## Journal of Scientech Research and Development
Volume 2, Issue 2, December 2020 P-ISSN: 2715-6974           E-ISSN: 2715-5846 Open Access at: http://idm.or.id/JSCR

## UJI AKURASI FOTO UDARA WAHANA UNMANNED AERIAL VEHICLE
(UAV) DI PULAU ANGSO DUO SUMATERA BARAT
ACCURATION TEST OF UNMANNED AERIAL VEHICLE (UAV) AERIAL PHOTOS ON ANGSO DUO ISLAND, WEST SUMATRA
Hendri Putrananda 1 , Melladia 2 1 Fakultas Kelautan dan Perikanan, Universitas Nahdlatul Ulama Sumatera Barat 2 Fakultas Teknik, Universitas Nahdlatul Ulama Sumatera Barat E-mail: hendri.putrananda@gmail.com 1 , melladia1311@gmail.com 2 INFO ARTIKEL

## ABSTRAK
Koresponden Hendri Putrananda
hendri.putrananda@gmail.com
Melladia melladia1311@gmail.com
Kata kunci: uji akurasi, foto udara, unmanned aerial vehicle (UAV)
Website: http://idm.or.id/JSCR
hal: 25 - 33
Foto udara Pulau Angso Duo dapat berperan sebagai bahan dasar  untuk  memperoleh  berbagai  informasi  spasial  yang bisa  bermanfaat  bagi  pengelola  pulau  dan  pemerintah setempat baik dalam upaya perencanaan konservasi maupun pembangunan.  Informasi-informasi  spasial  yang  dapat diperoleh  misalnya  lebar  dan  panjang  garis  pantai,  luas daratan, tutupan vegetasi, penggunaan lahan, sebaran objek bangunan, dan  lain  sebagainya. Meskipun demikian  namun informasi-informasi  spasial  tersebut  belum  bisa  diperoleh sebelum  dilakukan  uji  akurasi  objek  yang  bertujuan  untuk mengetahui  tingkat  ketelitian  foto  udara.  Berdasarkan  uji Omisi-Komisi  yang  dilakukan  terhadap  foto  udara  Pulau Angso  Duo  dapat  diketahui  bahwa  tingkat  ketelitian  foto udara  mencapai  95%  dan  layak  untuk  digunakan  sebagai data  geografis  dasar  dalam  menghasilkan  informasi- informasi  secara  spasial,  dapat  berperan  sebagai  bahan dalam kajian daya dukung lingkungan pulau untuk kegiatan wisata  bahari,  serta  dapat  digunakan  untuk  analisis-analisis tematik  terhadap  fenomena  dan  dinamika  pada  lingkungan pulau.

## ARTICLE INFO ABSTRACT
Correspondent:
Hendri Putrananda hendri.putrananda@gmail.com
Melladia melladia1311@gmail.com
Key words: accuracy test, aerial photos, unmanned aerial vehicle (UAV)
Website: http://idm.or.id/JSCR
page: 25 - 33
Aerial photos of Angso Duo Island could be used as a basic material for  obtaining  various  spatial  information  that  could  be  useful  for island  managers  and  local  governments  in  both  conservation  and development  planning  efforts.  Various  spatial  information  that could  be  obtained  such  as  the  width  and    length  of  the  coastline, land  area,  vegetation  cover,  land  use,  distribution  of  building objects,  and  so  on.  Even  so,  the  spatial  information  could  not  be obtained  before  the  accuration  test  was  carried  out  which  aims  to determine the accuracy of aerial photos. Based on the Ommission- Commission test conducted on aerial photos of Angso Duo Island, it is known that the accuracy level is 95% and is suitable to be used as basic geographic data in producing various spatial information, as  a  material  in  the  carrying  capacity  study  of  the  island environment  for  marine  tourism  activities,  and  also  for  various thematic  analysis  of  phenomena  and  dynamics  in  the  island environment.
Copyright © 2020  JSCR. All rights reserved.

