Telaah Pedoman Buku Hisab Arah Kiblat

TelaahPedoman Buku Hisab

Arah Kiblat

Oleh Dr.-Ing. Khafid

Badan Informasi Geospasial

Cibinong, 18 Juni 2013

Telaah Pedoman Buku Hisab Arah Kiblat

Daftar Isi

ContentsA.Pendahuluan...........................................................................................................................................2B.Dalil Syari.............................................................................................................................................2C.Pengertian Arah......................................................................................................................................2D.Pengertian Arah Kiblat...........................................................................................................................3E.Ketelitian Penentuan Arah Kiblat...........................................................................................................5B.Pengukuran arah Kiblat..........................................................................................................................9

2


A. PendahuluanUmat Islam telah bersepakat bahwa menghadap ke kiblat dalam shalat merupakan syarat sahnya shalat, sebagaimana dalil-dalil syari yang ada. Bagi orang-orang di kota Mekah dan sekitarnya perintah demikian ini tidak menjadi persoalan, karena dengan mudah mereka dapat melaksanakan perintah itu. Namun bagi orang-orang yang jauh dari Mekah tentunya timbul permasalahan tersendiri, terlepas dari perbedaan pendapat para ulama tentang cukup menghadap arah menurut yang diyakininya saja sekalipun kenyataannya salah, ataukah harus menghadap ke arah yang seteliti mungkin dengan posisi kabah yang sebenarnya.Karena ukuran kabah hanya sekitar 13 m x 11.5 meter (lihat gambar 1), maka sangat sulit bagi orang-orang yang jauh dari kabah untuk bisa persis menghadap kabah. Oleh karena, Allah swt. melalui rasulnya memberikan kemudahan bahwa arah kiblat tidak harus ke kabah tetapi disesuaikan dengan tempatnya, yakni bisa ke arah Masjidil Haram atau Kota Mekah yang mempunyai ukuran jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran kabah.Demikian juga, berdasarkan kitab Fiqh Lima Mazhab susunan oleh Muhammad Jawad Mughniyah, Imam syafie menjelaskan bahwa wajib menghadap Kabah, baik bagi orang yang dekat maupun orang yang jauh. Sekiranya dapat mengetahui arah Kabah itu sendiri secara tepat, maka ia harus mengadap ke arah tersebut. Tetapi sekiranya tidak dapat mempastikan arah Kabah maka cukuplah dengan perkiraan karena orang yang jauh mustahil untuk memastikan ke arah Kiblat (Kabah) yang tepat dan pasti.Dalam istilah ilmu pengetahuan, karena untuk orang-orang yang di luar Mekah, menghadap ke arah kabah (atau bahkan Mekah) sangat sulit direalisasikan. Ukuran sulit dapat dinyatakan dalam bentuk ketelitian penentuan arah kiblat.

Gambar 1. Ukuran kabah (sumber Wikipedia, http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Kaaba-plan.svg)

3

talbiK harA basiH ukuB namodeP haaleT

irayS lilaD .B

huggnus akaM,1tignal ek hadagnenem umakum tahilem )gnires( imak huggnuS .441 hara ek umakum halnakgnilap .iakus umak gnay talbik ek umak nakgnilamem naka imak nad .aynhara ek umakum halnakgnilap ,adareb umak ajas anamid nad .maraH lidijsaM )lijnI nad taruaT( batiK lA irebid gnay )inarsaN nad iduhaY( gnaro-gnaro aynhuggnuseS irad raneb halada uti maraH lidijsaM ek gnilapreb awhab ,iuhategnem gnamem)haraqAB lA(.nakajrek akerem gnay apa irad hagnel kadit ilak-ilakes hallA nad ;aynnahuT

hara ek umhajaw halnakgnilap akaM ,)gnatad( raulek umak ajas anam irad naD .)941( irad kah gnay utauses raneb-raneb uti nautnetek aynhuggnuseS ,maraH lidijsaM .nakajrek umak gnay apa irad hagnel kadit ilak-ilakes hallA nad .umnahuT

14


(150). Dan dari mana saja kamu (keluar), Maka palingkanlah wajahmu ke arah Masjidil Haram. dan dimana saja kamu (sekalian) berada, Maka palingkanlah wajahmu ke arahnya, agar tidak ada hujjah bagi manusia atas kamu, kecuali orang-orang yang zalim diantara mereka. Maka janganlah kamu takut kepada mereka dan takutlah kepada-Ku (saja). dan agar Ku-sempurnakan nikmat-Ku atasmu, dan supaya kamu mendapat petunjuk.

Bahwa Rasulullah SAW (pada suatu hari) sedang shalat dengan menghadap Baitul Maqdis, kemudian turunlah ayat Sesungguhnya Aku melihat mukamu sering menengadah ke langit, maka sungguh Kami palingkan mukamu ke kiblat yang kamu kehendaki, palingkanlah mukamu ke arah masjidil Haram. Kemudian ada seorang dari bani Salamah bepergian menjumpai sekelompok shahabat sedang ruku pada shalat fajar. Lalu ia menyeru, Sesunggugnya kiblat telah berubah. Lalu mereka berpaling seperti kelompok Nabi, yakni ke arah kiblat (HR. Muslim dari Anas bin Malik).

Baitullah adalah kiblat bagi orang-orang di masjidil haram. Masjidil haram adalah kiblat bagi orang-orang penduduk tanah haram (Mekah), dan tanah haram adalah kiblat bagi semua umatku di bumi, baik di barat ataupun di timur (HR. Al-Baihaqi dari Abu Hurairah).

C. Pengertian ArahDalam kehidupan sehari-hari, pengertian arah dikaitkan penglihatan mata ke benda tersebut, yang mana penglihatan mata dipengaruhi oleh perjalanan cahaya dari suatu benda menuju ke mata. Perjalanan cahaya tersebut selalu melalui jarak terdekat. Namun demikian, karena Bumi bentuknya mendekati bulat seperti bola, maka suatu benda yang terletak jauh dari seorang pengamat, walaupun dipermukaan Bumi diasumsikan tidak ada halangan, benda teserbut tidak akan terlihat. Hal ini disebabkan cahaya bergerak lurus sedangkan bentuk permukaan bumi melengkung2.

Gambar 2. Ilustrasi arah dari pengamat ke sebuah Obyek di permukaan Bumi

2 Kapal yang berlayar menjauh dari pantai, pada titik tertentu tidak lagi bisa dilihat oleh seseorang yang berada di pantai tersebut, walaupun cuaca cerah dan di atas permukaan laut tidak ada rintangan yang menghalangi penglihatannya.

5


Gambar 2. memberikan ilustrasi dua pengamat masing-masing berada di titik A dan titik B. Kedua pengamat tersebut menghadap ke arah K (misal Kabah), yang mana titik A, B dan K berada dalam sebuah lingkaran besar Bumi. Dalam hal ini, jarak AK dan BK masing-masing adalah jarak terdekat di permukaan Bumi dari titik A ke titik K dan dari titik B ke titik K. Karena bentuk Bumi yang mendekati bulat seperti bola, maka pengamat K, sesungguhnya tidak mungkin dapat mengarahkan pandangannya ke titik K, melainkan arah pandangannya akan memotong sebuah garis OL (garis dari pusat bumi melalui titik K yang mengarah ke langit). Pengamat yang berada di titik B, arah pandangannya tidak akan pernah dapat mencapai titik K ataupun memotong garis OL, karena sifat lintasan cahaya yang lurus (tidak mengikuti lengkungan bumi).Dalam kamus Oxford (Oxford Dictionaries) disebutkan bahwa: Definition of direction is a course along which someone or something moves (definisi arah adalah lintasan yang dilalui oleh seseorang atau benda yang bergerak/berpindah tempat). Jika demikian, definisi tersebut tidak mengikuti arah penglihatan mata, namun menekankan pada lintasan yang dilalui. Dalam hal ini, lintasan yang dimaksud melalui jarak terdekat.

Gambar 3. Model Bumi

Permukaan (atau topografi) Bumi tidaklah homogen, sepanjang permukaannya dapat ditemukan gunung, bukit, lembah, sungai, laut dsb. Untuk mendapatkan jarak terdekat, seseorang tidaklah mungkin melalui arah lurus melewati topografi yang bervariasi. Oleh karena itu, di wilayah daratan tidak dapat direalisasikan pembuatan jalur lalu lintas melalui jarak terdekat, tetapi hal ini dimungkinkan untuk lalu lintas laut dan udara, dengan mengasumsikan Bumi sebagai bola atau elipsoid dengan permukaan yang merata.Acuan arahDalam praktek sehari-hari, orang mengenal arah mata angin, yaitu Timur, Tenggara, Selatan, Baratdaya, Barat, Barat-Laut, Utara dan Timur-Laut, lihat gambar 4.

