< Previous 9 Sekarang, pemetaan dengan kamera foto udara, citra satelit dan alat GPS, telah menggantikan metode pengukuran terristris untuk wilayah yang luas, misalnya pada kegiatan penetapan titik-titik kontrol geodesi. Akan tetapi untuk wilayah yang lebih sempit peralatan dan metode-metode pengukuran terristris masih tetap penting dan belum tergantikan, misalnya untuk menetapkan batas-batas pemilikan tanah pribadi dan tanah negara, pengukuran guna pengukuhan kawasan hutan, penatagunaan dan penataan hutan, perencanaan dan pemanfaatan hutan, rehabilitasi lahan dan konservasi tanah, pengukuran konstruksi untuk pembangunan jaringan jalan, jembatan, bendungan, pembangunan kota dan pemukiman baru dan lain-lain. Kegiatan pengukuran tanah dalam rangka pengumpulan data lapangan untuk keperluan penyajian peta dan profil tanah dengan benar dan baik, antara lain ditentukan oleh jenis alat ukur tanah yang digunakan. Jenis alat ukur tanah yang digunakan disesuaikan dengan tujuan pengukuran dan ketelitian yang diinginkan atau dipersyaratkan dalam tujuan tersebut, hal ini berkaitan dengan metode dan teknik pengukuran yang dilaksanakan serta ketelitian alat ukur. Alat ukur tanah adalah semua alat ukur yang dapat dipergunakan untuk penyipat datar atau penyipat ruang di atas permukaan tanah (terrestris). Alat ukur tanah dapat dibedakan menjadi : 1) Alat ukur sederhana merupakan alat ukur tanah yang penggunaannya satu jenis alat hanya dapat mengukur satu macam ukuran, penggunaannya sesuai dengan fungsinya masing masing, misalnya pita ukur untuk mengukur jarak, kompas untuk mengukur arah/ sudut datar dan clinometer untuk mengukur kemiringan/ sudut vertical. 10 Gambar 1. Kompas sebagai penunjuk arah atau azimuth dalam pengukuran dan pemetaan tanah. Kompas bekerja berdasarkan gaya medan magnet. Pada kompas selalu terdapat sebuah magnet sebagai komponen utamanya. Magnet tersebut biasanya berbentuk sebuah jarum penunjuk. Saat magnet penunjuk tersebut berada dalam keadaan bebas, maka akan mengarah ke utara-selatan magnet bumi. Inilah yang dijadikan dasar dalam pembuatan kompas dan alat navigasi berbasis medan magnet yang lain. Klinometer adalah alat sederhana untuk mengukur sudut elevasi antara garis datar dan sebuah garis yang menghubungkan sebuah titik pada garis datar tersebut dengan titik puncak (ujung) sebuah objek. Aplikasinya digunakan untuk mengukur tinggi (panjang) suatu objek dengan memanfaatkan sudut elevasi. Dengan kata lain fungsi atau kegunaannya adalah untuk menentukan besar sudut elevasi dalam mengukur tinggi obyek secara tidak langsung. 11 Gambar 2. Clinometer sebagai penunjuk teknis untuk mengetahui kelerengan/ kemiringan dalam pengukuran dan pemetaan tanah. Meteran disebut juga sebagai pita ukur atau tape atau bisa disebut juga sebagai rol meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jarak atau panjang. Meteran juga berguna untuk mengukur sudut, membuat sudut siku-siku, dan juga dapat digunakan untuk membuat lingkaran. Gambar 3. Rol meter sebagai alat untuk mengetahui jarak dalam pengukuran dan pemetaan tanah. Satuan yang digunakan dalam meteran adalah mm atau cm, feet atau inchi. Pita ukur atau meteran tersedia dalam ukuran panjang 10 meter, 15 meter, 30 meter sampai 50 meter. Pita ukur biasanya dibagi pada interval 5 mm atau 10 mm. 2) Alat ukur optik, adalah alat ukur tanah yang dilengkapi dengan optik dan merupakan suatu kesatuan/ unit alat yang dapat mengukur beberapa macam ukuran, misalnya untuk mendapatkan data jarak, 12 azimuth/ sudut horizontal dan kemiringan/ sudut vertikal cukup dengan hanya satu alat yaitu theodolit untuk penyipat ruang dan water pas untuk penyipat datar. 