Analisis Ketelitian Pergeseran Titik Pantau Terhadap Variasi Resolusi Foto Pada Teknik Fotogrametri Jarak Dekat - repository civitas UGM
National Symposium on Engineering
AES 2016 AES
"the 6th International Annual Engineering Seminar” PROSIDING Annual Engineering Seminar Annual Engineering Seminar 2016 2016 1 - 3 August 2016, Eastparc Hotel Yogyakarta, Indonesia
Organized by: Faculty of Engineering In conjunction with
TABLE of CONTENT Partners and Sponsors .................................................................................................... iii Table of Content ............................................................................................................... iv Welcome Message From Dean of The Faculty of Engineering UGM .............................. v Welcome Message From General Chair .......................................................................... vi Floor Plans ....................................................................................................................... vii Keynote Speech ............................................................................................................... x Program at a Glance ........................................................................................................ xiv Prosiding ........................................................................................................................... xvi
AES 2016 AES
"the 6th International Annual Engineering Seminar”
2016 6th Annual Engineering Seminar
AES 2016 1 - 3 August 2016, Eastparc Hotel Yogyakarta, Indonesia
PROSIDING
National Symposium on EngineeringDAFTAR ISI
TS – 01 Analisis Gerakan Stasiun Pemantauan Patahan Opak.............................................................................................................. 1
Nurrohmat Widjajanti, Parseno, dan Hilmiyati Ulinnuha (Universitas Gadjah Mada)
TS – 02 Analisis Jaring OPK Pada Tahun Pengukuran 2015 Sebagai Jaring Pemantau Sesar Opak, Di Propinsi DIY..... 6
T. Aris Sunantyo dan Djawahir (Universitas Gajah Mada) TS – 03 Analisis Ketelitian Pergeseran Titik Pantau Terhadap Variasi Resolusi Foto Pada Teknik Fotogrametri Jarak Dekat............................................................................................................................................................................................... 12
Bambang Kun Cahyonodan Ruli Andaru (Universitas Gadjah mada); Nur Ikawati (Departemen Pekerjaan Umum)
TS – 04 Analisis Pergeseran Horizontal dan Kecepatan Jaring Kontrol Mayor Pemantauan Deformasi Patahan Opak.. 18
Dwi Lestari dan Yulaikhah (Universitas Gadjah Mada) TS – 05 Aplikasi RTK GPS menggunakan receiver OEM GPS untuk penentuan posisi lajur perum USV dalam survei batimetri..................................................................................................................................................................................................... 24
Dedi Atunggal, Abdul Basith, dan Catur Aries Rokhmana (Universitas Gadjah Mada) TS – 06 Evaluasi Distorsi Sudut Dan Jarak Pada Sistem Proyeksi Peta Polieder Dan Sistem Proyeksi Peta Universal Transverse Mercator.............................................................................................................................................................................. 29
Gondang Riyadia dan Sumaryo (Universitas Gadjah Mada)
TS – 07 Kajian karakteristik spasial hujan ekstrim di wilayah lereng Selatan Gunung Merapi................................................ 36
Rachmad Jayadi (Universitas Gadjah Mada)
TS – 08 Kajian Teknologi Aerial Rapid Mapping Untuk Inventarisasi Potensi Kawasan Pesisir ............................................. 44
Harintaka1, Christine Noegroho Kartini, dan Djurdjani (Universitas Gadjah Mada) TS – 09 Kajian Terhadap Ketelitian Koordinat Jaring Kontrol Menggunakan Titik Ikat Dengan Berbagai Variasi Tinggi .......................................................................................................................................................................................................... 49
Yulaikhah dan Ruli Andaru (Universitas Gadjah Mada)
TS – 10 Kesiapan Penyelenggara Informasi Geospasial Daerah untuk Membangun Metadata................................................. 55
Diyono dan Subaryono (Universitas Gadjah Mada) TS – 11 Peta Interaktif untuk Penyajian Data dan Multimedia Geopasial Hasil Indentifikasi dan Validasi Pemetaan Kekumuhan .............................................................................................................................................................................................. 60
Trias Aditya, Gondang Riyadi, Atriyon Julzarika, dan Arvy Fachrully (Universitas Gadjah mada) TS – 12 Otomatisasi Aspek Teknis Hukum Laut Melalui Pembuatan Purwarupa Perangkat Lunak Untuk Menjaga Kedaulatan dan Hak Berdaulat NKRI Sebagai Poros Maritim Dunia ................................................................................ 66
I Made Andi Arsana, Selo, Ivan Busthomi, I Made Sapta Hadi, Ria P. Putri (Universitas Gadjah Mada) TS – 13 Perancangan Sistem Otomatisasi Perangkat Elektronis Rumah Berbasis Internet of Things Memanfaatkan Framework Souliss................................................................................................................................................................................. 72
