Transcription

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry RisdiantoPENENTUAN KOORDINAT GEODETIK TITIK BM PASUT JAWA DARI DATAPENGAMATAN GPSHerry RisdiantoJurusan Teknik Survei dan PemetaanUniversitas Indo Global Mandiri PalembangEmail: harun [email protected] dari penelitian ini adalah untuk menentukan koordinat geodetik titik BM Pasut Pulau Jawa. Penentuankoordinat dilakukan dengan pengukuran GPS di titik BM Pasut selama 3 hari. Ketelitian hasil pengolahan dataditunjukan dari nilai simpangan baku koordinat lintang (φ), bujur (λ), dan tinggi elipsoid (h) masing-masing titik.Hasil pengolahan data menunjukan bahwa koordinat lintang memiliki ketelitian berkisar antara 1,84 x 10-6 detiksampai 1,84 x 10-6 detik. Koordinat bujur memiliki ketelitian berkisar antara 1,85 x 10 -6 detik sampai 1,94 x 10-6detik. Sedangkan ketinggian elipsoid memiliki ketelitian berkisar antara 9 sampai 12 cm. Titik pengamatan yangmemiliki ketelitian tinggi elipsoid paling baik adalah Sunda Kelapa, dengan tingkat ketelitian sebesar 9,7 cm,sedangkan titik pengamatan yang memiliki ketelitian tinggi elipsoid paling rendah adalah Prigi, dengan tingkatketelitian sebesar 12 cm.Kata kunci : geodetik, koordinat, GPS, ellipsoid.AbstractThe purpose of this research was to determine the geodetic coordinates Tidal BM points of Java. Determinationof the coordinates is done by GPS measurements at this points for 3 days. Accuracy of the data processing shownon the value of the standard deviation of latitude (φ), longitude (λ), and ellipsoid height (h). The Results of dataprocessing showed that latitude coordinates has range accuracy from 1.84 x 1.84 x 10-6 sec to 10-6 sec. Longitudecoordinates has range accuracy from 1.85 x 1.94 x 10-6 sec to 10-6 sec. While the ellipsoid height has rangeaccuracy from 9 to 12 cm. Observation point that has the highest accuracy of ellipsoid high is Sunda Kelapa, witha level of accuracy of 9.7 cm, while the observation point that has the lowest of accuracy ellipsoid high is Prigi,with a level of accuracy of 12 cm.Keywords : geodetic, coordinates, GPS, ellipsoid21

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdiantotinggi elipsoid, sedangkan nilai MLRreferensi tinggi adalah titik nol rambu pasut.Untuk mentransformasikan nilai MLRsehingga bereferensi tinggi elipsoid makaperlu diikatkan dengan titik yang memilikinilai koordinat geodetiknya. Titik ikat yangbiasanya digunakan adalah titik ikat BenchMark (BM) yang berada di dekat stasiunpengamatan pasut (BM Pasut). Koordinatgeodetik dapat ditentukan dengan melakukanpengukuran GPS. Pada penelitian ini telahdilakukan pengukuran dan pengolahan datapengamatan GPS di titik BM Pasut PulauJawa. Penelitian ini dibatasi dengan hanyameneliti 6 titik BM Pasut yang tersebar diPulau Jawa, yaitu BM Pasut Cilacap,Pamengpeuk, Prigi, Sadeng, Semarang, danSunda Kelapa.I. PENDAHULUANIndonesia merupakan negara kepulauanyang terdiri lebih dari 17.000 buah pulau(Kahar, dkk., 1994). Indonesia setidaknyamemiliki lima buah pulau besar yaitu PulauJawa, Kalimantan, Papua, Sulawesi, danSumatera. Masing-masing pulau tersebutmemiliki beberapa referensi ketinggian(datum vertikal) lokal sendiri-sendiri yangtidak terkoneksi antara satu dan yang lainnya.Idealnya, datum vertikal mengacu padabidang geoid (Merry, 2003), yaitu model fisisbumi yang merupakan bidang equipotensialgayaberat. Pada prakteknya di Indonesia,referensi yang digunakan adalah muka lautrerata (MLR) yang diukur pada satu ataubeberapa stasiun pasang surut (pasut) dalamperiode waktu tertentu. Antar stasiun pasuttidak saling terkoneksi, sehingga tinggi MLRterhadap geoid yang dijadikan sebagai