Pada beberapa pekerjaan pemetaan di wilayah yang sangat luas seperti wilayah hutan, area perkotaan dan lainnya, pengukuran tidak dapat dilakukan satu persatu secara manual sehingga dibutuhkan sebuah teknologi yang dapat melakukan pemetaan dalam waktu cepat dengan hasil yang akurat.
Menggunakan teknologi penginderaan jauh (remote sensing), pengukuran tanpa perlu melakukan kontak fisik dalam jarak jauh dapat dilakukan. Pengukuran menggunakan remote sensing dilakukan dengan sensor otomatis dalam waktu yang relatif cepat. Metode ini sangat cocok digunakan untuk memetakan area yang luas.
Salah satu teknologi penginderaan jauh yang sering digunakan adalah LiDAR. LiDAR atau Light Detection and Ranging merupakan salah satu bagian sistem penginderaan jauh yang menggunakan sensor aktif (tidak mengandalkan sinar matahari) untuk mengukur jarak/objek di sekitarnya. LiDAR bekerja dengan cara membandingkan karakteristik sinyal transmisi dan pantulannya dimana selisih antara waktu rambat pulsa, panjang gelombang serta sudut pantulan juga ikut diperhitungkan.
Bagaimana Cara Kerja LiDAR?
Penentuan jarak menggunakan LiDAR dilakukan dengan sensor yang memancarkan sinar laser transmitter pada target. Selanjutnya sinar tersebut dipantulkan kembali ke sensor. Waktu yang dibutuhkan bagi laser (pulse light) untuk memantul kembali ke sensor dihitung sebagai jarak.
Pada wahana terbang yang akan digunakan dalam survey LiDAR, dilakukan pemasangan laser scanner, GPS (Global Positioning System) dan INS (Inertial Navigation System) untuk mendapatkan gambar melalui proses scanning. Sebelum melakukan pengambilan gambar, perlu dilakukan penentuan jalur terbang terlebih dahulu. Selanjutnya laser scanner akan melakukan proses scanning sesuai jalur terbang dimana pada setiap interval waktu tertentu akan direkam posisinya menggunakan GPS dan orientasinya direkam menggunakan INS. Proses perekaman ini dilakukan sepanjang jalur terbang hingga selesai.
Komponen Pada LiDAR
LiDAR memiliki komponen-komponen yang saling bekerja untuk mendukung keakuratan data sebagai berikut:
- GPS (Global Positioning System)
Dalam sistem LiDAR, GPS digunakan sebagai sistem penentuan posisi secara 3D (X, Y dan Z) terhadap sistem referensi tertentu pada wahana terbang yang dipakai. Penentuan posisi ini dilakukan dengan mengamati posisi objek yang diam maupun bergerak dan diperoleh ketelitian 2 sampai 5 cm. Data yang dihasilkan kemudian digabungkan dengan data IMU (Inertial Measurement Unit) sehingga diperoleh koordinat terdefinisi secara geografis.
- INS (Inertial Navigation System)
INS merupakan sistem navigasi yang dapat mendeteksi perubahan geografis, perubahan kecepatan serta perubahan orientasi dari suatu benda. Sistem INS mampu mengukur perubahan sudut orientasi suatu wahana terhadap arah utara, besar pergerakan sudut rotasi wahana terhadap sumbu horizontalnya, percepatan wahana, hingga temperatur dan tekanan udara di sekitar wahana yang digunakan. Dari proses pengukuran ini diperoleh informasi berupa orientasi tiga dimensi serta posisi wahana yang digunakan.
- Sensor Laser
Sensor laser merupakan komponen yang sangat penting dalam LiDAR. Sinar Laser berfungsi untuk memancarkan sensor ke target kemudian merekam kembali gelombang pantulannya setelah mengenai target. Sensor LiDAR dipasang pada wahana yang bergerak seperti pesawat, kendaraan, robot maupun satelit. Sensor laser pada LiDAR terintegrasi dengan GPS dan INS sehingga data yang diperoleh dapat diterjemahkan dari data sensor ke data static points.
- Sistem Pemindai Optik
Sistem pemindai dalam LiDAR menggunakan beberapa metode yang disesuaikan dengan kebutuhan survey. Metode yang digunakan diantaranya azimuth and elevation, dual oscillating plane mirrors, dual axis scanner serta polygonal mirrors. Sedangkan jenis perangkat optik pada sistem digunakan untuk menentukan besarnya resolusi dan jangkauan yang selanjutnya akan dipindai oleh sistem LiDAR. Kecepatan pencitraan gambar yang dihasilkan ditentukan oleh kecepatan pemindai pada sistem LiDAR itu sendiri.
Teknologi LiDAR biasanya digunakan dalam pekerjaan pemetaan udara. Dunia militer sudah sering menggunakan LiDAR pada pesawat tempur maupun kendaraan perang. Misalnya untuk pengukuran jarak, memetakan suatu wilayah, memindai musuh dan fungsi lainnya sesuai dengan kebutuhan militer. Namun, perkembangan teknologi saat ini memungkinkan LiDAR dipakai dalam beberapa sistem seperti sistem drone, robot, kendaraan autonomous atau mobil self-driving, pemetaan kota lewat udara maupun digunakan pada sistem smartphone dan tablet.
Sistem LiDAR yang menggunakan sensor memiliki banyak fungsi yang dapat bermanfaat di berbagai bidang dalam kehidupan sehari-hari. Teknologi LiDAR dapat terus berkembang seiring dengan kemajuan teknologi di masa depan.
