Sains Informasi Geografi
Penulis: Hanif Fawwaz Ali A (SaIG, 2202716)
Penyunting: Hilmy Nurizky (SaIG, 2400015
Dok. Penulis
Ada satu pertanyaan sederhana yang kemudian membawa saya pada perjalanan skripsi yang cukup panjang: bagaimana jika sebuah tempat tidak hanya dipetakan, tetapi juga dapat dihadirkan kembali dalam bentuk tiga dimensi dan dijelajahi melalui layar?
Pertanyaan tersebut muncul ketika saya mulai mengenal perkembangan teknologi computer vision dan pemodelan tiga dimensi. Selama mempelajari geospasial, saya terbiasa melihat dunia melalui peta, citra, titik koordinat, dan berbagai bentuk data spasial. Namun, perkembangan teknologi membawa cara baru dalam merepresentasikan ruang. Salah satunya adalah 3D Gaussian Splatting (3DGS), sebuah metode yang mampu menghasilkan representasi tiga dimensi dengan kualitas visual tinggi sekaligus memungkinkan proses real-time rendering. Metode ini diperkenalkan secara luas oleh Kerbl dan rekan-rekan melalui penelitian tentang real-time radiance field rendering.
Semakin saya mempelajarinya, semakin muncul rasa penasaran. Selama ini pemodelan tiga dimensi dalam bidang geospasial sangat dekat dengan pendekatan fotogrametri, khususnya Structure-from-Motion dan Multi-View Stereo (SfM-MVS). Sementara itu, 3DGS berkembang dari dunia computer graphics dan novel-view synthesis. Di situlah saya melihat sebuah ruang yang menarik: bagaimana jika teknologi tersebut dibawa lebih jauh ke dalam konteks geospasial?
Pertanyaan itu kemudian berkembang menjadi gagasan penelitian.
Objek yang saya pilih adalah Geosite Stone Garden di Citatah, Kabupaten Bandung Barat. Stone Garden bukan sekadar tempat dengan pemandangan yang menarik. Kawasan ini merupakan bagian dari bentang alam Karst Citatah yang memiliki karakter geologi, relief, struktur batuan, serta nilai geoheritage yang penting untuk pendidikan kebumian, penelitian, dan geowisata.
Bagi saya, karakter tersebut justru membuat Geosite Stone Garden menjadi objek yang menarik untuk didokumentasikan secara tiga dimensi. Bentuk batuan yang tidak beraturan, relief permukaan, dan lanskap terbuka memberikan tantangan sekaligus peluang untuk menguji kemampuan 3DGS dalam merekonstruksi lingkungan dunia nyata.
Dari sanalah topik penelitian mulai terbentuk: “Pemodelan Tiga Dimensi Berbasis Metode 3D Gaussian Splatting Dari Foto Udara UAV Dengan Visualisasi Web di Geosite Stone Garden Kec. Cipatat Kab. Bandung Barat.”
Namun, seperti kebanyakan perjalanan skripsi, judul tersebut tidak langsung membawa saya menuju garis akhir.
Saya mulai dengan banyak membaca. Penelitian mengenai 3DGS pada saat itu berkembang sangat cepat. Sebagian besar penelitian membahas bagaimana meningkatkan kualitas visual, efisiensi rekonstruksi, dan kecepatan rendering. Di sisi lain, kebutuhan dalam bidang geospasial tidak berhenti pada pertanyaan apakah sebuah model terlihat realistis. Model tersebut juga perlu memiliki posisi yang jelas, dapat ditempatkan dalam sistem koordinat, dibandingkan dengan data spasial lain, dan pada akhirnya dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan pemetaan maupun dokumentasi.
