ISSN 2654-5926
Buletin Profesi Insinyur 5.
095Ae100 http://dx.
org/10.
20527/bpi.
Pengolahan Foto Udara untuk Simulasi Permodelan Hidrologi Tambang Ahmad Ali SyafiAoi1 1 Program Studi Teknik Pertambangan.
Universitas Lambung Mangkurat ali.
syafii@ulm.
Analisis hidrologi di PT XYZ memegang peranan penting terutama dalam menentukan kondisi pit.
Tantangan bisnis dalam industri pertambangan salah satunya ditentukan oleh optimasi permodelan hidrologi yang akan memengaruhi keteknikan, keamanaan lingkungan kerja, konstruksi, produksi, dan lingkungan.
Akusisi foto udara menggunakan drone/UAV .
nmanned aerial vehicl.
menghasilkan citra foto yang dapat diekstraksi menjadi Digital Elevation Model (DEM) berupa data kontur dari kondisi faktual perusahaan tambang di PT XYZ.
Menggunakan software pengolahan citra foto udara.
AGISOFT dan sotware pengolahan data geospasial.
ArcGIS Pro, selanjutnya dilakukan upaya pengolahan data yang akan menghasilkan 3D model pit tambang PT XYZ.
DEM, arah aliran air dan akumulasi aliran air.
Analisis dilakukan dengan menggunakan tools hidrologi ArcGIS, flow direction dan flow accumulation.
Hasil analisis dari pengolahan data menghasilkan peta topografi, arah aliran air dari tempat tinggi ke tempat yang rendah dan akumulasi aliran air tambang berdasarkan elevasi.
Permodelan hidrologi di perusahaan tambang ini menghasilkan dua arah aliran air yang utama, yaitu di sisi Timur dan Tenggara pit tambang PT XYZ.
Kata kunci: DEM, foto udara, permodelan hidrologi.
Diajukan: 18 Agustus 2022 Direvisi: 12 September 2022 Diterima: 12 Desember 2022 Dipublikasikan online: 13 Desember 2022 Pendahuluan Penginderaan jauh merupakan suatu sistem untuk memperoleh data yang lebih luas tanpa kontak langsung dengan objeknya.
Penginderaan jauh memiliki kemampuan merekam permukaan bumi area yang luas dalam satu waktu perekaman.
Deteksi objek penginderaan jauh untuk menentukan apakah citra udara atau satelit tertentu mengandung satu atau lebih objek yang termasuk dalam kelas yang diminati dan mencari posisi setiap objek yang diprediksi dalam Istilah AoobjekAo yang digunakan dalam survei ini mengacu pada bentuk umumnya, termasuk objek buatan manusia .
isalnya kendaraan, kapal, bangunan, dan lain-lai.
yang memiliki batas yang tajam dan lingkungan independen, serta objek lansekap, seperti penggunaan lahan/tutupan lahan yang memiliki batasbatas tidak jelas dan merupakan bagian dari lingkungan (Cheng dan Han, 2.
Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah satuan sistem yang melibatkan informasi geografis untuk menjawab pertanyaan dan menentukan keputusan melalui analisis data, mengidentifikasi pola, dan (Diatmiko.
SIG mengintegrasikan hardware, software, data, user, dan workflows menjadi satu kesatuan paket yang Sedangkan menurut Kertawidana .
SIG adalah suatu komponen yang terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, data geografis dan sumberdaya manusia yang bekerja bersama secara efektif untuk memasukan, menyimpan, memperbaiki, mengintegrasikan, menganalisa dan menampilkan data dalam suatu informasi berbasis geografis.
Masyarakat luas mulai mengenal teknologi Unmanned Aerial Vehicle (UAV) atau pesawat tanpa awak, umumnya dikenal dengan drone merupakan teknologi terbaru yang melengkapi dan mendukung dalam aktivitas pemetaan dan pemotretan udara.
UAV
secara intensif terus dikembangkan oleh para ilmuwan, peneliti, dan praktisi baik nasional maupun internasional untuk aplikasi pemetaan.
