Konsep Pembentukan Model 3D Menggunakan Data SAR

Sumber gambar: http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10377/565_read-436/#/gallery/350

Salah satu tahap dalam pemetaan rupabumi (RBI) adalah digitasi, yaitu ekstraksi fitur rupabumi dari data dasar yang digunakan. Data dasar tersebut dapat berupa foto udara maupun citra satelit, tergantung dari skala dan spesifikasi data yang akan dihasilkan.

Digitasi dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu secara dua dimensi (2D) dan tiga dimensi (3D). Digitasi 3D juga dikenal dengan istilah stereoplotting, yaitu melakukan ekstraksi fitur rupabumi dengan memperhatikan aspek planimetris (X, Y) maupun elevasinya (Z). Oleh karena itu, dalam stereoplotting kita diwajibkan untuk membentuk model 3D dari data dasar yang digunakan, sehingga operator dapat melihat tampilan 3D menggunakan perangkat workstation stereo fotogrametri. 

Artikel ini khusus aka membahas pembentukan model 3D menggunakan data SAR (Synthetic Aperture Radar), dengan contoh yang lebih spesifik ke TerraSAR-X. Data awal dari TerraSAR-X adalah ORRI (Orthorectified Radar Image) dan DSM (Digital Surface Model). ORRI berbentuk seperti citra pada umumnya, namun dengan tampilan hitam putih -tidak seperti citra optis yang berwarna. Data inilah yang nantinya akan kita lihat tampilannya secara stereo. Selain ORRI, DSM juga merupakan data yang tidak terpisahkan dari data SAR -termasuk TerraSAR-X. DSM dari data SAR dapat dibentuk menggunakan dua metode: interferometri dan radargrammetri. Prinsip penentuan ketinggian dalam interferometri adalah menggunakan beda fase dari dua image, sedangkan radargrammetri prinsipnya sama dengan fotogrametri, yaitu menggunakan overlap dua image yang memiliki sudut perekaman yang berbeda.

Radargrammetri (a) dan interferometri (b) (Meyer, 2011)

Pembentukan model 3D dari data SAR juga menggunakan teknik fotogrametri, namun dengan metode yang berkebalikan dengan foto udara. Seperti disebutkan di atas, data utama dari TerraSAR-X adalah ORRI dan DSM, padahal, untuk membentuk model 3D kita harus mempunyai dua image yang saling bertampalan (overlap). Oleh karena itu, kita harus membentuk pasangan citra (match image) dari ORRI untuk membentuk model tersebut, dimana pasangan citra tersebut disebut stereomate. Jika dalam fotogrametri kita harus mengukur paralaks antar foto untuk kemudian dikonversi menjadi informasi ketinggian, maka pembentukan model 3D dari data SAR adalah dengan mendapatkan paralaks dari ketinggian DSM untuk ditambahkan ke ORRI agar didapatkan stereomate.

Data ORRI (a) dan DSM (b) (Susetyo et al., 2016)

Data ORRI dan stereomate itulah yang kemudian digunakan untuk membentuk model 3D pada software stereoplotting. Contoh software stereoplotting adalah Summit Evolution, dimana cara stereoplotting menggunakan data SAR dapat dipelajari di sini. Jika proses stereoplotting sudah dilakukan, maka satu tahap dalam pemetaan sudah dilakukan, yaitu ekstraksi fitur rupabumi.