Dulu foto udara identik dengan pesawat berawak dan kamera besar yang harganya selangit. Sekarang cukup satu drone dan tim kecil.
Area ratusan hektare bisa dipotret dalam sehari, lalu diolah jadi orthophoto, model 3D, atau peta garis.
Supaya hasilnya akurat, prinsip fotogrametrinya tetap harus dipahami.
Berikut konsep dasar foto udara dalam pemetaan menggunakan drone yang perlu kamu kuasai.
Foto udara adalah foto permukaan bumi yang diambil dari udara, entah dari pesawat atau drone. Untuk pemetaan, pemotretannya harus teratur.
Jalurnya rapi, tinggi terbangnya konsisten, dan antarfoto saling bertampalan.
Ilmu yang mengolah foto-foto ini menjadi data ukur disebut fotogrametri. Pekerjaannya terbagi dua.
Hasil akhirnya bisa berupa orthophoto, peta garis, DSM, DTM, atau point cloud 3D.
Foto tegak jadi andalan karena skalanya relatif seragam dan objek tidak saling menutupi.
Foto miring tetap berguna untuk pemodelan 3D karena sisi tegak bangunan ikut terekam. Makanya misi pemetaan kota sering menggabungkan keduanya.
Pesawat pemotretan konvensional memakai kamera metrik. Kamera ini dibuat khusus untuk pemetaan, lensanya stabil, dan distorsinya sangat kecil.
Drone umumnya memakai kamera non-metrik alias kamera digital biasa yang lensanya tidak dikalibrasi untuk fotogrametri.
Solusinya adalah self-calibration, yaitu software menghitung parameter kamera sekaligus saat mengolah foto.
Hasilnya tetap akurat untuk peta skala besar, asal overlap dan titik kontrolnya cukup.
Skala foto udara adalah perbandingan jarak di foto dengan jarak sebenarnya di lapangan.
Kalau medannya datar, rumusnya cukup S = f / H.
Di dunia drone, yang lebih sering dipakai adalah GSD (Ground Sampling Distance), yaitu ukuran satu piksel foto di permukaan tanah.
GSD = (ukuran piksel × tinggi terbang) / panjang fokus
Contohnya, kamera sensor 1 inci (lebar 13,2 mm, 5.472 piksel) dengan lensa 8,8 mm yang terbang di ketinggian 100 m menghasilkan GSD sekitar 2,7 cm. Turun ke 50 m, GSD jadi 1,4 cm, tapi jumlah foto dan waktu terbangnya naik sekitar empat kali.
Patokan kasarnya, peta skala 1:1.000 butuh GSD sekitar 10 cm atau lebih kecil.
Di lapangan, GSD 2 sampai 5 cm lebih sering dipakai supaya detail lebih jelas saat digitasi.
Geometri foto udara hampir selalu menyimpang dari kondisi ideal.
Penyebabnya antara lain sebagai berikut.
Objek yang tinggi, seperti gedung atau tower, akan tampak rebah menjauhi titik tengah foto.
Inilah yang disebut pergeseran relief.
Karena drone terbang rendah, efek ini jauh lebih terasa dibanding foto dari pesawat.
Agar bisa diolah jadi 3D, setiap bagian lahan harus terekam di beberapa foto sekaligus.
Pemotretan dengan pesawat biasanya cukup memakai overlap 60% dan sidelap 20 sampai 30%.
Drone butuh lebih banyak, umumnya overlap 75 sampai 80% dan sidelap 65 sampai 70%. Alasannya, cakupan tiap foto kecil dan software berbasis Structure from Motion (SfM) perlu banyak titik yang sama di banyak foto.
Untuk area yang teksturnya seragam, seperti sawah, kebun rapat, atau air, naikkan lagi overlap-nya.
Foto udara analog punya informasi tepi, misalnya fiducial mark, nivo, jam, altimeter, dan panjang fokus yang tercetak di pinggir foto.
Pada drone, semua info itu pindah ke metadata EXIF/XMP di tiap file foto.
Drone RTK atau PPK bisa mencatat posisi kamera sampai ketelitian beberapa sentimeter, jadi jumlah GCP bisa dikurangi.
Satu hal yang sering terlewat, tinggi di metadata drone biasanya relatif terhadap titik take-off atau tinggi elipsoid.
Kalau peta kamu butuh tinggi ortometrik (MSL), konversi dulu pakai model geoid.
Mengenali objek di foto udara disebut interpretasi.
Bisa dilakukan manual dengan mata, bisa juga digital, misalnya klasifikasi tutupan lahan atau deteksi objek pakai machine learning.
Ada tujuh unsur yang biasa dipakai penafsir.
Foto mentah belum bisa diukur seperti peta. Ada dua cara untuk mengoreksinya.
Kualitas orthophoto drone sangat tergantung model elevasinya. Kalau pakai DTM, bangunan masih tampak rebah.
Kalau pakai DSM, atap sudah di posisi yang benar, tapi tepi bangunan kadang bergelombang.
Hasil paling bersih disebut true orthophoto, dan butuh DSM yang rapat plus overlap besar.
Prinsip foto udara dalam pemetaan menggunakan drone sama dengan pemotretan udara konvensional.
Bedanya, drone terbang lebih rendah, memakai kamera non-metrik, dan butuh overlap lebih besar.
Karena itu kualitas peta sangat ditentukan oleh perencanaan misi, kalibrasi kamera, dan sebaran GCP.
Kalau tiga hal itu beres, drone bisa menghasilkan peta skala besar dengan biaya dan waktu yang jauh lebih hemat.
