Dalam teknologi yang berkembang pesat saat ini, drone LiDAR survey dan pemetaan merupakan alat penting untuk berbagai aplikasi, mulai dari pengelolaan kehutanan hingga inspeksi infrastruktur. Salah satu keunggulan utama teknologi drone LiDAR adalah kemampuannya untuk menghasilkan data topografi dengan resolusi yang sangat tinggi. Berbeda dengan metode tradisional yang memerlukan pengukuran manual atau penggunaan gambar udara yang hanya memberikan informasi terbatas.
Data yang dihasilkan mencakup titik-titik yang padat dan terperinci, membentuk apa yang dikenal sebagai Point Cloud. Point cloud ini kemudian diproses menjadi model digital dari permukaan tanah yang memberikan gambaran yang akurat. Halo Robotics sebagai distributor drone DJI Enterprise satu-satunya di Indonesia, akan menjelaskan lebih lanjut mengenai bagaimana drone LiDAR DJI Matrice 350 RTK dan DJI Zenmuse L2 dapat merevolusi survey dan pemetaan udara dengan efisien. Simak terus ulasannya!
Pengenalan dan Prinsip Teknologi LiDAR
Apa itu LiDAR?
LiDAR (Light Detection and Ranging) adalah suatu metode pendeteksian objek yang menggunakan prinsip pantulan sinar laser untuk mengukur jarak objek yang ada di permukaan bumi. Dengan mengirimkan sinar laser dan mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya untuk dipantulkan kembali dari objek, LiDAR menciptakan peta titik tiga dimensi yang terperinci.
Prinsip kerja dari LiDAR sangatlah sederhana. LiDAR melakukan penghitungan jarak dengan cara mengeluarkan sinar dari laser transmitter ke suatu permukaan, kemudian menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan sinar laser tersebut untuk kembali ke receptor. Analoginya sama seperti ketika Anda mengarahkan cahaya senter ke suatu permukaan. Yang sebenarnya terjadi adalah Anda melihat pantulan cahaya senter dari suatu permukaan, namun karena prosesnya sangat cepat, maka hal tersebut terjadi seolah-olah secara instan.
Begini cara kerjanya:
1. Emisi : Perangkat LiDAR mengirimkan pulsa cahaya laser yang cepat ke suatu objek.
2. Refleksi : Cahaya kemudian dipantulkan dari objek dan kembali ke sensor LiDAR.
3. Deteksi : Perangkat mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya untuk kembali. Karena kecepatan cahaya adalah konstanta, durasi waktu ini dapat digunakan untuk menghitung jarak antara sensor LiDAR dan objek target.
LiDAR vs. Fotogrametri
LiDAR menggunakan sinar laser untuk mengukur realitas, sehingga ideal untuk aplikasi yang memerlukan kepastian data. Selain itu, dapat menembus vegetasi dan tidak terpengaruh oleh kondisi pencahayaan, sehingga menjadikannya pilihan tepat untuk memetakan hutan atau area lain dengan tutupan vegetasi yang rapat. Selain itu, LiDAR juga berguna untuk membuat model medan dan peta topografi yang akurat.
Sedangkan Fotogrametri menggunakan kamera untuk menangkap gambar yang tumpang tindih dari suatu area, yang kemudian digabungkan untuk membuat model 3D atau peta orto. Metode ini lebih murah daripada LiDAR dan dapat digunakan dengan hardware seperti drone dan kamera. Ini membuatnya berguna untuk membuat model bangunan dan infrastruktur terperinci, serta ortomap resolusi tinggi untuk aplikasi inspeksi dan pemantauan.
Apa Saja Komponen Sistem LiDAR?
Komponen Hardware
Sistem LiDAR
- Modul LiDAR : Komponen terpenting dari sistem LiDAR, modul laser menghasilkan sinar laser yang diarahkan ke permukaan target. Modul laser terdiri dari beberapa komponen, diantaranya:
- Sumber Cahaya Laser : Menghasilkan gelombang pendek sinar laser yang digunakan untuk mengukur jarak antara sensor LiDAR dan objek di lingkungan.
