Monday, March 2, 2015

Skenario Penentuan Posisi dengan Metode Relatif Statik

A.    Survei Penentuan Posisi Secara Umum
Survei GPS
Survei penentuan posisi dengan pengamatan satelit GPS (survei GPS) secara umum dapat didefinisikan sebagai proses penentuan koordinat dari sejumlah titik terhadap beberapa buah titik yang telah diketahui koordinatnya, dengan menggunakan metode penentuan posisi diferensial (differential positioning) serta data pengamatan fase (carrier phase) dari sinyal GPS.
Posisi titik dapat ditentukan dengan menggunakan satu receiver GPS terhadap pusat bumi dengan menggunakan metode absolute (point) positioning, ataupun terhadap titik lainnya yang telah diketahui koordinatnya (monitor station) dengan menggunakan metode differential (relative) positioning yang menggunakan minimal dua receiver GPS, yang menghasilkan ketelitian posisi yang relatif lebih tinggi. GPS dapat memberikan posisi secara instan (real-time) ataupun sesudah pengamatan setelah data pengamatannya di proses secara lebih ekstensif (post processing) yang biasanya dilakukan untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik. Secara umum kategorisasi metode dan system penentuan posisi dengan GPS ditunjukkan pada Gambar 1 berikut.


Gambar1. Metode Penentuan Posisi dengan GPS

Jaring Kontrol Horisontal
Jaring kontrol horisontal adalah sekumpulan titik kontrol horisontal yang satu sama lain dikaitkan dengan data ukuran jarak dan/atau sudut, dan koordinatnya ditentukan dengan metode pengukuran/pengamatan tertentu dalam suatu sistem referensi kordinat horisontal tertentu. Kualitas dari koordinat titik-titik dalam suatu jaring kontrol horisontal umumnya akan dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti sistem peralatan yang digunakan untuk pengukuran/pengamatan, geometri jaringan, strategi pengukuran/pengamatan, serta strategi pengolahan data yang diterapkan.
Pengadaan jaring titik kontrol horisontal di Indonesia sudah dimulai sejak jaman penjajahan Belanda, yaitu dengan pengukuran triangulasi yang dimulai pada tahun 1862. Selanjutnya dengan pengembangan sistem satelit navigasi Doppler (Transit), sejak tahun 1974 pengadaan jaring titik kontrol juga mulai memanfaatkan sistem satelit ini. Dengan berkembangnya sistem satelit GPS, sejak tahun 1989, pengadaan jaring titik kontrol horisontal di Indonesia umumnya bertumpu pada pengamatan satelit GPS ini.
Pada dasarnya pada saat ini, jaring titik kontrol horisontal di Indonesia dapat dikelompokkan sebagaimana yang diberikan pada tabel berikut:


Kalsifikasi Jaring
Jarak Tipikal antar Titik
Fungsi saat ini
Metode Pengamatan
Orde-0
500 km
Jaring kontrol geodetik nasional
Survei GPS
Ored-1
100 km
Jaring kontrol geodetik regional
Survei GPS
Orde-2
10 km
Jaring kontrol kadastral regional
Survei GPS
Orde-3
2 km
Jaring kontrol kadastral lokal
Survei GPS
Orde-4
0.1 km
Jaring kontrol pemetaan  kadastral
Survei Poligon











Tabel1. Status Jaring Titik Kontrol Horisontal
Selanjutnya akan dibahas lebih spesifik mengenai metode penentuan posisi dengan Relatif Statik.

B.     Penentuan Posisis dengan Metode Relatif Statik
Pengertian Pengukuran dengan Metode Relatif Statik
Survei statik digunakan untuk menentukan koordinat dari titik-titik kontrol yang relatif berjarak jauh satu dengan lainnya serta menuntut orde ketelitian yang relatif lebih tinggi. Berikut ilustrasi gambar penentuan posisi dengan Metode Relatif Statik.




