Laporan Kemah Kerja 2015

Laporan Kemah Kerja 2015 Tim GPS Desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Majokerto

Dosen Pembimbing Lalu Muhamad Jaelani, ST, M.Sc, Ph.D

Koordinator Tim Yugie Nanda Pranata

3512100067

Nama Anggota Iva Ayu Rinjani M. Irsyadi Firdaus I Dewa Made Amertha S. Nafizah Joko Purnomo

3512100006 3512100015 3512100022 3512100025 3512100037

Jurusan Tenik Geomatika Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2015

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan laporan kemah kerja TIM GPS Desa Jatijejer ini dengan baik. Dalam penyusunan laporan ini tentunya tidak terlepas dari peran berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Kedua orang tua kami yang telah memberikan dukungan baik moril dan materiil. 2. Bapak Dr. Ir. Muhammad Taufik selaku ketua Jurusan Teknik Geomatika ITS. 3. Bapak Yanto Budisusanto, ST., M. Eng selaku Dosen Koordinator mata kuliah Kemah Kerja. 4. Bapak Lalu Muhamad Jaelani, ST., MSc., Ph.D selaku Dosen Pembimbing Desa Jatijejer. 5. Segenap jajaran Dosen Teknik Geomatika ITS selaku Tim Pembimbing Kemah Kerja yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan pada pelaksanaan kemah kerja. 6. Bapak Achmad Basofi dan Bapak Bambang selaku laboran laboratorium geodesi surveying yang telah banyak membantu dari segi peralatan survei. 7. Seluruh perangkat desa Jatijejer dan segenap warga desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto yang telah membantu dalam proses pelaksanaan Kemah Kerja. 8. Rekan- rekan kelompok Desa Jatijejer atas kerjasama yang sangat baik selama proses kemah kerja. 9. Rekan- rekan kelompok lain yang memberikan bantuan dan dukungan. 10. Seluruh mahasiswa Teknik Geomatika ITS. 11. Segenap pihak yang telah terlibat dalam kemah kerja ini, dan tidak dapat disebutkan satu per satu dalam laporan ini. Kami menyadari bahwasanya dalam penulisan laporan ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Kesempurnaan hanyalah milik Allah, SWT oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna penyempuranaan laporan ini kedepannya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Surabaya, 30 Januari 2015

Penyusun

ii

ABSTRACT Field camp 2014/2015 as held ini the Jatijejer Village, Trawas District, Mojokerto. The field work using image data as the main composisition for making spatial data information. The image data be processed first so that the position of a point on the image appropriate to the actual position of the field. This processing takes a known reference point coordinates in the global reference system called Ground Control Point (GCP). To determine the coordinates of the GCP should be observed using Global Positioning System receivers (GPS). GCP observation on the field work used the radial method that conducted simultaneously in four villages (Sugeng Village, Jatijejer Village, Sukosari Village and Cembor Village) with a base in each villages which is Sugeng at SG 1, Jatijejer Village at SK 6, Sukosari Village SK 2 and Cembor Village CB 6, Trawas District. After the observation, data is processed to obtain the coordinates of GCP and then perform image rectification. Results from GPS measurements and rectification is a map with the distribution of GCP in Jatijejer village. During the process of obtaining the coordinates of GCP till the presentation of data required some supporting software. Supporting software include PC – CDU to download data from GPS receiver, Topcon Tools and GPS tools for data processing of GPS observations, ER Mapper for image rectification that is part of geometric correction and cropping image data, as well as Autodesk Land Desktop 2009 for the data presentation. From observation, we can conclude that there are mean RMS which is Valued 0.664 pixel and Mean Standard Deviation which is valued 0.002 m. Keywords : Ground Control Point (GCP), GPS, Rectification

iii

ABSTRAK Kegiatan kemah kerja 2014/2015 ini dilaksanakan di Desa Jatijejer, KecamatanTrawas, Kabupaten Mojokerto. Dalam kemah kerja ini menggunakan data citra sebagai bahan utama untuk membuatin formasi data spasial. Agar posisi titik pada citra sesuai dengan posisi sebenarnya dilapangan, data citra harus diolah terlebih dahulu. Dalam proses pengolahan ini dibutuhkan titik referensi yang telah diketahui koordinatnya dalam system referensi global yang disebut Ground Control Point (GCP). Untuk mengetahui koordinat GCP perlu dilakukan pegamatan menggunakan receiver Global Positioning System (GPS). Pengamatan GCP pada kemah kerja ini dilakukan dengan menggunakan metode radial yang dilakukan secara serentak di empat desa (desa Sugeng, desa Jatijejer, desa Sukosari dan desa Cembor) dengan titik base yang berada ditiap-tiap desa dimana desa Sugeng terdapat SG 1, desa Jatijejer SK 6, desa Sukosari SK 2 dan desa Cembor CB 6. Setelah melakukan pengamatan, data GCP diolah untuk mendapatkan koordinat dan selanjutnya melakukan rektifikasi citra. Hasil dari pengukuran GPS ini berupa peta dengan persebaran GCP di desa Jatijejer. Selama proses mendapatkan koordinat GCP sampai dengan penyajian data diperlukan beberapa software pendukung. Software pendukung itu antara lain PC – CDU untuk men-download data dari receiver GPS, Topcon Tools dan GPS tools untuk pengolahan data pengamatan GPS, ER Mapper untuk rektifikasi citra yang merupakan bagian dari koreksi geometrik dan untuk melakukan pemotongan data citra, serta Autodesk Land Desktop 2009 dan ArcGIS 10.2.2 untuk penyajian data. Kata Kunci : Ground Control Point (GCP), GPS, Rektifikasi

iv

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ......................................................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................

ii

KATA PENGANTAR ....................................................................................................

iii

ABSTRACT......................................................................................................................

iv

ABSTRAK ......................................................................................................................

v

DAFTAR ISI...................................................................................................................

vi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................

ix

DAFTAR TABEL ...........................................................................................................

xii

DAFTAR ISTILAH ........................................................................................................

xiii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................................

xvi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..............................................................................................

1

1.2 Tujuan ...........................................................................................................

2

1.3 Manfaat .........................................................................................................

2

BAB II MANAJEMEN PEKERJAAN 2.1 Waktu Pelaksanaan dan Volume Pekerjaan ..................................................

3

2.1.1 Waktu dan tempat Pelaksanaan ...........................................................

3

2.1.2 Alur Waktu kegiatan Kerja Lapangan .................................................

3

2.1.3 Pelaksana..............................................................................................

7

2.2 Lingkup Pekerjaan ........................................................................................

7

2.3 Tahapan Pelaksanaan Pekerjaan ...................................................................

9

2.4 Struktur Tim ..................................................................................................

11

2.5 Tugas dan Tanggung Jawab Elemen dan Unit Tim ......................................

12

BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Pengertian .....................................................................................................

14

3.1.1 GPS ......................................................................................................

14

3.1.2 Ground Control Point ..........................................................................

14

3.1.3 Rektifikasi ............................................................................................

14

3.2 Dasar Teori....................................................................................................

14

3.2.1 Segmen GPS ........................................................................................

14

3.2.2 Sinyal GPS ...........................................................................................

15

3.2.2.1 Gelombang Pembawa ................................................................

16

3.2.2.2 Perjalanan Sinyal GPS ...............................................................

16

3.2.3 WGS 84...............................................................................................

16

v

3.2.3.1 Sistem Koordinat Ekliptika Geosentrik .....................................

16

3.2.3.2 Sistem Koordinat Toposentrik ...................................................

17

3.2.4 Sistem Koordinat .................................................................................

17

3.2.5 Metode dan Prinsip Pengukuran GPS ..................................................

19

3.2.5.1 Metoda Penentuan Posisi Statik .................................................

20

3.2.5.2 Metoda Penentuan Posisi Kinematik .........................................

20

3.2.5.3 Metoda Penentuan Posisi Rapid Statik ......................................

21

3.2.6 Ketelitian Penentuan Posisi dengan GPS .............................................

22

3.2.7 Kesalahan dan Bias ..............................................................................

23

3.2.8 Geometrik Jaring ..................................................................................

24

3.2.8.1 Metoda Radial ............................................................................

24

3.2.6.2 Metoda Jaring.............................................................................

25

3.2.9 Receiver GPS geodetik .........................................................................

25

3.2.10 Ground Control Point dan Deskripsi Ground Control Point .............

25

3.2.11 Rinex ...................................................................................................

26

3.2.12 Pengolahan Data Survei GPS ..............................................................

26

3.3. Prosedur .......................................................................................................

28

3.3.1 Prosedur Koreksi Geometrik ................................................................

28

3.3.1.1 Ketelitian Koreksi Geometrik ....................................................

29

3.3.2 Software Topcon Tools .........................................................................

29

3.3.3 Software Er Mapper .............................................................................

30

3.3.4 Software AutoCAD ...............................................................................

31

3.3.5 Software PCC-DU ................................................................................

32

3.3.6 GPS Tools.............................................................................................

32

BAB IV METODOLOGI PEKERJAAN 4.1 Alat dan Bahan ........................................................................................

34

4.1.1 Alat ...............................................................................................

34

4.1.2 Bahan ...........................................................................................

34

4.2 SpesifikasiAlat ........................................................................................

35

4.2.1 GPS TOPCON HiperPro .............................................................

35

4.2.2 Perangkat Lunak PC- CDU.........................................................

36

4.2.3 Perangkat Lunak TOPCON Tool v. 8.2.3 ....................................

37

4.2.4 Perangkat Lunak ER Mapper 7.0 .................................................

37

4.2.5 Perangkat Lunak AutoCAD Land Desktop 2009 ........................

38

4.2.6 MATLAB R2010a .......................................................................

38

vi

4.2.7 GPS TOOLS ................................................................................

39

4.3 Metodologi Pelaksanaan Pekerjaan ........................................................

40

4.3.1 Pelaksanaan ..................................................................................

40

4.3.2 Pengolahan Data ..........................................................................

42

4.4 Jadwal Pekerjaan .....................................................................................

43

4.5 Pelaksana Pekerjaan ................................................................................

44

BAB V PELAKSANAAN PEKERJAAN 5.1 Pengambilan Pekerjaan ...........................................................................

47

5.1.1 Pengunduhan Data dari Instrumen GPS Geodetik ......................

47

5.1.2 Data Pengamatan Base di Desa Jatijejer .....................................

48

5.1.3 Data Pengamatan Rover di Desa Jatijejer ...................................

49

5.2 Pengolahan Data Pekerjaan.....................................................................

51

5.2.1 Pengolahan Data Pekerjaan Dengan Topcon Tools v. 8.2.3 ........

51

5.2.2 Ekspor Data RINEX ...................................................................

56

5.2.3 Pengolahan GPS Tools gt_0.6.4 ..................................................

57

5.2.4 Proses Adjustment ........................................................................

63

5.2.5 Rektifikasi Citra ...........................................................................

68

5.3 Hasil Pengolahan Data Pekerjaan ...........................................................

73

5.3.1 Koordinat Ground Control Point .................................................

73

5.3.2 RMS Ground Control Point.........................................................

75

5.4 Analisa Hasil ...........................................................................................

75

5.4.1 Analisa Ground Control Point .....................................................

75

5.5 Analisa Rektifikasi ..................................................................................

83

BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan .............................................................................................

84

6.2 Saran .......................................................................................................

85

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................................

87

LAMPIRAN ....................................................................................................................

88

vii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Alir Pelaksana Pekerjaan .............................................................

8

Gambar 2.2 Diagram Alir ...............................................................................................

9

Gambar 2.3 Struktur Tim ................................................................................................

11

Gambar 3.1 Tiga Segmen GPS .......................................................................................

15

Gambar 3.2 Sistem Koordinat Ekliptika Geosentrik ......................................................

17

Gambar 3.3 Sitem Koordinat Toposentrik ......................................................................

17

Gambar 3.4 Sitem Koordinat WGS 1984 .......................................................................

18

Gambar 3.5 Posisi Satelit GPS Statik dan Kinematik ....................................................

21

Gambar 3.6 Rapid Static .................................................................................................

22

Gambar 3.7 Metoda Radial .............................................................................................

24

Gambar 3.8 Metoda Jaring ..............................................................................................

24

Gambar 3.9 GPS Geodetik ..............................................................................................

25

Gambar 3.10 Alur Pengolahan Data Survey GPS ..........................................................

26

Gambar 3.11 Alur Perhitungan Baseline ........................................................................

27

Gambar 3.12 Logo Perangkat Lunak Topcon Tools .......................................................

29

Gambar 3.13 Tampilan Awal Perangkat Lunak Er Mapper ...........................................

30

Gambar 3.14 Tampilan Awal Perangkat Lunak AutoCAD ............................................

31

Gambar 3.15 Logo Perangkat Lunak PC-CDU .............................................................

32

Gambar 3.16 GPS Tools .................................................................................................

32

Gambar 4.1 Flowchart Pelaksanaan ...............................................................................

40

Gambar 4.2 Bentuk Jaring Metode Radial ......................................................................

41

Gambar 4.3 Diagram Pengolahan Data ..........................................................................

42

Gambar 5.1 Software Download PC-CDU .....................................................................

48

Gambar 5.2 File data base dan rover ..............................................................................

48

Gambar 5.3 Topcon Tools V. 8.2.3 ................................................................................

51

Gambar 5.4 Menu Create a new job ...............................................................................

51

Gambar 5.5 Menu Job Configuration Display ...............................................................

52

Gambar 5.6 Menu Job Configurasi Coordinat System ...................................................

52

Gambar 5.7 Menu Job Import .........................................................................................

52

Gambar 5.8 Menu Import ...............................................................................................

53

Gambar 5.9 Menu Points ................................................................................................

53

Gambar 5.10 GPS Post Prosesing ..................................................................................

53

Gambar 5.11 Menu Adjustment ......................................................................................

54

Gambar 5.12 Menu Point Tabular View .........................................................................

54

viii

Gambar 5.13 Menu GPS Occupation View ....................................................................

55

Gambar 5.14 Menu Map View ........................................................................................

55

Gambar 5.15 Menu Occupation View .............................................................................

56

Gambar 5.16 Menu Job Export .......................................................................................

56

Gambar 5.17 Format RINEX ..........................................................................................

57

Gambar 5.18 Data RINEX ..............................................................................................

57

Gambar 5.19 Tampilan File Hasil Export .......................................................................

58

Gambar 5.20 Tampilan Menu Utama GPSTools ............................................................

58

Gambar 5.21 File Observasi ..........................................................................................

58

Gambar 5.22 Plot Data Observasi ...................................................................................

58

Gambar 5.23 Read Data untuk Plot Data Observasi .......................................................

59

Gambar 5.24 Kotak dialog Receiver ...............................................................................

59

Gambar 5.25 Nama Stasiun local yang dibuat ................................................................

59

Gambar 5.26 Parameter untuk Pengolahan .....................................................................

60

Gambar 5.27 Kotak dialog Parameter Estimator ............................................................

60

Gambar 5.28 Mengubah Jenis Antena ............................................................................

61

Gambar 5.29 Kotak dialog Estimated/Fixed parameter ..................................................

61

Gambar 5.30 Pengaturan Directory File .........................................................................

61

Gambar 5.31 Pengaturan tunggal observasi....................................................................

62

Gambar 5.32 Plot receiver position ................................................................................

62

Gambar 5.33 Data Read ..................................................................................................

63

Gambar 5.34 Pilihan Plot Data ......................................................................................

63

Gambar 5.35 Baseline ....................................................................................................

64

Gambar 5.36 Tampilan saat membuka ER Mapper ........................................................

69

Gambar 5.37 Tampilan jendela ER Mapper ...................................................................

69

Gambar 5.38 GeoCoding Wizard ....................................................................................

69

Gambar 5.39 kotak dialog GeoCoding Wizard ...............................................................

69

Gambar 5.40 Input Citra yang akan direktifikasi............................................................

70

Gambar 5.41 Tab Polinomial Set Up ..............................................................................

70

Gambar 5.42 Tab GCP Set Up ........................................................................................

70

Gambar 5.43 Koordinat GCP..........................................................................................

71

Gambar 5.44 Jendela citra untuk menandai GCP ...........................................................

71

Gambar 5.45 Tab GCP edit setelah Penandaan Titik .....................................................

71

Gambar 5.46 Tab rectify .................................................................................................

72

Gambar 5.47 Loading proses rektifikasi .........................................................................

71

ix

Gambar 5.48 Notifikasi bahwa rektifikasi ......................................................................

72

Gambar 5.49 Citra sebelum rektifikasi ...........................................................................

73

Gambar 5.50 Citra setelah rektifikasi .............................................................................

73

Gambar 5.51 Stasiun error JJ1 .......................................................................................

78

Gambar 5.52 Stasiun error BM hari pengamatan 1 ........................................................

78


78


79


79


79


80

Gambar 5.58 Stasiun JJ4 .................................................................................................

80


81

Gambar 5.60 RMS setiap stasiun ....................................................................................

81

Gambar 5.61 RMS yang terjadi setiap hari pengamatan ................................................

82

x

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Alur Waktu Kegiatan Kerja Lapangan ..........................................................

3

Tabel 2.2 Rincian Kegiatan Field Camp 2015 ...............................................................

5

Tabel 2.3 Target Pekerjaan ............................................................................................

6

Tabel 2.4 Tabel Tugas dan Tanggung Jawab dari Unit TIM ..........................................

12

Tabel 3.1 Metode Penentuan Posisi Menggunakan GPS ................................................

19

Tabel 4.1 Spesifikasi GPS TOPCON HiperPro ..............................................................

35

Tabel 4.2 Spesifikasi Perangkat Lunak PC-CDU ...........................................................

36

Tabel 4.3 Spesifiksi Perangkat Lunak TOPCON Tool V. 8.2.3 .....................................

37

Tabel 4.4 Spesifikasi Perangkat Lunak ER MAPPER 7.0..............................................

37

Tabel 4.5 Spesifikasi Perangkat Lunak AutoCAD Land Desktop 2009 ........................

38

Tabel 4.6 System Requirements MATLAB R2010a .......................................................

38

Tabel 4.7 System Requirements GPS Tools V.8.2.3 .......................................................

39

Tabel 4.8 Jadwal Pekerjaan.............................................................................................

43

Tabel 5.1 Koordinat Pendekatan 8 Ground Control Point .............................................

47

Tabel 5.2 Hasil Pengolahan Topcon Tools .....................................................................

73

Tabel 5.3 Hasil Pengolahan Adjustment ........................................................................

74

Tabel 5.4 Hasil Penolahan GPS Tools ............................................................................

74

Tabel 5.5 Hasil Rektifikasi Citra ....................................................................................

75

Tabel 5.6 Tabel Error Ellipse Masing-Masing Titik ......................................................

77

Tabel 5.7 Perbandingan Nilai GCP .................................................................................

82

Tabel 6.1 Koordinat GCP (Dalam Sistem Kartesian Satuan Meter) ..............................

84

Tabel 6.2 Hasil Rektifikasi Citra ...................................................................................