Dari proses membaca tersebut, saya menemukan penelitian yang semakin menguatkan arah penelitian saya. Penelitian Ahmad Dzulvikar dan rekan-rekan pada 2025 menunjukkan bagaimana Gaussian Splatting dapat dikembangkan dalam lingkungan Three.js dan ditransformasikan ke koordinat global. Penelitian tersebut menjadi salah satu pijakan penting bagi saya untuk melihat bahwa 3DGS bukan hanya persoalan visual, tetapi juga dapat dibawa ke dalam ruang geospasial.
Tidak lama kemudian, muncul penelitian lain yang semakin memperluas perspektif saya. Penelitian GeoRefGS pada 2026 mencoba memasukkan informasi georeferensi secara langsung ke dalam proses pelatihan 3DGS melalui transformasi similaritas dan geographic loss. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa persoalan hubungan antara representasi visual 3DGS dan sistem koordinat geografis memang menjadi salah satu tantangan penting yang sedang berkembang.
Dari sini saya mulai memahami bahwa penelitian saya bukan hanya tentang membuat model tiga dimensi. Ada pertanyaan yang lebih besar: apakah model yang terlihat indah juga dapat dipercaya secara spasial?
Pertanyaan itulah yang kemudian menjadi salah satu dasar penelitian saya.
Dok. Penulis
Proses penyusunan penelitian terus berkembang. Saya mulai merancang bagaimana model 3DGS akan dibuat dari foto udara UAV, bagaimana model tersebut akan diikat ke sistem koordinat global, bagaimana akurasinya diuji, bagaimana kualitas visualnya dibandingkan dengan model SfM-MVS, dan bagaimana model tersebut nantinya dapat dihadirkan melalui sebuah sistem web.
Semakin banyak pertanyaan yang muncul, semakin panjang pula daftar pekerjaan yang harus diselesaikan.
Pada tahap ini saya mulai menyadari bahwa memilih topik yang relatif baru memiliki konsekuensi tersendiri. Banyak hal belum memiliki prosedur yang benar-benar baku. Saya tidak hanya harus memahami geospasial, tetapi juga mulai masuk lebih jauh ke dalam computer vision, radiance field, transformasi koordinat, pemrograman web, hingga bagaimana sebuah model 3D dapat ditampilkan secara interaktif kepada pengguna.
Setelah melalui proses bimbingan dan penyusunan metodologi, penelitian kemudian diarahkan untuk mengevaluasi empat hal utama: akurasi spasial model 3DGS, kualitas visual model, perbandingannya dengan SfM-MVS, serta implementasinya dalam visualisasi web berbasis lokasi.
Untuk menghasilkan model tersebut, data foto udara UAV menjadi salah satu komponen utama penelitian. Ribuan foto harus dipersiapkan dan diseleksi agar data yang digunakan memiliki kualitas yang memadai. Tidak semua foto dapat langsung digunakan. Foto yang mengalami blur, underexposure, overexposure, maupun memiliki kualitas overlap yang kurang baik harus diperiksa dan dieliminasi.
Di atas kertas, tahapan tersebut terlihat sederhana. Dalam praktiknya, tidak sesederhana itu.
Setelah data siap, perjalanan berlanjut ke proses rekonstruksi 3D. Di sinilah saya mulai berhadapan dengan dunia 3D Gaussian Splatting secara lebih serius. Berbeda dengan model fotogrametri yang selama ini lebih familiar berupa point cloud, mesh, dan tekstur, 3DGS menggunakan sekumpulan Gaussian tiga dimensi sebagai representasi suatu scene. Setiap Gaussian memiliki posisi, bentuk, warna, dan parameter lainnya yang dioptimalkan untuk menghasilkan representasi visual dari scene. Konsep tersebut merupakan salah satu fondasi utama 3DGS yang diperkenalkan oleh Kerbl dan rekan-rekan.
Ketika model pertama berhasil terbentuk, ada rasa puas yang sulit dijelaskan.
Melihat Stone Garden yang sebelumnya hanya saya kenal sebagai foto dan lokasi di peta, perlahan muncul kembali dalam bentuk ruang tiga dimensi yang dapat dipandang dari berbagai sudut. Namun rasa puas itu tidak berlangsung lama.
