## METODE HYDRO ENFORCEMENT DATA LIDAR UNTUK PEMBUATAN DIGITAL TERRAIN MODEL
OBYEK PERAIRAN PADA PETA RUPA BUMI INDONESIA SKALA 1:5000
Elisya Febriana 1 , Agung Budi Cahyono 2
123 Departemen Teknik Geomatika, FTSLK-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111, Indonesia e-mail: 1 elisyafebriana@gmail.com , 2 agungbc@geodesy.its.ac.id

## Abstrak
Dalam membuat obyek perairan dari hasil akuisisi LiDAR diperlukan metode untuk membuat permukaan air lebih  baik.  Salah  satu  metode  pembuatan  DTM  pada  daerah  perairan  pada  pengolahan  data  LiDAR  adalah  hydro enforcement. LiDAR (Light Detection and Ranging) merupakan sistem dari Airborne Laser Scanning (ALS). Di Indonesia masih jarang yang menggunakan gelombang hijau dalam pengambilan data  LiDAR, sehingga gelombang infra merah menghasilkan nilai elevasi yang terbiaskan karena tidak dapat menembus kedalaman perairan. Dalam pembuatan DTM dibutuhkan  kualitas  DTM  sesuai  kontrol  kualitas  di  petunjuk  pelaksanaan  pembuatan  DTM  hydro  enforcement  dari Badan Informasi Geospasial. Pengolahan DTM menggunakan metode hydro enforcement dimulai dari draping terrain badan  perairan,  menghilangkan  mass  point  dalam  perairan  hingga  pembentukkan  breakline  untuk  badan  perairan sesuai  hasil  draping  yang  mempunyai  interval  antar  point  cloud  di  badan  perairan  adalah  0.5  meter.  Kemudian melakukan proses macro hydro enforcement pada software pengolahan LiDAR.
Hasil penelitian ini menunjukkan kualitas DTM dengan metode hydro enforcement memberikan visualisasi yang baik  untuk  perencanaan  infrakstruktur  dalam  pembuatan  irigasi,  pintu  air  dan  memberikan  detail  yang  baik  untuk pembuatan  unsur  hipsografi  dalam  Peta  RBI  skala  1:5000.  Namun  demikian,  metode  hydro  enforcement  ini  masih terdapat kekurangan dari segi akurasi, sehingga perlu dilakukan pengambilan data lapangan.
Kata kunci : Digital Terrain Model, Hydro Enforcement, Kontrol Kualitas, LiDAR

## PENDAHULUAN
Peta  Rupabumi  Indonesia  (RBI)  adalah  peta dasar  yang  memberikan  informasi  secara  khusus untuk  wilayah  darat.  Untuk  saat  ini  skala  1:5000 Badan  Informasi  Geospasial  (BIG)  melakukan akuisisi  menggunakan  foto  udara,  LiDAR  atau airborne  radar.  LiDAR  merupakan  salah  satu teknologi  yang  digunakan  dalam  mempercepat pembuatan peta dasar 1:5000. LiDAR merupakan sistem  dari  Airborne  Laser  Scanning  (ALS)[1]. Dalam  pembuatan  Digital  Terrain  Model  (DTM) dari  hasil  akuisisi  LiDAR,  pada  daerah  perairan diperlukan metode khusus yang harus ditambahkan dalam pengolahan data LiDAR. Salah satu metode pembuatan DTM LiDAR adalah hydro enforcement. Metode hydro enforcement merupakan konsep pembentukan DTM dimana air akan  mengalir  dari  tempat  tinggi  ke  tempat rendah)[2]. Unsur hidrografi (sungai, anak sungai, alur)  dalam  DTM  harus  mengalir  suatu  wilayah agar  dapat  menggambarkan  keadaan  yang sebenarnya.  Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan
analisis  DTM  dari  data  LiDAR  pada  obyek  perairan peta RBI skala 1:5000 menggunakan metode hydro enforcement  khususnya  di  daerah  Kawasan Ekonomi Khusus (KEK) Tanjung Lesung, Banten.
Kontrol  kualitas  pada  petunjuk  pelaksanaan tahapan pembentukan DTM hydro enforcement dari BIG  adalah  salah  satu  tahapan  dalam  pembuatan peta  RBI  daerah  KEK  Tanjung  Lesung  skala  1:5000 agar  sesuai  dengan  prosedur  pembuatan  peta  di BIG.  Banyaknya  daerah  perairan  di  daerah  KEK Tanjung Lesung membuat metode hydro enforcement  menjadi  salah  satu  solusi  dalam pembuatan DTM pada obyek perairan.