85

xi

DAFTAR ISTILAH Ambiguitas Fase (Cycle Ambiguity): Jumlah gelombang penuh yang tidak terukur oleh receiver GPS. Anti spoofing: Suatu kebijakan dari DoD Amerika Serikat, dimana kode-P dari sinyal GPS diubah menjadi kode-Y. BaselineGPS : Garis antara 2 titik yang diukur dengan menggunakan GPS Geodetik. Baseline Trivial : Tinggi suatu titik di atas Geoid diukur sepanjang garis gaya berat yang melalui titik tersebut. Bias ionosfer : Gangguan yang terjadi di Ionosfer yang mempengaruhi kecepatan, arah, polarisasi, dan kekuatan sinyal GPS. Bias Troposfer : Gangguan yang terjadi di Ionosfer yangmenyebabakan sinyal GPS mengalami refraksi dan terjadi perubahan pada kecepatan dan arah sinyal GPS. Broadcast Ephemeris: Salah satu informasi yang terkandung dalam pesan navigasi GPS adalah ephemeris (orbit) satelit. Citra : Gambaran suatu obyek yang dihasilkan dari rekaman sinar pantul yang difokuskan melalui suatu lensa atau cermin. Cycle Slips : Ketidak-kontinyuan dalam jumlah gelombang penuh dari fase gelombang pembawa yang diamati, karena receiver yang disebabkan oleh satu dan lain hal terputus. Format RINEX (Receiver Independent Exchange): Format standar yang kini diadopsi untuk pertukaran data survei GPS dan navigasi presisi. Georeference: Proses penempatan objek berupa raster atau image yang belum mempunyai acuan sistem koordinat ke dalam sistem koordinat dan proyeksi tertentu. Geosentrik : Cara memandang / mendefinisikan posisi benda-benda langit dengan bumi sebagai pusatnya. Global Positioning System : Sistem yang menentukan letak dipermukaan bumi dengan bantuan penyelarasan sinyal satelit. Ground Control Point (Titik Kontrol Tanah): Titik-titik yang letaknya pada suatu posisi piksel suatu citra yang koordinat petanya atau referensinya diketahui. xii

Jaring Kontrol Geodesi : Titik-titik kontrol geodesi yang digunakan sebagai kerangka acuan posisi tertentu bagi informasi geospasial. Kesalahan Ephemeris: Kesalahan dimana orbit satelit yang dilaporkan oleh ephemeris satelit tidak sama dengan orbit satelit yang sebenarnya. Kesalahan Imaging : Fenomena yang melibatkan suatu benda konduktif (konduktor) yang berada dekat dengan antena GPS. Kesalahan Jam Satelit : Kesalahan dari salah satu jam ( Kesalahan jam receiver dan jam satelit) dalam bentuk offset waktu, offset frekuensi, ataupun frequecy drift akan langsung mempengaruhi ukuran jarak, baik pseudorange maupun jarak fase. Koordinat : Besaran yang menyatakan letak / atau posisi suatu titik terhadap titik pusat sumbu pada bidang permukaan bumi atau bidang datar. Koreksi geometrik : Prosedur penetapan posisi geografis citra dengan sistem koordinat tertentu, melalui transformasi dan titik-titik kontrol lapangan. Koreksi Radiometrik : Prosedur Kalibrasi dan koreksi terhadap data radiasi yang diberikan oleh sensor detektor satelit. Multipath: Fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di antena GPS melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Pemetaan : Proses pembuatan gambar permukaan bumi atau sebagian permukaan bumi pada bidang datar dalam ukuran yang lebih kecil. Perataan Kuadrat Terkecil (Least Square) : Suatu metode yang paling populer dalam menyelesaikan masalah hitung perataan. Pesan Navigasi (Navigation Message): Pesan yang berisi informasi tentang koefisien koreksi jam satelit, parameter orbit, almanak satelit, UTC, parameter koreksi ionosfer, serta informasi spesial lainnya seperti status konstelasi dan kesehatan satelit. Peta Analog : Peta dalam bentuk cetakan, biasanya direpresentasikan dalam format vektor. Peta Digital : Representasi fenomena geografi yang disimpan untuk ditampilkan dan dianalisis oeh komputer. xiii

Metode Pengukuran GPSRadial : Metode pengukuran GPS dengan menjadikan salah satu titik sebagai Base, dan titik yang lain sebagai Rover. Rektifikasi : Suatu proses melakukan transformasi data dari satu sistem grid menggunakan suatu transformasi geometrik. Resampling: Suatu proses melakukan ekstrapolasi nilai data untuk piksel-piksel pada sistem grid yang baru dari nilai piksel citra aslinya. Root Mean Square Error (RMSE) : Perhitungan sederhana untuk mengetahui kesalahan suatu pengukuran. Selective Availability: Metode yang pernah diaplikasian untuk memproteksi ketelitian posisi absolut secara real-time. Sistem Koordinat : Suatu cara atau metode yang menentukan letak suatu titik dalam grafik. Tinggi Orthometrik : Tinggi suatu titik di atas Geoid diukur sepanjang garis gaya berat yang melalui titik tersebut. Tinggi Elipsoid : Tinggi suatu titik di atas Elipsoid diukur sepanjang garis normal yang melalui titik tersebut.

xiv

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Penanaman Patok .............................................................................................. 88 Lampiran 2 Tahap Pengerjaan ............................................................................................... 90 Lampiran 3 Lain-lain ............................................................................................................. 92 Lampiran 4 Hasil Pengolahan GPS Tools.............................................................................. 93

xv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Di zaman modern ini, teknologi dan ilmu pengetahuan merupakan hal yang semakin berkembang. Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan dua hal yang dapat diperoleh melalui informasi, oleh sebab itu kebutuhan manusia terhadap informasi semakin meningkat dari masa ke masa. Peningkatan kebutuhan informasi menuntut adanya suatu sistem informasi yang terpadu memudahkan manusia dalam memperoleh dan menafsirkannya. Jenis informasi yang dibutuhkan sangat bervariasi misalkan informasi mengenai data dalam penelitian, antropologis, data spasial dan sebagainya. Dalam hal ini akan dikhususkan pembahasan mengenai informasi data spasial. Informasi data spasial adalah salah satu contoh informasi yang memiliki perananan sangat penting dalam kehidupan manusia. Data spasial adalah data yang memiliki referensi ruang kebumian (georeference) dimana berbagai data atribut terletak dalam berbagai unit spasial, informasi yang tercakup di dalamnya adalah informasi mengenai posisi. Informasi data spasial ini biasanya dinyatakan dalam bentuk peta. Dalam pengertian secara umum peta adalah gambaran sebagian atau seluruh wilayah di permukaan bumi dengan berbagai kenampakannya pada bidang datar yang diperkecil dengan menggunakan skala tertentu. Sedangkan dalam penyusunan informasi data spasial diperlukan beberapa metode yang salah satunya adalah proses pengukuran. Pengukuran Global Positioning System dapat diaplikasikan dalam bidang survei dan pemetaan terutama untuk menentukan penentuan posisi titik di permukaan bumi yang nantinya akan berguna dalam penyusunan informasi data spasial. Global Positioning System atau GPS adalah suatu sistem navigasi yang berbasis pada satelit yang tersusun pada suatu jaringan yang terletak pada garis edar bumi yang dilakukan oleh Departmen Pertahanan Amerika Serikat (Abidin, H.Z, 2007). Penentuan posisi dengan menggunakan GPS dapat memberikan koordinat titik-titik kontrol horisontal maupun vertikal dalam satu pengukuran. Dalam proses pengamatan dan pengukuran sendiri perlu diperhatikan alat dan metodenya agar hasil yang didapatkan sesuai dengan kebutuhan. Ditinjau dari latar belakang pemenuhan kebutuhan informasi spasial yang sesuai dengan metode pengukuran diatas, Kemah Kerja merupakan kegiatan yang dapat menjadi sarana untuk mengaplikasikannya. Kemah kerja adalah salah satu kuliah wajib yang harus diikuti oleh setiap mahasiswa S1 Teknik Geomatika ITS. Dalam kemah kerja ini terdapat beberapa pengaplikasian mata kuliah seperti kartografi, ilmu ukur tanah, hitung perataan, proyeksi peta, manajemen survei dan pemetaan, serta pemetaan digital. Kemah Kerja 2014/2015 dilaksanakan di empat desa yang ada di Kecamatan Trawas dan Kecamatan Pacet. Secara khusus disini akan dijelaskan pengerjaan pengukuran Tim Geodetik/GPS di Desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto, Jawa Timur. Dalam pengukuran kali ini alat yang digunakan adalah Receiver GPS tipe Geodetik untuk pengamatan posisi titik-titik kontrol (Ground Control Point). Titik kontrol ini nantinya akan digunakan untuk proses rektifikasi citra serta acuan dalam pengukuran tim Total Station. Diharapkan dalam pengukuran GPS kali ini dapat membantu penyusunan informasi spasial berbentuk peta sehingga dapat membantu masyarakat Desa Jatijejer dalam memetakan desa dimana diharapkan nantinya dapat digunakan sebagai salah satu referensi dalam pengembangan dan pembangunan desa. Diharapkan pula mahasiswa S1 Teknik Geomatika ITS memiliki pemahaman yang lebih setelah memperoleh materi baik dalam teori maupun pengaplikasiannya sehingga menjadi bermanfaat untuk masyarakat.

1

1.2 Tujuan Adapun tujuan diadakannya kemah kerja (Tim Geodetik) kali ini adalah sebagai berikut: 1. Melakukan pengukuran terhadap GCP yang akan digunakan untuk rektifikasi citra. 2. Menyediakan titik- titik ikat yang mempunyai koordinat berketelitian tinggi. 3. Menyediakan lokasi titik GCP di lapangan sesuai dengan ketentuan dan kaidah yang berlaku. 4. Melakukan pengolahan data dan menyajikan hasilnya dalam bentuk peta digital maupun hardcopy. 1.3 Manfaat Adapun manfaat yang didapatkan dari kemah kerja (Tim Geodetik) adalah: 1. Mampu melakukan pengukuran terhadap GCP yang akan digunakan untuk rektifikasi citra. 2. Mendapatkan titik- titik ikat yang mempunyai koordinat berketelitian tinggi. 3. Mendapatkan lokasi titik GCP di lapangan sesuai dengan ketentuan dan kaidah yang berlaku. 4. Mampu mengolahan data dan menyajikan hasilnya dalam bentuk peta digital maupun hardcopy.

2

BAB II MANAJEMEN PEKERJAAN 2.1 Waktu Pelaksanaan dan Volume Pekerjaan 2.1.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Pra – Kemah Kerja 2015 ini dilaksanakan pada : Hari : Senin s/d Kamis Tanggal : 12 s/d 15 Januari 2015 Tempat : Ruang GM 101, Teknik Geomatika ITS Kemah Kerja 2015 ini dilaksanakan pada: Hari : Minggu s/d Jumat Tanggal : 18 s/d 23 Januari 2015 Tempat : Desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto Pengolahan Data dilaksanakan pada: Hari : Senin s/d Kamis Tanggal : 26 s/d 29 Januari 2015 Tempat : Ruang GM 103, Teknik Geomatika ITS

Sumber: Analisis Kelompok 2.1.2

Alur Waktu Kegiatan Kerja Lapangan Tabel 2.1 Rincian Kegiatan Pelaksanaan Pra – Kemah Kerja

Tanggal

Waktu

Kegiatan

12 Januari 2015

08.00-09.00

Peminjaman alat

09.00-10.00

Praktikum hanya untuk tim TS

10.00-10.30

Pemaparan teori praktikum & KAK tim TS

10.45-12.00

Tutorial praktikum untuk semua angkatan

3

2012

13 2015

12.00-13.00

Ishoma

13.00-15.00

Tutorial pengolahan data praktikum

15.00-15.30

Pengembalian alat

15.30-selesai

Pulang

Januari 08.00-09.00 09.00-10.00

Praktikum hanya untuk tim GPS, pemaparan teori praktikum & KAK tim GPS

10.00-10.30

Praktikum hanya untuk tim GPS

10.45-12.00

Pemaparan teori praktikum & KAK tim GPS

12.00-13.00

Tutorial praktikum untuk semua angkatan 2012

13.00-15.00

Ishoma

15.00-15.30

Tutorial pengolahan data praktikum

15.30-selesai

Pengembalian alat

Tanggal Waktu 14 Januari 08.00-09.00 2015 09.00-10.00

15 2015

Peminjaman alat

Kegiatan praktikum navigasi & olahraga Istirahat

10.00-10.30

Pemaparan KAK navigasi & Mengolah data praktikum navigasi

10.45-12.00

Pemaparan KAK toponimi dan penjelasan metode kuisoner

12.00-13.00

Ishoma

13.00-15.00

Tutorial pengolahan citra

15.00-15.30

Pengembalian alat

15.30-selesai

Pulang

Januari 06.00-07.00

Olahraga

07.00-08.00

Gladi bersih kumpul tiap tim

08.00-09.00

Gladi bersih kumpul tiap desa

09.00-selesai

Evaluasi komunal dari fieldcamp dan pulang

4

ketua

panitia

Tabel 2.2 Rincian kegiatan Fieldcamp 2015

Tanggal 18 Januari 2015

Waktu 06.00 – 06.30 06.30 – 08.30 08.30 – 08.45

08.45 – 11.00 11.00 – 12.00 12.00 – 13.00 13.00 – 13.30 13.30 – 17.00 17.00 – 19.00 19.00 – 22.00

Kegiatan Kumpul di Jurusan Teknik Geomatika ITS Persiapan barang-barang dan peralatan Pelepasan dari Ketua Jurusan Teknik Geomatika untuk Mahasiswa Teknik Geomatika ITS angkatan 2012 Berangkat menuju Trawas Sepaatah kata dari Jurusan untuk pihak desa Ishoma Persiapan di Basecamp Orientasi Lapangan Persiapan pribadi dan makan malam Briefing

22.00 – 04.00

Tidur

19– 20 Januari 04.00 – 05.00 05.00 – 05.30 2015 05.30 – 07.00 07.00 – 12.00

21.30 – 22.00

Ibadah dan mandi Olahraga pagi Mandi, sarapan dan persiapan alat-alat Pengambilan data dilapangan yang berupa melakukan pengecoran patok utama Ishoma Pengambilan data dilapangan yang berupa melanjutkan pengecoran patok utama Pengecheckan alat-alat survey Ishoma Pengolahan Data dilapangan yang berupa melakuan pembuatan laporan tahap awal Evaluasi hasil dan briefing

22.00 – 04.00

Tidur

12.00 – 13.00 13.00 – 17.00 17.00 – 17.30 17.30 – 19.00 19.00 – 21.30

Tanggal Waktu 21-22 Januari 04.00 – 05.00 05.00 – 05.30 2015 05.30 – 07.00 07.00 – 12.00

12.00 – 13.00 13.00 – 17.00

Kegiatan Ibadah dan mandi Olahraga pagi Mandi, sarapan dan persiapan alat-alat Pengambilan data dilapangan yang berupa melakukan pengukuran GPS dengan metode radial dimana base terletak pada SK – 6 (Dekat Sasana Krida) dan rover yang diukur JJ 1, JJ 2, JJ 3 dan JJ 4 Ishoma Pengambilan data dilapangan yang berupa melakukan pengukuran GPS dengan metode radial dimana base terletak pada SK – 6 (Dekat Sasana Krida) dan rover yang diukur 5

JJ 5, JJ 6 dan JJ 7 Pengecheckan alat-alat survey dan mendownload data GPS di desa Sukosari Ishoma Pengolahan Data dilapangan yang berupa pembuatan laporan dan perhitungan koordinat relative menggunakan Topcon tools Evaluasi hasil dan briefing Tidur

17.00 – 17.30 17.30 – 19.00 19.00 – 21.30

21.30 – 22.00 22.00 – 04.00 23 Januari 2015

04.00 – 05.00 05.00 – 07.00

Ibadah dan mandi Melakukan pengukuran GPS pada BM utama SK – 6 (dekat Sasana Krida), JJ 4 (dekat SDN Jatijejer) dan JJ 3 (dekat balai desa Jatijejer) Mendownload data GPS serta pengecheckan Alat Persiapan barang-barang dan alat-alat survey Penutupan Fieldcamp oleh Koordinator fieldcamp dan Kepala desa Jatijejer Ishoma Pulang menuju Surabaya Istirahat Mengembalikan alat-alat survey

07.00 – 07.30 07.30 – 09.00 09.00 – 12.00 12.00 – 13.00 13.00 – 15.00 15.00 – 15.30 15.30 – 17.00

Tabel 2.3 Target Pekerjaan

Tanggal

Kegiatan

18 Januari 2015



Melakukanorientasilapanganuntukmengecheck patokparalonapakahmasihadaatausudahhilan g

19 Januari 2015 - 20 Januari 2015



Pengecoran BM kotakbesertaFinishing

21 Januari 2015



Pengukuran base dan rover telahselesaidilaksanankan



Proses pengerjaanlaporantahapawal



Melakukanpengolahan data



Mengerjakanlaporan40%



Melakukanpengolahan data



Pengolahan data

22 Januari 2015

23 Januari 2015

6

26 Januari 2015

27 Januari 2015

28 Januari 2015

29 Januari 2015

2.1.3



Laporansudah 50 %



Pengolahan data menggunakan GPS tools



Laporan 75%



Pembuatan Video



Rektifikasi Citra denganER Mapper



RektifikasicitradenganAutoCad Land Desktop



Pengolahan data GPS tools 75%



Pembuatan video 75%



Peta pesebaran GCP sudahSelesai



Pengolahan data menggunakaGPS Tools 100%



Pembuatan video 100%



Laporansudahselesai

Pelaksana  Iva Ayu Rinjani  M. Irsyadi Firdaus  I Dewa Made Amertha S  Nafizah  Joko Purnomo  Yugie Nanda Pranata

35 11 100 006 35 11 100 015 35 11 100 022 35 11 100 025 35 11 100 037 35 11 100 067

2.2 Lingkup Pekerjaan Adapun lingkup pekerjaan Tim Geodetik dalam Kemah Kerja 2015 adalah sebagai berikut: Merencakanan persebaran titik Grand Control Point (GCP) Menentukan titik ikat untuk Total Station Pemasangan patok Pembuatan BM Pengamatan titik-titik yang akan diukur menggunakan alat GPS Geodetik Pengolahan data hasil pengamatan Rektifikasi citra Analisa hasil Presentasi hasil

7

2.3 Tahapan Pelaksanaan Pekerjaan START

PERENCANAAN TIDAK GEOMETRI

PERALATAN

METODE

PELAKSANAAN

TIDAK

MATERIAL BM

ORIENTASI MEDAN

PELAKSANAAN

TIDAK

PEMBUATAN BM UTAMA

FINISHING BM

PENGUKURAN BM UTAMA DAN GCP

PENGOLAHAN DATA

PERHITUNG KOORDINAT GCP

TIDAK

ERROR ELLIPSE

KOORDINAT GCP

PENYAJIAN DATA

LAPORAN

PETA

END

Gambar 2.1 Diagram Alir Pelaksaan Pekerjaan (sumber: Tim GPS Jatijejer)

8

START

Rektifikasi citra

Ground Control Point

Citra Satelit Desa Jatijejer

Plot GCP di Citra Root Mean Square

Save and Rectify

Citra terektifikasi

Data VektorBatas

Input Data Vector

Desa Jatijejer dari Tim Navigasi

finishing

FINISH

Gambar 2.2 Diagram Alir (sumber: tim gps jatijejer)

Tahapan Pekerjaan Penjelasan terhadap diagram alir diatas adalah :  Tahap Perencanaan Sebelum melakukan pengukuran, maka dilakukan tahap perencanaan yang meliputi: a. Perencanaan alat yang akan digunakan b. Perencanaan Letak BM Utama untuk persebaran GCP c. Perencanaan metode dan jadwal pengamatan d. Pembagian kerja masing-masing personil.

9

 Tahap Pelaksanaan Tahap pelaksanaan meliputi pengukuran GCP yang dilakukan dengan metode radial pada delapan titik GCP yang tersebar di wilayah desa Jatijejer. Titik GCP tersebut meliputi SK 6 sebagai BM Utama, JJ-1,JJ-2,JJ-3,JJ-4,JJ-5,JJ6 dan JJ-7. Empat GCP, yaitu JJ-7, JJ-6, SK-6 dan SK-7 (dimana SK-7 telah diukur oleh personil dari desa Sukosari) digunakan sebagai titik ikat polygon untuk pengukuran Total Station.  Tahap Pengolahan Data Pada prinsipnya, survey GNSS bersandar pada metode-metode penentuan posisi static secara diferensial dengan menggunakan data fase. Dalam hal ini, pengamatan satelit GPS umumnya dilakukan per baseline selama selang waktu tertentu(sesuai kebutuhan), dalam suatu jaringan (Kerangka) dari titik-titik yang akan ditentukan posisinya. Pada survey GNSS, pemrosesan data dalam penentuan koordinat dari titiktitik umumnya akan mencakup tiga tahapan utama, yaitu : a. Pengolahan data dari setiap baseline b. Transformasi koordinat titik-titik dari Datum WGS84 c. Pengolahan data dari tiap baseline GNSS pada dasarnya adalah bertujuan menentukan nilai estimasi vector baseline atau koordinat relative (dX, dY , dZ). Proses estimasi yang digunakan untuk pengolahan baseline umumnya berbasiskan metode kuadrat terkecil (least – square).

