Terrestrial Laser Scanner

Terrestrial Laser Scanner (TLS) merupakan salah satu metode penentuan posisi yang menggunakan teknologi scanning dengan menempatkan alat survey tersebut diat as permukaan  bumi. Metode TLS TLS ini ini dapat menghasilkan jutaan titik (dalam system system koordinat tertentu) dalam waktu yang relative singkat dan ketelitian yang tinggi (orde millimeter). Hasil Pengukuran TLS adalah awan titik/point clouds yang memiliki koordinat secara 3D. Variasi jangkauan TLS antara lain jangkauan pendek (kurang dari 50m), jangkauan menengah (50m-350m) dan  jangkauan jauh (350m-6KM). Metode TLS saat ini banyak dikembangkan untuk berbagai aplikasi, diantaranya untuk  pemantauan longsor dan aktivitas gunung api, pemodelan kota, pertambangan (desain, monitoring, volume), sipil, arsitekture, dokumentasi situs bangunan sejarah dan Pemetaan 3D. Pengukuran menggunakan instrumen Terrestrial Laser Scanner juga termasuk klasifikasi survei terestris. Karena objek dari observasi survei nya tetap berada di permukaan  bumi dengan pemanfaatan instrumennya pun juga di atas permukaan bumi, bukan pesawat dan  juga bukan satelit. Hasil yang didapatkan dari pengukuran TLS ini adalah awan titik yang berkoordinat tiga dimensi terhadap tempat berdiri alat. Awan titik adalah kumpulan titik-titik dalam jumlah  banyak yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan model tiga dimensi (Quintero drr, 2008). Warna yang didapatkan oleh TLS adalah intensitas pantulan dari benda yang ditembak oleh laser, bukan warna objek pindai sebenarnya, karena TLS mempunyai kekurangan yaitu ketidakmampuan dalam mengakuisisi warna yang sesuai dengan warna aslinya. Teknik pengukuran TLS dibagi menjadi dua metode yaitu metode statik dan dinamik. Prinsip dari metode statik adalah menempatkan alat TLS di lokasi yang tetap (tidak bergerak). Keuntungan metode ini adalah ketelitian yang tinggi dan jumlah titik yang lebih banyak. Prinsip metode dinamik adalah menempatkan alat TLS pada wahana bergerak seperti pesawat terbang, pesawat tanpa awak dan sebagainya. Metode ini membutuhkan komponen tambahan seperti GPS atau INS (Inertial Navigation System) yang menyebabkan metode ini lebih kompleks dan mahal. TLS juga sering disebut sebagai High Definition Surveying (HDS) yang merupakan satu revolusi dalam proses survey pemetaan dewasa ini. TSL dapat melakukan pengukuran terhadap bentuk dan dimensi obyek dengan jauh lebih cepat dibandingkan metode konvensional. Keuntungan TLS dibandingkan metode survey konvensional adalah: 

Perolehan hasil yang lebih cepat.



Kualitas hasil yang secara signifikan lebih baik kar ena resolusi spasial yang tinggi.



Mengurangi adanya ambiguitas dan hasil/data lebih lengkap.



Tingkat kedetilan/kerincian yang sangat tinggi.





Cara perolehan data yang lebih aman karena menggunakan prinsip penginderaan jauh (tanpa menyentuh obyek) Proses perolehan data yang relatif tidak mengganggu proses rutin industri



Hasil berupa awan/kumpulan titik yang bisa digunakan dan ditinjau kembali oleh pihak lain sehingga terjadi pengelolaan proyek yang lebih efisien

Dengan melakukan pemindaian berkali-kali, bahkan terkadang hingga ratusan kali, dari  berbagai arah dapat diperoleh informasi tentang semua sisi dari objek. Hasil pindai yang  banyak ini harus dibawa kedalam suatu sistem referensi umum dengan suatu proses yang disebut registrasi, dimana common point (titik sekutu) pada sesi pindai yang berbeda disatukan sehingga semua awan titik berada dalam satu sistem referensi yang kemudian digabungkan untuk menciptakan suatu model yang lengkap.

Gambar. Konsep pengukuran koordinat tiga dimensi pada pemindai laser range finder  (Sumber : Quentero dkk,2008) Keterangan: α adalah sudut vertical antara bidang horizontal dengan arah penembakan laser. β adalah sudut horizontal antara arah penembakan laser dengan sumbu x alat. d adalah jarak yang didapatkan dari pengukuran waktu tempuh laser. Prinsip kerja pada TLS adalah pulse based/times of flight. Pulse based adalah  pengukuran yang didasarkan pada waktu tempuh gelombang laser sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh penerima pulsa laser tersebut. Berdasarkan kecepatan gelombang sinar laser dan waktu tempuhnya, maka akan diketahui jarak obyek dari scanner.

Ilustrasi pengukuran jarak pulse based (Quintero, 2008).

D = ½ x c x ∆t

Keterangan : D = Jarak dari scanner ke objek (meter) C = Kecepatan rambat sinar laser (3 x 108 m/s) ∆t = Waktu tempuh sinar laser pergi dan kembali (second)

Data 3D dimensi hasil scanning dapat dimanfaatkan untuk berbagai kegiatan pertambangan seperti: 

Eksplorasi dan evaluasi sumber tambang



Perancangan dan konstruksi mine plant dan infrastruktur



Penentuan volume bijih, pit dan void untuk perancangan penambangan



Penentuan periodik volume untuk audit keuangan



Penentuan periodik volume stockpile untuk inventarisasi dan tujuan perencanaan lingkungan, monitoring dan pelaporan.