## Studi Tentang Implementasi LiDAR Pada Perencanaan Jalan Tol Ruas Aceh-Sigli
LiDAR Implementation for Planning of the Aceh-Sigli Toll Road
Annisa Farida Hayuningsih* 1 , Afradon Aditya 1 , Halim Wiranata 2
1 Program Sarjana Terapan Teknologi Survei dan Pemetaan Dasar, Departemen Teknologi Kebumian, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada, Sekip Unit 1, Caturtunggal, Depok, Kabupaten Sleman, D.I. Yogyakarta, 55281, Indonesia 2 Divisi Perencanaan Tol, HK Tower, MT Haryono St. No. Kav. 8, RT.12/RW.11, Cawang, Jatinegara, Kota Jakarta Timur, Jakarta 13340 *Korespondensi penulis: annisa.farida@ugm.ac.id
Diterima: 30112021; Diperbaiki: 12082022; Disetujui:12012023; Dipublikasi: 28022023
Abstrak: Jalan tol merupakan salah satu infrastruktur yang berperan untuk membantu meningkatkan perekonomian masyarakat. Melalui program Nawacita, Indonesia membangun infrastruktur jalan tol yang tersebar di seluruh daerah. Pada proses pembangunan jalan tol, diperlukan perencanaan jalur tol yang baik. Teknologi LiDAR merupakan salah satu teknologi penginderaan jauh yang mampu menghasilkan data point clouds obyek-obyek yang dipindai. Kumpulan data point  clouds tersebut  digunakan  untuk  membangun Digital  Terrain  Model (DTM)  dan  peta  kontur.  Pada penelitian bertujuan untuk melakukan studi terhadap implementasi teknologi LiDAR pada proses perencanaan jalur tol ruas Aceh-Sigli. Dari penelitian ini dihasilkan akurasi peta kontur yaitu 0.29. Berdasarkan standar Peraturan Badan Informasi  Geospasial  Nomor  6  Tahun  2018  tentang  Pedoman  Teknik  Ketelitian  Peta  Dasar,  peta  kontur  dengan interval  1  meter  ini  termasuk  pada  kategori  peta  RBI  kelas  2.  DTM  yang  dihasilkan  dari  penelitian  ini  mampu menyajikan kondisi topografi lokasi pembangunan jalan tol secara detail. Obyek-obyek yang mampu disajikan oleh DTM pada penelitian ini antara lain, obyek rumah, vegetasi, jaringan kabel, dan infrastruktur lainnya. Informasi obyek yang disajikan oleh DTM tersebut bermanfaat untuk mendesain jalur tol. Berdasarkan hasil penelitian ini, teknologi LiDAR dapat dimanfaatkan untuk memetakan kondisi topografi kawasan pembangunan jalan tol agar jalan tol yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik.
Copyright © 2023 Geoid. All rights reserved.
Abstract:  Toll  roads  are  one  of  the  infrastructures  that  play  a  role  in  helping  improve  the  community's  economy. Through the Nawacita program, Indonesia builds toll road infrastructure spread throughout the region. In the toll road  construction  process,  good  toll  lane  planning  is  needed.  LiDAR  technology  is  a  remote  sensing  technology capable of generating point clouds of scanned objects. The collection of point clouds is used to build a Digital Terrain Model (DTM) and contour maps. This study aims to conduct a study on the implementation of LiDAR technology in the planning process of the Aceh-Sigli toll road section. From this research, the accuracy of the contour map is 0.29. Based on the standards of the Geospatial Information Agency Regulation Number 6 of 2018 concerning Basic Map Accuracy Technical Guidelines, this contour map with 1-meter intervals is included in the RBI class 2 map category. The  objects  that  can  be  presented  by  DTM  in  this  study  include  houses,  vegetation,  cable  networks,  and  other infrastructure. The object information presented by the DTM is useful for designing toll roads. Based on the results of this study, LiDAR technology can be used to map the topographic conditions of the toll road construction area so that the resulting toll road has good quality.
Kata kunci: LiDAR, jalan tol, Digital Terrain Model, peta kontur
Cara untuk sitasi: Hayuningsih, A.F., Setyawan, A.A., & Wiranata, H. (2023). Implementasi LiDAR Pada Perencanaan Jalan Tol Ruas Aceh-Sigli. Geoid, 18 (2), 208-214.

