Download - Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
1/19
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Pasang Surut Laut
Pasut laut adalah perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang dan benda
angkasa lainnya yang diakibatkan aksi gravitasi benda-benda angkasa dan luar materi itu
berada.
Berikut beberapa pengertian dan hal-hal yang berkaitan dengan pasut laut [Djunarsjah,
2005]:
a. Pasut laut terjadi karena massa bulan menghasilkan gaya tarik gravitasi terhadap air
laut dan menarik air laut tersebut ke arah kedudukan bulan yang diimbangi oleh gaya
tarik bumi terhadap air laut.
b. Pasut laut dihasilkan oleh rotasi bumi serta revolusinya mengelilingi matahari.
Gerakan tersebut kemudian menghasilkan gerakan air laut yang akan dimodifikasi
oleh air laut.
c. Pasut laut terjadi akibat adanya medan gaya di permukaan bumi yang dibangkitkan
oleh bulan dan matahari. Arah dan bedanya gaya berubah-ubah secara periodik
tergantung kepada posisi kedua benda langit tersebut terhadap bumi. Selanjutnya
gaya-gaya tersebut merupakan gaya yang membangkitkan pasut laut atau biasa
disebut gaya pembangkit pasut.
d. Pasut laut merupakan naik turunnya permukaan air laut secara periodik sebagai akibat
adanya gaya tarik menarik antara bumi, bulan dan matahari.
2.1.1 Pengamatan Pasut
Tujuan dari pengamatan pasut adalah untuk mencatat atau merekam gerakan vertikal
permukaan air laut yang terjadi secara periodik, yang disebabkan oleh gaya tarik-menarik
antara bumi dengan benda-benda angkasa terutama bulan dan matahari. Untuk
mendapatkan informasi pasang surutnya air laut diperlukan suatu pengamatan di mana
diperlukan adanya peralatan pengamatan pasut yang disebut stasiun pengamatan pasut,
yang perlu memperhatikan hal-hal:
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
2/19
6
a. Lokasi yang mudah dijangkau dan struktur bangunannya kokoh.
b. Ditempatkan di lokasi yang mudah diamati dalam berbagai cuaca.
c. Lokasi stasiun pasut hendaknya sedekat mungkin dengan benchmark atau titik
referensi yang ada.
d. Lokasi stasiun pasut hendaknya ditempatkan di lokasi yang mewakili keadaan
karakteristik daerah tersebut.
e. Kondisi air laut sebaiknya bersih untuk memudahkan pengamatan.
Peralatan yang digunakan dalam pengamatan pasut:
1. Alat Pengamat Pasut Sederhana
Palem ( Tide Pole )
Merupakan alat sederhana yang terbuat dari kayu dengan ukuran panjang sekitar 3-5
meter, lebar 5-15 cm sedangkan tebalnya 1-4 cm. Alat ukur ini mirip seperti rambu ukur di
mana mempunyai skala bacaan dalam satuan decimeter (Gambar 2.1). Agar ukuran
pengamatan air laut benar, maka pemasangan palem harus tegak lurus dengan permukaan
air laut. Selain terbuat dari kayu, palem pasut juga dapat dibuat dari pelat tipis atau pita
plastik. Pemasangan palem pasut sebaiknya memperhatikan hal-hal yang mempengaruhi
kualitas data pengamatan pasut. Pemasangan palem harus kokoh, tidak berubah naik turun.
Selain itu lokasi diusahakan agar tidak terganggu oleh kapal yang lewat atau benda
terapung lainnya.
Gambar 2.1 Alat Pengamat Pasut dengan Pemberat [Djunarsjah, 2005]
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
3/19
7
Gambar 2.2 Alat Pengamat Pasut dengan Pengapung (Djunarsjah, 2005)
Cara yang paling sederhana untuk mengamati pasut dilakukan dengan palem (Gambar 2.1
dan 2.2). Tinggi muka air setiap jam diamati secara manual oleh operator (pencatat) dan
dicatat pada suatu formulir pengamatan pasut. Pencatat akan menuliskan kedudukan tinggi
muka air laut relatif terhadap palem pada jam-jam tertentu sesuai dengan skala bacaan
yang tertulis pada palem. Muka air laut yang relatif tidak tenang membatasi kemampuan
pencatatan dalam menaksir bacaan skala. Walaupun demikian, cara ini cukup efektif untuk
memperoleh data pasut dengan ketelitian hingga sekitar 2,5 cm. [Poerbandono &
Djunarsjah, 2005]
2. Alat Pengamat Pasut Otomatik ( Tide Gauge )
a. Jenis pelampung ( float tide tide gauge)
Alat sensor berupa pelampung yang dihubungkan oleh katrol menuju alat perekam(Gambar 2.3). Perubahan tinggi air laut dapat tercatat pada alat perekam dengan mengikuti
perubahan naik turunnya pelampung yang akan menggerakkan jarum pencatat pada alat
perekam.
