MENGENAL TITIK KOORDINAT DAN GPS

Mengenal Titik Koordinat dan GPS –  dalam tulisan kali ini saya akan mengenalkan kepada kawan - kawan tentang titik koordinat dan GPS, mengapa pembahasannya di gabung karena kedua tidak bisa di pisahkan, mereka saling melengkapi satu sama lain 😀, ayo yang jomblo masa kalah sama titik koordinat dan GPS hahahah 😄😄😄, oke langsung saja kita baca tulisannya di bawah ini 👇👇

A. Metode Penentuan Posisi

Metoda  penentuan  posisi  adalah  cara  untuk  mendapatkan  informasi  koordinat  suatu  objek  (contoh koordinat titik batas, koordinat batas persil tanah dan lain-lain) di lapangan. Metoda penentuan posisi dapat dibedakan dalam dua bagian, yaitu metoda penentuan posisi terestris dan metoda penentuan posisi extra- terestris (satelit).

Pada    metoda    terestris    penentuan    posisi    titik    dilakukan    dengan    melakukan    pengamatan terhadap target  atau  objek  yang  terletak  di  permukaan bumi.  Beberapa contoh  metoda  yang  umum digunakan adalah:

Perbandingan dari daerah yang sama untuk proyeksi yang berbeda

a.  Metode poligon.

b.  Metode pengikatan ke muka.

c.  Metode pengikatan ke belakang dan lain-lain.

Pada metode ekstra terestris penentuan posisi dilakukan berdasarkan pengamatan terhadap benda atau objek di angkasa seperti bintang, bulan, quasar dan satelit buatan manusia, beberapa contoh penentuan posisi extra terestris adalah sebagai berikut:

a.  Astronomi geodesi.

b.  Transit Dopler.

c.  Global Positioning System (GPS) dan lain-lain.

B. Titik Koordinat

Posisi suatu titik biasanya dinyatakan dengan koordinat (dua-dimensi atau tiga-dimensi) yang mengacu pada   suatu   sistem   koordinat  tertentu.   Sistem   koordinat  itu   sendiri   dapat   didefinisikan dengan menspesfikasi tiga parameter berikut, yaitu:

a. Lokasi Titik Nol dari Sistem Koordinat

Posisi suatu titik di permukaan bumi umumnya ditetapkan dalam/terhadap suatu sistem koordinat terestris. Titik nol dari sistem koordinat terestris ini dapat berlokasi di titik pusat massa bumi (sistem  koordinat geosentrik), maupun di salah satu titik di permukaan bumi (sistem koordinat toposentrik).

b. Orientasi dari Sumbu-sumbu Koordinat

Posisi tiga-dimensi (3D) suatu titik di permukaan bumi umumnya dinyatakan dalam suatu sistem koordinat geosentrik.  Tergantung  dari  parameter-parameter pendefinisi  koordinat  yang  digunakan, dikenal  dua sistem koordinat yang umum digunakan, yaitu sistem koordinat Kartesian (X,Y,Z)  dan  sistem  koordinat Geodetik  (L,B,h),  yang  keduanya diilustrasikan pada  gambar berikut:

Gambar 1 sistem koordinat sistem koordinat Kartesian dan koordinat Geodetik

Koordinat 3D suatu titik juga bisa dinyatakan dalam suatu sistem koordinat toposentrik, yaitu umumnya dalam bentuk sistem koordinat Kartesian (N,E,U) yang diilustrasikan pada gambar berikut.

Gambar 2 Sistem koordinat 3D sistem koordinat Kartesian

Parameter - parameter (kartesian, curvilinear) yang digunakan untuk mendefiniskan posisi suatu titik dalam sistem koordinat tersebut. Posisi titik juga dapat dinyatakan dalam 2D, baik dalam (L,B), ataupun dalam suatu sistem  proyeksi tertentu (x,y) seperti Polyeder, Traverse Mercator (TM) dan Universal Traverse Mercator (UTM).

C. Global Positioning System (GPS)

GPS  adalah  sistem  navigasi  dan  penentuan  posisi  menggunakan  satelit  yang  dikembangkan  dan dikelola  oleh  Departemen  Pertahanan  Amerika  Serikat.  GPS  dapat  memberikan  informasi  tentang posisi, kecepatan dan waktu di mana saja di muka bumi setiap saat, dengan ketelitian penentuan posisi dalam fraksi milimeter sampai dengan meter. Nama formalnya adalah NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System). GPS didesain untuk memberikan informasi posisi, kecepatan dan waktu. Pada dasarnya GPS terdiri atas 3 segmen utama, yaitu:

1. Segmen ngkasa (space segment)

Terdiri dari 24 satelit yang terbagi dalam 6 orbit dengan inklinasi 55° dan ketinggian ± 20.200 Km dari permukaan bumi dan periode orbit 11 jam 58 menit.

