PEMOTRETAN UDARAPEMOTRETAN UDARA

Kuliah tanggal 15 November 2008Kuliah tanggal 15 November 2008

Pemetaan fotogrametris menggunakan foto udara sebagai Pemetaan fotogrametris menggunakan foto udara sebagai sumber sumber datadata utamanya. Kualitas peta atau informasi yang dihasilkan utamanya. Kualitas peta atau informasi yang dihasilkan sangat tergantung dari kualitas metrik maupun kualitas gambar sangat tergantung dari kualitas metrik maupun kualitas gambar ((pictorial qualitypictorial quality) sumber data tersebut. Pengadaan foto udara ) sumber data tersebut. Pengadaan foto udara biasanya biasanya bertitik tolak dari tujuan peruntukannyabertitik tolak dari tujuan peruntukannya. Untuk keperluan . Untuk keperluan studi penjajakan (feasibility study) misalnya, informasi yang studi penjajakan (feasibility study) misalnya, informasi yang diperlukan tidak perlu akurat, tapi keragaman informasinya yang diperlukan tidak perlu akurat, tapi keragaman informasinya yang lebih diutamakan. Sebaliknya, bila informasi atau peta yang lebih diutamakan. Sebaliknya, bila informasi atau peta yang dibutuhkan pada tahap pembuatan rancangan detail (detail design) dibutuhkan pada tahap pembuatan rancangan detail (detail design) atau konstruksi, maka yang diutamakan adalah ketelitian atau konstruksi, maka yang diutamakan adalah ketelitian geometriknya. Untuk mendapatkan foto udara sesuai dengan geometriknya. Untuk mendapatkan foto udara sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan, oleh karenanya, spesifikasi yang dibutuhkan, oleh karenanya, suatu misi suatu misi pemotretan udara membutuhkan suatu perencanaan yang baikpemotretan udara membutuhkan suatu perencanaan yang baik. .

PENDAHULUANPENDAHULUAN

Persiapan

Pengukuran titik kontro l tanah

Pem otretan udara

Triangulasi udara

Titik kontro l tanah

Foto udara

Titik kontro l m odel

R estitusi fo to or. da lam or. re latif or. abso lut

D ig itasi deta il p lanim etrik

D ig itasi kontur a tau D TM

M odel absolut

Peta m anuskrip

Kartografi

Peta garis

Interpretasi fo to

Penyem purnaan lapangan

Pemotretan Udara padaPemotretan Udara pada

STRUKTUR PROYEK STRUKTUR PROYEK FOTOGRAMETRIFOTOGRAMETRI

KOMPONEN PEMOTRETAN UDARAKOMPONEN PEMOTRETAN UDARA

Secara teknis, misi pemotretan memperhitungkan penggunaan : Secara teknis, misi pemotretan memperhitungkan penggunaan :

jenis pesawat, jenis pesawat, sistem navigasisistem navigasi

kamera/ sensor, kamera/ sensor,

film/ mediafilm/ media

Perencanaan misi pemotretan yang meliputi pembuatan (1) Perencanaan misi pemotretan yang meliputi pembuatan (1) peta peta rencana terbangrencana terbang dan (2) dan (2) ketentuan-ketentuan / spesifikasi penerbanganketentuan-ketentuan / spesifikasi penerbangan yang harus dipenuhi. yang harus dipenuhi.

Jenis KameraJenis Kamera • kamera format kecil 35 mm x 24 mm atau 60 mm x 60 mm. kamera format kecil 35 mm x 24 mm atau 60 mm x 60 mm. • kamera metrik WA 23 cm x 23 cm dengan f = 152 mm. Atau SWA kamera metrik WA 23 cm x 23 cm dengan f = 152 mm. Atau SWA

23 cm x 23 cm dengan f = 88 mm.23 cm x 23 cm dengan f = 88 mm.

Jenis filmJenis film • panchromatic B&W, panchromatic B&W, • true color, true color, • false color atau false color atau • infrared. infrared.

Skala foto,

Overlap/ sidelap

Arah terbang

Ketentuan teknis utama dalam pemotretan udaraKetentuan teknis utama dalam pemotretan udara

over l a p

si d el ap

r u n 1

r u n 2

Disamping faktor teknis yang berkaitan dengan pemrosesan datanya, faktor lapangan juga harus diperhitungkan.