UAV dipilih sebagai alternatif teknologi akusisi data inderaja dan spasial dengan alasan relatif lebih murah dan efisien.
Selama satu dekade terakhir.
UAV lazim digunakan di pasar komersial karena beragam kemampuan dan aplikatif di berbagai bidang (Stewart, 2.
Salah satu kegiatan pit PT XYZ yaitu monitoring menggunakan drone.
Monitoring dilakukan untuk pengawasan terhadap topografi lokasi tambang dan evaluasi aliran air permukaan .
un-of.
di pit tambang (Padro dkk.
, 2.
Run-off didefinisikan sebagai aliran air hujan dalam skala kecil .
, yang tidak disusupi Cara mensitasi artikel ini:
SyafiAoi.
Pengolahan Foto Udara untuk Simulasi Permodelan Hidrologi Tambang.
Buletin Profesi Insinyur This is an open access article under the CC BY-NC-SA license BPI, 2022 | 95 Buletin Profesi Insinyur 5.
095Ae100 http://dx.
org/10.
20527/bpi.
oleh permukaan tanah .
urah hujan berlebi.
, dan merupakan fenomena yang kompleks dengan arah aliran yang tepat, debit satuan .
ebit per satuan lebar alira.
, dan kedalaman sangat bervariasi di seluruh permukaan (Jaafar dkk.
, 2.
Permodelan hidrologi dibutuhkan PT XYZ untuk menentukan titik lokasi daerah tangkapan air .
Penelitian ini menggunakan foto udara drone PT XYZ, bertujuan untuk mengolah dan memproses data DEM sehingga dapat dianalisis dan disimulasikan arah aliran dan akumulasi air permukaan .
un-of.
di pit tambang.
Artikel ini lebih menekankan pada proses analisis dan penggunaan foto udara untuk simulisi permodelan hidrologi khususnya pada kasus yang dipilih yaitu pit suatu perusahaan.
Sehingga, nama perusahan tidak ditampilkan secara terbuka.
ISSN 2654-5926
Metashape (Gambar .
LangkahAlangkah tersebut antara lain:
Menambahkan foto drone hasil terbang ke dalam software .
dd photo.
Metode Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah pengambilan foto udara langsung di lapangan dengan menggunakan pesawat nirawak yaitu drone jenis DJI 4 Phantom Pro.
Jumlah foto udara yang diakusisi adalah sebanyak 309 foto, overlapping foto udara sebesar 80% dan tinggi terbang 120 meter.
Ground resolution yang dihasilkan sebesar 3.
75 cm/pixel (Gambar .
Gambar 1 Processing Report dari Agisost Metashape Software Agisoft Metashape digunakan mengolah foto udara untuk proses ortomosaik foto dan membangun DEM.
Pengolahan data spasial didukung software ArcGIS Pro dari ESRI.
Akusisi foto udara di PT XYZ tidak menggunakan titik ikat atau ground control point (GCP).
Gambar 3 Diagram Alir Akusisi dan Pengolahan Foto Udara Align photos, yaitu membuat matching point dari 2 atau lebih foto.
Pada tahap ini dapat dihasilkan model 3D awal.
Dense cloud, merupakan tahap menghasilkan kumpulan titik elevasi dengan jumlah yang banyak melalui pengolahan foto udara.
Membangun mesh, merupakan tahap membangun model 3D dari foto udara.
Hasil dari mesh digunakan lebih lanjut untuk proses ortofoto.
Membangun pembentukan model fisik secara 3D dari morfologi yang ada di tangkapan foto udara.
Membangun ortomosaik, ortofoto merupakan menggunakan data DEM dan dimanfaatkan untuk proses lebih lanjut.
Gambar 2 Lokasi Kamera dan Image Overlap Hasil dan Pembahasan Pengolahan Foto Udara.
Ortomosaik dan DEM
Berikut merupakan alur kerja pengolahan foto udara
yang dilakukan menggunakan software Agisoft
Gambar 4 Digital Elevation Model (DEM) PT XYZ
BPI, 2022 | 96
Buletin Profesi Insinyur 5.
