Gps Geodetik

GPS Geodetik GNSS GPS Geodetik GNSS | Perkembangan dalam dunia survey dan pemetaan semakin pesat terutama di bidang teknologi dan informasi. Jika kita dahulu mengenal teknologi konvensional untuk melakukan proses pengukuran seperti penggunaan total station, theodolite, edm, waterpass, dan lainnya. Di jaman now ini kita mengenal teknologi yang mengandalkan satelit dalam akuisisi data dalam sebuah kegiatan survey dan pemetaan. Teknologi ini sudah biasa kita sebut dengan GPS. GPS sendiri merupakan kepanjangan dari Global Positioning System yang mana merupakan sistem satelit navigasi dan penentuan sebuah posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Pada sharing kali ini kita akan sedikit membahas tentang pengertian GPS secara luas, beberapa kelebihan GPS dibandingkan dengan metode terestris, posisi dan sistem koordinat, serta beberapa tipe GPS berdasarkan fungsinya.

1. Pengukuran GPS Geodetik Secara Luas Pengukuran yang menggunakan GPS sendiri adalah sebuah akronim dari istilah yang sebenarnya, karena istilah yang benar adalah GNSS. GNSS adalah kepanjangan dari Global Navigation Satellite System yang mana ketika dilakukan pengukuran menggunakan GNSS kita tidak hanya mengandalkan satelit dari GPS melainkan bisa menggunakan beberapa satelit lain seperti Glonass dari Rusia, Galileo dari Eropa, Beidou dari China, dan lainnya. Hanya saja ada beberapa receiver yang banyak beredar di pasaran Indonesia saat ini kebanyakan baru bisa menerima sinyal dari GPS dan Glonass. Receiver ialah perangkat yang bisa menangkap sinyal satelit dari luar angkasa yang biasa kita sebut dengan nama GPS Geodetic. Perangkat ini biasanya terdiri dari beberapa bagian

dimana setiap bagian itu memiliki fungsi masing masing yang saling terhubung satu sama lain. Dalam sistem GNSS itu sendiri didesain untuk memberikan informasi sebuah posisi dan kecepatan tiga dimensi serta informasi mengenai waktu, secara terus menerus di seluruh dunia tanpa bergantung waktu, cuaca dan secara simultan. Pada jaman now ini GNSS sudah sangat banyak digunakan oleh orang surveyor di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi terutama aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi ataupun perubahan posisi secara akurat. Jika dibandingkan dengan metode pengukuran konvensional, GNSS ini mempunyai banyak kelebihan dan keuntungan. Baik dari segi operasional maupun dari segi kualitas data yang disediakan. Sebelum hal itu saya dijelaskan lebih lanjut, sebaiknya dalam postingan kali ini kita membahas beberapa konsep dasar mengenai sebuah posisi dan sistem koordinat serta metode dalam penentuan posisi.

2. Posisi Dan Sistem Koordinat Posisi suatu titik biasanya dinyatakan dengan koordinat (dua dimensi atau tiga dimensi) yang mengacu pada suatu sistem koordinat tertentu. Sistem koordinat sendiri bisa didefinisikan dengan spesifikasi dari tiga macam parameter, diantaranya: 1. Lokasi titik nol dari sistem koordinat 2. Orientasi dari sumbu sumbu koordinat 3. Besaran (kartesian, curvilinear) yang digunakan untuk mendefinisikan posisi sebuah titik dalam sistem koordinat tersebut Dalam penentuan posisi suatu titik di permukaan bumi, titik nol dari sistem koordinat yang digunakan bisa berlokasi di pusat massa bumi atau bisa kita sebut sistem koordinat geosentrik, maupun di salah satu titik di permukaan bumi atau bisa kita sebut dengan istilah sistem koordinat toposentrik. Sistem koordinat geosentrik banyak sekali digunakan dalam metode-metode penentuan posisi ekstra terestris yang menggunakan sebuah satelit dan benda benda langit lainnya. Sedangkan sistem koordinat toposentrik banyak sekali digunakan untuk metode metode pengukuran terestris. Pada penentuan posisi menggunakan GNSS, hasil pengukuran di permukaan bumi itu disajikan dalam koordinat kartesian tiga dimensi (X,Y,Z) dan dalam sistem koordinat WGS 84 (World Geodetic System 1984). Koordinat kartesian tersebut ini kemudian ditransformasikan menjadi koordinat geodetik (j,l,h) seandainya diperlukan.

