PEMODELAN PERMUKAAN

Pemodelan permukaan merupakan tahapan rekonstruksi dari tinggi permukaan tanah dimana bentuk umum dari fungsi ketinggian dalam domain spasian adalah

Z = f(Hi)

Bentuk dungsi tersebut tidak dapat mewakili keseluruhan area pengamatan karena variasi ketinggian satu bagian dengan bagian lain dapat berbeda-beda. Oleh sebab itu model dari permukaan dikembangkan berdasarkan karakterisktik dan kontinuitas dari permukaan dan sampelnya.

A. Karakteristik Data TinggiBerdasarkan karakteristik datanya, model permukaan dapat dibagi menjadi :1. Local (Sub) Surfaces, terkait dengan kompleksitas data yang tinggi sehinggi diproses

bagian per bagian kecil.2. Global Surfaces, terkait dengan informasi umum yang ingin diperoleh dari

keseluruhan area, sehingga data diproses dari keseluruhan area.3. Regional Surfaces, proses pemodelan di antara local dan global surfaces.dapat

dibagaiKesinambungan data tinggi antar sub-permukaan Model permukaan dapat dibagi

menjadi :1. Permukaan Diskontinu, dimana variasi tinggi permukaan dianggap bersifat acak.2. Permukaan Kontinu, dimana batas antar permukaan terdapat fungsi ketinggian

dengan orde yang berbeda.3. Permukaan Smooth, antar permukaan lokal atau regional, fungsi yang digunakan

memiliki orde yang sama.

B. Jenis Data1. Distribusi (sumber data) Regular, yaitu menggunakan data yang sudah tersusun

dalam grid.2. Distribusi (sumber data) Irregular, yaitu dari data yang tersusun secara acak (random

points) dapat digunakaan untuk menentukan ketinggian dengan metode interpolasiC. Jenis Model Fungsional

Berdasarkan modelnya, permukaan dapat dibagi menjadi :1. Permukaan Berbasis Susunan :

A. Titik (Regular Point)1) Orde O dimana pada setiap titik dpat membangun satu bidang horzontal.2) Dibatasi dengan area tertentu di setiap titik, makan pada seluruh area studi

dapat di buat permukaan yang bersifat diskontinu.\3) Fungsi dari setiap sub bidang horizontal adalah :

Zi = f(H1, H2, H3, H4,.......Hn)Dimana Zi adalah nilai tinggi permukaan, dan Hi adalah tinggi pada titik i.

4) Model permukaan berbasis titik memilik susunan yang dibangun berdasarkaan bentuk bidang planar.

B. Grid (Regular Grid)1) Model permukaan berbasis grid menggunakan (minimum) 4 titik untuk

membangun satu unit sub bidang permukaan.2) Fungsi sama dengan yang titik, Orde 1 dst dimana pada setiap titik dapat

membangun satu bidang horizontal.3) Data tinggi dipakai untuk menentukan tinggi titik-titik tepi unit model

permukaan grid.C. Regular Triangle Grid

Membagi muka grid ke slope yang berbeda rahnya dan merupakan subset dari jaring grid.

D. Struktur Data (Regular Point & Grid)Tersimpan dalam bentuk titik-titik penyusunnya, 16 bit (X,Y,Z) => Row,

cloumn, Elevaton (1 Band), Format Ascii, GRD, dan Citra (Geotiff).2. Pemodelan berbasis acak-segitiga (Triangle-Irregular based)

a) Model permukaan berbasis untuk membangun satu unit sub bidang permukaan.b) Tinggi pada bidang merupakan hasil dari interpolasi bilinier dari ketiga titik,c) Mempertahankan data irregular (tanpa interpolasi).d) Struktur data : Tersimpan dalam bentuk titik penyusun segitiga, basis X,Y,Z, dan

format TIN.3. Pendekatan Hybrid atau gabungan dua dari tiga metoda di atas

Memiliki komponen penyusun dasar (regular) dan komponen tambahan pada bagian bagian tertentu.

D. Akurasi ModelDinyatakan dalam Nilai Derajat Kepentingan suatu titik (Degree of Significance).

Merupakan turunan kedua dari fungsi tinggi terhadap jarak dengan nilai tambahan nilai ambang batas (threshold) dari Degree of Significance, dapat ditentukan titik-titik mana saja yang dapat digunakan atau dihilangkan.

E. Proses PemodelanBerdasarkan prosesnya, pemodelan permukaan dapat dibagi menjadi :1. Konstruksi Langsung dari hasil pengukuran, dimana model dapat dibangun secara

langsung dari data-data lapangan, misalkan tinggi dari laser scanning.2. Kontruksi Tidak Langsung dari data ketinggian yang diambil dari peta topografi atau

model Stereo.

Tahap Pemodelan Fungsi Ketinggian berikut ini adalah :

1. Penentuan posisi 2D (X.Y) atau planimetris antara data sampel dan model, dimana terdapat hubungan eksplisit dan implisit.

2. Dari data yang tersusun secara acak dapat dihitung secara triangulasi.

3. Apabila penentuan tinggi dari data kontur yang ada dijadikan sumber data permukaan untuk dapat dijadikan jaring grid. Kontur dapat dipandang sebagai titik yang terdistribusi acak terutama dari sisi verteksnya dan sebagai model triangulasi titik.

4. Data kontur di interpolasi dengan metode metode tertentu.5. Dengan metode interpolasi berbasis titik terdekat yang terdiri dari : Interpolasi dari

sepanjang sumbu koordinat dan Interpolasi dari titik pada slope tercuram.6. Apabila Penentuan tinggi dari distribusi (sumber data) regular, pencuplikan

(resampling) tinggi dari data grid yang bersifat general dari data grid yang rapat misal grid 5x5 atau grid 3x3.

7. Kemudian dengan penentuan tinggi dari distribusi regular juga, dalam proses pembentukan grid baru dikenal dengan metode interpolasi (mirip dengan resampling citra), yaitu :a) Neaerst Neighbour, mengambil tinggi titik terdekatb) Bilinear Interpolation, mengambil tinggi dari 2x2 set titikc) (Bi)Cubic Convolution, menghitung tinggi dari 3x3 atau 4x4

8. Interpolasi tinggi dari distribusi (Sumber data) Acak atau irregular ada 2 cara, yaitu :a) Inverse Distance Weighting (berbasis jarak), dengan karakteristik :

Kalkulasi : Rerata antar basis Interpolasi : Fungsional, orde 1,2,3, dst Search Radius : Fix (radius sama untuk setiap titik), variable (berbeda-beda

untuk tiap titik) Batas : breaklines, area studi

b) Kriging (berbasis karakteristik variogram dari jarak), dengan karakteristik : Kalkulasi : (auto) kolerasi tinggi Interpolasi : Model Stokastik Batas : jarak, breaklines, area studi

F.