095Ae100 http://dx.
org/10.
20527/bpi.
Membangun Digital Elevation Model (DEM) (Gambar .
, merupakan model medan digital berformat Raster.
Data DEM memiliki informasi elevasi hingga mampu memodelkan cut and fill.
ISSN 2654-5926
Kualitas DEM dilihat dari tingkat akurasi elevasi tiap pixel .
eakuratan absolu.
dan tingkat akurasi morfologi yang ditampilkan serta ketinggian terbang dari drone .
eakuratan penentuan kualitas DEM).
Merepresentasikan morfologi permukaan dari nilai elevasi dengan membangun TIN (Triangular Irregular Networ.
(Gambar .
Input parameter yaitu sistem koordinat UTM zona 50S dan input feature secara optional yang digunakan untuk mendefinisikan bentuk permukaan TIN adalah mass point (Hammed dkk.
, 2.
Gambar 5 Diagram Alir Permodelan Hidrologi menggunakan ArcGIS Pro Permodelan Hidrologi Tambang Simulasi permodelan hidrologi dilakukan dengan SIG Geoprocessing, dan model builder ArcGIS Pro, dengan prinsip yaitu pemanfaatan teknologi geospasial.
Data yang digunakan adalah data Raster berupa DEM ekstraksi akusisi foto udara.
Proses permodelan digambarkan dalam diagram alir seperti terlihat pada Gambar 5.
Gbar 3.
Gambar 7 TIN Mass Point TIN dibangun menjadi data Raster.
Input parameter yaitu tipe luaran data floating point, metode yang digunakan linier, jarak sampling menggunakan cell size dengan sampling value 1 dan Z factor 1.
Membangun fill, untuk mengeliminasi data dari permukaan raster yang tidak sempurna.
Fill berfungsi untuk menutup cekungan/kubangan di bawah nilai elevasi 0.
Membangun flow direction untuk megetahui arah aliran air setiap piksel .
dari titik tertinggi ke titik Parameter flow direction type yang digunakan adalah D8 (Gambar .
D8 menggunakan lereng paling curam dari area sekitarnya (Gambar .
Gambar 6 Kontur pit tambang PT XYZ LangkahAlangkah penjelasan berikut:
Membangun kontur dari DEM hasil foto udara dengan resolusi DEM 30 cm/pixel seperti terlihat pada Gambar Gambar 8 D8 direction modelling algoritm, nilai elevasi dan hasil flow direction BPI, 2022 | 97 Buletin Profesi Insinyur 5.
095Ae100 http://dx.
org/10.
20527/bpi.
ISSN 2654-5926
Urutan konektivitas dirancang untuk menghitung aliran dari satu sel ke sel lainnya.
Jadi, dalam setiap langkah waktu, aliran permukaan dihitung untuk setiap sel.
aliran keluar dari satu sel menjadi masuk ke sel hilir berikutnya (Jaafar, 2.
Gambar 11 Daerah Tangkapan Air Gambar 9 Flow Direction dengan Parameter D8 Membangun flow accumulation, untuk membuat visualisasi jaringan air .
tream networ.
dengan menghitung akumulasi jumlah piksel dengan elevasi lebih tinggi .
pslope cel.
yang masuk ke pit Hasil akumulasi aliran dapat dilihat pada garis benang berwanrna putih pada visual Gambar Model Builder Setiap menggunakan tools geoprocessing AcrGIS Pro, history dari penggunaan tools dapat dijadikan model Model Builder berguna dan dapat digunakan kembali dengan studi kasus permodelan hidrologi di lokasi lain namun dengan parameter yang sama.
(Hidayat dan Andajani, 2.
Gambar 12 merupakan model builder dari membangun flow accumulation.
Gambar 10 Akumulasi Aliran Air Membangun watershed untuk delineasi daerah tangkapan air (Gambar .
