Bagaimana Teknologi LIDAR Temukan Peradaban Suku Maya?

tirto.id - Teknologi LiDAR memetakan perkiraan populasi, ukuran intensifikasi pertanian, dan bukti investasi dalam infrastruktur yang mengubah lanskap peradaban Suku Maya.

Peradaban Suku Maya bisa teridentifikasi melalui teknologi Light Detection and Ranging (LiDAR). Pemanfaatan teknologi LiDAR bisa menemukan peradaban Suku Maya yang tersembunyi di hutan hujan tropis Amerika Tengah.

Pacunam LiDAR Initiative (PLI) melakukan survei LiDAR terbesar pada 2016 di wilayah dataran rendah Maya. Survei memetakan total area seluas 2.144 km persegi Cagar Biosfer Maya di Petén, Guatemala.

Hal ini diungkap dalam penelitian Bundzel, dkk. (2020) dalam jurnal Remote Sensing berjudul “Semantic Segmentation of Airborne LiDAR Data in Maya Archeology”. Survei menghasilkan kumpulan data yang terstandarisasi dan konsisten, sekaligus memungkinkan studi arkeologi di area tertutup hutan tropis.

Selama ini, area tersebut membatasi penelitian di lapangan jika tanpa teknologi LiDAR. Pemanfaatan teknologi ini dinilai bisa menghasilkan kumpulan data resolusi tinggi dengan cepat dan murah.

Mengenal Teknologi LiDAR

LiDAR merupakan teknologi dengan metode penginderaan jauh. Mengutip National Geodetic Survey (NGS), teknologi ini menggunakan cahaya dalam bentuk laser berdenyut untuk mengukur jarak (variabel jarak) ke Bumi.

Denyut cahaya dikombinasikan dengan data lain yang direkam sistem udara. Kemudian, denyut cahaya menghasilkan informasi tiga dimensi yang tepat tentang bentuk Bumi dan karakteristik permukaan.

Pada dasarnya, instrumen LiDAR terdiri dari laser, pemindai, dan penerima Global Positioning System (GPS) khusus. Pesawat terbang dan helikopter merupakan platform paling umum untuk memperoleh data LiDAR di area yang luas.

LiDAR dibagi menjadi dua jenis, yakni topografi dan batimetri. LiDAR topografi menggunakan laser inframerah dekat untuk memetakan daratan. LiDAR batimetri memakai cahaya hijau yang menembus air guna mengukur ketinggian dasar laut dan dasar sungai.

Sistem LiDAR memungkinkan para ilmuwan dan profesional pemetaan untuk memeriksa lingkungan alami dan buatan manusia dengan akurasi, presisi, dan fleksibilitas.

Menurut United States Geological Survey (USGS), teknologi LiDAR digunakan untuk membuat model elevasi permukaan tanah beresolusi tinggi dengan akurasi vertikal 10 sentimeter atau 4 inci.

Buku Lidar 101: An Introduction to Lidar Technology, Data, and Applications yang diterbitkan National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Coastal Services Center turut membahas hal ini.

LiDAR menjadi metode yang mapan untuk mengumpulkan data elevasi sangat padat dan akurat di berbagai bentang alam, area perairan dangkal, dan lokasi proyek. Teknik penginderaan jauh aktif LiDAR mirip dengan radar, tapi menggunakan pulsa cahaya laser alih-alih gelombang radio.

LiDAR biasanya “diterbangkan” atau dikumpulkan dari pesawat terbang dan dengan cepat mengumpulkan titik-titik di area yang luas. Selain itu, LiDAR juga dikumpulkan dari platform stasioner dan bergerak berbasis darat.

Pengumpulan data elevasi yang menggunakan LiDAR diklaim memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sebagian besar teknik lainnya. Yang utama adalah resolusi yang lebih tinggi, akurasi sentimeter, dan deteksi tanah di medan berhutan.

Cara Kerja Teknologi LiDAR

Peralatan LiDAR biasanya dipasang pada pesawat kecil. Di antaranya pemindai laser, Sistem Pemosisian Global atau Global Positioning System (GPS), dan Sistem Navigasi Inersia atau Inertial Navigation System (INS). Hal ini dijelaskan di laman USGS.

