UJI AKURASI DATA UAV (UNMANNED AERIAL VEHICLE) DI KAWASAN PANTAI PELANGI, PARANGTRITIS, KRETEK, KABUPATEN BANTUL

232

UJI AKURASI DATA UAV (UNMANNED AERIAL VEHICLE)

DI KAWASAN PANTAI PELANGI, PARANGTRITIS, KRETEK, KABUPATEN BANTUL

Theresia Retno Wulan3,4,5_{, Wiwin Ambarwulan}4_{, Anggara Setyabawana Putra}1_,

Edwin Maulana2,3_{, Nita Maulia}4_{, Mega Dharma Putra}3_{, Dwi Sri Wahyuningsih}3_,

Farid Ibrahim3_{, Tri Raharjo}3

1_{Ilmu Statistik Konsentrasi Manajemen Bencana, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta} 2_{Magister Manajemen Bencana Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta}

3_{Parangtritis Geomaritime Science Park, Yogyakarta} 4_{Badan Informasi Geospasial, Bogor}

5_{Mahasiswa Doktor Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta}

E-mail: noibako@gmail.com

ABSTRAK

Data UAV (Unmanned Aerial Vehicle) atau pesawat tanpa awak saat ini telah banyak dimanfaatkan untuk pemetaan kawasan di Indonesia. Resolusi temporal menjadi keunggulan dari pemotretan udara pesawat tanpa awak, karena dapat dilakukan kapanpun dengan persiapan yang cepat. Tingkat akurasi resolusi spasial dalam pemanfaatan data UAV menjadi fokus dalam penelitian ini. Pemotretan dilakukan di Pantai Pelangi, Parangtritis, Kretek, Kabupaten Bantul. Lokasi penelitian merupakan lokasi Tempat Pelelangan Ikan (TPI), permukiman nelayan, dan aktivitas perdagangan. Metode penelitian menggunakan metode uji akurasi omisi dan komisi, dimana dilakukan pembandingan antara satuan panjang dan satuan luas suatu objek yang terekam di citra dengan panjang serta luas sebenarnya di lapangan. Omisi dan komisi adalah dua kemungkinan akurasi. Kondisi pertama hasil perekaman menunjukkan lebih panjang atau lebih luas dari kondisi di lapangan. Kondisi yang lain hasil perekaman dapat lebih pendek dan lebih sempit dari kondisi sebenarnya dilapangan. Perbedaan kondisi ini bersifat mutlak dan hanya menggunakan selisih perbedaan akurasi sebagai nilai mutlaknya. Hasil analisis memperlihatkan bahwa persentase akurasi data UAV mencapai 98%, sehingga data UAV dapat dimanfaatkan dalam keperluan pemetaan kawasan, khususnya kepesisiran.

Kata Kunci: Uji Akurasi, Data UAV, Omisi, Komisi

PENDAHULUAN

Desa Parangtritis adalah sebuah desa yang memiliki banyak potensi di sektor pariwisata. Salah satu objek wisata yang terkenal di Desa Parangtritis adalah Pantai Parangtritis yang pada tahun 2010 menjadi objek wisata yang paling banyak dikunjungi di Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) (Torrido, 2012). Beberapa objek wisata pantai lain juga terdapat di kawasan ini, yaitu Pantai Parangendog, Pantai Pelangi, Pantai Cemara Sewu, dan Pantai Depok. Pantai Depok selain sebagai objek wisata, juga merupakan tempat pelelangan ikan. Aktifitas warga Desa Parangtritis sebagian besar adalah berfokus pada wisata pesisir. Lahan-lahan dipesisir pantai dimanfaatkan untuk objek wisata. Perubahan penggunaan lahan dari kondisi alami menjadi kondisi terbangun terjadi cukup intensif untuk pemenuhan kebutuhan ekonomi masyarakat. Pembukaan lahan untuk membuat objek wisata baru menjadi kecenderungan saat ini di Desa Parangtritis, salah satunya adalah Pantai Pelangi yang belum lama ini dibuka sebagai alternatif tambahan objek wisata pesisir di kawasan Parangtritis. Pembukaan lahan ini tentu ditujukan untuk memaksimalkan potensi alam yang ada di Desa Parangtritis.