3) Alat ukur elektronik, adalah alat ukur tanah dengan menggunakan gelombang infra merah (GeAs-diode) yang tidak dapat dilihat. Gelombang ini melewati jarak yang diukur pulang pergi hampir sama dengan kecepatan cahaya, sebagian dari gelombang-gelombang yang diterima oleh suatu prisma reflector akan dikembalikan ke obyektif pesawat penerima dan difokuskan atas suatu foto diode. Pada meter getaran frekwensi diukur perbedaan getaran frekwensi antara gelombang yang dipancarkan dengan gelombang yang ditangkap oleh refleksi sasaran. Perbedaan ini menentukan jarak antara alat ukur tanah dan sasaran. Penggunaan alat ukur tanah selalu disesuaikan dengan maksud dan tujuan suatu pengukuran. Pengukuran yang memerlukan ketelitian yang tinggi dengan yang tidak memerlukan ketelitian, maka jenis alat akan berbeda. Dalam bidang survey pemetaan dan pengukuran tanah telah banyak dibuat peralatan mengukur sudut, baik digunakan untuk mengukur sudut atau didesain untuk keperluan lain. Dalam buku ini akan dibahas 3 (tiga) alat yang berhubungan erat dengan pengukuran dan perpetaan digital yaitu Global Positioning System (GPS), Theodolite Digital dan Total Station. b. Global Positioning System (GPS) 1) Pengertian GPS Dalam kegiatan yang terkait dengan pengumpulan data melalui pengukuran atau pengamatan untuk mendapatkan posisi/koordinat geografis, sesuai dengan kemajuan perkembangan teknologi penentuan posisi akhir-akhir ini banyak digunakan penentuan posisi dengan 13 memanfaatkan konstelasi satelit NAVASTAR – GPS (Navigation Satellite using Time And Ranging-Global Positioning System) atau lebih dikenal dengan GPS. GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, kepada banyak orang secara simultan. Pada saat ini, sistem GPS sudah banyak digunakan orang diseluruh dunia. Di Indonesia GPS juga sudah banyak diaplikasikan, terutama yang terkait dengan aplikasi-aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi. Dibandingkan dengan sistem dan metoda penentuan posisi lainnya, GPS mempunyai banyak kelebihan dan menawarkan waktu lebih banyak keuntungan, baik dalam segi operasionalisasinya maupun kualitas posisi yang diberikan. Bila dibandingkan dengan teknologi yang dipakai sebelumnya, teknologi penentuan posisi dengan GPS menjanjikan berbagai kemudahan; mudah, cepat, berketelitian tinggi. Akan tetapi segala kemudahan ini dalam prakteknya menyembunyikan berbagai kesulitan, terutama bila koordinat suatu lokasi yang dihasilkan dari teknologi GPS di-plot pada peta kerja ternyata tidak sesuai. Sesuai dengan perkembangan teknologi yang sudah dapat dicapai hingga pada saat ini, khususnya di bidang pemetaan dan pengukuran, penggunaan peralatan seperti GPS sudah menjadi kebutuhan karena beberapa kemudahan dan kelebihan yang diberikan oleh alat ini. Penggunaan GPS dalam menentukan posisi/koordinat satu pohon, ataupun suatu lokasi tertentu bahkan pemetaan dan navigasi telah banyak digunakan. Untuk itu pengetahuan mengenai GPS dan 14 operasionalnya sendiri menjadi hal yang penting bagi para pelaksana tugas pengukuran dan perpetaan. Dalam upaya untuk meningkatkan kualitas sumber daya manusia yang mampu memahami dan mengaplikasikan penggunaan GPS terutama untuk tujuan pengukuran dan perpetaan di