Faktor lapangan meliputi :

lokasi pemotretan terhadap lapangan terbang terdekat,

kondisi topografi,

kondisi cuaca : angin, awan, turbulensi,

halangan-halangan (obstacle),

jalur penerbangan sipil

daerah larangan (restricted area)

Faktor Lapangan Yang Perlu Diperhitungkan Dalam suatu Misi Pemotretan Udara

Berdasarkan jenis kamera yang dimaksud disini adalah berdasarkan ukuran Berdasarkan jenis kamera yang dimaksud disini adalah berdasarkan ukuran bingkai negatifnya (bingkai negatifnya (negative framenegative frame), yang dapat dibedakan menjadi :), yang dapat dibedakan menjadi :

Foto udara format besarFoto udara format besar, dengan ukuran 23 cmm x 23 cm. Jenis foto ini diambil , dengan ukuran 23 cmm x 23 cm. Jenis foto ini diambil dengan kamera metrik dan paling umum digunakan dalam fotogrametri. dengan kamera metrik dan paling umum digunakan dalam fotogrametri.

  

Kamera metrik Wild RC-9 dan foto udara 23 cm x 23 cmKamera metrik Wild RC-9 dan foto udara 23 cm x 23 cm

Untuk kamera metrik ukuran normal dikenal tiga sudut bukaan (Untuk kamera metrik ukuran normal dikenal tiga sudut bukaan (angle field of viewangle field of view), ), yakni :yakni :

Normal Angle (Normal Angle (NANA), f = 210 mm), f = 210 mm

Wide Angle (Wide Angle (WAWA), f = 152 mm), f = 152 mm

Super Wide Angle (Super Wide Angle (SWASWA), f = 88 mm), f = 88 mm

FOTO UDARA FORMAT BESARFOTO UDARA FORMAT BESAR

Setelah kamera selesai dibuat dan sebelum dipergunakan harus dilakukan Setelah kamera selesai dibuat dan sebelum dipergunakan harus dilakukan kalibrasi kalibrasi untuk menentukan konstanta-konstanta kamera untuk orientasi untuk menentukan konstanta-konstanta kamera untuk orientasi dalam secara teliti. Konstanta kamera meliputi :dalam secara teliti. Konstanta kamera meliputi :

1.1. panjang fokus ekivalenpanjang fokus ekivalen, efektif untuk daerah sekitar tengah lensa kamera,, efektif untuk daerah sekitar tengah lensa kamera,2.2. panjang fokus terkalibrasipanjang fokus terkalibrasi (calibrated focal length), yang mewakili distribusi (calibrated focal length), yang mewakili distribusi

pengaruh distorsi radial lensa,pengaruh distorsi radial lensa,3.3. distorsi radial lensa rata-ratadistorsi radial lensa rata-rata, Distorsi citra sepanjang garis-garis radial dai , Distorsi citra sepanjang garis-garis radial dai

titik utama foto,titik utama foto,4.4. xo dan yoxo dan yo, koordinat dari titik utama foto terhadap tanda-tanda tepi,, koordinat dari titik utama foto terhadap tanda-tanda tepi,5.5. Jarak antara dua tanda tepi yang bersebranganJarak antara dua tanda tepi yang bersebrangan,,6.6. sudut perpotongan antara garis-garis fidusialsudut perpotongan antara garis-garis fidusial, tidak lebih dari 90, tidak lebih dari 90 1 1,,7.7. kedataran bidang fokuskedataran bidang fokus, deviasi tidak lebih dari , deviasi tidak lebih dari 0.01 mm 0.01 mm

Kalibrasi KameraKalibrasi Kamera

Contoh distorsi radial kamera udara Zeiss Pleogon [wolf,1974]Contoh distorsi radial kamera udara Zeiss Pleogon [wolf,1974]

Sertifikat kalibrasi kameraSertifikat kalibrasi kamera

CONTOH SERTIFIKAT KALIBRASI KAMERACONTOH SERTIFIKAT KALIBRASI KAMERADibawah ini adalah contoh sebuah sertifikat kalibrasi kamera untuk jenis kamera medium format Hasselblad oleh Adam Dibawah ini adalah contoh sebuah sertifikat kalibrasi kamera untuk jenis kamera medium format Hasselblad oleh Adam

