Fotogrametri adalah proses pengukuran dengan gambar, fotogrametri dapat berupa gambar yang diambil dengan berbagai perangkat, termasuk drone, pesawat terbang, dan kamera genggam kita sendiri. Gambar-gambar yang diambil dengan drone ini digunakan untuk menghasilkan model 2D dan 3D yang akurat dan tepat yang mana banyak industri yang dapat memanfaatkan rekonstruksi tersebut, mulai dari keamanan publik, inspeksi industri hingga pertanian.
Berikut 10 Dasar Fotogrametri yang perlu anda ketahui:
1. Geometri
2. Radiometri
3. Triangulasi
4. Parameter Internal & Eksternal
5. Inisial & Penghitungan Parameter
6. RTK & PPK
7. Sistem Koordinat
8. Tie Point
9. Ground Sampling Distance
10. Pengukuran Volume
Tonton versi videonya disini:
1. Geometri
Geometri adalah seperangkat karakteristik yang digunakan untuk menentukan ukuran, bentuk, orientasi, dan posisi suatu objek secara akurat berdasarkan kesegarisan. konsep kesegarisan di dalam fotogrametri sendiri terdiri atas 3 poin mendasar, yaitu objek, titik fokus, dan kamera berada pada satu garis atau yang kita sebut dengan “kesegarisan”. Untuk menyederhanakannya, kita bisa menggunakan software fotogrametri dari PIX4D yaitu PIX4Dmapper, PIX4Dfields, PIX4Dmatic, PIX4Dcloud, dan PIX4Dinspect, dengan software ini data yang diambil menggunakan kamera drone akan menghasilkan rekonstruksi area proyek yang akurat secara geometris.
2. Radiometri
Radiometri adalah metode untuk menganalisis radiasi elektromagnetik. Ini adalah cara untuk mengukur bagaimana cahaya berinteraksi dengan objek yang berbeda, termasuk panjang gelombang energi yang tidak terlihat oleh mata manusia. Lalu apa hubungannya dengan fotogrametri?
Setiap kali kita melihat suatu objek berwarna itu adalah warna yang dipantulkan oleh objek itu sendiri, dimana ada lebih banyak warna yang tidak dapat dideteksi oleh mata manusia, misalnya saat kita melihat tumbuhan, biasanya kita akan melihat dominasi warna hijau, itu karena “cahaya hijau” dipantulkan oleh tanaman karena tanaman tidak menggunakan warna hijau saat menyerap energi dari matahari. Dengan Radiometri, kita dapat mengukur bagaimana tanaman memantulkan cahaya tersebut serta kuantitas dan variasi cahaya yang tidak dapat kita lihat dengan mata telanjang.
Untuk menggunakan radiometri dalam fotogrametri, kita dapat menggunakan sensor dan kamera khusus yang menangkap cahaya near-infrared, yang juga dikenal sebagai sensor multispectral, seperti yang belum lama ini kita meluncurkan Drone DJI Mavic 3 Multispectral, kamera Mavic 3 Multispectral ini dapat menganalisis cahaya secara berbeda dari kamera standar RGB (Red-Green-Blue), nah data dari kamera multispectral itu dapat digunakan untuk fotogrametri pertanian dan dengan kamera multispectral kita akan mendapatkan indeks vegetasi untuk mengetahui kesehatan tanamannya, tahap pertumbuhannya, dan mengetahui apakah tanaman tersebut mengalami stress sebelum kita melihatnya dengan mata kepala kita sendiri.
Berkat data fotogrametri yang dihasilkan oleh drone dan diolah menjadi peta 3D, kita dapat mempelajari lebih banyak daripada yang terlihat oleh mata.
3. Triangulasi
Triangulasi adalah teknik untuk membuat pengukuran titik 3D, triangulasi adalah dasar dari fotogrametri dimana gambar yang tumpang tindih digunakan untuk membuat ulang gambar menjadi lebih luas, agar konsep triangulasi ini menjadi maksimal disarankan untuk menambahkan tumpang tindih di antara banyak foto.
Foto yang dikumpulkan untuk fotogrametri adalah 2D, dan untuk output lainnya seperti digital surface models (DSM) atau point clouds kita perlu mengonversi data tersebut agar bisa digunakan menjadi 3D. Triangulasi adalah teknik untuk membuat pengukuran point cloud 3D.
Gambar yang diambil dari lokasi yang berbeda dapat digunakan untuk membuat model 3D dengan membandingkan perbedaan di antara keduanya, dimana setiap foto pasti memiliki garis pandang yang berbeda, dan dengan triangulasi kita dapat menemukan persimpangan antar titik-titiknya. Contohnya kita dapat menggunakan data yang ada di gambar geometri untuk mengukur jarak, dan dengan menambahkan overlap di antara banyak foto, kita dapat menggunakan triangulasi untuk membuat model 3D.