datumvertikal dari masing-masing stasiun pasutbersifat lokal yang bisa memiliki perbedaanhingga mencapai 2 m (Jiao, dkk., dalamZhang, dkk., 2008). Permasalahan padasistem ini dapat mempengaruhi berbagaikegiatan yang memerlukan data ketinggian diIndonesia. Solusi untuk mengatasi masalahtersebut memerlukan upaya penyatuan(unifikasi) sistem tinggi sehingga masingmasing datum vertikal berada pada bidangreferensi yang sama.Kahar, dkk. (1994) mengungkapkanbahwa masalah unifikasi sistem tinggi dapatdilakukan dengan dua cara, yaitu: (1) melaluipenentuan topografi paras laut (TPL), dan (2)melalui penentuan beda potensial antara titiktitik pengamatan pasut. Penentuan TPLdilakukan karena TPL merupakan sumberutama yang mendasari perbedaan datumvertikal (Vergos dan Tziavos, 2012). TPLmerupakan bias antara MLR dan geoid(Novotny, dkk., 2006).Penentuan TPL dapat dilakukanapabila MLR dan geoid memiliki referensiketinggian yang sama, yaitu elipsoid. Nilaiundulasi geoid (geoid) memiliki referensiII. TINJAUAN PUSTAKAII.1. Global positioning System (GPS)Global Positioning System (GPS)merupakan sistem penentuan posisi yangmenggunakan teknologi satelit (Xu, 2007).GPS mulai dikembangkan pada tahun 1973oleh Departemen Pertahanan Amerika danmulai digunakan untuk menyelesaikanpermasalahan geodesi sejak tahun 1983(Seeber, 2003). Sistem GPS memiliki 24satelit yang ditempatkan pada 6 buah orbitdimana terdapat 4 satelit pada masing-masingorbit (Kaplan dan Hegarty, 2006). Prinsipyang mendasari penentuan posisi pada GPSadalah dengan mengukur jarak antarareceiver dan satelit pengamatan GPS yangtelah diketahui posisinya. Melalui data posisisatelit dan jarak antara receiver dan satelit,maka posisi dari receiver dapat ditentukan(Xu, 2007).Sistem GPS terdiri atas tiga segmenutama, yaitu segmen angkasa, segmen sistemkontrol, dan segmen pengguna. Segmenangkasa terdiri dari satelit-satelit yangterletak pada ketinggian sekitar 20200 kmdari permukaan bumi. Segmen sistem kontrolterdiri dari stasiun pemonitor dan pengontrolkondisi satelit. Sedangkan segmen pengguna22

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdiantomerupakan pemakai GPS termasuk alat-alatpenerima dan pengolah sinyal GPS (receiverGPS) dan perangkat lunak pengolah dataGPS (Seeber, 2003).Dalam hal ini,PΦρII.1.1. Data Pengamatan GPSSetiap satelit GPS secara kontinyumemancarkan sinyal-sinyal gelombang padafrekuensi L-band yang dinamakan L1 dan L2.Sinyal L1 berfrekuensi 1575,42 MHz dansinyal L2 berfrekuensi 1227,60 MHz. SinyalL1 membawa 2 buah kode biner yangdinamakan kode-P (p-code, Precise orPrivate Code) dan kode-C/A 9C/A-code(Clear Access or Coarse Acquisation),sedangkan sinyal L2 hanya membawa kodeC/A (Kahar, dkk., 1994). Dengan mengamatisinyal-sinyal dari satelit dalam jumlah danwaktu yang cukup, kemudian dapat diprosesuntuk memperoleh informasi mengenaiposisi, kecepatan ataupun waktu.Data pengamatan dasar GPS adalahfase (carrier phase, ϕ) dan waktu tempuh ( t)dari sinyal-sinyal L1 dan L2 (Abidin, 2007).Hasil pengamatan tersebut diperoleh duajenis jarak yaitu pseudorange dan carrierphase. Pseudorange adalah jarak hasilhitungan oleh receiver GPS dari data ukuranwaktu perambatan sinyal satelit ke receiver,sedangkan carrier phase adalah beda faseyang diukur oleh receiver GPS dengan caramengurangkan fase sinyal pembawa yangdatang dari satelit dengan sinyal serupa yangdibangkitkan dalam receiver (Rizos, 1999dalamPanuntun,2012).Persamaanpengamatan dengan pseudorange dan carrierphase berturut-turut dinyatakan dalampersamaan (II.1) dan persamaan (II.2)(Kahar, dkk., 1994) :cλNe,εdt, dTdion, dtrop: jarak pseudorange (m): jarak fase (m): jarak geometris