Gambar 3 Konstelasi Satelit di Luar Angkasa

Setiap satelit GPS secara kontinyu memancarkan sinyal-sinyal gelombang pada 2 frekuensi L-band (dinamakan L1 dan L2). Dengan mengamati sinyal-sinyal dari satelit dalam jumlah dan waktu yang cukup, kemudian data  yang diterima tersebut dapat dihitung untuk  mendapatkan informasi posisi, kecepatan maupun waktu.

2. Segmen sistem Kontrol (control system segment)

Adalah stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit yang berfungsi untuk memonitor dan mengontrol kelaikgunaan satelit-satelit GPS. Stasiun kontrol ini tersebar di seluruh dunia, yaitu di pulau Ascension, Diego Garcia, Kwajalein, Hawai dan Colorado Springs. Di samping memonitor  dan   mengontrol  fungsi seluruh satelit, juga  berfungsi menentukan orbit  dari seluruh satelit GPS. Mempunyai tanggung jawab untuk memantau satelit GPS supaya satelit GPS dapat tetap berfungsi dengan tepat. Misalnya untuk sinkronisasi waktu, prediksi orbit dan monitoring “kesehatan” satelit.

Gambar 4 orbit Satelite GPS

Segmen pemakai merupakan pengguna, baik di darat, laut maupun udara, yang menggunakan receiver GPS untuk mendapatkan sinyal GPS sehingga dapat menghitung posisi, kecepatan, waktu dan parameter lainnya. peralatan (Receiver GPS) yang dipakai pengguna satelit GPS, baik di darat, laut, udara maupun di angkasa. Alat penerima sinyal GPS (Receiver GPS) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal-sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi,   kecepatan,  maupun   waktu.   Secara   umum Receiver GPS  dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

·      Receiver militer

·      Receiver tipe navigasi

·      Receiver tipe geodetic

D. Prinsip dan Metode Penentuan Posisi Dengan GPS

Gambar 5 Space Segment

Pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit yang telah diketahui koordinatnya (metode reseksi dengan jarak).

Pada pengamatan posisi suatu titik dengan gps pada suatu epok, ada 4 parameter yang harus ditentukan yaitu :

·      3 parameter koordinat ( X, Y, Z atau L, B, h )

·    1 parameter kesalahan waktu (ketidak sinkronan antara jam (osilator) di satelit dengan jam di reciever gps).

Untuk itu diperlukan minimal pengamatan jarak ke 4 (empat) satelit.

Prinsip pengukuran jarak : Receiver GPS membandingkan kode yang diterima dari satelit dengan replika kode yang diformulasikan di dalam receiver. Waktu yang diperlukan untuk ‘mengimpitkan’ kedua kode tersebut adalah waktu yang diperlukan oleh kode tersebut untuk menempuh jarak dari satelit ke pengamat.

Jarak = Kecepatan Cahaya x dt

Karena jam receiver tidak sinkron dengan jam satelit maka jarak di atas masih terkontaminasi oleh kesalahan waktu, sehingga jarak tersebut dinamakan pseudorange. Presisi jarak sekitar 1% dari code width (panjang gelombang kode).Untuk kode-P = 0.3 m dan untuk kode-C/A = 3m.

Jara fase

Jarak ukuran dari pengamatan ke satelit pada epok t, dihitung berdasarkan rumus : Jarak = panjang gelombang. (teta + N ).

Untuk merubah data fase menjadi data jarak, cycle ambiguity N harus ditentukan terlebih dahulu nilainya.

Kalau nilai bilangan bulat N bisa ditentukan secara benar :

·      jarak fase akan menjadi ukuran jarak yang sangat teliti (orde mm).

·      dapat digunakan untuk penentuan posisi secara teliti (orde mm – cm).

