Evaluasi Model Transformasi Koordinat 3 Dimensi Menggunakan Pendekatan Helmert dan Bursa-Wolf
DOI:
https://doi.org/10.29303/goescienceed.v6i4.1519Keywords:
Akurasi Data Geospasial, Model Bursa-Wolf, Model Helmert, Transformasi Koordinat 3DAbstract
Transformasi koordinat 3D adalah proses penting dalam mengubah sistem koordinat suatu objek dari satu sistem ke sistem lainnya, seperti yang sering diterapkan dalam grafika komputer, pemodelan 3D, dan pengolahan data geospasial. Penelitian ini mengevaluasi dua model transformasi populer, yaitu Helmert (7 parameter) dan Bursa-Wolf (6 parameter), serta pendekatan dengan hanya tiga parameter translasi. Fokus utama adalah mengidentifikasi blunder pada data titik sekutu menggunakan metode statistik untuk memastikan akurasi transformasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model Helmert memberikan performa terbaik dengan RMSE total sebesar 0,169786 meter, mencerminkan tingkat akurasi yang tinggi dan kemampuan menangani kompleksitas transformasi. Model Bursa-Wolf juga memberikan hasil yang hampir setara, terutama untuk data tanpa perubahan skala. Sebaliknya, transformasi menggunakan tiga parameter translasi menghasilkan RMSE total sebesar 13,911066 meter, menunjukkan keterbatasan dalam menangani kebutuhan presisi tinggi. Penelitian ini menekankan pentingnya pemilihan model transformasi yang sesuai dengan kebutuhan dan kualitas data. Untuk aplikasi yang membutuhkan akurasi tinggi, seperti pemetaan geospasial atau infrastruktur, model Helmert atau Bursa-Wolf lebih direkomendasikan dibandingkan pendekatan tiga parameter translasi.
References
Azahar, N., Wan Aris, W. A., Musa, T. A., Omar, A. H., & Musliman, I. A. (2022). Performance of Bursa-Wolf model for deforming region: Case study in Malaysia. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences – ISPRS Archives, 46(4/W3-2021), 39–43. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVI-4-W3-2021-39-2022
Bektas, S. (2022). A new algorithm for 3D similarity transformation with dual quaternion. Arabian Journal of Geosciences, 15(14). https://doi.org/10.1007/s12517-022-10457-z
Eberly, D. H. (2020). 3D Math Primer for Graphics and Game Programming. Morgan Kaufmann.
Foley, J. D., van Dam, A., Feiner, S. K., & Hughes, J. F. (2019). Computer Graphics: Principles and Practice. Addison-Wesley.
Gargula, T., & Gawronek, P. (2023). The Helmert transformation: A proposal for the problem of post-transformation corrections. Advances in Geodesy and Geoinformation, 34–34. https://doi.org/10.24425/agg.2022.141920
Hearn, D., & Baker, M. P. (2020). Computer Graphics. Prentice Hall.
Heikkinen, J. (2001). Geometric Transformations and Projections. Journal of Geodesy.
Kaviani, P., Yazdani, M., & Heidari, A. (2019). Blunder Detection in 3D Coordinate Transformation. Journal of Surveying Engineering.
Lengyel, E. (2019). Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics. Charles River Media.
Nepoklonov, V., Maximova, M., & Sukharev-Krylov, I. (2021). Monitoring of spatial data coordinate basis integrity using coordinate transformations. E3S Web of Conferences, 310. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202131003009
Nilsson, J.-O. (2024a). A comprehensive Cartesian to geodetic coordinate transformation reference listing. http://arxiv.org/abs/2405.05352
Nilsson, J.-O. (2024b). Minimax polynomial ECEF to geodetic coordinate transformation approximations. http://arxiv.org/abs/2405.06572
Peraturan BIG No. 13 Tahun 2021 tentang Sistem Referensi Geospasial Indonesia [JDIH BPK RI]. (n.d.). Retrieved November 13, 2022, from https://peraturan.bpk.go.id/Home/Details/217085/peraturan-big-no-13-tahun-2021
Shoemake, K. (2020). Animating Rotation with Quaternion Curves. ACM SIGGRAPH.
Tran, D. T., Nocquet, J. M., Luong, N. D., & Nguyen, D. H. (2023). Determination of Helmert transformation parameters for continuous GNSS networks: A case study of the Géoazur GNSS network. Geo-Spatial Information Science, 26(1), 125–138. https://doi.org/10.1080/10095020.2022.2138569
Wolf, P. R. (1987). Adjustment Computations: Statistics and Least Squares in Surveying and GIS. John Wiley & Sons.
