Rabu, Desember 31, 2008

DEM DAN STUDI ALIGMENT JALAN RAYA

Pembangunan jalan highway memerlukan investasi sangat besar untuk itu memerlukan perencanaan jalan maksimal dengan melakukan studi dari berbagai aspek. Studi jalan highway meliputi topografis (terain dan penutupan lahan), geologi, konstruksi jalan dan sosial. Tantangan terbesar dalam perencanaan jalan highway di Provinsi NAD adalah kondisi terain yang bergunung khususnya di bagian tengah, struktur geologi dengan gerakan tanah yang aktif dan area rawa pada beberapa bagian pantai timur, sentra kegiatan ekonomi masyarakat yang tersebar, tingkat kerawanan sosial yang tinggi. Dalam menghadapi berbagai masalah ini diperlukan peta akurasi tinggi sepanjang jalur alternatif jalan highway dimaksud. Seiring perkembangan teknologi pemetaan maka peta alternatif jalan highway harus dalam format dijital dengan sistem koordinat nasional sehingga dapat secara mudah digunakan dengan software GIS dan Remote Sensing.

Selain itu untuk merencanakan jalan baru atau merelokasi fasiltas jalan yang ada dengan pendanaan yang efektif dan efisien, diperlukan informasi koridor terrain (Terrain corrider). Pemetaan terrain yang akurat sangat penting untuk perencanaan dan desain koridor jalan raya (highway), pendugaan dampak lingkungan dan pengelolaan asset infrastruktur.

Jalan highway di Provinsi NAD memiliki volume pekerjaan dengan luas 18.000 km persegi, berupa lebar alternatif koridor (buffer) dari jalan utama ke arah kiri dan kanan jalan, dan panjang jalan sekitar 450 km.

Peran data DEM dalam studi alignment dapat dilihat dari pentingnya informasi akan terrain dalam studi ini. Data DEM memberikan informasi informasi terrain dan informasi ketinggian objek pada permukaan bumi. Data DEM (Digital Elevation Model) sendiri adalah data yang berisikan ketinggian suatu daerah terhadap satu bidang referensi tertentu. DEM dapat berupa : DSM (Digital Surface Model) yaitu data ketinggian permukaan objek yang ada di muka bumi seperti pepohonan dan bangunan, atau DTM (Digital Terrain Model) yaitu data ketinggian permukaan bumi (bold earth).

Proses pembuatan DEM dapat dilakukan melalui metode

1. Pengukuran langsung di lapangan seperti menggunakan levelling/waterpas atau menggunakan GPS-heighting (DGPS, RTK).
2. Menggunakan citra/foto udara. Yaitu satu citra/foto hanya memberikan informasi 2D, untuk memperoleh informasi ketinggian selalu diperlukan 2 citra dari daerah yang sama yang diambil dari posisi yang sedikit berbeda. Oleh karena itu diperlukan foto udara/citra optis: stereoskopi atau bisa pula menggunakan citra radar: interferometry (IFSAR) dan radargrammetry
3. Laser scanning: airborne atau terrestrial LIDAR


MASALAH /TANTANGAN

Masalah utama dalam penyediaan data dijital DEM wilayah Banda Aceh – medan sbb.
1. Sumber data yang ada belum meliput seluruh area dengan akurasi dan standar data yang seragam. Sumber data yang tersedia antara lain: data IFSAR, Foto Udara, Citra Satelit Resolusi Tinggi yang hanya mencover sebagian wilayah pantrai timur dan Peta Rupa Bumi – BAKOSURTANAL. Dengan system overlapping data yang ada dan data dijital tersedia maka dimungkinkan menyediakan data peta meliputi wilayah Banda Aceh hingga Aceh Tamiang,

2. Data IFSAR terdiri dari DSM – Digital Surface Model (data DEM dari first surface sinyal radar Band C) dan ORI (Ortho Rectified Image). Sedangkan DEM untuk rencana jalan highway memerlukan riil ground atau DTM (Digital Terain Model). Untuk melengkapi data IFSAR masih diperlukan Foto Udara dengan pemetaan fotogrametri dengan skala besar. Kedua data IFSAR dan fotogrametri ini dapat dipergunakan sebagai sumber data topografi tiga dimensi yang memadai.

3. Data liputan lahan tidak tersedia, sementara data IFSAR yang ada tidak dapat digunakan untuk interpretasi lahan. Diperlukan data optis seperti SPOT 5 atau data satelit Landsat. Data yang bersumber pada citra satelit optis dapat memberikan informasi penutupan lahan tetapi tidak dapat dipergunakan untuk membuat DEM dengan akurasi yang memadai untuk perencanaan jalan highway.


METODOLOGI PEMBUATAN DEM

Permukaan bumi, merupakan fenomena yang kontinyu. Satu titik di permukaan bumi akan selalu berhubungan dengan titik pada permukaan bumi lainnya. Model elevasi dijital atau Digital Elevation Model (DEM) adalah representasi permukaan bumi dalam bentuk dijital. Arah dan gerakan air di permukaan bumi sangat erat kaitannya dengan bentuk permukaan bumi. Fitur hidrologi, seperti pola aliran serta daerah aliran sungai akan lebih mudah diekstraksi dari model elevasi dijital. Dengan mengetahui bentuk permukaan bumi, dapat membantu dalam perhitungan analisis beaya yang mencakup aspek transportasi atau aksesibilitas.