Technology, Perth Australia.Technology, Perth Australia.Camera body :Camera body : Hasselblad 500 ELM Hasselblad 500 ELM Lens type :Lens type : Carl Zeiss Distagon 150Carl Zeiss Distagon 150Lens Calibration :Lens Calibration : Undertaken with infinity fokus using the self calibrating bundle method.Undertaken with infinity fokus using the self calibrating bundle method.Reseau plate :Reseau plate : Adam Technology standard 27 point reseau. The central and four corner reseaux have been calibrated Adam Technology standard 27 point reseau. The central and four corner reseaux have been calibrated

as fiducial mark.as fiducial mark.Focussing ring shiftsFocussing ring shifts : : 4.5 mm right (see temporary mark)4.5 mm right (see temporary mark)Fiducial coordinatesFiducial coordinates (the principal point of autocollimation is the origin) : (the principal point of autocollimation is the origin) :

PtPt x(mm) x(mm) y(mm) y(mm)11 22.631 22.631 22.851 22.85122 22.631 22.631 -22.149-22.14933 -22.369-22.369 -22.149-22.14944 -22.369-22.369 22.851 22.85155 0.131 0.131 0.351 0.351Calibrated principal distance :Calibrated principal distance : 151.246 mm151.246 mmSymmetric lens distortion : Symmetric lens distortion : to suit Adam systemsto suit Adam systemspolynomial coefficients from dr = Kor + K1r3 + K2r5 + K3r7polynomial coefficients from dr = Kor + K1r3 + K2r5 + K3r7Ko = -0.9E-03, K1 = 0.27E-05, K2 = -0.722E-09, K3 = 0.000Ko = -0.9E-03, K1 = 0.27E-05, K2 = -0.722E-09, K3 = 0.000to suit Leica systemsto suit Leica systemsdistortion related to radial distance from PPAdistortion related to radial distance from PPA r (mm)r (mm) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 393 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 dr(dr(m) -3 -5 -6 -6 -5 -2 3 10 18 28 39 50 60m) -3 -5 -6 -6 -5 -2 3 10 18 28 39 50 60Asymmetric lens distortionAsymmetric lens distortion : : The computed parameters were small and consequently failed the Fisher statistic test at the 1.96 levelThe computed parameters were small and consequently failed the Fisher statistic test at the 1.96 level

Perth,AU 3/12/93Perth,AU 3/12/93

NA, WA, SWANA, WA, SWA

FOTO UDARA FORMAT KECILFOTO UDARA FORMAT KECIL

Foto udara format kecilFoto udara format kecil (small format aerial photograph) - SFAP dengan ukuran 6 (small format aerial photograph) - SFAP dengan ukuran 6 cm x 6 cm atau 24 mm x 35 mm. Gambar No.4 dan No.5 masing-masing cm x 6 cm atau 24 mm x 35 mm. Gambar No.4 dan No.5 masing-masing menunjukan jenis kamera untuk kedua ukuran foto diatas.menunjukan jenis kamera untuk kedua ukuran foto diatas.

 

 

 

 

 

 

 

Kamera format 6 cm x 6 cm Kamera format 6 cm x 6 cm Kamera format 24 mm x 35 mmKamera format 24 mm x 35 mm

Rollei 6002Rollei 6002 Nikon AF 600 Nikon AF 600

UKURAN FOTO UDARAUKURAN FOTO UDARA

Jenis pesawat

Beban angkut (payload) kira-kira 200 kg dan awak pesawat sejumlah minimal 4 orang (1 pilot, 1 navigator, 1 camera man dan 1 technician), contoh : Piper PA-31 Navajo, Cessna 402 B, Beech King Air A-100, Dornier Do28 D-2 Skyservant, Gates Learjet 24D, 25C, 35,dlsb. Untuk FUFK digunakan pesawat ringan seperti Gelatik PZL-105 dan sejenisnya atau dengan pesawat terkendali radio (R/C) bila daerahnya relatif kecil.

Tinggi terbang

Tinggi terbang = f (fokus kamera dan skala foto). Pada tahun 1970-an untuk sejumlah alat restitusi pernah digunakan besaran Cfaktor yakni Cfaktor = H/IK, dimana H

= tinggi terbang pesawat terhadap permukaan tanah rata-rata dan IK = interval kontur dari peta yang akan diturunkan. sampai dengan 1/8 bahkan lebih. Disamping pertimbangan pemrosesan data faktor lapangan juga harus diperhitungkan seperti kondisi topografi, kondisi cuaca (cloud ceiling) dan kemungkinan adanya rintangan (obstacle).

