Arah Kiblat
Telaah Pedoman Buku Hisab Arah Kiblat
Telaah Pedoman Buku Hisab Arah Kiblat
TelaahPedoman Buku Hisab Arah Kiblat
Oleh Dr.-Ing. KhafidBadan Informasi Geospasial
Cibinong, 18 Juni 2013
Daftar Isi
ContentsA.Pendahuluan3B.Dalil Syari3C.Pengertian
Arah4D.Pengertian Arah Kiblat6E.Ketelitian Penentuan Arah
Kiblat9F.Pengukuran arah Kiblat17
1. 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 bahawa 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 kerena
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)
1. Dalil Syari 144. Sungguh kami (sering) melihat mukamu
menengadah ke langit[footnoteRef:2],Maka sungguh kami akan
memalingkan kamu ke kiblat yang kamu sukai. palingkanlah mukamu ke
arah Masjidil Haram. dan dimana saja kamu berada, palingkanlah
mukamu ke arahnya. dan Sesungguhnya orang-orang (Yahudi dan
Nasrani) yang diberi Al Kitab (Taurat dan Injil) memang mengetahui,
bahwa berpaling ke Masjidil Haram itu adalah benar dari Tuhannya;
dan Allah sekali-kali tidak lengah dari apa yang mereka kerjakan.
[2: ]
(149). Dan dari mana saja kamu keluar (datang), Maka
palingkanlah wajahmu ke arah Masjidil Haram, Sesungguhnya ketentuan
itu benar-benar sesuatu yang hak dari Tuhanmu. dan Allah
sekali-kali tidak lengah dari apa yang kamu kerjakan. (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).1. 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
melengkung[footnoteRef:3]. [3: 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.]
Gambar 2. Ilustrasi arah dari pengamat ke sebuah Obyek di
permukaan Bumi
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.
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.
1. 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).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.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
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 panjang[footnoteRef:4]. [4: 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.]
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
KabahNamaBujurLintangArah ke Ka'bah
Tokyo139.7666735.70000293 10' 10''
1127.3614739.11008285 37' 28''
2111.5942541.35413275 24' 10''
399.3230541.62570267 13' 04''
488.1135940.58090259 54' 41''
578.6197238.87394253 50' 05''
669.1285136.23893248 05' 09''
761.2586233.33568243 35' 13''
854.7887630.33948240 20' 11''
948.6533427.01315237 44' 18''
1043.9543924.17240236 17' 56''
Ka'bah39.8262021.42251--
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 Utara[footnoteRef:5], 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. [5: Karena Bumi
bentuknya mendekati bulat seperti bola, maka setiap titik dapat
dianggap sebagai kutub Utara.]
Sebagai kesimpulan, penggunaan orthodrom sebagai lintasan menuju
Kabah lebih tepat dibandingkan dengan pemakaian loxodrom.1.
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.
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.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:(1a)
atau(1b)
Jarak ke kiblat:
dan (2a)
atau(2b)
dimana :B: Arah kiblat suatu tempat yaitu sudut antara arah ke
Titik Kutub Utara dan arah ke Ka'bahC: 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 kilometerCatatan: rumus (1a) lebih mudah untuk mencari
sudut pada kuadran[footnoteRef:6] yang benar. [6: 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.]
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.Tabel 2.
Perhitungan arah kiblat dengan koordinat Kabah yang berbeda-bedadi
masjid Istiqlal (610'10.57" LS, 10649'50.65" BT)Referensi
Buku/makalahLintangBujurArah Kiblat
Khafid2125'21".03 LU3949'34".31 BT295 08' 36"
Slamet Hambali2125'21".04 LU3949'34".33 BT295 08' 36"
Izzuddin2125'21".17 LU3949'34".56 BT295 08' 36"
Hisab Muhammadiyah2125' LU3950' BT295 08' 21"
Khafid*)2125'21" LU3949'34" BT295 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.LintangBujurArah Kiblat
1.610'10.57" LS10649'50.65" BT295 08' 36"
2.610'15.57" LS10649'50.65" BT295 08' 36"
3.610'05.57" LS10649'50.65" BT295 08' 38"
4.610'10.57" LS10649'45.65" BT295 08' 35"
5.610'10.57" LS10649'55.65" BT295 08' 38"
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: Dari Peta Analog (hardcopy) Dari Peta Digital.