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
4/19
8
Gambar 2.3 Alat Pengamat Pasut Tipe Pelampung [Djunarsjah, 2005]
b. Jenis tekanan ( pressure type tide gauge )
Tipe ini menggunakan tekanan air di atas suatu unit yang berubah-ubah akibat besar
kecilnya lapisan air di atas unit sensor tersebut sesuai gerakan turun naiknya permukaan
laut. Perubahan tekanan ini diteruskan ke unit recorder melalui selang udara yang biasanya
terbuat dari karet atau plastik (Gambar 2.4).
Gambar 2.4 Alat Pengamat Pasut Tipe Tekanan [Djunarsjah, 2005]
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
5/19
9
2.1.2 Analisis dan Prediksi Pasut
Metode harmonik pasut banyak digunakan dalam menganalisis data pasut. Metode ini
memiliki hipotesis bahwa pasut yang dialami merupakan penjumlahan dari beberapa
komponen gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi tertentu. Analisis pasut
bertujuan untuk mendapatkan amplitudo dan beda fase komponen-komponen pasut dengan
cara melakukan pengamatan pasut pada selang dan periode waktu tertentu.
Tujuan utama pengamatan pasut selain untuk menentukan nilai MSL dan Chart Datum
juga untuk dapat memprediksi pasut laut di suatu tempat . Salah satu metode prediksi
pasut yaitu dengan menggunakan data analisis harmonik metode kuadrat terkecil. Metode
kuadrat terkecil memiliki prinsip bahwa nilai dari kuadrat kesalahan mempunyai nilai
yang minimum. Dalam hitung perataan kuadrat terkecil terdapat beberapa metode
hitungan yang dapat digunakan, diantaranya adalah perataan parameter, perataan
bersyarat, perataan kombinasi, perataan parameter bertahap, perataan bersyarat bertahap
dan perataan kombinasi bertahap . Dasar analisis pasut ini dimaksudkan untuk
mendapatkan komponen pasut dengan menghitung besaran amplitudo dan fase dari
masing-masing komponen pasut serta permukaan laut rata-rata. Besaran tersebut
selanjutnya digunakan untuk menentukan komponen pasut manakah yang paling dominan
dalam menentukan tinggi muka laut. Adapun fungsi harmonik pasut adalah sebagai
berikut ini :
)cos()(1
0 j j
m
ji j j ji gvt f aC t h ++=
=
......................................(2.2)
dengan :
0C = tinggi rata-rata permukaan air diatas datum yang digunakan
ja = konstanta amplitudo
j = rata-rata perubahan pada fase disebut konstanta pokok kecepatan
jg = fase awal konstanta pasang surut (saat t = 0)
)( it h = tinggi permukaan air laut (saat t = i)
j f dan jv = argumen astronomis
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
6/19
10
2.2 Pengikatan Stasiun Pasut ke BM Pasut
2.2.1 Pendefinisian Datum
Dalam praktek penentuan posisi, sistem-sistem referensi hitungan mempunyai peranan
yang sangat penting untuk melakukan hitungan serta merekam titik-titik di atas permukaan
bumi, sehingga titik-titik tersebut dapat direkonstruksi kembali untuk berbagai keperluan,
baik praktis maupun ilmiah.
Karena begitu pentingnya masalah sistem referensi hitungan dalam penentuan posisi,
maka sebelum membahas ke bab selanjutnya terlebih dulu dalam subbab ini akan
diterangkan masalah-masalah dari datum geodetik.
Tentang definisi dari datum geodetik, ada dua definisi yang perlu dikemukakan, yaitu
definisi dulu (sebelum era satelit) dengan definisi modern (era satelit). Adapun definisi-
definisi tersebut adalah :
Datum geodetik adalah titik asal dari sistem perhitungan dan permukaan tempat
dilakukannya perhitungan-perhitungan
Datum geodetik adalah himpunan parameter-parameter yang menggambarkan
hubungan antara elllipsoid lokal dan sistem referensi geodetik global .
