Bagaimana LIDAR Bekerja ?

Sebagai produk teknologi yang tergolong baru,Light Detection and Ranging (LIDAR) kian digandrungi karena mampu bekerja efektif dan efisien untuk pemetaan. Bagaimana si cerdas ini bekerja?

Pada mulanya adalah teknologi sinar laser. Teknologi ini kemudian terus dikembangkan sejak 1980-an, dan salah satu hasil mutakhirnya adalah yang kini dikenal dengan LIDAR. Karena itu, bekerjanya LIDAR pun masih bertumpu pada laser. LIDAR atau Light Detection and Ranging yang berarti “Deteksi Cahaya dan Jarak”, merupakan sistem sensor aktif yang menggunakan cahaya laser untuk mengukur jarak antara sensor dengan obyek.

Dengan demikian, LIDAR pada dasarnya adalah sebuah teknologi dengan meng gunakan sensornya untuk  memancarkan gelombang cahaya kepada sebuah target, selanjutnya sinar tersebut dipantulkan kembali ke sensor yang kemudian terjadi proses pengolahan data.

LIDAR dilengkapi detektor yang menangkap berkas sinar yang dipantulkan dari obyek, untuk kemudian dianalisis. Dalam proses pemantulan kembali ini akan terjadi perubahan komposisi cahaya, yang kemudian ditetapkan sebagai karakter obyek. Sedangkan, waktu perjalanan sinar dalam proses pemantulan diperlakukan sebagai variabel penentu penghitungan jarak antara obyek dengan sensor.

Proses selanjutnya, sensor LIDAR mengambil gambar obyek pada lokasi yang ditentukan. Penyiaman dilakukan dengan memasang laser scanner, Global Positioning System (GPS), dan Inertial Navigation System (INS) pada wahana yang dipilih yang akan dijadikan jalur terbang pesawat. Pada saat laser scanner melakukan penyiaman sepanjang jalur terbang, pada setiap interval waktu tertentu direkam posisinya dengan menggunakan GPS dan orientasinya dengan menggunakan INS.

Untuk mendukung sistem kerjanya, LIDAR dilengkapi dengan berbagai komponen peralatan, mulai dari GPS, INS, hingga sensor laser. GPS digunakan sebagai sistem penentuan posisi wahana terbang secara X, Y, Z atau L, B, h yang lebih dikenal dengan istilah 3D (tiga dimensi). Pengukuran posisinya dilakukan secara real time yang dikenal dengan sebutan Real Time Kinematics Differential GPS (RTKDGPS). Kemudian, data yang dihasilkan GPS ini digabungkan dengan data Inertial Measuring Unit (IMU). Dan, dengan demikian, akan diperoleh koordinat terdefinisi secara geografis.

Komponen yang juga ada dalam LIDAR adalah Inertial Navigation System (INS). Ini merupakan sistem navigasi yang mampu mendeteksi perubahan geografis, perubahan kecepatan, serta perubahan orientasi dari suatu benda. INS memiliki kemampuan mengukur besaran perubahan sudut orientasi wahana terbang terhadap arah utara, besar pergerakan sudut rotasi terhadap sumbu-sumbu horisontalnya, percepatan wahana terbang, hingga temperatur dan tekanan udara di sekitarnya. Hasil pengukuran INS ini berupa orientasi tiga dimensi serta posisi wahana terbang.

Sensor laser merupakan bagian terpenting, karena berfungsi memancarkan sinar laser ke objek dan merekam kembali gelombang pantulannya setelah mengenai objek. Sensor laser ini memancarkan dua gelombang yang berbeda, gelombang hijau dan gelombang infra merah yang memiliki fungsi yang berbeda pula. Gelombang hijau berfungsi sebagai gelombang penetrasi jika suatu sinar laser mengenai daerah perairan dan berfungsi untuk mengukur data kedalaman. Sedangkan, sinar infra merah berfungsi untuk mengukur data topografi daratan atau permukaan bumi. Tahap berikutnya, LIDAR akan mengolah data mentah yang diperoleh dari IMU, GPS, dan jarak laser. Data diolah secara post-processing dengan software GPS untuk menghitung solusi akurasi kinematik sepanjang lintasan pesawat.

Semua pengukuran LIDAR dibuat dalam 3D. Dengan demikian, sistem ini dapat memetakan medan, tutupan lahan, dan strukturnya seperti vegetasi, bangunan, saluran listrik, dan lain sebagainya dengan akurasi yang diukur dalam sentimeter. Karena itu, hasil survei LIDAR bisa berupa peta medan yang sangat rinci.

Saat ini, pengembangan LIDAR sudah memasuki fase pengembangan software aplikasi pengolahan. Saat ini, misalnya, dikenal adanya LIDAR Airbone dan Lidargrammetry. Artinya, makin lama sistem operasi LIDAR akan kian canggih dan cerdas, yang membuatnya menjadi pilihan utama untuk pemetaan berskala besar.

sumber : Majalah Surveyor edisi 4 | Oktober 2011