6


Gambar 4. Arah Mata-angin

Jika seseorang menghadap ke utara, kemudian merentangkan kedua tangannya, maka tangan kanannya menunjuk ke arah timur. Arah selatan berada di belakangnya, sedangkan tangan kirinya akan menunjukkan arah barat. di bidang navigasi dan meteorologi, orang menghitung arah kompas, atau azimuth, dengan mengacu paa arah Utara (0), ke arah c Tetapi astronom tidak setuju dengan kebiasaan ini, mereka mengukur azimuth dari Selatan, karena sudut jam juga diukur dari Selatan (Jean Meeus, 1991).Dalam pengukuran arah kiblat, umumnya orang mengacu pada arah Utara sebagai sudut nol kemudian searah jarum jam Timur(90), Selatan (180) dan Barat (270), seperti yang dilakukan dalam praktek navigasi atau meteorologi. Tetapi sebagian orang mengukur arah kiblat mengacu arah Utara dan berlawanan jarum jam ke Barat adalah arah 90, sebagian lagi mengikuti cara astronomi mengacu pada arah Selatan sebagai awal pengukurannya dan bergerak searah jarum jam. Sebagai catatan, bahwa arah Barat dan Timur adalah arah garis yang melintasi lingkaran kecil atau lingkaran paralel dengan katulistiwa.

D. Pengertian Arah KiblatMasalah kiblat tiada lain adalah masalah arah, yakni arah ke Kabah di Mekah. Arah kabah ini ditentukan dari setiap titik atau tempat di permukaan Bumi dengan melakukan perhitungan dan pengukuran. Oleh sebab itu, perhitungan (hisab) arah kiblat pada dasarnya adalah perhitungan yang dimaksudkan untuk mengetahui ke arah mana kabah di Mekah itu dilihat dari suatu tempat di permukaan Bumi, sehingga semua gerakan orang yang sedang melaksanakan shalat, baik ketika berdiri, ruku, maupun sujudnya selalu berimpit dengan arah yang menuju kabah (lihat gambar 5).

7


Gambar 5. Masjidil Haram beserta Kaba di tengahnya

Sementara yang dimaksud dengan arah kiblat adalah arah atau jarak terdekat sepanjang lingkaran besar yang melewati kota Mekah (Kabah) dengan tempat kota yang bersangkutan. Dengan demikian tidak dibenarkan, misalkan orang-orang Jakarta melaksanakan shalat menghadap ke arah timur seorang ke selatan sekalipun bila diteruskan juga akan sampai ke Mekah, karena arah atau jarak yang paling dekat ke Mekah bagi orang-orang Jakarta adalah arah barat serong ke utara.Dalam kehidupan sehari-hari, seseorang bergerak ke arah Timur atau Barat mempunyai maksud bahwa orang tersebut melintasi garis lingkaran kecil atau loxodrom. Artinya, konsep arah di sini tidak mengikuti kaedah jarak terdekat atau lintasan melalui lingkaran besar.

Rute menuju Kabah

Seringkali kita mendapatkan pertanyaan sebagai berikut: Mengapa arah kiblat di Jepang hampir sama dengan arah kiblat di Indonesia?,

padahal Jepang terletak di lintang lebih Utara dari Kabah sedangkan Indonesia terletak di lintang yang lebih selatan dari Kabah.

Mengapa arah kiblat di Hanoi (atau tempat lain di Bumi yang terletak di lintang yang sama dengan Kabah, arah kiblatnya tidak ke arah Barat atau Timur?

Gambar 7. menunjukkan arah kiblat untuk tempat-tempat di seluruh dunia. Tempat-tempat yang mempunyai arah kiblat yang sama dihubungkan dengan garis contour. Perlu diingat! Dalam hal ini, arah kiblat suatu tempat pada umumnya route menuju Mekah TIDAK mengikuti garis tersebut, melainkan mengikuti jarak terdekat.

8


Gambar 7. Arah kiblat tempat-tempat di seluruh dunia.

Jika kita perhatikan arah Kiblat di Jepang dan di Indonesia pada gambar 7, maka boleh dikatakan berada di garis contour yang hampir sama. Arah kiblat dari Jakarta adalah 295 17' sedang Tokyo (139 46' BT dan 35 42' LU) arah kiblatnya 293 10'. Arah kiblat kedua kota tersebut sama-sama ke arah Barat serong ke Utara kurang lebih berkisar 23 sd 25 derajat. Mengapa demikian? Karena arah kiblat mengikuti jarak terdekat yang paling mungkin untuk di lalui menuju ke Kabah. Jarak terdekat ini direpresentasikan dengan lingkaran besar (great circle) atau geodetic line. Garis ini sering disebut juga dengan Orthodrom.

Gambar 8. Garis orthodrom dan loxodrom dari Tokyo ke Kabah digambarkan pada peta Navigasi dengan proyeksi Mercator.

Untuk keperluan navigasi, pada tahun 1569, Garadus Mercator membuat peta navigasi dengan proyeksi yang dikenal dengan proyeksi Mercator. Pada sistem proyeksi ini, sebuah garis dengan sudut tetap (konstan) terhadap meridian tergambarkan dengan garis lurus pada peta. Pada gambar 8, seseorang yang bergerak di atas bumi, dari Tokyo ke Kabah 9


dapat melalui garis lurus (garis biru) dengan sudut konstan terhadap arah utara 170 44', dengan jarak 9859 km. Namun garis loxodrom ini bukanlah garis dengan jarak terdekat ke titik yang dituju. Keuntungan garis ini adalah arah terhadap Utara selalu tetap di sepanjang lintasan yang dilalui.Arah kiblat dari Tokyo adalah melalui route garis merah (Orthodrom) dengan jarak 9486 km. Jika dibandingkan dengan garis loxodrom, maka garis orthodrom pada kasus ini 373 km lebih pendek meskipun pada gambar peta terlihat seolah-olah lebih panjang3.Arah kiblat yang mengikuti garis orthodrom dengan jarak terdekat, namun arah ke Kabah sepanjang garis tersebut berubah-ubah arahnya.

Gambar 9. Route dari Tokyo ke Kabah melalui jarak terdekat atau arah yang tetap?

Pada gambar 9 menunjukkan route dari Tokyo ke Kabah melalui 10 titik. Daftar titik-titik yang dilalui dan arah kiblat dari titik tersebut dituangkan dalam tabel 1.

Tabel 2. Perubahan arah sepanjang route Tokyo ke KabahNama Bujur Lintang Arah ke Ka'bahTokyo 139.76667

35.70000 293 10' 10''

1 127.3614739.1100

8 285 37' 28''

2 111.5942541.3541

3 275 24' 10''

3 99.3230541.6257

0 267 13' 04''

4 88.1135940.5809

0 259 54' 41''

5 78.6197238.8739

4 253 50' 05''

6 69.1285136.2389

3 248 05' 09''

7 61.2586233.3356

8 243 35' 13''

3 Sebuah peta adalah penggambaran bumi yang berbentuk mendekati bentuk bola pada bidang datar. Proses penggambaran ini dilakukan melalui sistem proyeksi yang harus memilih: mempertahankan konsistensi sudut, jarak atau luasannya.

10


8 54.7887630.3394

8 240 20' 11''

9 48.6533427.0131

5 237 44' 18''

10 43.9543924.1724

0 236 17' 56''

Ka'bah 39.8262021.4225

1 --

Jika kita bandingkan gambar 7 garis-garis kontur yang menghubungkan Tokyo dan Kabah melalui tempat-tempat yang mempunyai arah kiblat yang sama, sedangkan pada gambar 9 menunjukkan bahwa sesungguhnya arah kiblat dari Tokyo ke Kabah melalui tempat-tempat yang mempunyai arah kiblat berbeda-beda seperti yang dituangkan dalam tabel 1.

Mengapa arah Kiblat mengikuti Ortodrom dan bukan loxodrom?

Dua jenis garis ini sama-sama dapat mengantarkan seseorang dari posisinya menuju Mekah melalui lintasannya. Orthodrom mempunyai keuntungan bahwa lintasan yang dilalui adalah jarak terdekat, sedangkan loxodrom mempunyai keuntungan disepanjangnya lintasannya mempunyai arah yang konstan. Seperti diketahui, konsep arah adalah suatu konsep yang relatif. Apabila Kabah, dalam penggambaran Bumi ditempatkan sebagai kutub Utara4, maka setiap titik akan mengarah ke Kabah dengan arah konstan ke arah Utara. Dengan demikian, orthodrom dapat berlaku sekaligus sebagai loxodrom tatkala Kabah berada di anggap sebagai kutub Utara.Sebagai kesimpulan, penggunaan orthodrom sebagai lintasan menuju Kabah lebih tepat dibandingkan dengan pemakaian loxodrom.