Karena setelah model terlihat bagus, muncul pertanyaan berikutnya: “Sekarang, model ini berada di mana?”
Masalahnya adalah model 3DGS pada dasarnya bekerja dalam sistem koordinat lokal. Sementara itu, penelitian geospasial membutuhkan keterikatan terhadap sistem koordinat dunia nyata.
Saya kemudian menggunakan transformasi similaritas berbasis Singular Value Decomposition (SVD) untuk menghubungkan model dengan koordinat global. Lima control point digunakan dalam proses transformasi, sedangkan tiga checkpoint digunakan untuk menguji akurasi spasial model. Hasilnya memberikan RMSE transformasi sebesar 0,0247 meter. Pada pengujian checkpoint, model menghasilkan RMSE horizontal sebesar 0,0189 meter, RMSE vertikal sebesar 0,0226 meter, dan RMSE 3D sebesar 0,0295 meter. Nilai CE90 dan LE90 masing-masing sebesar 0,0287 meter dan 0,0372 meter.
Angka-angka tersebut mungkin terlihat sederhana ketika sudah tertulis di halaman skripsi. Namun di balik angka tersebut terdapat proses yang panjang. Ada koordinat yang harus diperiksa, transformasi yang harus diuji, model yang harus dicocokkan, dan hasil yang harus dipastikan masuk akal secara spasial. Pada akhirnya saya belajar bahwa dalam penelitian geospasial, model yang terlihat benar belum tentu benar secara posisi.
Setelah persoalan spasial mulai terjawab, perhatian saya beralih pada pertanyaan berikutnya: seberapa baik model tersebut secara visual?
Saya kemudian membandingkan kualitas visual model menggunakan PSNR, SSIM, dan LPIPS. Hasilnya cukup menarik. Model 3DGS menghasilkan PSNR sebesar 24.4452 dB, SSIM sebesar 0.8258, dan LPIPS sebesar 0.1484. Ketiga metrik tersebut menunjukkan bahwa model 3DGS memiliki tingkat kemiripan visual yang baik terhadap citra referensi.
Dok. Penulis
Namun saya tidak ingin berhenti pada satu metode. Untuk memahami karakteristik performanya, model 3DGS dibandingkan dengan model SfM-MVS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua metode memiliki karakteristik yang berbeda. 3DGS memberikan keunggulan yang kuat pada kualitas visual, sementara pada aspek akurasi spasial perbedaannya tidak selalu berarti secara keseluruhan pada data set penelitian ini.
Dari sana saya mendapatkan satu pelajaran penting: dalam teknologi geospasial, tidak selalu ada satu metode yang unggul dalam segala hal.
Sebuah metode dapat sangat kuat dalam menghasilkan visualisasi, tetapi tetap memiliki keterbatasan pada aspek tertentu. Sebaliknya, metode yang lebih konvensional dapat memiliki keunggulan pada aspek geometrik tertentu. Karena itu, membandingkan metode bukan sekadar mencari siapa yang “menang”, tetapi memahami karakteristik masing-masing metode dan konteks penggunaannya.
Setelah model selesai dianalisis, perjalanan belum berakhir. Saya ingin model tersebut tidak berhenti sebagai file di dalam komputer. Model tersebut harus dapat dilihat.
Dari sinilah saya mulai membangun visualisasi web. Model 3DGS diintegrasikan ke dalam sistem web agar pengguna dapat mengeksplorasi Stone Garden secara interaktif. Pengembangan ini membawa saya semakin jauh ke dunia pemrograman. Saya harus memikirkan bagaimana model ditampilkan, bagaimana koordinat spasial dipertahankan, bagaimana pengguna dapat melakukan navigasi, bagaimana informasi lokasi disajikan, hingga bagaimana model dengan ukuran besar dapat dikirimkan melalui internet.
