SURVEY INDUSTRI LEPAS PANTAIDEPARTEMEN TEKNIK GEODESIFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

RESIPROCAL LEVELLING dan

HIDROSTATIK LEVELLING

OLEH :

ARI AHMAD R(15100053)

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2005

Uraian dan Komentar

Pendahuluan

Irisan dari sebuah Ilmu dengan ilmu yang lainnya merupakan

hal yang sering terjadi. Hal ini terjadi pula dalam aplikasi dari

gravimetri dalam ilmu geodesi dan geofisika. Perbedaan

penggunaan dan cara padang menyebabkan gravimetric menjadi

hal yang membingunkan diantara para geofisika. Sebenarnya jika

kita melihat dari definisi dan tujuan ilmu geodesi pun terlihat ada

perbedaan tujuan yang akan dihasilkan dari ilmu geodesi terhadap

grafimetri

Definisi geodesi lainnya yang bersifat modern diberikan oleh

[OSU,2001] sebagai berikut :

Geodesi adalah bidang ilmu interdisiplin yang menggunakan

pengukuran-pengukuran pada permukaan bumi serta wahana

pesawat dan wahana angkasa untuk mempelajari bentuk dan

ukuran bumi, planet-planet dan satelit lainnya, serta perubahan-

perubahannya; menentukan secara teliti posisi serta kecepatan dari

titik itu ataupun objek-objek pada permukaan bumi atau yang

mengorbit bumi dan planet-planet dalam suatu sistem referensi

tertentu; serta mengaplikasikan pengetahuan tersebut untuk

berbagai aplikasi ilmiah dan rekayasa dengan menggunakan

matematika, fisika, astronomi, dan ilmu komputer.

Berdasarkan definisi modern geodesi dari IAG, Vanichek dan

Krawkisky (1986), mengklasifikasikan tiga bidang kajian utama dari

ilmu geodesi, yaitu :

a. penentuan posisi

b. penentuan medan gaya berat

c. variasi temporal dari posisi dan medan gaya berat,

dimana domain spasialnya adalah bumi beserta benda-benda langit

lainnya. Setiap bidang kajian diatas mempunyai spektrum yang

sangat luas, dari teoritis sampai praktis, dari bumi sampai benda-

benda langit lainnya dan juga mencakup matra darat, laut, udara,

dan juga ruang angkasa.

Manfaat mempelajari medan gayaberat bumi dalam bidang

geodesi adalah:

a. Studi mengenai bentuk dan ukuran bumi

Salah satu tujuan dari ilmu geodesi adalah menentukan

bentuk dan ukuran bumi. Dalam geodesi, bentuk bumi

direpresentasikan oleh suatu bidang yang dinamakan geoid.

Geoid adalah bidang equipotensial (bidang yang memiliki nilai

potensial gayaberat sama di setiap titiknya) yang dianggap

berimpit dengan permukaan laut rata-rata. Potensial

gayaberat tergantung dari densitas. Karena distribusi massa

di bumi bervariasi, maka potensial tiap titik pun akan berbeda.

Jika gayaberat di detiap titik dapat dikeahui maka bentuk dan

ukuran bumi akan dapat diketahui

b. Studi bagaimana melakukan interpolasi dan ekstrapolasi

Hal ini antara lain untuk dapat menentukan posisi orbit tiap

satelit dan juga benda-benda angkasa

Sedangkan maanfaat mempelajari medan gayaberat bumi

dalam ilmu geofisika adalah :

1. untuk mermpelajari variasi kepadatan dari interior bumi.

medan gayaberat bumi digunakan untuk mengetahui isi

dalam dalam bumi.

2. membuat kajian tentang sebaran densitas bebatuan dalam

bumi

Dari kedua tujuan bidang ilmu diatas terlihat bahwa geoid dan

pemodelan bentuk bumi merupakan hal yang sangat

fundamental dalam pencapaian tujuan ilmu-ilmu tersebut.

Ellipsoid

Pada awalnya bumi diasumsikan bahwa bentuknya adalah

bola, yang merupakan bentuk paling sederhana. Kemudian

karena bumi berputar (berotasi) pada sumbunya maka bentuk

bumi menjadi ellips, dengan menganggap massa bumi

homogen dan memiliki kecepatan sudut(anggular velocity)

yang tetap. Ellipsoid berotasi inilah yang diambil sebagai bumi

normal, dimana permukaan ellipsoid merupakan bidang

ekipotensial.

Meskipun bumi tidak secara benar berbentuk ellipsoid tapi

eliipsoid merupakan bentuk paliung mudah, konsisten dan referensi

yang umum. Oleh karena itulah ellipsoid didefinisikan sebagai

sebuah model bumi atau bumi normal dalam penentuan parameter-

parameter medan gaya berat bumi, misalnya dalam menentukan

geoid, untuk mempermudah hitungan. Diperlukan suatu pendekatan

terhadap bentuk bumi yang sederhana, dengan kriteria bahwa

bentuk dan ukurannya harus mendekati bumi yang gsesungguhnya

(parameter: a dan f) serta mempunyai potensial gayaberat yang

mendeati bumi sesungguhnya (parameter: ωdan U0).

Keterkaitannya dengan bumi sesungguhnya, adalah bahwa

jika model bumi normal dapat ditentukan, dan besarnya gaya berat

di tiap titik dapat ditentukan, maka besarnya undulasi geoid dapat

dihitung, semakin banyak titik maka akan diperoleh bentuk geoid.

Kemudian bentuk bumi sesungguhnya dapat diketahui.

Geoid

“The geoid is an equipotential surface of the Earth's gravity

field approximately (within a few metres) coinciding with the mean

sea level (MSL). It represents the physical figure of the Earth

including its size and shape. It is of a particular importance to

several geo-sciences, especially geodesy, because it defines the

vertical datum (a zero level) for orthometric (above mean-sea level)

heights”.

Definisi diatas sangat fleksibel karena:

1. 1.mean sea level mungkin bukan equipotensial geoid

yang sebenarnya.

2. bidang equipotensial di daratan dipengaruhi oleh

medan gayaberat yang menutupi bidang

equipotensia geoid

Metode untuk menentukan geoid ada empat metode , diantaranya

adalah :

1. Metode Gravimetri

2. Metode Astrogeodetik Levelling

3. Posisi Doppler

4. Satelit Altimetri

Konversi medan gaya berat ke geoid

Ada dua tahap untuk menentukan bentuk bumi yaitu :

1. Dengan menggunakan geoid kemudian diubah ke

bentuk bumi yang sebenarnya

2. Dengan menggunakan gaya berat dan

memperhitungkan undulasinya

Untuk mendapatkan model bumi terdapat beberapa reduksi yang

harus dilakukan diantaranya reduksi “free-air”. Dalam geodesi

mengasumsikan bahwa tidak ada massa diatas geoid atau massa

tersebut telah dipindahkan sebelumnya jika itu telah dilakukan

maka reduksi free-air telah dilakukan.

jadi free air reduction menganggap massa topografi diatas geoid

dan massa dibawah daerah yang diamati sampai geoid merupakan

massa yang dipadatkan ke geoid, maka batas permukaan

terrestrial dan medan gaya beratnya dianggap menempel pada

geoid. Persamaan stokeslah yang dapat digunakan untuk

menentukan undulasi geoid dari medan gaya berat. Hal ini banyak

membuat kebingungan para geofisika.

Daftar pustaka

Heiskanen W. & H.Moritz (1967). Physical Geodesy, W.H. Freeman and

Company, San Francisco.

Xiong li and hans-jurgen gotze; tutorial Ellipsoid,geoid,grafity,geodesy,

and geofhisics