Dalam keseharian kita sebagai surveyor, drafter, atau praktisi geomatika, istilah GNSS (Global Navigation Satellite System) sudah tidak asing lagi. GNSS adalah sistem navigasi berbasis satelit yang menyediakan data posisi, navigasi, dan waktu Positioning, Navigation, and Timing.
(PNT) secara global, termasuk GPS (AS), GLONASS (Rusia), Galileo (Eropa), dan BeiDou (China), yang memancarkan sinyal untuk menentukan posisi presisi di permukaan bumi. Dalam pekerjaan survei, GNSS bukan hanya sekadar alat penentu posisi, melainkan instrumen utama untuk memperoleh koordinat absolut yang terikat pada datum geodetik, seperti SRGI2013 di Indonesia.
Sementara itu, fotogrametri, terutama dengan drone (UAV), telah merevolusi cara kita memetakan wilayah. Teknik ini menghasilkan model 3D, orthophoto, dan garis kontur dari sekumpulan foto yang memiliki tingkat overlap tertentu. Namun, foto-foto tersebut pada dasarnya masih berupa citra digital yang belum memiliki referensi koordinat absolut.
Pada tahap inilah GNSS berperan, yaitu memberikan ikatan posisi terhadap sistem koordinat di lapangan. Integrasi GNSS dan fotogrametri kemudian menjadi dasar utama pemetaan modern yang menuntut efisiensi pekerjaan dan ketelitian posisi, khususnya untuk kebutuhan teknis seperti perencanaan geometrik jalan, perhitungan volume galian dan timbunan, serta pemetaan kadaster.
Peran GNSS dalam Fotogrametri terhadap Ketelitian Posisi dan Sistem Koordinat
Dalam fotogrametri berbasis drone, GNSS berperan sebagai sumber informasi posisi dan orientasi kamera yang memungkinkan setiap citra terikat pada sistem koordinat tertentu. Peran ini umumnya diwujudkan melalui dua pendekatan utama, yaitu penggunaan Ground Control Point (GCP) dan direct georeferencing.
Ground Control Point (GCP)
Pendekatan pertama adalah melalui Ground Control Point (GCP). Metode ini merupakan pendekatan konvensional yang masih banyak digunakan karena stabil dan andal. Titik-titik GCP ditempatkan di lapangan menggunakan target yang mudah dikenali pada citra, kemudian koordinatnya diukur menggunakan GNSS dengan metode RTK (Real-Time Kinematic) atau PPK (Post-Processing Kinematic) untuk memperoleh ketelitian tingkat sentimeter.
Pada tahap pengolahan data fotogrametri, GCP berfungsi sebagai titik ikat untuk melakukan georeferensi dan koreksi geometrik terhadap model hasil rekonstruksi. Tanpa dukungan GCP yang diukur dengan GNSS secara akurat, model fotogrametri berpotensi mengalami pergeseran posisi, kesalahan skala, dan distorsi geometrik, sehingga kurang memenuhi persyaratan ketelitian untuk pekerjaan survei teknis.
Direct georeferencing
Pendekatan kedua adalah direct georeferencing, yaitu dengan memasang GNSS dan IMU (Inertial Measurement Unit) langsung pada wahana UAV. Melalui pendekatan ini, setiap citra secara otomatis memiliki informasi posisi dan orientasi kamera pada saat pemotretan. Keunggulan utama metode ini adalah efisiensi kerja lapangan karena kebutuhan GCP dapat dikurangi secara signifikan. Namun , ketelitian koordinat absolut sangat dipengaruhi oleh kualitas receiver GNSS, integrasi GNSS IMU, serta proses kalibrasi sistem. Untuk pekerjaan yang menuntut ketelitian tinggi, direct georeferencing umumnya tetap dikombinasikan dengan beberapa GCP sebagai titik kontrol dan validasi.
Pengaruh penggunaan GNSS terhadap akurasi hasil fotogrametri telah banyak dibuktikan secara empiris. Penelitian oleh Arifudin dkk. (2020) dalam Jurnal Geodesi Undip (SINTA 2) menunjukkan bahwa pemetaan drone dengan GCP yang diukur menggunakan GNSS RTK menghasilkan akurasi horizontal (RMSE) sebesar 0,073 meter, sedangkan pemetaan tanpa GCP menunjukkan penurunan akurasi hingga 1,8 meter, nilai yang tidak memenuhi standar untuk pekerjaan survei teknis.