10

2.4 Struktur Tim Ketua Jurusan Teknik Geomatika

Dr. Ir. Muhammad Taufik

Koordinator Kemah Kerja 2015

Yanto Budi Susanto, ST, M.Eng

Tim Pembimbing Desa Jatijejer

Tim Pembimbing Desa Sukosari

Tim Pembimbing Desa Sugeng

Tim Pembimbing Desa Cembor

L.M Jaelani, ST, MSc,Ph.D

Noorlaila Hayati, ST, MT

Khusnul Hidayat, ST, MT

Nur Cahyadi, ST, MSc, D.Sc

Peserta Tim Total Station

Peserta Tim Geodetik

Peserta Tim Navigasi

Peserta Tim Toponimi

Yugie Nanda Pranata

M. Wahyu Tri Pamubgkas

Arief Yusuf Effendi

(coordinator)

(coordinator)

(coordinator)

Anggota Tim Geodetik

Anggota Tim Navigasi

Anggota Tim Toponimi

Anggota Tim Total Station

Iva Ayu Rinjani

Endang Prinina

Ratna Kusumawardani

Leni Septiningrum

Irsyadi Firdaus

Meika Sumarsono

Akhmad Roni Malik

Iva Nurfauziah

I Dewa Made Amertha S

Satria Prakasa

Juwita Arfaini

Aldino Zakaria

Nafizah

Elma Indah Laily

M. Mahfudhdin Alawy

Hanif Khoirul Latif

Joko Purnomo

Musdiyana Talif

Arif Kurniawan

Jainal Damanik

Gambar 2.3 Struktur Tim

11

M. Luay Murtadlo (coordinator)

2.5 Tugas dan Tanggung Jawab Elemen Dari Unit Tim Tabel 2.3 Tabel Tugas dan Tanggung Jawab Elemen dari Unit Tim

Hari

Alat

Rabu 21 Januari GPS 01 2015 (Rover)

GPS 02 (Base)

Kamis

GPS 01

22 Januari 2015

(Rover)

Personil

Pembagian Kerja

Keterangan

- Joko Purnomo - Yugie Nanda Pranata - Iva Ayu Rinjani

- Pengamatan GPS di JJ – 7 yang terletak diperbatasan desa - Pengamatan GPS di JJ – 6 yang terletak diperbatasan desa - Pengamatan GPS di JJ – 5 yang terletak di dekat dengan sungai yang berada dikawasan desa Jatijejer - Pengamatan GPS di JJ – 4 yang terletak di dekat SDN Jatijejer - Pengamatan GPS di JJ – 3 yang terletak di dekat balai desa Jatijejer - Pengamatan GPS di JJ – 2 yang terletak di hutan desa Jatijejer - Pengamatan GPS di JJ – 1 yang terletak di hutan desa Jatijejer - Mendownload dan mengolah data - Pengamatan GPS di BM Utama SK – 6 yang terletak di dekat Sasana Krida - Mendownload dan mengolah data - Pengamatan GPS di JJ – 7 yang terletak diperbatasan desa - Pengamatan GPS di JJ – 6 yang terletak di perbatasan desa - Pengamatan GPS di JJ – 5 yang terletak disungai desa Jatijejer - Mendownload dan mengolah data

Centering, mengukur tinggi alat, mencatat waktu mulai dan selesai pengamatan

- I Dewa Made Amertha S - Nafizah - Irsyadi Firdaus - Joko Purnomo - Yugie Nanda Pranata - Irsyadi Firdaus

12



GPS 02

- I Dewa Made Amertha S - Iva Ayu Rinjani - Nafizah Jumat 23 GPS 01 - Yugie (Rover) Nanda Januari 2015 Pranata - Iva Ayu Rinjani - Irsyadi Firdaus GPS 02 - I Dewa (base) Made Amertha S - Nafizah - Joko Purnomo

13

- Pengamatan GPS di BM utama yang terletak di dekat Sasana Krida - Mendownload dan mengolah data


- Pengamatan GPS di JJ 4 yang terletak di SDN Jatijejer - Pengamatan GPS di JJ – 3 yang terletak dibalai Desa - Mendownload dan mengolah data - Pengamatan GPS di BM utama yaitu SK – 6 yang terletak di dekat Sasana Krida - Mendownload dan mengolah data



BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Pengertian 3.1.1 GPS GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelolah oleh Amerika Serikat. Nama formalnya adalah NAVSTAR GPS, kependekan dari “Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System”. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu tanpa tergantung waktu dan cuaca. GPS didesain untuk memberikan informasi posisi, kecepatan, dan waktu. Mempunyai 3 segmen, yaitu segmen satelit, segmen pengontrol, dan segmen penerima/pengguna (Abidin,H.Z, 2007) 3.1.2 Ground Control Point Ground Control Point (GCP) atau titik kontrol tanah adalah suatu titik-titik yang letaknya pada suatu posisi piksel suatu citra yang koordinat petanya atau referensinya diketahui. GCP terdiri atas sepasang koordinat x dan y, yang terdiri atas koordinat sumber dan koordinat referensi. Koordinat-koordinat tersebut tidak dibatasi oleh adanya koordinat peta. GCP diperlukan untuk kegiatan mengkoreksi data dan memperbaiki keseluruhan citra yang akhirnya disebut sebagai proses rektifikasi. (Hasyim, Abdul Wahid. 2009). Pada saat melakukan GCP, terdapat 3 hal yang harus diperhatikan:   

Tingkat Akurasi, yang bergantung pada jenis perangkat GPS yang digunakan. Lokasi pengambilan sampel, berkaitan dengan tempat pemilihan titik control dilapangan pada daerah/sudut yang mudah dikenali. Merupakan kawasan skala kota, 1:5000, 1:1000

3.1.3 Rektifikasi Rektifikasi adalah suatu proses melakukan transformasi data dari satu sistem grid menggunakan suatu transformasi geometrik. Oleh karena posisi piksel pada citra output tidak sama dengan posisi piksel input (aslinya) maka piksel-piksel yang digunakan untuk mengisi citra yang baru harus di-resampling kembali. Resampling adalah suatu proses melakukan ekstrapolasi nilai data untuk piksel-piksel pada sistem grid yang baru dari nilai piksel citra aslinya (Jaya, Nengah Surati.2010) 3.2 Dasar Teori 3.2.1 Segmen GPS Pada dasarnya GPS terdiri atas tiga segmen utama dimana komponen segmen tersebut dapat dilihat dalam Gambar 3.1, yaitu: 1. Segmen angkasa (space segment), terdiri dari satelit-satelit GPS serta roket-roket Delta peluncur satelir dari Cape Canaveral di Florida, Amerika Serikat. Satelit GPS dapat dianalogikan sebagai stasiun radio di angkasa, yang dilengkapi dengan antena-antena untuk mengirim dan menerima sinyal-sinyal gelombang. Yang kemudian sinyal-sinyal tersebut diterima oleh Receiver GPS di/dekat permukaan Bumi, dan digunakan untuk menentukan informasi posisi, kecepatan, waktu serta parameter-parameter turunan lainnya. Setiap satelit GPS terdiri mempunyai dua sayap yang dilengkapi dengan sel-sel pembangkit tenaga matahari (solar panel). Satelit juga mempunyai komponen internal seperti jam atom dan 14

pembangkit sinyal. Satelit GPS memiliki komponen eksternal yaitu beberapa antena yang digunakan untuk menerima dan memancarkan sinyal-sinyal ke dan dari satelit GPS. 2. Segmen sistem kontrol, berfungsi mengontrol dan memantau operasional semua satelit GPS dan memastikan bahwa semua satelit berfungsi sebagaimana mestinya. Secara spesifik tugas utama dari segmen sistem kontrol GPS adalah: - Secara kontinyu memantau dan mengontrol sistem satelit - Menentukan dan menjaga waktu sistem GPS - Memprediksi ephemeris datelit serta karakteristik jam satelit - Secara periodik meremajakan (update) navigation message dari setiap satelit - Melakukan manuver satelit agar tetp berada dalam orbitnya, atau melakukan relokasi untuk menggantikan satelit yang tidak sehat, seandainya diperlukan Segmen kontrol juga berfungsi menentukan orbit dari seluruh satelit GPS yang merupakan informasi vital untuk penentuan posisi dengan satelit. 3. Segmen pengguna, yang terdiri dari para pengguna satelit GPS, baik di darat, laut, udara, maupun di angkasa. Dalam hal ini, alat penerima sinyal GPS (GPS receiver) diperlukan untuk menerima dan memroses sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan, waktu maupun parameter turunan lainnya. Komponen utama dari suatu receiver GPS secara umum adalah: antena dengan pre-amplifier, pemroses sinyal, pemroses data (solusi navigasi), osilator presisi, unit pengontrolan receiver dan pemrosesan (user and external communication), satu daya, memori serta perekam data.

Gambar 3.1 Tiga Segmen GPS (Abidin, H.Z, 2007)

3.2.2 Sinyal GP Satelit GPS memancarkan sinyal-sinyal, pada prinsipnya untuk memberi tahu pengamat sinyal tentang posisi satelit tersebut serta jarak dari pengamat beserta informasi waktunya. Dengan mengamati satelit dalam jumlah yang cukup menggunakan receiver GPS, pengamat dapat menentukan posisi, kecepatan, waktu, maupun parameter-parameter turunan lainnya. Pada dasarnya sinyal GPS dapat dibagi atas 3 komponen yaitu: 1. penginformasi jarak (kode) yang berupa kode-P(Y) dan kode-C/A, 2. penginformasi posisi satelit (navigation message), dan 3. gelombang pembawa (carrier wave) L1 dan L2 Kode-C/A merupakan rangkaian dari 1023 bilangan biner (chips) yang berulang setiap milidetik (msec) dan hanya dimodulasikan pada gelombang pembawa L1. Sedangkan kode-P merupakan rangkaian bilangan biner yang sangat panjang, yaitu 2.3547 x 1014chips, dan polanya tidak berulang sampai setelah 267 hari, serta dimodulasikan pada gelombang pembawa L1 dan L2. Pada saat ini untuk mencegah terjadinya kemungkinan pengelabuan (spoofing) dari pihak musuh, pihak militer AS yang merupakan pengelola GPS, telah mentransformasikan kode-P 15

menjadi kode-Y yang strukturnya hanya diketahui oleh pihak militer AS dan pihak-pihak yang diizinkan saja. Waktu yang diperlukan untuk mengimpitkan kode yang diterima dari satelit dan kode replika yang diformulasikan di dalam receiver (dt) adalah waktu yang diperlukan oleh kode tersebut untuk menempuh jarak dari satelit ke pengamat. Dengan mengalikan data dt dengan kecepatan cahaya maka jarak antara pengamat dengan satelit dapat ditentukan. Di samping berisi kode-kode, sinyal GPS juga berisi pesan navigasi (navigation message) yang berisi informasi tentang koefisien koreksi jam satelit, parameter orbit, almanak satelit, UTC, parameter koreksi ionosfer, serta informasi spesial lainnya seperti status konstelasi dan kesehatan satelit. Salah satu informasi yang terkandung dalam pesan navigasi GPS adalah ephemeris (orbit) satelit yang biasa disebut broadcast ephemeris. Dalam broadcast ephemeris, informasi tentang posisi satelit tidak diberikan langsung dalam koordinat, tetapi dalam bentuk elemen-elemen keplerian dari orbit GPS yang dapat digunakan untuk menghitung posisi satelit dari waktu ke waktu. Selain broadcast ephemeris, pesan navigasi juga berisi almanak satelit yang memberikan informasi tentang orbit nominal satelit. Almanak satelit sangat berguna baik bagi receiver GPS dalam proses akuisasi awal data satelit maupun bagi para pengguna dalam perencanaan waktu pengamatan yang optimal (Abidin, H.Z, 2007). 3.2.2.1Gelombang Pembawa Ada dua gelombang pembawa yang digunakan yaitu L1 dan L2. Dalam hal ini, gelombang L1 membawa kode-kode P (Y) dan C/A beserta pesan navigasi, sedangkan gelombang L2 membawa kode P (Y) dan pesan navigasi. Agar gelombang pembawa dapat ‘membawa’ data kode dan pesan navigasi, maka data tersebut harus ditumpangkan ke gelombang pembawa. Proses pemodulasian sinyal GPS melalui dua tahap yaitu binary-to binary modification of codes dan tahap binary biphase modulation. Pada tahap pertama, navigation message ditumpangkan ke kode-P(Y) dan kode C/A. Sedangkan pada tahap kedua, masing-masing kode yang telah ‘membawa’ navigation message ditumpangkan ke gelombang pembawa L1 dan L2 (Abidin, H.Z, 2007). 3.2.2.2 Perjalanan Sinyal GPS Dalam perjalanannya dari satelit ke pengamat di permukaan bumi, sinyal GPS harus melalui medium-medium ionosfer dan troposfer, dimana dalam kedua lapisan tersebut sinyal GPS akan mengalami refraksi dan sintilasi (scintillation) di dalamnya, serta pelemahan (atmospheric attenuation) dalam lapisan troposfer. Di samping itu, sinyal GPS juga dapat dipantulkan oleh benda-benda di sekitar pengamat sehingga dapat menyebabkan terjadinya multipath, yaitu fenomena dimana sinyal GPS yang diterima oleh antena adalah resultan dari sinyal langsung dan sinyal pantulan. Kesalahan dan bias tersebut akan menyebabkan kesalahan pada jarak ukuran dengan GPS, sehingga harus diperhitungkan dalam pemrosesan. 3.2.3 WGS 84 3.2.3.1 Sistem Koordinat Ekliptika Geosentrik (Geocentric Ecliptical Coordinate)

Pada system koordinat ini, bumi menjadi pusat koordinat. Matahari dan planetplanet lainnya Nampak bergerak mengintari bumi. Bidang datar xy adalah bidang ekliptika, sama seperti pada ekliptika heliosentrik.

16

Gambar 3.2 Sistem Koordinat Ekliptika Geosentrik (Abidin, H.Z, 2007)

   

Pusat Koordinat: Bumi (earth) Bidang datar referensi: Bidang Ekliptika (Bidang orbit bumi mengitari matahari, yang sama dengan bidang orbit matahari mengitari bumi yaitu bidang xy. Titik referensi: Vernal Ekuinoks (VE) yang didefinisikan sebagai sumbu x. Koordinat: o Jarak benda langit ke bumi (seringkali diabaikan atau tidak perlu dihitung) o Lambda = Bujur Ekliptika (Ecliptical Longitude) benda langit menurut bumi, dihitung dari VE. o Beta = Lintang Ekliptika (Ecliptical latitude) benda langit menurut bumi yaitu sudut antara garis pengubung benda langit-bumi denga bidang ekliptika 3.2.3.2 Sistem Koordinat Toposentrik

Gambar 3.3 Sistem Koordinat Toposentrik (Abidin, H.Z, 2007)

Sistem koordinat toposentrik adalah penentuan posisi suatu titik di permukaan bumi dimana titik nol-nya berlokasi di suatu titik di permukaan bumi. Sistem koordinat toposentrik biasanya digunakan untuk menentukan posisi terestris. 3.2.4 Sistem Koordinat Datum perhitungan posisi koordinat yang digunakan oleh GPS adalah WGS-84. Seandainya posisi koordinat titik-titik dipresentasikan dalam datum lain, maka sebelum dilakukan pengukuran GPS diperlukan proses transformasi koordinat dari datum WGS-84 ke datum bersangkutan sehingga koordinat sebelum dan sesudah bisa dievauasi, dikarenakan sudah dalam satu sistem referensi. WGS-84 merupakan system koordinat kartesian geosentrik menggunakan ellipsoid GRS (Geodetic Reference System) 80. Adapun parameter yang digunakan adalah: a = 6378137 m b = 6356752.3142 m 17

f = 1/298.257223563

Gambar 3.4 Sistem Koordinat WGS 1984 (Abidin, H.Z, 2007)

Berikut ini adalah rumus yang digunakan untuk melakukan transformasi dari system koordinat kartesian ke system koordinat geodetik.

(Sumber Rumus: Sistem &Transformasi Koordinat)

Dengan (φ, λ, h) = lintang, bujur dan tinggi di atas ellipsoid dan X, Y, Z = koordinat kartesian ECEF serta parameter-parameter lainnya:


Dengan a = setengah sumbu panjang ellipsoid referensi, b = setengah sumbu pendek ellipsoid, f = (a-b)/b dan e2 = 2f-f. Rumus yang digunakan untuk melakukan transformasi dari system koordinat geodetic system koordinat kartesian adalah:


Sedangkan untuk transformasi Kartesian ke Geodetik (Bowring’s reserve transformation) adalah:

18


3.2.5

Metoda dan Prinsip Pengukuran GPS

Konsep dasar pada penentuan posisi dengan GPS adalah reseksi (pengikatan kebelakang) dengan jarak, yaitu dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GPS yang koordinatnya telah diketahui (Abidin, H.Z, 2007). Pada pelaksanaan pengukuran penentuan posisi dengan GPS, pada dasarnya ada dua jenis/tipe alat penerima sinyal satelit (receiver) GPS yang dapat digunakan, yaitu : 1. Tipe Navigasi digunakan untuk penentuan posisi yang tidak menuntut ketelitian tinggi. 2. Tipe Geodetik digunakan untuk penentuan posisi yang menuntut ketelitian tinggi. Posisi yang diberikan oleh GPS adalah posisi 3 dimensi (x,y,z atau ,,h) yang dinyatakan dalam datum WGS (World Geodetic System) 1984, sedangkan tinggi yang diperoleh adalah tinggi ellipsoid. Pada pengukuran GPS masing-masing memiliki empat parameter yang harus ditentukan yaitu 3 parameter koordinat x, y, z atau L, B, h dan satu parameter kesalahan waktu akibat ketidaksinkronan jam osilator di satelit dengan jam di receiver GPS. Oleh karena itu, diperlukan minimal pengukuran jarak ke empat satelit. Metode penentuan posisi dengan GPS pertama-tama dibagi dua, yaitu metode absolut, dan metode diferensial. Masing-masing metode dapat dilakukan dengan carareal time dan atau post-processing. Apabila obyek yang ditentukan posisinya diam, maka metodenya disebut statik. Sebaliknya, apabila obyek yang ditentukan posisinya bergerak, maka metodenya disebut kinematik. Selanjutnya, metode yang lebih detail antara lain metodemetode seperti SPP, DGPS, RTK, Survei GPS, Rapid Statik, Pseudo Kinematik, stop and go serta beberapa metode lainnya.  Metode absolut atau juga dikenal sebagai point positioning, menentukan posisi hanya berdasarkan pada 1 pesawat penerima (receiver) saja. Keteleitian posisi dalam beberapa meter (tidak berketelitian tinggi) dan umumnya hanya diperuntukan bagi keperluan navigasi.  Metode relatif atau sering disebut differential positioning, menentukan posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver. Satu GPS dipasang pada lokasi tertentu dimuka bumi dan secara terus menerus menerima sinyal dari satelit dalam jangka waktu tertentu dijadikan sebagai referensi bagi yang lainnya. Metode ini menghasilkan posisi berketelitian tinggi (umumnya kurang dari 1 meter) dan diaplikasikan untuk keperluan survei geodesi ataupun pemetaan yang memerlukan ketelitian tinggi. Berikut ini dalam Tabel 3.1 adalah beberapa metode penentuan posisi dengan menggunakan GPS : Tabel 3.1 Metoda Penentuan Posisi Menggunakan GPS (Abidin, H.Z, 2007)

Metode

Absolute (1 receiver)

Differensial (min 2 receiver)

19

Titik

Receiver

Static Kinematik Rapid static Pseudeo kinematik Stop and go

 

   

Diam Bergerak Diam Diam

Diam Bergerak Diam (singkat) Diam & bergerak



Diam

Diam & bergerak

3.2.5.1 Metode Penentuan Posisi Statik Pada prinsipnya survey GPS bertumpu pada metode-metode penentuan posisi statik secara diferensial dengan menggunakan data fase. Penentuan posisi relatif atau metode differensial adalah menentukan posisi suatu titik relatif terhadap titik lain yang telah diketahui koordinatnya. Pengukuran dilakukan secara bersamaan pada dua titik dalam selang waktu tertentu. Selanjutnya, data hasil pengamatan diproses dan dihitung sehingga akan didapat perbedaan koordinat kartesian 3 dimensi (dx, dy, dz) atau disebut juga dengan baseline antar titik yang diukur. Dalam hal ini pengamatan satelit GPS umumnya dilakukan baseline per baseline selama selang waktu tertentu (beberapa puluh menit hingga beberapa jam tergantung tingkat ketelitian yang diinginkan) dalam suatu kerangka titik-titik yang akan ditentukan posisinya. Secara umum metode ini dapat dilihat pada gambar 3.2.Karakteristik umum dari metode penentuan posisi ini adalah sebagai berikut:  Memerlukan minimal dua receiver, satu ditempatkan pada titik yang telah diketahui koordinatnya.  Posisi titik ditentukan relatif terhadap titik yang diketahui.  Konsep dasar adalah differencing process, dapat mengeliminir atau mereduksi pengaruh dari beberapa kesalahan dan bias.  Bisa menggunakan data pseudorange atau fase.  Ketelitian posisi yang diperoleh bervariasi dari tingkat mm sampai dengan dm.  Aplikasi utama: survei pemetaan, survei penegasan batas, survei geodesi dan navigasi dengan ketelitian tinggi. Pada survei GPS, pemrosesan data GPS untuk menentukan koordinat dari titik-titik dalam kerangka umumnya akan mencakup tiga tahapan utama, yaitu :  Pengolahan data dari setiap baseline dalam kerangka  Perataan jaringan yang melibatkan semua baseline untuk menentukan koordinat dari titiktitik dalam kerangka  Transformasi koordinat titik-titik tersebut dari datum WGS 84 ke datum yang dibutuhkan pengguna 3.2.5.2 Metode Penentuan Posisi Kinematik Penentuan posisi secara kinematik adalah penentuan posisi dari titik-titik yang bergerak dan receiver GPS tidak dapat atau tidak mempunyai kesempatan untuk berhenti pada titik-titik tersebut. Penentuan posisi kinematik ini dapat dilakukan secara absolut ataupun diferensial dengan menggunakan data pseudorange dan/atau fase. Hasil penentuan posisi bisa diperlukan saat pengamatan atau sesudah pengamatan. Berdasarkan pada jenis data yang digunakan serta metode penentuan posisi yang digunakan, ketelitian posisi kinematik yang diberikan oleh GPS dapat berkisar dari tingkat rendah sampai tingkat tinggi. Dari segi aplikasinya metode kinematik GPS akan bermanfaat untuk navigasi, pemantauan, guidance, fotogrametri, airbone gravimetry, survei hidrografi, dll. Secara 20

umum metode ini dapat dilihat di gambar 3.2. Terdapat beberapa karakteristik dari metode kinematik teliti yang patut dicatat yaitu :  Metode ini harus berbasiskan penentuan posisi diferensial yang menggunakan data fase  Problem utamanya adalah penentuan ambiguitas fase secara on-the-fly, yaitu penentuan ambiguitas fase pada saat receiver sedang bergerak dalam waktu sesingkat mungkin.  Penentuan ambiguitas secara on-the-flyakan meningkatkan ketelitian, keandalan, fleksibilitas dari penentuan posisi kinematik.  Saat ini dikenal beberapa teknik penentuan ambiguitas fase  Hasil penentuan posisi bisa diperlukan saat pengamatan ataupun sesudah pengamatan  Untuk moda real time, diperlukan komunikasi data antara stasiun referensi dengan receiver yang bergerak.

