Perbandingan Perhitungan Volume Stockpile Batu Bara Hasil UAV Fotogrametri dan UAV Lidar

ANTONIUS RADITYA SENO AJI, Ir. Djurdjani, M.S.P., M.Eng., Ph.D., IPM.

2022 | Skripsi | S1 TEKNIK GEODESI

Stockpile batu bara merupakan tumpukan material batu bara yang disimpan dalam periode waktu tertentu, salah satu kegiatan pengawasan adalah survei lapangan untuk mengukur volume stockpile. Pengukuran volume umumnya dilakukan menggunakan alat ukur Total Station (TS), GPS, maupun Terestrial Laser Scanner (TLS). Pengukuran topografi dilakukan untuk memenuhi data volume secara periodik, namum adanya keperluan data yang bersifat insidentil sehingga perlu metode alternatif dalam pengukuran. Pengukuran menggunakan wahana UAV banyak digunakan untuk pengukuran stockpile, terdapat dua metode pengukuran UAV yaitu fotogrametri dan Light Detection and Ranging (Lidar). Karakteristik area stockpile batu bara yang memiliki warna dan tekstur yang homogen menjadi tantangan pengambilan data foto udara, sehingga perlu dilakukan studi untuk membandingkan data UAV Fotogrametri dengan data UAV Lidar. Penelitian dilakukan dengan mengolah data foto udara dan data point cloud Lidar. Akuisisi data foto udara dan data Lidar dilakukan pada waktu yang bersamaan dalam satu wahana UAV. Survei GPS dilaksanakan pada waktu yang sama sebagai volume pembanding. Data foto udara diolah menggunakan perangkat lunak Agisoft Metashape, dan RAW Data Lidar diolah dengan perangkat lunak Microdrones menghasilkan data point cloud. Kemudian point cloud hasil UAV Lidar dan point cloud hasil pengolahan UAV Fotogrametri diolah lebih lanjut dalam perangkat lunak Global Mapper untuk menghitung volume tumpukan dan volume blok uji. Perhitungan bulk volume stockpile dibatasi oleh area toe-of-slope stockpile yang terlebih dahulu digitasi kemudian dijadikan bidang referensi. Digitasi volume blok uji dilakukan didalam area batas stockpile. Hasil pengujian volume dengan membandingkan volume hasil UAV Fotogrametri dan UAV Lidar dengan volume referensi hasil survei topografi menunjukan bahwa persentase selisih hitungan volume masing - masing metode senilai 2,34% dan 1,43%, dimana toleransi pada dokumen ASTM D6172-98 adalah 2%. Hasil uji signifikansi antara blok uji UAV Fotogrametri dengan UAV Lidar menunjukan bahwa selisih hitungan volume kedua metode berbeda secara signifikan. Artinya pengukuran volume dengan UAV Lidar tidak bisa disamakan dengan UAV Fotogrametri, dan metode UAV Lidar disarankan untuk pengukuran stockpile batu bara. Tahapan image matching yang tidak maksimal menjadi faktor volume UAV Fotogrametri tidak masuk toleransi, yang disebabkan adanya under-exposure dan over-exposure pada hasil foto. Disimpulkan bahwa pengukuran volume stockpile disarankan menggunakan metode UAV Lidar.

Coal stockpile is a pile of coal material stored for a certain period of time before being shipped or used. Monitoring activities in the stockpile area include recording cargo inventory and field surveys to measure stockpile volume. Volume measurements are generally carried out using a measurement instrument such as Total Station (TS), GPS, and Terrestrial Laser Scanner (TLS). Measurements using UAV vehicles are widely used for stockpile measurements and there are two UAV measurement methods, namely photogrammetry and Light Detection and Ranging (Lidar). The characteristics of the coal stockpile area which have homogeneous colors and textures are a challenge for taking aerial photo data, so it is necessary to conduct a study to compare UAV Photogrammetry data with UAV Lidar data. The research was conducted by processing aerial photo data and Lidar point cloud data. The acquisition of aerial photo data and Lidar data was carried out at the same time in one UAV vehicle. The GPS survey was carried out at the same time as the comparison volume. Aerial photo data was processed using Agisoft Metashape software, and RAW Data Lidar was processed using Microdrones software to produce point cloud data. Then the point cloud from the Lidar UAV and the point cloud from the UAV Photogrammetry processing are further processed in the Global Mapper software to calculate the stack volume and the volume of the test block. The calculation of the bulk volume of the stockpile is limited by the toe-of-slope area of the stockpile which is first digitized and then used as a reference field. The digitization of the test block volume is carried out within the stockpile boundary area. The results of the volume test by comparing the volume of the UAV Photogrammetry and UAV Lidar with the reference volume by topographic survey results show that the percentage difference in the volume of each method respectively 2.34% and 1.43%, where the tolerance in ASTM D6172-98 was 2%. The results of the significance test between the UAV Photogrammetry test block and the UAV Lidar showed that the difference in the volume count of the two methods was significantly different. Image matching stages that are not optimal are the main factor which make UAV Photogrammetry volume not tolerated, caused by under-exposure and over-exposure in the photos. It is concluded that using UAV Lidar method is recommended for stockpile volume measurement.

Kata Kunci : Stockpile, Unmanned Aerial Vehicle, Fotogrametri, Lidar, Point Cloud, Perbandingan Volume