E. Ketelitian Penentuan Arah KiblatPenentuan arah kiblat terdiri dari 2 hal, yakni: perhitungan dan pengukuran. Perhitungan harus dilakukan sebelum melakukan pengukuran, sehingga proses penentuan arah kiblat dapat membuahkan hasil dengan ketelitian tinggi. Seseorang yang mengukur arah kiblat dengan hasil perhitungan yang salah, maka akan memberikan hasil yang salah pula. Misalkan kiblat suatu masjid diukur mengarah ke barat (atau tanpa perhitungan yang baik), meskipun pengukuran dilakukan dengan ketelitian tinggi sekalipun hasilnya tetap salah. Berikut ini proses perhitungan yang harus dilakukan.Perhitungan Arah KiblatPerhitungan arah kiblat dilakukan dengan menggunakan prinsip ilmu ukur segitiga bola. Untuk perhitungan arah Kiblat, ada 3 buah titik yang diperlukan, yaitu:

1. titik A, terletak di Kabah 2. titik B, terletak di lokasi yang akan dihitung arah kiblatnya.3. titik C, terletak di kutub Utara.

4 Karena Bumi bentuknya mendekati bulat seperti bola, maka setiap titik dapat dianggap sebagai kutub Utara.11


Gambar 10. Prinsip Segitiga bola untuk menghitung arah kiblat

Titik A dan titik C adalah dua titik yang tidak berubah, karena titik A tepat di Kabah dan titik C tepat di kutub utara. Sedangkan titik B senantiasa berubah tergantung pada tempat dimana yang dihitung arah kiblatnya.

CBbc sin.

sinsinsin =

Rcd .=

Bila ketiga titik tersebut dihubungkan dengan garis lengkung pada lingkaran besar (great circle), maka akan diperoleh segitiga bola ABC seperti pada gambar 10. Sedangkan perhitungan arah kiblat dirumuskan sebagai berikut:

tan B= sinb sinCcosb sin acos a sinbcosC (1a)

atau

cotB= cot b sin asinC

cos acotC (1b)

12


Jarak ke kiblat:

CBbc sin.

sinsinsin =

dan Rcd .=(2a)

atau

cosc=cosacosb+sin a sin b cosC (2b)dimana :

B : Arah kiblat suatu tempat yaitu sudut antara arah ke Titik Kutub Utara dan arah ke Ka'bah

C : Selisih antara bujur ka'bah dengan bujur tempat yang akan dicari arah Kiblatnya.

a : 90 - lintang tempat (atau co-latitude)b : 90 - lintang ka'bah (yaitu busur antara titik kutub utara dengan ka'bah)c : Jarak dari suatu tempat ke Ka'bahR : Jari-jari bumi (6371.137 km)d : Jarak dari suatu tempat ke Ka'bah dalam kilometer

Catatan: rumus (1a) lebih mudah untuk mencari sudut pada kuadran5 yang benar.Rumus segitiga bola (1a), (1b), (2a) dan (2b) adalah eksak. Namun dalam penerapannya untuk menghitung arah kiblat menjadi tidak eksak, disebabkan oleh: Koordinat kabah dan koordinat tempat masih mengandung faktor kesalahan,

meskipun kecil dan dapat diabaikan. Misalnya, untuk menghitung arah kiblat suatu mesjid di Jakarta, koordinat yang digunakan adalah koordinat Monas.

5 Kuadran yang benar (Jean Meeus, 1991)Ketika sinus, cosinus atau tangen dari sudut diketahui, sudut itu sendiri dapat diperoleh dengan menggunakan fungsi 'sebaliknya', yaitu arcsine (ASN atau ASIN), arccosine (ACS atau ACOS), atau arctangent (ATN atau ATAN). Perlu dicatat bahwa fungsi arcsine dan arccosinus tidak tersedia di beberapa mesin hitung dalam beberapa bahasa pemrograman, umumnya pada hampir semua mikrokomputer di masa awal. Fungsi trigonometri inversi (arcsine, arccosine, arctangent) menghasilkan sudut yang tidak tunggal. Misalnya, jika sin = 0.5, maka = 30, 150, 390, dll. Untuk alasan ini, komputer elektronik kembali ke fungsi trigonometri inversi, secara benar hanya setengah cakupan 0 sampai 360 derajat: arcsine dan arctangent memberikan sudut terletak antara -90 dan +90 derajat, sedangkan arccosine memberikan nilai antara 0 dan 180 derajat. Sebagai contoh, cobalah cos 147. Jawabannya adalah -0.8387, yang kembali mendapatkan sudut 147 ketika anda menerapkan fungsi invers. Tapi sekarang coba cos 213. Jawabannya adalah -0.8387 lagi, jika anda mengambil arccosine-nya, memberikan hasil 147. Oleh karena itu, setiap kali fungsi inversi dari SIN, COS atau TAN memproses sudut, muncul ambiguitas yang harus dipecahkan oleh satu atau cara lain bila diperlukan. Setiap masalah harus diperiksa secara terpisah.

13

Telaah Pedoman Buku Hisab Arah KiblatTabel 2. Perhitungan arah kiblat dengan koordinat Kabah yang berbeda-beda

di masjid Istiqlal (610'10.57" LS, 10649'50.65" BT)

Referensi Buku/makalah

Lintang Bujur Arah Kiblat

Khafid 2125'21".03 LU

3949'34".31 BT

295 08' 36"

Slamet Hambali 2125'21".04 LU

3949'34".33 BT

295 08' 36"

Izzuddin 2125'21".17 LU

3949'34".56 BT

295 08' 36"

Hisab Muhammadiyah

2125' LU 3950' BT 295 08' 21"

Khafid*) 2125'21" LU 3949'34" BT

295 08' 36"

Dari tabel 2. dapat disimpulkan bahwa perhitungan arah kiblat tidak diperlukan koordinat ka'bah sampai akurasi 0.01", melainkan cukup akurasi 1". Untuk pembulatan sampai menit busur memberikan selisih hasil perhitungan arah kiblat sebesar 15". Namun untuk perhitungan teliti sebaiknya koordinat kabah dinyatakan sampai pembulatan detik busur.

Tabel 3. Perhitungan arah kiblat dengan koordinat Kabah (2125'21".03 LU, 3949'34".31 BT) dengan koordinat

masjid Istiqlal yang berbeda-beda (,)

No. Lintang Bujur Arah Kiblat

1. 610'10.57" LS 10649'50.65" BT

295 08' 36"

2. 610'15.57" LS 10649'50.65" BT 295 08' 36"

3. 610'05.57" LS 10649'50.65" BT 295 08' 38"

4. 610'10.57" LS 10649'45.65" BT 295 08' 35"

5. 610'10.57" LS 10649'55.65" BT 295 08' 38"

14


Menentukan Posisi/Koordinat GeografisKesalahan 5" (kira-kira 150 meter) dalam penentuan koordinat tempat hanya berakibat kesalahan 1" sampai 2" dalam perhitungan arah kiblat. Oleh karena itu penentuan koordinat suatu tempat cukup dengan menggunakan GPS handheld atau cara lainnya.Ada beberapa cara untuk menentukan posisi/koordinat dari tempat yang akan ditentukan arah kiblat, diantaranya adalah:o Dari Peta Analog (hardcopy)o Dari Peta Digital.o Google Eartho Microsoft Encartao Dari daftar koordinat kota-kota di buku-buku atlas, buku ilmu falak dll.o Mengukur dengan GPS.o dan lain-lain

Namun cara penentuan posisi yang paling akurat adalah dengan metode GPS. Jika dibutuhkan ketelitian 15m maka kita cukup dengan menggunakan GPS handheld, sedangkan untuk ketelitian sampai mm perlu menggunakan GPS Type Geodetic Survey. Gambar 6 menunjukkan konstelasi Satelit GPS serta Pengukuran dengan Receiver GPS untuk ketelitian tinggi.Dengan perkembangan teknologi komputer sekarang cara yang paling mudah adalah dengan menggunakan peta digital, semisal : Microsoft Encarta ataupun Google Earth.

Gambar 11. Konstelasi Satelit GPS dan Pengukuran GPS di lapangan dengan Receiver type Geodetic Survey.

Rumus segitiga ini berlaku pada titik-titik di bidang permukaan bola. Sedangkan kenyataannya, koordinat tempat biasanya pada bidang elipsoid bumi. Sehingga

15


apabila tidak dilakukan koreksi dari koordinat geografik ke geosentrik maka akan terjadi kesalahan meskipun hanya beberapa menit busur.

Gambar 12. Konsep koreksi dari koordinat geografik ke koordinat geosentrik

Untuk perhitungan teliti, maka koordinat lintang geografik () dikoreksi atau dikonversikan ke koordinat lintang geosentrik (') dengan rumus sebagai berikut:

tan'tan 22

ab

= (3)

Berdasar World Geodetic System 1984 (WGS84) 6, nilai a = 6378137 m dan b = 6356752.314 m.