3. Beberapa Kelebihan GNSS GPS Geodetik Ada beberapa hal yang membuat sebuah metode pengukuran yang menggunakan GPS Geodetik / GNSS memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode konvensional, diantaranya : 1. GNSS / GPS Geodetik dapat digunakan setiap saat tanpa bergantung waktu dan cuaca.

2. Satelit-satelit GNSS mempunyai ketinggian orbit yang cukup tinggi yaitu sekitar 20.000 km di atas permukaan bumi serta dengan jumlah yang relatif cukup banyak. Hal ini menjadikan GNSS dapat mencakup wilayah yang cukup luas sehingga dapat digunakan oleh banyak orang atau surveyor sekaligus. 3. Penggunaan GPS Geodetik dalam penentuan sebuah posisi relatif tidak terlalu terpengaruh dengan kondisi topografis daerah survey dibandingkan dengan penggunaan metode terestris. 4. Posisi yang ditentukan oleh GNSS / GPS Geodetik mengacu ke suatu datum global yang relatif sangat teliti dan mudah direalisasikan, yaitu datum WGS 84. 5. GNSS dapat memberikan hasil ketelitian posisi yang spektrumnya cukup luas. Dari yang sangat teliti (orde millimeter) sampai orde meter. 6. Pemakaian sistem GNSS tidak dikenakan biaya sama sekali. 7. Lebih efisien dalam waktu, dalam biaya operasional, dan tenaga. 8. Celah untuk memanipulasi data pada pengukuran GNSS lebih sulit dibandingkan menggunakan metode terestris 9. Relatif mudah dipelajari oleh orang awam sekalipun yang belum pernah menggunakan.

4. Klasifikasi GPS Menurut Kegunaan dan Fungsinya Ada beberapa pengklasifikasian receiver jika dilihat dari kegunaannya. Dilihat dari fungsinya, secara umum receiver GPS/GNSS dapat di-klasifikasi-kan sebagai berikut

1. Tipe Navigasi Receiver GPS/GNSS untuk penentuan posisi pada dasarnya dibagi beberapa tipe. Tipe navigasi (navigation type) atau yang kadang kita sebut dengan tipe genggam (handheld receiver). Tipe ini umumnya banyak digunakan untuk penentuan sebuah posisi absolut secara instan yang tidak menuntut ketelitian terlalu tinggi. Receiver ini dapat memberikan ketelitian posisi 3-4 meter. Beberapa merk tipe handheld sering kita jumpai di pasaran di Indonesia dengan harga relatif murah, diantarnya sperti GPS Garmin e-trex, maggelan, garmin street, dsb.

2. Tipe Mapping/Pemetaan Tipe ini adalah Tipe Pemetaan, seperti halnya pada tipe navigasi, receiver yang tergolong pada tipe ini juga sama sama memberikan data pseudorange (Kode C/A). Hanya saja disini itu terdapat beberapa perbedaan, pada receiver tipe pemetaan data yang direkam dipindahkan atau di download ke komputer untuk proses selanjutnya. Oleh karena itu, tidak seperti tipe navigasi, receiver tipe pemetaan ini dapat digunakan untuk penentuan sebuah posisi secara diferential. Penjelasan tentang tipe tipe penentuan posisi ini akan kita bahas lebih lanjut di postingan berikutnya. Dalam hal ini, ketelitian yang dapat diperoleh adalah sekitar 1-2 meter. Beberapa contoh aplikasi yang dapat digunakan memakai receiver tipe pemetaan adalah aplikasi survey dan pemetaan geologi pertambangan, peremajaan peta, serta pembangunan dan peremajaan basis data SIG (Sistem Informasi Geografis). Beberapa merk yang sudah banyak beredar di pasaran yang dapat diklasifikasikan sebagai tipe pemetaan diantaranya ; Leica GS-20, Trimble Pathfinder, Magellan ProMark-X, Astech Reliance, dsb.