Gambar 3.5 Posisi Satelit GPS Statik dan Kinematik (Abidin, H.Z.2007)

3.2.5.3 Metode Penentuan Posisi Rapid Statik Metode penentuan posisi dengan survei static singkat (rapid static) pada dasarnya adalah survei statik dengan waktu pengamatan yang lebih singkat, yaitu 5-20 menit. Prosedur operasional lapangan pada survei statik singkat adalah sama seperti pada survei statik, hanya selang waktu pengamatannya yang lebih singkat. Oleh sebab itu disamping memerlukan perangkat lunak yang handal dan canggih, metode statik singkat juga memerlukan geometri pengamatan yang baik, tingkat residu kesalahan dan bias yang relatif rendah, serta lingkungan pengamatan yang relatif tidak menimbulkan multipath. Secara umum gambaran metode ini dapat dilihat pada gambar 3.3.

21

Gambar 3.6 Rapid Static (Abidin, H.Z.2007)

Terdapat beberapa hal yang perlu di catat yaitu : a. Survei statik singkat mempunyai tingkat produktivitas yang lebih tinggi, karena waktu pengamatan satu sesi relatif singkat b. Metode survei statik singkat memerlukan receiver GPS serta piranti lunak pemrosesan data yang lebih canggih dan lebih modern c. Metode survei statik singkat relatif kurang fleksibel dalam hal spesifikasi pengamatan d. Metode survei statik singkat relatif lebih rentan terhadap efek kesalahan dan bias 3.2.6 Ketelitian Penentuan Posisi dengan GPS Pada sistem GPS terdapat beberapa kesalahan komponen sistem yang akan mempengaruhi ketelitian hasil posisi yang diperoleh. Kesalahan-kesalahan tersebut contohnya kesalahan orbit satelit, kesalahan jam satelit, kesalahan jam receiver, kesalahan pusat fase antena, dan multipath. Hal hal lain yang mempengaruhi kesalahan sistem seperti efek imaging, dan noise. Kesalahan ini dapat dieliminir dengan menggunakan teknik differencing data (Abidin, H.Z, 2007). Ketelitian posisi yang didapat dari pengamatan GPS secara umum bergantung pada 4 faktor: a. Ketelitian data  tipe data yang digunakan  kualitas receiverGPS  level dari kesalahan dan bias b. Geometri satelit  jumlah satelit  lokasi dan distribusi satelit  lama pengamatan c. Metode penentuan posisi  absolute dan differensial positioning  static, rapid static, pseudo-kinematic, stop and go, kinematic  one and multi monitor station d. Strategi pemrosesan data  real-time dan post processing  strategi eliminasi dan pengkoreksian kesalahan dan bias  metode estimasi yang digunakan 22

 

pemrosesan baseline dan perataan jaring kontrol kualitas

3.2.7 Kesalahan dan Bias Kesalahan dan bias GPS pada dasarnya dapat dikelompokkan menjadi (Abidin, H.Z, 2007): a. Kesalahan ephemeris (orbit), yaitu kesalahan dimana orbit satelit yang dilaporkan oleh ephemeris satelit tidak sama dengan orbit satelit yang sebenarnya. Kesalahan ini akan mempengaruhi ketelitian dari koordinat titik-titik. Kesalahan orbit satelit GPS pada dasarnya disebabkan oleh kekurangtelitian pada proses perhitungan orbit satelit, kesalahan dalam prediksi orbit untuk periode waktu setelah uploading ke satelit, dan penerapan kesalahan orbit yang sengaja diterapkan. b. Bias Ionosfer. Jumlah elektron dan ion bebas pada lapisan ionosfer tergantung pada besarnya intensitas radiasi matahari serta densitas gas pada lapisan tersebut. Bias ionosfer akan mempengaruhi kecepatan, arah, polarisasi, dan kekuatan sinyal GPS. Ionosfer akan memperlambat pseudorange (ukuran jarak menjadi lebih panjang) dan mempercepat fase (ukuran jarak menjadi lebih pendek). c. Bias Troposfer. Lapisan troposfer merupakan atmosfer netral yang berbatasan dengan permukaan Bumi dimana temperatur menurun dengan membesarnya ketinggian. Lapisan ini memiliki ketebalan 9-16 km. Disini sinyal GPS akan mengalami refraksi, yang menyebabkan perubahan pada kecepatan dan arah sinyal GPS. Efek utama dari troposfer sangat berpengaruh pada kecepatan, atau dengan kata lain terhadap hasil ukuran jarak. Pada lapisan ini pseudorange dan fase diperlambat. Dan besar magnitude bias troposfer pada kedua data pengamatan tersebut adalah sama. d. Multipath, yaitu fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di antena GPS melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Hal ini disebabkan karena sinyal dipantulkan oleh benda-benda disekitar antena sebelum tiba di antena. Benda-benda tersebut dapat berupa jalan raya, gedung, danau, dan kendaraan. Perbedaan panjang lintasan menyebabkan sinyal-sinyal tersebut berinteferensi ketika tiba di antena yang pada akhirnya menyebabkan kesalahan pada hasil pengamatan. Dan mempengaruhi hasil ukuran pseudorange maupun carrier phase. e. Ambiguitas Fase (Cycle Ambiguity), yaitu jumlah gelombang penuh yang tidak terukur oleh receiver GPS. Sepanjang receiver GPS mengamati sinyal secara kontinyu (tidak terjadi cycle slip), maka ambiguitas fase akan selalu sama harganya untuk setiap epok. f. Cycle Slips, adalah ketidak-kontinyuan dalam jumlah gelombang penuh dari fase gelombang pembawa yang diamati, karena receiver yang disebabkan oleh satu dan lain hal ‘terputus’ g. Selective Availability, adalah metode yang pernah diaplikasian untuk memproteksi ketelitian posisi absolut secara real-time. Dilakukan oleh pihak militer Amerika Serikat, sebagai pemilik dan pengelola GPS, secara sengaja dengan menerapkan kesalahan-kesalahan berikut, yaitu: - Kesalahan waktu satelit (dithering technique atau SA-), memanipulasi frekuensi dari jam satelit - Kesalahan ephemeris satelit (epsilon technique atau SA-), memanipulasi data ephemeris dalam pesan navigasi yang dikirimkan satelit

23

h. Anti spoofing, suatu kebijakan dari DoD Amerika Serikat, dimana kode-P dari sinyal GPS diubah menjadi kode-Y i. Kesalahan Jam, kesalahan jamreceiver dan jam satelit. Kesalahan dari salah satu jam, apakah itu dalam bentuk offset waktu, offset frekuensi, ataupun frequecy drift akan langsung mempengaruhi ukuran jarak, baik pseudorange maupun jarak fase. Ketelitian ukuran jarak pseudorange yang diperoleh akan sangat tergantung pada ketelitian dari dt  Kesalahan Jam Satelit  Kesalahan Jam Receiver, receiver GPS umumnya dilengkapi dangen jam (osilator) kristal quartz. Komponen kesalahan pada ukuran jarak ke satelit yang disebabkan oleh kesalahan jam receiver akan lebih besar daripada yang disebabkan oleh kesalahan jam satelit. j. Pergerakan dari Pusat Fase Antena, pusat fase antena adalah pusat radiasi yang sebenarnya, dan dalam konteks GPS merupakan titik referensi yang sebenarnya digunakan dalam pengukuran sinyal secara elektronis. Karena sumber radiasi yang ideal tersebut sulit direalisasikan pada antena GPS, maka pusat fase antena GPS umumnya akan berubah-ubah tergantung pada elevasi dan azimuth satelit serta intensitas sinyal dan lokasinya akan berbeda untuk sinyal L1 dan L2. k. Imaging, yaitu fenomena yang melibatkan suatu benda konduktif (konduktor) yang berada dekat dengan antena GPS, seperti reflektor berukuran besar maupun groundplane dari antena itu sendiri. Fenomena ini seolah-olah menjadi antena tersendiri yang dapat dilihat sebagai ‘bayangan’ (image) dari antena yang sebenarnya. 3.2.8 Geometrik Jaring Sebatas tahap perhitungan baseline, bentuk jaring titik-titik GPS bukanlah suatu isu yang krusial dibandingkan dengan ukuran jaringan. Panjang baseline lebih berpengaruh dibandingkan letak dan orientasinya. Untuk keperluan penentuan cycle ambigugity, panjang baseline dalam suatu jaring GPS sebaiknya bervariasi secara gradual dari pendek ke panjang (bootstraping method). Tetapi dari segi untuk menjaga tingkat serta konsistensi ketelitian titik-titik tersebut sebaiknya terdistribusi secara merata dan teratur. Karakteristik baseline sendiri terdiri dari dua jenis metoda, yaitu metoda radial dan jaring seperti pada gambar 3.7 dan gambar 3.8

Gambar 3.7 Metoda Radial Gambar 3.8 Metoda Jaring (Abidin et al.,2002 dalam Abidin,H.Z, 2007)

3.2.8.1 Metoda Radial Adapun karakteristik dari metoda radial iniadalah sebagai berikut :  Geometri untuk penentuan posisi relatif lebih lemah.  Ketelitian posisi yang diperoleh relatif akan lebih rendah.  Waktu pengumpulan dan pengolahan data relatif akan lebih cepat.  Jumlah receiver dan/atau sesi pengamatan yang diperlukan relatif lebih sedikit. 24

 

Biaya untuk logistik, transportasi, dan akomodasi relatif akan lebih murah. Kontrol kualitas relatif lemah.

3.2.8.2 Metoda Jaring Adapun karakteristik metoda jaring ini adalah sebagai berikut :  Geometri untuk penentuan posisi relatif lebih kuat  Ketelitian posisi yang diperoleh relative akan lebih tinggi.  waktu pengumpulan dan pengolahan data relatif akan lebih lambat.  Jumlah receiver dan/atau sesi pengamatan yang diperlukan relative lebih banyak.  Biaya untuk logistik, transportasi, dan akomodasi relatif akan lebih mahal.  Kontrol kualitas relatif lebih baik. 3.2.9 Receiver GPS geodetik GPS Geodetic pada gambar 3.9 memiliki sistem penerima (receivers) dual frekuensi yaitu mampu menangkap dua signal L1 dan L2 bersamaan. GPS tersebut umumnya digunakan untuk keperluan survei dengan tingkat akurasi sangat tinggi dan tingkat kesalahan dibawah centimeter, misalnya kegiatan survei : kontruksi, jalan bebas hambatan, pengeboran, dan lain sebaginya. Tipe ini adalah tipe paling canggih, paling mahal, dan jiuga memberikan data yang paling presisi (Hasyim, Abdul Wahid.2009).

Gambar 3.9 GPS Geodetik (Sumber: www.topcon.co.jp)

3.2.10 Ground Control Point dan Deskripsi Ground Control Point GCP (Ground Control Point) atau titik kontrol tanah adalah proses penandaan lokasi yang berkoordinat berupa sejumlah titik yang diperlukan untuk kegiatan mengkoreksi data dan memperbaiki keseluruhan citra yang akhirnya disebut sebagai proses rektifikasi. Tingkat akurasi GCP sangat tergantung pada jenis GPS yang digunakan dan jumlah sampel GCP terhadap lokasi dan waktu pengambilan. Lokasi ideal saat pengambilan GCP adalah perempatan jalan, sudut jalan, perpotongan jalan pedestrian, kawasan yang memiliki warna menyolok, persimpangan rel dengan jalan dan benda/ monumen/ bangunan yang mudah diidentifikasi atau dikenal. Perlu dihindari pohon, bangunan, dan tiang listrik selain sulit diidentifikasi, karena kesamaannya yang tinggi (Hasyim, Abdul Wahid.2009).GCP ditentukan untuk diperoleh ketepatan yang maksimal pada proses koreksi geometri untuk menghindari berbagai kesalahan pembacaan data citra. Pada saat akan melakukan penentuan GCP, ada tiga hal yang harus diperhatikan yaitu : o Tingkat Akurasi, yang bergantung pada jenis perangkat GPS yang digunakan o Lokasi pengambilan sampel, berkaitan dengan tempat pemilihan titik-titik kontrol dilapangan pada daerah/ sudut yang mudah dikenali. 25

o Merupakan kawasan skala kota: 1:5000, 1: 1000 3.2.11 Rinex Format RINEX (Receiver Independent Exchange) adalah format standart yang kini diadopsi untuk pertukaran data survey GPS dan navigasi presisi. Beberapa karakteristik dari format RINEX adalah:  Format ASCII, dengan panjang setiap record maksimum 80 karakter.  Data fase diberikan dalam unit panjang gelombang, dan data pseudorage dalam unit meter.  Semua kalibrasi tergantung receiver sudah diaplikasikan ke data.  Tanda waktu adalah waktu pengamatan dalam kerangka waktu jam receiver (bukan waktu GPS).  Data pengmatan, Data Navigation Message, dan Data Meteorologi diberikan dalam file-file yang berbeda. Perangkat lunak pengolahan data survey GPS umumnya memberikan output dan menerima input dalam format RINEX.

3.2.12 Pengolahan Data Survei GPS Proses pengolahan data dari survey GPS dapat digambarkan seperti berikut: Pengukuran Baseline

Pengolahan Baseline

Bisa diterima

Tidak Perataan Jaring

Ya

Bisa diterima

Tidak Ya

Transformasi Datum dan koordinat

Gambar 3.10 Alur Pengolahan Data Survey GPS (Abidin,H.Z, 2007)

Pengolahan baseline pada dasarnya bertujuan menghitung vector baseline (dX, dY, dZ) mengunakan data fase sinyal GPS yang dikumpulkan pada dua titik ujung dari baseline yang bersangkutan. Pada survey GPS, pengolahan baseline umumnya dilakukan secara beranting satu persatu (single baseline) dari baseline ke baseline, dimulai dari suatu baseline tetap yang telah diketahui koordinatnya, sehingga membentuk suatu jaringan tertutup. Namun pengolahan baseline dapat juga dilakukan secara sesi per sesi pengamatan, dimana satu sesi terdiri dari beberapa baseline (single session, multi baseline). Pada proses pengestimasi vector baseline, digunakan data fase double-difference. Meskipun begitu, biasanya data pseudorange juga digunakan oleh perangkat lunak koordinat 26

pendekatan, sinkronisasi waktu kedua receiver GPS yang digunakan, dan pendeteksian cycle slips. Secara skematik, tahapan perhitungan suatu (vector) baseline ditunjukkan seperti gambar berikut: Pemrosesan awal Penetapan/penentuan koordinat dari satu titik ujung baseline untuk berfungsi sebagai titik referensi Solusi Baseline

Penentuan posisi secara diferensial (menggunakan triple-difference fase) Pendekatan dan pengkoreksian cycle slips

Solusi Baseline Awal

Penentuan posisi secara diferensial (menggunakan double-difference fase) Penentuan ambiguitas fase Penentuan posisi secara diferensial (menggunakan double-difference fase, ambiguity float)

Solusi Baseline Gambar 3.11 Alur Perhitungan Baseline (Abidin,H.Z, 2007)

Pada perataan jaringan, vector-vektor baseline yang telah dihitung sebelumnya secara sendiri-sendiri, dikumpulkan dan diproses dalam suatu hitung perataan jarring (network adjustmen) untuk menghitung koordinat final dari titik dalam jaringan GPS yang bersangkutan. Hitung perataan jaring ini umumnya menggunakan metode perataan kuadrat terkecil. Pada prinsipnya hitung perataan jaring ini akan berguna untuk beberapa hal, yaitu: 1. Menciptakan konsistensi pada data-data vector baseline. 2. Mendistribusikan kesalahan dengan cara merefleksikan ketelitian pengukuran. 3. Menganalisa kualitas dari baseline-baseline. 4. Mengidentifikasi baseline-baseline serta titik-titik control yang perlu dicurigai. Pada hitung perataan kuadrat terkecil metode parameter, persamaan pengamatan suatu vector baseline yang lepas, baseline tidak ada titik tetap, dapat dituliskan dalam bentuk persamaan vector sebagai berikut: V+B=XB-XA Dimana B(dXAB,dYAB,dZAB) adalah data ukuran vector baseline yang merupakan hasil dari perhitungan baseline definitive V(vx ,vy ,vz) adalah vector koreksi terhadap vector baseline,danXA (XA,YA,ZA) serta XB (XB,YB,ZB) adalah vector posisi geosentrik dari titiktitik A dan B yang akan ditentukan harganya (merupakan parameter yang dicari). Dalam formulasi matriks, persamaan di atas dapat ditulis juga sebagai berikut: V =[-II]

+B

(Sumber Rumus: Adjustment Computation)

27

Dimana I adalah matrik identitas berdimensi (3X3). Persamaan di atas dapat diuraikan kembali dalam bentuk formulasi berikut:


Untuk suatu vector baseline yang terikat, dimana salah satu titik ujungnya merupakan titik control, makan karena XAsudah diketahui harganya, persamaan pengamatannya menjadi seperti berikut:


3.3. Prosedur Adapun tahapan dan prosedur pengolahan citra adalah menggunakan beberapa software diantaranya adalah Topcon Tools, GPS Tool, Er Mapper, AutoCad Land Dekstop 2009, AutoCad Map 3D 2013, dan PC-CDU. 3.3.1 Prosedur Koreksi Geometrik Dalam koreksi geometrik diperlukan data lain yaitu ground control points( GCP ) dengan daerah yang sama dengan daerah yang berada pada cakupan citra tersebut. Dengan menggabungkan antara koordinat yang ada pada tanah dengan koordinat pada citra sehingga didapatkan koreksi geomterik. Maksud dari koreksi geometrik adalah untuk mereduksi distorsi geometrik pada citra. Hal tersebut dapat dilakukan dengan mencari hubungan antara sistem koordinat citra dengan sistem koordinat geografis ( koordinat tanah ) dengan menggunakan GCP. Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan nilai piksel yang benar pada posisi yang tepat. Dua jenis koreksi geometrik yang sering digunakan adalah rektifikasi geometrik (geometric rectification) dan registrasi geometrik ( registration geometric ). Rektifikasi adalah proses membuat geometrik citra menjadi planimetrik. Prosesnya adalah mencari nilai koordinat piksel GCP dengan koordinat dengan koordinat peta yang sesuai. Rektifikasi merupakan koreksi geometrik yang presisi karena tiap piksel tidak hanya dapat dinyatakan dalam baris dan kolom akan tetapi dapat juga dinyatakan dalam lintang dan bujur atau meter dalam sistem proyeksi yang baku setelah proses geometrik selesai. Koreksi ini digunakan jika ingin mendapatkan luas area yang akuran dan arah serta jarak yang tepat pada citra. Rektifikasi juga disebut sebagai Image to Image Rectification. Kadangkala dalam penggunaan citra tidak dibutuhkan koreksi geometrik yang tinggi, seperti dengan membandingkan dua citra yang sama yang didapatkan pada waktu yang berbeda untuk melihat perubahan yang terjadi pada daerah yang terekam pada citra. Rektifikasi pada citra 28

dapat dilakukan, tetapi mungkin hal ini tifak diperlukan. Dalam hal ini registrasi citra dapat digunakan, yaitu dengan menyesuaikan posisi citra yang satu dengan yang lainnya atau mentransformasikan koordinat citra yang satu ke koordinat citra yang lainnya. Proses ini dikenal sebagai Image To Image Registration. Kedua metode diatas pada dasarnya menggunakan prinsip pengolahan citra yang sama. Perbe daannya pada rektifikasi citra yang menjadi acuan adalah peta yang memiliki proyeksi yang baku. Sedangkan pada registrasi yang menjadi acuan adalah citra. Perlu dicatat bahwa jika suatu citra dijadikan acuan dalam meregistrasi citra lain, maka citra yang diregistra memiliki kesalah geometris yang terjadi pada citra yang menjadi acuan. Oleh karena itu pada koreksi geometrik umum nya menggunakan rektifikasi citra dengan menggunakan peta standar sebagai acuan. 3.3.1.1 Ketelitian Koreksi Geometrik Kedua metode diatas yang digunakan dalam koreksi geometrik pada dasarnya menggunakan prinsip pengolahan citra yang sama. Perbedaannya pada rektifikasi citra yang menjadi acuan adalah peta yang memiliki proyeksi yang baku. Sedangkan pada registrasi yang menjadi acuan adalah citra. Perlu dicatat bahwa jika suatu citra dijadikan acuan dalam meregistrasi citra lain, maka citra yang diregistra memiliki kesalah geometris yang terjadi pada citra yang menjadi acuan. Oleh karena itu pada koreksi geometrik umum nya menggunakan rektifikasi citra dengan menggunakan peta standar sebagai acuan. 3.3.2 Software Topcon Tools

Gambar 3.12 Logo Perangkat Lunak Topcon Tools (Sumber: www.topcon.co.jp)

Topcon Tools pada gambar 3.7 merupakan software yang menyediakan solusi postprocessing yang kuat, analisis jaringan dan penyesuaian dengan interface intuitif operator yang mudah untuk dipelajari dan digunakan. Topcon Tools memiliki beberapa fitur dan kelebihan seperti mendukung semua instrumen Topcon survei dan pengumpulan data, mudah disesuaikan untuk alur kerja dan lain sebagainya. Topcon Tools adalah produk modular, dimana setiap modul memiliki tujuan khusus yang memungkinkan pengguna untuk menyelesaikan tugas yang berbeda (Jose, San.2006). Berikut adalah modul yang ada pada Topcon Tools (Jose, San 2006):  

   

Modul Post-Processing mencakup mesin post-processing dan menyesuaikan data GPS. Modul RTK meliputi fungsi untuk mengimpor, menampilkan, menyesuaikan, mengekspor, dan pelaporan RTK data (data yang dikumpulkan dengan survei RTK menggunakan TopSURV atau data lainnya koleksi perangkat lunak). Modul TS meliputi fungsi untuk mengimpor, menampilkan, menyesuaikan, mengekspor, dan pelaporan data yang dikumpulkan dengan total station. Modul GIS - kurang tepat, kurang canggih versi modul GPS PP untuk pengolahan data DGPS. Modul Desain meliputi fungsi untuk bekerja dengan Digital Terrain Model (permukaan) dan membuat dan mengedit jalan. Modul Pencitraan termasuk bekerja dengan gambar, stereopair, dan scan. 29



Modul lanjutan termasuk pilihan tambahan untuk memproses, penyesuaian dan lokalisasi. Untuk menggunakan modul full-function (atau semua modul pada waktu) pengguna harus memiliki izin untuk menggunakan modul-modul yang sesuai. Untuk mendapatkan izin, pengguna dapat menggunakan salah satu dari berikut: USB dongle atau kode akses untuk satu komputer, lisensi untuk satu set komputer untuk bekerja di net lokal. DEMO mode memungkinkan pengguna hanya lihat mengedit dan proses tidak lebih dari lima poin dalam pekerjaan. 3.3.3 Software Er Mapper

Gambar 3.13 Tampilan Awal Perangkat Lunak Er Mapper (sumber: www.erdas.jp)

ER Mapper pada gambar 3.8 merupakan salah satu software (perangkat lunak) yang digunakan untuk mengolah data citra. Beberapa perangkat lunak serupa yang juga memiliki fungsi yang sama antara lain ERDAS Imagine, PCL, dan lain-lain. Masing-masing software memiliki keunggulan dan kekurangannya masing-masing. ER Mapper sendiri dikeluarkan oleh Earth Resource Mapping, yang merupakan salah satu vendor piranti pemrosesan citra yang berpusat di Australia dengan berbagai cabang utama dan cabang pembantudi beberapa negara. Mengingat software ini mudah dipelajari dan proses penyimpanan data yang lebih cepat dan sederhana dibandingkan software lain, ER Mapper lebih banyak dipilih dan diminati pengolah citra satelit. Secara umum ada dua tipe tombol operasi pada ER Mapper, yaitu tombol menu pulldown dan toolbar. Sebagian besar perintah operasional telah terfasilitasi dalam menu pulldown, namun dalam kasus-kasus tertentu, menu toolbar sangat efisien dan reflatif lebih mudah digunakan. Dalam ER Mapper sendiri terdapat empat tipe pengoperasian rektifikasi : a. Image to map rectification, b. Image to image retrification, c. Map to map transformation, yaitu mentransformasikan data yang terkoreksi menjadi datum/map projection yang baru, d. Image rotation, memutar citra menjadi beberapa derajat. Koreksi geometri dilakukan dengan menggunakan acuan titik kontrol yang dikenal dengan Ground Control Point (GCP). Titik kontrol yang ditentukan merupakan titik-titik dari objek yang bersifat permanen dan dapat diidentifikasi di atas citra dan peta dasar. GCP dapat berupa persilangan jalan, percabangan sungai, persilangan antara jalan dengan sungai (jembatan) atau objek lain. Langkah awal Koreksi geometrik adalah menentukan metode yang akan digunakan untuk melakukan koreksi. Metoda yang akan digunakan tergantung pada jenis data (Resolusi Spasial), jenis kesalahan geometris (skew, yaw, Roll, pitch). Menurut wizard ER Mapper6.4, terdapat 7 Geocoding Type, yaitu: 30

a. Tryangulation biasanya digunakan untuk data yang mengalami banyak pergeseran/distorsi skew dan yaw. Juga digunakan untuk data yang tidak sama ukuran pixelnya pada satu set data. b. Polynomial biasanya digunakan untuk data citra yang mengalami pergeseran linear, ukuran pixel sama dalam satu set, untuk data resolusi spasial tinggi maupun rendah. c. Orthorectify using ground control point digunakan selain untuk mengoreksi citra secara geometris, juga mengoreksi citra berdasarkan ketinggian geografisnya. Jika tidak menggunakan orthorectify, maka puncak gunung akan bergeser letaknya dari posisi sebenarnya, walupun sudah dikoreksi secara geometris. d. Orthorectify using exterior orientation e. Map to map projection f. Known Point Registration g. Rotation digunakan untuk mengoreksi citra karena terjadi pergeseran citra yang terlihat berputar, baik searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam. Adapun beberapa kelebihan yang dimiliki software ER Mapper antara lain ER Mapper hanya menyimpan data original dari citra dan aplikasi penyimpanannya saja, sehingga cukup menghemat ruang hardisk, proses penyimpanan lebih cepat, mampu menampilkan citra piksel perpiksel, visualisasi 3D dan flying through, kemampuan layout dan output kartografis yang memadai untuk ukuran software image processing dan mampu membaca data vektor, seperti Autocad. 3.3.4 Software AutoCad

Gambar 3.14 Tampilan Awal Perangkat Lunak AutoCad (www.google.com)

AutoCAD pada gambar 3.14 adalah perangkat lunak komputer CAD untuk menggambar 2 dimensi dan 3 dimensi yang dikembangkan oleh Autodesk. Keluarga produk AutoCAD, secara keseluruhan, adalah software CAD yang paling banyak digunakan di dunia. AutoCAD digunakan oleh insinyur sipil, land developers, arsitek, insinyur mesin, desainer interior dan lain-lain. Format data asli AutoCAD, DWG, dan yang lebih tidak populer, Format data yang bisa dipertukarkan (interchange file format) DXF, secara de facto menjadi standard data CAD. Akhir-akhir ini AutoCAD sudah mendukung DWF, sebuah format yang diterbitkan dan dipromosikan oleh Autodesk untuk mempublikasikan data CAD. AutoCAD adalah salah satu program desain gambar dengan bantuankomputer yang cukup canggih.Secara perlahan namun pasti AutoCAD mengalami otomatisasi gambar, menggantikan fungsi manual yang selama ini mendominasi pekerjaan di segala bidang. Kompatibilitasnya yang tinggi memungkinkan gambar – gambar AutoCAD dapat diterima oleh sebagian besar program menggambar lain dan dapat dicetak dengan menggunakan hampir semua alat pencetakan. Gambar yang dibentuk melalui program autocad dapat diubah bentuk-nya untuk keperluan grafik yang lain melalui beberapa format seperti DXF ( Data Exchanged File), IGES, dan SLD. Dalam pengolahan data kali ini digunakan AutoCad Land Dekstop 2009 untuk menampilkan hasil rektifikasi tim geodetik dan navigasi. Juga menggunakan AutoCAD Map 3D 2013 untuk membuka format TIF dan mengkonversi ke DWG. 31

3.3.5 Software PC-CDU

Gambar 3.15 Logo Perangkat Lunak PC-CDU (sumber: www.topconpositioning.com)

PC-CDU pada gambar 3.15 merupakan produk software yang komprehensif didesain untuk mengontrol GPS dan Receiver yang dikembangkan oleh Topcon Positioning System. PCCDU menggunakan bahasa interface Receiver GPS untuk mengkonfigurasi berbagai pengaturan receiver dan mendiagnosa performance dari receiver. Program inidapat merespon perintahdari Internet untuk jarak jauh mengendalikan receiver dan mengambil data receiver. Software PCCDUterbagi menjadi dua versi, yaitu versi full functionality disebut PC-CDU MS dan versi reduced functionality disebut PC-CDU Lite. PC-CDU Lite tersedia gratis pada website Topcon atau pada CD GPS Topcon (Jose,San.2006). 3.3.6 GPS TOOL GPS Tools merupakan software ilmiah tidak berbayar yang digunakan untuk mengolah data hasil pengukuran GPS. GPS Tools menggunkan Matlab sebagai code programnya. Sampai saat ini ada 2 versi GPS Toolsyang beredar di masyarakat, berikut adalah spesifikasi dari versi tersebut :  OS : Windows XP, Windows Vista 32 bit or 64 bit  MATLAB : ver.7.3(R2006b) or later versions, 32 bit or 64 bit(GT0.6.4)  MATLAB : ver.6.5.1 (R13SP1) – 7.3 (R2006b), 32 bit (GT0.6.3) Sedangkan gambaran GPS Tools itu sendiri secara umum adalah :  Mengestimasi posisi receiver didasarkan pada static PPP (precise point positioning)  Mengestimasi posisi receiver didasarkan pada kinematik PPP  POD (Precise Orbit Determination) pada satelit GPS  Estimasi jam satelit dan bias pada satelit GPS  POD dan LEO (Low Earth Orbit) satelit yang didasarkan pada kinematik PPP  Mengestimasi parameter troposfer sebagai ZTD (Zenith Total Delay) atau PWV (Precitable Water Vapor)  Mengeplot grafik-grafik estimasi didasarkan pada data GPS/GNSS  Didukung oleh banyak format data GPS/GNSS seperti RINEX, SP3, SINEX, IONEX, IERS, IGS, BLQ dll.

Gambar 3.16 GPS Tools (Sumber: GPS Tools) Dalam pengolahan data di GPS Tools, format data yang diperlukan yaitu format data dalam bentuk RINEX (Receiver Independent EXchange) adalah format standar yang kini diadopsi untuk pertukaran data survei GPS dan navigasi presisi. Beberapa karakteristik dari format RINEX adalah :  Format ASCII, dengan panjang setiap record maksimum 80 karakter.  Data fase diberikan dalam unit panjang gelombang, dan data pseudorange dalam unit meter. 32

 Semua kalibrasi tergantung receiver yang sudah diaplikaikan ke data.  Tanda waktu adalah waktu pengamatan dalam kerangka waktu jam receiver (bukan waktu GPS).  Data pengamatan, Data Navigation Message, dan Data Meteorologi diberikan dalam filefile yang berbeda. Perangkat lunak pengolah data survei GPS umumnya dapat memberikan output dan menerima input dalam format RINEX.

33

BAB IV METODOLOGI PEKERJAAN 4.1 ALAT DAN BAHAN 4.1.1 ALAT 1. Pengukuran Adapun peralatan yang digunakan dalam Kemah Kerja tahun 2014/2015 selama pengukuran GPS adalah sebagai berikut:  Citra BingSat Desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto  Peta RBI Desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto  GPS Geodetic Dual Frequency TOPCON HiperPro2 buah  ACCU GS Astra 1 buah  Statif 2 buah  Tribrach 2 buah  Kabel Download 1 buah  PC dan CPU (yang cocok dengan kabel download) 1 buah  Formulir Pengukuran  Alat Tulis  Perangkat Lunak: o PC-CDU Topcon Configuration Utility o TOPCON Tools v 8.2.3 o Microsoft Word o Microsoft Excel o ER Mapper 7.0 o AutoCAD Land Desktop 2009 o AutoCAD Map 3D 2013 o Gps tools gt_0.6.4 o MATLAB R2010a 2.

4.1.2

Pembuatan BM Adapun peralatan yang digunakan dalam kemah kerja tahun 2014/2015 dalam pembuatan BM adalah sebagai berikut:  Ember  Cetok  Cangkul  Linggis

BAHAN 1. Pengukuran Adapun peralatan yang digunakan dalam kemah kerja tahun 2014/2015 selama pengukuran adalah sebagai berikut:  Citra Desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto 2. Pembuatan BM Adapun peralatan yang digunakan dalam kemah kerja tahun 2014/2015 dalam pembuatan BM adalah sebagai berikut:  Semen 34

     

Air Pasir Batu kecil (kerikil) Kerangka dari besi beton Cetakan dari papan Kayu Paralon

4.2 SPESIFIKASI ALAT 4.2.1 GPS TOPCON HiperPro Tabel 4.1 Spesifikasi GPS TOPCON HiperPro Spesifikasi Deskripsi

40 channel terintegrasi dengan GPS + receiver/antenna dengan antarmuka MINTER

Spesifikasi Pelacakan Saluran Pelacakan, standar

40 L1 GPS (20 GPS L1 + L2 pada hari Cinderella)

Saluran Pelacakan, opsional

20 GPS L1 + L2 (GD), GPS L1, GLONASS (GG), 20 GPS L1 + L2 + GLONASS (GGD) L1/L2/ C/A and P Code & Carrier and GLONASS

Sinyal yang dilacak Spesifikasi Hasil Statik, Rapid Statik RTK

H : 3 mm + 0.5 ppm V : 5 mm + 0.5 ppm H : 10 mm + 1 ppm V : 15 mm + 1 ppm

Spesifikasi Daya Baterai Daya eksternal

Internal Lithium-Ion batteries, bertahan sampai 14+ jamoperasi (10 hrs TX) 6 volt untuk DC

Daya yang digunakan

Kurang dari 4.2 watt

Spesifikasi Antena GPS Antena GPS/GLONASS

Terintegrasi

Spesifikasi Antena GPS Bidang tanah

Terintegrasi datar dengan bidang tanah

Antena radio

Center-mount UHF Antenna

Spesifikasi Radio Tipe radio

Internal Tx/Rx UHF (rentang frekuensi yang dipilih)

Daya yang dikeluarkan

1.0W/0.25W (dapat dipilih)

Komunikasi Nirkabel Komunikasi

Bluetooth™ versi 1.1 comp

I/O Port komunikasi

2x serial (RS232)

Selain sinyal I/O

1 pps, Event maker 35

Status indikator

4x3-LED berwarna, Tombol dua fungsi (minter)

Kontrol dan unit display

External Field Controller

Memori& Rekaman Memori internal

Sampai dengan 128 MB

Laju pembaharuan data

Sampai dengan 20 kali per detik (20 Hz)

Tipe data

Kode dan pembawa dari L1 dan L2, GPS dan GLONASS

Data Input/Output Real time data output

RTCM SC104 ver 2.1, 2.2, 2.3, 3.0, CMR, CMR+

ASCII output

NMEA 0183 version 3.0

Output lainnya

Format TPS

Laju output

Sampai dengan 20 kali per detik (20 Hz)

Spesifikasi Suasana Lapisan

Aluminum extrusion, waterproof

Temperatur saat beroperasi

-30C sampai 55C

Dimensi

W: 159 x H: 172 x D: 88 mm/ 6.25 x 6.75 x 3.5 in

Berat

1.65 kg/ 3.64 lbs

Deskripsi

40 channel terintegrasi dengan GPS + receiver/antenna dengan antarmuka MINTER (Sumber: www.topcon.co.jp)

4.2.2 Perangkat Lunak PC-CDU Tabel 4.2 Spesifikasi Perangkat Lunak PC-CDU Spesifikasi Platform Perangkat Keras Tipe 32 bit, Windows Compatible OS, MS Windows versi 95/98/Me/NT/2000 Grafik N/A, 640 x 480 resolusi minimal w / H per pixel Ketajaman warna 256 nomor Platform Perangkat Keras Alat ekstra Internet Server/Client aplikasi yang dibutuhkan jika komputer memiliki koneksi internet RAM 16 min Mb Kecepatan processor 100 min Mhz Ruang disk 5 min free setiap Mb (sumber: www.topconpositioning.com)

36

4.2.3 Perangkat Lunak TOPCON Tools v 8.2.3 Tabel 4.3 Spesifikasi Perangkat Lunak TOPCON Tools V 8.2.3 Spesifikasi Sistem yang dibutuhkan OS Processor RAM Ruang Hard-disk Grafik CD Rom Konektifitas

Microsoft Windows® XP/Vista Sesuia dengan Intel® Pentium® 1 GHz atau yang lebih cepat 512 MB (direkomendasikan 1 GB) 300 MB ruang Hard-disk yang tersedia 17” atau monitor yang lebih besar, menampilkan 256 warna Dibutuhkan Port USB2 untuk kunci hardware (Sumber: www.topconpositioning.com)

4.2.4 Perangkat Lunak ER MAPPER 7.0 Tabel 4.4 Spesifikasi Perangkat Lunak ER MAPPER 7.0 Specification Sistem yang Dibutuhkan OS Windows XP Professional SP2 atau yang lebih tinggi Windows XP Professional x64 Edition SP1 atau yang lebih tinggi Processor IBM-sesuai dengan PCs berjalan dengan Dual core 2GHz atau yang lebih tinggi x86 CPUs RAM 2 GB direkomendasikan (minimal 512 M) Ruang hard-disk 1.2 GB untuk instalasi software khusus pada satu partisi disk. Tambahan 180 MB dibutuhkan untuk bertukar tempat dan 100 MB untuk data sementara. Ruang disk tambahan dibutuhkan berdasarkan tempat penyimpanan untuk menyimpan data Grafik 256MB atau video card lebih tinggi (minimal 64MB) Sistem yang Dibutuhkan Sekeliling DVD Drive dibutuhkan untuk instalasi perangkat lunak Microsoft Windows mendukung perangkat untuk mencetak harcopy Rekomendasi untuk - Windows XP edisi x64 pekerjaan besar - SATA2 drive(s). Jika menggunakan RAID, lebih baik menggunakan kartu SAS RAID (Areca dll) - CPU: 2-4 cores cukup untuk ERDAS ER Mapper 7.2 tetapi agar lebih cepat bagian baru lebih baik daripada penambahan core (contoh. QX9650 lebih baik dari dual Xeons untuktempaan 7.2) - RAM: lebih cepat RAM dipadukan dengan kecepatan CPU BUS (contoh dual-channel DDR2-800 untuk 1600FSB), dengan keadaan terendah. 8+GB