Berikut ini beberapa datum dalam geodesi :
2.2.1.1 Datum Vertikal
a. Geoid
Geoid adalah salah satu bidang equipotensial yang merepresentasikan bentuk bumi.
Bidang ini dianggap berimpit dengan permukaan laut rata-rata. Karena distribusi massa
bumi yang tidak merata sehingga bentuk geoid menjadi tidak teratur. Sedangkan ellipsoid
yaitu bidang referensi yang ditetapkan secara matematis dengan dimensi massa tertentu
dan bentuk yang teratur. Maka ada perbedaan dari geoid terhadap ellipsoid yang disebut
sebagai undulasi geoid (besaran vektor) dan defleksi vertikal (arah vektor).
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
7/19
11
Titik-titik di permukaan bumi mempunyai arah gaya berat berlainan dan potensial gaya
berat tertentu. Permukaan yang merupakan tempat kedudukan titik-titik yang mempunyai
potensial gaya berat sama besar disebut bidang nivo atau bidang ekuipotensial.
Geoid adalah salah satu bidang ekuipotensial diantara bidang ekuipotensial lainnya yang
melingkupi bumi. Geoid merupakan permukaan acuan bagi pengukuran gaya berat dan
sistem referensi tinggi. Bentuk dari geoid ini tergantung dari distribusi massa bumi tidak
teratur maka bentuk geoid pun menjadi tidak beraturan. Geoid merupakan pendekatan
terbaik dari bentuk fisik bumi yaitu sekitar 72% dari permukaan terestrial.
b. Mean Sea Level (MSL)
MSL adalah permukaan yang didefinisikan sebagai hasil rata-rata tinggi permukaan laut
setiap saat. Stasiun pasang surut adalah sumber informasi dari data tinggi permukaan laut
setiap saat. Di stasiun pasut dicatat saat air naik (pasang) dan turun (surut) dan air laut
yang kemudian diolah sehingga diperoleh nilai MSL yang menyatakan posisi MSL. Pada
satu titik pengamatan diperlukan interval waktu antara 1-19 tahun untuk menghasilkan
MSL lokal.
MSL bukan merupakan bidang ekuipotensial. Bidang tersebut hanya menyebabkan adanya
arus yang mengalir dari satu bidang ekuipotensial ke bidang ekuipotensial yang lain.
Umumnya geoid dikatakan mempunyai lokasi fisik yang sama dengan permukaan laut
rata-rata global di mana pasang surut, keadaan atmosfir dan pengaruh arus tidak ada atau
disebut juga sebagai permukaan laut rata-rata dalam keadaan tenang. Selisih antara geoid
dan MSL adalah SST ( Sea Surface Toppography ).
c. Chart Datum
Chart datum atau bidang referensi kedalaman merupakan bidang referensi yang ditentukan
setelah mengetahui data-data yang diamati pada saat pengamatan pasut muka air laut.
Asumsi bahwa muka laut antar stasiun pasut merupakan bidang datar atau penggunaan
data pengamatan yang pendek secara sendiri-sendiri untuk penentuan datum tertentu,
menyebabkan kesalahan datum lokal perlu diperhitungkan. Kesalahan datum vertikal akan
membawa dampak yang besar dalam penetapan batas laut, terutama untuk kemiringan
pantai yang landai.
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
8/19
12
International Hydrographic Organization (IHO) merekomendasikan bahwa Lowest
Astronomical Tide (LAT) sebagai internasional Chart Datum. LAT digambarkan sebagai
tingkatan pasang yang paling rendah yang dapat di prediksi pada setiap kombinasi
kondisi-kondisi astronomi.
d. Elipsoid Referensi
Pada distribusi massa bumi yang teratur akan membentuk bidang ekuipotensial gaya berat
yang teratur pula, yaitu elipsoid yang berputar pada sumbu pendeknya. Bidang elipsoid
ditentukan sebagai bidang referensi hitungan yang tidak dapat dilakukan terhadap bidang
geoid karena bentuknya tidak teratur. Bidang elipsoid yang dipilih harus elipsoid yang
paling sesuai dengan bentuk geoid yang melingkupi permukaan bumi pada suatu daerah.Untuk menentukan bentuk elipsoid yang paling sesuai (elipsiod referensi) adalah jika
penyimpangan dari undulasi geoid paling minimum. Elipsoid referensi merupakan bidang
acuan bagi koordinat titik tiga dimensi. Tinggi di atas elipsoid dihitung sepanjang garis
normal yang melalui titik bersangkutan atau disebut juga sebagai tinggi geometrik.