3. Tipe Geodetik / Geodetic Setelah kita membahas tentang kedua tipe receiver di atas, kini kita membahas tipe yang ketiga. Yaitu, tipe Geodetic atau Geodetik. Dimana dari ketiga receiver GNSS, tipe GPS Geodetic adalah jenis receiver GPS yang relatif sangat canggih, paling mahal, serta memberikan data yang paling akurat. Oleh sebab itu, GPS Geodetik ini umumnya digunakan untuk project aplikasi-aplikasi yang menuntut ketelitian yang tinggi dari orde milimeter sampai orde centimeter. Seperti apa contohnya? Beberapa contoh aplikasi yang menggunakan tipe GPS Geodetik diantaranya, pengadaan titik-titik kontrol geodesi, pemantauan deformasi, studi geodinamika, dan lain sebagainya. Berdasarkan pada jumlah data yang dapat diamati, tipe ini dapat dibagi menjadi beberapa klasifikasi. Tipe Satu Frekuensi (L1) dan Tipe Dual Frekuensi (L1 dan L2). Gelombang L1 membawa dan merekam data pseudorange dan data fase atau kode P (Y) dan C/A beserta pesan navigasi. Sedangkan gelombang L2 membawa kode P(Y) dan pesan navigasi. Pada jaman now ini banyak receiver tipe geodetik yang dikeluarkan oleh beberapa vendor besar seperti Leica, Topcon, Sokkia, dan juga ada beberapa vendor yang mulai merambah pasar ini.

Seperti pembahasan di atas, GNSS merupakan kepanjangan dari Global Navigation Satellite System dimana dalam sistem ini sendiri didesain untuk memberikan informasi posisi dan kecepatan tiga dimensi serta informasi mengenai waktu, secara continue di seluruh dunia tanpa tergantung waktu dan cuaca dan secara simultan.

Pada zaman now ini GNSS sudah sangat banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi terutama aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi ataupun perubahan posisi. Sedangkan GPS adalah kepanjangan dari Global Positioning System yang mana GPS ini merupakan sistem satelit navigasi dan penentuan posisi dengan nama dasar sebenarnya adalah NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System) yang pada mulanya arsitektur dari sistem GPS disetujui oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada tahun 1973. Satelit GPS pertama diluncurkan pada tahun 1978 dan secara resmi sistem GPS ini dinyatakan beroperasi pada tahun 1994. Pada dasarnya sistem GNSS itu sendiri dibagi menjadi 3 segmen utama, yakni 1. Segmen Angkasa (Space Segment) 2. Segmen Sistem Kontrol (Control System Segment) 3. Segmen Pengguna (User Segment). Sebelum melangkah lebih jauh lagi, pembahasan kali ini kita akan berfokus dulu untuk pengenalan segmen segmen dalam sistem GNSS.

Segmen Angkasa Segmen angkasa GNSS terdiri dari beberapa satelit GNSS. Satelit ini bisa dianalogikan sebagai stasiun radio luar angkasa yang sudah dilengkapi dengan banyak antena untuk mengirim dan menerima sinyal gelombang. Sinyal-sinyal tersebut kemudian selanjutnya akan diterima oleh receiver di bumi dan digunakan untuk menentukan informasi posisi, kecepatan waktu, serta parameter-parameter turunan lainnya.

Segmen Sistem Kontrol Segmen sistem kontrol GNSS ini berfungsi untuk mengontrol dan memantau operasional semua satelit GNSS dan memastikan bahwasanya semua satelit berfungsi sebagaimana mestinya. Secara lebih spesifik, tugas utama dari Segmen Sistem Kontrol GNSS adalah: 1. 2. 3. 4.