## METODE

## A. Lokasi Penelitian
Data LiDAR dalam penelitian ini berlokasi di KEK Tanjung Lesung, Provinsi Banten dengan koordinat 6°31'27.5"LS  -  6°31'48.7"LS  dan  105°41'32.0"BT  - 105°43'38.4"BT.
Gambar 1. Lokasi penelitian KEK Tanjung Lesung NLP 1109-2348B dan 1109-2349A

## B. Data dan Peralatan
a. Data
Data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu meliputi berikut:
1. Data  digitasi  foto  udara  2D  KEK  Tanjung Lesung, Banten NLP 1109-2348B dan 1109- 2349A tahun 2017
2. Data  foto  udara  KEK  Tanjung  Lesung, Banten  NLP  1109-2348B  dan  1109-2349A tahun 2017
3. Data  Digital  Terrain  Model  LiDAR  KEK Tanjung  Lesung,  Banten  NLP  1109-2348B dan 1109-2349A tahun 2017
4. Peta  Rupabumi  Indonesia  1:25000  lembar 1109-234 Cigeulis tahun 1998
b. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
1. Perangkat Keras Komputer  Laptop  Acer  Aspire  4743  Core™ i3-380mM  (2.1GHz)  dengan  RAM  6,  HD 500Mb.
2. Perangkat Lunak
i. Software pengolah data spasial
ii. Software pengolah data LiDAR

## C. Tahap Pengolahan Data
Tahapan  pengolahan  data  yang  dilaksanakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
Data LiDAR yang Sudah MKP
DTM yang Sudah Hydro Enforcement Uji Kontrol Kualitas Tidak Ya Draping Terrain
dari Point Cloud
Analisis Hasil DTM Hydro Enforcement Berdasarkan Kontrol Kualitas Breakline Badan Perairan
Gambar 2.  Diagram Alir Pengolahan Data
Dalam  pengolahan  data  dibutuhkan  data  LiDAR yang  sudah  di  Model  Key  Point  (MKP)  supaya  data LiDAR  menjadi  ringan  untuk  diolah.  Tahap  pertama melakukan draping pada hasil awal terrain elevation grid  dari  Data  LiDAR  yang  sudah  di  MKP  untuk mendapatkan  data  elevasi  untuk  mengetahui  arah aliran  perairan.  Hasil  draping  tersebut  dijadikan bahan untuk pembuatan breakline yang mempunyai interval  antar  point  cloud  0.5  meter  pada  badan perairan  yang  kemudian  di  proses  di  software pengolahan LiDAR untuk menghilangkan mass point yang  ada  di  daerah  perairan  dan  pembuatan breakline tersebut. Hasil DTM yang sudah di lakukan metode  hydro  enforcement  diuji  kesesuaiannya sesuai kontrol kualitas.
Tabel 2. Penilaian Kualitas DTM
NO Parameter Kontrol Kualitas
1 Tidak ada mass point di dalam perairan.
2 Bentukan sesuai dengan breakline dan perairan
3 Kehalusan DTM konsisten dan tidak membentuk undakan
4 Tidak ada ketinggian dibawah 0 meter kecuali depresi atau cekungan
5 Cekungan (depressions) dan terasering dengan perbedaan tinggi lebih dari 1 meter terbentuk
6 Tidak ada nilai ketinggian yang ekstrim (spikes)
7 Tubuh air mempunyai ketinggian yang sama.
8 DTM di sepanjang arah aliran air (sungai, alur) mengalir secara smooth.
9 Profil melintang DTM Halus dan logis
10  Kesesuaian dengan NLP (Nomor Lembar Peta) yang bersebelahan.
(Sumber: Badan Informasi Geospasial 2016)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Data LiDAR
Tahap  awal  sebelum  melakukan  proses pengolahan  data  LiDAR  menggunakan  metode hydro  enforcement  untuk  daerah  perairan  adalah menyiapkan  data  LiDAR  yang  telah  di  Model  Key Point  (MKP).  Pembuatan  Model  Key  Point  (MKP) digunakan  sebagai  data  masukan  awal  untuk melakukan klasifikasi point pada pemrosesan hydro enforcement.  MKP  adalah  perwakilan  point  cloud
ground. MKP dapat dibuat berdasarkan sampling point berdasarkan interval jarak atau jumlah point.