antarapengamat dengan satelit (m): kecepatan cahaya dalamruang vakum (m/dt): panjang gelombang darisinyal (m): ambiguitas fase: efek dari multipath dan noise: kesalahan dan offset darijam receiver dan jam satelit(m): bias yang disebabkan olehrefraksi ionosfer dantroposfer (m)II.1.2. Penentuan Posisi MenggunakanGPSPenentuan posisi menggunakan GPSdapat dilakukan dengan dua metode, yaitumetode absolut dan metode relatif. Penentuanposisi menggunakan metode absolut dapatdilakukan dengan menggunakan sebuahreceiver GPS. Sedangkan penentuan posisimetode relatif dilakukan menggunakanminimum dua buah receiver GPS (ElRabbany, 2002).Penentuan posisi metode absolut atauyang biasanya dikenal sebagai standalonepositioning merupakan penentuan posisiyang paling mendasar pada sistem GPS.Posisi titik pengamatan dapat ditentukandengan mengukur jarak antara receiver dansatelit GPS yang posisinya sudah diketahui.Koordinat diperoleh dari receiver yangmengamati minimum empat buah satelit yangmasing-masing diukur jaraknya. Penentuanposisi menggunakan metode absolut hanyamenggunakan data pengukuran pseudorangesehingga menghasilkan koordinat denganketelitian yang relatif rendah. Metode inihanya digunakan untuk pekerjaan yangmensyaratkan ketelitian yang tidak terlalutinggi saja, semisal untuk penentuan posisiP ρ c. (dt dT) dion dtrop e.(II.1)Φ ρ c. (dt dT) λ. N dion dtrop ε.(II.2)23

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdiantopendekatan dalam rangka perencanaanproyek.Penentuan posisi metode relatif(relative positioning) atau yang biasa sitioning)dilakukanmenggunakan minimum dua buah receiveryang masing-masing receiver mengamatiminimum empat buah satelit. Penentuanposisi metode relatif dapat menggunakandata pengukuran jarak pseudorange maupuncarrier phase, sehingga dapat menghasilkankoordinat dengan tingkat ketelitian yanglebih baik. Pada prinsipnya, penentuan posisimetode relatif mengarah pada penentuanvektor antar dua titik berdiri alat yangbiasanya disebut sebagai baseline (Sunantyo,1999 dalam Panuntun, 2012).Gambar II.1. Prinsip penentuan posisi metode absolut (El-Rabbany, 2002)Gambar II.2. Prinsip penentuan posisi metode relatif (Widjajanti, 2010)posisi titik yang lain yang dijadikan sebagaiacuan. Sedangkan secara absolut, posisi suatutitik dinyatakan dengan koordinat, baikdalam ruang satu, dua, tiga, maupun empatdimensi. Penjaminan adanya konsistensi danII.2. Sistem KoordinatPosisi suatu titik di permukaan bumidapat didefinisikan secara absolut maupunrelatif. Secara relatif, posisi suatu titikditentukan berdasarkan letaknya terhadap24

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdiantostandarisasi, perlu ada suatu sistem dalammenyatakan koordinat. Sistem ini disebutsistem referensi koordinat, atau secarasingkat disebut sistem koordinat (Abidin,2001).Dalam bidang geodesi, secara garisbesar dikenal dua macam sistem koordinat,yaitu sistem koordinat terestris dan sistemkoordinat langit. Sistem koordinat terestrismeliputi sistem koordinat geografik dangeodetik yang biasanya digunakan untukmendefinisikan posisi suatu titik dipermukaan bumi. Sedangkan sistemkoordinat langit meliputi sistem koordinathorison, sistem koordinat sudut waktu dansistem koordinat ekliptika. Sistem koordinatlangit ini digunakan untuk mendefinisikanposisi benda-benda langit seperti bintang,matahari, planet, bulan, satelit buatan dansebagainya (Fahrurrazi, 2011). Dalam tulisanini disajikan sistem koordinat terestris yangdijadian acuan bagi posisi titik-titik dipermukaan bumi dengan komponenkoordinat geodetik (φp, λp, hp) dan kartesi(Xp, Yp, Zp).Sistemkoordinatterestrialmerupakan sistem koordinat yang