Gambar 2.  Penentuan Posisi Metode Relatif Statik


Dalam penetuan posisi dengan Metode Relatif Statik Receiver yang berfungsi sebagai observer berada dalam keadaan diam. Salah satu receiver juga berdiri pada titik yang sudah diketahui koordinatnya (Stasiun Referensi). Posisi akan diturunkan relative terhadap stasiun referensi.
            Peralatan Penentuan Posisi dengan Survei GPS
Secara lebih spesifik, dalam pengadaan jaring titik kontrol horizontal dengan menggunakan pengamatan satelit GPS, maka spesifikasi teknis untuk sistem peralatan juga harus memenuhi hal-hal berikut :
a. Receiver GPS yang digunakan sebaiknya mampu mengamati secara simultan semua satelit yang berada di atas horison (all in view capability);
b.Seluruh pengamatan harus menggunakan receiver GPS tipe geodetik yang mampu mengamati data kode (pseudorange) dan fase pada dua frekuensi L1 dan L2, kecuali untuk pengamatan jaring Orde-3 yang cukup pada frekuensi L1 saja;
c. Antena receiver GPS berikut kelengkapannya (seperti kabel dan alat pengukur tinggi antena) merupakan satu kesatuan dari tipe dan jenis receiver yang digunakan sesuai standar pabrik;
d.         Tripod (kaki segitiga) yang digunakan harus kokoh dan dilengkapi dengan dudukan (mounting) untuk pengikat unting-unting dan tribrach yang dilengkapi centering optis sebagai dudukan antena GPS;
e. Untuk pengadaan jaring Orde-00 s/d Orde-1, peralatan pengukur parameter meteorologis, yaitu termometer, barometer, dan hygrometer, harus tersedia untuk setiap unit receiver;
f. Pada lokasi dimana pemantulan sinyal GPS (multipath) mudah terjadi seperti di pantai, danau, tebing, bangunan bertingkat, antena harus dilengkapi dengan ground plane untuk mereduksi pengaruh tersebut;
g.Setiap unit receiver GPS di lapangan sebaiknya dilengkapi dengan satu unit komputer laptop, untuk penyimpanan data serta pengolahan awal baseline;
h.Setiap unit receiver GPS di lapangan sebaiknya dilengkapi dengan peralatan radio komunikasi yang mempunyai kemampuan jangkauan yang lebih panjang dari baseline terpanjang dalam jaringan;
i.  Pihak pelaksana pekerjaan disarankan untuk membawa generator, pengisi baterai (battery charger) dan alat pemotong pepohonan (seperti golok dan gergaji), sebagai peralatan lapangan untuk setiap tim pengamat.
Tahapan pelaksanaan survei GPS
Proses pelaksanaan suatu survei GPS oleh suatu kontraktor (pelaksana), secara umum akan meliputi tahapan-tahapan : perencanaan dan persiapan, pengamatan (pengumpulan data), pengolahan data, dan pelaporan. Seandainya survei GPS tersebut dilakukan secara swakelola oleh instansi pemerintah yang terkait (seperti BAKOSURTANAL dan BPN), maka tahapan pendefinisian survei dan tinjau-ulang survei juga sebaiknya dilaksanakan, masing-masing di awal dan akhir dari tahapan-tahapan pelaksanaan survey.
Patut ditekankan disini bahwa tingkat kesuksesan pelaksanaan suatu survei GPS akan sangat tergantung dengan tingkat kesuksesan pelaksanaan setiap tahapan pekerjaannya yang ditunjukkan pada Gambar 3. Di antara tahapan-tahapan tersebut, tahap perencanaan dan persiapan adalah suatu tahap yang sangat menentukan, dan perlu dilakukan secara baik, sistematis, dan menyeluruh.
Metode dan Strategi Pengamatan
Berkaitan dengan pengamatan satelit untuk pengadaan jaring titik kontrol geodetik orde-1 sampai dengan orde-3 dan orde-4 (GPS), maka ada beberapa spesifikasi yang perlu diperhatikan, yaitu :
a.       Pengamatan satelit GPS minimal melibatkan penggunaan 3 (tiga) penerima (receiver) GPS secara bersamaan;
b.      Setiap penerima GPS yang digunakan sebaiknya dapat menyimpan data minimum untuk satu hari pengamatan;
c.       Pada setiap titik, ketinggian dari antena harus diukur sebelum dan sesudah pengamatan satelit, minimal tiga kali pembacaan untuk setiap pengukurannya. Perbedaan antara data-data ukuran tinggi antena tersebut tidak boleh melebihi 2 mm;
d.      Minimal ada satu titik sekutu yang menghubungkan dua sesi pengamatan, dan akan lebih baik jika terdapat baseline sekutu;
e.       Di akhir suatu hari pengamatan, seluruh data yang diamati pada hari tersebut harus diungguhkan (download) ke komputer dan disimpan sebagai cadangan (backup) dalam disket ataupun CD ROM;
f.       Pada suatu sesi pengamatan, pengukuran data meteorologi dilaksanakan minimal tiga kali, yaitu pada awal, tengah, dan akhir pengamatan;
g.      Setiap kejadian selama pengamatan berlangsung yang diperkirakan dapat mempengaruhi kualitas data pengamatan yang harus dicatat. Data dan informasi dari pengamatan satelit GPS di lapangan di atas harus dicatat dalam formulir catatan lapangan