Studi lain oleh Ariska dkk. (2021) dalam Jurnal Ilmiah Ilmu Terapan Universitas Jambi (SINTA 3) menyimpulkan bahwa penambahan GCP hasil pengukuran GNSS secara signifikan meningkatkan akurasi vertikal Digital Elevation Model (DEM), yang sangat berpengaruh terhadap perhitungan volume galian dan timbunan (cut and fill).
Dari sisi efisiensi, penerapan GNSS RTK atau PPK pada sistem UAV memungkinkan pemetaan area yang luas dengan jumlah GCP yang lebih terbatas. Dengan demikian, waktu kerja lapangan dapat dioptimalkan dan surveyor dapat lebih fokus pada akuisisi data utama. Pendekatan ini juga membantu mengurangi potensi kesalahan manusia serta ketidakpastian geometrik yang dapat muncul pada proses aerial triangulation tanpa kontrol posisi yang memadai.
Keterbatasan Fotogrametri Tanpa GNSS
Lantas, apa jadinya jika kita mengabaikan GNSS dan hanya mengandalkan fotogrametri stand-alone?
Jika fotogrametri dilakukan tanpa GNSS dan hanya berdasarkan penggabungan foto, maka hasilnya biasanya tidak memiliki posisi yang akurat pada koordinat sebenarnya. Walaupun model yang dihasilkan terlihat baik secara visual, keakuratan posisi dan ukurannya tidak dapat dipastikan sehingga kurang sesuai untuk keperluan survei teknis yang membutuhkan ketelitian tinggi.
Pertama, model fotogrametri berpotensi mengalami kesalahan skala dan pergeseran koordinat secara sistematis. Kesalahan ini dapat bersifat akumulatif, sehingga ketidaksesuaian posisi semakin membesar seiring bertambahnya jarak dari area referensi awal. Tanpa kontrol posisi dari GNSS, koordinat yang diekstraksi dari orthophoto atau model 3D sering kali tidak konsisten ketika dibandingkan dengan hasil pengukuran langsung di lapangan menggunakan instrumen survei.
Kedua, ketelitian vertikal menjadi aspek yang paling terdampak ketika peneliti tidak mengendalikan fotogrametri dengan GNSS, khususnya melalui GCP. Tanpa referensi elevasi yang terikat pada datum vertikal, sistem berpotensi menghasilkan Digital Elevation Model (DEM) dengan kesalahan elevasi yang signifikan.
Kondisi ini sangat berisiko untuk pekerjaan yang melibatkan perhitungan volume galian dan timbunan (cut and fill), karena selisih elevasi yang relatif kecil dapat menghasilkan perbedaan volume yang besar pada luasan tertentu.
Ketiga, tanpa GNSS, data fotogrametri sulit terintegrasi dengan data spasial lain dalam sistem koordinat yang sama.
Ketidak sesuaian ini menyebabkan orthophoto atau model hasil fotogrametri tidak selaras dengan peta kadaster, jaringan jalan, batas sempadan, maupun desain teknis dari sumber lain. Dalam kondisi tersebut, data fotogrametri berfungsi sebatas informasi visual dan tidak memenuhi kriteria produk survei untuk keperluan analisis geometrik.
Penulis: Herlina
Referensi
- Arifudin, A., Priyono, K. D., & Fahmi, M. F. (2020).
Analisis akurasi horizontal dan vertikal hasil fotogrametri UAV dengan variasi jumlah dan posisi ground control point. Jurnal Geodesi Undip, 9(1), 1–10.
Tersedia pada: https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/geodesi/article/view/27460 - Ariska, F., Putra, D. P., & Kausarian, H. (2021).
Pengaruh jumlah ground control point terhadap akurasi vertikal pada pembuatan digital elevation model dari data UAV. Jurnal Ilmiah Ilmu Terapan Universitas Jambi, 5(2), 143–150.
https://doi.org/10.22437/jiituj.v5i2.13687