digunaansebagai acuan posisi spasial titik-titikdipermukaan bumi dan sekitarnya atauobyek-obyek yang terkait dengan bumi(Fahrurrazi, 2011). Dalam sistem koordinatini bumi dimodelkan berbentuk elipsoidmaupun bola. Apabila model elipsoid yangdigunakan, maka sistem koordinat yangdikembangkan adalah sistem koordinatgeodetik.Dalam penentuan posisi titik dipermukaan bumi, titik nol (origin) dapatberlokasi di titik pusat masa bumi (sistemkoordinat geosentrik), maupun di salah satutitik di permukaan bumi (sistem koordinattoposentrik) (Abidin, 2001).Sistemkoordinat geosentrik banyak digunakandalam metode-metode penentuan posisiekstra-terestris yang menggunakan satelitdan benda-benda langit lainnya, dan sistemkoordinat toposentrik banyak digunakan olehmetode-metode penentuan posisi terestris.II.2.1. Sistem Koordinat GeodetikSistem koordinat geodetik mengacupada model elipsoid tertentu dan tergantungjuga pada ukuran, bentuk dan orientasi tigadimensi elipsoid yang digunakan (elipsoidreferensi). Posisi suatu titik dalam sistemkoordinat geodetik dapat dinyatakan dengankomponen lintang geodetik (φ), bujurgeodetik (λ), dan tinggi (h). lintang geodetikmerupakan jarak busur meridian diukurmulai dari ekuator (0o) ke arah kutub utara(positif) atau ke arah kutub selatan (negatif)sampai ke proyeksi titik pengamatan padapermukaan elipsoid referensi. Bujur geodetikmerupakan jarak busur ekuator diukur mulaidari meridian Greenwich (0o) ke arah timur(positif) atau ke arah barat selatan (negatif)sampai ke meridian yang dilalui titikpengamatan. Sedangkan tinggi adalah titiksuatu titik di atas bidang elipsoid referensiyang diukur sepanjang garis normal elipsoidyang melalui titik tersebut.II.2.2. Sistem Koordinat Kartesi 3DDalam sistem koordinat kartesi 3Dorigin dan orientasi sumbu-sumbu koordinatdidefinisikan sebagai berikut (Fahrurrazi,2011) :1. Origin sistem koordinat berimpitdengan titik pusat bumi (geosentrik).2. Sumbu Z positif ke arah kutub utara.3. Sumbu X positif ke arah meridianGreenwich.4. Sumbu Y melengkapi sumbu X dansumbu Z sedemikian sehinggamembentuk sistem tangan kanan.Geometri dari sistem koordinatgeodetik dan sistem koordinat kartesi 3Ddiperlihatkan pada Gambar II.3.25

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdianto𝑌𝜆 𝑡𝑎𝑛 1 (𝑋) .(II.7)Sedangkan nilai koordinat lintang dan tinggiharus dihitung dengan iterasi, yaitu dengancara:1. Menghitung nilai φ pendekatandengan persamaan (II.8).𝑍𝜑𝑜 𝑡𝑎𝑛 1 ( 𝑋 2 2 ) .(II.8) 𝑌2. MenghitungnilaiNdenganmenggunakan persamaan (II.9).𝑎𝑁𝑖 . (II.9)22Gambar II.3. Geometri sistem koordinatgeodetik dan sistem koordinatkartesi 3D (Abidin, 2001) (1 𝑒 𝑠𝑖𝑛 𝜑𝑖 )3. Menghitung nilai h menggunakanpersamaan (II.10).II.3. Transformasi KoordinatII.3.1. Transformasi Koordinat GeodetikKe Kartesi 3dTransformasikoordinat,darikoordinat geodetik ke koordinat kertesian 3Ddapat dilakukan dengan menggunakanpersamaan (II.3), (II.4) dan (II.5) (Fahrurrozi,2011).ℎ𝑖 cos 𝜑𝑖 𝑁𝑖 (II.10)4. Menghitungnilaiφdenganmenggunakan persamaan (II.11).𝑍𝜑𝑖 1 𝑡𝑎𝑛 1 ( 𝑋 2𝑒 2 𝑁𝑖𝑁𝑖 ℎ𝑖 1 𝑌 2(1 ) ) (II.11)Langkah 2 sampai dengan langkah 4diulangi sampai perbedaan harga φi 1– φi tidak signifikan (mendekati nol)X (N h) cos φ cos λ . .(II.3)Y (N h) cos φ sin λ . (II.4)Z [N(1 – e2) h] sin φ . .(II.5)II.4. Simpangan BakuAnalisis terhadap hasil pengolahandata dapat dilakukan dengan menggunakannilai simpangan baku. Nilai simpangan bakumerupakan besaran yang menyatakanpenyimpangan terhadap nilai rata-ratanya.Nilai simpangan baku dihitung denganmenggunakan persamaan (II.12) (modifikasiWalpole dan Myers, 1995).Dimana,𝑁 𝑎 𝑋 2 𝑌 2 . (II.6) (1 𝑒 2 𝑠𝑖𝑛2 𝜑)Dalam persamaan-persamaan tersebut, Nmerupakan jari-jari kelengkungan vertikalutama untuk lintang titik pengamatan. (𝑁 𝑁 )2II.3.2. Transformasi Koordinat Kartesi 3DKe Koordinat GeodetikTransformasi koordinat kartesi 3D kekoordinat geodetik dapat dilakukan denganmenggunakan persamaan (II.7) s.d (II.11)(Fahrurrazi, 2011). Nilai koordinat bujurgeodetik dapat langsung dihitung denganmenggunakan persamaan (II.7).𝑚𝑖𝛿 .(II.12)𝑛 1Dalam hal ini,δ: simpangan bakuNm: nilai rata-rataII.5. Perambatan kesalahanData pengukurandi lapanganbiasanya digunakan untuk menghitung26