Watershed ditunjukkan dengan indeks warna hijau .
itunjukkan dengan pana.
, merupakan elevasi yang lebih rendah dibandingkan dengan indeks warna kuning yang elevasinya lebih tinggi sebagai muka kerja tambang.
Dibangunnya watershed ini bermanfaat dalam maintenance muka kerja tambang .
ingkaran puti.
yang berpotensi menjadi genangan dan limpasan air saat kondisi hujan pada pit tambang.
Gambar 12 Model Builder Permodelan Hidrologi BPI, 2022 | 98
ISSN 2654-5926
Buletin Profesi Insinyur 5.
095Ae100 http://dx.
org/10.
20527/bpi.
Pembahasan Report pengolahan foto udara menggunakan Agisoft Metashape menghasilkan resolusi permukaan sebesar 75 cm/pixel sesuai dengan ketinggian terbang drone dan jumlah foto udara saat akusisi foto udara.
Simulasi permodelan hidrologi untuk area tambang PT XYZ menggunakan model builder memudahkan dalam membangun dan menganalisa zona tangkapan air secara sederhana dengan memperhitungkan elevasi dan kontur wilayah melalui topografi/geomorfologi dan kontur pit tambang (Alzakki dan Tsviatkou, 2.
Hasil simulasi ini sangat membantu mineplan engineer dalam menentukan atau memprediksi aliran air dan membuat daerah tangkapan air kemajuan tambang.
Foto udara drone yang diolah menggunakan Agisoft Metashape memiliki hasil bias atau kekurangan berupa bagian kosong di utara ortomosaik foto.
Hal ini kemungkinan besar saat dilakukan misi terbang drone, overlapping foto udara tidak dalam kondisi yang baik.
Ini berpengaruh saat membangun DEM dan peta Namun, overlapping ini mampu ditanggulangi dengan meningkatkan persentase sidelap maupun overlap akusisi foto udara sehingga bias dapat diatasi dengan baik.
Kekurangan lain yang didapatkan yaitu simulasi pembuatan daerah tangkapan air di lokasi tambang.
Terdapat 2 lokasi yang tidak sesuai yaitu utara pit dengan elevasi yang tinggi namun simulasi menunjukkan sebalikanya, dan lokasi sebelah TenggaraSelatan pit dengan elevasi rendah namun tidak menunjukkan daerah tangkapan air.
Hal ini dipengaruhi oleh faktor DEM yang tidak sempurna ketika dibangun.
Hal ini tidak berpengaruh secara signifikan terhadap hasil akhir permodelan.
Topografi dari DEM masih dapat diperbaiki dengan mengatur interval kontur area pit tambang PT XYZ dan menyesuaikan dengan kondisi nyata di lapangan.
Boundary hitam pada ortomosaik foto udara (Gambar .
menunjukkan muka kerja utama tambang di pit PT XYZ.
dan Tenggara-Selatan pit tambang.
Permodelan ini berguna untuk rekayasa jalur air/ water pathway dari elevasi tinggi menuju elevasi rendah di lokasi tambang (Gambar .
(Leninisha dan Vani, 2.
Gambar 14 Stream Network dari hasil permodelan Kesimpulan Beberapa kesimpulan dari penelitian ini, antara lain:
Hasil ground resolution akusisi foto udara sebesar 75 cm/pixel memengaruhi resolusi DEM dalam membangun kontur, dimana DEM beresolusi 30 cm/pixel.
Permodelan hidrologi menggunakan ArcGIS menjadi lebih powerfull dengan menggunakan model Dengan model builder yang sama, dapat diaplikasikan ke area tambang yang berbeda untuk permodelan hidrologi.
Simulasi permodelan hidrologi menghasilkan visualisasi akumulasi aliran air di sisi Timur dan Tenggara-Selatan pit PT XYZ.
Ucapan Terima Kasih Terima kasih kepada Studio Permodelan dan Perencanaan Tambang Universitas Lambung Mangkurat yang telah memberikan dukungan dalam penelitian ini.
Referensi