Konsep Dasar Pemetaan Fotogrametri
Pengadaan data geo-spasial dalam rangka pemetaan suatu daerah / kawasan antara lain dapat dilakukan melalui metode :
- Terrestrial ( pengukuran langsung di lapangan )
- Fotogrametri ( pemotretan udara )
- Penginderaan Jauh
- GPS
Fotogrametri
adalah suatu metode pemetaan objek-objek dipermukaan bumi yang
menggunakan foto udara sebagi media, dimana dilakukan penafsiran objek
dan pengukuran geometri untuk selanjutnya dihasilkan peta garis, peta
digital maupun peta foto. Secara umum fotogrametri merupakan teknologi
geo-informasi dengan memanfaatkan data geo-spasial yang diperoleh
melalui pemotretan udara.
Gambaran umum pembuatan geo-informasi dengan metode fotogrametri
Mengapa metode fotogrametri banyak dipakai dalam pembuatan geo-informasi ? karena :
- Obyek yang terliput terlihat apa adanya
- Produk dapat berupa : peta garis , peta foto atau kombinasi peta foto-peta garis
- Proses pengambilan data geo-spatial relatif cepat
· Efektif untuk cakupan daerah yang relatif luas
Sebagai
bahan dasar dalam pembuatan geo-informasi secara fotogrametris yaitu
foto udara yang saling bertampalan (overlaped foto). Umumnya foto
tersebut diperoleh melalui pemotretan udara pada ketinggian tertentu
menggunakan pesawat udara.
Foto Udara dan Jenis Kamera
Foto
Udara adalah citra fotografi hasil perekaman dari sebagian permukaan
bumi yang diliput dari pesawat udara pada ketinggian tertentu
menggunakan kamera tertentu. Foto udara yang dipergunakan dapat berupa
foto udara metrik, yaitu foto udara yang diambil dengan kamera udara
metrik (biasanya berukuran 23 x 23 cm). Foto udara jenis ini sangat
tinggi ketelitiannya karena kamera foto dibuat khusus untuk keperluan
pemetaan dengan ketelitian tinggi dan resolusi citra foto yang sangat
baik. Pada kamera metrik dilengkapi dengan titik-titik yang diketahui
koordinatnya (disebut sebagai titik Fiducial Mark) yang akan dipakai
sebagai acuan / referensi dalam pengukuran dimensi objek. Jenis foto
lainnya adalah foto non-metrik, yaitu foto yang dihasilkan dari kamera
non-metrik (kamera biasa atau kamera khusus). Biasanya ukuran foto yang
dihasilkan lebih kecil dari foto metrik. Kamera ini biasa dipakai untuk
keperluan pengambilan foto secara umum, dan pemotretan udara dengan
menggunakan pesawat kecil atau pesawat model. Ketelitian yang diperoleh
tidak sebaik kamera metrik dan daerah cakupan jauh lebih kecil.
Foto
udara selanjutnya diklasifikasikan sebagai foto udara vertikal dan foto
udara condong. Foto udara vertikal, yaitu apabila sumbu kamera pada
saat pemotretan dilakukan benar-benar vertikal atau sedikit miring tidak
lebih dari 3˚.
Sebagian besar dari foto-foto udara termasuk dalam jenis foto udara
vertikal. Tipe kedua dari foto udara yakni foto udara condong (oblique)
yaitu apabila sumbu foto mengalami kemiringan antara 3˚ dan 90˚ dari
kedudukan vertikal. Jika horizon tidak tampak, disebut condong / miring
rendah. Jika horizon tampak, disebut condong tinggi / sangat miring.
Jenis foto udara
Keuntungan foto udara vertikal dibandingkan dengan foto udara condong
- Skala foto vertikal kira-kira selalu tetap dibandingkan dengan skala foto condong. Ini menyebabkan lebih mudah untuk melakukan pengukuran-pengukuran pada foto dan hasil yang diperoleh lebih teliti.
- Untuk keperluan tertentu foto udara vertikal dapat digunakan sebagai pengganti peta.
- Foto udara vertikal lebih mudah diinterpretasi dari pada foto udara condong. Ini dikarenakan skala dan obyek-obyek yang lebih tetap bentuknya, tidak menutupi obyek-obyek lain sebanyak yang terjadi pada foto udara condong.
Keuntungan foto udara condong dibandingkan dengan foto udara vertikal
- Foto udara condong meliputi kawasan yang lebih luas dari pada kawasan yang diliput oleh suatu foto udara vertikal.