I Wayan Mustika, Widiatmoko, Sarjiya, dan Bimo Sunarfrihantono (Universitas Gadjah Mada); Satriyo Dharmanto (Multikom, Jakarta) TS – 14 Sistem Tracking Bus Kota Berbasis Wireless Sensor Network Untuk Mendukung Framework Smart Transportation ......................................................................................................................................................................................... 78
Aji Resindra Widya, I Wayan Mustika, dan Selo Sulistyo (universitas Gadjah Mada); Satriyo Dharmanto
(Multikom, Jakarta)TS – 15 Uji Laboratorium Kinerja Filter Alami Untuk Mencegah Erosi Dalam Tanah ............................................................... 84
Agus Darmawan Adi (Universitas Gadjah Mada)
Analisis Ketelitian Pergeseran Titik Pantau
Terhadap Variasi Resolusi Foto
Pada Teknik Fotogrametri Jarak Dekat
Bambang Kun Cahyono 1)
; Ruli Andaru 1)
; Nur Ikawati 2)
Universitas Gadjah Mada, DepartemenTeknik Geodesi, Yogyakarta, 55281 Indonesia
1) Departemen Pekerjaan Umum, BBWS Pemali- – Juana, Semarang, Indonesia 2)
Abstract
Observation of displacement of any object can be done by geometrical analysis. One of the alternative technics in data acquisition in term of geometric analysis is by using close range photogrammetry method. Selection of photo resolution used for image capturing of moving objects is an important aspect, but this aspect rarely to be concerned. Further research about photo resolution used for image capturing is need to be performed. This research performed by following close-range photogrammetric method using DSLR non-metric digital cameras. Some procedures in this research included acquisition coordinates of GCPs data by total station (TS), camera callibrations, capturing image a cliff as deform object, photogrametric processing, and data analysis. Based on the result can be noted that a better resolution of the photograph produces more accurate in coordinat determination, therefore the displacement of the observed points can be acquired more accurately. Resolution of the photographs used in image capturing will be linear to the acuracy of observed point positioning. The average of RMSE for observed point coordinates in the resolution of 1936 x 1280 pixel is 22.346/9.008/11.085 mm respectively in directions of x, y, and z . The average of RMSE on 2816 x 1880 pixel are 19.139/8.952/12.790 mm, whereas by resolution of 3888x2592 pixel are 18.764/8.444/12.987 mm. In the other hand, photographs resolution will be linear to the observed point displacement. The average of RMSE of observed point displacements for each photo resolution are 3.694 mm on 1936 x 1280 pixel; 3.088 mm on 2816 x 1880 pixel and 2.630 mm on 3888 x 2592 pixel
Keywords accuracy assessment, close range photogrammetry, displacement .
2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia
1. Pendahuluan 1.1.
Deformasi didefinisikan sebagai perubahan bentuk, posisi dan dimensi dari suatu benda [1]. Dari definisi tersebut deformasi dapat dimaknai sebagai perubahan kedudukan atau pergeseran suatu titik pada suatu objek secara absolut maupun relatif, baik pada objek alamiah ataupun objek buatan manusia.
Positioning System ), fotogrametri, InSAR
(Interferometry Synthetic Aperture Radar), sipat datar maupun dengan menggabungkan beberapa metode yang ada [2],[3]. Namun, dari beberapa metode-metode akuisisi data di atas masih memiliki beberapa kelemahan antara lain sulitnya jangkauan alat pada area pengukuran, biaya penerapan metode yang besar, dan metode tersebut tidak dapat diterapkan untuk objek dengan dimensi yang kecil. Oleh karena itu diperlukan satu metode alternatif yang dapat digunakan untuk memantau perubahan kedudukan suatu objek, yaitu fotogrametri jarak dekat atau yang lebih dikenal dengan CRP (Close
Range Photogrammetry ). Kelebihan metode ini ialah
biaya yang diperlukan untuk operasionalnya dapat diminimalkan, selain itu metode ini juga dapat diaplikasikan pada objek yang sulit dijangkau dan atau objek yang dimensinya kecil.
Metode CRP dapat diaplikasikan untuk memantau pergeseran posisi suatu objek sampai akurasi 1/2000 dari jarak ke objek [4]. Hal yang perlu diperhatikan dalam penerapan metode CRP ini ialah jenis kamera, yang mana jenis kamera ini juga akan berpengaruh pada tipe dan besarnya resolusi foto yang digunakan. Resolusi foto erat kaitannya dengan jumlah ppi (pixel
per inch
) suatu foto. Besarnya resolusi foto yang digunakan akan berpengaruh pada kapasitas media penyimpanan yang digunakan dan sebanding dengan biaya yang diperlukan. Semakin besar resolusi foto maka kapasitas media penyimpanannya juga semakin besar. Oleh karena itu diperlukan suatu penelitian mengenai resolusi foto ideal yang mampu menentukan koordinat model dengan ketelitian tinggi, sehingga dapat digunakan untuk pemantauan pergeseran titik objek sekecil mungkin dengan tingkat ketelitian yang tinggi.
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari variasi resolusi yang digunakan terhadap nilai ketelitian koordinat titik model hasil pengolahan foto dari hasil pemotretan. Maka dengan hal ini, efektifitas dalam mendapatkan hasil dapat ditingkatkan dan mereduksi biaya dalam implementasi metode CRP pada pemantauan pergeseran titik.
1.2.
