Analisis ketelitian penggunaan transformasi koordinat 3 dimensi pada proses koreksi geometri pada citra Quickbird :: Studi kasus di Kota Semarang

SUGISTORO, Jarot, Dr.Ir. Haryono

2007 | Tesis | S2 Teknik Geomatika

Citra Quickbird level ortho-ready standard merupakan citra yang telah tergeoreferensi dengan ketelitian posisi absolut 23 meter dengan kesalahan radial (Circular Error) 90%, masih memiliki distorsi akibat efek ketinggian terain (relief displacement). Proses rektikasi untuk menghilangkan efek relief displacement dengan metode generik menyediakan gambaran geometrik antara koordinat tanah dengan citra, tanpa menggunakan data model fisik kamera dalam prosesnya. Pengganti dari data model fisik kamera menggunakan data Ground Control Point (GCP) hasil identifikasi peta topografi skala 1:5.000 dan Digital Elevation Model (DEM) sebagai data ketinggian. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi tingkat ketelitian dan efisiensi dari model transformasi koordinat 3 dimensi untuk koreksi geometri citra QuickBird level ortho-redy standard untuk daerah datar dan daerah yang bergelombang dengan tujuan aplikasi pemutakhiran (updating) peta skala menengah. Model transformasi yang digunakan meliputi model Affine 3D, polinomial 3D (orde 2, orde 3), Direct Linier Transformation (DLT), dan Rational Functional Method (RFM). Titik kontrol tersebut terdiri dari titik kontrol tanah (GCP) dan titik cek (Independent Check Point/ICP). Untuk mengetahui ketelitian dan efisiensi dari koreksi geometrik yang dilakukan dengan model transformasi koordinat 3D, yaitu dengan menghitung selisih residual koordinat planimetris pada masing-masing GCP antara GCP hasil proses komputer dengan GCP yang sama hasil pengukuran yang sudah dalam koordinat citra. Hasil koreksi geometri dengan menggunakan model DLT memiliki ketelitian lebih baik (1,6545 piksel untuk GCP dan 1,6762 piksel) dan lebih efisien untuk daerah datar, sedang untuk daerah yang bergelombang model Affine 3D memiliki ketelitian dan efisiensi yang lebih baik (1,6435 piksel untuk GCP dan 1,7608 untuk CP) untuk tujuan aplikasi revisi peta skala menengah (1:20.000 atau lebih kecil). Sedangkan model Rational Function Model (RFM) dengan 10 koefisien untuk koreksi geometris citra Quickbird Kota Semarang yang terbaik untuk daerah datar (0,5400 piksel) dan daerah bergelombang (0,6616 piksel), meskipun lebih teliti dibandingkan dengan model Polinomial 3D dan DLT tetapi cenderung tidak stabil dan kurang efisien dibanding keduanya. Hal ini menunjukkan ketelitian koreksi geometri citra Quickbird level ortho-ready standard menggunakan model Affine 3D, DLT dan RFM terbaik masih dibawah ketelitian nilai piksel yang terekam, yaitu sebesar 0,61 meter.

Quickbird image of ortho-ready-standard level is an image that already geo referenced with the absolute precision of 2 meter and Circular Error of 90%, it still has a distortion as the effect of relief displacement. Ortho-rectification to reduce relief displacement effect using generic method serves geometric image between ground coordinate and the image, and without using any data of camera physical model in the process. The substitute of camera physical model is Ground Control Point (GCP) data as the identification result for topographic map of 1:5.000 scale and Digital Elevation Model (DEM) as the relief data. This research is purposed to evaluate the relief level and efficiency of 3D coordinate transformation model for geometrical correction on Quickbird image of ortho-ready-standard level in flat and undulating areas in order to update the medium scale map. Transformation models used including Affine 3D model, Polinomial 3D (orde 2, orde 3), Direct Linier Transformation (DLT), and Rational Functional Method (RFM). These check points consist of Ground Check Point (GCP) and Independent Check Point (ICP). To evaluate the precision and efficiency of geometrical correction practiced using 3D coordinate transformation model, it is done by measuring the residual difference of planimetric coordinate on each GCP between GCP of computerization outcomes and GCP which the measurement result is already in image coordinate. Geometrical correction use GCP and CP from topographic map of 1:5.000 scale and DEM data with interval of 2.5 meter. The result of geometrical correction using DLT model has better precision (1,6545 pixel for GCP and 1,6762 pixel) and it is more efficient for flat area; whereas for undulating areas, Affine 3D model has better precision and efficiency (1,6435 pixel for GCP and 1,7608 for CP) to revise application of medium scale map (1:20.000 or smaller). Whereas, Rational Function Model (RFM) with 10 coefficients for Quickbird image geometrical correction of Semarang City, the best for flat area (0,5400 pixel) and undulating area are (0,6616 pixel), although it is more precisely than Polinomial 3D model and DLT but it tends to unstable and less efficient than both models above. This shows that the precision of geometrical correction for Quickbird image of ortho-ready-standard level using the best Affine 3D models, DLT, and RFM is still under the precision of pixel point recorded, that is 0,61 meter.

Kata Kunci : Quickbird, koreksi geometri, Affine 3D, DLT, RFM