Upload
yedija-kadmiel-elnatan
View
259
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
SIG
Citation preview
1. Ilmu Geodesi & Bentuk Bumi
Geodesi merupakan bidang ilmu yang mempelajari bentuk dan ukuran permukaan bumi,
menentukan posisi (koordinat) titik-titik, panjang, dan arah garis permukaan bumi,
termasuk mempelajari medan gravitasi bumi.
Ilmu geodesi, mencakup :
1) Geodesi geometris : membahas bentuk & ukuran bumi, penentuan posisi titik,
panjang dan arah garis.
2) Geodesi fisik : membahas masalah medan gaya berat bumi (yang juga menentukan
bentuk bumi)
2. Model-Model Geometrik Bentuk Bumi
Datum geodesi, proyeksi peta, dan system - sistem referensi koordinat yang telah
dikembangkan sejak dulu digunakan untuk mendeskripsikan bentuk permukaan bumi
beserta posisi dan lokasi geografi dari unsur - unsur permukaan bumi yang menarik bagi
manusia.
Bentuk bumi yang telah dianut oleh manusia telah berevolusi dari abad keabad, antara
lain:
1) Tiram atau cakram yang terapung di permukaan laut, menurut bangsa Babilon pada
2500 tahun SM
2) Lempeng dasar, bangsa Yunani kuno pada 500 SM
3) Kotak persegi panjang, geograf Yunani kuno pada 400 SM
4) Piringan lingkaran atau cakram (bangsa Romawi)
5) Bola - bangsa Yunani kuno: Phytagoras (495 SM), aristotheles membuktikannya (340
SM), Archimides (250 SM), dan Erastosthenes (250 SM)
6) Buah jeruk asam (J. Cassini 1683-1718)
7) Buah jeruk manis – Huygens (1629-1695), dan Issac Newton (1643 – 1727)
8) Ellips putar- French academy of science (1666)
Hasil pengamatan terakhir ini yang membuktikan bahwa model geometric yang paling
tepat untuk merepresentasikan bentuk bumi adalah ellipsoid (ellips putar).
Hasil ini banyak terbukti sejak abad 19 hingga 20 (by Everest, Bessel, Clarke, Hayford,
hingga U.S Army Map Service).
Model bumi ellipsoid ini sangat diperlukan untuk perhitungan jarak dan arah (ada yg
menyebut sebagai sudut jurusan) yang akurat degan jangkauan yang sangat jauh.
Beberapa sistem penentuan posisi & navigasi modern memerlukan fondasi ini, seperti
receiver GPS.
Bentuk bumi ellipsoid ini bukanlah bentuk bentuk bumi yang teratur, tapi bentuk dan
ukuran dilihat dari permukaan air laut rata-rata (Geoid).
3. Ellipsoid Referensi
Untuk kebutuhan perhitungan geodesi, permukaan bumi diganti dengan permukaan yang
teratur dengan bentuk dan ukuran yang mendekati bumi. Permukaan yang dipilih adalah
bidang permukaan yang mendekati bentuk dan ukuran geoid.
Geoid memiliki bentuk yang sangat mendekati ellips putar dengan sumbu pendek sebagai
sumbu putar yang berimpit dengan sumbu putar bumi.
Ellipsoid digunakan sebagai bidang hitungan geodesi, yang kemudian disebut sebagai
ellipsoid referensi
Geometri ellipsoid referensi biasanya didefinisikan oleh :
1) a : jari-jari ekuator
2) f : penggepengan ellips putarnya (f = flattening)
Sedang parameter lain, seperti Sumbu pendek (b) dan eksentrisitas (e) dapat dihitung
(diturunkan) dengan ke dua nilai parameter pertama diatas.
Berdasarkan coverage area, ellipsoid terbagi menjadi :
1) Ellipsoid Lokal : Jika ellipsoid referensi yang digunakan dipilih berdasarkan
kesesuaian (sedekat mungkin) dengan bentuk geoid lokalnya (relatif tidak luas).
2) Ellipsoid Regional : Jika ellipsoid referensi yang digunakan dipilih sesuai dengan
bentuk geoid untuk daerah yang relatif luas (tingkat regional).
3) Ellipsoid Global : Jika ellipsoid referensi yang digunakan dipilih sesuai / mendekati
dengan bentuk geoid untuk keseluruhan permukaan bumi.
Tiap negara memiliki pandangan berbeda tentang parameter - parameter ini. Indonesia
juga menggunakan ellipsoid :
1) Pada tahun 1860 : menggunakan ellipsoid Bessel 1841 dengan a=6,377,397; dan 1/f =
299.15
2) Pada tahun 1971 : menggunakan ellipsoid GRS-67 (disebut Speroid Nasional
Indoneisa (SNI)) dengan a=6,378,160; 1/f=298.247.
3) Pada tahun 1996 : menggunakan ellipsoid referensi (global) GRS’80 (yang digunakan
oleh datum WGS84 dan sangat terkait dengan aplikasi GPS satelit). Dan memberi
nama dgn DGN-95.
Beberapa contoh ellipsoid standar lainnya :
Ellipsoid Major-Axis
(a) meter
Minor-Axis
(b) meter
Flattening Ratio
(f)
Clarke
(1866)
6.378.206 6.356.584 1/294,98
GRS80 6.378.137 6,356,752 1/298,57
Dan lain-lain
Gambar ellipsoid referensi
4. Datum Geodesi
Untuk pekerjaan geodesi, selain ellipsoid referensi, diperlukan juga suatu datum yang
mendefinisikan sistem koordinat.