Latar Belakang
Perubahan kedudukan tersebut sering menjadi suatu bencana apabila terjadi di tengah-tengah kehidupan manusia, sehingga perlu adanya pemantauan bentuk dinamika perubahan kedudukan tersebut salah satunya dengan analisis geometrik. Banyak metode akuisisi data yang dapat dilakukan untuk analisis geometrik, antara lain EDM ((Electronic Distance Measurement), GPS (Global bambangkun@ugm.ac.id Dari beberapa penelitian sebelumnya dapat disimpulkan bahwa metode CRP dapat diaplikasikan dalam pemantauan pergeseran, namun tiap kamera dan tiap kasus akan menghasilkan ketelitian yang berbeda. Penelitian mengenai perbandingan tingkat akurasi penentuan posisi tiga dimensi dari kamera metrik Wild P32 dan kamera non-metrik Ashai
Pentax menggunakan target alami telah dilakukan
PhotoModeler Scanner yang dibuat secara manual
point ), panjang fokus (c), parameter distorsi radial 2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia
secara iterasi, penghitungan RMS error sampai dengan pembentukan kenampakan model 3D. Hasil dari proses kalibrasi kamera ialah nilai-nilai parameter orientasi dalam. Parameter tesebut antara lain Xo, Yo yaitu posisi titik utama foto (principal
referencing , dan penentuan parameter kalibrasi
Scanner pada menu starting PhotoModeler Scanner, kemudian memasukkan foto objek kalibrasi. Proses kalibrasi dilakukan secara otomatis oleh perangkat lunak, yaitu meliputi tahapan auto marking, auto
camera calibration project pada PhotoModeler
Kalibrasi kamera dilakukan dengan cara memilih
Pemotretan dilakukan berulang kali dengan menggunakan resolusi foto yang berbeda-beda yaitu sebesar 1936 x 1288 piksel, 2816 x 1880 piksel dan 3888 x 2592 piksel. Hal ini dikarenakan perlu adanya kalibrasi untuk tiap resolusi yang digunakan. Proses kalibrasi perlu dilakukan pada kedua kamera walaupun tipe kamera yang digunakan sama, hal ini disebabkan karena tiap kamera akan mempunyai parameter orientasi dalam yang berbeda.
dengan ukuran 1 meter x 1 meter. Pemotretan dilakukan dari keempat sisi objek, dan pada setiap sisinya dilakukan pemotretan dengan dua posisi kamera yang berbeda yaitu posisi horisontal (landscape) dan vertikal (portrait). Pemotretan ulang terkadang diperlukan untuk sisi tertentu dari objek kalibrasi, sehingga diperoleh coverage kalibrasi yang maksimal.
Objek kalibrasi yang digunakan berupa pola/pattern yang diperoleh dari perangkat lunak
oleh Hanke pada tahun 2006. Hasil uji cobanya ialah pada kamera metrik tingkat akurasi rata-ratanya 1/6500 sedangkan untuk kamera non-metrik berkisar 1/1700, [5]. Sedangkan Fedak pada tahun 2005 memanfaatkan kamera Fujifilm MX-2900 dengan resolusi 2.3 megapiksel untuk pemotretan kapal yang sedang dalam konstruksi, dengan menggunakan titik kontrol diukur menggunakan Teodolit Leica T2002. Target yang digunakan dalam penelitian ini ialah target retroreflektif dengan diameter 25mm. Hasil ujinya diketahui bahwa akurasi koordinat yang diperoleh sebesar 1/10.000 [6]. Penelitian sejenis yang lainnya dilakukan oleh Hanifa pada tahun 2007, dengan melakukan pengukuran dengan menggunakan target simulasi terdeformasi dengan kamera non-metrik auto-focus Nikon Coolpix 2200 dengan resolusi 2 megapiksel, hasil penelitian tersebut dapat mendeteksi pergeseran sampai 3 mm atau sebanding dengan 1/2000 dari jarak objek [2]. Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan oleh White, dkk, 2001, metode CRP dapat diaplikasikan untuk memantau pergeseran posisi suatu objek sampai tingkat presisi 1/15000 dari jarak ke objek dengan menerapkan analisis Particle Image Velocimetry (PIV) untuk analisa pergerakan yang terjadi [10].
2.2. Kalibrasi kamera
Gambar 1 Target titik premark pemotretan foto, dan pemassangannya pada tebing
Titik target ini dipasang menyebar pada permukaan objek yang akan dipotret, sehingga titik target dapat saling terlihat di foto yang satu dan lainnya. Pemasangan titik target akan membantu mempermudah identifikasi titik-titik yang sama pada tiap foto dalam proses referencing. Titik target yang digunakan dibuat dengan diameter sebesar 10,8 centimeter, hal ini dengan pertimbangan jarak stasiun pemotretan dengan objek dan besarnya panjang fokus yang dipakai untuk pemotretan objek. Titik target yang digunakan dibuat dalam dua warna yang berbeda, dan tiap titik target memiliki identitas berupa penomeran. Gambaran mengenai target yang digunakan dan pemasangannya pada tebing disajikan pada gambar 1.