Metode dan Strategi Pengolahan Data
Berkaitan dengan pengolahan data survei GPS ada beberapa hal yang juga perlu dispesifikasikan yaitu:
a.       Seluruh data pengamatan GPS di konversi ke rinex (receiver independent exchange format) ;
b.      Untuk pengolahan baseline GPS, perangkat lunak yang digunakan sebaiknya disesuaikan dengan penerima GPS yang digunakan;
c.       Dalam pengolahan baseline GPS, koordinat dari titik referensi yang digunakan untuk penentuan vektor baseline tidak boleh berasal dari hasil penentuan posisi secara absolut.
d.      Untuk pengolahan data survei GPS untuk pengadaan jaringan orde-1 s.d. Orde-4 (GPS), perangkat lunak untuk perataan jaring (bebas maupun terikat) boleh tidak sama dengan perangkat lunak yang digunakan untuk pengolahan baseline.
e.       Proses pengolahan data survei gps, sebaiknya menghasilkan informasi berikut :
·         Daftar koordinat definitif dari semua titik dalam jaringan yang dihasilkan dari perataan jaring terikat berikut matriks variansi-kovariansinya;
·         Daftar nilai baseline definitif hasil perataan jaring terikat berikut nilai simpangan bakunya serta nilai koreksinya terhadap nilai baseline hasil pengamatan;
·         Elips kesalahan titik untuk setiap titik;
·         Elips kesalahan relatif untuk setiap baseline yang diamati;
·         Hasil dari uji-uji statistik yang dilakukan terhadap nilai residual setelah perataan.
f.       Koordinat definitif dari titik kontrol orde-00 sampai dengan orde-3 serta orde-4 (gps) harus dinyatakan dalam datum dgn-95, dalam bentuk :
·         Koordinat kartesian 3-d (x,y,z);
·         Koordinat geodetik (lintang, bujur, tinggi ellipsoid);
·         Koordinat proyeksi utm (utara, timur).
g.      Koordinat definitif dari titik kontrol orde-4 harus dinyatakan dalam datum dgn-95, dalam bentuk koordinat proyeksi tm-3 atau utm.

Format Pelaporan Hasil
Secara lebih terperinci, format pelaporan suatu proyek pengadaan jaring titik kontrol horizontal umumnya akan berupa :
1.      Pelaporan pelaksanaan pekerjaan dalam bentuk laporan pendahuluan, laporan antara dan laporan akhir.
2.      Hasil akhir yang harus diserahkan umumnya adalah sebagai berikut :
·         Monumen titik kontrol di lapangan;
·         Deskripsi tugu titik kontrol berikut foto dan peta lokasi;
·         Daftar koordinat titik kontrol berikut matriks variansi kovariansinya;
·         Peta distribusi titik kontrol dalam bentuk peta dijital dan cetakannya;
·         Data pengamatan baik berupa salinan lunak (soft copy) maupun salinan keras (hard copy);
·         Seluruh formulir-formulir lapangan, yaitu formulir rekonaisans titik, deskripsi titik, sketsa lokasi, foto tugu, serta formulir catatan lapangan ;
·         Seluruh hasil pengamatan dan pengolahan data.



 DAFTAR PUSTAKA
Badan Standarisasi Nasional.2002. Jaring Kontrol Horisontal. http://www.bakosurtanal.go.id/assets/download/sni/SNI/SNI%2019-6724-2002.pdf. Diakses pada 1 Maret 2015
Z.Abidin,Hasanuddin. 2007. GPS Positioning. http://geodesy.gd.itb.ac.id/hzabidin/wp-content/uploads/2007/02/gps-3-upd.pdf. Diakses pada 1 Maret 2015