Dinamika penggunaan lahan di Desa Parangtritis perlu mendapat pemantauan yang memadai. Hal ini berkaitan dengan penetapan sebagian wilayah Desa Parangtritis sebagai Kawasan Konservasi Gumuk Pasir Parangtritis yang terbagi ke dalam zona-zona sesuai dengan peruntukkannya (Maulana, 2015). Pemantauan perubahan penggunaan lahan menjadi penting karena mampu berpengaruh kepada kemampuan daya tampung suatu kehidupan masyarakat (Sumarjono dan Purnomo, 2015). Apabila tidak diperhatikan, perubahan akan memberikan dampak buruk karena berpengaruh terhadap daya dukung lingkungan bagi kehidupan yang ditopangnya.

Pemantauan perubahan penggunaan lahan dapat dilakukan dengan menggunakan Unmanned Aerial Vehicle (UAV) (Ramadhani et.al., 2015). Melalui UAV, skala kedetailan data menjadi sangat tinggi dan proses pengumpulan datanya menjadi lebih mudah (Zaco-Tejada et.al., 2014). Data foto udarayang ada perlu dilakukan pengujian tingkat akurasi nyauntuk melihat ketelitian objek hasil pemotretan. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan uji akurasi data UAV foto udara di kawasan pesisir, Pantai Pelangi, Desa Parangtritis, Kecamatan Kretek, Kabupaten Bantul.

233

MATERI DAN METODE

Wahana UAV

Teknologi pengindraan jauh kini berkembang sangat pesat. Perkembangan tersebut mulai dari instrumen/ alat pengambilan data hingga teknologi olah data yang dapat digunakan oleh operator(user). Wahana UAV (Unmaned Aerial Vehicle) adalah salah satu instrument pengambilan data spasial dilapangan. UAV adalah sebuah pesawat tanpa awak (Josh et al., 2013). Mirip dengan satelit, teknologi UAV mengambil data dilapangan berupa data liputan foto udara. Teknologi UAV dapat digunakan setiap saat secara realtime dan memiliki keuntungan akurasi yang tinggi, tidak seperti satelit yang memiliki akurasi rendah dan tidak bisa digunakan untuk pengambilan data setiap saat.

Uji akurasi yang dilakukan pada kajian ini menggunakan UAV bertipe quadcopter. UAV tipe quadcopter memiliki keuntungan lebih stabil pada saat terbang dan pengambilan foto udara, karena UAV menggunakan empat baling-baling yang terpasang pada badan pesawat. UAV dengantipe quadcopter dapat diterbangkan pada lokasi yang sulit terjangkau. Instrumen berupa UAV yang digunakan untuk pengambilan data dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Instrumen UAV Sumber: Putra, 2016

Wahana UAV yang digunakan adalah DJI Phantom 3 profesional. DJI Phantom 3 Profesional merupakan salah satu UAV bertipe quadcopter. Secara umum spesifikasi DJI Phantom 3 Profesional dapat diamati pada Tabel 1.

Tabel 1. Spesifikasi Phantom 3 Pro

Spesifikasi UAV Jenis Quadcopter Kecepatan 16m/s Durasi Terbang 23 menit Berat 1280 g (include battery and propellers) Resolusi foto 4000x3000 pixel Jarak Transmisi remot kontrol 3 KM Sumber: http://www.dji.com/product/phantom-3-pro/info

234

Wilayah Kajian

Kabupaten Bantul, adalah salah satu Kabupaten di Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY). Kabupaten Bantul adalah kabupaten yang maju dan memiliki banyak potensi di beberapa sektor. Salah satu potensi yang berkembang di Kabupaten Bantul ada pada sektor pariwisata. Dari wisata budaya, religi hingga wisata alam berupa pantai yang terbentang di sepanjang pesisir selatan DIY. Pantai Pelangi merupakan salah satu pantai di Desa Parangtritis, Kecamatan Kretek, Kabupaten Bantul. Pantai Pelangi berada sejajar dengan Pantai Parangtritis, Parangkusumo dan Depok. Dibuka pada tahun 2010 pantai pelangi dapat menjadi alternatif wisata bagi para pengunjung. Wilayah kajian penelitian dilakukan di pantai Pelangi Gambar 2.