## Gambar 3. NLP 1109-2348B dan 1109-2349A yang
Telah di MKP dan Klasifikasi Ground
Gambar 4. Contoh Point Cloud Daerah Perairan
Terlihat dari bentuk sungai pada gambar di atas, masih banyak mass point yang terdapat di daerah perairan  yang  membuat  bentuk  topografi  sungai tidak  seperti  sungai yang harusnya mengalir  dari hulu ke hilir.

## B. Draping Terrain dari Point Cloud
Dalam draping ketinggian point cloud ini menjadi acuan  untuk  perairan  tersebut  akan  mengalir. Draping dilakukan pada terrain elevation grid point cloud  LiDAR  yang  mempunyai  ketinggian.  Dalam melakukan  draping  diperlukan  ketelitian  untuk menentukan  tinggi  point  cloud  muka  air.  Dalam menentukan  ketinggian  genangan,  rawa,  kolam, laut, peraitan sawah dikategorikan perairan yang tidak  mengalir,  maka  ketinggiannya  di  jadikan  0 meter karena tidak mengalir dianggap datar. Hasil draping  ini  digunakan  sebagai  acuan  ketinggian untuk pembentukan breakline dalam pembuatan badan perairan. Dari hasil digitasi 2D dihasilkan 21 sungai  besar,  42  sungai  kecil  dan  4  daerah  yang dianggap tergenang (flattern).

## C. Klasifikasi Point dalam Perairan
Mass point adalah titik tinggi pada permukaan tanah yang bukan termasuk spotheigth (titik tinggi pada  puncak  gunung  atau  bukit  dan  pada cekungan  di  permukaan  tanah).  Tidak  ada  mass point yang berada di dalam perairan[4].  Klasifikasi
point  LiDAR  dari  class  default  ke  low  point  untuk point  cloud  yang  berada  didalam  digitasi  perairan. Untuk klasifikasi ini menggunakan macro by classify di software pengolahan LiDAR.
(a)                                    (b) Gambar. 5. (a) Sebelum Klasifikasi dari Ground Point ke Low Point, (b) Sesudah Klasifikasi dari

## Ground Point ke Low Point
Dari  hasil  klasifikasi  tersebut  terdapat  46.972 dari  3.644.766  points  di  NLP  1109-2348B.las  dan terdapat 232.751 dari 3.009.222 points di NLP 1109- 2349A.las  yang  berhasil  diklasifikasikan  ke  dalam low point. Sudah terlihat dari warna yang berbeda, untuk  ground  berwarna  orange  dan  untuk  yang diklasifikasikan  ke  dalam  perairan  berwarna  ungu. Sudah  terlihat  dari  warna  yang  berbeda,  untuk ground  berwarna  orange  dan  untuk  yang diklasifikasikan ke dalam perairan berwarna ungu.

## D. Breakline Badan Perairan
Breakline  ditambahkan  dalam  DTM  yang  telah diproses  untuk  membentuk  terrain  sesuai  dengan kondisi  lapangan.  Unsur  breakline  yang  digunakan adalah unsur hidrografi sungai dua garis dan unsur air  yang  datar  menempati  ruang  seperti  rawa  dan danau[5].  Pembuatan  breakline  mengikuti  garis digitasi  badan  perairan.  Pada  tahap  breakline  ini dimasukkan nilai elevasi awal dan akhir dari masing- masing  sungai  pada  saat  draping.  Nilai  elevasi tersebut  menentukan  arah  aliran  air  sungai. Memiliki  kerapatan  antar  point  cloud  dibadan perairan adalah 0.5 meter.
Gambar 6. Hasil Breakline Daerah Perairan

