Laporan Pengamatan GPS Geodetik Sungai

RP. 10,000

0
18
52
4 months ago
Preview
Full text
KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT
  
DI REKTORAT JENDERAL SUMBER DAYA AIR BALAI WILAYAH SUNGAI SULAWESI I JL. MR. A.A. Maramis Kairai Dua. Telp / Fax (0431) 81161 Manado
  
PENGUKURAN
GPS GEODETIK
PENYUSUNAN PENILAIAN KINERJA DAN AKNOP
SUNGAI DI KAB. MINAHASA, KAB. MINAHASA
  
UTARA, KAB. MINAHASA TENGGARA, DAN
KOTA BITUNGBAB 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, metodenya agar hasil yang didapatkan sesuai dengan kebutuhan. Oleh sebab itu pengukuran GPS goedetik sangatlah tepat dilakukan guna mendapatkan titik BM refrensi Konstruksi yang terikat secara pemetaan nasional.
1.2 Tujuan
  Adapun tujuan diadakannya pengukuran GPS Geodetik ini adalah:
  1. Melakukan pengukuran GPS terhadap 8 lokasi BM yang tersebar di Kota Bitung, Kabupaten Minahasa Utara, Minahasa Tenggara, dan Minahasa yang akan digunakan sebagai referensi konstruksi di kemudian hari.2. Melakukan pengolahan data dan menyajikan hasilnya dalam bentuk
  koordinat yang telah terikat secara nasional dengan BM BIG (Badan Informasi Geospasial).
1.3 Manfaat
  Adapun manfaat yang didapatkan dari pengukuran GPS Geodetik ini adalah:
  1. Mendapatkan koordinat titik-titik BM dan CP dari pengolahan data pengamatan.
  2. Terdaftarnya posisi bangunan asset BWSS 1 kelak dengan kondisi telah terikat secara nasional.
1.4 Lingkup Pekerjaan
  Adapun lingkup pekerjaan GPS Geodetik dalam pekerjaan ini antara lain:
  1. Pengamatan titik-titik yang akan diukur menggunakan alat GPS Geodetik
  2. Pengolahan data hasil pengamatan
  
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
  2.1 Pengertian
  2.1.1 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)
  2.2 Dasar Teori
  2.2.1 Segmen GPS
  Pada dasarnya GPS terdiri atas tiga segmen utama dimana komponen segmen tersebut dapat dilihat dalam Gambar 2.1, 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 pembangkit sinyal. Satelit GPS memiliki komponen eksternal yaitu beberapa antena yang digunakan untuk menerima
  Segmen kontrol juga berfungsi menentukan orbit dari seluruh satelit GPS yang merupakan informasi vital untuk penentuan posisi dengan satelit.
  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 satelit serta karakteristik jam satelit Secara periodik meremajakan (update) navigation message dari setiap satelitMelakukan manuver satelit agar tetp berada dalam orbitnya, atau melakukan relokasi untuk menggantikan satelit yang tidak sehat, seandainya diperlukan
  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), catu daya, memori serta perekam data.
2.2.2 Sinyal GPS
  Satelit GPS memancarkan sinyal-sinyal, pada pr insipnya 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
  14
  panjang, yaitu 2,3547 x 10 chips , 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 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
  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).
  2.2.2.1 Gelombang 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).
  2.2.2.2 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. 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 ketidak sinkronan 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 cara real 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 metode-metode 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 tinggi (umumnya kurang dari 1 meter) dan diaplikasikan untuk keperluan survei geodesi ataupun pemetaan yang memerlukan ketelitian tinggi Berikut ini dalam Tabel 2.1 adalah beberapa metode penentuan posisi dengan menggunakan GPS :Tabel 2.1 Metoda Penentuan Posisi Menggunakan GPS
  (Abidin, H.Z, 2007)
  Metode Absolute Differensial Titik Receiver (1 receiver) (min 2 receiver)
  Diam Diam
  Static
   