Pemasangan titik target
Menganalisis ketelitian pergeseran titik objek hasil pengolahan foto dengan resolusi foto yang digunakan pada saat pemotretan dibuat bervariasi.
b.
Mengetahui ketelitian koordinat titik hasil pengolahan foto terhadap besarnya resolusi foto yang digunakan pada saat pemotretan.
Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tujuan yang hendak dicapai, yaitu: a.
Pada kasus yang sama, tipe kamera yang digunakan, resolusi foto, proses kalibrasi, pengukuran titik kontrol, titik target, desain jaring pemotretan merupakan aspek berpengaruh pada tingkat ketelitian yang dihasilkan dalam metode CRP. Dari penelitian sebelumnya mengenai pemanfaatan kamera non-metrik untuk pendeteksian tanah longsor [7], [11], hanya dilakukan hanya menggunakan tipe kamera yang berbeda dengan tidak memperhatikan resolusi foto yang digunakan. Belum ada penelitian yang menguji resolusi optimum dari kamera yang digunakan yang mampu memperoleh koordinat titik dengan ketelitian tinggi, yang diharapkan dapat mendeteksi pergeseran objek sampai fraksi terkecil.
1.3. Tujuan
2. Metode
bambangkun@ugm.ac.id (K1, K2, K3) dan parameter distorsi tangensial (P1, P2).
Ukuran satu piksel foto yang dapat dihasilkan pada hasil pemotrertan ditunjukkan dengan nilai GSD (Ground Spatial Distance). Besarnya GSD pada masing-masing resolusi foto ditunjukkan pada Tabel 3.
Xo 11,286 11,259 11,263 Yo 7,737 7,700 7,721 c 18,779 18,795 18,702 K1 5,367E-04 5,453E-04 5,157e-04 K2 -1,326E-06 -1,324E-06 -1,123E-06
P1 7,037E-05 6,406E-05 5,991E-05 P2 1,603E-04 1,464E-04 1,636E-04
TABEL
2 P ARAMETER ORIENTASAI DALAM (IOP) KAMERA B Parameter (IOP) Resolusi (piksel) 1936x1288 2816x1880 3888x2592
Xo 11,322 11,287 11,305 Yo 7,528 7,552 7,554 c 18,519 18,813 18,828 K1 5,165E-04 4,148E-04 4,271E-04 K2 -1,184E-06 -8,637E-07 -9,070E-07
P1 -1,606E-04 -1,485E-04 -1,498E-04 P2 3,789E-05 3,417e-05 3,353E-05 3.2.
Hasil pemotretan objek
TABEL
TABEL
3 N
Resolusi foto (piksel) Skala foto GSD(mm)
1936 x 1288 1 : 667 7,679 2816 x 1880 1 : 667 5,279 3888 x 2592 1 : 667 3,824
Pencahayaan pada saat pemotretan sudah cukup baik, hal ini terlihat dari proses pengolahan foto ketika dilakukan marking titik kontrol dan titik pantau, premark pada foto cukup reflektif, banyak titik yang dapat di-marking secara otomatis. Titik pantau yang tidak dapat ditandai secara otomatis ditandai secara manual.
3.3. Analisis kepresisian dan akurasi data koordinat titik pantau hasil pengolahan foto
Hasil dari analisis kepresisian data koordinat titik pantau pada resolusi 1936x1280 piksel, 2816x1880 piksel dan 3888x2592 piksel menunjukkan bahwa presisi data koordinat hasil pengolahan foto memiliki tingkat presisi yang cukup baik, hal ini ditunjukkan dengan besarnya standar deviasi koordinat titik
2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia
1 P ARAMETER ORIENTASAI DALAM (IOP) KAMERA A Parameter (IOP) Resolusi (piksel) 1936x1288 2816x1880 3888x2592
Hasil hitungan kalibrasi kamera ditunjukkan pada Tabel 1 dan Tabel 2. Berdasarkan kedua tabel tersebut diketahui besarnya nilai panjang fokus berubah untuk tiap resolusi yang digunakan, meskipun panjang focal length diset tetap pada nilai 18 mm, hal ini menunjukkan fokus yang dipakai saat pemotretan objek kalibrasi merupakan set auto-focus.
2.3. Pengukuran dengan total station
Pemotretan objek dilakukan dengan menggunakan dua buah kamera tipe DSLR (Digital Single Lens Reflector). Diperlukan beberapa pertimbangan, khususnya yang terkait dengan perencanaan pemotretan, seperti posisi & orientasi kamera saat pengukuran, arah pemotretan, dan pencahayaan. Disamping itu perlu diperhatikan pula, sudut pemotretan diusahakan tegak-lurus (
Pengumpulan data dengan menggunakan total
station dilaksanakan dengan cara melakukan
pengukuran koordinat titik-titik kontrol dan titik-titik pantau. Koordinat hasil pengukuran dengan TS ini digunakan sebagai input GCP (Ground Control
Point ) pada pengolahan data foto dan data koordinat
pembanding yang dianggap sebagai data yang benar (terbebas dari kesalahan). Metode yang digunakan dalam pengukuran menggunakan TS ialah single
point , dimana hanya satu titik saja yang digunakan sebagai posisi tempat berdirinya TS.
