PENGEMBANGAN PEMROSESAN FOTOGRAMETRI DIGITAL FOTO UDARA FORMAT KECIL UNTUK PENYEDIAAN DATA SPASIAL

Harintaka, ST.,MT., Ir. Subaryono, M.A., Ph.D,

2012 | Disertasi | S3 Teknik Geomatika

Foto udara format kecil (FUFK) memiliki beberapa keunggulan, antara lain: biaya operasional yang rendah, peralatan mudah diperoleh, dan cepat untuk mendapatkan data. Namun FUFK memiliki kelemahan pada aspek akurasi dan stabilitas geometrik lensa kamera, ketidakstabilan gerakan pesawat saat pemotretan, dan kualitas ketelitian posisi yang belum teruji. Selama ini FUFK dipergunakan untuk aplikasi identifikasi informasi tematik permukaan bumi. Berdasarkan kondisi tersebut, sangat potensial FUFK dimanfaatkan untuk penyediaan data spasial dengan meminimalkan berbagai kelemahannya. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan prosedur pemrosesan digital FUFK untuk menyediaan data spasial, dengan fokus pada aspek: identifikasi dan pemodelan IOP (Interior Orientation Parameter) kamera nonmetrik, ekstraksi posisi vertikal secara otomatis dan interaktif, serta mengkaji kualitas data spasial yang dihasilkan berdasarkan berbagai standar spesifikasi data spasial. Penelitian dilaksanakan dalam 6 tahap. Tahap pertama adalah desain jaringan, pemasangan, pengukuran dan hitungan titik kontrol tanah. Tahap kedua adalah desain dan kalibrasi sistem FUFK untuk menentukan IOP dan stabilitasnya. Tahap ketiga adalah pelaksanaan pemotretan dengan pesawat ultraringan. Tahap keempat adalah pemrosesan foto tunggal dan multifoto. Pemrosesan foto tunggal mencakup orientasi dalam dan koreksi kesalahan sistematik. Pemrosesan multifoto mencakup hitungan triangulasi udara (TU), TU standar, dan TU dengan Additional Parameter (AP). Tahap kelima adalah ekstraksi posisi 3D secara interaktif dan otomatis. Terakhir, tahap keenam melakukan kajian kualitas produk data spasial. Hasil kajian menunjukkan: (1) untuk mengatasi ketidakstabilan nilai IOP diperlukan metode kalibrasi secara in-flight; (2) proses stereoplotting untuk posisi vertikal lebih tepat digunakan cara interaktif daripada cara otomatis; (3) akurasi data spasial dibanding nilai GSD (Ground Sample Distance) untuk penyimpangan posisi planimetrik lebih rendah 5 – 9 kali dan untuk posisi tinggi lebih rendah 7 – 10 kali, sedangkan berdasar 5 standar data spasial menunjukkan skala peta yang dapat dicapai berkisar antara 1: 2.227 sampai 1: 7.543 untuk posisi horizontal dan skala 1: 8.148 sampai 1: 16.297 untuk posisi vertikal. Terjadinya rentang skala untuk posisi horizontal dan vertikal tersebut disebabkan oleh ketentuan setiap standar yang berbeda, yaitu standar BAKOSURTANAL, NMAS, ASPRS, CMAS dan LMAS, dan DOLA. Sebagai penutup dapat dinyatakan bahwa pengembangan prosedur pemrosesan fotogrametri digital FUFK terbukti dapat meningkatkan akurasi posisi data spasial 1,5 sampai dengan 3 kali dari penelitian sebelumnya, tetapi dalam implementasi praktis perlu diperhatikan waktu pemrosesan dan ketersediaan infrastruktur.

Small Format Aerial Photography (SFAP) has various advantages, such as: low operational cost, easy-to-obtain equipment, and rapid processing for data acquisition. However, SFAP also has disadvantages in relation to geometric accuracy and stability of camera lens, instability of aircraft movement during exposure, and quality of position accuracy that has yet to be proven. SFAP has been utilized to identify thematic information of earth’s surface for a reasonably long time. Accordingly, it is potential that SFAP is to be used for spatial data provision by minimizing its disadvantages. This research is aimed at developing procedures for digital processing of SFAP for spatial data provision. The objectives of this research are to identify and model the Interior Orientation Parameter (IOP) of non-metric camera, to automatically and interactively extract vertical position, and to study the quality of the resulted spatial data in accordance to several spatial data specification standard. This research was carried out in six steps. The first step is network design, installation, survey and data processing of ground control points. The second step is design and perform calibration of SFAF system to define IOP value and its stability. Thirdly, aerial photography was carried out using ultra-light aircraft. The fourth step is single and multi-photo processing. Single-photo processing includes interior orientation and systematic error correction. Multi-photo processing includes aerial triangulation (AT) adjustment, standard AT, and AT with Additional Parameters (AP). The fifth step is automatic and interactive extraction of 3D position. The final or sixth step is performing study on the quality of spatial information. Study results show that (1) to overcome IOP instability, in-flight camera calibration is required; (2) stereoplotting process to obtain vertical position is carried out interactively, instead of automatically, (3) accuracy of spatial data which compared with GSD (Ground Sample Distance) value shows discrepancy is 5-9 and 7-10 times lower than GSD value for planimetric and height respectively, and based on five spatial data standards shows that map scale is acceptable in the scales of ranging from 1: 2.227 to 1: 7.543 for horizontal position and from 1: 8.148 to 1: 16.297 for vertical position. Map scale for horizontal and vertical position is acceptable for a range of scales instead of fixed single scale due to the use of different standard issued by BAKOSURTANAL, NMAS, ASPRS, CMAS, LMAS, and DOLA. Finally, development of digital photogrammetric processing of SFAP in this research can increase positional accuracy among 1.5 – 3.0 times rather than research previously, but in practical implementation time duration and infrastructure availability must be considered.

Kata Kunci : Foto Udara Format Kecil (FUFK), kamera nonmetrik, kalibrasi kamera, triangulasi udara, stereoplotting, GSD, kualitas data spasial.