  Kinematik
  Bergerak Bergerak  
  Rapid static
  Diam Diam (singkat) 
  Pseudeo
  Diam Diam & bergerak 
  kinematik Stop and go
  Diam Diam & bergerak 
2.2.3.1 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
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 titik-titik dalam kerangka Transformasi koordinat titik-titik tersebut dari datum WGS 84 ke datum yang dibutuhkan pengguna
2.2.3.2 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,
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-fly akan 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 2.2 Posisi Satelit GPS Statik dan Kinematik
  (Abidin, H.Z.2007)
2.2.3.3 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 pengamatan yang relatif tidak menimbulkan multipath. Secara umum gambaran metode ini dapat dilihat pada gambar 2.3.Gambar 2.3 Rapid Static
  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
2.2.4 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
  Ketelitian posisi yang didapat dari pengamatan GPS secara umum bergantung pada 4 faktor: a. Ketelitian data
   tipe data yang digunakan  kualitas receiver GPS  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  pemrosesan baseline dan perataan jaring  kontrol kualitas
2.2.5. 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 kekurang telitian pada proses perhitungan orbit satelit, 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’ 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
  h. Anti spoofing, suatu kebijakan dari DoD Amerika Serikat, dimana kode-P dari sinyal GPS diubah menjadi kode-Y i. Kesalahan Jam, kesalahan jam receiver 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
2.2.6 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 gambnar 2.4 dan gambar 2.5.Gambar 2.4 Metoda Radial Gambar 2.5 Metoda Jaring
  (Abidin et al.,2002 dalam Abidin,H.Z, 2007)
2.2.6.1. Metoda Radial
  Adapun karakteristik dari metoda radial ini adalah 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.
   Biaya untuk logistik, transportasi, dan akomodasi relatif akan lebih murah.
2.2.6.2. 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.
2.2.7 Receiver GPS
  Receiver GPS untuk penentuan posisi dibedakan menjadi 3 tipe yaitu :  GPS Geodetic GPS Geodetic pada gambar 2.6 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).
   GPS Mapping GPS Mapping memiliki frekuensi tunggal (single frekuensi) yang berfungsi menerima dan mengumpulkan data-data spasial untuk kemudian dituangkan dalam kegiatan GIS/SIG (sitem informasi geografis). Tingkat ketelitian GPS ini termasuk mediuum (menengah) dengan kesalahan dibawah meter hingga beberapa meter (<10m). Perangkat ini biasa digunakan untuk kegiatan pemetaan (Hasyim, Abdul Wahid.2009). Receiver pemetaan ini memberikan data pseudorange (kode C/A), data pada receiver tipe pemetaan direkam dan kemudian dipindah atau didownload ke komputer untuk diproses lebih lanjut.
   GPS Navigasi GPS Navigasi biasa digunakan oleh sipil. Perangkat ini memiliki kemampuan lebih rendah dari GPS Mapping karena keterbatasan pada
  track log maupun penyimpanan waypoint dan bahkan fasilitas kompas ataupun altimeter tidak ditemui (Hasyim, Abdul Wahid.2009).
  Umumnya tipe ini digunakan untuk penentuan posisi absolute secara instan yang tidak menuntut ketelitian terlalu tinggi.
2.2.8 Jaringan Ina-CORS
  Di Indonesia, sistem koreksi diferensial sudah dimudahkan dengan adanya
sistem InaCORS yang merupakan kepanjangan dari Indonesia Continously
Operating Refference System . Sistem ini merupakan rangkaian jejaring base
station yang merupakan referensi pengukuran bidang di permukaan bumi. Data