Perhitungan dengan rumus VincentyRumus perhitungan dengan ketelitian tinggi dapat dilakukan dengan menggunakan metode perhitungan geodesi. Metode ini diperkenalkan oleh Vincenty, sebagai berikut:

6 Parameter dalam WGS-84 adalah sebagai berikut:a : panjang major axis dari ellipsoid atau radius bumi di equator sama dengan : 6 378 137

meterb : panjang minor axis dari ellipsoid atau radius bumi di kutub sama dengan : 6 356

752.314 meterf : pegepengan ellipsoid : 1/298.257223563

16


(4a)

Nilai cenderung konvergen sampai pada ketelitian yang diinginkan (1012 untuk ketelitian sekitar 0.06mm), selanjut komponen-komponen lain diberikan dalam rumus dibawah ini:

(4b)

Dimana parameter-parameter di atas didefinisikan sebagai berikut:a : panjang major axis dari ellipsoid atau radius bumi di equator (WGS-84 : 6

378 137 meter)b : panjang minor axis dari ellipsoid atau radius bumi di kutub (WGS-84 : 6 356

752.314 meter) = (a b)/a 1, 2 :koordinat lintang geografis

koreksi Lintang:U1 = arctan[(1 ) tan 1],U2 = arctan[(1 ) tan 2]

17


1, 2 : koordinat bujur geografisL = 2 1 adalah perbedaan bujur1, 2 : azimuth ke depan dan ke belakang : azimuth di ekuators : Jarak di atas ellipsoid

Perhitungan lambda dilakukan secara iteratif.

Contoh perhitungan:Ketelitian perhitungan dengan menggunakan rumus segitiga bola cukup tinggi, sehingga apabila prosedur perhitungan dilakukan dengan benar maka kesalahannya boleh diabaikan karena sangat kecil. Contoh:Perhitungan arah kiblat Masjid Istiqlal (10649'50.65"E, 610'10.57"S) di Jakarta Pusat dan Masjid At-Tin (10653'3.45"E, 617'51.57"S) di Jakarta Timur, keduanya berjarak 15.337 km. Dengan menggunakan rumus segitiga bola, arah ke kabah (3949'34.31"E, 2125'21.03"N)7 dari ke dua masjid tersebut ditampilkan pada tabel 4.

Tabel 4. Ketelitian Perhitungan

MasjidArah ke kabahtanpa

koreksi

Arah ke kabahdengan koreksi geografik ke

geosentrik

Arah ke kabahgengan metode

Vincenty

Istiqlal 295 08' 36" 294 59' 51" 295 00' 59"At-Tin 295 10' 9" 295 01' 24" 295 02' 31"

Pada tabel 4 memperlihatkan perbedaan hasil perhitungan dua Masjid besar di Jakarta. Biasanya orang menganggap perbedaan ini kecil berkisar 2 busur, sehingga seringkali diabaikan. Namun untuk perhitungan ketelitian tinggi, perhitungan arah kiblat harus dilakukan dengan koordinat masjid bersangkutan dan dengan koreksi dari koordinat geografik ke koordinat geosentrik sehingga rumus segitiga bola membawa kesalahan yang seminimal mungkin.Hasil perhitungan dari rumus segitiga bola jika dibandingkan dengan rumus vincenty berbeda sekitar 8 busur, sedangkan apabila dilakukan dengan koreksi koordinat dari geografis ke geosentrik, maka perbedaannya menjadi sekitar 1 busur.Bagaimana jika perhitungan tidak dilakukan dengan benar?Banyak masjid di Indonesia yang arah kiblatnya ke arah Barat (atau 270 derajat dari Utara searah jarum jam). Dari hasil pengecekan arah Kiblat di Jawa Tengah, ternyata mayoritas masjid melenceng dari arah yang sebenarnya, bahkan ada yang melenceng sampai 2930 sehingga kiblatnya menghadap ke arah barat selatan (Slamet Hambali, 2013). Padahal arah masjid di Indonesia pada kisaran 295 derajat, sehingga jika suatu masjid mengarah ke barat, maka terdapat kesalahan sekitar 25 derajat. Gambar 13 menunjukkan arah kiblat dari Jakarta. Sedangkan lingkaran Equator menunjukkan garis yang bergerak ke arah Barat. Dari gambar ini jelas bahwa jika suatu Masjid di Indonesia menghadap ke arah Barat maka, sesungguhnya Masjid tersebut tidak mengarah ke

7 Semua Koordinat tempat dalam contoh perhitungan diambil dari Google Earth.18


Kabah, bahkan mengarah ke Timur Tengah pun tidak. Arah masjid tersebut adalah ke Afrika.

Gambar 13. Arah kiblat dari Jakarta ke kabah digambarkan dengan garis putih pada globe (bola bumi).

Berdasarkan pengalaman, arah suatu Masjid yang mempunyai kesalahan lebih dari 5 derajat, kemungkinan besar kesalahan disebabkan oleh perhitungan arah kiblat, bukan pada pengukurannya. Gambar 14 menunjukkan arah kiblat dari Jakarta, apabila arah sudutnya 287 40' maka arahnya adalah ke Yaman bagian Selatan atau Timur Tengah paling Selatan, apabila arah sudutnya 291 23' maka arah kiblatnya ke Jizan, Saudi Arabia paling Selatan, apabila 298 25' maka mengarah ke Madinah.

19


Gambar 14. Kesalahan arah kiblat, namun masih mengarah ke Timur Tengah

Gambar 15 kesalahan perhitungan arah kiblat yang cukup fatal, apabila arah sudutnya 275 52' maka arahnya adalah ke Mogadishu-Somalia, apabila arah sudutnya 271 03' maka arah kiblatnya ke Nairobi-Kenya, sedangkan apabila 265 23' maka mengarah Darus Salaam-Tanzania. Dalam gambar ini menunjukkan arah kiblat masjid-masjid di Indonesia yang menghadap ke arah Barat.

Gambar 15. Kesalahan arah kiblat yang cukup fatal, mengarah ke Afrika

Apabila kita simulasikan titik-titik bataskota Mekah diwakili oleh titik 1,2,3,4,5 dan 6 seperti pada gambar 16. Maka jika kita bandingkan dengan perhitungan arah ke kabah maka perbedaan arahnya dari misalnya Cibinong-Bogor, diperoleh lebih kurang 3 busur. Kesimpulan: untuk menentukan arah kiblat dari Indonesia agar setidak-tidaknya mengarah ke kota Mekah diperlukan ketelitian 3 busur. Oleh karena itu, koreksi bentuk bumi yang elipsoid tidak dapat diabaikan begitu saja.

20


Gambar 16. Simulasi ketelitian pengukuran agar arah kiblat setidak-tidaknya mengarah ke kota Mekah, maka diperlukan ketelitian 3 busur.

Jika pinggiran paling Utara atau paling Selatang kota Mekah berjarak 6 km dari kabah, maka untuk mengarahkan masjid-masjid di Indonesia ke arah Mekah dibutuhkan ketelitian 3 menit busur.8 Hal ini lebih memungkinkan untuk direalisasikan dibandingkan jika masjid-masjid di Indonesia harus di arahkan ke Kabah yang mengharuskan ketelitian penentuan arah kiblat 0.39 detik busur.

A. Pengukuran arah KiblatSetelah dilakukan perhitungan dengan baik, maka langkah selanjutnya adalah melakukan pengukuran. Berikut ini hanya disampaikan metode yang masih lazim digunakan pada saat sekarang ini.

Kompas

Pengukuran arah kiblat pada umumnya dilakukan dengan kompas. Penemuan kompas yang ditandai dengan jarum magnetik yang selalu mengarah ke utara dan selatan terjadi di Cina dan diuraikan dalam buku Loven Heng. Di abad kesembilan9, orang Cina telah mengembangkan kompas berupa jarum yang mengambang dan jarum yang berputar. Gambar 11 menunjukkan contoh kompas magnet yang mana arah utara kompas adalah arah utara magnetik bukan arah utara sebenarnya. Untuk mendapat ketelitian yang baik, arah yang ditunjukkan kompas harus dikoreksi dengan deklinasi magnetik, lihat gambar 17. 8 Dalam tulisan ini masih memakai asumsi batas-batas kota Mekah dengan lebar kota dari utara ke selatan sejauh 12 km. Untuk perhitungan yang lebih baik, untuk memperkirakan arah ke kota Mekah dari Indonesia diperlukan batas-batas kota Mekah yang lebih akurat.9 Kompas baru ditemukan pada abad ke sembilan, sehingga masjid-masjid yang dibangun sebelum abad tersebut arah kiblatnya diukur bukan dengan menggunakan kompas.21


Keuntungan pemakaian kompas adalah mudah dan relatif murah, sehingga kebanyakan orang memakai kompas untuk menentukan arah kiblat. Perlu diperhatikan bahwa disamping kompas berskala 360 derajat (gambar 17a) dalam pembagian sudutnya, terdapat juga kompas yang dibagi dalam 400 gon (gambar 17b). Sehingga dalam pengukuran dengan kompas ke dua sistem tersebut tidak boleh dicampur-adukkan. Untuk pengukuran dengan kompas skala 400 gon, hasil perhitungan harus dikoreksi dengan faktor 109 .

Gambar 17a. Kompas Magnet (skala 360 derajat). Gambar 17b. Kompas Magnet (skala 400 gon)

Ketelitian pengukuran dengan kompas sangat bergantung pada: Kwalitas kompas yg dipakai. Kompas magnet yang teliti dapat mengukur arah

sampai ketelitian 0.5 derajat. Karena arah kompas mengarah utara magnit, maka untuk mendapatkan utara

sebenarnya harus dikoreksi dengan deklinasi magnetik yang bergantung pada epoch tertentu (lihat Gambar 18).