4. Parameter Internal dan Eksternal
Kita telah membahas ilmu dasar di balik bagaimana kita dapat mengonversi foto menjadi model 2D dan 3D. Untuk memastikan teknologi ini, kita perlu memiliki alat pengumpul data photogrammetry yang sesuai seperti drone atau kamera.
Yang sudah kita ketahui setiap kamera memiliki kemampuan tertentu, dimana spesifikasi ini mempengaruhi cara kerja kamera misalnya apakah kamera memiliki rolling shutter atau tidak, dll. Untuk mendapatkan hasil fotogrametri terbaik diperlukan parameter, parameter tersebut meliputi:
- Lensa kamera dalam (internal camera lens)
- Posisi pusat proyeksi kamera (position of the camera projection center)
- Matriks rotasi yang menentukan orientasi kamera (the rotation matrix that defines the camera orientation)
Beberapa dari parameter ini bersifat internal khususnya pada kamera (misalnya, lensa kamera) sedangkan yang lainnya bersifat eksternal, seperti posisi kamera saat pengambilan foto. Saat memproses foto dengan best photogrammetry app parameter-parameter ini perlu diperhitungkan selama pemrosesan pengambilan data dengan tujuan untuk memastikan keakuratan outputnya.
5. Inisial dan Penghitungan Parameter
Untuk memastikan kita menghasilkan rekonstruksi yang akurat, kita perlu beberapa informasi dasar tentang peralatan yang digunakan untuk merekonstruksi setiap scenenya: yaitu menggunakan kamera drone lidar, dimana inisial processing digunakan untuk memastikan keakuratan point cloud lidar pada saat memasukkan point mesh.
Disamping kamera dapat ditentukan oleh dua set parameter.
Pertama, parameter internal berkaitan dengan geometri kamera itu sendiri. Cara kamera menginterpretasikan cahaya khusus untuk kamera dan mempengaruhi pemrosesan gambar untuk rekonstruksi 3D. Di sisi lain, parameter eksternal menentukan posisi dan orientasi kamera saat mengambil foto. Software fotogrametri dapat mengoptimalkan parameter tersebut, mulai dari keakuratan geometri, posisi, dan orientasi kamera.
6. RTK dan PPK
Kita telah menyebutkan “akurasi” beberapa kali, yang mana akurasi merupakan salah satu perhatian utama dalam pengambilan data fotogrametri. Yang jadi masalah adalah bagaimana kita memastikan bahwa model 3D yang kita buat sesuai dengan aslinya? Oleh karena itu disini Halo Robotics akan menjelaskan metode agar hasil fotogrametri mendapatkan hasil yang akurat sesuai dengan geolokasi tepat dimana kita berada di bumi.
RTK (Real-Time Kinematic) dan PPK (Post Processing Kinematic) adalah metode untuk mengukur dan merekam data geolokasi. Keduanya adalah teknologi koreksi GPS yang berfungasi untuk mengumpulkan data lokasi, mengidentifikasi kesalahan, dan melakukan koreksi selama atau setelah survei.
RTK berlangsung selama survei atau penerbangan drone. Drone atau alat pengumpulan data, seperti viDoc RTK Rover, akan memiliki GNSS RTK receiver yang mengumpulkan data dari satelit dan terhubung ke base station atau jaringan lokal untuk mengumpulkan informasi geolokasi selama pengambilan gambar dan membantu meningkatkan akurasi hingga dua atau tiga sentimeter secara horizontal dan vertikal.
PPK bekerja dengan diselesaikan setelah pengumpulan data dan dapat digunakan tanpa adanya perangkat keras dengan kemampuan RTK. Drone menulis geocoordinate ke setiap gambar berdasarkan penerima GNSS onboard drone. Pada saat yang sama, unit dasar (seperti jaringan CORS atau stasiun pangkalan GNSS) juga akan merekam informasi posisi. Data ini digunakan untuk menentukan titik geolokasi dan referensi. PPK dapat digunakan jika RTK bukan pilihan atau tidak ada tie point yang tersedia, seperti dalam misi pemetaan cepat atau misi drone pemulihan bencana.
Pengukuran PPK dilakukan setelah pengumpulan data, dan dapat digunakan tanpa perangkat dengan kemampuan RTK. Drone menulis geocoordinate ke setiap gambar berdasarkan onboard GNSS receiver. Biasanya PPK bisa digunakan saat RTK bukan pilihan atau tidak ada tie point yang tersedia, seperti dalam fast-mapping missions atau disaster recovery drone missions (misi pemetaan cepat atau misi drone untuk pemulihan bencana)
Kedua teknik ini memiliki tujuan yang sama yaitu untuk memastikan keakuratan suatu proyek dengan menjaga keakuratannya dalam sentimeter. Ada beberapa perdebatan tentang apakah PPK atau RTK lebih baik, dan biasanya tergantung pada proyek. Apa pun yang kita gunakan, PPK atau RTK akan membantu kita menciptakan hasil yang profesional dan dapat digunakan untuk aplikasi survei atau pemantauan medan yang nyata.