Melansir situs web NGS, ketika laser yang dipasang di pesawat diarahkan ke area target di darat, berkas cahaya dipantulkan oleh permukaan yang ditemui. Sensor merekam cahaya yang dipantulkan untuk mengukur jarak.

Dengan kata lain, pemindai laser memancarkan pulsa cahaya singkat ke permukaan tanah. Pulsa dipantulkan atau dihamburkan kembali. Waktu tempuh digunakan untuk menghitung jarak antara pemindai laser dan tanah.

Jarak laser digabungkan dengan data posisi dan orientasi yang dihasilkan dari sistem GPS dan Unit Pengukuran Inersia terintegrasi, sudut pemindaian, serta data kalibrasi. Hasilnya adalah kumpulan titik elevasi yang padat dan kaya detail. Ini disebut sebagai “awan titik”.

Awalnya, data LiDAR dikumpulkan sebagai “awan titik” dari titik-titik individual yang dipantulkan dari segala sesuatu di permukaan, termasuk struktur dan vegetasi. Untuk menghasilkan Model Ketinggian Digital atau Digital Elevation Model (DEM) “permukaan tanah kosong”, struktur dan vegetasi dihilangkan.

Setiap titik dalam awan titik memiliki koordinat spesial tiga dimensi (lintang, bujur, dan ketinggian) yang sesuai dengan titik tertentu di permukaan Bumi sebagai tempat pulsa laser dipantulkan.

Awan titik digunakan untuk menghasilkan produk geospasial lainnya, seperti model elevasi digital, model kanopi, model bangunan, dan kontur.

Bagaimana Teknologi LiDAR Bisa Menemukan Peradaban Suku Maya?

Teknologi LiDAR bisa menghasilkan data yang memetakan perkiraan populasi, ukuran intensifikasi pertanian, dan bukti investasi dalam infrastruktur yang mengubah lanskap peradaban Suku Maya.

Temuan penelitian Canuto, dkk. (2018) dalam jurnal Science menunjukkan, masyarakat Maya Dataran Rendah merupakan jaringan kota-kota padat penduduk dan berbenteng yang saling terhubung secara regional.

Kelompok tersebut didukung oleh berbagai praktik pertanian yang mengoptimalkan produktivitas lahan dan interaksi antara komunitas pedesaan dan perkotaan.

Para ilmuwan pertama kali menerapkan teknologi LiDAR modern ke wilayah dataran rendah Maya pada 2009. Fokusnya analisis lingkungan sekitar situs-situs individual.

Tahun 2016, PLI melakukan survei LiDAR terbesar yang memetakan 2.144 km persegi Cagar Biosfer Maya di Guatemala. Data PLI memungkinkan untuk mengkarakterisasi pemukiman dan infrastruktur kuno di wilayah yang luas, beragam, dan representatif di dataran rendah Maya bagian tengah.

Data LiDAR yang diperoleh PLI mengubah interpretasi tentang peradaban Maya Kuno pada skala regional. Populasi kuno yang berjumlah jutaan jiwa tersebar tidak merata di dataran rendah tengah, dengan tingkat urbanisasi yang bervariasi.

Sistem pertanian yang ditemukan data LiDAR menunjukkan bagaimana populasi ini ditopang, meskipun distribusi yang tidak teratur menggambarkan keberadaan ekonomi pertanian regional yangs angat kompleks.

Investasi infrastruktur yang substansial dalam fitur-fitur integratif (jalan lintas) dan fitur-fitur konfliktif (sistem pertahanan) menyoroti keterkaitan lanskap Maya dataran rendah kuno.

Seturut penjelasan di laman National Geographic, untuk mengungkap peradaban Suku Maya, para ilmuwan memakai LiDAR secara digital guna menghilangkan kanopi pohon dari citra udara lanskap yang kini tak berpenghuni.

Untuk melihat bukti populasi peradaban Suku Maya yang meluas dari perkiraan sebelumnya, mengutip Live Science, para peneliti dalam survei terbaru “menyingkirkan hutan” secara virtual menggunakan teknologi LiDAR.

Teknologi LiDAR bekerja dengan memancarkan pulsa laser ke tanah dari pesawat terbang. Lalu mengukur panjang gelombang saat pulsa memantul kembali untuk menciptakan gambar tiga dimensi yang detail tentang benda-benda di tanah.