Pesawat berawak

Layang-layang

Balon Udara Pesawat miniatur

WAHANA PEMOTRETAN UDARAWAHANA PEMOTRETAN UDARA

TrikeTrike

Pola PemotretanPola Pemotretan

POLA PEMOTRETAN

 

Pemotretan pola blok Pemotretan pola strip

Kemungkinan terjadinya Kemungkinan terjadinya single coverage dan gap single coverage dan gap pada pemotretan daerah pada pemotretan daerah berbukitberbukit

DriftDrift

Kemungkinan oleh karena adanya angin sampingKemungkinan oleh karena adanya angin samping

CrabCrab

PremarkPremark

Premark adalah suatu tanda lapangan yang Premark adalah suatu tanda lapangan yang dipasang pada titik di tanah sehingga dapat dipasang pada titik di tanah sehingga dapat terlihat pada foto udara. terlihat pada foto udara. PremarkTermasuk dalam lingkup perencanaan PremarkTermasuk dalam lingkup perencanaan pemotretan adalah pemasangan tanda lapangan pemotretan adalah pemasangan tanda lapangan atau atau premarkpremark pada titik-titik kontrol untuk pada titik-titik kontrol untuk triangulasi udara. Tergantung dari jenis triangulasi udara. Tergantung dari jenis permukaan tanahnya premark dapat dibuat dari permukaan tanahnya premark dapat dibuat dari bahan plastik, kain atau cat. bahan plastik, kain atau cat. Bentuk nya dapat Bentuk nya dapat berupa tanda silang dengan tiga atau empat berupa tanda silang dengan tiga atau empat lengan. Sedang ukurannya disesuaikan dengan lengan. Sedang ukurannya disesuaikan dengan skala foto udara yang akan diambil. Gambar 32 skala foto udara yang akan diambil. Gambar 32 memperlihatkan salah satu bentuk premark yang memperlihatkan salah satu bentuk premark yang paling banyak digunakan, d = 30 s/d 50 paling banyak digunakan, d = 30 s/d 50 pada pada skala foto. skala foto.

BILANGAN SKALA FOTOd = 50 μ 5000 7500 10000 15000 20000 25000 30000d [cm] 25 37.5 50 75 100 125 1505d [cm] 125 187.5 250 375 500 625 750

5d

d

d

Hitungan-hitungan dalam perencanaan misi pemotretanHitungan-hitungan dalam perencanaan misi pemotretan

Tinggi terbangTinggi terbang.. • Tinggi terbang pesawat ditentukan sesuai dengan jenis kamera dengan panjang fokus tertentu Tinggi terbang pesawat ditentukan sesuai dengan jenis kamera dengan panjang fokus tertentu