## Pendahuluan
Pembangunan  infrastruktur  jalan  merupakan  salah  satu  program  yang  terdapat  dalam  Nawacita  untuk meningkatkan  pembangunan  infrastruktur  jalan  bebas  hambatan.  Dengan  adanya  jalan  tol,  pergerakan masyarakat menjadi meningkat dan mudah. Adanya infrastruktur jalan tol memiliki banyak dampak positif, antara  lain  pendapatan  ekonomi  masyarakat  menjadi  meningkat  karena  biaya  dan  waktu  yang  dikeluarkan menjadi lebih efektif dan efisien. Dalam mendukung program pembangunan infrastruktur jalan tol tersebut, Pemerintah Indonesia menerbitkan Peraturan Presiden nomor 56 Tahun 2018 tentang Percepatan Pelaksanaan Proyek Strategis Nasional. Dalam peraturan tersebut, terdapat 69 proyek pembangunan tol di seluruh Indonesia.
Program  pembangunan  jalan  tol  memerlukan  rangkaian  proses  yang  terstruktur  dengan  baik  agar  jalan  tol memiliki  kualitas  yang  baik  dan  layak.  Tahap  perencanaan  merupakan  salah  satu  tahapan  penting  dalam pembangunan jalan tol. Pada tahapan perencanaan diperlukan kegiatan survei lapangan dan mendesain jalur jalan tol. Tahapan mendesain jalur jalan tol diperlukan informasi yang mampu menyajikan kondisi profil atau geografis lokasi  pembangunan  jalan tol. Light  Detection  and  Ranging (LiDAR) merupakan teknologi jarak jauh yang memanfaatkan laser untuk memindai obyek-obyek di permukaan bumi (Smith, 2008). Teknologi LiDAR banyak dimanfaatkan untuk memetakan kondisi geografis permukaan bumi karena memiliki akurasi horisontal 30 cm dan vertikal 15 cm dengan cakupan area 40 km dalam waktu sehari perekaman data (Shamsi, 2005; Amin, 2015).
Pada penelitian ini menyajikan implementasi teknologi LiDAR pada proses perencanaan pembangunan jalan tol  ruas  Aceh-Sigli.  Tujuan  yang  dicapai  dari  penelitian  ini  adalah  melakukan  studi  terhadap  kemampuan LiDAR dalam memetakan kondisi topografi lokasi pembangunan jalan tol dan akurasi peta yang dihasilkan. Kondisi  topografi  yang  disajikan  dalam  penelitian  ini  adalah  model  3  dimensi  permukaan  bumi  yang direpresentasikan dalam Digital Terrain Model (DTM). DTM merupakan representasi topografi permukaan bumi menggunakan kumpulan titik-titik tinggi 2 dimensi (Hirt, 2014). Dalam hal ini, DTM atau sering disebut dengan Digital  Elevation  Model (DEM)  hanya  menyajikan  permukaan  tanah  bumi,  tanpa  menampilkan permukaan obyek-obyek permukaan bumi seperti Digital Surface Model (DSM).
Gambar 1. Perbandingan tampilan DTM dan DSM (Hirt, 2014)
DTM dapat diproduksi dengan memanfaatkan berbagai teknologi, misalnya memanfaatkan data citra satelit, kumpulan  data  foto  hasil  fotogrametri,  aerial  LiDAR,  dan  sebagainya.  Diantara  metode-metode  yang digunakan  membangun  DTM  tersebut,  LiDAR  memiliki  kemampuan  untuk  menghasilkan  DTM  yang memiliki  akurasi  tinggi  dan  bentuk  DTM  yang  detail  (Baltsavias,  1999).  Dalam  hal  perencanaan  jalan  tol, DTM  mampu  menyajikan  informasi  kelerengan.  Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Salleh,  dkk. (2015) DTM yang dihasilkan dari LiDAR memiliki akurasi sampai dengan 0.993. Dengan kata lain, Root Mean Squared Error (RMSE)-nya kurang dari 1.
Peta  kelerengan  yang  dihasilkan  oleh  DTM  tersebut  dapat  diturunkan  menjadi  peta  kontur  yang  memiliki akurasi tinggi. Peta kontur menyajikan informasi titik-titik tinggi yang sama dihubungkan melalui garis yang saling berkelanjutan (Marsudi, 2017). Pada tahap  perencanaan jalan tol, peta kontur memberikan informasi permukaan  bumi  seperti  pegunungan,  perbukitan,  sungai,  sampai  dengan  waduk  atau  danau  melalui  angka ketinggian.  Dalam  menentukan  jalur  tol  harus  mempertimbangkan  geometri,  hidrologi,  geotektonik,  dan
konstruksi (Wibawa, 2016), dan topografi. Peta kelerengan dan kontur dapat dimanfaatkan untuk mendigitasi rencana jalur tol secara digital. Pada penentuan jalur tol, aspek topografi jalur tol yang baik sebaiknya berada pada terrain yang datar yaitu dengan kemiringan lereng sebesar 0% sampai 8%.
Berdasarkan  uraian  tersebut,  adanya  penelitian  ini  adalah  untuk  mereview  implementasi  LiDAR  dalam menyajikan  informasi  DTM,  kontur,  dan  akurasinya  dalam  perencanaan  jalan  tol  ruas  Aceh-Sigli.  Hasil penelitian  ini  bermanfaat  sebagai  rekomendasi  acuan  pemanfaatan  teknologi  LiDAR  untuk  perencanaan pembangunan infrastruktur jalan di Indonesia.