Untuk saat ini bentuk elipsoid yang paling sesuai dengan bentuk geoid bumi adalah World
Geodetic System 1984 (WGS84). WGS dapat didefinisikan sebagai suatu sistem dariseluruh titik-titik di mana titik pusat sistem berimpit dengan pusat massa bumi.
2.2.2 Penentuan Tinggi Orthometrik Dengan Levelling
Dalam praktek selisih bacaan rambu belakang dengan bacaan rambu muka pada
pengukuran sipat datar menghasilkan beda tinggi. Hal ini adalah benar sepanjang garis
bidik (mendatar) sejajar dengan bidang nivo yang melalui masing-masing titik yang
diukur. Dalam geodesi (fisik) definisi beda tinggi adalah jarak antara dua bidang nivo.
Pada kenyataannya menunjukkan bahwa secara global bidang-bidang nivo tidak saling
sejajar, sebab percepatan gaya berat (g) akan makin besar apabila lintang ( ) makin besar
pula. Dengan demikian apabila dikembalikan kepada definisi tersebut, pengukuran dengan
sipat datar tidak memberikan arti geometrik sebagai beda tinggi antara dua bidang nivo.
Dengan demikian agar pengukuran sipat datar mempunyai kontrol artinya mempunyai
syarat geometrik yang benar, perlu dilengkapi dengan pengukuran gaya berat. Ukuran
tambahan ini juga akan memberikan pengertian tentang sistem tinggi.
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
9/19
13
2.3 Pengukuran Kedalaman ( Pemeruman )
Kedalaman laut adalah jarak antara dasar laut pada suatu tempat terhadap permukaan
lautnya. Kedalaman laut ini dapat dibagi menjadi beberapa jenis, seperti kedalaman
ukuran yaitu kedalaman yang didapat dari bacaan alat ukur; kedalaman lainnya adalah
kedalaman peta, yaitu kedalaman dasar laut suatu tempat terhadap chart datumnya.
Pengukuran kedalaman laut dapat dilakukan dengan beberapa cara, metoda yang paling
sederhana adalah cara mekanis dengan menggunakan galah atau tali ukur, sedangkan yang
sangat canggih adalah dengan menggunakan sinar laser yang dipancarkan dari pesawat
terbang. Namun cara yang sering digunakan adalah metoda perum gema ( echosounder ).
2.3.1 Cara Mekanis.
Cara yang paling sederhana dalam mengukur kedalaman laut adalah dengan menggunakan
galah berskala, dengan membaca kedudukan muka laut pada skala galah maka kedalaman
bacaan didapat. Namun cara ini sangat berkaitan dengan panjang galah, semakin panjang
galah maka semakin banyak masalah didapat dalam pengukuran. Maka untuk lebih
memudahkan pengukuran galah diganti dengan pita ukur berskala dengan pemberatdiujungnya dikenal dengan sebutan lot, seperti terlihat pada Gambar 2.5.
Dengan cara ini pengukuran dapat dilakukan lebih dalam lagi namun masalah baru timbul
diantaranya bila pemberat cukup ringan maka pita akan mudah dipengaruhi kedudukannya
oleh arus laut sehingga bentangan pita akan melengkung, sedangkan bila pemberat cukup
berat maka pita akan meregang sehingga kedalaman bacaan akan lebih kecil dari yang
seharusnya.
Gambar 2.5 Pengukuran Kedalaman Cara Mekanis
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
10/19
14
Pada kedua cara mekanis tersebut diatas data yang didapat terbatas pada tempat atau posisi
alat tersebut diturunkan, sedangkan diantara dua tempat yang berurutan tidak diketahui
atau diasumsikan mempunyai kedalaman diantara kedua kedalaman pada sisinya, sehingga
untuk mendapatkan ukuran yang lebih baik Interval jarak antara dua kedalaman dirapatkan
namun berakibat waktu yang dibutuhkan untuk mengukur lebih lama.
