Ground Sampling Distance, Benarkah rumusnya atau keliru teorinya?
GSD atau ground sampling distance adalah ukuran resolusi piksel dari hasil foto udara, baik foto udara dengan kamera metrik maupun foto udara dengan kamera non metrik. Nilai GSD ini sering dijadikan salah satu patokan kualitas foto udara yang dihasilkan. Dengan menetapkan nilai GSD, maka user mensyaratkan tinggi terbang dan resolusi kamera dengan parameter yang sudah sangat jelas. Menariknya banyak yang memahami terlalu jauh bahwa cara menentukan nilai GSD ini menggunakan rumus yang rumit. Padahal apabila kita telaah lebih lanjut, rumus yang selama ini populer di kalangan pecinta kamera terbang untuk menentukan nilai GSD tidaklah rumit.
Siapa yang tidak kenal dengan rumus menentukan nilai GSD diatas? Jika masih awam, mungkin penjelasan singkat ini bisa membantu. Kita coba simulasikan rumus diatas apakah hasilnya sama atau mendekati nilai GSD yang diperoleh setelah dilakukan pemotretan. Data yang saya sampaikan berikut ini valid dari hasil pemotretan dilapangan. Saya menggunakan kamera seri FC300X yang merupakan kamera bawaan drone DJI Phantom 3 pro.
Focal lenght = 3.61 mm
Pixel size 1.56 x 1.56 micro meter
Tinggi terbang = 182 m
Sensor width = 6.16 mm
Sensor height = 4.62 mm
Image width = 4000 pixel
Image height = 3000 pixel
Dengan menggunakan rumus diatas GSD = (182 m /3.61 mm ) x 1.56 micrometer = 7.865 cm/pixel.
Mari kita cek report sofware berikut ini. Ternyata dalam report software disebutkan nilai GSD 7.87 cm/pixel, deviasi nilai GSD hasil hitungan dengan realita data adalah 0.005 cm/pixel. Deviasi tersebut sangatlah kecil bahkan untuk penggaris paling teliti sekalipun nyaris mustahil bisa menunjukkan ukuran deviasi yang 0.005 cm/pixel tersebut.
Nah, menariknya beberapa software yang memiliki kemampuan melakukan perkiraan nilai GSD sebut saja Mission Planner ternyata menggunakan algoritma perhitungan GSD yang berbeda. Rumus perhitungannya adalah seperti pada gambar berikut ini.
Mari kita simulasikan dari data kamera diatas, GSD = (4.62 mm x 182 m x 100) / (3.61 mm x 3000 pixel) = 7.76 cm/pixel. Nilai ini sesuai dengan simulasi pada software Mission planner yang saya gunakan. Berikut ini penampakannya.
Namun bila dibandingkan dengan nilai dari hasil pengolahan dengan sofware terjadi deviasi sebesar 0.11 cm/pixel. Artinya apa? Kedua rumus perhitungan GSD tersebut sama-sama menghasilkan nilai pendekatan yang tidak signifikan perbedaannya apabila dibandingkan dengan aktual hasil pengolahan data foto udara drone/UAV. Jadi sudah selayaknya kita mampu memahami bahwa rumus yang berbeda diatas sebenarnya tidaklah berbeda, tidak ada yang keliru dari teori maupun aktual rumus penentuan nilai GSD sebuah data foto udara. Secara umum saya gambarkan bahwa hubungan sensor, panjang fokus, tinggi terbang dan lebar foto dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Dari gambar tersebut dapat dirumuskan bagaimana menentukan rumus perkiraan GSD seakurat mungkin mendekati nilai aktual. Kesimpulannya, tulisan ini menguatkan teori bahwa nilai GSD bisa ditentukan menggunakan rumus umum tinggi terbang dibagi panjang focal dikali ukuran piksel atau bisa juga menggunakan rumus dari software semisal mission planner seperti yang saya sampaikan pada rumus ke dua. Menarik bukan?
Semoga bermanfaat.
Yogyakarta, 27 Juli 2017