## PENDAHULUAN
Pulau Angso Duo merupakan salah satu pulau kecil yang secara administratif berada di Kotamadya Pariaman Provinsi Sumatera Barat. Letaknya yang cukup dekat serta mudah dijangkau dan diakses menjadikan pulau ini telah lama dikenal sebagai pulau wisata  dan  menjadi  salah  satu  lokasi  favorit  untuk  kegiatan  wisata  bahari  bagi masyarakat Pariaman khususnya dan Sumatera Barat pada umumnya (Arlius et al, 2017). Di Pulau Angso Duo saat ini belum tersedia data geografis dasar berupa foto udara  yang  mampu  memberikan  informasi-informasi  secara  spasial,  dan  dapat bermanfaat untuk mengkaji  daya dukung lingkungan pulau untuk kegiatan wisata bahari, serta dapat digunakan untuk analisis-analisis tematik terhadap fenomena dan dinamika lingkungan pulau secara geografis.
Beberapa  tahun  belakangan  telah  tersedia  wahana  teknologi  yang  dapat dimanfaatkan  untuk  merekam  foto  udara  di  wilayah  dengan  area  yang  kecil  dan tidak luas, yakni wahana udara nir-awak atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV) yang sering disebut dengan teknologi drone. Untuk pulau kecil seperti pulau Angso Duo yang hanya memiliki luas sekitar 5 hektar misalnya, perekaman foto udara dengan menggunakan  teknologi  ini  akan  menjadi  sangat  sesuai.  Kakaes, et  al (2015) menjelaskan,  teknologi  UAV  dapat  dioperasikan  kapan  saja  dengan  mudah  dan cepat,  resolusi  spasial  dan  temporalnya  dapat  disesuaikan  dengan  kebutuhan sehingga  foto  udara  yang  dihasilkan  dapat  memiliki  akurasi  yang  tinggi  secara realtime,  serta  lebih  murah  bila  dibandingkan  dengan  citra  satelit  yang  cenderung mahal  dan  resolusi  spasial  dan  temporalnya  sudah  ditetapkan.  Wahana  UAV meskipun  pada  umumnya  berukuran  kecil  namun  mampu  menerbangkan  kamera
digital untuk merekam foto udara secara reguler dengan baik, dan foto udara yang dihasilkan  dapat  dikoreksi  secara  geometrik  serta  disesuaikan  dengan  sistem koordinat  geografis  tertentu.  Hasil  perekaman  foto  udara  dengan  teknologi  UAV yang memiliki tingkat akurasi tinggi saat ini juga telah banyak dimanfaatkan secara luas oleh para geograf untuk kajian geografis yang bersifat multidisiplin baik secara fisik,  sosial  ekonomi,  maupun  budaya.  Kajian-kajian  tersebut  misalnya  seperti pemantauan  perubahan  topografi  dan  perpindahan  sedimen  (Kato  et  al,  2020), perencanaan  desain  lansekap  (Cilek et  al ,  2020),  tradisi  budaya  pertanian  lokal (Colloredo-Mansfeld et al, 2020), pemantauan vegetasi dan hewan ternak (Haddadi et al, 2020; Barbedo et al, 2020), hingga pemantauan tambak (Lian et al, 2019).
Foto  udara  Pulau  Angso  Duo  yang  telah  dihasilkan  nantinya  dapat  dimanfaatkan untuk memperoleh berbagai informasi spasial yang bisa bermanfaat bagi pengelola pulau dan pemerintah setempat baik dalam upaya perencanaan konservasi maupun pembangunan. Informasi-informasi spasial yang dapat diperoleh misalnya lebar dan panjang  garis  pantai,  luas  daratan,  tutupan  vegetasi,  penggunaan  lahan,  sebaran objek  bangunan,  dan  lain  sebagainya.  Meskipun  demikian  namun  informasi- informasi spasial tersebut belum bisa diperoleh sebelum dilakukan uji akurasi objek yang  bertujuan  untuk  mengetahui  tingkat  ketelitian  foto  udara.  Tingkat  ketelitian akan menentukan apakah data geografis dasar berupa foto udara Pulau Angso Duo layak  digunakan  lebih  lanjut  untuk  ekstraksi  informasi-informasi  spasial,  analisis- analisis tematik, maupun pembuatan peta wilayah pulau.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini berlokasi di Pulau Angso Duo Kotamadya Pariaman Provinsi Sumatera Barat  dan  menggunakan  metode  survei  agar  data  yang  diperoleh  bersifat  faktual. Tujuan  dari  penelitian  ini  yakni  untuk  mengetahui  tingkat  ketelitian  foto  udara Pulau  Angso  Duo  dengan  teknik  uji  akurasi  Omisi-Komisi.  Congalton  and  Green (2019) menjelaskan, omisi ( ommission ) merupakan kondisi di mana hasil interpretasi menunjukkan ukuran yang lebih panjang atau lebih besar dari kondisi sebenarnya di lapangan,  sedangkan  komisi  ( commission )  merupakan  kondisi  di  mana  hasil interpretasi  menunjukkan  ukuran  yang  lebih  pendek  atau  lebih  kecil  dari  kondisi sebenarnya  di  lapangan.  Uji  Omisi-Komisi  dapat  digambarkan  dengan  persamaan berikut:
Uji  akurasi  tersebut  dilakukan  terhadap  foto  udara  Pulau  Angso  Duo  yang dihasilkan  dari  perekaman  menggunakan  teknologi  UAV  tipe quadcopter DJI Phantom 3 Pro. Spesifikasi singkat UAV DJI Phantom 3 Pro seperti pada Tabel 1.