Sekalipun demikian cara tersebut diatas tidak berarti tidak dapat digunakan pada masa
kini, cara tersebut masih dapat digunakan dalam beberapa kondisi yaitu :
a. Daerah yang diukur mempunyai kelandaian rendah yang mempunyai permukaan relatif
rata.
b. Pengukuran diikuti dengan penyapuan kedalaman walaupun dilakukan dengan cara
yang juga sederhana ( Dragging ) untuk memeriksa dasar laut dari kedalalaman yang
lebih kecil dari batas tertentu, seperti gosong-gosong pada kedalaman sampai 10 meter.
c. Pengukuran yang dilakukan untuk memeriksa secara acak pada daerah hasil ukuran
yang akan disetujui.
2.3.2 Perum Gema
Cara ini menggunakan gelombang suara yang dipancarkan oleh transducer pemancar pada
permukaan laut kemudian dipantulkan oleh dasar laut dan diterima kembali oleh
transducer penerima, transducer pemancar dan penerima dapat terletak pada tempat yang
terpisah ataupun yang relatif sama. Gelombang udara tersebut yang dikemas dalam bentuk
pulsa-pulsa menjalar pada medium air laut dengan kecepatan kurang lebih 1500 m
perdetik dengan panjang lintasannya dua kali kedalaman air laut yang dilaluinya.
Gambar 2.6 Alat Perum Gema ( Echosounder )
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
11/19
15
Pada alat ukur echosounder (Gambar 2.10) faktor T diukur pada sistem pada alat
sedangkan faktor C merupakan besaran konstanta yang menyatakan kecepatan standar
yang digunakan pada alat tersebut. Pada kenyataannya nilai C tersebut perlu diberikan
koreksi yang bergantung kepada sifat fisik medium yang dilalui gelombang suara, masing- masing memberikan andil dalam penentuan ketelitian kedalaman ukuran. Pada beberapa
alat T tidak diukur secara langsung akan tetapi dimanipulasikan dari gerakan stillus (
kawat pembakar ). Dengan penandaan saat gelombang dipancarkan dan diterima pada
kertas grafik sepanjang lintasan kawat stilus, maka kedalaman ukuran dapat ditentukan
dari jarak anaara kedua tanda tersebut. Sedangkan nilai C manipulasikan sebagai
kecepatan lintasan pita stillus. Kedalaman ukuran digambarkan pada kertas grafik (
echogram ), seperti terlihat pada Gambar 2.7, garis jarak antara garis nol ( Zerro line )
dengan garis kedalaman, atau dapat juga ditampilkan dalam bentuk angka.
Beberapa alat telah menyediakan garis-garis skala kedalaman pada kertas grafiknya,
sedangkan yang lainnya hanya berupa kertas polos/blanko saja. Selain dari pada gambar
grafik hasil rekaman alat maka pada kertas grafik tersebut dapat juga dituliskan catatan
yang diperlukan pada saat pengukuran, seperti tanggal, waktu, nomor lajur atau fix perum,
dsb. Pada waktu atau tempat tertentu pada grafik dapat diberikan tanda garis fix untuk
memberikan tanda pada posisi atau kedalaman tersebut dilakukan pengukuran posisinya
atau hal lainnya yang dianggap penting.
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
12/19
16
Gambar 2.7 Kertas Grafik ( Echogram )
2.4 Penentuan Posisi di Laut Dengan GPS
Survei untuk penenentuan posisi dari suatu jaringan titik di permukaan bumi dapat
dilakukan secara terestris maupun ekstra terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan
dengan melakukan pengamatan terhadap target atau obyek yang terletak di permukaan
bumi. Dalam metode penentuan posisi titik secara ekstra terestris, dilakukan dengan
melakukan pengamatan atau pengukuran terhadap benda atau obyek di angkasa, baik berupa benda-benda, seperti bintang, bulan, dan quasar, maupun terhadap benda atau
obyek buatan manusia seperti satelit.
Dari beberapa metode dan penentuan posisi secara ekstra terestris, GPS ( Global
Positioning System ) adalah sistem yang saat ini paling banyak digunakan untuk keperluan
survei penentuan posisi, termasuk penentuan posisi di laut. Karena ada beberapa hal yang
menjadikan survei menggunakan GPS lebih banyak dimanfaatkan, yaitu :
GrafikKedalaman
Garis Nol
Draft Transducer
Garis & NomorFix
Angka Garis Kedalaman
Garis Kalibrasi
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
13/19
a.
b.
c.
d.
2.4.
Pad
bela
satel
posi
dite
geos
topo
Pada surve
survei tere
GPS.
Karena ti
aringan G
ribuan km.