  yang dihasilkan dapat diakses oleh siapapun yang membawa receiver GPS dengan spesifikasi tertentu. GNSS-CORS melayani klien yang melakukan pengukuran GNSS (GPS, GLONASS) dengan metode deferensial (data kode) dan RTK (data fase). Untuk dapat mengakses GNSS-CORS, receiver klien harus dilengkapi dengan sambungan internet untuk maksud komunikasi data dari stasiun GNSS- CORS ke receiver klien. Dalam hal ini data GNSS-CORS tersedia melalui web melalui internet. RTCM sendiri adalah kependekan dari Radio Technical Commission for Maritime Services, yang merupakan komite khusus yang menentukan standard radio navigasi dan radio komunikasi maritim internasional.
  Data format RINEX disediakan untuk pengolahan data secara post- processing Adapun institusi yang menginisiasi dan mengoperasionalkan sistem ini
  adalah Badan Informasi Geospasial.Gambar 2.7 Jaringan Ina-CORS
  Data layanan CORS meliputi data dalam format RINEX dan streaming NTRIP. Data RINEX diperjualbelikan untuk kemudian diolah dengan menggunakan software komersial maupun scientific. Pemrosesan dapat dilakukan dengan mendiferensialkan data RINEX dari CORS dengan data RINEX hasil pengukuran. Koreksi data GPS dalam format RTCM ini digunakan untuk penentuan posisi secara real-time (RTK atau DGPS)BAB III ANALISA DATA GPS GEODETIK
3.1 Lokasi Pengukuran
  Pengukuran titik GPS dilakukan untuk mengetahui koordinat 8 BM sungai yang terletak 4 wilayah Kabupaten/Kota, yaitu Kabupaten Minahasa, Minahasa Utara, Minahasa Tenggara, dan Kota Bitung. Daftar titik BM sungai yang dilakukan pengamatan GPS Geodetik disebutkan pada Tabel 3.1.Tabel 3.1 Lokasi Pengukuran GPS Geodetik Jaringan Air Tanah
  No. Nama Sungai Lokasi
  1 S. Girian Girian, Kota Bitung
  2 S. Likupang Likupang, Minahasa Utara
  3 S. Mokupa Dua Mokupa, Minahasa
  4 S. Paniki Tanawangko, Minahasa
  5 S. Ranowelang Kakas, Minahasa
  6 S. Panasen Kakas, Minahasa
  7 S. Makalu Makalu, Minahasa Tenggara
  8 S. Wowosan Belang, Minahasa Tenggara Sebelum melakukan pengukuran dengan GPS Geodetik dilakukan pengambilan data koordinat terlebih dahulu dengan koordinat pendekatan sehingga bisa diketahui gambaran kasar lokasi pengukuran. Pengamatan atau pengambilan data dilakukan dengan menggunakan GPS Geodetik secara baseline dan diikat dengan BM milik Badan Informasi Geospasial (BIG) atau yang dulu sering dikenal sebagai Bakosurtanal sehingga data yang dihasilkan memiliki referensi Nasional. BM yang digunakan mengacu pada data Ina-CORS BIG di Kota Bitung, Sulawesi Utara, dan Ternate, Maluku. Pada pengamatan ini, BM milik BIG yang digunakan sebagai base sebanyak 2 titik yaitu BM CBIT (terletak di Maesa, Bitung) dan BM CTER (terletak di Ternate).
3.1.1 Data Pengamatan Referensi Jaringan Ina-CORS CBITGambar 3.1 Titik Ina-Cors CBIT Adapun Deskripsi Titik adalah :
  Kode titik : CBIT Lokasi : Bitung, Maesa, Sulawesi Utara Tipe receiver : LEICA GR10
  Tipe antena : TPSCR.G3 LEIS Cuaca : -
  Lintang : 1° 26’ 35.254876” N Bujur : 125° 11’ 12.312640” E Tinggi : 78.320 m Zona : 51 N Datum Horizontal : SRGI 2013
  Jaringan Ina-CORS CTER Adapun Deskripsi Titik adalah :
  Kode titik : CTER Lokasi : Ternate, Maluku Tipe receiver : LEICA GR10
  Tipe antena : TPSCR.G3 LEIS
  Lintang : 0° 47’ 16.418939” N Bujur : 127° 22’ 58.064413” E Tinggi : 101.320 m Zona : 51 N Datum Horizontal : SRGI 2013
3.1.2 Data Pengamatan
a. Pengukuran BM Sungai LikupangGambar 3.2 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Likupang
  Lokasi : Likupang, Minahasa Utara Tipe receiver : Trimble R4 Cuaca : Cerah Tanggal Pengamatan : 29 – 05- 2017 Waktu Pengamatan : 12.05 s/d 13.25 WITA Tinggi alat : 1,375 m
b. Pengukuran BM Sungai Girian
  Lokasi : Girian, Kota Bitung Tipe receiver : Trimble R4 Cuaca : Cerah Tanggal Pengamatan : 29 – 05- 2017 Waktu Pengamatan : 12.11 s/d 13.11 WITAGambar 3.3 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Girian