Kesalahan yang disebabkan oleh pengguna kompas, karena ukuran dan skala pembacaan yang kecil.

Pengaruh benda-benda sekitar yang ikut berperan mengganggu medan magnet, semisal arus listrik dan bangunan beton yang mengandung besi dan baja.

22


Gambar 18a. Peta Deklinasi Magnetik (sumber BMKG-2005)

Gambar 18b. Peta Deklinasi Magnetik (sumber BMKG-2010

23


Peta Deklinasi BMKG dibuat setiap 5 tahun sekali berdasarkan pengamatan di 84 stasiun (repeat stations). Gambar 18a dan 18b memperlihatkan peta deklinasi magnetik10 epoch 2005 dan epoch 2010. Deklinasi magnit dapat juga dihitung dengan software GeoMag atau secara online melalui homepage dari NGDC: http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/. Nilai deklinasi Positif jika arah utara magnit condong ke arah timur dari utara sebenarnya, sedangkan nilai deklinasi negatif jika condong ke arah barat. Oleh karena itu, sebelum pengukuran dengan kompas, hasil perhitungan arah kiblat dikurangi dengan arah deklinasi magnit.

Penggunaan kompas untuk penentuan arah kiblat, apabila dilakukan dengan baik dapat dicapai ketelitian 1 derajat. Oleh karena agar arah kiblat mengarah sekurang-kurangnya ke Mekah, masjid-masjid di Indonesia harus ditentukan arah kiblatnya dengan ketelitian 3 menit busur, maka kompas tidak cukup teliti untuk dipakai dalam pengukuran arah kiblat.

Posisi Matahari

Dengan perkembangan teknologi dan astronomy, posisi Matahari dapat dihitung dengan ketelitian 0.01 detik busur11. Oleh karena itu, arah kiblat dapat ditentukan berdasarkan posisi Matahari. Banyak cara mengukur arah kiblat berdasarkan posisi Matahari, antara lain:

Saat matahari berada di atas kabah (Mekah), Saat matahari berada di jalur kiblat, Bayang-bayang matahari saat waktu tertentu, Dan lain-lain.

Benarkah dua kali setahun Matahari berada di atas kabah?

Pada tanggal 27-29 Mei, Matahari transit12 pada bujur Mekah (Kabah) jam 12:18 waktu Mekah atau jam 16:18 WIB. Benarkah pada tanggal-tangal tersebut Matahari persis di atas Mekah atau Kabah? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, maka kita dapat menghitung deklinasi Matahari pada tanggal 27-29 Mei saat duhr di Mekah.

Tabel 5: Groundtrack Matahari saat transit di Kabah13 pada 27-29 Mei 2010Tanggal (2010)

Matahari Transit di Kabah

Deklinasi Matahari

Lintang Geografik

27 Mei 16:18 WIB 21 18' 23".577 21 26' 13".752

10 Penggunaan peta deklinasi magnit BMKG harus disertai dengan koreksi perubahan deklinasi magnit11 Perhitungan posisi Matahari dengan ketelitian tinggi dapat dilakukan dengan teori VSOP87 (Variations Sculaires des

Orbites Plantaires), yang awalnya dipublikasikan oleh P.Bretagnon of the Bureau des Longitudes of Paris dengan nama VSOP82, kemudian diperbarui pada 1987 menjadi VSOP87.

12 Matahari transit biasa disebut juga saat waktu duhr. Namun waktu duhr biasanya ditambahkan ikhtiyat (misal: +2 menit)

13 Perhitungan dilakukan dengan rumus teori VSOP87 dan koreksi aberasi dan Nutasi24


28 Mei 16:18 WIB 21 28' 12".613 21 36' 05".69229 Mei 16:18 WIB 21 37' 39".390 21 45' 35".250

Lintang geografik Kabah adalah 2125'21.03"N. Jika kita membandingkannya dengan deklinasi Matahari, maka tanggal 28 Mei adalah tanggal yang paling baik karena 21 28' 12".613 berarti Matahari sedang berada di pinggirin Mekah bagian Utara14. Namun apabila kita menyertakan bentuk elipsoid bumi, maka yang lebih tepat adalah pada tanggal 27 Mei, karena pada tanggal tersebut Matahari berada di atas Mekah (tidak persis di atas Kabah). Pada tanggal 27 sampai 29 Mei, Matahari bergerak ke arah utara kira-kira 10' busur per hari. Oleh karena itu apabila pengukuran arah kiblat tidak dilakukan pada tanggal 27 Mei, maka kesalahan yang diperoleh adalah 10' busur per hari atau Matahari tidak lagi berada di atas Mekah.

Tabel 6: Groundtrack Matahari saat transit di Kabah15 pada 15-17 Juli 2010Tanggal (2010)

Matahari Transit di Kabah

Deklinasi Matahari

Lintang Geografik

15 Juli 16:27 WIB 21 30' 35".691 21 38' 29".474

16 Juli 16:27 WIB 21 20' 55".479 21 28' 46".404

17 Juli 16:27 WIB 21 10' 53".567 21 18' 41".512

Seperti halnya pada saat tanggal 27 Mei pada tabel 5., pada tabel 6, jika kita membandingkannya dengan deklinasi Matahari, maka tanggal 16 Juli adalah tanggal yang paling baik karena 21 20' 55".479 berarti Matahari sedang berada di bagian selatan sedikit di luar Mekah. Namun apabila kita menyertakan bentuk elipsoid bumi, maka tanggal 16 Mei Matahari berada di pinggiran Mekah bagian Utara.

Arah kiblat dapat juga diukur berdasarkan posisi Matahari saat berada di jalur kiblat. Metode ini tidak harus menunggu tanggal 27 Mei atau 16 Juli, lihat tabel 7.

14 Tanggal 28 Mei adalah tanggal yang umumnya dipakai untuk mengecek arah kiblat, namun pada tulisan ini lebih dianjurkan pada tanggal 27 Mei.

15 Perhitungan dilakukan dengan rumus teori VSOP87 dan koreksi aberasi dan Nutasi25


Tabel 7. Matahari di jalur qibla di jakarta (6 10' 31" S, 106 49' 38" T) zona waktu : 7.0 Pada tahun 2013

Arah Kiblat : 295 01' 09".2

No. Tanggal Tinggi Matahari Azimuth

Matahari Arah

Bayang2Jalur Qibla

Rasio

Kec. h /

menit

Kec. A/

menit

01 01 Mei 38.67424 295.00663 115.00663 14:58:23 1.25 -0.23' -0.11'02 02 Mei 37.83406 295.00663 115.00663 15:01:32 1.29 -0.23' -0.11'03 03 Mei 36.99754 295.00663 115.00663 15:04:41 1.33 -0.23' -0.11'04 04 Mei 36.16487 295.00663 115.00663 15:07:50 1.37 -0.23' -0.10'05 05 Mei 35.33625 295.00663 115.00663 15:10:59 1.41 -0.23' -0.10'06 06 Mei 34.51186 295.00663 115.00663 15:14:08 1.45 -0.23' -0.10'07 07 Mei 33.69193 295.00663 115.00663 15:17:18 1.50 -0.23' -0.10'08 08 Mei 32.87669 295.00663 115.00663 15:20:27 1.55 -0.23' -0.09'09 09 Mei 32.06636 295.00663 115.00663 15:23:37 1.60 -0.23' -0.09'10 10 Mei 31.26119 295.00663 115.00663 15:26:47 1.65 -0.23' -0.09'11 11 Mei 30.46146 295.00663 115.00663 15:29:56 1.70 -0.23' -0.09'12 12 Mei 29.66744 295.00663 115.00663 15:33:05 1.76 -0.23' -0.09'13 13 Mei 28.87945 295.00663 115.00663 15:36:14 1.81 -0.23' -0.08'14 14 Mei 28.09778 295.00663 115.00663 15:39:22 1.87 -0.23' -0.08'15 15 Mei 27.32280 295.00663 115.00663 15:42:30 1.94 -0.23' -0.08'16 16 Mei 26.55564 295.00691 115.00691 15:45:37 2.00 -0.23' -0.08'17 17 Mei 25.79513 295.00690 115.00690 15:48:43 2.07 -0.23' -0.08'18 18 Mei 25.04247 295.00690 115.00690 15:51:49 2.14 -0.23' -0.08'19 19 Mei 24.29810 295.00689 115.00689 15:54:54 2.21 -0.23' -0.07'20 20 Mei 23.56249 295.00688 115.00688 15:57:57 2.29 -0.22' -0.07'21 21 Mei 22.83613 295.00688 115.00688 16:01:00 2.37 -0.22' -0.07'22 22 Mei 22.11956 295.00687 115.00687 16:04:01 2.46 -0.22' -0.07'23 23 Mei 21.41334 295.00687 115.00687 16:07:00 2.55 -0.22' -0.07'24 24 Mei 20.71805 295.00686 115.00686 16:09:58 2.64 -0.22' -0.07'25 25 Mei 20.03431 295.00686 115.00686 16:12:53 2.74 -0.22' -0.06'26 26 Mei 19.36279 295.00685 115.00685 16:15:47 2.85 -0.22' -0.06'27 27 Mei 18.70420 295.00685 115.00685 16:18:38 2.95 -0.22' -0.06'28 28 Mei 18.05931 295.00684 115.00684 16:21:27 3.07 -0.22' -0.06'29 29 Mei 17.42893 295.00684 115.00684 16:24:12 3.19 -0.22' -0.06'30 30 Mei 16.81393 295.00684 115.00684 16:26:55 3.31 -0.22' -0.06'31 31 Mei 16.21525 295.00683 115.00683 16:29:35 3.44 -0.22' -0.06'

Catatan: Jalur Qibla adalah saat matahari berada di jalur qibla sehingga arah bayang-bayang matahari pada saat tersebut

tepat menuju ke arah/berlawanan dengan arah qibla.