## Tabel 1. Spesifikasi DJI Phantom 3 Pro
Wahana Berat 1280 gram Kecepatan maksimal 16 meter/detik Waktu terbang maksimal 23 menit Sistem satelit GPS/GLONASS Kamera Ukuran gambar 4000 x 3000 piksel Format JPEG, DNG (RAW) Gimbal Stabilisasi 3-axis Kontrol -90° sampai +30° Remote Kontrol Frekuensi 2.400 – 2.483 GHz Jarak transmisi 3,5 km Aplikasi seluler DJI GO Sumber: https://www.dji.com/id/phantom-3-pro/info
Gambar 1. UAV quadcopter DJI Phantom 3 Pro
Gambar 2. GPS handheld Garmin 60CSx
Sebelum  wahana  UAV  diterbangkan  untuk  merekam  foto  udara,  terlebih  dahulu dilakukan pemasangan dan pencatatan 7 (tujuh) buah koordinat Ground Control Point (GCP)  atau  titik  ikat  yang  representatif  dan  dianggap  layak  mewakili  cakupan wilayah  pulau  Angso  Duo  dengan  bantuan Global  Positioning  System (GPS)  tipe handheld Garmin  60CSx.  Upaya  tersebut  dilakukan  agar  foto  udara  yang  diperoleh selanjutnya dapat dikoreksi secara geometrik agar koordinat dan orientasi geografis
foto  udara  sesuai  dengan  keadaan  sebenarnya  di  lapangan.  Setelah  proses  koreksi geometrik  dilakukan  dengan  bantuan  perangkat  lunak  QuantumGIS,  kemudian dilakukan  pemilihan  14  titik  sampel  dengan  teknik purposive  sampling .  Pemilihan objek-objek yang menjadi sampel dilakukan berdasarkan pertimbangan karakteristik yakni (1) objek tampak jelas pada foto udara; dan (2) memungkinkan dan terjangkau untuk  diukur  di  lapangan.  Objek-objek  yang  menjadi  sampel  kemudian  dihitung ukurannya  dan  dibandingkan  dengan  ukuran  nyata  di  lapangan  untuk  uji  akurasi tingkat ketelitian foto udara.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pulau Angso Duo
Pulau Angso Duo secara administratif berada di Kelurahan Pasir Kecamatan Pariaman Tengah Kotamadya Pariaman Provinsi Sumatera Barat dan merupakan satu dari empat pulau  yang  berada  di  Kotamadya  Pariaman.  Pulau-pulau  lainnya  yakni  Pulau  Ujung, Pulau  Tangah,  dan  Pulau  Karsik.  Secara  geografis  Kota  Pariaman  terletak  antara 0°33'00"-0°40'43"  Lintang  Selatan  100°04'46"-100°10'55"  Bujur  Timur  dan wilayahnya berada pada  ketinggian 0-15 meter dari permukaan laut. Kota ini identik dengan  kota  pantai  karena  tiga  dari  empat  kecamatan  yang  ada  berbatasan  langsung dengan laut dan memiliki total garis pantai sepanjang 12 km. Secara keseluruhan Kota Pariaman  memiliki  luas  73,36  km 2 ,  dan  pada  sisi  bagian  Utara,  Selatan,  dan  Timur berbatasan langsung dengan  Kabupaten Padang  Pariaman dan pada sisi  bagian Barat berbatasan langsung dengan Samudera Indonesia (BPS Pariaman, 2020).