Secara continue memantau dan mengontrol sistem satelit Menentukan dan menjaga waktu sistem GNSS Memprediksi ephemeris satelit serta karakteristik jam satelit Secara periodik meremajakan (updating) pesan navigasi (navigation message) dari setiap satelit, dan yang terakhir, 5. Melakukan manuver satelit agar tetap berada dalam orbitnya, atau melakukan relokasi untuk menggantikan satelit yang tidak sehat, seandainya diperlukan.

Segmen Pengguna Segmen pengguna itu terdiri dari para pengguna satelit GNSS baik di darat, laut udara, maupun angkasa. Dalam hal ini, penerima sinyal (receiver) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal dari satelit untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan, waktu, maupun parameter turunan lainnya.

Demikian penjelasan di atas merupakan sekilas tentang segmen-segmen yang ada pada saat pengamatan atau pengukuran menggunakan GNSS Adapun dalam pengamatan GNSS sendiri, kita mempunyai beberapa pilihan untuk metode akuisisi data yang pada dasarnya tergantung pada kebutuhannya. Berdasarkan metode dan mekanisme pengaplikasiannya, GNSS sendiri dibagi menjadi beberapa metode diantaranya :      

Absolute Differential Static Rapid Static Pseudo-Kinematic Stop-and-go

Sedangkan berdasarkan aplikasinya, metode penentuan GNSS juga dapat dibagi atas dua kategori utama yaitu survey dan navigasi.

Materi Bonus : Cara Pengoprasian GPS Geodetik dan Pemasangannya 1. Pastikan alat yang akan digunakan sudah lengkap. kelengkapan unit meliputi :  

Untuk Base Station : Epoch Receiver , Recon Data Collector , Kabel antena-receiver Untuk Rover : Epoch GPS Receiver , Recon Data Collector, Tripod, Tribrach, Kabel recon-epoch, GPS Garmin , Pengunci Recon

2. Cari lokasi titik koordinat atau bisa menggunakan Google Map bisa lihat caranya klik disini pengukuran dengan menggunakan GPS Garmin. Apabila ditemukan lokasi yang tidak memungkinkan (misalnya di dalam rumah orang, di sungai atau ditengah jalan raya) saat survey maka bisa menggeser lokasi pengukuran dengan mencatat selisih jarak antara data grid asli dengan jarak sesungguhnya sebagai koreksi data. 3. Pasang tripod pada permukaan datar lalu levelling 4. Pasang Tribach dan epoch GPS . Lalu kunci. 5. Pasang Recon data Collector dibawah epoch receiver dengan menggunakan pengunci recon agar terlindung dr sinar matahari. 6. Pasang kabel penghubung recon dengan epoch . Pastikan level water tidak berubah 7. Ukur ketinggian dari dasar tanah ke epoch GPS Receiver lalu catat PENGUKURAN 1. Nyalakan epoch GPS dengan menekan 2. Atur waktu 3. Jalankan program 4. Untuk mengatur satuan pilih device 5. Untuk mengatur koordinat pilih 6. Untuk memulai pengukuran statik maka pilih muncul tampilan 7. Isi data,

tombol power pada Recon pada home Field Surveyor > menu > setting unit setting koordinat system pada static menu maka akan menu static meliputi :

point : file name pengukuran code : kode pengukuran (boleh tidak diisi) height : ketinggian dasar tanah dgn epoch receiver 8. Ganti default name pada kolom file. 9. Pastikan satelit telah mencukupi (minimal 4) untuk proses pengambilan data. Untuk mencari info gps klik tombol info. Ketinggian gedung akan mempengaruhi penerimaan satelit. 10. Klik MSR untuk memulai perekaman data. Kecepatan mendownload data dipengaruhi oleh satelit. 11. Karena kita menggunakan metode statik dengan 3 receiver pastikan ketiga receiver menekan tombol MSR secara bersama-sama 12. Setelah selesai klik tombol REC secara bersama-sama dr ketiga receiver. Maka data secara otomatis akan tersimpan. 13. Apabila telah selesai matikan Recon dengan cara klik tombol off. 14. Pastikan alat dalam keadaan rapi