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdiantobesaran lainnya berdasarkan hubunganfungsional (model matematika). Jika hasilukuran di lapangan mengandung kesalahan,maka hasil hitungan juga mempunyaikesalahan. Penentuan kesalahan hitungansebagai fungsi dari kesalahan pengukurandisebut sebagai perambatan kesalahan(Mikhail dan Gracie, 1981).Dimisalkan x merupakan nilai ukurandan y merupakan nilai baru yang dihitungdari nilai x sesuai dengan persamaan (II.13).y ax b .(II.13)Persamaan (II.13) direpresentasikan olehgaris lurus seperti yang diperlihatkan padaGambar II.4.Gambar II.4. Grafik persamaan garis lurusApabilax1merupakannilaisebenarnya dari x dan dx merupakankesalahan dari x, maka nilai x dirumuskanpada persamaan (II.14) (Mikhail dan Gracie,1981).Jika dy merupakan kesalahan dari y,berdasarkan persamaan (II.16) maka nilai dydapat dihitung menggunakan persamaan(II.17) dan (II.18).dy adx (II.17)x x1 dx.(II.14)𝑑𝑦 Kemudian jika y1 merupakan nilaisebenarnya dari y, maka y1 dapat dihitungdari nilai x1 dengan menggunakan persamaan(II.15)𝑑𝑦𝑑𝑥𝑑𝑥 (II.18)Persamaan(II.18)merupakanpersamaan untuk menghitung perambatankesalahan untuk persamaan linier. Hitunganperambatan kesalahan untuk persamaan nonlinier dilakukan menggunakan persamaan(II.19) (Mikhail dan Gracie, 1981).y1 ax1 b (II.15)Dengan mensubtitusikan persamaan(II.14) ke dalam persamaan (II.15) makadiperoleh persamaan (II.16).𝑑𝑦 y y1 adx .(II.16)𝑑𝑦𝑑𝑥𝑑𝑥 𝑑𝑥 2 .(II.19)Persamaan (II.18) dan (II.19)digunakanuntukmenghitungnilaiperambatan kesalahan untuk fungsi y yangmemiliki satu variabel x. Apabila fungsi yterdiri lebih dari satu variabel (x1, x2, x3, ,xn), maka nilai perambatan kesalahannyadapat dihitung menggunakan persamaan(II.20) (Soeta’at, 2003).27

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdianto𝑑𝑦 24. GAMIT dan GLOBK versi 10.4,untuk pengolahan data GPS.5. Matlab 2009, untuk membuatprogramhitungantransformasikoordinat.6. Microsoft Word 2010, untuk prosespenulisan laporan𝑑𝑦 2 (𝑑𝑥 ) 𝑑𝑥1 2 𝑑𝑦 21𝑑𝑦 2(𝑑𝑥 ) 𝑑𝑥2 2 (𝑑𝑥 ) 𝑑𝑥3 2 2𝑑𝑦232(𝑑𝑥 ) 𝑑𝑥𝑛 (II.54)𝑛Apabila dx yang digunakan adalah variandari pengukuran (δx2) dan δy2 adalah variandari y, maka persamaan (II.20) menjadipersamaan (II.21).𝑑𝑦 2𝑑𝑦 212III.2. Tahapan PenelitianIII.2.1. Penentuan lokasi penelitianPenelitian ini dilakukan di wilayah pesisirselatan Pulau Jawa. Stasiun pasut yangdigunakan sebagai obyek kajian penelitianyaitu stasiun pasut Cilacap, Pamengpeuk,Prigi, Sadeng, Semarang, dan Sunda KelapaCilacap, Sadeng dan Prigi.𝛿𝑦 2 (𝑑𝑥 ) 𝛿𝑥1 2 (𝑑𝑥 ) 𝛿𝑥2 2 (𝑑𝑦 22) 𝛿𝑥3 𝑑𝑥3𝑑𝑦2(𝑑𝑥 ) 𝛿𝑥𝑛 2 (II.21)𝑛III. CARA PENELITIANIII.1. Bahan dan Alat Penelitiana. Bahan yang digunakan dalam penelitianini terdiri dari:1. Data pengamatan GPS titik BM PasutCilacap, Pamengpeuk, Prigi, Sadeng,Semarang, dan Sunda Kelapa selama3 hari pada tanggal 6 September 2013sampai dengan 8 September 2013(doy 249, doy 250, dan doy 251)dalam bentuk data observasi dannavigasi.2. Data pengamatan stasiun IGS, yaitudata pengamatan stasiun CNMR,COCO, CUSV, DGAR, DARW,KAT1, dan PIMO.3. Data precise ephemeris yang berupadata IGS final orbit.III.2.2. Pengumpulan DataData-data yang digunakan dalampenelitian