## Gambar 3. Lokasi Pulau Angso Duo

## Akuisisi Foto Udara
Perekaman  foto  udara  di  Pulau  Angso  Duo  dilakukan  pada  ketinggian  kurang  lebih 100 meter dari permukaan laut, sekitar pukul 11 siang pada saat cuaca dianggap cukup cerah dan kecepatan tiupan angin masih bisa diatasi oleh kekuatan terbang  UAV DJI Phantom  3  Pro.  Foto  udara  yang  berhasil  diperoleh  dari  perekaman  UAV  yakni sebanyak 39 buah kemudian digabung menjadi foto udara tunggal. Foto udara tunggal tersebut kemudian dikoreksi secara geometrik dengan sistem koordinat WGS 84 pada perangkat lunak Quantum GIS dengan 7 (tujuh) GCP atau titik ikat yang sebelumnya telah di marking pada GPS (Gambar 4 dan Gambar).
Gambar 4. Koreksi Geometrik Foto Udara               Gambar 5. Foto Udara Terkoreksi Geometrik

## Uji Akurasi
Setelah  foto  udara  terkoreksi  geometrik  diperoleh  kemudian  dilakukan  pemilihan titik  sampel  sebanyak  14  buah  untuk  diketahui  ukurannya  pada  foto  udara. Pemilihan titik-titik objek yang dijadikan sampel hanya dilakukan pada objek yang tampak  secara  jelas  pada  foto  udara  dan  memungkinkan  untuk  dapat  diukur  di lapangan. Sebaran 14 titik sampel beserta ukurannya pada foto udara dapat dilihat pada Gambar 6 dan Tabel 2.
Gambar 6. Sebaran titik sampel
Tabel 2. Ukuran Titik Sampel Pada Foto Udara
No. Titik Sampel Pengukuran Ukuran Pada Foto Udara (cm) 1. Dermaga (lebar) 321.29 2. Tiang jetty (jarak antar tiang) 159.01 3. Atap pos pemda (lebar samping) 210.50 4. Ayunan kiri (lebar) 216.78 5. Ayunan kanan (lebar) 219.71 6. Jalan setapak 1 (lebar) 161.54 7. Jalan setapak 2 (lebar) 142.35 8. Tangga gazebo kiri (lebar) 82.61 9. Jalan setapak 3 (lebar) 219.11 10. Jalan setapak 4 (lebar) 206.83 11. Solar panel (lebar) 191.39 12. Sumur (diameter) 90.52 13. Slide (lebar) 78.77 14. Breakwater beton (lebar) 88.40
Sumber: Analisis, 2020
Kegiatan groundcheck kemudian dilakukan untuk mengetahui ukuran nyata titik-titik sampel tersebut dengan cara pengukuran langsung di lapangan. Ukuran lapangan 14 titik sampel tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.