  c. Pengukuran BM Sungai Mokupa Dua
  Lokasi : Mokupa Dua, Kabupaten Minahasa Tipe receiver : Trimble R4 Cuaca : Mendung Tanggal Pengamatan : 29 – 05- 2017 Waktu Pengamatan : 17.20 s/d 13.11 WITA Tinggi alat : 1,345 mGambar 3.4 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Mokupa Dua
  d. Pengukuran BM Sungai Paniki
  Lokasi : Paniki, Tanawangko, Kabupaten Minahasa Tipe receiver : Trimble R4 Cuaca : Mendung Tanggal Pengamatan : 29 – 05- 2017
  Tinggi alat : 1,372 mGambar 3.5 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Paniki
  e. Pengukuran BM Sungai Wowosan
  Lokasi : Wowosan, Kecamatan Belang, Minahasa Tenggara Tipe receiver : Trimble R4 Cuaca : Cerah Tanggal Pengamatan : 30 – 05- 2017 Waktu Pengamatan : 08.59 s/d 10.34 WITA Tinggi alat : 1,377 mGambar 3.6 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Wowosan
  f. Pengukuran BM Sungai Makalu
  Lokasi : Makalu, Kabupaten Minahasa Tenggara Tipe receiver : Trimble R4 Cuaca : Cerah
  Waktu Pengamatan : 09.03 s/d 10.33 WITA Tinggi alat : 1,245 mGambar 3.7 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Makalu
  g. Pengukuran BM Sungai Ranowelang
  Lokasi : Ranowelang, Kakas, Kabupaten Minahasa Tipe receiver : Trimble R4 Cuaca : Cerah Tanggal Pengamatan : 30 – 05- 2017 Waktu Pengamatan : 12.34 s/d 13.50 WITA Tinggi alat : 1,218 mGambar 3.8 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Ranowelang
  h. Pengukuran BM Sungai Panasen
  Lokasi : Panasen, Kakas, Kabupaten Minahasa Tipe receiver : Trimble R4
  Tanggal Pengamatan : 30 – 05- 2017 Waktu Pengamatan : 12.45 s/d 13.45 WITA Tinggi alat : 1,313 mGambar 3.9 Pengamatan GPS Geodetik BM Sungai Panaseni. Hasil pengolahan Post Processing Pengukuran GPS Geodetik Minahasa
  Proses pengolahan data pengukuran GPS menggukan secara differensial menggunakan metode static dengan membentuk jaring segitiga (Baseline). Pengolahan data menggunakan Data RINEX hasil pengamatan GPS pada waktu yang sama. Adapaun bentuk baseline pengukuran GPS statik yang diikatkan pada titik CBIT (Bitung) dan CTER (Ternate) sebagai referensi pengukuran. Titik Pengamatan yang diolah di Kabupaten Minahasa adalah BM Sungai Panasen, Ranowelang, Mokupa Dua, dan Paniki.
  a.
  b.Gambar 3.10 Baseline Pengamatan GPS Geodetik di Minahasa (a. Baseline
  Pengamatan Panasen dan Ranowelang; b. Baseline Pengamatan Mokupa Dua dan
  78.32 CTER 87343.137 988128.93 101.32 Mokupa Dua 156794.724 690614.515 82.586 Paniki 154355.684 687209.946 77.325 S. Ranowelang 130372.757 709644.110 760.697 Panasen 130989.547 708495.334 763.417
  0.007 0.014 CBIT-S. Ranowelang
  CBIT 159626.141 743313.65
  Points
Name Northing (m) Easting (m) Elevation (m) CodeTabel 3.3 Hasil perhitungan koordinat UTM 51 N
  0.01 0.019 Setelah didapatkan parameter pengukuran GPS seperti diatas, dilakukan perataan perhitungan untuk mengetahui koordinat BM tersebut. Koordinat yang didapatkan disajikan pada tabel 3.3 dibawah ini.
  0.009 0.017 CTER-S. Panasen
  0.005 0.011 CTER-S. Ranowelang
  CBIT-S. Panasen 28636.594 34818.318 -685.097
  29253.384 33669.542 -682.377 0.007 0.012
  0.010 0.017 CTER-S. Mokupa
  Baseline
  0.003 0.020 CTER-S. Paniki
  CBIT-S. Mokupa 2831.417 52699.137 -4.266
  5270.457 56103.706 0.995 0.008 0.013
  0.01 0.018 CBIT-S. Paniki
  CBIT-CTER 72283.004 -244815.27 -23
  GPS Observations Name dN (m) dE (m) dHt (m) Horz RMS (m) Vert RMS (m)Tabel 3.2 Parameter pengamatan GPS
  yang terbentuk dapat dilihat dibawah ini pada gambar 3.11 di atas, dan tabel 3.2 adalah parameter pengapatan antar baseline. Sedangkan hasil proses pengolahan baseline menjadi koordinat dapat dilihat pada tabel 3.3 berikut ini.
67012.547 300918.980 23.99569451.587 297514.411 18.73443029.62 278484.82 -659.37743646.41 279633.59 -662.097
  