Gambar 2. Peta Wilayah Kajian Sumber: Maulana, 2016

Uji Akurasi

Analisis dengan menggunakan metode pengindraan jauh memberikan banyak keuntungan diantaranya adalah dapat menjangkau lokasi pemetaan yang sulit diakses, namun disisi lain juga perlu dilakukan pengecekan langsung dilapangan untuk membuktikan hasil intepretasi yang telah dilakukan. Seperti wahana UAV, memberikan banyak keuntungan, namun hasil data foto udara yang telah didapatkan dari pemotretan juga perlu dilakukan pengujian apakah kondisi yang terekam di fotoudara merupakan kondisi riil di lapangan. Salah satu uji yang dapat dilakukan adalah uji akurasi foto udara. Uji akurasi foto udara menggunakan metode Omisi Komisi. Komisi adalah kondisi dimana hasil intepretasi lebih panjang/luas dari lapangan sedangkan Omisi adalah kondisi dimana hasil intepretasi lebih pendek/sempit dari lapangan (Ibrahim, 2014). Persamaan metode komisi omisi adalah sebagai berikut:

Akurasi =

[𝟏 − [

∆

𝑳𝒂𝒑𝒂𝒏𝒈𝒂𝒏

]] 𝒙 𝟏𝟎𝟎%

Dimana

∆

=

Interpretasi - Lapangan

Penggunaan metode omisi dan komisi bertujuan membandingkan hasil pengukuran suatu objek yang telah ditentukan hasil intepretasi foto udara dan pengukuran secara langsung dilapangan. Pemilihan objek menggunakan metode pengambilan sampel purposive sampling. Purposive sampling adalah teknik penentuan sampel dengan pertimbangan tertentu (Sugiyono, 2005). Proses uji akurasi dilakukan dalam beberapa tahapan. tahapan tersebut dimaksudkan agar pengujian dapat dipantau dengan mudah dan sesuai tujuan penelitian. Tahapan uji akurasi dapat diamati pada Gambar 3.

235

Gambar 3. Diagram Alir Sumber: Putra, 2016

HASIL DAN PEMBAHASAN

Deskripsi Pantai Pelangi

Pantai Pelangi adalah salah satu pantai di pesisir selatan Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Dari pusat Kota Yogyakarta Pantai Pelangi berjarak kurang lebih 30 Km kearah selatan, Kabupaten Bantul. Pantai Pelangi berbatasan dengan kawasan Pantai Depok di Sebelah Barat, sebelah timur berbatasan dengan kawasan Pantai Parangkusumo dan sebelah utara adalah Dusun Samiran. Pantai Pelangi adalah pantai baru, yang belum lama dibuka. Sebelum dibuka, Pantai Pelangi adalah kawasan pantai untuk pelelangan hasil laut (TPHL) dari tahun 2000 hingga tahun 2010. Foto kawasan Pantai Pelangi dapat diamati pada Gambar 4.

Gambar 4. Pantai Pelangi Sumber: Putra, 2016

236

Kawasan Pantai Pelangi kini dikeola oleh kelompok masyarakat setempat yakni warga Dusun Grogol X, Desa Parangtritis. Pantai Pelangi juga merupakan lokasi konservasi penyu sejak tahun 2010. Beberapa jenis penyu yang ada di tempat konservasi adalah Penyu Sisik (Eretmochelys imbricate), Penyu Lekang (Lepidochelys olivacea), dan Penyu Belimbing (Dermochelys coriacea). Hasil observasi terakhir pada bulan Juli tahun 2016, terdapat 14 sarang penyu dengan 5 sarang yang sudah menetas. Gambaran penyu di Pantai Pelangi dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5.Konservasi Penyu Pantai Pelangi Sumber: Putra, 2016

Uji Akuisisi Data UAV di Pantai Pelangi

Tahapan pemotretan kawasan pantai pelangi dilakukan pada tanggal 24 Juni 2016 pukul 10.48 WIB dengan menggunakan UAV tipe Quadcopter (DJI Phantom 3 Pro). Ketinggian jelajah UAV adalah 254 Ft atau sekitar 77 m. Hasil pemotretan berupa foto tegak kawasan Pantai Pelangi dapat diamati pada Gambar 6.

Gambar 6. Foto Tegak Pantai Pelangi Sumber: Putra, 2016

Pemotretan kawasan Pantai Pelangi menghasilkan 146 Foto Tegak dengan resolusi spasial adalah 4,4 cm. Angka tersebut menunjukan bahwa resolusi yang dihasilkan sangat tinggi. Selanjutnya Foto tegak hasil pemotretan dilakukan proses mosaic,untuk menghasilkan orthophoto kawasan pantai. Proses mosaic foto menggunakan software Agisoft Photoscan. Hasil orthopotho dapat diamati pada Gambar 7.

237

Gambar 7. Orthophoto Pantai Pelangi Sumber: Analisis, 2016

Pengolahan foto tegak didapatkan orthophoto kawasan Pantai Pelangi. Kemudian dari orthophoto didapatkan data Digital Elevation Model (DEM). Data DEM menunjukkan morfologi suatu kawasan. Selain itu aplikasi seperti perencanaan kota, pertanian, pertahanan juga perlu menggunakan Digital Elevation Model (Singh et al., 2010). DEM kawasan Pantai Pelangi dapat diamati pada Gambar 8.