Datum secara umum merupakan besaran-besaran atau konstanta yang dapat bertindak
sebagai referensi atau dasar untuk hitungan besaran yang lain.
Datum geodesi merupakan sekumpulan konstanta yang digunakan untuk mendefinisikan
sistem koordinat yang digunakan untuk control geodesi.
Untuk mendefinisikan datum geodesi yang lengkap diperlukan 8 besaran:
1) Tiga konstanta (X0, Y0, Z0) untuk mendefinisikan titik awal sistem koordinat
2) Tiga besaran untuk menentukan arah sistem koordinat
3) Dua besaran lainnya ( setengah sumbu a, dan pegepengan f) untuk mendefinisikan
ellipsoid.
Gambar Datum Geodesi
Datum dapat ditentukan dengan 3 cara :
1) Datum Lokal : datum geodesi yang menggunakan ellipsoid referensi yang dipilih
sedekat mungkin (paling sesuai) dengan bentuk geoid lokal (relatif tidak luas) yang di
petakan. Datum lokal seperti:
- Datum Genoek:
- Datum SNI (Speroid Nasional Indonesia)
- Datum DGN-95 (Datum Geodesi Nasional 1995)
- Datum Bukit Rimpah (utk: kepulauan Bangka, Belitung, dan sekitarnya)
- Datum Gunung Segara (pulau Kalimantan dan sekitarnya)
- Di negara lain: Kertau 1948 (Malaysia bagian barat Singapura), Hutzushan
(Taiwan), Luzon (Filipina), Indian (India, Nepeal, dan Bangladesh), dan masih
banyak lagi.
2) Datum regional adalah datum geodesi yang menggunakan ellipsoid referensi yang
dipilih sedekat mungkin dengan bentuk geoid untuk area yang relatif luas (regional) –
datumnya menggunakan ellipsoid regional. Datum ini digunakan bersama oleh
beberapa negara yang berdekatan dalam satu benua yang sama. Contoh datum
regional:
- Amerika Utara 1983 (NAD83) digunakan bersama oleh negara - negara yang
terletak di benua amerika bagian utara.
- European datum 1989 (ED89) yang digunakan oleh negara - negara yang terletak
di benua Eropa
- Australian Geodetic Datum 1998 (AAGD98) yang digunakan bersama oleh
negara - negara yang terletak di benua Australia.
3) Datum global adalah datum geodesi yang menggunakan ellipsoid referensi yang
dipilih sedekat mungkin dengan bentuk geoid untuk seluruh permukaan bumi –
datumnya menggunakan ellipsoid global. Contohnya, 1984 departemen pertahanan
amerika (DoD) mempublikasikan datum WGS84. Datum ini dikembangkan oleh
DMA (Defense Mapping Agency) merepresentasikan pemodelan bumi dari
standpoint gravitasional, geodetik, dan geometrik dengan menggunakan data teknik,
dan teknologi yang sudah ada.
4) Beberapa Datum lain:
- NAD27 (North American Datum of 1927) menggunakan ellpisoid Clarke (1866)
pada sumbu rotasi non geosentris
- NAD83 (NAD,1983) menggunakan ellipsoid GRS80 pada sumbu rotasi
geosentris
- WGS84 (World Geodetic System of 1984) menggunakan ellipsoid GRS80,
hampir sama dengan NAD83
Catatan:
(a) sumbu Z : mengarah ke kutub utara CTP (Convensional terrestrial pole)
sebagaimana telah didefinisikan oleh BIH (Bureau International de L’Heure)
(b) Sumbu X: merupakan garis berpotongan antara bidang meridian referensi WGS 84
dengan bidang ekuator CTP (convensional Terrestrial System).
(c) Sumbu Y: sumbu X yang diputar 90o ke arah timur di bidang equator CTP
Demikian pentingnya datum global WGS’84 ini hingga GPS-pun menggunakannya
sebagai datum untuk menentukan posisi-posisi tiga dimensi dari target-target yang
ditentukan.
5. Transformasi Datum
Gb. 6.4 menunjukkan bahwa permukaan local ellipsoid (yang digunakan oleh datum
local) mendekati bentuk geoid hanya di daerah survey yang relative sempit. Jika ellipsoid
ini diperbesar sehingga bentuk permukaannya mendekati geoid yang lebih luas,
mencakup beberapa Negara, bahkan satu benua, disebut datum regional. Sedangkan jika
ellipsiodnya mendekati bentuk geoid secara keseluruhan permukaan bumi, maka
ellipsoidnya disebut sebagai datum global.
Untuk keperluan survey geodesi yang lebih luas, seperti penentuan batas-batas antara
negaranegara yang bersebelahan, maka diperlukan datum bersama. Jika negara-negara
ybs masingmasing menggunakan datum lokal yang berbeda, maka masing-masing harus
ditransformasikan ke datum yang sama.
Prinsip transformasi datum adalah pengamatan pada titik-titik yang sama. Selanjutnya,
titiktitik sekutu ini memiliki koordinat-koordinat dalam berbagai datum. Dari koordinat-
koordinat ini dapat diketahui hubungan matematis antara datum-datum ybs. Hubungan
matematis antara datum ini dapat dinyatakan dengan 7 parameter transformasi sbb:
Translasi titik asal (origin) dx, dy, dz; rotasi sumbu koordinat rx, ry, rz; dan skala S.
Gambar Transformasi Datum