26


rasio adalah perbandingan antara panjang suatu benda dan bayang-bayangnya Kec. h adalah kecepatan perubahan tinggi Matahari dalam waktu satu menit Kec. A adalah kecepatan perubahan Azimut Matahari (Arah bayang-bayang)

Untuk mendapatkan ketelitian tinggi, penentuan arah kiblat berdasarkan posisi Matahari harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut: Jam yang dipakai untuk mengetahui waktu sebaiknya dicocokkan dengan jam GPS

yang mempunyai ketelitian tinggi, Perhitungan tetap harus memperhitungkan bentuk eliposid bumi, Benda yang dipakai untuk mendeteksi arah dengan bayang-bayangnya harus lurus dan

ditancapkan tegak lurus serta mempunyai panjang yang memadai.

Disamping cara-cara yang disebutkan di atas, dapat dilakukan pengukuran berdasarkan bayang-bayang matahari setiap saat.

Tabel 8. Bayang-bayang matahari di jakarta (6 10' 31" S, 106 49' 38" T) zona waktu : 7.0 Pada selasa, 18 juni 2013

Matahari Terbit : 06:00:00 WIB Arah Kiblat : 295 01' 09" Matahari Terbenam : 17:47:33 WIB Matahari di Jalur Kiblat : 17:01:48 WIB

No. Jam Tinggi MatahariAzimuth Matahari

Arah Bayang2

Beda Sudat

Rasio

Kec. h (/menit

)

Kec. A(/menit

)

01 07:00 12.64431 64.32743 244.32743 309.30830 4.46 0.22' -0.05'

02 08:00 25.83062 60.28953 240.28953 305.27040 2.07 0.22' -0.09'

03 09:00 38.34533 53.54810 233.54810 298.52897 1.26 0.20' -0.14'

04 10:00 49.46977 42.25198 222.25198 287.23285 0.85 0.17' -0.24'

05 11:00 57.68513 23.51598 203.51598 268.49685 0.63 0.10' -0.39'

06 12:00 60.43133 357.10901 177.10901 242.08988 0.57 -0.01' -0.46'

07 13:00 56.33638 331.86655 151.86655 216.84742 0.67 -0.12' -0.35'

08 14:00 47.33312 314.90178 134.90178 199.88265 0.92 -0.18' -0.22'

09 15:00 35.83127 304.76540 124.76540 189.74627 1.38 -0.20' -0.13'

10 16:00 23.13424 298.69948 118.69948 183.68035 2.34 -0.22' -0.08'

11 17:00 9.86777 295.08700 115.08700 180.06787 5.75 -0.22' -0.04'

27

Telaah Pedoman Buku Hisab Arah KiblatCatatan:

Beda Sudut adalah perbedaan arah kiblat dengan arah bayang-bayang rasio adalah perbandingan antara panjang suatu benda dan bayang-bayangnya Kec. h adalah kecepatan perubahan tinggi Matahari dalam waktu satu menit Kec. A adalah kecepatan perubahan Azimut Matahari (Arah bayang-bayang) dalam waktu satu menit

Pengukuran dengan konsep segitiga

Dengan menggunakan prinsip trignometri pada bidang planar, kita dapat mengkonstruksi segitiga dimana sudut lancipnya adalah sudut ke arah kiblat,lihat gambar 19. Dalam hal in, lihat juga buku Ilmu Falak, arah kiblat setiap saat karya Slamet Hambali (2013). Perlu dicatat bahwa sisi-sisi segitiga harus diukur dengan ketelitian yang memadai.

Gambar 19. Mengukur arah kiblat dengan konsep segitiga

GPS dan Theodolit

Salah satu peralatan dalam pengukuran sudut, baik sudut vertikal maupun horisontal, adalah teodolit. Berdasarkan tingkat ketelitiannya, teodolit dikasifikasikan menjadi: Tipe T0 (tidak teliti / ketelitian rendah sampai 20") Tipe T1 (agak teliti 20" 5") Tipe T2 (teliti, sampai 1") Tipe T3 (teliti sekali, sampai 0.1") Tipe T4 (sangat teliti, sampai 0.01")

28


Gambar 20. Teodolit tipe T0

Disamping theodolit type analog, saat ini banyak juga tipe theodolit digital yang lebih mudah cara mengoperasikannya, misalnya Nikon, Topcon, Leica, Sokkia, dan lain-lainnya.

Sebelum digunakan untuk mengukur arah kiblat, theodolit harus di orientasikan, dengan cara antara lain:

mengacu pada benda langit, misalnya Matahari. kompas teliti16, GPS berketilitian tinggi (detik busur).

Untuk mendapatkan ketelitian yang maksimal, maka dapat dipakai GPS tipe geodetik, lihat gambar 15. Pengukuran arah kiblat dengan menggunakan theodolit dan GPS tipe geodetik dapat menghasilkan ketelitian sampai beberapa detik busur.

GPS geodetik dipakai untuk mengukur 2 titik yang akan dijadikan titik referensi. Titik-titik ini dapat diukur dengan ketelitian mm. Jika kedua titik ini berjarak 25 meter, maka jika kedua titik tersebut dipakai untuk orientasi arah, maka dapat dicapai ketelitian sekitar 8 busur.

16 Meskipun kompas yang dipakai mempunyai ketelitian tinggi, namun tetap tidak sepadan dengan ketelitian theodolit yang jauh lebih tinggi. Oleh karena itu, kalibrasi atau orientasi arah theodolit sangat tidak dianjurkan dengan kompas apabila ketelitian menit busur yang diinginkan.

29


Gambar 21. Antena GPS tipe Geodetik

Pengaruh Gempa Bumi terhadap arah kiblat

Belakangan banyak isu, bahwa gempa bumi menyebabkan perubahan arah kiblat. Isu ini tidak sepenuhnya benar, karena gempa bumi yang terjadi rata-rata hanya menyebabkan pergeseran bumi 5 cm per tahun, lihat gambar 2. Oleh karena itu, jika yang dimaksudkan adalah dalam kurun waktu yang hanya beberapa ribu17 tahun maka pergeseran tersebut tidak signifikan untuk merubah arah kiblat, sekalipun terjadi gempa bumu sedahsyat di Aceh pada akhir 2004..

17 Jika bumi bergeser 5 cm/tahun, maka dalam 5000 tahun bergeser 25000 cm atau 250 meter. Seperti kita ketahui, arah kiblat suatu tempat yang hanya berjarak 250 meter boleh dikatakan sama.

30


Gambar 22. Pergerakan lempeng tektonik di dunia

Lempeng Australia bergerak mendekati Jawa sudah terjadi sejak 50juta tahun yang lalu. Kecepatan reratanya memang 6-7cm/tahun. Jadi kejadian pergerakan lempeng itu bukan baru-baru ini saja. Peta hasil rekonstruksi geologi yg dibuat oleh Robert Hall dari Royal Halloway - University of London, 30 juta18 tahun yang lalu

18 Pergerakan 6 cm/tahun, maka dalam 30 juta tahun bergerak 180.000.000 cm atau 1800 km. Sehingga arah kiblat berubah dengan signifikan jika rentang waktunya jutaan tahun.

31


Gambar 23. Peta Indonesia 30 juta tahun yang lalu.

Arah Kiblat Masjid-masjid bersejarah

Jika kita perhatikan masjid-masjid bersejarah, maka kita akan menemukan bahwa ketelitian pengukurannya sangat sepadan dengan kemajuan teknologi pada zamannya. Gambar 24 menunjukkan arah kiblat masjid Nabawi yang arah kiblat sudah ditentukan sejak di zaman Rasulullah saw. pada tahun 622M.

32


Gambar 24. Arah masjid Nabawi menurut perhitungan modern, mengikuti garis merah.

Meskipun Masjid Nabawi penentuan arah kiblatnya terdapat kesalahan berkisar 4 derajat, namun penentuan ini sudah sangat teliti pada zamannya.