## Data dan Metode
Penelitian ini berlokasi di ruas jalan tol Aceh-Sigli dengan panjang ruas jalan tol 73 km. Lokasi ruas jalan tol tersebut berada di Desa Blang Asan, Kecamatan Sigli, Kabupaten Pidie, Daerah Istimewa Aceh. Ruas jalan tol studi kasus pada penelitian ini mulai dari titik dengan koordinat 5.3902823 Lintang Utara, 95.4714644 Bujur Timur  sampai  dengan  5.3391095  Lintang  Utara,  95.5636022  Bujur  Timur.  Secara  detail  cakupan  area penelitian ini ditunjukkan pada garis berwarna merah yang terdapat pada Gambar 2.
Gambar 2. Ruas jalan tol Aceh-Sigli yang tampak pada Google maps (sumber gambar: maps.google.com)
Gambar 3. Diagram alir kegiatan perencanaan jalan tol dengan memanfaatkan teknologi LiDAR
Terdapat  beberapa  tahapan  kegiatan  dalam  perencanaan  jalan  tol  dengan  menafaatkan  teknologi  LiDAR. Secara umum, kegiatan yang dilakukan dibagi menjadi 3 yaitu tahap persiapan, pelaksanaan, dan hasil serta evaluasi. Secara rinci cakupan kegiatan disajikan pada Gambar 3.
Untuk memindai kawasan pembangunan jalan tol tersebut, wahana yang digunakan dalam penelitian ini adalah Fixed Wing LiDAR. Wahana tersebut dimanfaatkan untuk memindai kawasan pembangunan jalan tol pada ruas Aceh-Sigli. Kondisi lokasi yang dipindai memiliki panjang ruas 13 km dan lebar koridor 300 sampai 400 meter. Pada kondisi tersebut, waktu yang diperlukan oleh LiDAR untuk merekam data adalah 1 jam, tinggi terbang 80 m AGL, dan kecepatan 20 m/s. Dari proses pemindaian tersebut, dihasilkan data kumpulan point clouds .
Visualisasi kumpulan data point clouds tersebut, merepresentasikan kondisi permukaan bumi dengan detail. Pada Gambar 3 menyajikan contoh visualisasi point clouds. Pada visualisasi menyajikan informasi ketinggian obyek berdasarkan tampilan visualnya. Warna biru memiliki ketinggian lebih rendah daripada warna merah.