Pelaksanaa
kondisi cua
Pada surve
dan vertika
Prinsip
dasarnya
ang ) den
it GPS ya
si dengan
tukan adal
entrik satel
sentris sate
i GPS tida
tris, yang
ak memer
S bisa me
survei G
ca.
GPS koor
l).
Penentua
onsep das
gan jarak,
g koordin
PS diperli
ah vektor
it GPS (r)
it terhadap
Gamba
k diperluk
diperlukan
ukan sali
mpunyai s
S dapat dil
dinat titik-t
Posisi di
r penentua
yaitu den
atnya telah
hatkan pa
osisi geos
elah diketa
pengamat
r 2.8 Prins
n saling k
adalah sali
g keterlih
asi jarak
akukan sia
itik ditentu
aut denga
n posisi de
an pengu
diketahui.
a Gambar
ntrik peng
hui maka y
).
p Dasar P
(Pendekat
eterlihatan
g keterlih
atan antar
ang relatif
g maupun
kan dalam
n GPS
ngan GPS
uran jarak
Secara ve
2.8. Dala
amat (R).
ang perlu
nentuan
n Vektor)
antartitik s
tan antara
titik, mak
jauh samp
malam har
tiga dimen
adalah rese
secara si
ktor, prins
hal ini pa
ntuk itu k
itentukan
osisi Deng
eperti haln
titik denga
a titik-titi
i puluhan
serta dala
i (posisi h
ksi ( pengi
ultan ke
p dasar pe
rameter ya
arena vekt
dalah vekt
an GPS
17
ya pada
n satelit
dalam
maupun
segala
risontal
atan ke
eberapa
nentuan
ng akan
r posisi
r posisi
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
14/19
P
Pad
satel
dap
mel
han
Pad
mek
posi
Posi
diny
aka
posi
terh
terh
men
Di s
pen
yan
sat Bumi
pengamat
it dan buka
t diterapka
kukan pen
a terhadap
operasio
anisme pe
si, yang ak
si yang dib
atakan dal
ditentuka
tioning ). P
dap pusat
dap titik
ggunakan
amping itu
amatan set
biasanya
2 1
an dengan
n vektor-n
n. Untuk
gamatan t
satu satelit
alisasi, pri
gaplikasia
n dijelaska
Gamba
rikan oleh
m datum
posisinya
osisi titik
bumi den
lainnya ya
etode dife
GPS dapa
elah data p
ilakukan u
4
3
GPS, yang
a. Oleh se
engatasi h
rhadap be
seperti ya
nsip pene
nya dapat
n lebih lanj
r 2.9 Prins
GPS adala
GS ( Wor
dapat dia
dapat dite
an mengg
ng telah
ensial (rela
t memberi
engamatan
tuk menda
bisa diuk
ab itu rum
l ini, pene
erapa sate
g ditunjuk
tuan posis
diklasifik
ut pada sub
p Dasar P
posisi tig
ld Geodeti
(static
ntukan de
unakan m
iketahui
tif) yang
an posisi
ya diprose
patkan ket
Satelit
r hanyalah
s yang ter
ntuan posi
lit sekalig
an pada ga
i dasar de
sikan atas
bab beriku
nentuan
dimensi (
System ) 1
ositioning )
gan men
tode pene
oordinatny
enggunaka
ecara insta
s secara le
litian yang
PS
jarak anta
antum pad
i pengama
s secara s
mbar 2.9.
gan GPS,
beberapa
nya.
osisi Deng
, Y , Z at
984. Deng
ataupun b
gunakan
tuan posi
a (stasiun
minimal
n (real tim
ih ekstens
lebih baik.
pengamat
a gambar 2
dilakukan
imultan, d
berdasark
metode pe
an GPS
aupun , ,
an GPS, ti
ergerak ( k
atu receiv
i absolut,
referensi)
ua receive
e) ataupun
f ( post pro
18
dengan
.8 tidak
dengan
n tidak
n pada
nentuan
h) yang
ik yang
nematic
er GPS
ataupun
dengan
GPS.
sesudah
cessing )
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
15/19
19
Metode Absolut Metode Relatif
Statik
Kinematik
2.4.2 Metode Penentuan Posisi
Dalam pengukuran dengan GPS dikenal beberapa metode penentuan posisi dan secara
umum dapat dibagi sebagai berikut
Secara umum posisi dapat ditentukan dengan mengacu pada :
a. Suatu sistem koordinat yang tetap yang didefinisikan dengan baik, yaitu yang
diorientasikan, biasanya ke pusat massa bumi, disebut sebagai Penentuan Posisi
Absolut ; atau
b. Ke titik lainnya, yaitu dengan menempatkan satu titik di bumi sebagai titik asal suatu
sistem koordinat lokal, disebut sebagai Penentuan Posisi Relatif.