- Jika lapisan awan seringkali menutupi suatu daerah yang tidak memungkinkan dilakukan dengan pemotretan vertikal, maka dapat dilakukan dengan pemotretan condong.
- Beberapa obyek yang tidak dapat dilihat / tersembunyi dari atas pada foto udara vertikal, misalnya : obyek dibawah bangunan tinggi, dapat terlihat pada pemotretan condong.
Skala Foto Udara
Pada
foto udara dikenal skala foto, yaitu skala rata-rata dari foto udara.
Disebut skala rata-rata, karena sifat proyeksi pada foto udara adalah
perspektif (sentral), berpusat pada titik utama (principal point).
Dengan demikian skala di masing-masing titik tidak akan sama, kecuali
bila foto udara tersebut benar-benar tegak dan keadaan permukaan tanah
sangat datar. Besarnya skala rata-rata ditentukan oleh tinggi terbang
dan tinggi permukaan bumi serta besar focus kamera.
Skala
foto udara berbeda dengan skala peta pada umumnya. Peta adalah gambaran
/ presentasi dari permukaan bumi dengan skala tertentu. Sifat proyeksi
pada peta adalah orthogonal.
Oleh
karena foto udara mempunyai skala yang bervariasi, maka untuk membuat
peta dengan skala dan geometri yang benar, foto udara tersebut harus
diproses terlebih dahulu, disebut sebagai proses restitusi foto udara.
Pengertian restitusi adalah mengembalikan posisi foto udara pada keadaan
seperti pada saat pemotretan dengan proses orientasi (orientasi dalam,
relatif, absolut). Pada keadaan tersebut sinar-sinar yang membentuk
objek secara geometris telah benar dan dapat dipakai untuk membuat peta
dengan cara restitusi tunggal (rektifikasi) ataupun dengan cara
restitusi stereo (orthofoto).
Untuk
keperluan restitusi foto tersebut (tunggal maupun stereo) diperlukan
titik-titik kontrol yang diketahui koordinatnya pada sistem foto dan
sistem referensi. Titik-titik kontrol tersebut diperoleh sebagai hasil
pengukuran di lapangan dan proses triangulasi udara.
Stereoskopis
Pengelihatan
stereoskopis memungkinkan kita untuk melihat suatu obyek dalam bentuk 3
dimensi dari dua perspektif yang berbeda, seperi foto udara yang
diambil dari kedudukan kamera yang berbeda.
Sepasang foto
udara yang stereoskopis terdiri dari dua foto yang berdekatan dan
saling bertampalan. Overlap atau pertampalan kemuka, yaitu daerah
pertampalan antara foto-foto yang berurutan pada suatu jalur terbang.
Side lap atau pertampalan ke samping, yaitu daerah pertampalan antar
jalur / strip yang saling bersebelahan. Besarnya pertampalan biasanya
dinyatakan dalam persen (%). Untuk keperluan pemetaan, overlap biasanya
60 ± 5%, dan untuk side lap biasanya ditentukan 20 ± 5%. Pada daerah
pertampalan akan dapat dilihat citra permukaan bumi tiga dimensi dalam
skala yang lebih kecil, yang biasa disebut model. Untuk mendapatkan
gambar stereoskopis, digunakan sebuah alat stereoskop yang merupakan
alat optis binokuler.
Rektifikasi
Rektifikasi
dilakukan apabila permukaan tanah yang terpotret itu relatif datar
dengan asumsi ∆ h pada setiap titik pengamatan <>
Rektifikasi
adalah suatu re-eksposur dari suatu foto sehingga kemiringan-kemiringan
(tilt) yang terdapat pada foto tersebut menjadi hilang dan sekaligus
mengatur skala rata-rata foto yang satu dengan yang lainnya.
Dengan
rektifikasi, kita membuat foto menjadi benar-benar tegak / tanpa
kemiringan dan skala rata-rata yang pasti sesuai dengan skala yang
dikehendaki dari setiap foto. Adapun foto hasil pemotretan udara umumnya
dilengkapi dengan data-data ketinggian yang sebanding dengan skala dari
foto, akan tetapi ketinggian tersebut dinyatakan dalam bacaan altimeter
yang kasar, sehingga akan memberikan harga skala foto rata-rata yang
sangat kasar pula. Demikian pula halnya dengan data kemiringan yang
dapat dibaca melalui nivo kotak yang terdapat pada tepi foto, inipun
tidak dapat memberikan data kemiringan yang teliti.