- Penerima : Mendeteksi cahaya laser yang dipantulkan dan mengubahnya menjadi sinyal elektronik yang dapat diproses oleh sistem LiDAR.
- Komponen Optik : Komponen ini bertanggung jawab untuk mengarahkan dan memfokuskan sinar laser ke permukaan target dan mengumpulkan cahaya yang dipantulkan.
- Pengontrol Elektronik : Mengontrol waktu dan durasi pulsa laser dan memproses sinyal dari penerima.
- Penerima GNSS (Global Navigation Satellite System) digunakan untuk menyediakan georeferensi akurat untuk hasil pemindaian LiDAR. Sebagian sistem drone LiDAR menggunakan sistem GNSS untuk mencatat data satelit guna keperluan georeferensi dan pasca-pemrosesan atau terintegrasi dengan DJI PSDK.
- IMU (Inertial Measurement Unit) adalah perangkat yang mengukur percepatan dan kecepatan sudut sistem LiDAR. IMU dapat menentukan posisi, kecepatan, dan arah sistem LiDAR dalam ruang tiga dimensi. Informasi ini digunakan untuk mengoreksi setiap gerakan atau getaran sistem LiDAR selama proses pengumpulan data.
- INS (Inertial Navigation System) menggunakan data mentah dari IMU dan mengintegrasikannya untuk memberikan informasi posisi, kecepatan, dan orientasi objek relatif terhadap titik awal, orientasi, dan kecepatan yang diketahui. INS mengambil data IMU dan mengintegrasikannya dengan informasi posisi GNSS untuk memberikan estimasi berkelanjutan mengenai posisi dan orientasi sensor LiDAR selama pengambilan data.
Sistem Drone
Drone digunakan untuk menerbangkan sistem LiDAR di atas area yang sedang disurvei, dan dapat dilengkapi dengan sistem GNSS dan RTK/PPK sendiri untuk georeferensi sistem LiDAR yang akurat.
Download Brosur DJI Zenmuse L2
Komponen Software
- Software Perencanaan Misi Penerbangan . Digunakan untuk merencanakan jalur penerbangan drone yang dilengkapi dengan sistem LiDAR. Software ini untuk menentukan area yang akan disurvei dan kemudian secara otomatis membuat rute penerbangan berdasarkan titik acuan. Pengguna dapat menyesuaikan drone dan tindakan sensor untuk penerbangan titik acuan. Software kemudian membuat jalur penerbangan yang secara efisien mencakup area tersebut dan mengumpulkan data yang diperlukan untuk sistem LiDAR. Data ini dapat digunakan untuk membuat peta 3D terperinci atau model area yang disurvei.
- Software Pemantauan dan Kontrol Penerbangan . Memungkinkan pengguna untuk memantau jalur penerbangan dan status sistem drone dan LiDAR secara real-time selama pengumpulan data. Software ini dapat menampilkan berbagai parameter seperti ketinggian, kecepatan, dan tingkat baterai. Informasi ini penting untuk memastikan keselamatan drone. Selain itu, software pemantauan penerbangan dapat memberi tahu pengguna jika terjadi masalah atau malfungsi selama penerbangan.
- Raw Point Cloud Processing Software adalah software OEM yang digunakan untuk memproses data LiDAR mentah yang dikumpulkan dari semua komponen sistem dan mengeluarkan data LiDAR ke dalam format yang dapat dimanipulasi seperti LAS/LAZ untuk penggunaan lebih lanjut.
- Software Pemrosesan Point Cloud mengacu pada program komputer yang dirancang untuk memanipulasi dan menganalisis point cloud data. Software ini dapat digunakan untuk berbagai tugas seperti membuat gambar, melakukan pengukuran, mengekstraksi permukaan, klasifikasi, dan banyak lagi.