2.4. Pemotretan objek
90o), pemotretan harus melingkupi seluruh permukaan objek, pertampalan foto minimal 60% [8]. Stasiun kamera ketika pemotretan objek terdeformasi ditempatkan pada dua buah posisi yaitu A dan B seperti ilustrasi pada Gambar 2.
Hasil hitungan kalibrasi kamera
Gambar 2 Sketsa posisi kamera pada saat pemotretan objek simulasi terdeformasi.
Masing-masing kamera melakukan pemotretan pada objek simulasi terdeformasi dengan jarak terhadap objek/tebing sebesar 12 meter. Resolusi foto yang digunakan dalam pemotretan diatur sebesar 1936 x 1288 piksel, 2816 x 1880 piksel dan 3888 x 2592 piksel. Pemotretan dilakukan sebanyak tiga epoch.
2.5. Pengolahan data foto
Pengolahan data foto dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak PhotoModeler Scanner versi 6.2. Pengolahan data foto dengan menggunakan perangkat lunak ini terdiri dari beberapa tahapan yang didahului dengan melakukan proses orientasi dalam, selanjutnya pendefinisian titik GCP, dan pembentukan model 3D.
2.6. Analisis data
Analisis data dibagi menjadi dua yaitu analisis awal yang meliputi analisis kalibrasi kamera dan analisis pengambilan foto. Sedangkan analisis kedua adalah analisis kualitas dan hasil pengolahan foto serta analisis data untuk perhitungan ketelitian penentuan koordinat titik pantau dan ketelitian pergeseran titik pantau.
3. Hasil dan Pembahasan 3.1.
ILAI GSD RESOLUSI FOTO
2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia
pantau hasil pengolahan foto lebih kecil dari nilai
= =
1,6871 GSD pada masing-masing resolusi. Pada resolusi
Uji Tau dapat diketahui kondisi kriteria uji Ho 1936x1280 nilai standar deviasi koordinatnya antara diterima atau Ho ditolak, jika Ho diterima berarti 1-6 mm, pada resolusi 2816x1880 standar deviasinya titik target ke-i tidak mengalami pergeseran (diam), berkisar 1-3 mm, sedangkan pada resolusi 3888x dan sebaliknya. Disamping itu penentuan pergeseran 2592 besarnya standar deviasinya antara 1-2 mm. juga didasarkan atas besarnya vektor pergeseran yang
Sedangkan untuk akurasi dihitung untuk terjadi dibandingkan terhadap besarnya RMSE rata- menganalisis tingkat ketelitian data koordinat hasil rata. RMSE tersebut menunjukkan kemampuan pengolahan foto. Perhitungan akurasi data koordinat metode ini dalam mengidentifikasi pergeseran yang ditunjukkan berdasarkan nilai RMSE (Root Mean terjadi.
Square Error ). Data hasil pengolahan foto pada TABEL
7 H ASIL UJI STATISTIK PERGESERAN TITIK TARGET
resolusi 1936x1280 piksel, 2816x1880 piksel dan
ANTARA EPOCH
I DAN EPOCH
II RESOLUSI FOTO 1936 X 1280 PIKSEL
3888x2592 piksel memperoleh nilai RMSE pada setiap epoch yang ditunjukkan pada Tabel 4, Tabel 5
Titik pergeseran Kriteria Kesimpu T :( ) dan Tabel 6. target (di) (mm) uji lan TABEL
4 RMSE KOORDINAT PENGOLAHAN FOTO
1 53,225 6,329 Ditolak Bergeser
RESOLUSI 1936 X 1280 PIKSEL
2 95,999 11,629 Ditolak Bergeser 3 15,860 1,881 Ditolak Diam
Komponen koordinat Epoch
4 2,909 0,386 Diterima Diam X (mm) Y (mm) Z (mm) 5 70,617 9,639 Ditolak Bergeser
I 24,598 8,359 11,257 6 4,683 0,680 Diterima Diam
II 21.,591 9,107 11,056 7 9,477 1,283 Diterima Diam
III 20,850 9,558 10,943 8 138,957 20,562 Ditolak Bergeser
RMSE 22,346 9,008 11,085
12 251,822 42,023 Ditolak Bergeser
rata-rata
13 56,616 10,849 Ditolak Bergeser
TABEL
5 RMSE KOORDINAT PENGOLAHAN FOTO
17 7,373 1,571 Diterima Diam
RESOLUSI 2816 X 1880 PIKSEL
18 11,246 1,713 Ditolak Diam
Komponen koordinat
19 14,708 1,760 Ditolak Diam
Epoch
X (mm) Y (mm) Z (mm) 20 4,604 0,658 Diterima Diam I 18,128 8,186 12,805 21 248,597 16,745 Ditolak Bergeser
II 21,288 10,144 13,244 24 8,918 1,204 Diterima Diam
III 18,002 8,526 12,321 Tabel 7 menunjukkan bahwa titik-titik target
RMSE 19,139 8,952 12,790
dimana 10 titik target Ho-nya ditolak berarti titik tersebut telah didentifikasi terjadi pergeseran. Hasil
TABEL
6 RMSE KOORDINAT PENGOLAHAN FOTO RESOLUSI 3888 X 2592 PIKSEL analisis pergeseran antara epoch I dan epoch II
resolusi 1936x1280 piksel. RMSE rata-rata koordinat
Komponen koordinat
titik target pada resolusi foto 1936x1280 piksel
Epoch
X (mm) Y (mm) Z (mm) menunjukkan bahwa ketelitian koordinat titik target I 17,750 6,887 10,809 maksimum sebesar 22,346 mm, sehingga titik yang
II 20,221 8,993 13,835 mempunyai vektor pergeseran di bawah 22,346 mm
III 18,321 9,454 14,317 tidak dapat dikatakan benar bergeser. Berdasarkan
RMSE 18,764 8,444 12,987
data yang ada, hanya tujuh titik yang dapat dikatakan benar bergeser (titik 1, 2, 5, 8, 12, 13 dan 21).