## Gambar 7. Hasil Breakline Salah Satu Daerah
Perairan dengan Point Cloud Sekitarnya

## E. Run Macro Hydro Enforcement
Run  Macro  pada  perangkat  lunak  pengolahan LiDAR adalah proses akhir untuk pembuatan DTM dengan  metode  hydro  enforcement.  Dengan mengklasifikasikan  point  cloud  yang  ada  di perairan  dari  ground  point  ke  low  point. Kemudian,  menambahkan  point  perairan  hasil breakline  yang  akan  merepresentasikan  muka perairan  dapat  dikenali  dengan  baik  dalam pembentukkan DTM.
Sebelum
Sesudah
Gambar 8. Hasil Run Macro Hydro Enforcement
Ada tambahan warna pada gambar diatas, yaitu biru muda menandakan breakline perairan sudah masuk  menjadi  point  cloud.  Setelah  itu  jadikan output  baru  dengan  format  .las  untuk  melihat bentukan  DTM  setelah  dilakukan  macro  hydro enforcement.

## F. Visualisasi Path Profile
Path  profile  adalah  salah  satu  tool  untuk mengetahui  tinggi  permukaan  perairan  tersebut apakah  sudah  mengalir  atau  belum.  Dan  dapat mengetahui  elevasi  dari  permukaan  perairan tersebut.  Sebelumnya  hasil  output  dari  setelah
macro  tadi  buat  elevation  grid  dengan  metode triangulasi (Grid TIN of Points).
Gambar 9. Hasil DTM Sebelum Menggunakan Metode Hydro Enforcement
Setelah terbentuk Digital Terrain Model (DTM) baru bisa digunakan tool path profile untuk mengetahui profiling  secara  melintang  atau  memanjang  di daerah perairan.
Sebelum Sesudah
Gambar 10. Hasil Sebelum Pembentukkan DTM
Menggunakan Metode Hydro Enforcement
Dari  path  profile  pada  gambar  diatas  dapat disimpulkan jika secara memanjang mengikuti aliran sungai  sebelum  menggunakan  metode  hydro enforcement memiliki tinggi elevasi yang signifikan berubah  dan  dengan  begitu  tidak  tahu  arah  aliran sungai  tersebut  kemana.  Terjadi  perbedaan  tinggi yang  sangat  berbeda  dan  bisa  dikatakan  itu  noise yang  seharusnya  dihilangkan.  Daerah  perairan terlihat lebih halus dan dapat dikenali dengan baik. Metode  hydro  enforcement  membantu  untuk penyempurnaan  topografi di  bagian  perairan  yang paling  mendekati  sesuai  dengan  kenampakan sebenarnya.  Pada  hasil  path  profile  setelah menggunakan metode hydro enforcement mengalami penururan sungai yang mengalir dengan konstan  dan  mengetahui  arah  aliran  air  tersebut dilihat  dari  elevasinya.  Dengan  perbedaan  0.01 meter membuat aliran sungai mengalir secara halus. Dan ketinggian 0 meter berlaku pada tambak, kolam dan area lainnya yang tergenang.

## G. Hasil Uji Kontrol Kualitas DTM
Tabel 3. Hasil Penilaian Kualitas DTM Penilaian Kualitas DTM Sesuai  Tidak  Nihil Tidak ada masspoint di dalam perairan  bentukan sesuai dengan breakline dan perairan  Kehalusan DTM konsisten dan tidak membentuk undakan  Tidak ada ketinggian dibawah 0 kecuali depresi atau cekungan  Cekungan (depressions) dan terasering dengan perbedaan tinggi lebih dari 1 m terbentuk  Tidak ada nilai ketinggian yang ekstrim (spikes)  Tubuh air tergenang mempunyai ketinggian sama  DTM di sepanjang arah aliran air (sungai, alur) mengalir secara smooth  Profil melintang DTM halus dan logis  Kesesuaian dengan NLP yang bersebelahan
(topografi, kehalusan)