dan skala foto yang ingin dihasilkan. Terbang makin tinggi skala semakin kecil dan sebaliknya. dan skala foto yang ingin dihasilkan. Terbang makin tinggi skala semakin kecil dan sebaliknya. Skala foto erat kaitannya dengan resolusi citra. Pada tahun 1970-an untuk sejumlah alat Skala foto erat kaitannya dengan resolusi citra. Pada tahun 1970-an untuk sejumlah alat restitusi pernah digunakan besaran C-faktor yakni C-faktor = H/IK, dimana H = tinggi terbang restitusi pernah digunakan besaran C-faktor yakni C-faktor = H/IK, dimana H = tinggi terbang pesawat terhadap permukaan tanah rata-rata dan IK = interval kontur dari peta yang akan pesawat terhadap permukaan tanah rata-rata dan IK = interval kontur dari peta yang akan diturunkan. Contoh : Cfaktor alat restitusi yang akan digunakan = 1000, IK = 5 meter maka H = diturunkan. Contoh : Cfaktor alat restitusi yang akan digunakan = 1000, IK = 5 meter maka H = 5 m x 1000 = 5000 m. Bila kamera yang digunakan adalah WA dengan f = 150 mm, maka 5 m x 1000 = 5000 m. Bila kamera yang digunakan adalah WA dengan f = 150 mm, maka skala fotonya = 1 : 33.000. Umum Cfaktor dari alat sukar ditentukan sehingga untuk aplikasi skala fotonya = 1 : 33.000. Umum Cfaktor dari alat sukar ditentukan sehingga untuk aplikasi pemetaan dengan menggunakan alat restitusi analog atau analitik banyak kalangan praktisi pemetaan dengan menggunakan alat restitusi analog atau analitik banyak kalangan praktisi menerapkan besaran skala maksimal 1/5 X skala peta akhir. Sedang bila digunakan alat menerapkan besaran skala maksimal 1/5 X skala peta akhir. Sedang bila digunakan alat restitusi softcopy, skala foto dapat digunakan lebih kecil sampai dengan 1/8 bahkan lebih. restitusi softcopy, skala foto dapat digunakan lebih kecil sampai dengan 1/8 bahkan lebih. Disamping pertimbangan pemrosesan data di atas, faktor lapangan juga harus diperhitungkan Disamping pertimbangan pemrosesan data di atas, faktor lapangan juga harus diperhitungkan seperti kondisi topografi, kondisi cuaca (seperti kondisi topografi, kondisi cuaca (cloud ceilingcloud ceiling) dan kemungkinan adanya rintangan ) dan kemungkinan adanya rintangan ((obstacleobstacle) seperti gedung, menara lalulintas udara, dlsb. Hal-hal tersebut dapat membuat ) seperti gedung, menara lalulintas udara, dlsb. Hal-hal tersebut dapat membuat rencana tinggi terbang harus dibuat lebih rendah atau lebih tinggi terhadap perhitungan teknis rencana tinggi terbang harus dibuat lebih rendah atau lebih tinggi terhadap perhitungan teknis yang normal.yang normal.

• Untuk kamera digital selain C-faktor pertimbangan lain dalam menentukan ketinggian terbang Untuk kamera digital selain C-faktor pertimbangan lain dalam menentukan ketinggian terbang pesawat adalah resolusi pixel di tanah (pesawat adalah resolusi pixel di tanah (ground resolutionground resolution). Resolusi pixel di tanah ditentukan ). Resolusi pixel di tanah ditentukan oleh (1) resolusi dari sensor CCD dalam mega-pixel, (2) ukuran (panjang & lebar) CCD, (3) oleh (1) resolusi dari sensor CCD dalam mega-pixel, (2) ukuran (panjang & lebar) CCD, (3) panjang fokus kamera dan (4) skala maksimum peta yang akan dibuat. panjang fokus kamera dan (4) skala maksimum peta yang akan dibuat.

a) tinggi terbang Hr = Sf x fdimana : Hr = tinggi terbang terhadap tinggi tanah rata-rata

Sf = bilangan skala foto f = panjang fokus kamera

bacaan ketinggian pada altimeter pesawat dan kamera udara biasanya dihitung terhadap ketinggian permukaan air laut rata-rata atau mean sea level ( msl), dengan demikian maka H = Hr + Ht.Bila skala foto yang dikehendaki 1 : 10.000, ketinggian tanah rata-rata = 700 m, kamera yang digunakana WA, berapa ketinggian pesawat terhadap msl harus terbang untuk mendapatkan foto tersebut diatas ?.

b) Jarak antar dua jalur

W = (100-sl)% X lf X bsf dimana : W = adalah jarak antar dua jalur pemotretan sl = pertampalan ke samping (sidelap) lf = lebar sisi foto bsf = bilangan skala foto

c) Interval waktu pemotretan

Interval waktu pemotretan (eksposur) diset pada intervalometer sesuai dengan panjang basis udara (B) dan kecepatan pesawat terbang (Vkm/jam). Sedang panjang basis udara dihitung dari skala foto dan pertampalan kedepan (overlap %) yang ditetapkan.

B (km) dt = = …… detik V (km/jam)Contoh : skala foto = 1 : 10.000, WA, (23 cm x 23 cm) overlap = 60 % kecepatan pesawat = 200 km/jam = 200 km / 3600 det = 0.055 km/detsolusi :Basis udara (B) = (100-ol)% X lf X bsf) = 40% X 23 cm X 10.000 = 0.92 kmInterval waktu pemotretan (dt) = 0.92 km/ (0.055 km/det) = 16.56 det.