3.4. Analisis pergeseran titik target
TABEL
8 H ASIL UJI STATISTIK PERGESERAN TITIK TARGET
Data koordinat hasil pengolahan foto pada tiap
I III 1936 1280 ANTARA EPOCH DAN EPOCH RESOLUSI FOTO
X PIKSEL epoch dan tiap resolusi kemudian digunakan untuk
Titik pergeseran Kriteria Kesimpu
melakukan analisis adanya kemungkinan terjadinya
T :( ) target (di) (mm) uji lan
proses pergeseran titik target dengan menghitung 1 49,820 13,512 Ditolak Bergeser besarnya vektor pergeseran tiap titik. Analisis 2 322,728 83,302 Ditolak Bergeser hitungan untuk menguji benar tidaknya titik target 3 98,737 6,917 Ditolak Bergeser bergeser menggunakan uji Tau. Uji Tau merupakan 4 313,740 74,868 Ditolak Bergeser uji yang menggunakan analogi uji kesalahan besar 6 340,332 67,245 Ditolak Bergeser dengan menggunakan metode Pope Tau. Uji ini dilakukan untuk mengetahui titik target yang
7 7,196 1,165 Diterima Diam mengalami pergeseran secara signifikan. Uji 8 896,343 159,805 Ditolak Bergeser pergeseran titik target ditentukan dengan
12 252,535 43,219 Ditolak Bergeser menggunakan tabel t-test, dengan menetapkan taraf 16 9,789 2,021 Ditolak Diam uji ( o ) sebesar 10 % dan derajat kebebasan (df)
19 8,348 1,031 Diterima Diam sebesar 37. Nilai batas uji yang diperoleh sebesar: 20 452,103 66,033 Ditolak Bergeser 21 583,489 39,566 Ditolak Bergeser bambangkun@ugm.ac.id
2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia
Tabel 8 menunjukkan bahwa antara epoch I dan terdapat 13 titik yang diuji pergeserannya. Nilai
epoch
III pada resolusi foto 1936x1280 piksel, RMSE rata-rata maksimum koordinat titik target diketahui sepuluh dari 12 titik yang diuji pada resolusi 2816x1880 piksel digunakan sebagai memperlihatkan bahwa Ho ditolak yang berarti titik- asumsi bahwa pergeseran titik yang mampu dideteksi titik tersebut mengalami pergeseran. Nilai RMSE pada resolusi ini minimum sebesar 19,139 mm. rata-rata koordinatnya diketahui sebesar 22,346 mm, Sembilan dari 13 titik yang diuji Ho ditolak. Namun sehingga titik yang memiliki vektor pergeseran di berdasarkan nilai RMSE hanya terdapat tujuh titik bawah nilai tersebut, tidak mengalami pergeseran. yang benar-benar mengalami pergeseran. Hanya 9 dari titik uji tersebut yang benar-benar
TABEL
11 H ASIL UJI STATISTIK PERGESERAN TITIK TARGET
mengalami pergeseran, yaitu titik 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12,
ANTARA EPOCH
I DAN EPOCH
II RESOLUSI FOTO 3888 X 2592 PIKSEL 20 dan 21.
