Indonesia sebagai sebuah negara yang terletak di Cincin Api Pasifik mengalami intensitas bencana yang tinggi. Sebagian besar bencana yang terjadi di Indonesia memiliki cakupan wilayah yang relatif kecil, namun berdampak besar, menciptakan skala bencana yang signifikan. Oleh karena itu, terdapat kebutuhan mendesak akan data dan informasi bencana yang cepat dan akurat. Dalam menghadapi tantangan ini, penggunaan Unmanned Aerial Vehicles (UAV) atau yang lebih dikenal dengan “drone” telah terbukti efektif dalam pengumpulan data dan informasi dalam upaya penanggulangan bencana.
Saat ini pemanfaatan drone telah menjadi instrumen kritis dalam pemetaan area terdampak bencana. Drone mampu memberikan gambaran kondisi lokasi kejadian bencana secara near real-time, memungkinkan pemantauan kegiatan penanggulangan bencana dari awal hingga akhir, dan menyediakan data dasar yang esensial untuk evaluasi. Selain itu, drone membantu memenuhi kebutuhan data yang krusial dalam upaya mengurangi risiko bencana, memungkinkan kajian cepat dampak bencana secara detil, dan berperan sebagai sumber data pendukung yang berharga dalam perencanaan dan pembangunan pasca bencana. Dalam rangka mengoptimalkan penanganan bencana, pemanfaatan teknologi drone menawarkan kontribusi yang signifikan dalam memahami, merespons, dan merestorasi wilayah yang terdampak bencana dengan lebih efisien dan efektif.
Terlepas dari potensi penggunaan drone dalam penanggulangan bencana, seperti yang telah dijelaskan di atas, terdapat beberapa tantangan yang perlu diatasi. Salah satunya adalah masalah daya tahan penerbangan drone dan risiko tabrakan saat menggunakan beberapa drone secara bersamaan. Dalam konteks penanganan bencana, pemetaan yang cepat dan akurat dengan drone menjadi suatu keharusan. Oleh karena itu, diperlukan sistem navigasi penerbangan otomatis yang memungkinkan drone mengikuti jalur terpendek dan menghindari potensi tabrakan. Hingga saat ini, navigasi penerbangan drone sering kali dilakukan secara manual, dengan trayektori drone ditentukan berdasarkan naluri dan pengalaman operator drone.
Berdasarkan latar belakang di atas, sekelompok peneliti mahasiswa dari Universitas Andalas mengembangkan sebuah inovasi pemodelan matematika untuk merancang trayektori terpendek dari sebuah drone guna memetakan dengan cepat area yang terdampak bencana. Tim peneliti ini berhasil meraih pendanaan dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (Dikti) Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi (Kemendikbudristek) dalam Program Kreativitas Mahasiswa Riset Eksakta (PKM RE) tahun 2023. Tim ini dipimpin oleh Izzati Fulqi, seorang mahasiswa dari Prodi Matematika, dengan anggota Miya Qarlina Hutagalung dan Rahma Dilla juga dari Prodi Matematika, serta Gilang Ramadhan dan Muhammad Reval dari Prodi Teknik Elektro. Penelitian yang berjudul "Pemodelan Matematika Trayektori Drone untuk Pemetaan Cepat Area Terdampak Abu Erupsi Gunung Marapi sebagai Upaya Penanggulangan Bencana" ini dibimbing oleh Dr. Mahdhivan Syafwan, dosen dari Departemen Matematika dan Sains Data Fakultas MIPA Universitas Andalas. Penelitian ini tidak hanya fokus pada pemetaan wilayah terdampak bencana khususnya oleh abu erupsi, tetapi juga mengusung konsep inovatif dalam penanganan bencana.
Salah satu aspek penting dari penelitian ini adalah penggunaan metode Minimum Bounding Rectangle (MBR) dalam memperoleh pemetaan cepat. MBR adalah metode untuk menentukan persegi panjang dengan luas minimum yang menutupi suatu kurva tertutup di bidang. Metode ini dimulai dengan menentukan poligon cembung dengan keliling minimum yang melingkupi kurva yang diberikan, kemudian memilih persegi panjang dengan luas minimum yang mampu menampung poligon ini (lihat ilustrasi gambar).
Dalam implementasinya, kurva tertutup ini adalah wilayah terdampak bencana yang akan dipetakan dengan drone. Hasil dari metode MBR digunakan sebagai dasar untuk menetapkan trayektori drone dalam pemetaan, yaitu berupa lintasan lurus zigzag yang sejajar terhadap salah satu sisi persegi panjang yang diperoleh. Dengan trayektori terpendek ini, drone dapat melakukan pemotretan dan pengambilan data visual dengan waktu dan sumber daya yang optimal, mempercepat respons darurat dalam penanggulangan bencana. Keseluruhan proses di atas dijalankan melalui pemrograman terintegrasi dengan berbagai aplikasi perangkat lunak pada drone.
Hasil penting dalam penelitian ini adalah peningkatan kecepatan dan akurasi pemetaan. Melalui pendekatan matematis dan teknologi drone yang canggih, pemetaan wilayah terdampak bencana, seperti oleh abu erupsi Gunung Marapi, menjadi lebih cepat dan akurat. Hal ini berkontribusi pada efektivitas mitigasi, bantuan, dan evakuasi, serta mengurangi potensi kerugian yang timbul.