## Gambar 4. Visualisasi point cloud untuk menunjukkan perbedaan tinggi obyek
Untuk  menunjukkan  kondisi  elevasi  ketinggian  obyek  secara  melintang,  garis  ungu  tersebut  merupakan potongan garis yang dibuat untuk menunjukkan elevasi ketinggian obyek secara cross-section. Pada Gambar 4 tampak  bahwa  ketinggian  yang  berwarna  merah  adalah  obyek  vegetasi,  warna  oranye  menunjukkan  obyek bangunan, warna hijau menunjukkan tanah, dan warna biru menunjukkan obyek perairan. Pada potongan profil melintang tersebut perbedaan tinggi antar obyek dapat tampak dengan jelas.
Dari  visualisasi  yang  tampak  pada  Gambar  4  tersebut  digunakan  untuk  membuat  klasifikasi  obyek.  Dalam penelitian  ini,  klasifikasi  obyek  disajikan  pada  Tabel  1.  Penentuan  klasifikasi  obyek  pada  penelitian  ini mengacu pada Standar Nasional Indonesia (SNI) 7645:2014 tentang Klasifikasi Penutup Lahan Skala Kecil dan  Menengah.  Hasil  klasifikasi  obyek  tersebut,  selanjutnya  diberikan  bobot  untuk  menentukan  prioritas rencana jalur tol.
Tabel 1. Klasifikasi tutupan lahan dan bobotnya mengacu pada (SNI) 7645:2014
Klas penggunaan lahan Kriteria Bobot Bukan pertanian dan lahan kosong Baik 3 Pertanian dan perairan Sedang 2 Permukiman, lahan terbangun, hutan, perbukitan Buruk 1
Setelah proses klasifikasi obyek, tahapan selanjutnya adalah membentuk breaklines dan dihasilkan DTM. Hasil pembuatan  DTM,  digunakan  untuk  membuat  produk  peta  kontur.  Peta  kontur  tersebut,  digunakan  untuk menghitung  volume  timbunan  dan  galian  yang  diperlukan  pada  perencanaan  jalur  tol.  Hasil  perhitungan volume timbunan galian tersebut digunakan sebagai masukan dalam anggaran biaya pembangunan jalan tol.

## Gambar 6. Pembuatan DTM, kontur, dan perhitungan volume timbunan dan galian

## Hasil dan Pembahasan
Pada penelitian ini, peta kontur yang dihasilkan dari DTM memiliki interval 1 meter. Uji akurasi data hasil pengukuran  LiDAR  menunjukkan  bahwa  ketelitian  interval  kontur  dan  ketelitian  peta  RBI  kelas  2  yang dihasilkan oleh data LiDAR pada penelitian ini adalah 0,29. Artinya, akurasi data LiDAR dalam menyajikan peta kontur dan ketelitian peta secara vertikal (LE90) memenuhi kriteria standar Peraturan Badan Informasi Geospasial Nomor 6 Tahun 2018 tentang Pedoman Teknik Ketelitian Peta Dasar. DTM yang dihasilkan dari data point cloud LiDAR tersebut mampu menghasilkan peta kontur yang memiliki akurasi tinggi.
Tabel 2. Akurasi LiDAR ruas jalan tol Aceh-Sigli Nilai Total Checkpoint 55 ∆Z below 25 cm 37 67% ∆Z above 25 cm 18 33% ∆Z Average 0.202 RMSE 0.268 LE90 0.29

## Tabel 3. Kriteria standar Peraturan Badan Informasi Geospasial Nomor 6 Tahun 2018 tentang Pedoman Teknik
Ketelitian Peta Dasar No Skala Interval Kontur (m) Ketelitian Peta RBI Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Horisontal (CE90) Vertikal (LE90) Horisontal (CE90) Vertikal (LE90) Horisontal (CE90) Vertikal (LE90) 9 1:2.500 1 0,75 0,5 1,5 0,75 2,3 1 10 1:1.000 0,4 0,3 0,2 0,6 0,3 0,9 0,4
Hasil  visualisasi  kumpulan  data  point clouds  pada  penelitian ini  yang  tersaji  pada  Gambar  6 menunjukkan adanya  visualisasi  jalan  tol  yang  telah  terbangun  dan  area  rencana  pembangunan  jalan  tol  lanjutan.  Pada visualisasi  tersebut  juga  menampilkan  informasi  obyek-obyek  yang  terdapat  pada  sekitar  ruas  jalan  tol terbangun, jaringan kabel, dan kondisi permukaan lokasi jalan tol yang akan dibangun. Pada Gambar 6 tersebut, obyek yang ditandai dengan kotak berwarna merah adalah jalur kabel serta tiang listriknya. Visualisasi secara 3 dimensi ini membantu jaringan utilitas yang berada pada kawasan pembangunan jalur tol. Dengan demikian, dapat menghindari kerusakan utilitas. Kotak warna ungu yang terdapat pada Gambar 6 tersebut menunjukkan sungai.  Informasi  visualisasi  jalur  sungai  tersebut  juga  dimanfaatkan  sebagai  bahan  masukan  dalam perhitungan anggaran biaya pembangunan jembatan pada jalur tol serta pengamanan ruas kanan kiri jalan tol agar terhindar dari longsor.
Gambar 7. Visualisasi 3 dimensi situasi lokasi pembangunan jalan tol