Titik pergeseran Kriteria Kete- T :( ) TABEL
9 H ASIL UJI STATISTIK PERGESERAN TITIK TARGET target (di) (mm) uji rangan
ANTARA EPOCH
I DAN EPOCH
II RESOLUSI FOTO 2816 X 1880 PIKSEL
4 16,679 4,436 Ditolak Diam
Titik pergeseran Kriteria Kesimpu
5 70,153 24,442 Ditolak Bergeser
T :( ) target (di) (mm) uji lan
6 12,241 4,160 Ditolak Diam 4 2,966 1,246 Diterima Diam 8 136,085 56,712 Ditolak Bergeser 5 68,219 28,143 Ditolak Bergeser
10 12,051 6,850 Ditolak Diam 6 2,894 1,257 Diterima Diam 11 4,288 2,410 Ditolak Diam 7 2,631 1,099 Diterima Diam 12 258,892 141,570 Ditolak Bergeser 8 134,808 59,722 Ditolak Bergeser 13 52,806 28,105 Ditolak Bergeser 10 12,584 5,591 Ditolak Diam 17 1,560 0,700 Diterima Diam 11 2,841 1,278 Diterima Diam 20 3,811 2,281 Ditolak Diam 12 261,471 107,745 Ditolak Bergeser 21 249,051 131,020 Ditolak Bergeser 13 50,584 19,786 Ditolak Bergeser 24 5,421 2,680 Ditolak Diam 17 10,003 3,215 Ditolak Diam
4 16,679 4,436 Ditolak Diam 18 7,126 2,257 Ditolak Diam Tabel 11 menyajikan analisis vektor pergeseran 20 3,507 1,603 Diterima Diam titik target antara epoch I dan epoch II pada resolusi 21 249,356 108,721 Ditolak Bergeser 3888x2592 piksel. Sebelas titik target mengalami 23 13,595 5,841 Ditolak Diam penolakan Ho, dari total 12 titik yang diuji. Lima titik target dapat disimpulkan benar mengalami 24 5,666 2,298 Ditolak Diam mengalami pergeseran, yaitu titik 5, 8, 12, 13 dan 21. Tabel 9 tersebut menunjukkan analisis vektor
Enam titik lainnya memiliki vektor pergeseran di pergeseran titik target antara epoch I dan epoch II bawah nilai minimum pergeseran titik target yang pada resolusi foto 2816x1280 piksel bahwa dari 15 mampu dideteksi (RMSE = 18,764 mm). titik yang diuji terdapat 10 titik yang kondisi Ho ditolak. Nilai RMSE rata-rata maksimum koordinat
TABEL
12 H ASIL UJI STATISTIK PERGESERAN TITIK TARGET
titik target pada resolusi 2816x1280 piksel sebesar ANTARA EPOCH
I DAN EPOCH
III RESOLUSI FOTO 3888 X 2592 PIKSEL
19,139 mm. Berdasarkan data tersebut terdapat lima
Titik pergeseran Kriteria Kesimpu
titik yang benar-benar mengalami pergeseran yaitu T :( )
target (di) (mm) uji lan titik 5, 8, 12, 13 dan 21.
4 311,286 96,402 Ditolak Bergeser
TABEL
10 H ASIL UJI STATISTIK PERGESERAN TITIK TARGET
6 342,434 136,000 Ditolak Bergeser
ANTARA EPOCH
I DAN EPOCH
III RESOLUSI FOTO 2816 X 1880 PIKSEL
7 2,406 1,254 Diterima Diam
Titik pergeseran Kriteria Kesimpu
8 894,067 460,143 Ditolak Bergeser
T :( ) target (di) (mm) uji lan
10 120,578 81,986 Ditolak Bergeser 4 310,148 82,564 Ditolak Bergeser 12 257,287 153,724 Ditolak Bergeser 6 340,723 108,444 Ditolak Bergeser 15 7,190 3,827 Ditolak Diam 7 5,307 1,968 Ditolak Diam 16 4,252 2,269 Ditolak Diam 8 893,284 376,559 Ditolak Bergeser 19 2,825 1,769 Ditolak Diam 10 119,154 52,796 Ditolak Bergeser 20 449,238 308,907 Ditolak Bergeser 12 259,822 106,281 Ditolak Bergeser 21 584,982 355,934 Ditolak Bergeser 15 2,716 1,012 Diterima Diam 24 6,664 3,737 Ditolak Diam 16 2,770 1,026 Diterima Diam
Tabel 12 menunjukkan bahwa terdapat 11 titik 18 5,794 1,852 Ditolak Diam yang memiliki Ho ditolak, namun empat titik 19 1,580 0,656 Diterima Diam diantaranya tidak dapat dianggap bergeser karena
20 449,826 201,239 Ditolak Bergeser mempunyai vektor pergeseran di bawah nilai RMSE sebesar 18,764 mm. Tujuh titik target dapat 21 582,891 224,040 Ditolak Bergeser disimpulkan benar mengalami pergeseran antara 24 2,831 1,103 Diterima Diam
epoch I dan epoch III pada resolusi foto 3888x2592
Tabel 10 menunjukkan bahwa antara epoch I dan piksel, yaitu titik 4, 6, 8, 10, 12, 20 dan 21.
epoch
III pada resolusi foto 2816x1880 piksel hanya bambangkun@ugm.ac.id
13 RMSE
VEKTOR PERGESERAN PADA SETIAP RESOLUSI FOTO
bambangkun@ugm.ac.id 3.5.
[9] White, D.J., Take, W.A., Bolton M.D., and Munachen, S.E., 2001 “A deformation
Consumer-Grade Digital Camera and Retro- Reflective Survey Targets , InSpec Engineering
Services, West Vancouver, Canada. [7] Matori, A.N., Mokhtar, M.R.M., Cahyono, B.K.,
Yusof, K.W., 2012, Close-Range
Photogrammetric Data for Landslide Monitoring on Slope Area , IEEE Colloquium on Humanities,
Science and Engineering (CHUSER), pp. 398- 402, Kota Kinabalu. [8]
Anandito, A., 2011, “Aplikasi Fotogrametri Jarak Dekat Untuk Penentuan Volume Pada Berbagai Jenis Material”, skripsi, Teknik Geodesi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
” 15th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Istanbul, Turkey. pp 539-542. pub. Balkema, Rotterdam [10] J. Cardenala , E. Mataa , J.L. Perez-Garciaa , J.
measurement system for geotechnical testing based on digital imaging, close-range photogrammetry, and PIV image analysis
Systems PhotoModeler , final project report, University of Innsbruck, Austria.