Kemiringan-kemiringan
dan ketidaktepatan skala pada saat pemotretan akan menyebabkan
penyimpangan posisi planimetris yang benar pada foto. Pekerjaan
rektifikasi ini dilakukan dengan suatu alat yang dinamakan rectifier.
Umumnya foto-foto hasil rektifikasi ini digunakan untuk pembuatan peta
foto melalui penyusunan mosaik dari foto-foto rektifikasi.
Pembuatan
peta foto dari mosaik hasil penyusunan foto hasil rektifikasi hanya
bisa dilakukan untuk daerah yang relatif datar, oleh sebab itu untuk
daerah yang mempunyai perbedaan tinggi (bergunung) akan timbul
pergeseran relief yang mempunyai arah radial terhadap titik utama.
Orthofoto (Rektifikasi Differensial)
Pembuatan
peta foto untuk daerah yang bergunung dikerjakan dengan proses
orthofoto, dimana dengan orthofoto ini dilakukan re-eksposur secara
orthogonal per bagian-bagian kecil dari foto, sehingga kemiringan, skala
dan pergeseran relief dapat dikoreksi. Proses orthofoto akan menjadikan
foto dalam proyeksi orthogonal. Seperti
peta, foto ortho hanya mempunyai satu skala (walaupun dalam medan yang
beraneka), dan seperti foto karena menyajikan medan dengan gambaran
sebenarnya (tidak berwujud garis dan simbol).
Orthofoto
dilakukan apabila permukaan tanah yang dipotret itu bergunung dengan
asumsi ∆ h pada setiap titik pengamatan > 0,5 % x tinggi terbang
terhadap tinggi rata-rata pada foto yang bersangkutan.
Pada
pandangan sekilas, orthofoto tampak sama dengan foto perspektif. Tetapi
dengan membandingkan orthofoto dan foto perspektif daerah yang sama,
biasanya dapat diamati bedanya
Orthofoto
ialah foto yang menyajikan gambaran obyek pada posisi orthogonal yang
benar, oleh karena itu orthofoto secara geometris ekuivalen dengan peta
garis. Orthofoto memperlihatkan gambar-gambar fotografis yang sebenarnya
dan dapat diperoleh detail yang lebih banyak. Karena suatu orthofoto
adalah benar secara planimetris, maka dapat dianggap sebagai sebuah peta
atau lebih tepat disebut peta orthofoto, dapat digunakan untuk
melakukan pengukuran langsung atas jarak, sudut, posisi dan daerah tanpa
melakukan koreksi bagi pergeseran letak gambar. Hal ini tentu saja
tidak dapat dilakukan diatas foto perspektif.
Orthofoto
dibuat dari foto udara melalui proses yang disebut rektifikasi
diferensial, yang meniadakan pergeseran letak oleh kemiringan fotografik
dan relief. Hasil proses ini dapat menghilangkan berbagai variasi skala
foto dan pergeseran letak gambar oleh relief maupun kemiringan.
Pergeseran
letak oleh kemiringan sumbu kamera terjadi pada tiap foto yang pada
saat pemotretannya bidang foto miring terhadap bidang datum. Rektifikasi
untuk menghapus efek kemiringan sumbu dan hasilnya berupa ekivalen foto
tegak. Akan tetapi ekivalen foto tegak masih mengandung skala yang
tidak seragam yang diakibatkan oleh pergeseran letak gambar sehubungan
dengan perubahan relief, kecuali bagi medan yang benar-benar datar. Di
dalam proses peniadaan pergeseran letak oleh relief pada sembarang foto,
variasi skala juga dihapus sehingga skala menjadi sama bagi seluruh
foto. Tiap foto yang skalanya tetap bagi seluruh bagian merupakan
orthofoto yang memiliki kebenaran planimteris sama dengan peta. Harus
diingat bahwa meskipun pergeseran letak oleh medan yang berbeda telah
dikoreksi, masih ada satu keterbatasan orthofoto yang berupa pergeseran
letak oleh relief bagi permukaan tegak seperti tembok bangunan yang tak
dapat ditiadakan.
Relief Displacement
Pergeseran
relief adalah perpindahan atau pergeseran pada posisi fotografis dari
suatu bayangan benda yang disebabkan karena permukaan bumi yang tidak
rata atau disebabkan karena benda tersebut mempunyai ketinggian terhadap
suatu datum.
Dengan memperhatikan datum yang ada, maka dapat dikatakan :
- Jika sebuah titik terletak di bawah datum, maka arah pergeserannya ke dalam.
- Jika sebuah titik terletak di atas datum, maka arah pergeserannya ke luar