berbagai Unit Pelaksana Teknis secara lebih professional, ketersediaan tenaga pelaksana yang mahir dan terlatih adalah suatu hal yang penting dimana hal ini dapat dilakukan melalui training/pelatihan baik untuk tingkat dasar hingga lanjutan. GPS merupakan metoda penentuan posisi ekstra terestris yang menggunakan satelit GPS sebagai target pengukuran. Penentuan posisi titik dengan metoda ekstra terestris adalah suatu survei penentuan posisi titik yang dilakukan dengan mengamati target atau obyek yang terletak di ruang angkasa. Obyek atau target yang dibidik tersebut dapat berupa benda alam (seperti bulan, matahari, bintang) atau dapat berupa benda buatan manusia (satelit Doppler, satelit GPS). Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, kepada banyak orang secara simultan. Metoda ini dinamakan penentuan posisi secara global karena koordinat yang dihasilkannya bersifat geosentrik, artinya pusat massa bumi dianggap sebagai pusat sistem koordinat sehingga sistem koordinat ini berlaku di seluruh dunia. Sebagai bidang referensi (bidang datum) koordinat digunakan elipsoid World Geodetic System 1984 (WGS 1984). Pada prinsipnya penentuan posisi dengan metoda ini adalah penentuan posisi dengan melakukan pengukuran jarak dari satelit ke alat penerima yang berdiri di atas titik yang akan ditentukan koordinatnya. 15 Target yang dibidik ini berupa benda buatan manusia, yaitu satelit yang setiap saat memancarkan sinyal serta selalu dimonitor oleh alat pengontrol yang ditempatkan di beberapa tempat tertentu di bumi. Target tersebut adalah satelit Doppler dan satelit GPS. Dalam metoda ini, benda-benda angkasa tersebut berfungsi sebagai titik kontrol dan tempat alat ukur berdiri yang berfungsi sebagai titik yang akan ditentukan posisinya. Untuk benda-benda alam, posisi setiap saat benda-benda tersebut sudah tercatat dalam bentuk tabel, misalnya tabel deklinasi bintang, tabel deklinasi matahari dan sebagainya. Sedangkan benda buatan manusia, posisi satelit selalu dipancarkan setiap saat melalui sinyal satelit. Dengan mengetahui koordinat benda-benda angkasa (berfungsi sebagai titik ikat) serta pengamatan yang dilakukan terhadap benda-benda angkasa tersebut, maka koordinat titik ukur dapat ditentukan. Penetuan posisi dengan menggunakan benda-benda alam sebagai titik ikatnya sudah jarang digunakan lagi, karena metode tersebut sangat tergantung kepada keadaan cuaca. Sebagai penggantinya, dikembangkan metoda penentuan posisi dengan satelit. Metoda yang banyak digunakan sekarang adalah metoda penentuan posisi dengan GPS. Posisi suatu titik biasanya dinyatakan dengan koordinat (dua dimensi atau tiga dimensi) yang mengacu pada suatu sistem koordinat tertentu. Sistem koordinat itu sendiri didefinisikan dengan menspesifikasi tiga parameter berikut: a) lokasi titik nol dari sistem koordinat, b) orientasi dari sumbu-sumbu koordinat, dan c) besaran (kartesian, curvilinear) yang digunakan untuk mendefinisikan posisi suatu titik dalam sistem koordinat tersebut. 