37

(sumber: www.erdas.jp) 4.2.5 Perangkat Lunak AutoCAD Land Desktop 2009 Tabel 4.5 Spesifikasi Perangkat Lunak AutoCAD Land Desktop 2009 Specification General Kuantitas paket

1.0

Kategori

Aplikasi kreatif

Subkategori

Creativity – CAD

Versi

3

Bahasa

Inggris

Harga lisensi Lokalisasi Software Tipe lesensi Kuantitas lisensi Harga lisensi Upgrade dari Platform Media distribusi Sistem yang dibutuhkan OS yang dibutuhkan

Standar Inggris

Sistem yang dibutuhkan OS yang dibutuhkan Tipe processor minimal Ukuran minimal RAM Minimal ruang Hard-disk Sekeliling / penampilan alat

Paket memperbarui produk 1 pengguna Standar AutoCAD Map – 1 pengguna Windows CD-ROM Microsoft Windows Millennium Edition Microsoft Windows 2000 Professional

Microsoft Windows NT 4.0 SP5 or later Microsoft Windows98 Pentium II – 450.0 MHz 128.0 MB 200.0 MB Monitor VGA CD-ROM Mouse atau alat yang sesuai (Sumber: reviews.cnet.com)

4.2.6 MATLAB R2010a Tabel 4. 6 System Requirements MATLAB R2010a (1) Operating System

Windows XP Service Pack 3, Windows XP x64 Edition Service Pack 2, Windows Server 2003 R2 Service Pack 2, Windows Vista Service Pack 1 or 2, Windows Server 2008 Service Pack 2 or R2, Windows 7 38

Processor Disk Space RAM

Any Intel or AMD x86 processor supporting SSE2 instruction set 1 GB for MATLAB only, 3–4 GB for a typical installation 1024 MB (At least 2048 MB recommended)

4.2.7 GPS TOOLS Tabel 4. 7 System Requirements GPS TOOLS Operating System

Windows XP, Windows Vista 32bit or 64bit

Processor

Any Intel or AMD x86 processor supporting SSE2 instruction set 32bit or 64bit (GT0.6.4) ver.6.5.1 (R13SP1) - 7.3 (R2006b), 32bit (GT0.6.3) 1024 MB (At least 2048 MB recommended)

Matlab

RAM

39

4.3 METODOLOGI PELAKSANAAN PEKERJAAN 4.3.1 Pelaksanaan Mulai

Perencanaan Persiapan awal Tidak

Survey Pendahuluan

Perencanaan

Lokasi titik sesuai

Persiapan Lapangan Pengukuran

Tidak

Download data GPS Data terrecord?

Pengolahan data Koordinat BM Pelaksanaan Rektifikasi Citra Tidak Rms < 1 piksel

Peta citra, Peta GCP

Pelaporan Pelaporan Selesai Gambar 4.1 Flowchart Pelaksanaan (sumber: Tim GPS Jatijejer)

40

Penjelasaan dari Flowchart diatas adalah sebagai berikut: 1. Tahap Perencanaan - Perencanaan meliputi perencanaan peralatan yang digunakan, perencanaan metode pengamatan, perencanaan persebaran titik ground Control Point, perencanaan jadwal pengamatan, perencanaan personil pengukuran. Berdasarkan jumlah alat yang digunakan yaitu dua receiver dengan waktu pengamatan yang dilakukan terbatas maka pada tahap perencanaan dilakukan perencanaan pengukuran dengan metode metode radial. - Persiapan awal dilakukan sebelum dilakukan survey pendahuluan, persiapan meliputi persiapan alat untuk survey pendahuluan yaitu peta rencana posisi titik dan gps handheld untuk mencari lokasi titik serta personil yang akan turun kelapangan untuk melakukan survey pendahuluan - Survey pendahulauan. Pada survey pendahuluan dilakukan pencarian lokasi titik GCP apakah titik tersebut memungkinkan untuk untuk dilakukan pengukuran pada lokasi tersebut apabila tidak memungkinkan maka dilakukan penggeseran titik tersebut. Lokasi titik yang baru dilakukan penandaan dengan menggunakan paku payung kemudian melakukan marking pada titik tersebut. Lokasi titik yang baru memperhitungkan multipath yang mungkin terjadi dan estimasi jumlah satelit yang dapat direkam menggunakan GPS handheld. Pada survey pendahulauan juga dilakukan estimasi waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tersebut sehingga berdasarkan waktu yang dijadwalkan dapat ditentukan akomodasi yang akan digunakan selama pengamatan. Jumlah dititk GCP juga dilakukan penambahan pada lokasi sesuai kebutuhan dari tim Total Station untuk digunakan sebagai titik ikat. - Setelah dilakukan survey pendahuluan maka didapat lokasi titik yang baru dan penambahan jumlah titik sesuai kebutuhan titik ikat dari tim Total Station, dari lokasi titik yang baru dan titik tambahan yang ada maka dilakukan desain jaring yang fix dan perencanaan jadwal pengukuran lagi. - Selanjutnya dilakukan persiapan untuk melakukan pengecoran titik BM dan marking titik tersebut dengan mengunakan GPS Handheld. 2. Tahap Pelaksanaan Setelah dilakukan tahap perencanaan maka dilanjutkan dengan tahap pelaksanaan. Tahap pelaksanaan meliputi - Pengukuran. Pengukuran titik GCP ini dilakukan dengan metode radial pada 7 titik GCP yang telah tersebar sebelumnya dan menggunakan 1 base tetap. Setiap baseline diukur minimal 30 menit.

Gambar 4.2 Bentuk jaring metode radial(Abidin et al.,2002 dalam Abidin,H.Z, 2007)

-

Setelah dilakukan pengukuran maka dilakukan pendownloadan dat GPS, pada proses pendownloadan ini ada dua kemungkian yaitu data terekord atau tidak. Apabila data 41

data terekord maka dilakukan langkah selanjutnya, apabila tidak maka pengukuran dilakukan ulang. - Data hasil download gps tersebut dilakukan pengolahan menggunakan software topcontool, gpstools dan perataaan jaring manual sehingga dihasilkan koordinat dari masing masing titik GCP tersebut. - Data koordinat BM hasil pengolahan tersebut selanjutnya digunakan untuk rektifikasi citra satelit. RMS dari hasil rektifikasi harus kurang dari atau sama dengan 1 piksel jika tidak maka dilakukan rektifikasi ulang. - Dari hasil rektifikasi tersebut kemudian data dibuat peta sebaran titik GCP dan peta citra yang natiya akan digunakan sebagai peta dasar pembuatan peta potensi desa. 3. Tahap Pelaporan - Penyusunan laporan, dilakukan dengan menuliskan dan menyajikan hasil penelitian ke dalam bentuk laporan tertulis. - Pencetakan laporan 4.3.2 Pengolahan Data Adapun tahap pengolahan data adalah sebagai berikut:

Data GPS

Pengolahan Topcon Tools Export ke Format RINEX

Data GPS

Perataan Baseline

Pengolahan GPSTOOLS

Koordinat GPS

Rektifikasi Citra

Citra satelit desa Jatijejer

Tidak RMS ≤ 1 piksel

Peta citra, peta sebaran GCP

Gambar 4.3 Diagram Pengolahan data (Sumber: Analisa Kelompok)

42

Penjelasan dari diagram alir diatas adalah sebagai berikut. 1. Data hasil download GPS merupakan data dengan format .tps dari data tersebut kemudian dilakukan pengolahan dengan software Topcon tools untuk mendapatkan data baseline dx,dy, dz, σxx, σxy, σxz, σyy, σyz, σzz 2. Berdasarkan data baseline kemudian dilakukan pengolahan untuk mendapatkan koordinat GCP dengan metode adjustment. 3. Pengolahan juga dilakukan dengan menggunakan software GPStools. Dari data .tps dengan menggunakan software Topcon tools di export ke dalam format rinex yaitu .O .N dan .G. data Rinex tersebut dilakukan pengolahan dengan GPS TOOLs untuk mendapatkan error koordinat dan Koordinat GCP itu sendiri. 4. Koordinat hasil pengolahan kemudian digunakan untuk menrektifikasi citra. RMS dari hasil rektifikasi harus kurang dari atau sama dengan 1 piksel jika tidak maka dilakukan rektifikasi ulang. 5. Dari hasil rektifikasi tersebut kemudian data dibuat peta sebaran titik GCP dan peta citra yang natiya akan digunakan sebagai peta dasar pembuatan peta potensi desa. 4.4 Jadwal Pekerjaan Pelaksanaan pekerjaan ”Penentuan Titik Ground Control Point (GCP) Desa Jatijejer, kecamatan Trawas, kabupaten Mojokerto” yang dilakukan selama 14 minggu dengan penjabaran sebagai berikut: Tabel 4.8 Jadwal Pekerjaan Oktober November Desember Januari No. Kegiatan 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1. Pembagian pekerjaan Kelompok 2.

5.

Download Citra Peta Desa Jatijejer Perencanaan design Persebaran GCP Perencanaan alat dan metode yang akan digunakan Orientasi lapangan

6.

Design ulang Persebaran GCP

7.

Pengecoran BM Paralon

8.

Pemasangan BM Paralon

9.

Marking Koordinat BM

3. 4.

10. Perencanaan teknis lapangan, Perpindahan alat,koordinasi dengan tim GPS Desa lain 11. Pengecoran BM kotak

43

12. Penghalusan BM Kotak dan member plat BM Desa Jatijejer 13. Cek kondisi patok 14. Pengamatan GPS 15. Download data GPS 16. Pengolahan data 17. Rektifikasi citra 18. Pembuatan peta sebaran GCP 19. MembuatLaporan 20. Presentasi (Sumber: Analisa Kelompok)

4.5 Pelaksana Pekerjaan Pelaksana Kemah Kerja 2015 Tim GPS desa Jatijejer, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto adalah mahasiswa semester 5 Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya yang berjumlah 6 orang, yaitu sebagai berikut: Koordinator Tim GPS Desa Jatijejer 1. Nama : Yugie Nanda Pranata NRP : 35 12 100 067 Tempat/ Tanggal Lahir : Blitar/ 21 Juli 1994 Jenis Kelamin : Laki-laki Alamat Asal : Jl. Borobudur 06, Kota Blitar Alamat di Surabaya : PerumDos ITS blok H2 No HP : 085755902999 E-mail : [email protected]

Anggota 2. Nama NRP Tempat/ Tanggal Lahir Jenis Kelamin Alamat Asal Alamat di Surabaya No HP E-mail

44

: Iva Ayu Rinjani : 35 12 100 006 : Bondowoso/ 19 Maret 1994 : Perempuan : Gambiran, Banyuwangi : Keputih Gg 3 no 52 : 085648299785 : [email protected]

3. Nama NRP Tempat/ Tanggal Lahir Jenis Kelamin Alamat Asal Alamat di Surabaya No HP E-mail

: Muhammad Irsyadi Firdaus : 35 12 100 015 : Lumajang/ 22 September 1993 : Laki-laki : Jl. Panjangsari, Lumajang : Gebang Lor No.48A : 085649204319 : [email protected]

4. Nama Sanjiwani NRP Tempat/ Tanggal Lahir Jenis Kelamin Alamat Asal

: I Dewa Made Amertha

Alamat di Surabaya No HP E-mail


45

: 35 12 100 022 : Tangerang/ 26 Mei 1994 : Laki-laki : Jalan Cendrawasih Blok E no 9 Wisma Pondok Aren, Tangerang Selatan : Wisma Permai Barat Blok EE 41 : 0812 9449 1053 : [email protected]

: Nafizah : 35 12 100 025 : Sampang/ 8 Juni 1994 : Perempuan : Jl Jaksa Agung Suprapto, Sampang : Keputih gag. 3E : 087849446917 : [email protected]


: Joko Purnomo : 35 12 100 037 : Lumajang/ 2 Desember 1995 : Laki-laki : Ds. Persil Ledok, Lumajang : Gebang Lor No.48A : 085245419240 : [email protected]

(Sumber: Dokumentasi Kelompok)

46

BAB V PELAKSANAAN PEKERJAAN 5.1 Pengambilan Data Pekerjaan Sebelum melakukan pengamatan GPS Geodetik, kami terlebih dahulu mengambil koordinat pendekatan untuk 8 Ground Control Point di Desa Jatijejer, Kec. Trawas, Kab. Mojokerto menggunakan GPS Navigasi merk E-Trek. Dimana, empat titik diataranya digunakan sebagai titik ikat polygon tim Total Station Desa Jatijejer. Berikut ini adalah koordinat pendekatan 8 Ground Control Point tersebut: Tabel 5.1 Koordinat Pendekatan 8 Ground Control Point

Titik

Koordinat UTM Zone 49 S E

N

SK6 (BM Desa Jatijejer)

673754

9156215

JJ1

673903

9157038

JJ2

673670

9156788

JJ3

673010

9157451

JJ4

672977

9157546

JJ5

671937

9158795

JJ6

672155

9160286

JJ7

672083

9160313

Selanjutnya, setelah koordinat pendekatan tersebut diperoleh maka kami melakukan pengamatan satelit GPS menggunakan GPS Geodetik dengan metode radial. Pada proses pengamatan ini, titik base terletak di sebelah selatan tepatnya di perbatasan antara Desa Jatijejer dengan Desa Sukosari sedangkan titik yang dijadikan rover tersebar merata di sebelah utara titik base. 5.1.1. Pengunduhan Data dari Instrumen GPS Geodetik Pengunduhan data dari intrumen GPS Geodetik dilakukan sebelum pengolahan data GPS, tahapannya sebagai berikut: 1. Menghubungkan instrumen GPS Geodetik dengan PC/Komputer 2. Menghubungkan instrumen GPS Geodetik dengan PC-CDU (software download)

47

melakukan

Gambar 5.1 Software Download PC-CDU (Sumber: Topcon Tools)

3. Download data : File > File Manager > Klik Download 4. Menunggu sampai seluruh data base dan rover ter-download sebagai berikut:

Gambar 5.2 File data base dan rover (Sumber: Topcon Tools) 5.1.2. Data Pengamatan Base di Desa Jatijejer Pengamatan menggunakan GPS Geodetik di titik base Desa Jatijejer dilakukan selama 3 hari (21-23 Januari 2015) sebagai berikut: 1. Tanggal 21 Januari 2015 Nama Titik : SK6 Lokasi : perbatasan antara Desa Jatijejer dengan Desa Sukosari Nama file : log0121k_7RPC Tipe receiver : Topcon No. Seri : 309-0700 Tipe antena : Topcon HiperPro Cuaca : Cerah Waktu pegamatan : 5:19:00.pm – 6:45:45.pm (UTC+7) Tinggi alat : 1.084 meter 2. Tanggal 22 Januari 2015 Nama Titik : SK6 Lokasi : perbatasan antara Desa Jatijejer dengan Desa Sukosari Nama file : log0122ib_7RPC Tipe receiver : Topcon No. Seri : 309-0700 48

Tipe antena Cuaca Waktu pegamatan Tinggi alat

: Topcon HiperPro : Gerimis dan berkabut : 3:23:45.pm – 6:20:45.pm (UTC+7) : 1.276 meter

3. Tanggal 23 Januari 2015 Nama Titik : SK6 Lokasi : perbatasan antara Desa Jatijejer dengan Desa Sukosari Nama file : log0122wb_7RPC Tipe receiver : Topcon No. Seri : 309-0700 Tipe antena : Topcon HiperPro Cuaca : Cerah Waktu pegamatan : 5:23:15.am – 6:57:00.am (UTC+7) Tinggi alat : 1.117 meter 5.1.3. Data Pengamatan Rover di Desa Jatijejer Pengamatan menggunakan GPS Geodetik di titik rover Desa Jatijejer dilakukan selama 3 hari (21-23 Januari 2015) sebagai berikut: 1. Tanggal 21 Januari 2015 a. Nama Titik : JJ1 Lokasi : Hutan sebelah timur Desa Jatijejer Nama file : log0121k_6SCG Tipe receiver : Topcon No. Seri : 309-0701 Tipe antena : Topcon HiperPro Cuaca : Cerah Waktu pegamatan : 5:21:00.pm – 5:51:00.pm (UTC+7) Tinggi alat : 1.233 meter b. Nama Titik Lokasi Nama file Tipe receiver No. Seri Tipe antena Cuaca Waktu pegamatan Tinggi alat

: JJ2 : Hutan sebelah timur Desa Jatijejer : log0121l_6SCG : Topcon : 309-0701 : Topcon HiperPro : Cerah : 6:10:00.pm – 6:39:45.pm (UTC+7) : 1.044 meter

2. Tanggal 22 Januari 2015 a. Nama Titik Lokasi Nama file Tipe receiver No. Seri Tipe antena

: JJ5 : Sungai sebelah barat Desa Jatijejer : log0122i_6SCG : Topcon : 309-0701 : Topcon HiperPro 49

Cuaca Waktu pegamatan Tinggi alat b. Nama Titik Lokasi Nama file Tipe receiver No. Seri Tipe antena Cuaca Waktu pegamatan Tinggi alat c. Nama Titik Lokasi Nama file Tipe receiver No. Seri Tipe antena Cuaca Waktu pegamatan Tinggi alat

: Gerimis dan berkabut : 3:50:30.pm – 4:24:25.pm (UTC+7) : 1.120 meter : JJ6 : Perbatasan antara Desa Jatijejer dengan Desa Purworejo : log0122k_6SCG : Topcon : 309-0701 : Topcon HiperPro : Gerimis dan berkabut : 5:34:00.pm – 6:07:30.pm (UTC+7) : 1.285 meter : JJ7 : Perbatasan antara Desa Jatijejer dengan Desa Purworejo : log0122j_6SCG : Topcon : 309-0701 : Topcon HiperPro : Gerimis dan berkabut : 4:46:30.pm – 5:19:30.pm (UTC+7) : 1.186 meter

3. Tanggal 23 Januari 2015 a. Nama Titik Lokasi Nama file Tipe receiver No. Seri Tipe antena Cuaca Waktu pegamatan Tinggi alat

: JJ3 : Depan jalan Balai Desa Jaijejer : log0122x_6SCG : Topcon : 309-0701 : Topcon HiperPro : Cerah : 6:16:45.am – 6:51:45.am (UTC+7) : 1.223 meter

b. Nama Titik Lokasi Nama file Tipe receiver No. Seri Tipe antena Cuaca Waktu pegamatan Tinggi alat

: JJ4 : Depan jalan Balai Desa Jatijejer : log0122w_6SCG : Topcon : 309-0701 : Topcon HiperPro : Cerah : 5:27:00.am – 6:00:30.am (UTC+7) : 1.158 meter

50

5.2 Pengolahan Data Pekerjaan 5.2.1. Pengolahan Data Pekerjaan Dengan Topcon Tools v.8.2.3 Data pengamatan GPS Geodetik yang sudah di download menggunakan PC-CDU selanjutnya diolah menggunakan software komersial Topcon yaitu Topcon Tools v.8.2.3. Tahapan pengolahan data GPS Geodetik menggunakan Topcon Tools v.8.2.3 sebagai berikut. 1. Membuka Topcon Tools v.8.2.3

Gambar 5.3 Topcon Tools v.8.2.3 (Sumber: Topcon Tools)

2. Membuat New Project

Gambar 5.4 Menu Create a new job (Sumber: Topcon Tools)

51

3. Pengaturan Konfigurasi Project a. Konfigurasi waktu dipilih (UTC+7) Bangkok, Hanoi, Jakarta

Gambar 5.5 Menu Job Configuration Display (Sumber: Topcon Tools)

b. Konfigurasi sistem koordinat dipilih UTM Zone 49 S dengan Datum WGS’84

Gambar 5.6 Menu Job Configuration Coordinate System (Sumber: Topcon Tools)

4. Import data pengamatan GPS

Gambar 5.7 Menu Job Import (Sumber: Topcon Tools)

Selanjutnya, pilih letak direktori penyimpanan data pengamatan GPS

52

Gambar 5.8 Menu Import (Sumber: Topcon Tools)

Setelah semua data pengamatan GPS dipilih, selanjutnya klik open maka akan muncul jendela properties seperti ini:

Gambar 5.9 Menu Points (Sumber: Topcon Tools)

5. Pengolahan data pengamatan GPS a. Setelah semua data pengamatan berhasil diimpor maka langkah selanjutnya adalah melakukan processing dan untuk pemorsesan data pengamatan dilakukan secara post processing lalu dilanjutkan adjustment (perataan).