## H. Proses Aplikasi Metode Hydro Enforcement
Mulai  dari  proses  draping,  membuat  jadi flattern atau mengosokan mass point yang berada di  daerah  perairan  kemudian  pembuatan breakline  untuk  badan  perairan  pada  tahapan pembuatan  DTM  dengan  menggunakan  metode hydro  enforcement  ini  dapat  dikatakan  sesuai interpretasi masing-masing operator yang mengolah.  Dan  kesalahan  draping  dapat membuat  ketidaksesuaian  terhadap  badan perairan  tersebut  terlihat  berbeda  jika  sudah
dijadikan  DTM.  Proses  metode  hydro  enforcement ini  hanya  dapat  diuji  sesuai  kualitas  DTM  nya menurut petunjuk pelaksanaan yang diberikan oleh Badan  Informasi  Geospasial.  Secara  kuantitas  nilai elevasi  pada  badan  sungai  tidak  dapat  dijadikan referensi yang akurat.

## KESIMPULAN
1. Telah  dibuat  Digital  Terrain  Model  (DTM) pada  daerah  KEK  Tanjung  Lesung,  Provinsi Banten NLP 1109-2348B dan 1109-2349A dari data LiDAR dengan metode hydro enforcement yang terdiri dari 21 sungai besar, 42 sungai kecil dan 4 daerah genangan.
2. Hasil  uji  kualitas  DTM  menunjukkan,  dari  10 parameter kontrol kualitas petunjuk pelaksanaan  metode  hydro  enforcement, terdapat  8  parameter  yang  sesuai  dengan kualitas  parameter  yang  ada,  2  parameter tidak  sesuai  karena  memang  tidak  ada  pada daerah  yang  dianalisis  untuk  parameter  itu, yaitu  cekungan  (depressions)  dan  terasering dengan  perbedaan  tinggi  lebih  dari  1  meter terbentuk serta tidak ada nilai ketinggian yang ekstrim (spikes).
3. Kelebihan  hasil  DTM  dengan  metode  hydro enforcement ini memberikan visualisasi yang baik berdasarkan uji kualitas DTM yang sesuai dan  detail  terrain  yang  jelas  dalam  resolusi tinggi  untuk  perencanaan  infrakstruktur, pembuatan irigasi, pintu air dan memberikan detail  yang  baik  dan  jelas  untuk  pembuatan unsur hipsografi dalam Peta RBI skala 1:5000.
4. Metode  hydro  enforcement  ini  masih terdapat kekurangan dari akurasinya, karena uji  kuantitasnya  hanya  saat  post  processing data LiDAR sebelum masuk proses klasifikasi manual data LiDAR.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan  terima  kasih  kepada Badan  Informasi  Geospasial  dan  PT.  Waindo Specterra yang telah menyediakan data foto udara dan LiDAR daerah KEK Tanjung Lesung, Banten.

## DAFTAR PUSTAKA
Arfaini,  J.,  (2016).  Pembuatan  DEM  (Digital  Elevation Model)  Menggunakan  Metode  Tin,  IDW,  dan Kriging  dari  Data  Foto  Udara.  Surabaya:  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Badan  Informasi  Geospasial.  (2016).  Petunjuk
Pelaksanaan Tahapan Hydro Enforcement. Pusat
Pemetaan Rupabumi dan Toponim.
Badan Informasi Geospasial.  (2017). Kerangka Acuan
Kerja  Pembuatan  Unsur  Peta  Rupabumi Indonesia  Skala  1:5000.  Pusat  Pemetaan Rupabumi dan Toponim.
Badan  Informasi  Geospasial.  (2017).  Petunjuk
Pelaksanaan  Tahapan  Pengolahan  Data  LiDAR.
Pusat Pemetaan Rupabumi dan Toponim.Badan
Informasi Geospasial.
Putri, M.D., (2016). Pemodelan Tigas Dimensi Daerah Pesisir  Dengan  Menggunakan  Data  LiDAR  dan Ortofoto. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada.
Wehr,  A.,  and  Lohr,  U.  1999,  “Airborne  laser scanning—an introduction and overview”, ISPRS Jurnal  of  Photogrametry  and  Remote  Sensing, Vol.54, hal 68-82.