Analisis Pengembangan Teknologi Low-Cost Backpack LiDAR untuk Estimasi Serapan Karbon dan Biomassa dengan Metode Perhitungan Alometrik

Triawan, Luki Adi (2024) Analisis Pengembangan Teknologi Low-Cost Backpack LiDAR untuk Estimasi Serapan Karbon dan Biomassa dengan Metode Perhitungan Alometrik. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6016231021-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Pemanasan global, yang disebabkan oleh peningkatan konsentrasi gas rumah kaca.
Salah satu solusi efektif dalam mengurangi jumlah karbon adalah penanaman
pohon, karena tanaman memerlukan Carbon Dioxide (CO2) untuk fotosintesis.
Namun, untuk menentukan jumlah karbon dalam tanaman, diperlukan teknologi
dan metode yang tepat, seperti Light Detection and Ranging (LiDAR) dan metode
Above Ground Biomass (AGB). Perkembangan teknologi LiDAR memungkinkan
pemodelan objek nyata menjadi tiga dimensi dengan akurasi tinggi. Penggunaan
citra satelit untuk pemetaan hutan memiliki keterbatasan dalam resolusi spasial,
sehingga LiDAR, terutama dalam bentuk Backpack dan Handheld LiDAR, menjadi
pilihan yang lebih baik untuk mengukur dimensi pohon secara akurat. Backpack
dan Handheld LiDAR memiliki harga yang cukup mahal, oleh karena itu dilakukan
pengembangan terknologi low-cost yang memiliki harga terjangkau serta akurasi
yang baik. Pada penelitian ini estimasi jumlah karbon tanaman menggunakan
metode Alometrik, dan pada pengukurannya menggunakan metode LIO-SAM
(LiDAR Inertial Ordometry via Smoothing and Mapping) dalam pembentukan
pointcloud LiDAR. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan pemodelan 3 dimensi
pada pohon dengan menggunakan backpack dan handheld LiDAR untuk estimasi
nilai biomassa dan serapan karbon pohon. Hasil penelitian menunjukkan nilai rata
rata selisih, RMSE dan standar deviasi pada ketelitian dan akurasi horizontal
keduanya cukup baik, namun backpack LiDAR lebih baik dari pada handheld
LiDAR dimana nilainya berturut-turut yaitu sebesar 0.018 m, 0.049 m, 0.046 m. Pada ketelitian dan akurasi vertikal menunjukkan handheld LiDAR memiliki
ketelitian dan akurasi yang lebih baik dibandingkan backpack LiDAR. Dimana nilai
rata-rata selisih, RMSE dan standar deviasi handheld memiliki hasil yang lebih baik dari pada backpack dengan nilai berturut-turut 0.45 m, 0.066 m, 0.048 m. Dari hasil analisa korelasi nilai AGB pada setiap metode yaitu dari 0.94 sampai 1,
menunjukkan bahwa estimasi AGB konsisten disetiap pengukuran. Dimana
handheld memiliki korelasi yang lebih baik dari backpack LiDAR, hal ini bisa
terjadi karena faktor dinamik pada metode backpack lebih besar daripada handheld
LiDAR oleh karena itu dapat membuat trajektori pada SLAM kurang baik sehingga
hasil dari pemodelan 3D menjadi kurang presisi. Dari segi efisiensi penggunaan
handheld dan backpack LiDAR lebih efisien dibandingkan dengan pengukuran
manual. Serta untuk kualitas data pengukuran menggunakan LiDAR didapatkan
informasi kanopi yang mana tidak bisa diambil menggunakan metode manual.
================================================================================
Global warming, caused by increased concentrations of greenhouse gases. One effective solution in reducing the amount of carbon is planting trees, as plants
require carbon dioxide (CO2) for photosynthesis. However, to determine the amount of carbon in plants, appropriate technologies and methods are needed, such as Light Detection and Ranging (LiDAR) and Above Ground Biomass methods.
(AGB). The development of LiDAR technology enables real objects to be modeled into three dimensions with high accuracy. The use of satellite images for forest
mapping has limitations in spatial resolution, so LiDAR, especially in the form of Backpack and Handheld LIDAR, is a better choice to measure the dimensions of trees accurately. Backpack and handheld LiDAR have a fairly expensive price,
therefore it is undertaken low-cost technological development that has an affordable price as well as good accuracy. In this study estimates the amount of carbon plants using the Alometric method, and in its measurements using the LIO-SAM method (LiDAR Inertial Ordometry via Smoothing and Mapping) in the formation of pointcloud LiDAR. The study aims to perform 3D modeling of trees using backpack and handheld LiDАР for estimating biomass and carbon absorption of tree. The results of the study showed average differential values, RMSE and standard deviations on rigidity and horizontal accuracy are both quite good, but the LiDAR backpack is better than the LIDAR handheld where the successive values are 0,018 m, 0,049 m, 0.046 m. On rigidez and vertical accuratie indicate the Liddar handhell has a better rigidities and accurations than the liddar backpack. Where the average value of the difference, the RMSE, and the standard of the handhelde deviation have better results than the backpack with the sequential values of 0.45 m, 0.066, 0.048 m. From the correlation analysis of the AGB values on each method is from 0.94 to 1, shows that the estimate of AGB consistently set the measurement. Where handhelds have a better correlation than LiDAR backpacks, this can happen because the dynamic factor on the backpack method is larger than the LIDAR handheld by that it can make trajectories on SLAM less good so the results of 3D modeling become less accurate. In terms of efficiency, the use of handheld and backpackLiDAR is more efficient than manual measurement. And for the quality of measurement data using LiDAR, canopy information is obtained which cannot be taken using the manual method.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	AGB, Backpack LiDAR, Biomass, Carbon, Trees, AGB, Backpack LiDAR, Biomassa, Karbon, Pohon.
Subjects:	G Geography. Anthropology. Recreation > G Geography (General) > G109.5 Global Positioning System G Geography. Anthropology. Recreation > G Geography (General) > G70.217 Geospatial data S Agriculture > SD Forestry T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA590 Topographical surveying
Divisions:	Faculty of Civil, Environmental, and Geo Engineering > Geomatics Engineering > 29101-(S2) Master Theses
Depositing User:	Luki Adi Triawan
Date Deposited:	01 Aug 2024 07:21
Last Modified:	01 Aug 2024 07:21
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/110356

Actions (login required)

View Item