Gambar 5.10 Menu Post Processing

53

Gambar 5.11 Menu Adjustment (Sumber: Topcon Tools)

b. Point Tabular View Point tabular view ini menampilkan data titik titik GPS yang diamati. Selanjutnya, dilakukan pendefinisian titik yang dianggap memiliki koordinat yang benar, dalam hal ini dilakukan pada titik base yaitu SK6 dengan nama file pengamatan log0122ib_7RPC. Sehingga titik base SK6 tersebut dijadikan titik control dengan cara klik pada kolom control dan diubah menjadi both.

Gambar 5.12 Menu Point Tabular View (Sumber: Topcon Tools)

c. GPS Occupations View Pada menu GPS Occupations menunjukkan interval waktu masing-masing pengamatan GPS Geodetik pada setiap titik, tinggi antena (tinggi alat), tipe antenna, dan jenis pengukuran tinggi antena.  Tipe antena menggunakan tipe TOP72110.  Jenis pengukuran tinggi antena menggunakan slant/miring karena pada saat pengamatan tinggi antenna diukur secara slant.  Tinggi antenna (tinggi alat) dimasukkan sesuai dengan data pengukuran di lapangan.

54

Gambar 5.13 Menu GPS Occupation View (Sumber: Topcon Tools)

d. GPS Obs View Pada menu GPS Obs View menunjukkan data-data pengamatan yang dihasilkan meliuputi baseline yang terbentuk dari titik – titik pengamatan GPS Geodetik, perbedaan nilai relatif (dx, dy, dz), matrix kovarian, status perataan, informasi orbit, epoch, dan sebagainya.

(Sumber: Topcon Tools)

e. Menampilkan Map View (crtl+M) Map View digunakan untuk melihat baseline yang terbentuk, sesuai dengan KAK (Kerangka Acuan Kerja) Pengukuran GPS Field Camp 2015 maka baseline yang terbentuk adalah baseline radial.

Gambar 5.14 Menu Map View (Sumber: Topcon Tools)

f.

Menampilkan Occupation View (ctrl+U) Occupation View digunakan untuk melihat interval waktu selama pengamatan GPS pada setiap titik – titik yang diamati.

55

Gambar 5.15 Menu Occupation View (Sumber: Topcon Tools)

g. Error Ellipse Ketelitian posisi sebuah titik hasil pengukuran dipengaruhi oleh error ellipse. Pada Topcon Tools v.8.2.3 dapat diketahui nilai dari error ellipse tersebut. Manfaat dari error ellipse adalah sebagai perbandingan visual dari ketelitian realtif satu titik terhadap titik lain dan bergantung pada perataannya, ketelitiannya, dan metode survey GPS nya. Error ellipse ini disajikan lengkap dalam bentuk horizontal, lengkap dengan jari-jari mayor dan minor yang mewakili sumbu X dan sumbu Y. 5.2.2. Ekspor Data RINEX (Receiver Independent Exchange Format) Setelah melakukan pengolahan dan pemrosesan data pengamatan GPS di Topcon Tools, selanjutnya dilakukan pengolahan dan pemoresan data di software ilmiah yaitu GPSTools v. 6.4. Agar data dapat diproses di GPSTools maka format data pengamatan di Topcon Tools yaitu .tps harus diekspor terlebih dahulu ke data berformat RINEX. Tahapan ekspor data RINEX sebagai berikut: 1. Klik Job > Export

Gambar 5.16 Menu Job Export (Sumber: Topcon Tools)

56

2. Pilih tempat penyimpanan data RINEX, format data RINEX adalah (.O, .G, .N).

Gambar 5.17 Format RINEX (Sumber: GPS Tools)

2. Hasil data RINEX

Gambar 5.18 Data RINEX (Sumber: GPS Tools)

5.2.3. Pengolahan GPSTOOLS gt_0.6.4 Langkah langkah pengolahan gps tools adalah sebagai berikut 1. Menginput file hasil observasi ke topcontools, 2. Merubah nama dari setiap file pengamatan sesuai penamaan titik dilapangan. Titik tersebut antara lain BM10, JJ1, JJ2, JJ3, JJ4, JJ5, JJ6, JJ7 kemudian mengexport data hasil observasi kedalam format rinex. Hasil export tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.

57

Gambar 5.19 Tampilan file hasil export (Sumber: GPS Tools)

3. Membuka software mathlab, kemudian membuka software gpstools

Gambar 5.20 Tampilan Menu Utama GPSTOOLS(Sumber: GPS Tools)

4. Memilih file kemudian membuka file observasi .o untuk melihat gps timenya

Gambar 5.21 File Observasi .o (Sumber: GPS Tools)

5. Dari menu utama gpstool memilih plot ,klik observation data untuk melihat data hasil pengamatan gps

Gambar 5.22 Plot Data Observasi (Sumber: GPS Tools)

6. Pada kotak dialog observation data memilih data kemudian mengklik read. Mengatur setting gps time sesuai data dari langkah 4 dan mengatur directory dimana file observasi disimpan

58

Gambar 5.23 Read Data untuk plot data observasi (Sumber: GPS Tools) 7. Karena receiver yang digunakan local maka dilakukan penambahan receiver dengan mengklik tombol receiver. Maka akan muncul kotak dialog berikut

Gambar 5.24 Kotak Dialog Receiver (Sumber: GPS Tools)

Menambahkan nama stasiun receiver dengan menekan edit. Tambahkan nama receiver sesuai nama hasil rename langkah 2. Kemudian save. Setelah nama receiver ditambahkan pilih stasiun tersebut dengan menekan << lalu ok.

Gambar 5.25 Nama Stasiun local yang dibuat (Sumber: Analisa Kelompok)

8. Setelah dilakukan pengaturan, melakukan plot data hasil observasi dengan menekan OK pada kotak dialog read data(gambar pada langkah 6) 9. Mengulangi langkah 1 s/d 8 untuk data observasi yang lain. 59

Setelah data observasi dapat di plot maka langkah selanjutnya Pengolahan Data 10. Sebelum dilakukan pengolahan maka perlu terlebih dahulu mendownload informasi jam satelit, informasi orbit, navigation message, dan earth rotation parameter sesuai hari pengamatan.

Gambar 5.26 Parameter untuk pengolahan (Sumber: Dokumen Kelompok) 11. Mengatur data pengamatan dan data informasi jam satelit, informasi orbit, navigation message, dan earth rotation parameter dalam 1 folder. 12. Pada menu utama gpstools pilih estimate, maka akan muncul kotak dialog seperti berikut ini.

Gambar 5.27 Kotak dialog Parameter Estimator (Sumber: GPS Tools)

13. Mengetting parameter dengan memilih file>> load setting>> pilih params “prm_ppp_300s_static” 14. Memilih receiver yang digunakan yaitu receiver local hasil penambahan pada langkah 7. 15. Membuka file observasi .o kemudian merubah jenis antenanya dari TPSHIPER_PRO menjadi TPCR3_GGD. Hal ini sesuai dengan file igs_01.pvc yang terdapat pada gppstools,

60

Gambar 5.28 Mengubah Jenis Antena (Analisa Kelompok)

16. Mengatur est/fixed parameter menjadi seperti berikut

Gambar 5.29 Kotak dialog Estimated/Fixed Parameter (Sumber: GPS Tools)

17. Pada Data Directory File Mengatur file data directory Sesuai dimana data disimpan

Gambar 5.30 Pengaturan Directory File (Sumber: GPS Tools)

61

18. Merubah exec.parameter estimator menjadi 2pass(FB) 19. Merubah estimated time sesuai gps time paling awal pada estimated time start hingga gpstime terakhir estimated time end dari data observasi. Lalu mengexecute. hari 1 : 2015/1/21 10:19:0 s/d 2015/1/21 11:45:30 hari 2 : 2015/1/22 8:23:45 s/d 2015/1/22 11:20:30 hari 3 : 2015/1/22 22:23 :15 s/d 2015/1/22 23:56 :45

Gambar 5.31 Pengaturan tanggal observasi (Sumber: GPS Tools)

20. Setelah execute selesai pilih plot >> receiver position maka akan muncul kotak dialog seperti berikut

Gambar 5.32 Plot receiver position (Sumber: GPS Tools)

21. Memilih data >> read, maka akan muncul kotak dialog Read data atur semua parameter menjadi seperti gambar berikut. Lalu ok

62

Gambar 5.33 Data Read (Sumber: GPS Tools)

22. Memilih data yang akan diplot

Gambar 5.34 Pilihan Plot Data (Sumber: GPS Tools)

23. Mengulangi langkah pengolahan untuk tanggal pengamatan yang berbeda hari 1 : 2015/1/21 10:19:0 s/d 2015/1/21 11:45:30 hari 2 : 2015/1/22 8:23:45 s/d 2015/1/22 11:20:30 hari 3 : 2015/1/22 22:23 :15 s/d 2015/1/22 23:56 :45 5.2.4. Proses Adjustment Untuk melakukan perataan baseline hasil pengamatan maka titik BM kotak digunakan sebagai titik ikat yang bertindak sebagai base. Xo =-2427190.132 Yo =5838094.603 63

Zo =-841390.232 Gambar dari baseline yang terbentuk seperti gambar dibawah ini

Gambar 5.35 Baseline (Sumber: Topcon Tools) Dari baseline tersebut didapat data: Baseline BM-JJ1 Vector Covarian Matrice ∆X =-55.949

0.005

∆Y=-59.854

-0.6679

0.0701

0.008

-0.5054

∆Z=-553.817

0.0083

Baseline BM- JJ2 Vector Covarian Matrice ∆X =162.410

0.004

∆Y=-6.902

-0.4041

-0.2431

0.006

-0.215

∆Z=-834.777

0.003

Baseline BM-JJ3 Vector Covarian Matrice ∆X =-659.635

0.002

∆Y=-353.928

-0.6154

-0.6154

0.005

-0.2387

∆Z=-1241.234

0.001


0.005

-0.706 64

0.6636

∆Y=-384.28

0.006

∆Z=-1342.960

-0.5630 0.003

Baseline BM- JJ5 Vector Covarian Matrice ∆X =-1639.404

0.013

∆Y=-805.918

-0.1183

-0.2177

0.024

-0.5971

∆Z=-2587.646

0.009


0.013

∆Y=-916.083

-0.5593

-0.0633

0.020

-0.3826

∆Z=-4015.61

0.010


0.006

∆Y=-931.317

-0.3591

-0.0620

0.012

-0.385

∆Z=-4084.261

0.005

Dari baseline tersebut dapat dibentuk persamaan dengan persamaan umum L= V +AX, maka

=

XJJ5=

XJJ1=

XJJ2=

XJJ6=

XJJ7=

XJJ3=

Matriks delta adalah

65

XJJ4

Sehingga persamaan dari baseline tersebut ∆X1 = -XJJ1 + V1 ∆X2 =- XJJ2 + V2 ∆X3 =- XJJ3 + V3 ∆X4 =- XJJ4 + V4 ∆X5 = -XJJ5 + V5 ∆X6 =- XJJ6 + V6 ∆X7 = -XJJ7 + V7 Sehingga Matriks L= V +AX 2427134 -5838154 840836.4 2427353 -5838102 840555.5 2426530 -5838449 840149 2426481

L=

-5838479 840047.3 2425551 -5838901 838802.6

2425777 -5839011 837374.6 2425753 -5839026 837306

66

Matrik desain I=

Z=

A=

Matrik berat

W=

dimana

Sehingga koordinat GCP dapat dihitung

67

-2427134.183 5838154.457 -840836.415 -2427352.542 5838101.505 -840555.455 -2426530.497 XJJ1

5838448.531

XJJ2

-840148.998

XJJ3

-2426481.092

X = XJJ3

5838478.888

XJJ4

-840047.272

XJJ6

-2425550.728

XJJ7

5838900.521 -838802.586 -2425776.899 5839010.686 -837374.621 -2425753.179 5839025.92 -837305.971

5.2.5. Rektifikasi Citra Rektifikasi dilakukan dengan tujuan mengoreksi citra satelit dari segi geometriknya dengan cara memasukkan koordinat GCP yang didapat dari pengamatan GPS agar dapat diproses lebih lanjut untuk keperluan pemetaan digital. Kami menggunakan software ER Mapper 7.0 untuk koreksi geometrik citra satelit GeoEye (Bing) dengan langkah-langkah antara lain:

1. Membuka Software ER Mappwe 7.0. Maka akan muncul menu utama ER Mapper

68

Gambar 5.36 Tampilan Saat membuka ER Mapper (Sumber: ER Mapper 7.0)

Gambar 5.37 Tampilan Jendela ER Mapper (Sumber: ER Mapper 7.0)

2. Pada Menu Process pilih GeoCoding Wizard

Gambar 5.38 GeoCoding Wizard (Sumber: ER Mapper 7.0) Kemudian akan muncul kotak dialog GeoCoding Wizard seperti pada gambar dibawah ini

Gambar 5.39 kotak dialog GeoCoding Wizard (Sumber: ER Mapper 7.0) 3. Kotak dialog GeoCoding Wizard terdiri dari Lima Tab. Pada tab start input citra yang akan direktifikasi pada bagian input. Pilih citra yang akan dilakukan rektifikasi dimana citra tersebut disimpan

69

Gambar 5.40 Input Citra yang Akan direktifikasi (Sumber: ER Mapper 7.0) Selanjutnya setelah citra diinput pada bagian geocoding type, pilih polinomial 4. Pada Polynomial Order di tab Polynomial Setup pilih Quadratic. GCP yang dimasukkan minimal enam titik

Gambar 5.41 Tab Polinomial Set Up (Sumber: ER Mapper 7.0)

5. Pada tab GCP Setup, atur atum WGS84, Proyeksi SUTM49, system koordinat Eastings/Northings seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 5.42 Tab GCP Set Up (Sumber: ER Mapper 7.0) 70

6. Pada tab GCP Edit input koordinat GCP yang telah diolah dan sesuaikan dengan citra. Proses rektifikasi harus memiliki RMSE atau root mean square error kurang dari 1 untuk menghasilkan koordinat yang sesuai/baik.

Gambar 5.43 Koordinat GCP (Sumber: ER Mapper 7.0) Setelah Koordinat GCP diinput tandai pada citra dimana titik tersebut berada.

Gambar 5.44 Jendela citra untuk menandai GCP, (Jendela kira citra dengan perbesaran 4x, jendela kanan tanpa perbesaran) (Sumber: ER Mapper 7.0) Dalam penandaan GCP pastikan titik tersebut dalam mode edit agar dapat dilakukan perubahan letak titik. Hasil dari rektifikasi adalah sebagai berikut.

Gambar 5.45 tab GCP edit setelah penandaan titik (Sumber: ER Mapper 7.0)

7. Setelah disesuaikan, maka lanjutkan dengan mengklik tab Rectify. Pilih folder untuk tempat penyimpanan file dan beri nama. Simpan citra yang telah direktifikasi dalam 71

format *.tif dan OK. Lalu centang Display rectified image untuk secara otomatis menampilkan citra hasil rektifikasi dan klik Save File and Start Rectification.

Gambar 5.46 Tab Rectify (Sumber: ER Mapper 7.0) Selanjutnya tunggu hingga proses rektifikasi selesai. Hal ini membutuhkan waktu hingga lima menit. Setelah rektifikasi maka akan muncul notifikasi bahwa rektifikasi sukses.

Gambar 5.47 Loading Proses Rektifikasi (Sumber: ER Mapper 7.0)

Gambar 5.48 notifikasi bahwa rektifikasi (Sumber: ER Mapper 7.0)

8. Tampilan citra sebelum direktifikasi dan sesudah direktifikasi adalah seperti gambar berikut

72

Gambar 5.49 Citra Sebelum Rektifikasi (Sumber: ER Mapper 7.0) Citra Sebelum Rektifikasi Koordinat yang tersedia hanya koordinat pixel

Gambar 5.50 Citra Setelah Rektifikasi (Sumber: ER Mapper 7.0) Citra Setelah Rektifikasi Koordinat yang tersedia hanya koordinat pixel dan Eastings/Northing 5.3 Hasil Pengolahan Data Pekerjaan 5.3.1 Koordinat Ground Control Point Setelah Dilakukan Pengolahan data dengan menggunaka software Topcon tools, GPStools dan perataan secara manual didapat koordinat GCP hasil pengmatan GPS sebagai berikut.

Point

BM

Grid Northing (m)

Tabel 5.2 Hasil pengolahan Topcon tools Elevation (m) Koordinat Kartesian (WGS'84) dalam meter

Grid Easting (m)

9156207.199 673750.575

Ellipsoid

Geoid

MSL

X

Y

523.424 28.657 503.767 -2427190.132 5838094.603

73

Z 841390.232

JJ7

JJ6

JJ5

JJ4

JJ3

JJ2

JJ1

9160302.032 672081.229

9160233.234 672108.729

5839025.92

837305.972

292.36 28.507 263.853 -2425776.899 5839010.686

837374.621

288.212 28.505 259.707 -2425753.179

5838900.52

838802.587

9157552.03 672953.316

427.199 28.597 398.602 -2426481.092 5838478.888

840047.273

9157449.802 673010.213

431.695 28.602 403.093 -2426530.497 5838448.531

840148.998

480.745 28.642 452.103 -2427352.542 5838101.505

840555.455

483.398 28.641 454.757 -2427134.183 5838154.456

840836.416

9158793.606 671936.956

9157043.081 673900.928

9156760.81 673677.963

Point

294.392 28.533 265.859 -2425550.728

Tabel 5.3 Hasil pengolahan Adjustment X (m) Y(m) Z(m)

BM

-2427190.132

5838094.603

-841390.232

JJ1

-2427134.183

5838154.457

-840836.415

JJ2

-2427352.542

5838101.505

-840555.455

JJ3

-2426530.497

5838448.531

-840148.998

JJ4

-2426481.092

5838478.888

-840047.272

JJ5

-2425550.728

5838900.521

-838802.586

JJ6

-2425776.899

5839010.686

-837374.621

JJ7

-2425753.179

5839025.92

-837305.971

Point BM

Tabel 5.4 Hasil pengolahan GPSTOOLS X(m) Y(m) Z(m) -2427189.397

5838093.989

-841389.5773

-2427352.208

5838099.916

-840554.391

JJ4

-2426480.596

5838478.028

-840046.578

JJ5

-2425549.986

5838899.525

-838801.9668

JJ1 JJ2 JJ3

74

JJ6

-2425777.867

5839009.775

-837373.6232

JJ7

-2425752.827

5839025.54

-837305.4294

Keterangan : *) warna kuning tidak dapat diolah dengan GPSTOOLS 5.3.2 RMS Ground Control Point Adapun hasil rektifikasi citra adalah sebagai berikut. Tabel 5.5 Hasil Rektifikasi Citra Point BM JJ1 JJ2 JJ3 JJ4 JJ5 JJ6 JJ7

Point BM JJ1 JJ2 JJ3 JJ4 JJ5 JJ6 JJ7

Cell X 5808.289 5726.347 5984.293 4972.57 4907.587 3745.782 3923.668 3953.999

Cell X 5808.289 5726.347 5984.293 4972.57 4907.587 3745.782 3923.668 3953.999

topcontools dan adjusment Cell Y X Y 9156207.199 5286.266 673677.963 9156760.810 4668.992 673900.928 9157043.081 4392.825 673010.213 9157449.802 3880.914 672953.316 9157552.030 3765.013 671936.956 9158793.606 662.514 672108.729 9160233.234 741.03 672081.229 9160302.032 2278.702 673750.575 Jumlah Rata rata

Z RMS 1.4284 523.424 483.398 11.6387 8.1984 480.745 2.4616 431.695 1.1583 427.199 1.3131 294.392 1.5674 292.360 1.31 288.212 29.076 3.634

gpstools Cell Y X Y Z 5286.266 673750.136 9156208.3960 523.424 4668.992 4392.825 673901.235 9157044.5798 480.745 3880.914 3765.013 672953.193 9157553.2441 427.199 662.514 671936.657 9158794.7154 294.392 741.03 672109.978 9160234.8065 292.360 2278.702 672081.054 9160303.1557 288.212 Jumlah Rata rata

RMS

1.7 1.19 0.86 0.49 1.43 1.33 7.000 0.875

5.4 Analisa Hasil 5.4.1 Analisa Ground Control Point Pada desain jaring radial tersebut dapat dihitung nilai dari SOF dengan metode parameter. SOF=

dimana A = matriks desain dan n= jumlah parameter

SOF = 1 Dari besarnya nilai SOF yaitu 1 menunjukkan kekuatan dari kerangka yang lemah, hal ini menunjukkan ketelitian yang kurang merata pada kerangka radial tersebut. Sehingga apabila pengukuran dilakukan dalam satu waktu continue maka perataan tidak dapat dilakukan karena koordinat yang dihasilkan akan sama dengan sebelum dilakukan peratan. 75

Pada pengamatan GPS desa Jatijejer pengamatn dilakukan pada 3 waktu yang berbeda sehingga perataan dapat dilakukan. Kontrol kualitas dari perataan kerangka tersebut dapat dilihat dari bilangan dibawah ini. variansi nol dari ukuran:

Dengan 0 -9.31E-10 1.16E-10 4.66E-10 -9.31E-10 0 -4.66E-10 -1.86E-09 1.16E-10 0 V =

-9.31E-10 1.16E-10 0 0 0 -4.66E-10 -9.31E-10 1.16E-10 0 9.31E-10 0

Sehingga σ02adalah sebagai berikut

σ02 =2.8369956846704e-018

76

Dari hasil menghitung control kualitas berdasarkan aposteriori menghasilkan nilai σ02sebesar 2.8369956846704e-018. Nilai tersebut tergolong kecil sehingga hasil pengolahan post processing dapat dianggap baik.