Delgadoa , M.A. Hernandeza , A. Gonzalezb , J.R. Diaz-de- Teranb, 2008, “Close Range Digital
Photogrammetry Techniques Applied to Landslides Monitoring ” The International
Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol.
XXXVII. Part B8. Beijing 2008
2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia
[6] Fedak, M., 2005, 3D Measurement Accuracy of a
[5] Hanke, K., 2006, Accuracy Study Project of EOS
Analisis akurasi vektor pergeseran titik pantau
Besarnya resolusi foto yang digunakan juga akan sebanding dengan ketelitian pergeseran titik pantau. RMSE rata-rata pergeseran titik pantau hasil pengolahan foto pada tiap resolusi sebesar 3,694 mm pada resolusi 1936x1280 piksel; 3,088 mm pada resolusi 2816x1880 piksel dan 2,630 mm pada resolusi 3888x2592 piksel.
Salah satu cara untuk menganalisis ketelitian vektor pergeseran titik pantau dapat dilakukan dengan melihat nilai akurasi vektor pergeseran titik pantau. Nilai akurasi vektor pergeseran titik pantau dari hasil pengolahan foto dapat dihitung dari tingkat kesalahan besarnya vektor pergeseran titik hasil pengolahan foto terhadap vektor pergeseran dari data TS. Nilai vektor pergeseran yang ditunjukkan dari data total station merupakan nilai yang diasumsikan sebagai nilai pergeseran yang benar. Besarnya kesalahan dihitung dengan menggunakan RMSE. Besarnya nilai RMSE vektor pergeseran pada setiap resolusi foto yang digunakan pada saat pemotretan objek terdeformasi ditunjukkan pada Tabel 13.
TABEL
Resolusi foto (piksel) RMSE pergeseran titik pantau antar epoch (mm) RMSE rata- rata (mm) I - II I - III
II - III
1936x1280 3,488 3,157 4,435 3,694 2816x1880 2,351 2,611 4,303 3,088 3888x2592 1,177 2,955 3,759 2,630
Besarnya RMSE rata-rata vektor pergeseran titik pantau berbanding terbalik dengan besarnya resolusi foto yang digunakan. Dari tabel 13 tersebut diketahui pula bahwa semakin tinggi resolusi foto yang digunakan pada pemotretan objek, maka akurasi vektor pergeseran dari titik pantau akan semakin tinggi. Hal ini terlihat dari nilai RMSE rata-rata vektor pergeseran titik pantau dari resolusi foto yang digunakan. Vektor pergeseran pada resolusi foto yang tinggi memiliki nilai RMSE rata-rata vektor pergeseran paling kecil. RMSE rata-rata vektor pergeseran titik pantau tersebut dapat digunakan untuk menggambarkan nilai akurasi pergeseran titik pantau. Nilai akurasi tersebut dapat diasumsikan sebagai tingkat ketelitian dari vektor pergeseran titik pantau, sehingga dapat disimpulkan semakin tinggi resolusi foto yang digunakan pada pemotretan, maka ketelitian vektor pergeseran titik pantau yang dihasilkan juga akan semakin tinggi.
Kamera DSLR dapat digunakan dalam menentukan posisi koordinat titik pantau pada teknik fotogrametri jarak dekat. Hasil dari penelitian ini dapat diketahui bahwa besarnya resolusi foto yang digunakan pada pemotretan berbanding lurus dengan ketelitian penentuan posisi titik pantau. RMSE rata- rata koordinat titik pantau pada resolusi 1936x1280 piksel sebesar 22,346/9,008/11,085 mm. RMSE rata- rata pada resolusi 2816x1880 piksel sebesar 19,139/8,952/12,790 mm, sedangkan pada resolusi 3888x2592 piksel sebesar 18,764/8,444/12,987 mm.
5. Daftar Pustaka
Digital Low-Cost Non –metric Auto-focus untuk Pemantauan Deformasi, thesis, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
[1] Kuang, S., 1996, Geodetic Network Analysis and
Optimal Design , Consept and Applications, Ann Arbor Press Inc. U.S.A.
[2] Mora, P., Baldi, P., Casula, G., Fabris, M., Ghirotti, M., Mazzini, E., Pesci, A., 2003, Global
Positioning System and Digital Photogrammetry for The Monitoring of Mass Movements: Application to The Ca’di Malta Landslide (northern Apennines, Italy) , Science Direct
Engineering Geology, Vol 68, p. 103-121. [3] Barbarella, M., Lenzi, V., Zanni, M., 2004,
Integration of Airborne Laser Data and High Ressolution Sattelite Images over Landslides Risk Areas, International Archives of the
Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science, 35 (B4), pp. 945-950. [4] Hanifa, N.R., 2007, Studi Penggunaan Kamera