Google Earth Microsoft Encarta Dari daftar koordinat kota-kota di
buku-buku atlas, buku ilmu falak dll. Mengukur dengan GPS. 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 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:
(3)
Berdasar World Geodetic System 1984 (WGS84) [footnoteRef:7],
nilai a = 6378137 m dan b = 6356752.314 m. [7: 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]
Perhitungan dengan rumus VincentyRumus perhitungan dengan
ketelitian tinggi dapat dilakukan dengan menggunakan metode
perhitungan geodesi. Metode ini diperkenalkan oleh Vincenty,
sebagai berikut:
(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)
= (ab)/a 1,2 :koordinat lintang geografis
koreksi Lintang:U1=arctan[(1)tan1],U2=arctan[(1) tan 2]1, 2
:koordinat bujur geografisL = 21adalah perbedaan bujur1,2:azimuth
ke depan dan ke belakang:azimuth di ekuators:Jarak di atas
ellipsoidPerhitungan 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)[footnoteRef:8]
dari ke dua masjid tersebut ditampilkan pada tabel 4. [8: Semua
Koordinat tempat dalam contoh perhitungan diambil dari Google
Earth.]
Tabel 4. Ketelitian PerhitunganMasjidArah ke kabahtanpa
koreksiArah ke kabahdengan koreksi geografik ke geosentrikArah ke
kabahgengan metode Vincenty
Istiqlal295 08' 36"294 59' 51"295 00' 59"
At-Tin295 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 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.
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.
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.[footnoteRef:9] 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. [9: 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.]
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 kesembilan[footnoteRef:10], 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. [10: Kompas baru ditemukan pada abad ke sembilan,
sehingga masjid-masjid yang dibangun sebelum abad tersebut arah
kiblatnya diukur bukan dengan menggunakan kompas.]
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 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.Gambar 18a. Peta Deklinasi Magnetik (sumber
BMKG-2005)
Gambar 18b. Peta Deklinasi Magnetik (sumber BMKG-2010
Peta Deklinasi BMKG dibuat setiap 5 tahun sekali berdasarkan
pengamatan di 84 stasiun (repeat stations). Gambar 18a dan 18b
memperlihatkan peta deklinasi magnetik[footnoteRef:11] 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. [11: Penggunaan
peta deklinasi magnit BMKG harus disertai dengan koreksi perubahan
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 busur[footnoteRef:12].
Oleh karena itu, arah kiblat dapat ditentukan berdasarkan posisi
Matahari. Banyak cara mengukur arah kiblat berdasarkan posisi
Matahari, antara lain: [12: 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.]
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 transit[footnoteRef:13] 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. [13: Matahari transit biasa disebut juga saat waktu duhr.
Namun waktu duhr biasanya ditambahkan ikhtiyat (misal: +2
menit)]
Tabel 5: Groundtrack Matahari saat transit di
Kabah[footnoteRef:14] pada 27-29 Mei 2010 [14: Perhitungan
dilakukan dengan rumus teori VSOP87 dan koreksi aberasi dan
Nutasi]
Tanggal (2010)Matahari Transit di KabahDeklinasi MatahariLintang
Geografik
27 Mei16:18 WIB21 18' 23".57721 26' 13".752
28 Mei16:18 WIB21 28' 12".61321 36' 05".692
29 Mei16:18 WIB21 37' 39".39021 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
Utara[footnoteRef:15]. 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. [15: Tanggal 28 Mei
adalah tanggal yang umumnya dipakai untuk mengecek arah kiblat,
namun pada tulisan ini lebih dianjurkan pada tanggal 27 Mei.]