Dalam proses pengembangan, persoalan teknis kembali muncul. Ukuran data model yang besar, perbedaan format, hingga tantangan lainnya yang harus diselesaikan. Pada akhirnya, pengembangan sistem dilakukan dengan menggabungkan komponen seperti Three.js, CesiumJS, dan mekanisme server-side proxy untuk mendukung distribusi model dan visualisasi geospasial.
Pada titik ini saya mulai melihat bentuk akhir dari penelitian.
Yang awalnya hanya berupa sekumpulan foto udara, perlahan berubah menjadi model tiga dimensi. Model tersebut kemudian diikat ke koordinat global, dibandingkan secara kuantitatif, dan akhirnya dihadirkan dalam sebuah sistem web.
Tetapi satu pertanyaan terakhir masih tersisa: “Apakah orang lain dapat menggunakan dan memahami hasilnya?”
Karena itu, penelitian tidak hanya berhenti pada pengujian teknis. Saya juga melibatkan pengguna untuk memberikan penilaian terhadap hasil visualisasi web menggunakan Mean Opinion Score (MOS). Sebanyak 30 responden memberikan penilaian terhadap kualitas visual, kemudahan interaksi dan navigasi, informasi spasial dan konteks geografis, serta kemudahan penggunaan dan kualitas implementasi web.
Hasilnya cukup menggembirakan.
Nilai MOS keseluruhan mencapai 4,24 dari 5. Aspek kualitas visual model 3D memperoleh nilai tertinggi, yaitu 4,34, disusul informasi spasial dan konteks geografis sebesar 4,25, kemudahan penggunaan dan kualitas implementasi web sebesar 4,24, serta kemudahan interaksi dan navigasi sebesar 4,12.
Bagi saya, angka tersebut bukan sekadar nilai kuesioner. Ia menjadi semacam penutup dari pertanyaan yang muncul sejak awal: apakah teknologi yang saya pelajari dapat benar-benar diterjemahkan menjadi sesuatu yang dapat dilihat dan digunakan oleh orang lain?
Jawabannya ternyata bisa.
Perjalanan kemudian sampai pada tahap penyusunan bagian akhir. Bab demi bab mulai dirapikan. Hasil analisis diperiksa kembali. Grafik, tabel, model, dan sistem web harus dipastikan selaras dengan tujuan penelitian. Setiap masukan dari proses bimbingan kembali menjadi bahan evaluasi.
Pada akhirnya, penelitian ini memberikan saya lebih banyak hal daripada yang saya bayangkan ketika pertama kali mengenal 3D Gaussian Splatting.
Saya datang dengan rasa penasaran terhadap sebuah teknologi. Saya kemudian belajar bagaimana sebuah teknologi bekerja. Saya belajar bagaimana menghubungkannya dengan sistem koordinat global. Saya belajar bagaimana mengujinya secara kuantitatif. Saya belajar bagaimana membandingkannya dengan metode yang lebih dahulu dikenal dalam fotogrametri.
Dan yang paling penting, saya belajar bagaimana membawa hasil penelitian keluar dari halaman skripsi dan menjadikannya sesuatu yang dapat diakses melalui sebuah sistem web.
Ketika melihat kembali seluruh proses tersebut, saya menyadari bahwa skripsi ternyata bukan hanya tentang mencari jawaban dari sebuah pertanyaan penelitian.
Skripsi juga merupakan perjalanan untuk menemukan seberapa jauh kita mampu belajar ketika dipaksa keluar dari zona nyaman.
Ada saat ketika sebuah metode tidak bekerja seperti yang diharapkan. Ada saat ketika hasil analisis tidak langsung sesuai dengan hipotesis. Ada saat ketika persoalan teknis yang terlihat kecil justru menghabiskan waktu paling banyak. Ada pula saat ketika saya merasa bahwa pekerjaan yang dilakukan tidak kunjung selesai.