Pada tahun 1156, Al-Idrisi seorang ilmuwan muslim membuat peta dunia, lihat gambar 25. Jika kita perhatikan ketelitian peta tersebut dibandingkan dengan peta zaman sekarang, maka peta Al-Idrisi memberikan gambaran tentang ketelitian penentuan arah kiblat pada zamannya.

Gambar 25. Peta Al-Idrisi yang dibuat pada tahun 1156

33


Kesimpulan

Dari uraian di atas dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut: Untuk menentukan arah kiblat dari Indonesia agar setidak-tidaknya mengarah ke kota

Mekah diperlukan ketelitian 3 busur. Masjid di Indonesia yang menghadap ke arah barat, sesunguhnya tidak menghadap ke

Mekah bahkan ke Timur Tengah-pun tidak. Masjid yang menghadap ke Barat arah kiblatnya mengarah ke Afrika.

Perhitungan arah kiblat harus menyertakan koreksi bentuk elipsoid bumi agar hasil penentuan arah kiblat setidak-tidaknya dapat mengarah ke Mekah.

Untuk mengukur arah kiblat yang paling teliti dapat digunakan GPS tipe geodetik yang dikombinasikan dengan theodolit.

Pengukuran arah berdasarkan posisi Matahari dapat dilakukan pada tanggal 27 Mei jam 16:18 WIB dan tanggal 16 Juli jam 16.27 WIB.

Gempa bumi tidak mengakibatkan perubahan arah kiblat, jika kurun waktunya hanya beberapa ribu tahun.

Kesalahan (ketidaktepatan) arah kiblat masjid-masjid bersejarah, semisal masjid Nabawi lebih disebabkan teknologi yang ada pada masanya belum memungkinkan untuk penentuan arah kiblat dengan teliti.

Saran-saran

Berikut ini saran-saran untuk mengatasi kesalahan dan menentukan arah kiblat yang mudah dan benar:

Jika terjadi kesalahan arah kiblat, disarankan untuk merubah arah shaf-nya saja sehingga tidak membutuhkan biaya besar untuk mengkoreksinya. Apabila sebuah Masjid dengan lebar 10 meter, maka koreksi shaf-dapat dilakukan dengan mempertahankan pojok kiri Masjid dan menggeser shaf kanan depan ke arah belakang seperti yang ditunjukkan tabel 5.

Gambar 26. Koreksi shaf

34


Gambar 26 menunjukkan konsep koreksi shaf apabila terdapat kesalahan arah kiblat.

Untuk menentukan arah kiblat Masjid dengan murah dan cukup teliti, disarankan untuk menggunakan prinsip perhitungan bayang-bayang Matahari.

Cara penentuan arah kiblat yang sederhana perlu disosialisikan ke masyarakat, sehingga tidak terjadi lagi kesalahan-kesalahan yang menyebabkan keresahan masyarakat.

Tabel 5. Bersaran koreksi shafsudut

(derajat)

x (meter)

1 0.17 m2 0.35 m3 0.52 m4 0.70 m5 0.87 m

10 1.76 m15 2.68 m20 3.64 m25 4.66 m30 5.77 m

Catatan Tambahan

Benarkah shaf harus melengkung tatkala arah kiblat dilakukan dengan ketelitian tinggi? Untuk menjawab pertanyaan ini, marilah kita konstruksi secara Matematis sebuah Masjid di Jakarta dengan panjang shaf 50 meter, seperti pada gambar 27.

35


Gambar 27. Konstruksi Lingkaran besar melewati Jakarta dan Ka'bah

Perhitungan jarak dari suati masjid di Jakarta ke Ka'bah adalah d = 7907.164 km, sehingga jari-jari lingkaran kecil yang melewati barisan/shaf di masjid dimaksud adalah r=6027.975 km. Selanjutnya, kita rekonstruksi lingkaran kecil tersebut, seperti terlihat pada gambar 28.

36


Gambar 28. Lingkaran Kecil melalui shaf Shalat

AB adalah garis shaf shalat, yang idealnya melengkung seperti yang terlihat dalam gambar 28. Karena jarak yang sangat jauh dari Ka'bah maka garis lengkung yang dimaksud hampir berhimpit dengan garis lurus shaf shalat dengan perbedaan di titik tengahnya hanya 0.05 mm, yang tentu saja dapat diabaikan. Sehinga untuk menghadap arah kiblat dengan ketelitian tinggi sekalipun, garis shaf shalat tetap luruh TIDAK MELENGKUNG.

Referensi1. Ahmad Izzuddin, 2011. Kajian Terhadap Metode-Metode Penentuan Arah Kiblat

Dan Akurasinya, Dissertasi Iain Walisongo, 2011.2. Jean Meeus, 1991. Astronomical Algorithms,Willman-Bell, Inc, 1991.3. Khafid, 2009. Penentuan arah kiblat, Cibinong , Februari 20094. Khafid, 2011. Ketelitian Penentuan Arah Kiblat dari Sudut Pandang Geodesi.

Bakosurtanal, 2011.5. Pedoman Hisab Muhammadiyah. Majelis Tarjih dan Tajdid Pimpinan Pusat

Muhammadiyah, Cetakan Kedua 1430 H/2009 M.6. Pedoman Rukyat dan Hisab Nahdlatul Ulama, Lajnah Falakiyah Pengurus Besar

Nahdlatul Ulama.7. Slamet Hambali, 2013. Ilmu Falak, Arah Kiblat Setiap Saat.Pustaka Ilmu,

Cetakan Pertama Januari 2013.37


8. Vincenty, T. (April 1975). "Direct and Inverse Solutions of Geodesics on the Ellipsoid with application of nested equations". Survey Review XXIII (misprinted as XXII) (176): 8893. http://www.ngs.noaa.gov/PUBS_LIB/inverse.pdf. Retrieved 2009-07-11.

38


Lampiran 1: Source Code (Visual Basic) perhitungan arah Kiblat dengan rumus Trigonometri Bola

Public Function ArahQibla(ByVal Lintang As Double, ByVal Bujur As Double) As Double' Fungsi Arah Kiblat dimaksudkan untuk menghitung arah kiblat' berdasarkan rumus segitiga bola (Spherical Trigonometry).

' INPUT:' Lintang : koordinat lintang suatu tempat dalam koordinat geografik.' Bujur : Koordinat Bujur suatu tempat dalam koordinat geografik'' OUTPUT:' Arah Kiblat sebagai sudut arah/azimuth dari arah utara searah' jarum jam dalam satuan derajat'' DATA EMBEDDED dalam fungsi ini:' Koordinat Ka'bah diperoleh dari GoogleEarth :' Lintang Ka'bah : 21 25' 21.03"' Bujur Ka'bah : 39 49' 34.31"'' CONTOH CARA PEMAKAIAN FUNGSI INI:' ---------------------------------' Untuk menghitung Arah Kiblat dari Jakarta dengan koordinat (6 8' S 106 45'E)' dilakukan dengan Langkah-langkah sebagai berikut:' 1. Mempersiapkan data lintang dan bujur,' 2. Jalankan fungsi ArahQibla.' Lintang = -6 - 8/60.' Bujur = 106 + 45./60.' x = ArahQibla(Lintang, Bujur)' Hasil:' x = 295.152500797225' = 295 09' 09.003"'' Referensi :' Kartunen, H. et.al., Fundamental Astronomy, ISBN 3-540-572o34 2nd Edition' Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1985

' ---------------------------------------------' Programmer : Dr.-Ing. Khafid' Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional' 15 Juli 2010

Dim A, B, C, e As Double Dim sB, cB, Bb As Double Dim LintangKabah, BujurKabah As Double ' Koordinat Kabah LintangKabah = 21 + 25 / 60 + 21.03 / 3600 BujurKabah = 39 + 49 / 60 + 34.31 / 3600

' Perhitungan arah dengan rumus segitiga Bola

A = Radians(90# - Lintang) B = Radians(90# - LintangKabah) C = Radians(Bujur - BujurKabah) sB = Sin(B) * Sin(C) cB = Cos(B) * Sin(A) - Cos(A) * Sin(B) * Cos(C) Bb = Atn2(cB, sB)

39


' Arah Kiblat diukur dari arah utara searah jarum jam' Sudut bernilai positif antara 0 sampai 360 derajat ArahQibla = Modulus(360# - Degrees(Bb), 360#)End Function

40


Lampiran 2: Source Code (Visual Basic) perhitungan arah Kiblat dengan rumus Trigonometri Bola dengan koreksi Elipsoid