16 Dalam penentuan posisi suatu titik di permukaan bumi, titik nol dari sistem koordinat yang digunakan dapat berlokasi di titik pusat massa bumi (sistem koordinat geosentrik), maupun di salah satu titik di permukaan bumi (sistem koordinat toposentrik). Sistem koordinat geosentrik banyak digunakan dalam penentuan metoda-metoda penentuan posisi ekstra terestris yang menggunakan satelit dan benda-benda langit lainnya. Dilihat dari besaran koordinat yang digunakan, posisi suatu titik dalam sistem koordinat ada yang dinyatakan dengan besaran-besaran jarak seperti sistem koordinat Kartesian dan ada yang dinyatakan dengan besaran sudut dan jarak seperti koordinat geodetik. Pada penentuan posisi dengan GPS, posisi titik dipermukaan bumi diberikan dalam koordinat kartesian tiga dimensi (X,Y,Z) dalam sistem koordinat WGS 1984 yang merupakan suatu realisasi dari sistem CTS (Conventional Terrestrial System). Koordinat kartesian tersebut selanjutnya dapat ditransformasikan menjadi koordinat geodetik seandainya diperlukan. GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit, yang didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti dan juga informasi mengenai waktu secara kontinyu di seluruh dunia yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca. Pada prinsipnya penentuan posisi dengan metoda ini adalah penentuan posisi dengan melakukan pengukuran jarak dari satelit ke alat penerima yang berdiri di atas titik yang akan ditentukan koordinatnya. Dalam penentuan posisi suatu titik di permukaan bumi, titik nol dari sistem koordinat yang digunakan dapat berlokasi di titik pusat massa bumi (sistem koordinat geosentrik), maupun di salah satu titik di permukaan bumi (sistem koordinat toposentrik). Sistem koordinat 17 geosentrik banyak digunakan dalam penentuan metoda-metoda penentuan posisi ekstra terestris yang menggunakan satelit dan benda-benda langit lainnya. Kelebihan dari sistem GPS ini antara lain adalah: a) Pemakaian sistem GPS sampai saat ini tidak dikenakan biaya, b) Cara pengoperasiannya mudah, cepat, akurat, c) Tidak tergantung cuaca & dapat digunakan secara simultan, d) Relatif sulit memanipulasi data pengamatan, e) Cakupan wilayah pengukuran cukup luas, f) Ada kecenderungan ukuran receiver semakin kecil, g) Kondisi saling keterlihatan antar stasiun seperti metode penentuan posisi konvensional tidak berlaku. Kelemahan GPS diantaranya: a) Tidak dapat digunakan jika ada penghalang antara alat penerima sinyal dengan satelit GPS, b) Diperlukan proses transformasi koordinat apabila penentuan posisi harus dipresentasikan dalam datum lainnya, c) Komponen tinggi dari koordinat tiga dimensi yang diberikan oleh GPS adalah tinggi yang mengacu ke permukaan ellipsoid, yaitu ellipsoid GRS (Geodetic Reference System) 1980, d) Sumberdaya manusia yang menguasai masalah teknologi ini di Indonesia relatif masih belum banyak. 2) Sistem GPS GPS sebagai suatu sistem terdiri dari tiga segmen utama, yakni space segmen, control segmen, dan user segmen sebagaimana gambar 4 berikut ini : 18 Gambar 4. Sistem/ komponen yang terlibat dalam mekaisme GPS Space segmen merupakan subsistem yang berada di angkasa, terdiri dari 24 satelit (21 aktif dan 3 cadangan) yang mengorbit pada ketinggian 20.200 km dari permukaan bumi. Dua puluh empat satelit tersebut mengorbit dalam enam bidang orbit, masing-masing bidang orbit memuat empat satelit. Keduapuluh empat satelit tersebut menempati enam lintasan orbit yang menyerupai lingkarang dengan inklinasi 55o terhadap bidang equator, dengan ketinggian rata-rata 20.200 km dari permukaan bumi. Setiap lintasan orbit ditempati oleh empat buah satelit, dengan jarak antar satelit sedemikian rupa sehingga setiap saat dapat diamati empat buah satelit dengan geometri yang baik. Bobot setiap satelit kurang lebih 800 kg, bergerak dalam setiap orbit dengan kecepatan 4km/detik dengan periode 11 jam 58 menit. Next >