Namun di dalam penentuan posisi dengan metode-metode tersebut dikenal dua besaran
pengukuran atau pengamatan dengan GPS, yaitu pengukuran pseudorange dan pengukuran
fase. Kedua metode tersebut dapat digunakan untuk penentuan posisi absolut ( point
positioning ), juga penentuan posisi relatif ( differential positioning ).
2.4.2.1 Penentuan Posisi Absolut
Penentuan posisi secara absolut ( absolute positioning ) merupakan metode yang paling
mendasar dari GPS [Abidin, 2000]. Dalam metode ini hanya diperlukan satu receiver GPS
dan yang umum digunakan pada metode ini adalah GPS tipe navigasi ( handheld ). Pada
penentuan posisi secara absolut pada suatu epok dengan menggunakan data pseudorange,
ada empat parameter yang harus ditentukan yaitu parameter koordinat (X,Y,Z atau , , h)
dan parameter kesalahan jam receiver GPS. Oleh sebab itu pada penentuan posisi secara
absolut pada suatu epok dengan menggunakan data pseudorange diperlukan minimal
pengamatan jarak ke empat buah satelit.
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
16/19
2.4.
Yan
men
terh
pen
dike
lain
Tuj
ters
K k
den
G
.2 Penent
g dimaksud
entukan be
dap titik la
amatannya
tahui koor
ya ditemp
an penent
but. Jika k
oordinatny
an persam
Dimana
1
mbar 2.1
an Posisi
dengan pe
arnya bed
in yang ak
salah sat
inatnya at
tkan pada
an posisi
dua receiv
telah dik
an sebagai
vektor pen
2
Penentua
elatif
nentuan po
koordinat
n ditentuk
alat pene
u titik yan
itik lain ya
elatif adal
er masing-
etahui dan
berikut :
amatan
rec
n Posisi de
isi relatif
antara titik
n koordina
rima (rece
dianggap
g akan dit
ah menent
asing dile
titik U ti
..
3
eiver
ngan Met
dalah pene
yang dike
tnya, atau
iver) dite
sebagai tit
ntukan po
kan vekto
takkan di ti
ak diketa
..................
4
de Pseudo
ntuan posis
ahui koord
engan per
patkan pa
ik referensi
isinya.
r jarak ant
tik K dan t
ui, posisi
..................
range
i suatu titi
inatnya (tit
ataan lain
a titik ya
dan alat p
ara kedua
itik U, dim
titik U di
..................
20
dengan
k tetap)
i dalam
g telah
enerima
receiver
ana titik
entukan
.....(2.3)
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
17/19
21
Penentuan posisi relatif efektif jika pengamatan dilakukan secara simultan di kedua titik
pengamatan, yaitu di titik yang diketahui dan tidak diketahui posisinya. Hal ini
dimaksudkan untuk mendapatkan pengamatan dengan besar kesalahan yang sama di kedua
titik tersebut, sehingga bila diselisihkan akan diperoleh posisi relatif yang bebas kesalahan,
terutama kesalahan akibat ionosfer dan troposfer. Penentuan koreksi diferensial pada
pengamatan pseudorange dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu DGPS
( Differential Global Positioning System ) dan ACS ( Active Control System ). Dalam subbab
selanjutnya akan dibahas tentang penentuan posisi menggunakan metode DGPS.
2.3.2.3 Metode Penentuan Posisi dengan Sistem DGPS
Penentuan posisi kinematik dimaksudkan sebagai penentuan posisi suatu titik dimana titik
yang akan ditentukan posisinya bergerak. Penentuan posisi titik yang bergerak ini dapat
dilakukan dengan metode pengamatan relatif ( point positioning ) ataupun dengan metode
pengamatan relatif ( differential positioning ), dengan besaran pengamatan menggunakan
pseudorange atau beda fase ( carrier phase ). Hasil penentuan posisinya bisa didapatkan
atau diperlukan pada saat pengamatan ( real time ) ataupun sesudah pengamatan ( post
processing ).