Ketelitian tiap titik ditunjukkan pada matriks σxdiatas bernilai sebesar 1.68433835219365e-009. Pada pengolahan dengan Topcon tools didapat Nilai dari error ellipse pada setiap titik disajikan pada tabel berikut. Tabel 5.6 Tabel Error Ellipse masing-masing titik Titik

Error Ellipse Azimuth

Error Ellipse major semi-axis (m)

Error Ellipse minor semi-axis (m)

SK6

0O

0

0

JJ1

121°16'28.5226"

0.003

0.003

JJ2

113°41'52.6504"

0.004

0.003

JJ3

90°35'34.3714"

0.002

0.002

JJ4

63°06'45.7043"

0.003

0.002

JJ5

109°51'56.3394"

0.015

0.008

JJ6

130°58'43.0401"

0.011

0.009

JJ7

118°28'23.4816"

0.006

0.005

(Sumber: Analisis Kelompok) Dari hasil pengolahn tersebut menunjukkan ellips kesalahan pada terbesar terjadi pada titik JJ5, JJ 6 dan JJ7 yaitu pada sumbu X 0.006 hingga 0.015 meter sedangkan pada sumbu Y 0.005 hingga 0.009 meter. Sedangkan pada titik yang lain tergolong relative kecil yaitu 0.002 hinggga 0.003 meter. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar jarak antar dua titik pengamatan (baseline) akan menghasilkan ellips error yang semakin besar juga. Hal ini dikarenakan oleh beberapa factor bias troposfer kedua titik berada pada jarak ± 5 km, jarak tersebut lumayan jauh untuk pengamatan GPS. Faktor lain yang mempengaruhi yaitu stasiun pengamatan tersebut dibandingkan dengan lokasi satsiun base berada pada ketinggian yang sangat jauh berbeda. Pada pengolahan dengan GPSTOOLS didapat hasil sebagai berikut.

77

Gambar.5.51 Stasiun error JJ1 (Sumber: GPS Tools)

Gambar.5.52 Stasiun error BM hari pengamatan 1 (Sumber: GPS Tools)

Gambar 5.53. Stasiun error JJ5 (Sumber: GPS Tools) 78




79

Gambar.5.57 Stasiun error BM hari pengamatan 2 (Sumber: GPS Tools)

Gambar 5.58 Stasiun JJ4 (Sumber: GPS Tools)

80

Gambar 5.59 Stasiun error BM hari pengamatan 3 (Sumber: GPS Tools) Pada gambar Kesalahan(error) posisi pada hasil pengolahan diatas menunjukkan bahwa pengamatan yang presisi terjadi pada BM Kotak(base) dimana titik titik kesalahan yang terbentuk berkumpul menjadi satu sehingga pengamatan dapat dikatakan presisi untuk koordinat tersebut terutama pada pengukuran BM kotak Hari kedua. Sedangkan untuk pengamatan titik JJ(rover) hasil pengamatan kurang presisi dimana titik titik kesalahan menyebar. Tingkat presisi atau tidak bedasarkan pengamat ini dipengaruhi oleh lama pengamatan GPS yang dilakukan. Pada pengamatan BM kotak hari kedua menunjukkan hasil pengamatan yang presisi karena pengamatan dilakukan pada rentang waktu yang cukup lama sekitar 100 menit dibandingkan pada rover yang hanya dilakukan 30 menit tiap baseline. Dari pengukuran tersebut dapat dilihat RMS kesalahan yang terjadi tiap titiknya

Gambar 5.60 RMS setiap stasiun (Sumber: GPS Tools) Pada pengamatan GPS, setiap stasiun memiliki nilai RMS yang berbeda beda. Stasiun yang memiliki nilai RMS terkecil berada pada stasiun BM yang diamati pada hari kedua pengamatan yaitu rata rata semua sumbu 0,02 m sedangkan stasiun yang memiliki nilai RMS terbesar berada pada titik jj5 mencapai 0,2 m pada semua sumbu (E, N, U). Hal ini disebabkan karena beberapa factor, antara lain perbedaan durasi setiap stasiun dimana BM pada pengamatan hari kedua memiliki durasi pengamatan yang paling panjang dibandingkan yang lainnya, jarak antara base dan rover JJ5 cukup jauh begitupun pada titik JJ6 dan JJ7.

81

Gambar 5.61 RMS yang terjadi setiap hari pengamatan (Sumber: GPS Tools) Nilai RMS yang terjadi setiap hari pengamatan memiliki nilai yang berbeda setiap hari ini, hal ini ditunjukan pada gambar diatas. Nilai RMS terbesar terjadi pada tanggal 22 Januari 2015 dengan rata rata (0.17; 0.1; 0.14) m. Nilai RMS terbesar tersebut dibanding hari pengamatan terjadi kemungkinan karena pada saat pengamatan cuaca yang gerimis berkabut sehingga terjadi kesalahan bias troposfer serta waktu pengamatan yang berbeda pula. Waktu pengamatan yang berbeda berkaitan dengan jumlah electron yang terdapat pada lapisan ionosfer, dimana jumlah electron akan mengakibatkan bias ionosfer yang berbeda setiap waktu. Hasil pengolahan apabila dilakukan perbandingan selisih dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 5.7 Perbandingan Nilai GCP

NAMA TITIK

SUMBU

ADJUSTMENT

TOPCON TOOLS

GPSTOOLS

SELISIH TERHAPAP ADJUSTMENT TOPCON TOOL

BM

JJ1

JJ2

JJ3

GPS TOOLS

X

-2427190.132

-2427190.132

-2427189.397

0.000

-0.735

Y

5838094.603

5838094.603

5838093.989

0.000

0.614

Z

-841390.232

-841390.232

-841389.5773

0.000

-0.655

X

-2427134.183

-2427134.183

0.000

0.000

Y

5838154.457

5838154.456

0.001

0.000

Z

-840836.415

-840836.416

0.001

0.000

X

-2427352.542

-2427352.542

-2427352.208

0.000

-0.334

Y

5838101.505

5838101.505

5838099.916

0.000

1.589

Z

-840555.455

-840555.455

-840554.391

0.000

-1.064

X

-2426530.497

-2426530.497

0.000

0.000

Y

5838448.531

5838448.531

0.000

0.000

Z

-840148.998

-840148.998

0.000

0.000

82

JJ4

JJ5

JJ6

JJ7

X

-2426481.092

-2426481.092

-2426480.596

0.000

-0.496

Y

5838478.888

5838478.888

5838478.028

0.000

0.860

Z

-840047.272

-840047.273

-840046.578

0.001

-0.694

X

-2425550.728

-2425550.728

-2425549.986

0.000

-0.742

Y

5838900.521

5838900.52

5838899.525

0.001

0.996

Z

-838802.586

-838802.587

-838801.9668

0.001

-0.619

X

-2425776.899

-2425776.899

-2425777.867

0.000

0.968

Y

5839010.686

5839010.686

5839009.775

0.000

0.911

Z

-837374.621

-837374.621

-837373.6232

0.000

-0.998

X

-2425753.179

-2425753.179

-2425752.827

0.000

-0.352

Y

5839025.92

5839025.92

5839025.54

0.000

0.380

Z

-837305.971

-837305.972

-837305.4294

0.001

-0.542

JUMLAH

0.006

-0.914

RATA RATA

0.000

-0.051

Pada tabel diatas terlihat bahwa perbedaan selisih antara hasil adjustment dan hasil pengolahan Topcon tools tidak memiliki nilai yang signifikan yaitu maksimal perbedaan terjadi sebesar 0.001 meter. Sedangkan pengolahan menggunakan GPSTOOLS memiliki selisih yang cukup besar yaitu terbesar mencapai 1.589 meter. Perbedaan tersebut menunujukkan ketelitian software GPSTOOLS lebih kecil dari software TOPCON TOOLS dalam pengolahan data pengamatan GPS. 5.5 Analisa Rektifikasi Data hasil pengamatan GPS yang telah dilakukan digunakan untuk rektifikasi citra menggunakan software Er Mapper 7.0. Nilai RMS yang dihasilkan dari proses tersebut yaitu mulai 0.027 hingga 0.197 pixel dengan jumlah total RMS 0.750 pixel. Nilai tersebut telah memenuhi syarat rektifikasi yang baik dimana RMS < 1 pixel. Ketelitian RMS selama proses rektifikasi dipengaruhi kualitas citra sehingga pada saat penandaan titik GCP lebih mudah dan tepat pada lokasi titik yang sebenarnya.

83

BAB VI PENUTUP 6.1. Kesimpulan Kesimpulan dari pengolahan data dan analisa diatas yaitu 1. Koordinat pengamatan GPS menggunakan Receiver GPS Geodetic Dual Frequency Topcon HiperPro dilakukan terhadap delapan ground control point yang tersebar di Desa Jatijejer, Trawas, Mojokerto metode radial yaitu. Tabel 6.1 Koordinat GCP (dalam Sistem Kartesian satuan meter) Nama Titik Sumbu

Adjustment

Topcon Tools

GPSTools

X -2427190.132 -2427190.132 -2427189.397 Y 5838094.603 5838094.603 5838093.989 Z -841390.232 -841390.232 -841389.5773 X -2427134.183 -2427134.183 JJ1 Y 5838154.457 5838154.456 Z -840836.415 -840836.416 X -2427352.542 -2427352.542 -2427352.208 JJ2 Y 5838101.505 5838101.505 5838099.916 Z -840555.455 -840555.455 -840554.391 X -2426530.497 -2426530.497 JJ3 Y 5838448.531 5838448.531 Z -840148.998 -840148.998 X -2426481.092 -2426481.092 -2426480.596 JJ4 Y 5838478.888 5838478.888 5838478.028 Z -840047.272 -840047.273 -840046.578 X -2425550.728 -2425550.728 -2425549.986 JJ5 Y 5838900.521 5838900.52 5838899.525 Z -838802.586 -838802.587 -838801.9668 X -2425776.899 -2425776.899 -2425777.867 JJ6 Y 5839010.686 5839010.686 5839009.775 Z -837374.621 -837374.621 -837373.6232 X -2425753.179 -2425753.179 -2425752.827 JJ7 Y 5839025.92 5839025.92 5839025.54 Z -837305.971 -837305.972 -837305.4294 Keterangan : *)warna kuning tidak dapat dilakukan pengolahan dengan GPSTOOLS BM

2. Semakin panjang durasi pengamatan GPS maka semakin presisi koordinat yang dihasilkan. 3. Pengamatan metode Radial dengan menggunakan 1 titik base akan memiliki nilai SOF yang selalu 1 dan proses perataan tidak bisa dilakukan apabila pengamatan dilakukan dalam satu waktu yang continue karena nilai koordinat sebelum dan sesudah perataan akan bernilai sama. 4. Setelah dilakukan rektifikasi, didapatkan koordinat serta RMS Error yang tercantum pada tabel berikut: 84

Tabel 6.2 Hasil Rektifikasi Citra



Cell X 5808.289 5726.347 5984.293 4972.57 4907.587 3745.782 3923.668 3953.999

Cell X 5808.289 5726.347 5984.293 4972.57 4907.587 3745.782 3923.668 3953.999

topcontools dan adjusment Cell Y X Y 9156207.199 5286.266 673677.963 9156760.810 4668.992 673900.928 9157043.081 4392.825 673010.213 9157449.802 3880.914 672953.316 9157552.030 3765.013 671936.956 9158793.606 662.514 672108.729 9160233.234 741.03 672081.229 9160302.032 2278.702 673750.575 Jumlah Rata rata

Z RMS 1.4284 523.424 483.398 11.6387 8.1984 480.745 2.4616 431.695 1.1583 427.199 1.3131 294.392 1.5674 292.360 1.31 288.212 29.076 3.634

gpstools Cell Y X Y Z 5286.266 673750.136 9156208.3960 523.424 4668.992 4392.825 673901.235 9157044.5798 480.745 3880.914 3765.013 672953.193 9157553.2441 427.199 662.514 671936.657 9158794.7154 294.392 741.03 672109.978 9160234.8065 292.360 2278.702 672081.054 9160303.1557 288.212 Jumlah Rata rata

RMS

1.7 1.19 0.86 0.49 1.43 1.33 7.000 0.875

5. GCP dan citra yang telah direktifikasi disajikan dalam bentuk peta yang memperlihatkan persebaran GCP di Desa Jatijejer, terlampir pada halaman lampiran. 6.2 Saran Adapun saran yang dapat diberikan adalah: 1. Sebaiknya peserta kemah kerja melakukan orientasi lapangan lebih teliti agar dalam pelaksanaan sudah mengenali kondisi lapangan sebelum terjun langsung kelapangan. 2. Sebaiknya membawa patok cadangan untuk antisipasi patok hilang. 3. Sehari sebelum melakukan pengamatan perlu dilakukan penyecekan kondisi titik apakah masih ada atau tidak, jika tidak maka perlu dilakukan pematokkan ulang. 4. Pada musim penghujan sebaiknya pengecoran BM tidak dilakukan pada hari H karena proses pengocaran akan terhambat oleh cuaca 5. Selama peminjaman dan regulasi alat setiap desa sebaiknya selalu mencatat kondisi alat sebelum alat digunakan dan sesudah alat digunakan. 6. Selama pengoprasian alat dilapangan sebaiknya dilakukan dengan hati hati dan menaati semua peraturan yang ada sehingga terhindar dari kerusakan alat. 7. Untuk menghindari Multipath titik yang akan diukur sebaiknya terletak pada daerah 85

yang lapang, tidak terhalang oleh bangunan dan pohon yang tinggi. 8. Titik yang akan diukur sebaiknya tidak diletakknya pada daerah yang dekat dengan tiang listrik karena gelombang listrik dapat mengganggu gelombang GPS. 9. Sebelum melakukan pengukuran pastikan alat dalam kondisi yang baik dan sebelum melakukan record data pastikan lampu indicator rekor menyala sehingga data dapat direcord. 10. Sosialisasi kegiatan kepada warga desa agar tidak terjadi kesalah pahaman.

86

DAFTAR PUSTAKA Abidin, H. Z. 2006. Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya. PT Pradnya Paramita, Jakarta. ISBN 978-979-408-377-2 pp. Aditya, A. Maret 2011. Pengolahan Citra Digital dengan ER Mapper,
A.R. Desember 2012. PETA, ATLAS dan GLOBE. diakses pada tanggal 24 Januari 2015 pukul 14.03.

Birmingham, A.L., Atlanta, G.A., Jackson, M.S., Nashville, T.N., Charlotte, N.C., 2011. Software Topcon Tools. diakses pada tanggal 24 Januari 2014 pukul 11.03. Nugroho G.F.I.,2011. Analisis Penampang Utara – Selatan Undulasi Geoid di Kota Semarang,
diakses

Y.A., Januari 2011. Sistem Informasi Geografis (SIG). diakses pada tanggal 25 Januari 2015 pukul 11.43.

87

LAMPIRAN Lampiran 1 Penanaman Patok

Penggalian lubang menggunakan linggis dan skrup untuk menanam patok paralon

Penanaman patok paralon dilakukan ketika penggalian lubang selesai dilaksanakan. Dalam penanaman patok tanah diberi kerikil atau batu untuk membuat patok tertanam kuat sehingga susah untuk dicabut ataupun dipindahkan Patok paralon telah tertanam dengan sempurna

Penggalian lubang untuk menanam patok paralon selanjutnya. Hal ini dilakukan berulang kali hingga patok yang telah ditentukan

Penggalian lubang pada Benchmark utama atau patok kotak (SK – 6) Dalam penggalian kami menggunakan linggis dan sekrup untuk mengeruk tanah

88

Kerangka Benchmark utama di tanam kedalam lubang yang telah digali Setelah ditanam masukkan campuran semen dan pasir ditambah dengan kerikil dengan perbandingan 3 : 2 kedalam kerangka Benchmark utama Setelah ditanam dan dimasukkan campuran tersebut tunggu hingga mengering Penghalusan Benchmark kotak oleh seluruh anggota tim GPS desa Jatijejer

Pemasangan logam keterangan ITS pada Benchmark kotak

Penghalusan dan Pemasangan logam keterangan telah selesai dilakukan. Proses Pengeringan Benchmark kotak

89

Lampiran 2 Tahap Pengerjaan Mengunci GPS terhadap tribach setelah dilakukannya centering

Menyambungkan accu ke GPS Melihat GPS bekerja dengan baik atau tidak.

Merecord data GPS

Menyalakan GPS dengan menekan Tombol RESET

Untuk mematikan GPS tekan tombol POWER yang berwarna Hijau

90

Untuk merekam data Tekan tombol FN

Data terecord dengan baik, lampu pada GPS menyala kecil (Lampu Record) begitu juga dengan lampu SAT

Lampiran 3 lain-lain Melakukan orientasi lapangan

Istirahat

Marking point

91

Mobilisasi alat-alat survey

Mengisi form ukur

92

Lampiran 4 Hasil Pengolahan Gpstools Pengamatan Tanggal 21 Januari 2015

Gambar Data Observasi BM (Sumber: GPS Tools)

Gambar Data Observasi JJ1 (Sumber: GPS Tools)

93


Gambar Error Posisi XYZ BM (Sumber: GPS Tools)

94

Gambar Error Posisi XYZ JJ1 (Sumber: GPS Tools)

Gambar Error Posisi E/N/U BM (Sumber: GPS Tools)

95

Gambar Error Posisi E/N/U JJ1 (Sumber: GPS Tools)

Gambar Displacement View (Sumber: GPS Tools)

96

Pengamatan Tanggal 22 Januari 2015



97


Gambar Data Observasi BM (Sumber: GPS Tools)

98


Gambar Error Posisi XYZ BM (Sumber: GPS Tools)

99



100


Gambar Error Posisi ENU JJ6 (Sumber: GPS Tools)

101


Gambar Error Posisi ENU BM (Sumber: GPS Tools)

102

Pengamatan Tanggal 23 Januari 2015

Gambar Data Observasi BM 10 (Sumber: GPS Tools)


103

Gambar Error XYZ JJ4 (Sumber: GPS Tools)

Gambar Error ENU JJ4 (Sumber: GPS Tools)

104

Gambar Error ENU BM (Sumber: GPS Tools)

Gambar Error XYZ BM (Sumber: GPS Tools)

105

Lampiran Ellip Error

Gambar Ellips Error JJ1


106



107



108


109

Laporan Kemah Kerja 2015

Recommend Documents