Posts

Perbedaan Daya Tembus Vegetasi Foto Udara Dibandingkan LiDAR dengan Pesawat Nirawak

Pada setiap aerial survey dengan pesawat nirawak akan ditemui daerah-daerah dengan vegetasi yang padat maupun daerah terbuka. Untuk setiap daerah dengan perbedaan vegetasi tersebut perlu dilakukan perencanaan aerial survey yang baik sehingga sesuai dengan hasil yang diharapkan.

Perencanaan ini juga meliputi perencanaan sensor yang akan dipakai dalam aerial survey. Seperti diketahui bahwa sensor pada aerial survey bermacam-macam. (lihat pembahasan https://zonaspasial.com/2020/01/efektivitas-pesawat-nirawak-untuk-pemetaan/ ). Khusus pada bahasan ini akan dibahas masalah daya tembus pada vegetasi.

 

Sensor Kamera Foto Udara

Sensor kamera merupakan sensor pasif. Sensor pasif ini berarti sensor hanya akan menangkap sinar matahari yang dipantulkan oleh obyek. Obyek yang tertutup oleh obyek lain tidak akan mampu dicapture oleh sensor. Demikian juga permukaan tanah yang tertutup oleh vegetasi, walaupun terdapat bukaan disela-sela dedaunan. Obyek yang terlihat di sela-sela daunan terlalu sempit untuk dicapture oleh sensor kamera, sehingga pantulan sinar matahari tidak dapat ditangkap oleh sensor. Kemungkinan yang lain  karena tingkat kecerahan obyek yang tertutup oleh daun-daun kanopi pohon sangat gelap sehingga tidak mampu ditangkap oleh sensor.

Daya tembus ini sensor foto tersebut merupakan salah satu kekurangan foto udara untuk aerial survey. Tetapi kemampuan sensor foto dalam menangkap warna merupakan keunggulan dibanding sensor LiDAR. Sensor foto dalam menangkap warna (RGB sensor) mampu memberikan keunggulan dalam identifikasi obyek.

 

Sensor LiDAR

Sensor aktif dari LiDAR mampu memancarkan pulse dan menangkap kembali hasilnya. Sensor aktif ini menghasilkan pointcloud dari pulse yang dipancarkan ke permukaan. Kemampuan pulse LiDAR dalam menembus kanopi merupakan keunggulannya. Dalam aerial survey dengan sensor LiDAR hal ini disebut Canopy High Models/Normalized Digital Surface Model (nDSM). Artinya pulse LiDAR mempunyai kemampuan dalam menembus kanopi melalui sela-sela daun sehingga tangkapan kembali pulse tersebut oleh sensor akan memberikan tinggi permukaan tanah sebenarnya.

 

Gambar 1. Perjalanan Pulse LiDAR (sumber: gisgeography.com)

 

Terdapat perbandingan yang telah dilakukan terhadap sensor foto udara dengan sensor LiDAR. Hasil peneltian tersebut membuktikan bahwa sensor LiDAR memang lebih unggul dalam hal menembus kanopi pepohonan.

Gambar 2. Perbandingan hasil pointcloud ketinggian LiDAR dan Foto Udara (sumber: Comparison of UAV LiDAR and Digital Aerial Photogrammetry Point Clouds for Estimating Forest Structural Attributes in Subtropical Planted Forests by Lin Cao, Hau Liu dkk)

 

Lalu Bagaimana Pemanfaatannya?

Seperti disinggung pada pembicaraan sebelumnya, bahwa dalam perencaan untuk aerial survey harus dilihat Area of Interest (AoI) yang akan disurvei, sehingga sensor yang digunakan akan sesuai. Untuk AoI dengan kanopi padat maka sensor LiDAR dapat digunakan pada pesawat Nirawak, tetapi jika kerapatan kanopi pohon tidak terlalu rapat maka penggunaan foto udara biasa dengan pesawat nirawak sudah mencukupi.

 

LiDAR pada Pesawat Nirawak

Perkembangan dunia survey dengan drone saat ini sudah semakin maju. Jika pada era sebelumnya foto udara dengan drone/UAV ini menggunakan penerbangan secara manual, maka saat ini sudah bisa fully autopilot. Demikian juga sensor yang dibawa, baik sensor pengambilan data raster maupun sensor posisi.

Untuk positioning, jika dulu yang tersedia hanya GNSS biasa, saat ini sudah bisa menggunakan RTK. Sensor pengambilan data pun mengalami kemajuan, jika dulu hanya data raster berupa kamera foto, saat ini sudah tambahkan sensor LiDAR.

Kebutuhan akan ketelitian Digital Terrain Model (DTM) atau kontur yang dihasilkan oleh pemetaan dengan Drone/UAV yang mendasari adanya sensor LiDAR pada drone/UAV. Dengan sensor LiDAR ini maka diharapkan permasalahan ketelitian tersebut dapat diatasi. Keunggulan Sensor LiDAR akan menambah ketelitian DTM yang dihasilkan pada survey dengan menggunakan Drone/UAV.

Kemampuan LiDAR dalam menembus vegetasi yang rapat untuk mendapatkan ground merupakan kelebihan yang mampu meningkatkan akurasi DTM/Kontur. Jika menggunakan foto udara biasa, maka daerah dengan kanopi/tutupan yang padat (misalkan hutan) akan sulit didapatkan DTM/Kontur yang akurat. Daerah dengan tutupan yang padat akan dilakukan interpolasi jika menggunakan foto udara biasa. Interpolasi tentu saja sangat menyulitkan dan kurang akurat jika daerah tersebut sangat luas lingkupannya.

Penggabungan dua sensor pengambilan data yaitu kamera dan LiDAR akan membuat akurasi data semakin baik. Data LiDAR dilengkapi dengan coloring dari hasil kamera serta data kamera dengan posisi ground menggunakan data LiDAR merupakan kombinasi yang memperkuat akurasi hasil survei dengan wahana nirawak.