Public Function ArahQiblaWithEllipsoidCorrection(ByVal Lintang As Double, _ ByVal Bujur As Double) As Double' Fungsi ArahQiblaWithEllipsoidCorrection dimaksudkan untuk menghitung Jarak suatu' Tempat ke ka'bah berdasarkan rumus segitiga bola (Spherical Trigonometry) dengan ' koreksi dari koordinat geografik ke ke koordinat geosentrik.'' INPUT:' Lintang : koordinat lintang suatu tempat dalam koordinat geografik.' Bujur : Koordinat Bujur suatu tempat dalam koordinat geografik'' OUTPUT:' Arah ke Qibla dinyatakan dalam derajat'' DATA EMBEDDED dalam fungsi ini:' Koordinat Ka'bah diperoleh dari GoogleEarth :' Lintang Ka'bah : 21 25' 21.03"' Bujur Ka'bah : 39 49' 34.31"'' CONTOH CARA PEMAKAIAN FUNGSI INI:' ---------------------------------' Untuk menghitung Jarak ke Kabah dari Jakarta dengan koordinat (6 8' S 106 45'E)' dilakukan dengan Langkah-langkah sebagai berikut:' 1. Mempersiapkan data lintang dan bujur,' 2. Jalankan fungsi ArahQiblaWithEllipsoidCorrection.' Lintang = -6 - 8/60.' Bujur = 106 + 45./60.' x = ArahQiblaWithEllipsoidCorrection(Lintang, Bujur)' Hasil:' x = 295.006428253695' = 295 00' 23.142"'' Referensi :' Kartunen, H. et.al., Fundamental Astronomy, ISBN 3-540-572o34 2nd Edition' Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1985

' ---------------------------------------------' Programmer : Dr.-Ing. Khafid' Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional'* 15 Juli 2010

Dim A, B, C, e As Double Dim LintangTempatTerkoreksi As Double Dim LintangKabahTerkoreksi As Double Dim sB, cB, Bb, ArahQibla As Double Dim LintangKabah, BujurKabah As Double ' Koordinat Kabah LintangKabah = 21 + 25 / 60 + 21.03 / 3600 BujurKabah = 39 + 49 / 60 + 34.31 / 3600 ' Koreksi koordinat dari geografik (sistem bumi sebagai ellipsoid)' ke koordinat geosentrik (sistem bumi sebagai bola). Koreksi' dilakukan dengan menggunakan parameter WGS-84. Parameter ini biasa' dipakai dalam pengukuran GPS (Global Positioning System)' excentrisitas (e) = 6.6943800229e-3 e = 0.0066943800229 LintangKabahTerkoreksi = Degrees(Atn((1 - e) * Tan(Radians(LintangKabah))))41

Telaah Pedoman Buku Hisab Arah Kiblat LintangTempatTerkoreksi = Degrees(Atn((1 - e) * Tan(Radians(Lintang))))

' Perhitungan arah dengan rumus segitiga Bola

A = Radians(90# - LintangTempatTerkoreksi) B = Radians(90# - LintangKabahTerkoreksi) C = Radians(Bujur - BujurKabah) sB = Sin(B) * Sin(C) cB = Cos(B) * Sin(A) - Cos(A) * Sin(B) * Cos(C) Bb = Atn2(cB, sB) ' Arah Kiblat diukur dari arah utara searah jarum jam' Sudut bernilai positif antara 0 sampai 360 derajat ArahQiblaWithEllipsoidCorrection = modulus(360# - Degrees(Bb),360.)End Function

Lampiran 3: Source Code (Visual Basic) perhitungan arah Kiblat dengan rumus Vincenty

Public Function ArahQiblaVincenty(ByVal Lintang As Double, ByVal Bujur As Double) _ As Double' Fungsi ArahQiblaVincenty dimaksudkan untuk menghitung Arah suatu Tempat ke ka'bah' berdasarkan rumus Vincenty (Geodetic Approach).

' INPUT:' Lintang : koordinat lintang suatu tempat dalam koordinat geografik.' Bujur : Koordinat Bujur suatu tempat dalam koordinat geografik'' OUTPUT:' Arah Kiblat dinyatakan dalam derajat'' DATA EMBEDDED dalam fungsi ini:' Koordinat Ka'bah diperoleh dari GoogleEarth :' Lintang Ka'bah : 21 25' 21.03"' Bujur Ka'bah : 39 49' 34.31"'' CONTOH CARA PEMAKAIAN FUNGSI INI:' ---------------------------------' Untuk menghitung Arah ke Kiblat dari Jakarta dengan koordinat (6 8' S 106 45'E)' dilakukan dengan Langkah-langkah sebagai berikut:' 1. Mempersiapkan data lintang dan bujur,' 2. Jalankan fungsi ArahQiblaVincenty.' Lintang = -6 - 8/60.' Bujur = 106 + 45./60.' x = ArahQiblaVincenty(Lintang, Bujur)' Hasil:' x = 295.025569375748' = 295 01' 32.050"'' Referensi :' Vincenty, T. (April 1975). "Direct and Inverse Solutions of Geodesics' on the Ellipsoid with application of nested equations". Survey Review XXIII' (misprinted as XXII) (176): 8893. http://www.ngs.noaa.gov/PUBS_LIB/inverse.pdf.

42

Telaah Pedoman Buku Hisab Arah Kiblat' Retrieved 2009-07-11.' ---------------------------------------------' Programmer : Dr.-Ing. Khafid' Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional'* 15 Juli 2010

Dim S, A, B, C, e, F As Double Dim LintangTempatTerkoreksi As Double Dim LintangKabahTerkoreksi, c2SigmaM, dSigma As Double Dim sigma, sAlpha, cAlpha, c2Alpha, c2sigma, Bb As Double Dim ae, be, U1, U2, L, Lambda0, Lambda, sSigma, cSigma As Double Dim iterlimit As Integer Dim LintangKabah, BujurKabah, up2, alpha1, alpha2 As Double ' Koordinat Kabah LintangKabah = 21 + 25 / 60 + 21.03 / 3600 BujurKabah = 39 + 49 / 60 + 34.31 / 3600 F = 1# / 298.257223563 ae = 6378137# be = 6356752.314 ' LintangKabah = -(37 + 57 / 60# + 3.7203 / 3600#)' BujurKabah = 144 + 25 / 60# + 29.5244 / 3600#' Lintang = -(37 + 39 / 60# + 10.1561 / 3600#)' Bujur = 143 + 55 / 60# + 35.3839 / 3600#

' Koreksi koordinat dari geografik (sistem bumi sebagai ellipsoid)' ke koordinat geosentrik (sistem bumi sebagai bola). Koreksi' dilakukan dengan menggunakan parameter WGS-84. Parameter ini biasa' dipakai dalam pengukuran GPS (Global Positioning System)' excentrisitas (e) = 6.6943800229e-3 U1 = Atn((1# - F) * Tan(Radians(LintangKabah))) U2 = Atn((1# - F) * Tan(Radians(Lintang))) L = Radians(Bujur - BujurKabah) Lambda = L Lambda0 = 500# iterlimit = 0 Do Until (Abs(Lambda0 - Lambda) < 0.000000000001 Or iterlimit > 100) iterlimit = iterlimit + 1 Lambda0 = Lambda sSigma = Sqr((Cos(U2) * Sin(Lambda)) ^ 2 + (Cos(U1) * Sin(U2) - _ Sin(U1) * Cos(U2) * Cos(Lambda)) ^ 2) cSigma = Sin(U1) * Sin(U2) + Cos(U1) * Cos(U2) * Cos(Lambda) sigma = Atn2(cSigma, sSigma) sAlpha = Cos(U1) * Cos(U2) * Sin(Lambda) / sSigma c2Alpha = 1 - sAlpha ^ 2 c2SigmaM = cSigma - 2 * Sin(U1) * Sin(U2) / c2Alpha C = F / 16# * c2Alpha * (4 + F * (4 - 3 * c2Alpha)) Lambda = L + (1 - C) * F * sAlpha * (sigma + C * sSigma * _ (c2SigmaM + C * cSigma * (-1 + 2 * c2SigmaM ^ 2))) Loop

43


up2 = c2Alpha * (ae ^ 2 - be ^ 2) / be ^ 2 A = 1 + up2 / 16384 * (4096 + up2 * (-768 + up2 * (320 - 175 * up2))) B = up2 / 1024 * (256 + up2 * (-128 + up2 * (74 - 47 * up2))) dSigma = B * sSigma * (c2SigmaM + 0.25 * B * _ (cSigma * (-1 + 2 * c2SigmaM ^ 2) - 1# / 6# * B * c2SigmaM * _ (-3 + 4 * sSigma ^ 2) * (-3 + 4 * c2SigmaM ^ 2))) S = be * A * (sigma - dSigma) alpha1 = Atn2(Cos(U1) * Sin(U2) - Sin(U1) * Cos(U2) * Cos(Lambda), _ Cos(U2) * Sin(Lambda)) alpha2 = Atn2(-Sin(U1) * Cos(U2) + Cos(U1) * Sin(U2) * Cos(Lambda), _ Cos(U1) * Sin(Lambda)) ArahQiblaVincenty = -180# + Degrees(alpha2) ArahQiblaVincenty = Modulus(ArahQiblaVincenty, 360#)End Function

44

A. PendahuluanB. Dalil SyariC. Pengertian ArahD. Pengertian Arah KiblatE. Ketelitian Penentuan Arah KiblatA. Pengukuran arah Kiblat

Documents

Telaah Pedoman Buku Hisab Arah Kiblat