ini terdiri dari data yang diukurdilapangan dan data yang diperoleh dengancara mengunduh dari situs penyedia masingmasing data.Tabel III.1. Jenis data yang diperlukandalam penelitianInstansi PenyediaNoJenis DataData1DataPengukurandipengamatanlapanganGPS titik aStasiun IGS.gov3Datapricise Website:ephemerishttp://igscb.jpl.nasa.govb. Peralatan yang digunakan padapenelitian ini terdiri dari perangkat kerasdan perangkat lunak yang antara lain,yaitu:1. Satu buah notebook yang digunakansebagai alat pengolah data.2. Printer yang digunakan untukmencetak hasil.3. TEQC, untuk pengujian kualitas dataGPS.III.2.3. Pengolahan DataPengukuran GPS dilakukan untukmendapatkan koordinat geodetik BM pasut dilokasi pengamatan pasut Prigi, Sadeng, danCilacap. Agar menghasilkan koordinatdengan tingkat ketelitian yang lebih baikmaka dilakukan pengukuran menggunakan28

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdiantometode differential. Pengukuran dilakukandengan menambah titik pengamatan lainyaitu BM pasut di lokasi pengamatan pasutPamengpeuk, Semarang, dan Sunda Kelapa.Hal ini dilakukan untuk menghasilkangeometri jaring GPS yang lebih baik.Raw data pengukuran GPS tidak bisalangsung digunakan. Raw data harus diolahterlebih dahulu sehingga menghasilkankoordinat dengan tingkat ketelitian yangbaik. Tahapan pengolahan data GPS hinggamenghasilkan koordinat geodetik dijelaskanpada tahapan seperti yang ditunjukkan dalamdiagram alir pada Gambar III.1.APengolahan datadengan GLOBKKoordinatkartesi 3DAnalis simpanganbakuTransformasi koordinat danpenghitungan rambatankesalahan (Matlab)KoordinatgeodetikMulaiSelesaiRaw DataGPSGambar III.1. Diagram alirpengolahan raw data pengukuran GPS1. Uji kualitas data. Sebelum melakukanpengolahan data menggunakan GAMITdan GLOBK, perlu dilakukan pengujianterlebih dahulu terhadap raw datapengukuran GPS untuk mengetahuikualitas dari raw data tersebut. Kualitasdata pengukuran ditunjukkan dari nilaimoving average dari multipath untuksinyal LI (MP1) dan nilai moving averagedari multipath untuk sinyal L2 (MP2).2. Pengolahan data. Pengolahan datapengukuranGPSdilakukanmenggunakan GAMIT dan GLOBK.Pengolahan data dilakukan secarabersama-sama dengan titik pengamatanGPS tambahan yaitu BM pasutPamengpuek, Semarang, dan SundaKelapa.Prosespengolahandatadilakukan dengan mengikatkan titik-titikpengamatan GPS dengan titik ikat globalUji kualitas data(TEQC)Pengolahan datadengan GAMITAnalis baselineA29

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry Risdiantoberjumlah tujuh buah yaitu, CNMR,COCO, CUSV, DGAR, DARW, KAT1,dan PIMO.3. Transformasi koordinat dan hitunganperambatan kesalahan. Hasil pengolahandata menggunakan GAMIT dan GLOBKadalah koordinat kartesi 3D. Karena padapenelitian ini koordinat yang dibutuhkanadalah koordinat geodetik, maka perludilakukan proses transformasi darikoordinat kartesi 3D ke koordinatgeodetik. Proses transformasi dilakukansecara iterasi dengan menggunakanpersamaan (II.7), (II.8), (II.9), (II.10) dan(II.11). Pada proses transformasikoordinat,modelelipsoidyangdigunakan adalah WGS-84. Hitunganperambatankesalahandilakukanmenggunakan persamaan (II.21) dimanay merupakan persamaan (II.7), (II.8),(II.9), (II.10) dan (II.11). Hitunganperambatan kesalahan tersebut dilakukansecara iterasi dan dilakukan tungan transformasi koordinatberhenti, yaitu ketika perbedaan harga(φi 1 – φi) tidak signifikan (mendekatinol). Hitungan transformasi koordinatdan perambatan kesalahan ini dilakukanmenggunakan perangkat lunak Matlabdengan merancang desain GraphicalUser Interface (GUI) seperti yangdiperlihatkan pada Gambar III.2.III.2.4. Metode AnalisisAnalisis hasil pengolahan