j. Hasil pengolahan Post Processing Pengukuran GPS Geodetik Kota Bitung dan Minahasa Tenggara
  Pada proses ini, data yang diolah adalah BM Sungai Girian, Sungai Wowosan, dan Sungai Makalu. Baseline yang terbentuk pada pengukuran GPS statik yang diikatkan pada titik CBIT (Bitung) dan CTER (Ternate) seperti pada gambar 3.12 dibawah ini. Tabel 3.4 adalah parameter pengapatan antar baseline.Gambar 3.11 Baseline Pengamatan GPS Geodetik di Kota Bitung dan
  Minahasa TenggaraTabel 3.4 Parameter pengamatan GPS
  GPS Observations Name dN (m) dE (m) dHt (m) Horz RMS (m) Vert RMS (m)
  CBIT-CTER 72283 -244815 -23 0.01 0.018
  CBIT-S. Girian 201.709 7402.431 -3.726 0.001 0.002 CBIT-S. Wowosan 55761.98 44688.32 2.288 0.006 0.009 CBIT-S. Makalu 50596.88 35558.06 -2.871 0.003 0.007 CTER-S. Girian -72081.3 252217.7 19.274 0.006
  0.01 CTER-S. Wowosan -16521 289503.6 25.288 0.009 0.017 CTER-S. Makalu -21686.1 280373.3 20.129 0.009 0.016
  Dengan didapatkan parameter pengukuran diatas, maka dilakukan perataan perhitungan, sehingga didapatkan data koordinat seperti tabel 3.5 dibawah ini. Koordinat yang ditampilkan adalah koordinat proyeksi UTM Zona 51.Tabel 3.5 Hasil perhitungan koordinat UTM 51 N
  Points Northing Elevation
Name Easting (m) Code (m) (m)
  CBIT 159626.141 743313.65
  78.32 CTER 87343.137 988128.93 101.32 S. Girian 159424.432 735911.221 82.046 S. Makalu 109029.259 707755.588 81.191 S. Wowosan 103864.158 698625.335 76.032
k. Hasil Pengolahan Post Processing Pengukuran GPS Geodetik Kabup

Dokumen baru