7. Sistem Koordinat
Seseorang yang menggunakan software pemrosesan fotogrametri harus menentukan sistem koordinat apa yang mereka gunakan sebelum memproses datanya. Jika tidak, software dapat menginterpretasikan data geolokasi secara tidak benar dan membuat pengukuran yang tidak akurat atau bahkan mendistorsi output akhirnya.
Sistem koordinat yang berbeda akan menghasilkan hasil yang sedikit berbeda setelah diproses karena variasi antar sistem. Inilah sebabnya mengapa penting untuk mengetahui sistem koordinat apa yang kita gunakan saat mengumpulkan data sehingga dapat ditentukan dalam software selama pemrosesan dan memberi kita hasil yang menunjukkan dengan benar di mana kita berada, ini lebih baik dari pada salah mengira yang mana proyek site kita.
8. Titik Ikat (Tie Points)
Tie point adalah titik-titik pada foto yang mewakili lokasi yang sama pada foto yang bertampalan, selain sebagai penghubung antar foto, tie point bertujuan untuk membuat mozaik foto, dimana ada beberapa sebutan untuk tie point seperti GCP (Ground Control Point / Titik Kontrol Tanah) atau checkpoint, dengan GCP atau checkpoint seorang surveyor dapat yakin output geometri ditempatkan secara geolokasi dengan benar dan pengukuran yang dilakukan pada model 2D dan 3D hasilnya akan akurat.
9. Jarak Pengambilan Sampel Tanah (Ground Sample Distance)
Jarak Pengambilan Tanah atau Ground Sample Distance (GSD) adalah jarak antara dua pusat piksel yang berdekatan yang diukur di permukaan tanah. GSD ini adalah cara para surveyor untuk mengetahui jarak yang ada di layar komputer dan jarak aktual di lokasi.
GSD ditentukan oleh ketinggian penerbangan dan spesifikasi kamera, termasuk lebar gambar, lebar sensor, dan panjang fokusnya. 5cm GSD sama dengan 1 pixel pada gambar mewakili 5cm di atas tanah (itu berarti jarak sesungguhnya adalah 25 centimeter persegi). Nilai GSD yang lebih kecil dapat dicapai dengan menerbangkan drone lebih dekat ke tanah.
Sebaliknya semakin besar nilai GSD, maka semakin rendah resolusi spasial citranya, yang artinya kita memiliki lebih sedikit detail, hal ini ada bagusnya jika anda mensurvei area yang besar dan ingin mendapatkan gambaran umum area, namun jika anda mencari elemen yang lebih halus seperti untuk investigasi kecelakaan atau topografi mendetail, anda mungkin menginginkan GSD yang lebih kecil agar dapat menelusuri model secara lebih komprehensif
10. Pengukuran Volume
Pengukuran Volume pada bidang konstruksi dapat dilakukan menggunakan drone atau dengan viDoc RTK rover, dimana hasil fotogrametri sebuah bidang konstruksi dapat diukur volumenya melalui software PIX4Dsurvey, PIX4Dcloud, dan PIX4Dmapper.
Biasanya pengukuran volume dengan fotogrametri dilakukan oleh para profesional di bidang konstruksi yang mengerjakan proyek yang melibatkan manajemen stockpile, serta surveyor atau operator keselamatan publik yang perlu menganalisis suatu medan.
Keuntungan menggunakan photogrammetry adalah kita dapat mengukur volume suatu medan menjadi lebih efisien, lebih hemat, dan dapat meningkatkan keamanan karena surveyor tidak perlu lagi berjalan di atas tumpukan untuk mengukur suatu material.
Rekomendasi Drone Fotogrametri
1. DJI M300 RTK dengan DJI zenmuse P1 payload
harga drone: https://halorobotics.com/shop/dji-zenmuse-p1/
Download Brosur
1. DJI Mavic 3 Enterprise
harga drone: https://halorobotics.com/shop/dji-mavic-3-enterprise-rtk/
Download Brosur
Untuk informasi lebih lanjut, silahkan hubungi:
https://halorobotics.com/
Email: sales@halorobotics.com
WhatsApp: +62811-1909-0099
For more information, visit our:
Website : https://halorobotics.com/
Online Store : https://halorobotics.com/shop/
Facebook : https://www.facebook.com/halorobotics/
Instagram : https://www.instagram.com/halorobotics/
LinkedIn : www.linkedin.com/company/halo-robotics
YouTube : https://www.youtube.com