data GPSdilakukan dengan melihat nilai MP1, MP2,simpangan baku koordinat X, Y, dan Z, dansimpangan baku koordinat φ, λ, dan hIV. HASIL DAN PEMBAHASANIV.2.1. Kualitas Data dengan TEQCPengukuran GPS dilakukan untukmendapatkan koordinat geodetik titik BMpasut di lokasi pengamatan pasut Prigi,Sadeng, dan Cilacap. Pengukuran dilakukanmenggunakan metode differential. Untukmenghasilkan jaring GPS yang lebih baikmaka pengukuran dilakukan denganmenambah titik pengamatan lain yaitu titikBM pasut di lokasi pengamatan pasutPamengpeuk, Semarang, dan Sunda Kelapa.Salah satu faktor yang mempengaruhikualitas data pengamatan adalah efek darimultipath yang ditunjukkan melalui nilaiMP1 dan MP2. Hasil cek kualitas datadengan TEQC memberikan nilai MP1 danMP2 yang dapat dijadikan bahan analisisuntuk mengetahui kualitas dari data yangdigunakan.Tabel IV.1 menunjukkan nilai MP1dan MP2 dari masing-masing titikpengamatan. Hasil hitungan menggunakanTEQC dari ketiga doy menghasilkan nilaiMP1 paling besar terdapat pada titikpengamatan Pamengpeuk, yaitu dengan nilairata-rata mencapai 0,881 m, sedangkan nilaiMP1 paling kecil terdapat pada titikpengamatan Semarang, yaitu dengan nilairata-rata mencapai 0,439 m. Nilai MP2paling besar terdapat pada titik pengamatanSunda Kelapa, yaitu mencapai rata-rata nilaiMP2 sebesar 0,943 m, sedangkan nilai MP2paling kecil terdapat pada titik pengamatanCilacap, dengan nilai MP2 rata-rata sebesar0,519 m. Adanya nilai MP1 dan MP2 di atas0,5 m menunjukkan bahwa terdapat beberapadata pengamatan yang kurang baik. Hal inidapat mempengaruhi tingkat ketelitian darihasil pengolahan data tersebut.Gambar III.2 GUI program hitungantransformasi koordinat30

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry RisdiantoTabel IV.1. Nilai MP1 dan MP2 masing-masing titik pengamatanNama ,572 0,562 0,3840,506MP20,572 0,625 0,3610,519PamengpeukMP10,984 0,999 0,6590,881MP20,955 0,998 0,7410,898PrigiMP10,672 0,693 0,5980,654MP20,965 0,920 0,8160,900SadengMP10,520 0,510 0,5310,520MP20,567 0,548 0,5860,567SemarangMP10,448 0,447 0,4220,439MP20,700 0,653 0,6070,653Sunda KelapaMP10,653 0,635 0,6030,630MP20,966 0,973 0,8910,943terbesarnya sebesar 20,65 cm terdapat padatitik pengamatan Sunda Kelapa.Hasil pengolahan data GPS yangdiperlihatkan pada Tabel IV.9 menunjukkanbahwa ketelitian rata-rata koordinat padasumbu X sebesar 21,95 cm, sumbu Y sebesar7,99 cm, dan sumbu Z sebesar 20,56 cm.Hasil tersebut menunjukkan bahwa nilaikoordinat sumbu Y memberikan hasil yangpaling baik, sedangkan nilai koordinat sumbuX memberikan hasil dengan tingkat ketelitianyang paling jelek.Hasil pengolahan data pengukuranGPS menunjukkan bahwa secara keseluruhantingkat ketelitian yang dihasilkan beradapada tingkat desimeter. Hanya ketelitiankoordinat sumbu Y saja yang bisa mencapaiketelitian pada tingkat sentimeter. Hal inidisebabkan oleh adanya data yang kurangbaik, yaitu data yang memiliki nilai MP1 danMP2 di atas 0,5 m, yang digunakan dalamproses pengolahan. Selain itu, adanya noisepada pseudorange, serta dugaan adanyakesalahan pada kualitas orbit, koordinatapriori, atau kondisi atmosfer diduga menjadifaktor rendahnya tingkat ketelitian koordinatyang dihasilkan.IV.2.2. Hasil Pengolahan dengan GAMITdan GLOBKHasil akhir pengolahan data GPSmenggunakan GAMIT dan GLOBKmenghasilkan koordinat dengan sistemkoordinat kartesi 3D. Nilai koordinat besertatingkat ketelitian dari masing-masing titikpengamatan terdapat pada org-file. Nilaikoordinat beserta tingkat ketelitian darimasing-masing titik pengamatan yangterdapat pada org-file diperlihatkan padaTabel IV.2.Tabel IV.2 memperlihatkan bahwanilai simpangan baku terkecil untuk sumbu Xterdapat pada titik pengamatan Prigi, yaitumencapai nilai 21,64 cm, sedangkan nilaisimpangan baku terbesarnya terdapat padatitik pengamatan Sunda Kelapa, yaitumencapai nilai 22,30 cm. Pada sumbu Y,nilai simpangan baku terkecil terdapat padatitik pengamatan Sunda Kelapa, yaitu sebesar7,06 cm, sedangkan nilai simpangan bakuterbesar terdapat pada titik pengamatan Prigiyaitu sebesar 8,90 cm. Pada sumbu Z, nilaisimpangan baku terkecilnya mencapai 20,50cm yang terdapat pada titik pengamatanPrigi, sedangkan nilai simpangan baku31