## Tabel 3. Ukuran titik sampel di lapangan
No. Titik Sampel Pengukuran Ukuran di Lapangan (cm) 1. Dermaga (lebar) 330.00 2. Tiang jetty (jarak antar tiang) 164.00 3. Atap pos pemda (lebar samping) 200.00 4. Ayunan kiri (lebar) 222.00 5. Ayunan kanan (lebar) 225.00 6. Jalan setapak 1 (lebar) 153.00 7. Jalan setapak 2 (lebar) 146.00 8. Tangga gazebo kiri (lebar) 90.00 9. Jalan setapak 3 (lebar) 231.00 10. Jalan setapak 4 (lebar) 210.00 11. Solar panel (lebar) 197.00 12. Sumur (diameter) 96.00 13. Slide (lebar) 70.00 14. Breakwater beton (lebar) 95.00 Sumber: Analisis, 2020 .
Setelah  ukuran  sampel  di  lapangan  diperoleh  selanjutnya  dilakukan  uji  akurasi Omisi-Komisi  untuk  mengetahui  tingkat  ketelitian  foto  udara  Pulau  Angso  Duo. Tabel  analisis  uji  Omisi-Komisi  yang  berisi  nilai  selisih  ukuran  interpretasi  dan ukuran  lapangan  (∆)  beserta  tingkat  ketelitian  setiap  titik  sampel  (%)  dapat  dilihat pada Tabel 4.

## Tabel 4. Perhitungan Tingkat Akurasi
No. Titik Sampel Pengukuran Ukuran (cm) ∆ Persentase Akurasi (%) Foto Udara Lapangan 1. Dermaga (lebar) 321.29 330.00 8.71 97 2. Tiang jetty (jarak antar tiang) 159.01 164.00 4.99 97 3. Atap pos pemda (lebar samping) 210.50 200.00 10.50 95 4. Ayunan kiri (lebar) 216.78 222.00 5.22 98 5. Ayunan kanan (lebar) 219.71 225.00 5.29 98 6. Jalan setapak 1 (lebar) 161.54 153.00 8.54 94 7. Jalan setapak 2 (lebar) 142.35 146.00 3.65 98 8. Tangga gazebo kiri (lebar) 82.61 90.00 7.39 92 9. Jalan setapak 3 (lebar) 219.11 231.00 11.89 95 10. Jalan setapak 4 (lebar) 206.83 210.00 3.17 98 11. Solar panel (lebar) 191.39 197.00 5.61 97 12. Sumur (diameter) 90.52 96.00 5.48 94 13. Slide (lebar) 78.77 70.00 8.77 87 14. Breakwater beton (lebar) 88.40 95.00 6.60 93 Rata-rata Persentase Akurasi (%) 95
Sumber: Analisis, 2020
Dari  Tabel  4  dapat  diketahui  bahwa  terdapat  kesalahan  rata-rata  tingkat  akurasi ( error of ommission and commission ) sebesar 5% yang bisa disebabkan karena distorsi pada  foto  udara  yang  dihasilkan  maupun  kesalahan  interpretasi.  Casagrande, et  al (2018)  menjelaskan  bahwa  produk  penginderaan  jauh  seperti  foto  udara  yang
dihasilkan  oleh  teknologi  UAV  yang  digunakan  untuk  kajian  geografis  cenderung memiliki  tingkat  akurasi  yang  variatif.  Perbedaan  tersebut  sangat  ditentukan  oleh beberapa hal seperti jenis wahana dan kamera yang digunakan, ketinggian akuisisi data,  ketajaman  dan  kualitas  foto  udara  yang  dihasilkan,  kemampuan  interpretasi pengguna,  jumlah  titik  ikat  yang  digunakan  dalam  akuisisi  data,  dan  lain sebagainya.

## SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Berdasarkan  uji  Omisi-Komisi  yang  dilakukan  terhadap  foto  udara  Pulau  Angso Duo dapat diketahui bahwa tingkat ketelitian foto udara mencapai 95%. dan layak untuk  digunakan  sebagai  data  geografis  dasar  dalam  menghasilkan  informasi- informasi  secara  spasial,  dapat  berperan  sebagai  bahan  dalam  kajian  daya  dukung lingkungan  pulau  untuk  kegiatan  wisata  bahari,  serta  dapat  digunakan  untuk analisis-analisis tematik terhadap fenomena dan dinamika pada lingkungan pulau.