Gambar 8. DEMPantai Pelangi Sumber: Analisis, 2016

238

Uji Akurasi Data UAV di Pantai Pelangi

Setelah dilakukan pemotretan hingga pengolahan data dengan proses mosaik, tahap selanjutnya adalah pengujian akurasi. Proses pengujian akurasi dilakukan dengan membandingkan objek amatan dari hasil pengukuran objek amatan pada foto udara di laboratorium dengan dengan pengukuran langsung dilapangan. Objek pengukuran dipilih menggunakan metode purposive sampling dengan memperhatikan pertimbangan tertentu yakni keterjangkauan akses pengukuran dan waktu pengukuran. Proses Pengukuran di Lapangan dapat diamati pada Gambar 7.

Gambar 7. Pengukuran Objek Dilapangan Sumber: Analisis, 2016

Selanjutnya pengukuran di laboratorium dilakukan dengan menggunakan software pemetaan ArcGis 10.3. Pengukuran dilakukan pada 8 objek sampel seperti di lapangan. Hasil pengukuran objek kemudian disimpan sebagai data dasar untuk dilakukan pengujian akurasi. Tabel hasil pengukuran objek amatan pada foto udara dan di lapangan dapat diamati pada Tabel 2.

Tabel 2. Tabel Hasil Pengukuran Objek

No Nama Objek

Koordinat (UTM) _Elevasi (m)

Panjang Pengukuran (m) X Y Laboratorium Lapangan

1 Pagar Tetasan Telur

Penyu 423762 9113667 20 4,02 m 4,1 m

2 Atap Plastik Tetasan

Telur Penyu 423763 9113667 21 3,06 m 3,04 m

3 Atap Kandang Kambing 423778 9113692 20 4,41 m 4,50 m 4 Panjang Kolam Ikan

Kosong 423790 9113692 20 2,56 m 2,60 m

5 Lebar Kolam Ikan

Kosong 423790 9113692 20 1,59 m 1,56 m

6 Sandaran Mesin Perahu 423787 911364 22 2,98 m 2,94 m 7 Panjang Kolam Ikan Air

Tawar 423854 9113685 21 15,8 m 16 m

8 Lebar Kolam Ikan Air

Tawar 423854 9113685 21 10,9 m 11 m

Sumber: Analisis, 2016

Berdasarkan hasil pengukuran yang telah dilakukan, baik itu pengukuran langsung dilapangan maupun di laboratorium, kemudian dilakukan perhitungan dengan menggunakan metode Omisi Komisi untuk menentukan tingkat akurasi. Berikut adalah salah satu contoh perhitungan pada objek berupa Pagar Tetasan Telur Penyu.

Akurasi = [𝟏 − [ ∆

𝑳𝒂𝒑𝒂𝒏𝒈𝒂𝒏]] 𝒙 𝟏𝟎𝟎%

Akurasi = [𝟏 − [𝟒,𝟎𝟐−𝟒,𝟏

239 Akurasi = [𝟏 − [−𝟎,𝟎𝟖 𝟒,𝟏 ]] 𝒙 𝟏𝟎𝟎% Akurasi = [𝟏— 𝟎, 𝟎𝟏𝟗𝟓𝟏𝟐𝟏𝟗𝟓]𝒙𝟏𝟎𝟎% Akurasi = [𝟎, 𝟗𝟖𝟎𝟒𝟖𝟕𝟖]𝒙𝟏𝟎𝟎% Akurasi 𝟗𝟖 % (𝑝𝑒𝑚𝑏𝑢𝑙𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑘𝑒𝑎𝑡𝑎𝑠)

Menggunakan metode yang sama, dilakukan perhitungan pada objek hasil pengukuran lainya, maka didapatkan presentase akurasi objek sampel lainya. Presentase hasil perhitungan uji akurasi dapat diamati pada Tabel 3.

