Pemodelan 3D Level of Detail (LoD) 2 Kawasan Pengembangan Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada dari Data Foto Udara

IMAN NURPALAH, M. Iqbal Taftazani, S.T., M.Eng.

2024 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI SURVEI DAN PEMETAAN DASAR

Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada (SV UGM) memiliki bangunan cagar budaya Pantja Dharma yang memerlukan kegiatan revitalisasi dan adaptasi bangunan. Kegiatan tersebut dapat meningkatkan kualitas pendidikan di SV UGM melalui ketersediaan sarana dan prasarana yang memadai. Dalam rangka mendukung kegiatan itu, dilakukan proses digitalisasi sebagai dokumentasi kawasan sebelumnya dan acuan untuk perencanaan guna pengembangan kawasan tersebut. Salah satu cara digitalisasi kawasan adalah pembuatan model tiga dimensi (3D) bangunan dan lanskap. Namun, sampai saat ini belum ada pemodelan 3D seluruh Kawasan Pengembangan SV UGM serta belum tersedia data atribut yang lengkap. Oleh karena itu, kegiatan aplikatif ini bertujuan untuk membuat model 3D lengkap dengan informasi atributnya di Kawasan Pengembangan SV UGM sebagai arsip digital dan bermanfaat dalam perencanaan pengembangan kawasan.

Pembuatan model 3D Kawasan Pengembangan SV UGM menggunakan data foto udara dan 12 control points. Pengolahan foto udara menghasilkan data ortofoto, DSM, DTM, dan nDSM. Hasil pengolahan foto udara dilakukan uji akurasi, baik horizontal dan vertikal. Setelah dilakukan uji akurasi, data ortofoto digunakan sebagai acuan digitasi dalam pembuatan footprint model 3D. Sementara itu, data nDSM yang diperoleh dari pengurangan data DTM terhadap data DSM, digunakan untuk menentukan nilai ketinggian objek bangunan dan lanskap. Hasil footprint model dijadikan acuan untuk tahapan pemodelan baik secara semi otomatis menggunakan perangkat lunak CityEngine maupun secara manual menggunakan perangkat lunak SketchUp. Hasil pemodelan disusun dan disajikan pada perangkat lunak CityEngine kemudian dilakukan uji akurasi geometri sesuai standar LoD 2 yaitu < 2>completeness, correctness, dan accuracy minimum 85%. Hasil model 3D yang sudah memenuhi ketentuan uji akurasi di-export dalam format Esri FileGDB, kemudian divisualisasikan dalam perangkat lunak ArcGIS Pro beserta informasi atribut dari tiap objeknya.

Model 3D yang dihasilkan berupa objek bangunan dan lanskap seperti jalan, trotoar, taman, vegetasi, dan pagar. Hasil 3D memiliki tingkat kedetailan LoD 2, di mana model bangunan dibuat dengan membedakan jenis atapnya dan objek lanskap dibuat secara prototype dan generalisasi. Model 3D yang dihasilkan memiliki akurasi geometri lanskap dengan nilai RMSE 0,142 m dari toleransi LoD 2 sebesar 2 m dan uji akurasi visual atap keseluruhan yaitu 97,9?ri toleransi 85%. Penyajian model 3D Kawasan Pengembangan SV UGM divisualisasikan menggunakan perangkat lunak ArcGIS Pro. Informasi atribut bangunan yang ditambahkan meliputi nama gedung, penggunaan gedung, kriteria gedung, nomor SK BCG, jumlah lantai, penggunaan lantai, tahun pembangunan, dan tinggi gedung. Sementara atribut lanskap terdiri dari nama objek atau nama jalan yang dimodelkan. 

The Vocational College of Gadjah Mada University (SV UGM) has a cultural heritage building, Pantja Dharma, which requires revitalization and adaptation activities. These activities can enhance the quality of education at SV UGM by providing adequate facilities and infrastructure. To support these activities, a digitalization process is carried out as documentation of the area and as a reference for planning the development of the area. One way to digitalize the area is by creating a three-dimensional (3D) model of the buildings and landscape. However, up to now, there has been no complete 3D modeling of the SV UGM Development Area, nor has there been complete attribute data available. Therefore, this practical activity aims to create a 3D model complete with its attribute information in the SV UGM Development Area as a digital archive and useful in planning the area’s development.

The creation of the 3D model of the SV UGM Development Area uses aerial photo data and 12 control points. The processing of aerial photos results in orthophoto data, DSM (Digital Surface Model), DTM (Digital Terrain Model), and nDSM (normalized Digital Surface Model). The results of the aerial photo processing are tested for accuracy, both horizontally and vertically. After accuracy testing, the orthophoto data is used as a reference for digitizing the 3D model footprint. Meanwhile, the nDSM data, obtained from subtracting DTM data from DSM data, is used to determine the height values of building and landscape objects. The footprint model results serve as a reference for the modeling stage, both semi-automatically using CityEngine software and manually using SketchUp software. The modeling results are compiled and presented in CityEngine software, followed by geometric accuracy testing according to LoD 2 standards, which is < 2>

The resulting 3D model includes building and landscape objects such as roads, sidewalks, parks, vegetation, and fences. The 3D results have a detail level of LoD 2, where building models are made by differentiating the type of roof, and landscape objects are created using prototypes and generalization. The resulting 3D model has a landscape geometric accuracy with an RMSE value of 0.142 meters within the LoD 2 tolerance of 2 meters and an overall roof visual accuracy test of 97.9% within the 85% tolerance. The presentation of the 3D model of the SV UGM Development Area is visualized using ArcGIS Pro software. The added building attribute information includes the building name, building use, building criteria, BCG decree number, number of floors, floor use, year of construction, and building height. Meanwhile, landscape attributes consist of the object name or modeled street name.

Kata Kunci : Foto Udara, Footprint, Model 3D, Level of Detail, ArcGIS Pro