## Saran
Dalam  upaya  akuisisi  foto  udara  khususnya  pada  pulau  kecil  disarankan  tidak dilakukan  pada  saat  angin  kencang  dan  gelombang  tinggi,  karena  terdapatnya gelombang laut yang bervariasi pada foto-foto yang dihasilkan menyebabkan proses automatisasi  pembuatan  ortofoto  menjadi  sulit  dilakukan.  Selain  itu  diperlukan kajian mengenai perbandingan tingkat ketelitian foto udara Pulau Angso Duo yang dihasilkan  dari  beberapa  teknologi  UAV  yang  berbeda  untuk  mengetahui  wahana UAV yang memiliki tingkat ketelitian tertinggi dan paling sesuai digunakan dalam akuisisi data geografis dasar untuk pulau-pulau kecil.

## DAFTAR PUSTAKA
Arlius,  U.  Bulanin,  dan L.  Mayasari. Kajian  Kesesuaian  Lahan  Wisata  Pantai  di  Pulau Angso  Duo  Kota  Pariaman  Sumatera  Barat .  Prosiding  Seminar  Nasional Perikanan dan Kelautan III. Madura: Universitas Trunojoyo Madura, 2017. 1- 12.
Barbedo, J.G., L.V. Koenigkan, P.M. Santos, and A.R. Ribeiro. Counting Cattle in UAV Images  -  Dealing  with  Clustered  Animals  and  Animal/Background  Contrast Changes . Sensors 2020, Vol. 20 No. 2126. 1-14.
BPS (Badan Pusat Statistik) Kota Pariaman. Kota Pariaman Dalam Angka. Pariaman: BPS Kota Pariaman, 2020.
Casagrande, G., A. Sik, and G. Szabo. Small Flying Drones: Applications for Geographic Observation . Cham: Springer International Publishing, 2018.
Cilek, A., S. Berberoglu, C. Donmez, and M.U. Cilek. Generation of High-Resolution 3- D Maps for Landscape Planning and Design Using UAV Technologies . Journal of Digital Landscape Architecture, Vol. 5, 2020. 275-284.
Colloredo-Mansfeld,  M.,  F.J.  Laso,  and  J.  Arce-Nazario. Drone-Based  Participatory Mapping: Examining Local Agricultural Knowledge in the Galapagos . Drones, Vol. 4 No. 62, 2020. 1-13.
Congalton,  R.G.  and  K.  Green. Assessing  the  Accuracy  of  Remotely  Sensed  Data  3rd Edition . Boca Raton: CRC Press, 2019.
Haddadi,  A.,  B.  Leblon,  and  G.  Patterson. Detecting  and  Counting  Orchard  Trees  on Unmanned Aerial Vehicle (UAV)-Based Images Using Entropy and NDVI Features . The  International  Archives  of  the  Photogrammetry,  Remote  Sensing  and Spatial Information Sciences, Volume XLIII-B2-2020, 2020. 1211-1215.
Kakaes,  K.,  F.  Greenwood,  M.  Lippincott,  S.  Dosemagen,  P.  Meier,  and  S.  Wich. Drones  and  Aerial  Observation:  New  Technologies  for  Property  Rights,  Human Rights, and Global Development . Washington DC: New America, 2015.
Kato, S., I. Kuritani, T. Tabata, R. Nakamura, and  T. Okabe. Topographic Change and Sediment Transport on Maeshima Tombolo Tidal Flat . The 2nd Aceh International Symposium on Civil Engineering (AISCE). Aceh: IOP Publishing, 2020. 1-11.
Lian, P., Y. Liu, X. He, Y. Jing, C. Huang, Z. Dong, X. Song, and A. Xu. Mariculture Areas  Recognition  Based  on  UAV  Remote  Sensing .  Open  Journal  of  Fisheries Research, Vol. 6 No. 4, 2019. 179-188.