Tabel 3. Tabel Hasil perhitungan Akurasi

No Objek Pengukuran Panjang Pengukuran (m) Akurasi

Laboratorium Lapangan

1 Pagar Tetasan Telur Penyu 4,02 m 4,1 m 98%

2 Atap Plastik Tetasan Telur Penyu 3,06 m 3,04 m 99%

3 Atap Kandang Kambing 4,41 m 4,50 m 98%

4 Panjang Kolam Ikan Kosong 2,56 m 2,60 m 98%

5 Lebar Kolam Ikan Kosong 1,59 m 1,56 m 98%

6 Sandaran Mesin Perahu 2,98 m 2,94 m 98%

7 Panjang Kolam Ikan Air Tawar 15,8 m 16 m 98%

8 Lebar Kolam Ikan Air Tawar 10,9 m 11 m 99%

Sumber: Analisis, 2016

Hasil perhitungan dengan metode omisi komisi didapatkan presentase pengujian akursi objek. Dari kedelapan objek, presentase akurasi berada diatas 95%. Hal tersebut menunjukkan bahwa data UAV sangat membantu pada pemantauan kawasan dan pemetaan, karena memiliki akurasi yang tinggi.

KESIMPULAN DAN SARAN

Data UAV memiliki manfaat yang sangat tinggi dalam proses perencanaan wilayah. Data UAV memiliki keunggulan dalam resolusi spasial dan temporal. Uji akuisisi data UAV yang dilakukan di Pantai Pelangi, Desa Parangtritis, Kecamatan Kretek, Kabupaten Bantul diperoleh ortophoto dengan resolusi spasial 4,4 cm. Uji Omisi Komisi perlu dilakukan sehingga diperoleh kesimpulan bahwa data orthophoto yang dihasilkan dapat dianalisis lebih lanjut ataukah masih perlu dikoreksi lagi. Hasil uji akurasi menunjukkan bahwa rata-rata akurasi objek lebih dari 95%, sehingga dapat disimpulkan bahwa akuisisi data dengan UAV tipe quadcopter di kawasan kepesisiran dapat digunakan untuk analisis tematik. Saran dari penelitian ini adalah sebaiknya pengambilan data di kawasan pesisir menggunakan UAV tipe quadcopter karena lebih stabil terhadap angin laut yang kencang. Pengambilan foto udara sebaiknya dilakukan pada pukul 07.00-10.00 WIB sehingga dampak dari angin tidak terlalu mengganggu proses akuisisi data.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan di Parangtritis Geomaritime Science Park dan Badan Informasi Geospasial yang telah banyak membantu dalam penyusunan paper ini. Tidak lupa penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr.rer.nat. Junun Sartohadi dan Syamsul Bachri, PH.d yang selalu membimbing penulis hingga saat sekarang.

DAFTAR PUSTAKA

Bayliss, J., Cramer, Bolanos, F., & Martines, R. (2013). Unmanned Aerial Vehicle 100% Report. B.S. Thesis Prepared in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Bachelor of Science in Mechanical Enginering. Florida International University

Ibrahim, F. (2014). Teknik Klasifikasi Berbasis Objek Citra Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Tutupan Lahan Sebagian Kecamatan Mlati Kabupaten Sleman. Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

240

Maulana, E., & Wulan, T. R. (2015). Pemotreran Udara dengan UAV untuk Mendukung Kegiatan Konservasi Kawasan Gumuk Pasir Parangtritis. Simposium Nasional Sains Geoinfotmasi IV Tahun 2015.

Ramadhani, Hufan, Y., Rokhmatullah, Poniman, A., & Susanti, R. (2015). Pemetaan Pulau Kecil dengan Pendekatan Berbasis Objek menggunakan Data Unmanned Aerial Vehicle. Majalah Ilmiah Globe, 17(2).

Singh, V. K., Cramer, M., Ray, P. K. C., & Jeyaseelan, A. P. T. (2010). Orthorectification and Digital Elevation Model (DEM) Generation Using Cartosat-1 Satellite Stereo Pair in Himalayan Terrain. Journal of Geographic Information System, 2, 85-92.

Sugiyono (2005). Memahami Penelitian Kualitatif. Bandung: Alfabeta.

Sumarjono, E., & Purnomo, H. (2015). Tumpang Tindih Kepentingan Lahan Kehutanan dan Pertambangan antara Peraturan dan Pelaksanaannya. Prosiding Seminar Nasional ReTII ke-10 Tahun 2015.

Torrido, A. (2012). Pengembangan Industri Pariwisata Parangtritis: Studi Dampak Sosial, Ekonomi dan Budaya. Jurnal Sosiologi Reflektif, 7.

Zarco-Tejada, & Pablo J., et al. (2014). Tree height quantification using very high resolution imagery acquired from an unmanned aerial vehicle (UAV) and automatic 3D photo-reconstruction methods. European journal of agronomy, 55, 89-99.