PEMBENTUKAN MODEL ELEVASI DIGITAL DARIDATA LIDAR DAN INTERPRETABILITASNYAUNTUK OBYEK TUTUPAN LAHAN DI DAERAHKORIDOR NGANJUK - KERTOSONO

ISTARNO, Prof. Dr. Hartono, DEA., DESS.

2011 | Disertasi | S3 Penginderaan Jauh

Peta topografi skala besar diperlukan untuk perencanaan detil keteknikan dan pelaksanaan pembangunan seperti diamanatkan dalam peraturan perundangan yang ada. Pembuatan peta topografi menggunakan teknik konvensional seperti pengukuran teristris dan fotogrametris memerlukan waktu yang lama dan biaya yang relatif sangat besar. Teknologi Lidar full waveform Riegl LMS-Q560 mampu memberikan data ketinggian yang berketelitian tinggi sesuai kriteria American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS) dan memerlukan waktu yang cepat dalam pengumpulan maupun pemrosesan datanya. Di samping itu, hasil akuisisi data ini dapat dipergunakan untuk klasifikasi obyek tutupan lahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketelitian vertikal dan horisontal data Lidar pada Model Elevasi Digital (MED) yang dihasilkan pada berbagai tutupan lahan, mengembangkan model/metode ekstraksi informasi obyek permukaan bumi dan klasifikasi citra Lidar full waveform untuk interpretasi tutupan lahan yang terdistribusi ke ruangan ke arah horisontal dan vertikal. Lokasi penelitian dilakukan di daerah koridor Nganjuk-Kertosono, Jawa Timur. Ketelitian akuisisi ditentukan pada lintasan trayektori pesawat udara pada tahapan direct georeferencing. Point clouds hasil akuisisi diklasifikasikan menjadi titik ground dan non-ground. Filtering dilakukan dengan metode TIN untuk memisahkan titik ground yang membentuk MED. Ketelitian MED diperoleh dari perhitungan RMSE antara titik Lidar dan titik hasil survei terestris pada berbagai tutupan lahan (vegetasi rendah, vegetasi medium dan vegetasi tinggi serta permukiman, perairan dan hutan). Klasifikasi data Lidar full waveform dilakukan berdasarkan intensitas pantulannya, berdasarkan elevasinya karena pantulan lidar mepunyai koordinat geometri x,y,z dan algoritma decision tree karena data Lidar full waveform mempunyai amplitudo dan jumlah pantulan yang dapat dibedakan. Hasil klasifikasi dapat dibedakan tingkat separabilitas dan matrik konfusinya serta diinterpretasi dengan referensi interpretabilitas menurut NIIRS dan disajikan dengan Rich Photorealistic Content (RPC) secara 3D. Hasil yang diperoleh mempunyai range RMSE 11,81 cm sampai 14,54 cm pada arah vertikal dan range RMSE 76,05 cm sampai 78,67 cm pada arah horisontal dan untuk berbagai jenis tutupan lahan yaitu tanaman padi, daerah terbangun, lingkungan sungai dan daerah hutan dipilih sebagai sampel pengamatan secara stratified random sampling ampuan algoritma klasifikasi intensit . Kem as, decision tree dan elevasi telah diuji dengan matrik konfusi tersebar pada beberapa daerah penelitian. Secara berurutan diperoleh hasil ketelitian keseluruhan 96,41%; 95,30 % dan 95,86 % dengan koefisien kappa 0,92706; 0,90532 dan 0,91687. Hasil tampilan 3D dengan RPC. Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini bahwa teknologi Lidar full waveform dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan peta topografi skala besar di Indonesia menurut standard ASPRS. Klasifikasi obyek tutupan lahan mencapai tingkat 3 skema klasifikasi (USGS modifikasi) dari data Lidar full waveform dan tingkat interpretabilitas sampai pada level 3 menurut NIIRS. Pemodelan 3D disajikan dengan fly through untuk visualisasinya.

Large scale topographic map is needed for detail engineering design and construction development as written in the law and government regulations. Topographic mapping using conventional technique such as terrestrial and photogrammetric techniques require relatively longer time and higher cost. Lidar full waveform Riegl LMS-Q560 technology provides high accuracy of vertical data according to ASPRS criteria and needs short time to collect and process the data. In addition, the acquired data can be used to classify land covers. The objectives of this research is to identify vertical and horizontal accuracy of the Lidar data of the DEM on the various land cover types and to improve model extraction of information on the earth surface and to classify full waveform Lidar image for land cover interpretation that distributed spatially in the horisontal and vertical direction. The location of the research is in Nganjuk-Kertosono corridor area, East Java. The acquisition accuracy is ditermined on the trajectory of the aircraft path during direct georeferencing stage. Points clouds from acquisition stage then were classified into ground points and non-ground points. TIN filtering technique was used to separate ground points that formed MED. The accuracy of MED was computed from RMSE Lidar data and the conjugate points measured using terrestrial technique on the various land covers (low vegetation, medium vegetation, high vegetatition, build up area, wetland area as well as forest area). Lidar full waveform data was classified based on the reflected intencity, elevation due to lidar reflections have X,Y,Z coordinates and decision tree algorithm due to Lidar full waveform have differentiable amplitude and differentiable number of reflectance. The result can be classified based on the separability and its confusion matrix as well as can be interpretated based on NIIRS interpretability criteria and finally it is presented in the three dimension of Rich Photorealistic Content (RPC). The result shows that in the vertical direction, it provides RMSE 11,81 cm 14,54 cm, whilst in the horizontal direction it has RMSE 76,05 cm to 78,67 cm rea and forest ar lected using stratified random sampling technique. The performance algorithm of lassification, decision tree and elevation were analyzed using confusion matrix distributed on the case study area. The ac to on the various land cover types such as paddy field, build up area, wetland a ea which were se the intencity c curacy are 96,41%; 95,30 % and 95,86 % with kappa coefficient 0,92706, 0,90532 and 0,91687 respectively. The results could be viewed in 3-D with RPC. The drawn conclusion in this research is that full waveform Lidar technology can satisfies large scale topographic map in Indonesia according to ASPRS standard. Object classification of the land covers can be positioned in level 3 classification scheme (USGS modications) from Lidar full waveform and the interpretability can be improved in the 3 level according to NIIRS. Three Dimension model is visualized using fly through technique.

Kata Kunci : Full waveform LIDAR, MED, direct georeferencing, Klasifikasi, Interpretabilitas