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry RisdiantoTabel IV.2. Koordinat hasil pengolahan data GPS dengan GLOBKTitikKoordinat (m)Simpangan baku (cm)pengamatanXYZSXSYSZCilacap-2059387,8509 5975347,7243-854497,287522,01 7,84 20,56Pamengpeuk -1920158,3042 6022922,6117-844686,571722,19 7,50 20,58Prigi-2336640,3169 5863606,1509-913036,416621,64 8,90 20,50Sadeng-2241925,0002 5902093,4898-902538,536221,76 8,42 20,52Semarang-2209597,2189 5933594,0760-766271,144721,83 8,23 20,58Sund.Kelapa -1834083,5764 6070992,3049-676006,437122,30 7,06 20,6519,055 m, sedangkan titik pengamatan yangpaling tinggi adalah Prigi, dengan ketinggiansebesar 30,355 m.Tabel IV.3 memperlihatkan jugaketelitianmasing-masingkoordinat.Koordinat lintang memiliki ketelitianberkisar antara 1,84 x 10-6 detik sampai 1,84x 10-6 detik. Koordinat bujur memilikiketelitian berkisar antara 1,85 x 10-6 detiksampai 1,94 x 10-6 detik. Sedangkanketinggian elipsoid memiliki ketelitianberkisar antara 9 sampai 12 cm. Titikpengamatan yang memiliki ketelitian tinggipaling baik adalah Sunda Kelapa, dengantingkat ketelitian sebesar 9,7 cm, sedangkantitik pengamatan yang memiliki ketelitiantinggi paling rendah adalah Prigi, dengantingkat ketelitian sebesar 12 cm.IV.2.3. Koordinat Titik Pengamatandalam Sistem GeodetikHasil proses transformasi koordinatdari sistem koordinat kartesi 3D ke sistemkoordinat geodetik diperlihatkan pada TabelIV.3. Hasil transformasi menunjukkan bahwatitik-titik pengamatan terletak antara 6o 7’30” s.d. 8o 17’ 7,66” LS dan 106o 48’ 36” s.d.111o 43’ 37,2” BT. Titik pengamatan palingtimur dan paling selatan adalah titikpengamatanPrigisedangkantitikpengamatan yang paling barat dan palingutara adara titik pengamatan Sunda Kelapa.Tabel IV.3 juga menunjukkan bahwa posisiketinggian titik-titik pengamatan berada diatas 19 m dari bidang elipsoid, dengan ratarata ketinggiannya adalah 25,425 m. Titikpengamatan yang paling rendah adalahSunda Kelapa, dengan ketinggian SemarangSundaKelapaTabel IV.3. Koordinat geodetik titik pengamatan GPSKoordinat Elipsoid(detik)(detik)(h)-7o 45’ 3,35”109o 0’ 57.6”24,591 1,85E-06 1,90E-06o-7 39’ 41,11” 107o 40’ 58,8”21,722 1,85E-06 1,93E-06oo-8 17’ 7,66”111 43’ 37,2”30,355 1,84E-06 1,85E-06oo-8 11’ 22,38” 110 47’ 56,40” 28,949 1,84E-06 1,87E-06-6o 56’ 47,62”110o 25’ 30”27,878 1,85E-06 1,87E-06-6o 7’ 30”106o 48’ 511,29,7

ISSN 2338-6762Jurnal Tekno Global, Vol. III No. 1, Des 2014Fakultas Teknik UIGMHerry RisdiantoDAFTAR PUSTAKAV. KESIMPULAN DAN SARANV.1. KesimpulanAbidin, HZ., 2001, Geodesi Satelit, PT.Pradnya Paramita, Jakarta.Abidin, HZ., 2007, Penentuan Posisi denganGPS dan Aplikasinya, Edisi 3, PTPradnya Paramita, Jakarta.El-Rabbany, A., 2002, Introduction to GPS,The Global Positioning System, 2ndEdition, Artech House, B

Idealnya, datum vertikal mengacu pada bidang geoid (Merry, 2003), yaitu model fisis bumi yang merupakan bidang equipotensial gayaberat. Pada prakteknya di Indonesia, . Dalam bidang geodesi, secara garis besar dikenal dua macam sistem koordinat, yaitu sistem koordinat terestris dan sistem koordinat langit. Sistem koordinat terestris