Pada pelaksanaan penentuan posisi di laut, metode penentuan posisi kinematik yang
digunakan adalah sistem DGPS ( differential GPS). Pada metode pengamatan dengan
DGPS dibutuhkan minimum dua receiver GPS yaitu di stasiun acuan dan lainnya di
stasiun pemakai. Stasiun acuan adalah stasiun yang telah diketahui koordinatnya
sedangkan stasiun pengamat adalah stasiun pengamat yang akan ditentukan posisinya
dengan DGPS.
Stasiun Acuan di titik yang telah diketahui posisinya mengukur jarak ke semua satelit GPS
yang dapat teramati. Dari hasil pengukuran data ephimeris dapat diperoleh jarak yang
sebenarnya antara satelit GPS dengan stasiun acuan di darat. Perbedaan hasil ukuran dan
hasil hitungan jarak diperoleh nilai koreksi jarak ke masing-masing satelit. Sistem DGPS
ini dapat dilihat pada Gambar 2.11.
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
18/19
22
Gambar 2.11 Sistem DGPS
Jika hasil koreksi jarak dari stasiun acuan dapat digunakan untuk koreksi jarak hasil
pengukuran di stasiun pengamat (kapal laut), maka akan diperoleh data pengukuran yang
telah dikoreksi. Atau dengan kata lain bisa menghapus kesalahan pengukuran jarak yangtimbul di stasiun pemakai (kapal laut). Hal ini dimungkinkan apabila stasiun pemakai dan
stasiun acuan mengamati kelompok satelit yang sama.
Prinsip DGPS tersebut cocok digunakan untuk jarak antara stasiun pengamat dengan
stasiun referensinya pendek.
Dari pernyataan di atas sedikitnya tiga komponen sistem dalam teknik DGPS, yaitu :1. Sistem DGPS stasiun acuan yang bertugas mengamati sinyal dari satelit GPS dan
melakukan koreksi terhadap data hasil pengukuran. Sistem ini memiliki 4 bagian
utama, yaitu receiver acuan, pembangkit koreksi diferensial, pembentuk format
panduan koreksi diferensial, dan tampilan kontrol.
2. Sistem DGPS stasiun pemakai, yang bertugas mengamati sinyal satelit GPS dan
melakukan koreksi data pengamatan dengan data koreksi yang diterima dari sistem
DGPS stasiun acuan.
-
7/24/2019 Jbptitbpp Gdl Mochamadha 31084 3 2008ta 2
19/19
23
3. Sistem DGPS hubungan data, yang bertugas memancarkan sebagian atau seluruh data
diferensial ke stasiun pemakai untuk pengolahan secara real time. Sistem ini terpisah
di dua lokasi, satu di stasiun acuan dan lainnya di stasiun penerima.
2.3.2.4 Wide Area DGPS (WADGPS)
WADGPS merupakan pengembangan dari DGPS. Sistem ini akan menghasilkan koreksi
diferensial untuk wilayah yang lebih luas. Ide dasar dari pengembangan sistem ini adalah
keterbatasan stasiun acuan lokal yang mempunyai ketergantungan antara koreksi
diferensialnya dengan jarak antara stasiun acuan dan pemakai.
Jaringan WADGPS terdiri dari satu stasiun master, beberapa stasiun acuan lokal, dankomunikasi data. Setiap stasiun acuan lokal dilengkapi dengan jam rubidum dan alat
penerima GPS yang mampu melacak semua satelit yang terlihat. Data GPS yang diambil
dari tiap stasiun acuan lokal dikirim ke stasiun master. Stasiun master mengestimasi
parameter hambatan ionosfir, dan kesalahan jam dan ephemeris satelit, berdasar pada data
posisi acuan yang sudah diketahui dan informasi yang dikumpulkan. Koreksi yang
diperoleh kemudian dikirimkan ke pemakai menggunakan sistem komunikasi yang cocok,
seperti satelit atau gelombang radio.
Proses penghitungan koreksi dapat dilihat sebagai berikut :
1. Stasiun acuan lokal pada posisi yang sudah diketahui mengumpulkan data
pseudorange GPS dari semua satelit yang terlihat.
2. Pseudorange dan ukuran hambatan ionosfir dikirim ke stasiun master.
3. Stasiun master menghitung koreksi.
4. Koreksi dikirimkan ke pemakai.
5. Pemakai menerapakan koreksi ke pseudorange amatan untuk meningkatkan ketelitian
pemakaian.