Namun, justru di bagian-bagian tersebut banyak pelajaran yang saya dapatkan.
Saya belajar bahwa penelitian tidak selalu berjalan lurus seperti diagram alir yang kita buat di proposal. Rencana dapat berubah. Metode dapat berkembang. Masalah baru dapat muncul ketika masalah sebelumnya belum sepenuhnya selesai. Dan terkadang, solusi justru ditemukan ketika kita mau mempelajari sesuatu yang sebelumnya tidak pernah kita bayangkan akan dipelajari.
Penelitian ini juga membuat saya semakin memahami bahwa ilmu geospasial memiliki ruang yang sangat luas. Di satu sisi saya tetap berhadapan dengan koordinat, akurasi, dan data spasial. Di sisi lain saya harus memahami computer vision, radiance field, 3D rendering, hingga pengembangan aplikasi web.
Batas antar bidang ternyata tidak selalu setegas yang terlihat di ruang kelas. Justru ketika berbagai bidang tersebut bertemu, muncul kesempatan untuk menghasilkan sesuatu yang baru.
Geosite Stone Garden akhirnya tidak lagi hanya menjadi lokasi penelitian bagi saya. Tempat tersebut menjadi bagian dari perjalanan belajar tentang bagaimana teknologi dapat digunakan untuk mendokumentasikan sebuah bentang alam, mengikatnya dengan informasi spasial, dan menghadirkannya kembali dalam bentuk digital.
Dok. Penulis
Mungkin itulah hal terbesar yang saya bawa pulang dari perjalanan skripsi ini. Bahwa sebuah penelitian tidak selalu dimulai dari sebuah jawaban. Terkadang, semuanya justru dimulai dari rasa penasaran yang sederhana dan dari satu rasa penasaran tersebut, perjalanan yang panjang dapat membawa kita jauh lebih jauh daripada yang pernah kita bayangkan.
Saya ingin menyampaikan terima kasih kepada Program Studi Sains Informasi Geografi Universitas Pendidikan Indonesia yang telah menjadi tempat saya belajar, bertumbuh, dan menemukan banyak kesempatan. Terima kasih kepada seluruh dosen yang telah memberikan ilmu, arahan, kritik, dan pengalaman selama masa perkuliahan.
Dok. Penulis
Ucapan terima kasih secara khusus saya sampaikan kepada Bapak Dr. Lili Somantri, S.Pd., M.Si. yang telah menjadi pengingat kembali mengenai makna komunikasi dan komitmen, serta dosen pembimbing saya, Bapak Dr. Muhammad Ihsan, S.T., M.T. dan Ibu Anisa Nabila Rizki Ramadhani, S.T., M.T., yang telah membimbing, berdiskusi, dan memberikan arahan selama proses penelitian hingga akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan.
Terima kasih juga kepada keluarga, teman-teman seperjuangan, dan seluruh pihak yang telah membantu dalam proses penelitian, pengambilan data, pengolahan data, pengembangan sistem, hingga penyelesaian skripsi ini. Setiap bantuan, sekecil apa pun, memiliki tempat tersendiri dalam perjalanan ini.
Untuk adik-adik tingkat yang suatu saat akan menjalani perjalanan yang sama, saya hanya ingin menyampaikan satu hal: jangan terlalu takut ketika penelitian kalian belum terlihat sempurna.
Teruslah membaca! Teruslah bertanya! Teruslah mencoba!
Dan ketika menemukan masalah, jangan buru-buru menganggapnya sebagai tanda bahwa penelitian kalian gagal. Bisa jadi, justru dari masalah tersebut kalian menemukan bagian paling berharga dari perjalanan penelitian.
Pada akhirnya, skripsi memang memiliki halaman terakhir. Namun, proses belajar yang dimulainya seharusnya tidak ikut berakhir di halaman tersebut.
Dok. Penulis