## Kesimpulan
Informasi topografi yang dihasilkan dari data kumpulan point clouds LiDAR memiliki akurasi yang baik. Hal tersebut dapat dibuktikan dari akurasi peta kontur dengan interval 1 meter memiliki nilai ketelitian peta RBI pada bidang vertikal sebesar 0.29. Sedangkan, nilai ketelitian peta RBI pada bidang vertikal yang tertera pada standar Peraturan Badan Informasi Geospasial Nomor 6 Tahun 2018 tentang Pedoman Teknik Ketelitian Peta Dasar adalah 0.75. Dengan demikian, peta kontur yang dihasilkan dari DTM LiDAR masuk pada kategori peta RBI  kelas  2.  Peta  kontur  memiliki  peran  penting  pada  tahapan  perencanaan  jalan  tol.  Sebab,  untuk  acuan mendesain jalur tol. Selain itu, peta kontur juga digunakan untuk menghitung volume timbunan dan galian pada rencana jalur tol. Komponen lainnya yang berperan penting dalam perencanaan jalur tol adalah DTM. Visualisasi DTM yang dihasilkan dari kumpulan point clouds data LiDAR dapat menyajikan informasi tentang
kondisi  di  lapangan  secara  detail.  Visualisasi  tersebut  untuk  menampilkan  infrastruktur  yang  terdapat  pada lokasi pembangunan jalan tol.

## Ucapan Terimakasih
Penelitian ini adalah hasil kerjasama antara Program Sarjana Terapan Teknologi Survei dan Pemetaan Dasar dengan PT. Hutama Karya. Dalam penelitian ini, PT. Hutama Karya menyediakan data yang diperlukan dalam penelitian ini. Dengan demikian, ucapan terima kasih kami sampaikan untuk PT. Hutama Karya. Selain itu, ucapan terima kasih juga kami sampaikan pada mahasiswa yang membantu dalam penelitian ini.

## Daftar Pustaka
Amin,  M.  B.  A.  (2015).  Pemanfaatan  Teknologi  Lidar  Dalam  Analisis  Genangan  Banjir  Akibat  Luapan  Sungai Berdasarkan Simulasi Model Hidrodinamik . Jurnal Info-Teknik, 16 (1). pp. 21-32. ISSN 0853-2508. Baltsavias, E. P., 1999. A comparison between photogrammetry and laser scanning. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,54,83–94.
Shamsi, U.M. (2005). GIS Applications for Water, Wastewater, and Stormwater Systems, CRC Press, Florida. Salleh, M.R.M., Ismail, Z., Rahman, M.Z.A. (2015).  Accuracy assessment of lidar-derived digital terrain model (DTM) with different slope and canopy cover in the tropical forest region. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume II-2/W2.
Wibawa, R.F. (2016). Analisis spasial penentuan lokasi jalan tol di daerah istimewa Yogyakarta menggunakan teknologi penginderaan jauh. Skripsi. Fakultas Geografi. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Hirt, C. (2016). Digital Terrain Models. Encyclopedia of Geodesy. 10.1007/978-3-319-02370-0_31-1. Marsudi, I. (2017). Makin a Digital Contour Map. 1 st international conference on Technology and Vocational Teachers (ICTVT). Advances in social science, education and humanities research, volume 102. Atlantis Press. Smith, A.M.S., (2008). Production of vegetation Spatial structure maps by per-object analysis of juniper encroachment in multitemporal aerial photographs. Canadian   Journal   of   Remote Sensing, Vol. 34, No. S2, pp. S268–S285.
This article is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License .