Tabel 6: Groundtrack Matahari saat transit di
Kabah[footnoteRef:16] pada 15-17 Juli 2010 [16: Perhitungan
dilakukan dengan rumus teori VSOP87 dan koreksi aberasi dan
Nutasi]
Tanggal (2010)Matahari Transit di KabahDeklinasi MatahariLintang
Geografik
15 Juli16:27 WIB21 30' 35".69121 38' 29".474
16 Juli16:27 WIB21 20' 55".47921 28' 46".404
17 Juli16:27 WIB21 10' 53".56721 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.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".2No.TanggalTinggi Matahari Azimuth
Matahari Arah Bayang2Jalur QiblaRasioKec. h / menitKec. A/
menit
0101 Mei38.67424295.00663115.0066314:58:231.25-0.23'-0.11'
0202 Mei37.83406295.00663115.0066315:01:321.29-0.23'-0.11'
0303 Mei36.99754295.00663115.0066315:04:411.33-0.23'-0.11'
0404 Mei36.16487295.00663115.0066315:07:501.37-0.23'-0.10'
0505 Mei35.33625295.00663115.0066315:10:591.41-0.23'-0.10'
0606 Mei34.51186295.00663115.0066315:14:081.45-0.23'-0.10'
0707 Mei33.69193295.00663115.0066315:17:181.50-0.23'-0.10'
0808 Mei32.87669295.00663115.0066315:20:271.55-0.23'-0.09'
0909 Mei32.06636295.00663115.0066315:23:371.60-0.23'-0.09'
1010 Mei31.26119295.00663115.0066315:26:471.65-0.23'-0.09'
1111 Mei30.46146295.00663115.0066315:29:561.70-0.23'-0.09'
1212 Mei29.66744295.00663115.0066315:33:051.76-0.23'-0.09'
1313 Mei28.87945295.00663115.0066315:36:141.81-0.23'-0.08'
1414 Mei28.09778295.00663115.0066315:39:221.87-0.23'-0.08'
1515 Mei27.32280295.00663115.0066315:42:301.94-0.23'-0.08'
1616 Mei26.55564295.00691115.0069115:45:372.00-0.23'-0.08'
1717 Mei25.79513295.00690115.0069015:48:432.07-0.23'-0.08'
1818 Mei25.04247295.00690115.0069015:51:492.14-0.23'-0.08'
1919 Mei24.29810295.00689115.0068915:54:542.21-0.23'-0.07'
2020 Mei23.56249295.00688115.0068815:57:572.29-0.22'-0.07'
2121 Mei22.83613295.00688115.0068816:01:002.37-0.22'-0.07'
2222 Mei22.11956295.00687115.0068716:04:012.46-0.22'-0.07'
2323 Mei21.41334295.00687115.0068716:07:002.55-0.22'-0.07'
2424 Mei20.71805295.00686115.0068616:09:582.64-0.22'-0.07'
2525 Mei20.03431295.00686115.0068616:12:532.74-0.22'-0.06'
2626 Mei19.36279295.00685115.0068516:15:472.85-0.22'-0.06'
2727 Mei18.70420295.00685115.0068516:18:382.95-0.22'-0.06'
2828 Mei18.05931295.00684115.0068416:21:273.07-0.22'-0.06'
2929 Mei17.42893295.00684115.0068416:24:123.19-0.22'-0.06'
3030 Mei16.81393295.00684115.0068416:26:553.31-0.22'-0.06'
3131 Mei16.21525295.00683115.0068316:29:353.44-0.22'-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. 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 WIBMatahari di Jalur Kiblat: 17:01:48
WIBNo.JamTinggi MatahariAzimuth MatahariArah Bayang2Beda
SudatRasioKec. h (/menit)Kec. A(/menit)
0107:0012.6443164.32743244.32743309.308304.460.22'-0.05'
0208:0025.8306260.28953240.28953305.270402.070.22'-0.09'
0309:0038.3453353.54810233.54810298.528971.260.20'-0.14'
0410:0049.4697742.25198222.25198287.232850.850.17'-0.24'
0511:0057.6851323.51598203.51598268.496850.630.10'-0.39'
0612:0060.43133357.10901177.10901242.089880.57-0.01'-0.46'
0713:0056.33638331.86655151.86655216.847420.67-0.12'-0.35'
0814:0047.33312314.90178134.90178199.882650.92-0.18'-0.22'
0915:0035.83127304.76540124.76540189.746271.38-0.20'-0.13'
1016:0023.13424298.69948118.69948183.680352.34-0.22'-0.08'
1117:009.86777295.08700115.08700180.067875.75-0.22'-0.04'
Catatan: 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") 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 teliti[footnoteRef:17], [17: 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.]
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.
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 ribu[footnoteRef:18] tahun maka
pergeseran tersebut tidak signifikan untuk merubah arah kiblat,
sekalipun terjadi gempa bumu sedahsyat di Aceh pada akhir 2004..
[18: 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.]
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 juta[footnoteRef:19] tahun yang
lalu [19: 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.]
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.
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
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
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)
10.17 m
20.35 m
30.52 m
40.70 m
50.87 m
101.76 m
152.68 m
203.64 m
254.66 m
305.77 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.
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.
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 2013.8. 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.
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) ' 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
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)))) 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.' 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 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
8
7