Pada  dasarnya  konsep  dasar  penentuan  posisi  dengan  satelit  GPS  adalah  pengikatan  ke belakang dengan jarak, yaitu mengukur jarak ke beberapa satelit GPS yang koordinatnya telah diketahui. Perhatikan gambar berikut :

Gambar 6 Metode Penentuan Posisi GPS

Prinsip Dasar Penentuan Posisi dengan GPS (sumber: Abidin H.Z) Penentuan posisi dengan GPS dapat dikelompokkan atas beberapa metoda diantaranya :

·      Metoda absolut,

·      Metoda relatif (differensial).

·      Metode RTK (Real Time Kinematic)

1)  Metoda Absolut

Penentuan posisi dengan GPS metode absolut adalah penentuan posisi yang hanya menggunakan 1 alat receiver GPS. Karakteristik penentuan posisi dengan cara absolut ini adalah sebagai berikut :

·      Posisi ditentukan dalam sistem W GS 84 (terhadap pusat bumi).

·      Prinsip   penentuan   posisi   adalah   perpotongan   ke   belakang   dengan   jarak   ke beberapa satelit sekaligus.

·      Hanya memerlukan satu receiver GPS.

·      Titik yang ditentukan posisinya bisa diam (statik) atau bergerak (kinematik).

·      Ketelitian posisi berkisar antara 5 sampai dengan 10 meter.

Aplikasi    utama    untuk    keperluan    navigasi,    metoda    penentuan    posisi    absolut    ini umumnya menggunakan  data   pseudorange  dan   metoda   ini   tidak   dimaksudkan   untuk aplikasi-aplikasi yang menuntut ketelitian posisi yang tinggi.

Gambar 7 Metode Absolute

2)  Metoda Relatif (Differensial)

Yang dimaksud dengan penentuan posisi relatif atau metoda 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 dari data hasil pengamatan diproses/dihitung akan didapat perbedaan koordinat kartesian 3 dimensi (dx, dy, dz) atau disebut juga dengan baseline antar titik yang diukur.

Karakteristik umum dari metoda penentuan posisi ini adalah sebagai berikut :

·   Memerlukan  minimal  2  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.

Gambar 8 Metode Relatif

3) Merode Real Time Kinematic (RTK)

·    Sistem RTK (Real Time Kinematic) umum digunakan untuk sistem penentuan posisi real time secara diferensial menggunakan data fase.

·      umumnya digunakan untuk menentukan posisi objek yang  bergerak maupun diam.

·    Agar real time, maka monitor station harus mengirimkan data fase ke pengguna secara real time menggunakan sistem komunikasi tertentu.

·      Koreksi diferensial :  Koreksi pseudorange (RTCM SC-104) dan Koreksi koordinat

·      Ketelitian tipikal posisi 1 – 5 cm

·  Aplikasi utama : Staking out, survey kadaster, servey pertambangan, navigasi berketelitian tinggi.

Gambar 8 Metode RTK

E. Aplikasi-Aplikasi GPS

Beberapa aplikasi dari GPS diantaranya adalah sebagai berikut :

1.    Survei dan pemetaan.

2.    Survei penegasan batas wilayah administrasi, pertambangan dan lain-lain.

3.    Geodesi, Geodinamika dan Deformasi.

4.    Navigasi dan transportasi.

5.    Telekomunikasi.

6.    Studi troposfir dan ionosfir.

7.    Pendaftaran tanah, Pertanian.

8.    Photogrametri & Remote Sensing.

9.    GIS (Geographic Information System).

10.Studi kelautan (arus, gelombang, pasang surut).

11.Aplikasi olahraga dan rekreasi.

Terimakasih buat kawan-kawan yang sudah mampir dan membaca tulisan ini, semoga tulisan ini bermanfaat untuk kalian. tidak lupa saa selalu mengingatkan kepada kawan - kawan untuk menyempatkan memberikan komentar kritik dan sarannya terkait dengan tulisan yang saya buat ini, maklum saya juga masih dalam proses belajar menulis heee.

Sumber Tulisan :
https://mupego.wordpress.com/2015/08/20/prinsip-dan-metoda-penentuan-posisi-dengan-gps/
http://geograph88.blogspot.co.id/2015/09/metode-penentuan-posisi-gps.html
https://belajargeomatika.wordpress.com/2011/12/23/penentuan-posisi-dengan-gps/

Jangan Lupa Baca Juga Tulisan Sebelumnya :

Sistem Informasi

GIS/SIG
Mengenal GIS/SIG Lebih Akrab
Format Data GIS/SIG

Sumber Data Spasial

Peta Berbasis GIS