Kelebihan dan kekurangan teknologi LiDAR

Jakarta – Sebuah kutipan email – Rekan R. Raharjo

A.  Walaupun teknologi LiDAR saat ini adalah teknologi yang cukup canggih dalam menyediakan data topo, bisa dijelaskan keunggulan dan kekurangan LiDAR base on your experience pak ?.

Setuju Pak, teknologi makin kesini makin ‘canggih’. Keuntungan dari pemanfaatan teknologi LiDAR dan Photogrammetry untuk pembuatan peta topo antara lain:

1. LiDAR manggunakan gelombang aktif sehingga akuisisi laser pun dapat dilakukan malam hari. Tapi karena dalam paket system LiDAR sekarang sudah include dengan sensor kamera (gelombang pasif) yang hanya bisa pekerja baik pada siang hari, maka akuisisi hanya dapat dilakukan siang hari supaya kedua sensor dapat bekerja.
2. Sistem LiDAR dapat melakukan akuisisi jutaan titik x,y dan elevasi z dalam per jam jauh lebih cepat dibandingkan dengan motede konvensional (survey ground).
3. Kerapatan point/titik ground yang dihasilkan per 1 meter sq minimal 1 point tapi bisa sampai 9 point tergantung permukaan dan tinggi terbang (metode akuisisi) serta FoV (Field of View/ sudut pandang sensor ke bumi). Besaran pulse alat tidak begitu mempengaruhi, saat ini sudah ada vendor yang mampu membuat alat LiDAR dengan pulse diatas 500kHz, pulse besar ini akan maksimal jika pengambilan/akuisisi data dengan pesawat bisa “terbang tinggi”. Untuk wilayah Indonesia negera tropis dimana awan berada di ketinggian 1000 s/d 1500 meter, maka pesawat akan terbang di bawah awan. Untuk terbang dengan ketinggian dibawah 1000 meter, adalah cukup menggunakan pulse 75-120 kHz dan FoV 18 s/d 25 deg.
4. Karena menggunakan pesawat udara, akses lebih mudah tentunya untuk mengakuisisi/mencapai ke setiap bagian site. Dan disamping itu dapat menghindari kontak langsung dengan masyarakat, yang menjadi masalah besar pada survey ground / konvensional survey.
5. Hanya butuh 1 titik control tanah (BM) untuk radius terbang akuisisi 30 sd 40 km dari titik control tanah tersebut.
6. Mampung masuk disela-sela vegerasi, karena karekter gelombang nya seperti gelombang ultraviolet dan menggunakan gelombang lebih pendek dari pada spectrum elektromagnetik yaitu sekitar nm 1064.
7. Biaya lebih efisien dan efektif, jika area > 1.000ha. Survey ground untuk 1.000ha bisa 1,5M sampai 2M, jika menggunkan LiDAR system dibawah 1M.

1. Sensor LiDAR system tidak bekerjaan maksimal jika terhalang awan/kabut.
2. Pulse tidak dipantulkan dengan baik jika objek-objek pantul basah (berair). Karena pulse Topographic LiDAR akan diserap / hilang jika mengenai air seperti sungai atau pemukaan yang masih basah akhibat embun atau hujan. LiDAR yang digunakan untuk Hydrographic berbeda dengan Topo, untuk Hydro dikenal dengan nama SHOALS atau singkatan dari Scanning Hydrographic Operational Airborne LiDAR Survey. System ini mampu mengakuisisi permukaan air dan kedalaman air 50 s/d 60 meter dari permukaan air.
3. Dalam kondisi vegerasi yang sangat rapat “cahaya matahari pun” tidak bisa masuk di sela-sela dedaun, maka dapat dipastikan pulse LiDAR juga tidak akan mampu masuk sampai ke ground (tanah).
4. Akurasi data LiDAR atau ketelitiaan yang dihasilkan LiDAR bervariatif, sangat bergantung pada kondisi permukaan: terbuka lunak, terbuka keras, semak beluka, hutan rawa, hutan keras, hutan virgin dan lain-lain. Untuk area terbuka keras ketelitan bisa mencapai dibawah 5 cm. Ketelitian Horizontal 2 kali s/d 5 kali lebih “jelek” dari dari ketelitian Vertical. Jika ada yang butuh data perbadingan antara LiDAR dan survey ground untuk berbagai kondisi permukaan tersebut, bisa hubungi saya melalui admin lidar indonesia: info@lidarindonesia.com

B.   Dalam beberapa kasus, kami kesulitan dalam overlay antar data topo, sering tidak ‘matching’ satu sama lain, terutama data elevasi. Kira2 apa penyebab nya ? dan bagaimana mengatasi supaya tidak terjadi hal tersebut ?.

1. Beda sistem koordinat yang digunakan satu sama lain, artinya titik nol untuk x,y dan z berbeda antar data.
2. Tidak pada kualitas data yang setara, maksudnya adalah data yang 1 memiliki akurasi +/- 1 meter sedangkan yang 1 lagi memiliki akurasi +/- 5 meter.
3. Titik referensi bersama (acuan setiap data) tidak pada posisi yang stabil. Akhibat pergerakan tanah tersebut titik referensi dapat bergeser sampai 0,15 meter atau bahkan 0,5 meter, terutama ‘vertical move’ dalam masa tahunan.

1. Pastikan semua pekerjaan survey yang terkait dengan posisi/koordinat menggunakan system koordinaat yang sama (referensi titik 0 untuk x,y dan z sama) dan kualitas ‘akurasi’ yang setara. Misalnya data posisi borehole akan di overlay dengan data topo hasil LiDAR (kontur/dtm), data LiDAR memiliki akurasi 10-50cm, akurasi data posisi borehole juga harus dalam kisaran angka tersebut atau sebaliknya.
2. Pastikan menggunakan BM referensi yang sama untuk setiap pengukuran. Jika BM referensi hilang maka perlu ditarik/diukur ulang dari titik BAKO yang sama dengan sebelumnya.
3. Pastikan posisi BM referensi pada area ‘geologi tanah’ yang stabil.
4. Pada kasus overlay kontur LiDAR dan kontur survey ground sering tidak macth. Secara konsep, kontur adalah interpolasi garis ketinggian dari titik-titik tinggi ground yang diperoleh atau dihasilkan baik survey LiDAR maupun survey ground. Interpolasi kontur akan semakin mendekati kondisi sebenarnya jika titik-titik tinggi ground yang disajikan sangat rapat dan berkualitas. Bicara kualitas/ketelitian titik/posisi, survey ground ‘lebih baik’. Tapi untuk kerapatan survey LiDAR mampu memberikan titik-titik tinggi ground yang sangat rapat dari survey ground karena survey ground sulit melakukan pengamatan titik-titik tinggi serapat LiDAR karena terkendala jarak minimal ‘kekeran’ alat….. (disambung lagi nanti..)

Sementara demikian dulu, semoga bermanfaat…. amin

Salam
R. Raharjo – Lecture dan Pemerhati LiDAR