Model elevasi dijital adalah suatu data yang berisi data ketinggian suatu bentang lahan. Digital Elevation Model (DEM) adalah kumpulan titik-titik ketinggian suatu area. DEM dibangun dengan kumpulan titik-titik yang bergeoreferensi dalam suatu wilayah pemetaan. Elevasi (ketinggian) biasanya disimbolkan dengan Z, ditambahkan dalam suatu koordinat horizontal X, Y. Keunggulan penggunaan citra radar adalah tidak tergantung cuaca daapat tembus awan.

Surface/permukaan yang disajikan dalam format grid sering dikenal dengan ‘functional surface’. Functional surface adalah kontinyus . Setiap lokasi x,y, hanya mempunyai satu nilai z. Kontur atau isoline, sering digunakan untuk mendefinisikan karakteristik umum sepanjang garis. Kontur, secara teknis adalah menghubungkan nilai-nilai yang sama, dalam hal ini kontur menyajikan ketinggian yang sama. Triangular Irregular Network (TIN), adalah struktur data vector yang digunakan untuk menyimpan dan menyajikan suatu model permukaan. TIN membagi ruang geografis dengan menggunakan sejumlah data titik yang tersebar secara irregular, masing-masing mempunyai x,y dan z. Titik-titik dihubungkan oleh garis yang membentuk-bidang-bidang segitiga, dan akhirnya membentuk permukaan kontinyus yang menggambarkan lereng.

Tahapan pembuatan data IFSAR yang dilakukan BAKOSURTANAL adalah sebagai berikut :
1. Pemotretan Lokasi dengan pesawat untuk mendapatkan data Radar
2. Registrasi data kompleks Radar (A1 dan A2) yang berisi amplitudo dan fasa sinyal
3. Pembuatan interferogran, yaitu perbedaan fasa antara A1 dan A2. Nilai perbedaan fasa ini pada kisaran antara 0 dan 2 π (phi).
4. Phase unwrapping untuk mengetahui nilai perbedaan fasa yang sesungguhnya.
5. Konversi nilai perbedaan fasa ke nilai ketinggian


Untuk perencanaan jalan highway raya memerlukan data DEM yang menggambarkan dengan persyaratan :
- Terain adalah permukaan bumi riil (bukan DSM)
- Grid DEM yang seragam dan cukup rapat (Griding berkisar 3 meter)
- Sistem koordinat planimetris UTM
- Koordinat Tinggi dengan referensi geoid lokal – bukan tinggi referensi global
- Format DEM dapat dibaca software ArcGIS, AutoCAD dan software Remote Sensing atau viewer lainnya yang banyak tersedia secara free seperti autodem (www.autodem.com).

Proses pembuatan DEM dari berbagai sumber data tersebut di atas dengan melakukan:
1. Rectifikasi data IFSAR dengan data rupabumi (RBI) skala 1:10.000 dan 1:50.000 , sehingga menghasilkan data ORI sebagai kontrol dan foto udara serta data lain yang merupakan bagian dari fundamental dataset jaring kontrol vertical (Titik Tinggi Geodesi) dan horizontal wilayah NAD.
2. Pengolahan data DSM (dijital surface Model) dan DEM dilakukan menggunakan stereo plotting dan teknik photogrametri dari Data ORI.
3. Tahapan yang paling penting adalah atas pengumpulkan data breakline terain, spot height, dan pola hidrologi, image mosaicing dan control point.
4. Proses DEM dari data hasil stereoplotting – pembentukan TIN dan griding DEM. Tahap pekerjaan ini menggunakan software remote sensing atau software khusus.
5. Overlay antara data DEM hasil fotogrametri dan image IFSAR dan data vector alternatif jalur jalan highway yang ada sebagai studi awal alternatif jalan highway (preliminary study).
6. Overlay antara data ifsar dan data fotoudara untuk mendapatkan keakurasian DEM dilapangan

Peralatan yang digunakan dalam proses stereoplotting menggunakan alat dan software:
1. Komputer/Workstation dengan dual processor dilengkapi card 3D, dual monitor
2. Software – softcopy photogrametri misal: summit evolution, socet set dll.
3. Proses DEM dan Griding menggunakan alat dan software remote sensing dan GIS
4. Komputer Desktop dengan speed tinggi dan RAM besar dilengkapi

AKURASI DATA DEM

DATA DEM yang dihasilkan, adalah sistem STAR-3i dengan ketelitian vertikal DSM sebesar maksimum 3 m dan DEM maksimum 1 meter. Untuk pemetaan skala 1:25.000 diperlukan ketelitian ketinggian sekitar 4 m, sehingga DEM dari ini memenuhi kriteria ini untuk pemetaan hingga 1:5.000-hingga 1:10.000

Tidak ada komentar: