Kategori: teknologi

apa itu NCVS – NON Convention Vessels Standard

MENGETAHUI CARA KERJA ALAT NAVIGASI SANGAT MEMBANTU KITA DALAM MENJALANKAN TUGAS.mAUPUN MENGETAHUI KEADAAN ALUR DAN SEKITAR PELAYARAN MEMBUAT KITA MERASA AMAN UNTUK MELAKUKAN PERJALANAN.

Alur pelayaran dan rambu rambunya yang ada sekarang ini perlu dilakukan pemantauan dan pemeliharaan secara rutin untuk menjaga keselamatan dan kelancaran kapal yang melakukan pelayaran tersebut. Bahaya terjadinya kecelakaan pada pelayaran memberikan dampak yang sangat luas, bukan hanya faktor nyawa manusia di kapal yang bersangkutan namun pada kapal pengangkut bahan-bahan cair lainnya yang mengalami musibah tenggelam dan terbawa arus laut, sehingga pengotoran/polusi laut akan menyebar luas ketempat lain yang jauh dari tempat kejadian.

Pemeliharaan alur pelayaran dapat dilakukan dengan melaksanakan survey hydrografi secara berkala, Dengan alat GPS serta menggunakan metode differensial real time kinematik dapat membantu kegiatan survey secara cepat dan tepat di bandingkan dengan memakai peralatan yang konvensional seperti busur sextan, theodolite, dan alat bantu lainnya. Penggunaan metode differensial real time kinematik dapat menentukan posisi kapal secara teliti dalam waktu yang sangat singkat, sekaligus menentukan arah dan kecepatan kapal untuk melakukan survey.

Dengan memakai cara ini dapat mempersingkat pelaksanaan dan pemrosesan data dengan tingkat akurasi 1-3 meter, untuk pelaksanaan survey kolam pelabuhan saja dapat diselesaikan dengan waktu kurang lebih 7 hari sampai 12 hari dengan syarat tidak terjadi gangguan koneksi alat. Karena metode ini sudah memakai peralatan yang komputerise, sehingga pemrosesan datanya memiliki waktu yang lebih singkat dari pelaksanaan surveynya, dengan perbandingan 70:30 (70% untuk pelaksanaan survey dan 30% untuk pemrosesan data). Seiring perkembangan jaman, metode differensial real time kinematik cukup cepat dan tepat dalam pelaksanaan survey hydrografi, tetapi untuk ketelitian dapat di tingkatkan dengan menggunakan metode differensial yang terdapat di GPS. Hasil yang di dapat untuk penggunaan metode ini memiliki ketelitian 3 – 50cm tergantung dari pemrosesan data akhirnya.

Alur pelayaran mempunyai fungsi untuk memberi jalan kepada kapal untuk memasuki wilayah pelabuhan dengan aman dan mudah dalam memasuki kolam pelabuhan. Fungsi lain dari alur pelayaran adalah untuk menghilangkan kesulitan yang akan timbul karena gerakan kapal kearah atas (minimum ships maneuver activity) dan gangguan alam, maka perlu bagi perencanaan untuk memperhatikan keadaan alur pelayaran (ship channel) dan mulut pelabuhan (port entrance). Alur pelayaran harus memperhatikan besar kapal yang akan dilayani (panjang, lebar, berat, dan kecepatan kapal), jumlah jalur lalu lintas, bentuk lengkung alur yang berkaitan dengan besar jari – jari alur tersebut. Karena perbedaan antara perkiraan dan realisasi sering terjadi, maka penyediaan alur perlu dilakukan untuk mengantisipasi kehadiran kapal-kapal besar. Suatu penelitian tentang karakteristik alur perlu di evaluasi terhadap pergerakan trafik yang ada, pengaruh cuaca, operasi dari kapal nelayan, dan karakteristik alur tersebut. Dengan semakin meningkatnya perekonomian dunia maka penggunaan transportasi laut semakin padat, khususnya pada daerah sempit, seperti selat dan kanal, ataupun daerah yang terkonsentrasi seperti pelabuhan dan persilangan lintasan lalu lintas pelayaran yang dapat menimbulkan resiko tinggi untuk terjadinya kecelakaan pelayaran, baik berupa tabrakan sesama kapal ataupun bahaya pelayaran lainnya seperti bangkai kapal atau kandas di kedalaman yang dangkal.

Untuk pemeliharaan alur pelayaran biasanya dilakukan pengerukan secara berkala, perencanaan pengerukan tersebut memerlukan data-data keadaan permukaan dasar laut untuk dapat diketahui berapa volume rencana pengerukan. Survey hydrografi sangat penting peranannya untuk perencanaan pengerukan tersebut, karena hasil survey tersebut berupa data-data keadaan permukaan dasar laut yang disajikan berupa peta.

Adapun tahap-tahap pelaksanaan survey hydrografi ini adalah

a. Survey pendahuluan

Tahapan survey pendahuluan akan dimulai dengan melakukan orientasi di lokasi survey yang telah direncanakan serta mengadakan pengamatan terhadap aspek-aspek penting yang berhubungan dengan pelaksanaan survey. Adapun langkah dalam survey pendahuluan yang akan dilakukan sesuai dengan spesifikasi teknis adalah sebagai berikut :

1. Identifikasi tugu/BM (Benchmark) referensi yang akan dipakai acuan dalam pekerjaan adalah tugu orde 1 atau 2 yang dikeluarkan oleh Bakosurtanal dan BPN.

2. Identifikasi lokasi stasiun pasang surut terdekat ke lokasi survey.

3. Identifikasi dan pemilihan lokasi-lokasi rencana pemasangan tugu (BM) dan stasiun pasut disekitar lokasi survey.

4. Penentuan lokasi awal dimana pengukuran sounding akan dimulai.

5. Mengisi formulir survey serta membuat deskripsi informasi pencapaian lokasi titik BM dan stasiun pasut yang ada maupun rencana, serta informasi-informasi lainnya yang dianggap penting.

b. Penyediaan titik kontrol horizontal

Penentuan jaring kontrol horizontal bertujuan untuk menyediakan titik referensi bagi kegiatan pekerjaan selajutnya sehingga berada dalam satu sistem koordinat. Agar sistem koordinat ini terikat pada sistem kerangka dasar nasional maka perlu diikatkan pada titik tetap Bakosurtanal yang telah menggunakan Datum Geodesi Nasional 1995 (DGN-95) yang ditetapkan tahun 1996 dan merupakan datum yang mengacu pada datum Internasional WGS-84.

c. Pengamatan pasang surut

Fonomena pasang surut laut didefinisikan sebagai gerakan vertikal dari permukaan laut yang terjadi secara periodik. Adanya fonomena pasut berakibat kedalaman suatu titik berubah-ubah setiap waktu. Untuk itu dalam setiap pekerjaan survey hydrografi perlu ditetapkan suatu bidang acuan kedalaman laut yang disebut Muka Surutan/Chart Datum.

Tujuan dari pengamatan pasut ini selain untuk menentukan muka surutan juga untuk menentukan koreksi hasil ukuran kedalaman.

Survey Hidrografi

Dari gambar di atas diperoleh hubungan sebagai berikut :

rt= (Tt-Ho+Zo)

Dengan :

rt = besarnya reduksi pasut yang diberikan kepada hasil pengukuran kedalaman pada –t

Tt = kedudukan pengukuran laut sebenarnya pada waktu –t

Ho = keadaan permukaan laut rata-rata

Zo = kedalaman muka surutan di bawah MSL

d. Penentuan posisi horizontal titik fix menggunakan GPS dengan metode differensial real time kinematik

Pada teknologi ini satu receiver GPS akan dipasang pada titik kontrol darat dengan ketelitian tinggi yang terikat dengan titik tetap bakosurtanal dan akan berfungsi sebagai Referensi_Station sedangkan receiver lainnya dipasang di kapal survey dan berfungsi sebagai Rover_Station. Pengamatan absolut posisioning di titik Referensi Station akan menghasilkan koordinat baru yang berbeda dengan koordinat fix nya. Besarnya perbedaan nilai ini dinamakan sebagai koreksi differensial dan dihitung untuk tiap signal satelit. Melalui gelombang UHF data link dalam format standar RCTM-104 koreksi ini dikirimkan setiap saat dari Referensi Station ke Rover Station melalui antena defferensial untuk kemudian di aplikasikan pada tiap signal satelit yang diterima oleh Rover Station. Dengan cara ini maka secara real time nilai koordinat Rover akan dapat ditentukan dengan ketelitian yang optimal (cm sd. submeter ) untuk penentuan posisi pada pekerjaan-pekerjaan hydrografi.

Survey Hidrografi

Sebelum pelaksanaan pengamatan posisi titik fix dimulai terdapat beberapa persyaratan yang harus dipenuhi:

A. PERSYARATAN KONSTELASI SETELIT GPS :

1. Minimum 4(empat) buah satelit GPS diamati secara bersamaan.

2. Nilai PDOP < 5 3. Elevation Mask receiver GPS di set 15° B. PERSYARATAN SISTEM DGPS 1. Mampu melakukan multi hitungan secara paralel 2. Bisa menanpilkan grafik PDOP dalam Time Series, Parameter Tinggi (H) dan Nomor Satelit (NSAT) untuk periode 1 jam s/d 24 jam. 3. Bisa menampilkan pesan/warning terhadap sistem yang digunakan. 4. Data storage di user dapat dipilih berdasarkan interval waktu. 5. Mempunyai kemampuan untuk mereplay dan menghitung kembali semua data hasil pengamatan. 6. Data hasil pengukuran harus disimpan dalam format NMEA yang disyaratkan. Pada pelaksanaan pengukuran posisi dengan teknik differensial real time kinematik peralatan yang digunakan adalah: * DGPS * GPS Navigasi * RFM96 Radio Modem Pacific Crest + Antena telemetri * Echosounder digital * Tranducer * Plat baja untuk Bar check * Laptop * Hypack Software pengolah data GPS untuk navigasi * Kapal Survey Untuk penyetingan alat dan data referensi adalah sebagai berikut : 1. Setting alat di stasiun kontrol darat terdiri dari DGPS + RFM96 Pacific Crest + Antena GPS + Antena Telemetri . Antena GPS dipasang pada statif dititik kontrol GPS yang dipakai, sedangkan antena telemetri dipasang di atas menara yang dibuat cukup tinggi di atas titik kontrol GPS yang dipakai. Setelah seting alat selesai masukkan nilai posisi titik stasiun kontrol GPS tersebut. 2. Seting alat di kapal (on board) terdiri dari DGPS + RFM96 Pacific Crest + Antena GPS + Antena Telemetri. 3. Masukan semua parameter penentuan posisi pada receiver GPS dan komputer, seperti informasi sbb: * Parameter Datum yang dipakai (jika diinginkan datum lokal ) * Nilai Datum Shift (jika diinginkan datum lokal ) * Sistem Proyeksi Peta yang dipakai * Nilai offset antena GPS terhadap Transducer (forward,starboard) Sistem DGPS di kapal yang telah terintegrasi dengan komputer akan dijalankan oleh Hypack software guna melakukan navigasi dan aquisisi data posisi setiap saat dalam sistem user (X,Y) dengan datum WGS-84. Posisi yang dihasilkan ini masih dipengaruhi oleh beberapa kesalahan sistematik. Melalui koreksi differential (dX,dY) yang dihasilkan oleh sistem DGPS di stasiun kontrol darat kemudian dihantarkan ke antena differential di kapal dan dikoreksikan pada data posisi sehingga diperoleh nilai data posisi yang terkoreksi dan ditampilkan secara real time pada monitor baik dalam bentuk grafik atau numerik. Dengan cara demikian maka akhirnya kita dapat menentukan koordinat titik fix dan juga informasi lainnya seperti jarak offline, jarak yang sudah ditempuh, jarak keakhir lajur, dll. Survey Hidrografi Sounding adalah penentuan kedalaman dasar laut yang bertujuan untuk mendapatkan gambaran kondisi topografi dasar laut. Alat yang akan digunakan adalah digital echosunder. Sinkronisasi data kedalaman dan posisi horizontal dilakukan secara otomatis oleh firmware (software yang berada di dalam alat) . Pada proses perekaman, data posisi direkam dengan interval setiap dua detik (Fix Position Record) dan semua data kedalaman direkam dengan kecepatan 6 ping per detik. Pemasangan peralatan sounding dipasang dan dipastikan bahwa peralatan dipasang pada posisi yang aman dan kuat terhubung dengan kapal (terutama transducer dan antena). Konstruksi transducer akan dibuat sedemikian rupa sehingga transducer benar-benar dapat dipasang tegak lurus bidang permukaan laut. Transducer akan dipasang pada sisi luar di tengah-tengah bagian buritan dan haluan dengan kedalaman yang sesuai sehingga apabila kapal bergerak vertikal akibat gelombang, bagian bawah transducer tetap berada di bawah permukaan air. Setelah transducer dipasang dengan baik maka selanjutnya dilakukan kalibrasi (bar check). Bar check dilakukan dengan cara menenggelamkan sebuah plat baja/besi di bawah transducer dengan menggunakan kabel baja yang diberi tanda setiap lima meter sampai 20 m. Plat baja dengan kedalaman yang sudah ditentukan kemudian menjadi pembanding bacaan echosunder. Kalibrasi dilakukan dengan cara merubah kecepatan suara di air sedemikian rupa sehingga bacaan echosounder sama dengan panjang tali baja. Pengubahan kecepatan dilakukan dengan cara menginput secara digital melalui keypad echosounder. Kalibrasi akan dilakukan pada kedalaman yang berbeda-beda dan dilakukan pada saat sebelum dan sesudah survey. Untuk melakukan kalibrasi/barcheck ini akan dipilih lokasi/tempat yang permukaan airnya cukup tenang. Perekaman data posisi dan kedalaman dilakukan secara otomatis dan simulatan dalam bentuk digital sehingga terhindar dari kesalahan-kesalahan akibat sinkronisasi data posisi dan kedalaman secara manual. Setiap satu lajur ukuran akan disimpan dalam satu file dengan pemberian nama file yang unik sehingga memudahkan untuk pengecekan, pencarian dan pemrosesan data. Secara real time profile dasar laut pada lajur suvey tampil pada display komputer dan apabila dikehendaki dapat langsung dilakukan print out. Semua kegiatan survey pada tahap pelaksanaan ini terintegrasi dan dikendalikan oleh software sehingga terhindar dari human error. Pengolahan data dilakukan setiap hari setelah selesai pengukuran hari tersebut untuk selanjutnya dianalisa dan apabila ada kesalahan dapat diantisipasi secara cepat pada hari berikutnya. Pengolahan data terdiri dari downloading, verifikasi data, dan penggambaran. Proses downloading dan verifikasi data dilakukan menggunakan software Hypack. Ouput pada proses downloading adalah data dalam beberapa format NMEA yang disyaratkan. Data dalam format NMEA tersebut kemudian dengan mudah diubah menjadi bentuk No., X, Y, Z dan digunakan sebagai input pada proses penggambaran. Penggambaran kontur dilakukan menggunakan sotware LDD (LandDesktopDevelopment). f .Penentuan garis pantai Penentuan posisi garis pantai adalah penentuan posisi tanda permukaan air laut tertinggi (High Water Mark) di pantai. Pada daerah yang cukup terbuka, pengukuran dilakukan menggunakan GPS dengan metode stop and go dan untuk daerah yang relatif tertutup oleh tumbuhan (hutan bakau) pengukuran dilakukan menggunakan total station. Ada 3(tiga) kriteria dalam penetapan garis pantai untuk acuan pengukuran yaitu : * Untuk daerah pantai yang landai maka garis pantai ditetapkan sebagai posisi air pada kondisi pasang tertinggi. * Untuk daerah pantai yang mempunyai hutan bakau garis pantai ditetapkan pada ujung terluar dari hutan bakau tersebut. * Untuk daerah pantai berbentuk tebing garis pantai diambil pada garis batas tebing tersebut. Kerapatan pengukuran untuk garis pantai adalah maksimum 50 m untuk pantai yang relatif lurus (teratur) dan lebih rapat untuk bentuk garis pantai yang tidak teratur. Selain posisi, keterangan mengenai kondisi pantai juga merupakan hal penting yang akan direkam. Pengolahan data dilakukan dengan cara post processing dan selanjutnya data posisi dan keterangan obyek akan menjadi input pada proses penggambaran final. g. Pemrosesan data Tahap pengolahan data merupakan bagian terintegrasi dari rangkaian pekerjaan survey hydrografi secara keseluruhan dengan tujuan untuk mendapatkan data kedalaman yang benar. Beberapa koreksi yang harus dilakukan pada data hasil ukuran kedalaman terjadi akibat kesalahan-kesalahan sebagai berikut: 1). Kesalahan akibat gerakan kapal (sattlement dan squat) 2). Kesalahan akibat draft tranduser 3). Kesalahan akibat perubahan kecepatan gelombang suara, dan 4). Kesalahan lainnya yang perlu untuk diperhitungkan. Selain itu angka kedalaman juga harus diredusir kepada suatu bidang acuan kedalaman yaitu Low Water Spring (LWS) (tergantung penetapan). Hubungan matematika koreksi-koreksi di atas dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut: Do = Du + Dkgs D1 = Do + Dsss D2 = D1 + Dsr Dimana : Du = bacaan kedalaman yang diperoleh dari pengukuran Do = kedalaman suatu titik tegak lurus dibawah tranduser D1 = kedalaman suatu titik terhadap permukaan laut D2 = kedalaman suatu titik terhadap muka surutan Dkgs = koreksi kecepatan gelombang suara Dsss = koreksi sarat tranduser Dsr = koreksi surutan h. Koreksi surutan Koreksi surutan diberikan untuk mereduksi seluruh data ukuran kedalaman kedalam suatu bidang acuan yang disebut Chart Datum yang mana dalam hal ini didefinisikan sebagai Low Water Spring (LWS). Besarnya nilai koreksi surutan ini diperoleh dari hasil analisa pasut seperti dijelaskan di atas. Dengan menggunakan perangkat lunak Hypack, pemberian koreksi syarat tranduser, sattlement dan squat serta pengaruh perbedaan kecepatan gelombang suara secara otomatis dikerjakan pada waktu pelaksanaan pengukuran di lapangan, sehingga data ukuran yang diperoleh sudah terbebas dari pengaruh kesalahan-kesalahan tersebut. Jadi pada tahap pemrosesan, data-data yang diperoleh tinggal direduksi ke bidang acuan kedalaman/chart datum. Setelah data hasil ukuran kedalaman dikoreksi kemudian data-data tersebut yaitu data posisi dan waktu akan disimpan kedalam format ASCII dengan format : Bujur, Lintang, Kedalaman(m) dan Waktu. i. Penyajian data Setelah semua data lapangan selesai diolah dan sudah dalam bentuk digital dengan format B,L,H,T (bujur, lintang, kedalaman, waktu) kemudian di eksport ke dalam format drawing menggunakan LDD. Data gambar pertama yang akan tempil adalah berupa point, deskripsi, elevasi dan no.point yang tersimpan dalam layer berbeda. Kemudian dengan menggunakan fasilitas-fasilitas yang ada dalam software tersebut kita akan melakukan filtering, surfacing, conturing dan interpolasi. Produk akhir dari prosesing ini akan diperoleh peta bathimetri digital dalam format DWG/DXF yang kemudian akan dicetak dengan skala yang diinginkan. Unsur-unsur yang akan disajikan pada peta batimetri tersebut meliputi : * Angka kedalaman dengan kerapatan 1 cm pada skala peta * Kontur kedalaman * Garis pantai dan sungai * Tanda atau sarana navigasi * Informasi dasar laut, dll Sistem proyeksi yang dipakai pada pembuatan peta batimetri ini menggunakan sistem Transver Mercator (TM) dengan datum WGS 84, sedangkan sistem koordinat grid yang akan dipakai adalah UTM (Easting, Norting, Kedalaman) maupun Geodetik (Lintang, Bujur, Kedalaman). REFERENSI: UNB, 1988 : Hydrographic Surveying, Lecture Note, Departement of Surveying Engineering, University of New Brunswick, Fredericton. Marble, D.F, Calkins, H.W, Peuquet, D.J. 1984. Basic Reading In Geographic Information System. SPAD System, Ltd.

Sumber, informasi pelaut indonesia

HIGH TECH SATELLITE POSITIONING – SOUVERNIR ABAD 21

GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Saat ini GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi,

————————————————————————————————————————————————–

Kemampuan GPS

Beberapa kemampuan GPS antara lain dapat memberikan informasi tentang posisi, kecepatan, dan waktu secara cepat, akurat, murah, dimana saja di bumi ini tanpa tergantung cuaca. Hal yang perlu dicatat bahwa GPS adalah satu-satunya sistem navigasi ataupun sistem penentuan posisi dalam beberapa abad ini yang memiliki kemampuan handal seperti itu. Ketelitian dari GPS dapat mencapai beberapa mm untuk ketelitian posisinya, beberapa cm/s untuk ketelitian kecepatannya dan beberapa nanodetik untuk ketelitian waktunya. Ketelitian posisi yang diperoleh akan tergantung pada beberapa faktor yaitu metode penentuan posisi, geometri satelit, tingkat ketelitian data, dan metode pengolahan datanya.

————————————————————————————————————————————————–

Produk yang diberikan GPS

Secara umum produk dari GPS adalah posisi, kecepatan, dan waktu. Selain itu ada beberapa produk lainnya seperti percepatan, azimuth, parameter attitude, TEC (Total Electron Content), WVC (Water Vapour Content), Polar motion parameters, serta beberapa produk yang perlu dikombinasikan dengan informasi eksternal dari sistem lain, produknya antara lain tinggi ortometrik, undulasi geoid, dan defleksi vertikal.

————————————————————————————————————————————————–

Segmen Penyusun Sistem GPS

Secara umum ada tiga segmen dalam sistem GPS yaitu segmen sistem kontrol, segmen satelit, dan segmen pengguna.

Satelit GPS dapat dianalogikan sebagai stasiun radio angkasa, yang diperlengkapi dengan antena-antena untuk mengirim dan menerima sinyal –sinyal gelombang. Sinyal-sinyal ini selanjutnya diterima oleh receiver GPS di/dekat permukaan bumi, dan digunakan untuk menentukan informasi posisi, kecepatan, maupun waktu. Selain itu satelit GPS juga dilengkapi dengan peralatan untuk mengontrol attitude satelit. Satelit-satelit GPS dapat dibagi atas beberapa generasi yaitu ; blok I, blok II, blok IIA, blok IIR dan blok IIF. Hingga april 1999 ada 8 satelit blok II, 18 satelit blok II A dan 1 satelit blok II R yang operasional.

Secara umum segmen sistem kontrol berfungsi mengontrol dan memantau operasional satelit dan memastikan bahwa satelit berfungsi sebagaimana mestinya

Segmen pengguna terdiri dari para pengguna satelit GPS di manapun berada. Dalam hal ini alat penerima sinyal GPS ( GPS receiver ) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal -sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan dan waktu. Komponen utama dari suatu receiver GPS secara umum adalah antena dengan pre-amplifier, bagian RF dengan pengidentifikasi sinyal dan pemroses sinyal, pemroses mikro untuk pengontrolan receiver, data sampling dan pemroses data ( solusi navigasi ), osilator presisi , catu daya, unit perintah dan tampilan, dan memori serta perekam data.

————————————————————————————————————————————————–

Prinsip penentuan posisi dengan GPS

Prinsip penentuan posisi dengan GPS yaitu menggunakan metode reseksi jarak, dimana pengukuran jarak dilakukan secara simultan ke beberapa satelit yang telah diketahui koordinatnya. Pada pengukuran GPS, setiap epoknya 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 diperlukan minimal pengukuran jarak ke empat satelit.

————————————————————————————————————————————————–

Tipe alat (Receiver ) GPS

Ada 3 macam tipe alat GPS, dengan masing-masing memberikan tingkat ketelitian (posisi) yang berbeda-beda. Tipe alat GPS pertama adalah tipe Navigasi (Handheld, Handy GPS). Tipe nagivasi harganya cukup murah, sekitar 1 – 4 juta rupiah, namun ketelitian posisi yang diberikan saat ini baru dapat mencapai 3 sampai 6 meter. Tipe alat yang kedua adalah tipe geodetik single frekuensi (tipe pemetaan), yang biasa digunakan dalam survey dan pemetaan yang membutuhkan ketelitian posisi sekitar sentimeter sampai dengan beberapa desimeter. Tipe terakhir adalah tipe Geodetik dual frekuensi yang dapat memberikan ketelitian posisi hingga mencapai milimeter. Tipe ini biasa digunakan untuk aplikasi precise positioning seperti pembangunan jaring titik kontrol, survey deformasi, dan geodinamika. Harga receiver tipe geodetik cukup mahal, mencapai ratusan juta rupiah untuk 1 unitnya.

————————————————————————————————————————————————–

Sinyal dan Bias pada GPS

GPS memancarkan dua sinyal yaitu frekuensi L1 (1575.42 MHz) dan L2 (1227.60 MHz). Sinyal L1 dimodulasikan dengan dua sinyal pseudo-random yaitu kode P (Protected) dan kode C/A (coarse/aquisition). Sinyal L2 hanya membawa kode P. Setiap satelit mentransmisikan kode yang unik sehingga penerima (receiver GPS) dapat mengidentifikasi sinyal dari setiap satelit. Pada saat fitur ”Anti-Spoofing” diaktifkan, maka kode P akan dienkripsi dan selanjutnya dikenal sebagai kode P(Y) atau kode Y.

Ketika sinyal melalui lapisan atmosfer, maka sinyal tersebut akan terganggu oleh konten dari atmosfer tersebut. Besarnya gangguan di sebut bias. Bias sinyal yang ada utamanya terdiri dari 2 macam yaitu bias ionosfer dan bias troposfer. Bias ini harus diperhitungkan (dimodelkan atau diestimasi atau melakukan teknik differencing untuk metode diferensial dengan jarak baseline yang tidak terlalu panjang) untuk mendapatkan solusi akhir koordinat dengan ketelitian yang baik. Apabila bias diabaikan maka dapat memberikan kesalahan posisi sampai dengan orde meter.

————————————————————————————————————————————————–

Error Source pada 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 lainnya juga ada yang mengiringi kesalahan sistem seperti efek imaging, dan noise. Kesalahan ini dapat dieliminir salah satunya dengan menggunakan teknik differencing data.

————————————————————————————————————————————————-

Metoda penentuan posisi dengan GPS

Metoda penentuan posisi dengan GPS pertama-tama terbagi dua, yaitu metoda absolut, dan metoda diferensial. Masing-masing metoda kemudian 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 lebih detail lagi kita akan menemukan metoda-metoda seperti SPP, DGPS, RTK, Survei GPS, Rapid statik, pseudo kinematik, dan stop and go, serta masih ada beberapa metode lainnya.

————————————————————————————————————————————————–

Ketelitian Posisi yang diperoleh dari Sistem GPS

Untuk aplikasi sipil, GPS memberikan nilai ketelitian posisi dalam spektrum yang cukup luas, mulai dari meter sampai dengan milimeter. Sebelum mei 2000 (SA on) ketelitian posisi GPS metode absolut dengan data psedorange mencapai 30 – 100 meter. Kemudian setelah SA off ketelitian membaik menjadi 3 – 6 meter. Sementara itu Teknik DGPS memberikan ketelitian 1-2 meter, dan teknik RTK memberikan ketelitian 1-5 sentimeter. Untuk posisi dengan ketelitian milimeter diberikan oleh teknik survai GPS dengan peralatan GPS tipe geodetik dual frekuensi dan strategi pengolahan data tertentu.

————————————————————————————————————————————————-

Aplikasi-aplikasi Teknologi GPS

GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi yang paling populer dan paling banyak diaplikasikan di dunia pada saat ini, baik di darat, laut, udara, maupun angkasa. Disamping aplikasi-aplikasi militer, bidang-bidang aplikasi GPS yang cukup marak saat ini antara lain meliputi survai pemetaan, geodinamika, geodesi, geologi, geofisik, transportasi dan navigasi, pemantauan deformasi, pertanian, kehutanan, dan bahkan juga bidang olahraga dan rekreasi. Di Indonesia sendiri penggunaan GPS sudah dimulai sejak beberapa tahun yang lalu dan terus berkembang sampai saat ini baik dalam volume maupun jenis aplikasinya

Global Positioning System (GPS) menyediakan informasi posisi dan waktu secara terus menerus di berbagai tempat di bumi. Karena GPS dapat diakses oleh sejumlah user yang tidak terbatas, maka GPS adalah sebuah sistem yang pasif. Oleh karena itu, user hanya dapat menerima sinyal satelit dengan bantuan GPS receiver.

Penggunaan teknologi GPS sangat membantu pekerjaan – pekerjaan survey pemetaan, topografi, hydrografi, geologi, land survey, dan juga bisa dimanfaatkan sebagai alat bantu navigasi pencarian ikan. Bahkan ada beberapa tipe GPS yang digunakan untuk hobby. Seperti kegiatan memancing, mendaki gunung, travelling, serta olah raga.

Gambar 1. Pemanfaatan Hydro-Acoustic dalam Mencari Ikan

Pada awalnya Acoustic System dikembangkan oleh Inggris pada masa pra-Perang Dunia II (PD II) dengan membuat ASDIC (Anti Sub-marine Detection Investigation Committee) yang terbukti sangat berguna bagi Angkatan Laut Negara-negara Sekutu pada PD II.

Setelah PD II berakhir, penggunaan akustik semakin berkembang luas untuk tujuan damai dan ilmiah, antara lain digunakan untuk; mempelajari proses perambatan suara pada medium air, penelitian sifat-sifat akustik dan benda-benda yang terdapat pada suatu perairan, komunikasi dan penentuan posisi di kolom perairan.

Selanjutnya perkembangan akustik semakin pesat pada awal dekade 70-an karena telah ditemukan Echo Integrator yang dapat menghasilkan nilai absolut untuk pendugaan dan estimasi bawah air.

Hydro-acoustic merupakan suatu teknologi pendeteksian bawah air dengan menggunakan perangkat akustik (acoustic instrument), antara lain; ECHOSOUNDER, FISHFINDER, SONAR dan ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Teknologi ini menggunakan suara atau bunyi untuk melakukan pendeteksian.

Sebagaimana diketahui bahwa kecepatan suara di air adalah 1.500 m/detik, sedangkan kecepatan suara di udara hanya 340 m/detik, sehingga teknologi ini sangat efektif untuk deteksi di bawah air.

Beberapa langkah dasar pendeteksian bawah air adalah adanya transmitter yang menghasilkan listrik dengan frekwensi tertentu. Kemudian disalurkan ke transducer yang akan mengubah energi listrik menjadi suara, kemudian suara tersebut dalam berbentuk pulsa suara dipancarkan (biasanya dengan satuan ping).

Suara yang dipancarkan tersebut akan mengenai obyek (target), kemudian suara itu akan dipantulkan kembali oleh obyek (dalam bentuk echo) dan diterima kembali oleh alat transducer. Echo tersebut diubah kembali menjadi energi listrik; lalu diteruskan ke receiver dan oleh mekanisme yang cukup rumit hingga terjadi pemprosesan dengan menggunakan echo signal processor dan echo integrator.

Pemrosesan didukung oleh peralatan lainnya; komputer; GPS (Global Positioning System), Colour Printer, software program dan kompas. Hasil akhir berupa data siap diinterpretasikan untuk bermacam-macam kegunaan yang diinginkan.

Bila dibandingkan dengan metode lainnya dalam hal estimasi atau pendugaan, teknologi hydro-acoustic memiliki kelebihan, antara lain. Informasi pada areal yang dideteksi dapat diperoleh secara cepat (real time). Dan secara langsung di wilayah deteksi (in situ).

Kelebihan lain adalah tidak perlu bergantung pada data statistik. Serta tidak berbahaya atau merusak objek yang diteliti (friendly), karena pendeteksian dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan suara (underwater sound).

Menurut MacLennan and Simmonds (1992) hasil estimasi populasi adalah nilai absolut. Hydro-acoustic dapat digunakan dalam mengukur dan menganalisa hampir semua yang terdapat di kolom dan dasar air, aplikasi teknologi ini untuk berbagai keperluan antara lain adalah; eksplorasi bahan tambang, minyak dan energi dasar laut (seismic survey), deteksi lokasi bangkai kapal (shipwreck location), estimasi biota laut, mengukur laju proses sedimentasi (sedimentation velocity), mengukur arus dalam kolom perairan (internal wave), mengukur kecepatan arus (current speed), mengukur kekeruhan perairan (turbidity) dan kontur dasar laut (bottom contour).

Saat ini, hydro-acoustic memiliki peran yang sangat besar dalam sektor kelautan dan perikanan, salah satunya adalah dalam pendugaan sumberdaya ikan (fish stock assessment). Teknologi hydro-acoustic dengan perangkat echosounder dapat memberikan informasi yang detail mengenai kelimpahan ikan, kepadatan ikan sebaran ikan, posisi kedalaman renang, ukuran dan panjang ikan, orientasi dan kecepatan renang ikan serta variasi migrasi diurnal-noktural ikan. Saat ini instrumen akustik berkembang semakin signifikan, dengan dikembangkannya varian yang lebih maju, yaitu Multibeam dan Omnidirectional. Perangkat Echosounder memiliki berbagai macam tipe, yaitu single beam, dual beam (http://www.sinarharapan.co.id/berita/0501/19/ipt02.html).

Metode hydro-acoustic merupakan suatu usaha untuk memperoleh informasi tentang obyek di bawah air dengan cara pemancaran gelombang suara dan mempelajari echo yang dipantulkan. Dalam pendeteksian ikan digunakan sistem hidroakustik yang memancarkan sinyal akustik secara vertikal, biasa disebut echo sounder atau fish finder (Burczynski, 1986).

Penggunaan metode hydro-acoustic mempunyai beberapa kelebihan (Arnaya, 1991), diantaranya :

1. berkecepatan tinggi ;

2. estimasi stok ikan secara langsung dan wilayah yang luas dan dapat memonitor pergerakan ikan ;

3. akurasi tinggi ;

4. tidak berbahaya dan merusak sumberdaya ikan dan lingkungan, karena frekwensi suara yang digunakan tidak membahayakan bagi si pemakai alat maupun obyek yang disurvei.

Penggunaan teknologi ini sangat membantu dalam pencarian sumberdaya ikan yang baru, sehingga akan mempercepat pengambilan keputusan atau kebijakan, terutama untuk menetapkan daerah penangkapan ikan agar potensi ikan dapat dipertahankan (Riani, 1998).

Keterpaduan semua metode di atas dapat dilakukan dengan adanya kerjasama diantara pihak-pihak terkait. Citra yang diperoleh melalui satelit penginderaan jauh, misalnya dianalisis di Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) atau di instansi terkait lainnya. Data yang dihasilkan merupakan informasi dasar terhadap penentuan daerah potensi ikan. Data dan informasi juga dapat diperoleh melalui hasil survei akustik pada perairan yang sama selama beberapa waktu pengamatan, sehingga diharapkan dapat menghasilkan informasi yang lebih akurat tentang keberadaan ikan yang menjadi tujuan penangkapan. Informasi ini kemudian disampaikan kepada pihak pengguna, misalnya nelayan atau pengusaha penangkap ikan dalam melakukan operasi penangkapan sehingga kapal-kapal ikan dapat begerak ke daerah yang dimaksud, sehingga dengan demikian dapat menekan biaya operasional kapal-kapal tersebut (http://tumoutou.net/3_sem1_012/ke2_012.htm).

Gambar 2. Hasil Penangkapan Ikan dengan Bantuan Fishfinder dan GPS

Negara-negara yang maju pada sektor kelautan-perikanan (Norwegia, Jepang, Amerika Serikat, China dan Peru) bergantung pada teknologi akustik ini. Mereka menggunakan untuk melakukan eksplorasi sumberdaya dengan cepat, sehingga dapat mengeksploitasi dengan optimal, efisien dan ekonomis karena biaya eksplorasi yang murah dan waktu eksplorasi yang cukup singkat.

Selain itu eksploitasi yang dilakukan dapat lebih berwawasan lingkungan, berkesinambungan dan lestari, sebab sudah diketahui dengan jelas berapa potensi sumberdaya yang akan di eksploitasi tersebut, hanya perlu memilih kebijakan apa yang paling tepat untuk pengelolaan yang berkesinambungan dan lestari tersebut.

Hingga sekarang, teknologi hydro-acoustic ini belum banyak digunakan pada sektor kelautan-perikanan Indonesia, khususnya oleh perusahaan-perusahaan perikanan. Sebaiknya perusahaan-perusahaan tersebut mau memanfaatkan teknologi ini untuk kegiatan eksplorasi yang maksimal dan eksploitasi sumberdaya yang optimal (Donwill Panggabean, 2003).

Peralatan canggih berupa fish finder dan perlengkapan Global Positioning System (GPS) sebenarnya dapat diterapkan pada nelayan-nelayan yang ada di Indonesia karena hal tersebut dapat memudahkan nelayan mengetahui posisi ikan. Alat tersebut dimungkinkan dapat mengurangi beban nelayan akibat kenaikan Bahan Bakar Minyak (BBM) yang saat ini sedang dirasakan. Bantuan alat fishfinder dan GPS yang diberikan ini bisa mengirit BBM. Mereka hanya akan berlayar ke tempat yang terdapat gerombolan ikan di laut sehingga dapat meningkatkan produk ikan laut yang ada. Fishfinder yang digunakan juga dapat memberikan informasi mengenai suhu, arus, kesuburan klorofil dan lainnya. Sedangkan GPS akan memudahkan nelayan mengetahui koordinat keberadaan kapal mereka saat berlayar. Jelas sekali bahwa peranan atau aplikasi fish finder dan GPS dalam pencarian informasi keberadaan ikan sangatlah penting dan bermanfaat bagi nelayan.

Studi Sistem GPS BUOY

GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi yang berbasiskan satelit yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca, serta didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti, dan juga informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia (Abidin, 1995). Teknologi GPS mulai dikembangkan sekitar tahun 70-an oleh pihak militer Amerika Serikat melalui Departemen pertahanan USA yang digunakan untuk kepentingan militer negaranya. Seiring dengan perkembangan system ini, GPS telah digunakan secara luas di pelbagai bidang di luar kepentingan militer, dan dikembangkan tidak hanya di negara Amerika Serikat saja, melainkan di seluruh dunia.

Pada lingkup penelitian, GPS dapat digunakan untuk studi Geodinamika, deformasi, studi oseanografi, dan lain-lain. Salah satu hal yang menarik dari penggunaan GPS ini dalam keperluan oseanografi yaitu GPS Buoy System. GPS buoy System digunakan diantaranya untuk penentuan pasut lepas pantai, pasut pantai, studi pola arus, Tsunami EWS, dan lain-lain. GPS mampu memberikan ketelitian posisi sampai dengan ketelitian sentimeter bahkan milimeter. Untuk mencapai ketelitian yang tinggi dengan menggunakan GPS dalam studi GPS Buoy digunakan metoda kinematik diferensial baik itu secara real time (RTK) maupun kinematic post processing. Untuk beberapa kasus biasa digunakan Differential GPS (DGPS).

KONSEP DARI GPS BUOY

Konsep dari GPS buoy System yaitu menyimpan receiver GPS dan antenna ketika pada saat pengamatan pada sebuah pelampung. Dengan menggunakan metoda diferensial, yaitu satu receiver GPS berada pada pelampung dan satu lagi di titik referensi (di darat) yang letaknya beberapa kilometer dari buoy, kemudian (untuk kasus real time) titik referensi tersebut memberikan koreksi ke receiver di Buoy, maka posisi teliti dari Buoy dapat ditentukan.

Ketelitian dari posisi Buoy sangat bergantung pada system dan desain pengukuran, selain itu ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum buoy di coba. Kriteria utama untuk pengukuran GPS buoy yaitu menentukan syarat ketelitian posisi buoy dan peralatan yang menghasilkan data yang bagus untuk ketelitian yang diinginkan. Dari hal tersebut memunculkan pertanyaan Receiver GPS jenis apa yang harus digunakan, bagaimana metode pengambilan datanya, dan bagaimana cara mengolah datanya. Tipe Receiver GPS sangat penting dalam pengukuran ini karena receiver ini lah yang menghasilkan data untuk diolah, demikian juga ketelitian pengukuran akan bergantung pada bagaimana strategi pengambilan dan pengolahan datanya. Sebagai contoh, jika ketelitian yang diinginkan pada level sentimeter, maka GPS dual frequency dengan metoda diferensial akan memenuhi sarat ketelitian yang diinginkan tersebut. Pada sisi lain, jika ketelitian posisi yang diinginkan pada level 1-2 meter, maka kira-kira Receiver GPS dual frequency dengan metoda DGPS akan memenuhi ketelitian yang diinginkan.

Secara umum, untuk keperluan sistem GPS buoy, metode penentuan posisi yang biasa digunakan adalah RTK (yang dapat memberikan ketelitian dalam level sentimeter secara real time), kinematik diferensial post procesing apabila kita tidak memerlukan data real time (contoh pemodelan pasut), atau metode DGPS apabila untuk kasus-kasus tertentu hanya diperlukan ketelitian dalam level 1-2 meter saja.

TEKNIK PENENTUAN POSISI PADA SISTEM GPS BUOY

Seperti yang telah disebutkan si atas untuk GPS Buoy, metode penentuan posisinya bisa RTK (Real Time Kinematic), kinematik diferensial post proccesing, dan bisa juga DGPS (Differential Global Positioning System), tergantung kebutuhannya.

Sistem RTK (Real Time Kinematic) adalah suatu akronim yang sudah umum digunakan untuk Penentuan posisi real time secara diferensial yang menggunakan data fase. Sistem ini umumnya digunakan untuk Penentuan posisi obyek-obyek yang bergerak. Untuk merealisasikan tuntuan real-time nya, maka monitor station harus mengirimkan koreksi diferensial (fase) ke pengguna secara real time dengan menggunakan system komunikasi data tertentu.

Sistem kinematik diferensial post processing prinsipnya sama dengan RTK, hanya beda dalam hal sisi real time-nya. Pada sistem kinematik diferensial post processing sesuai dengan namanya (post processing) maka data dikumpulkan terlebih dahulu untuk kemudian diolah (secara manual) menggunakan software pengolahan data GPS.

Sistem DGPS adalah suatu akronim yang sudah umum digunakan untuk Penentuan posisi real time secara diferensial yang menggunakan data pseudorange. Sistem ini umumnya juga digunakan untuk penentuan posisi obyek-obyek yang bergerak. Untuk merelisasikan tuntuan real-time nya, maka monitor station harus mengirimkan koreksi diferensial ke pengguna secara real time dengan menggunakan system komunikasi data tertentu. Koreksi diferensial ini dapat berupa koreksi jarak (pseudorange) maupun koreksi koordinat. Dalam hal ini, yang umum digunakan adalah koreksi pseudorange. Koreksi koordinat jarang digunakan, karena koreksi ini menuntut bahwa stasiun referensi pengirim koreksi serta pengamat mengamati satelit-satelit yang sama, dimana hal ini tidak selalu dapat direalisasikan dalam operasional lapangannya.

————————————————————————————————————————————————–

FAKTOR PENGARUH KESALAHAN SIGNIFIKAN PADA SISTEM GPS BUOY

Kesalahan yang cukup signifikan pada GPS Buoy, salah satunya adalah efek ayunan antena. Efek ayunan antena merupakan kesalahan tinggi yang diakibatklan perubahan-perubahan posisi antena relatif terhadap permukaan laut. Untuk memperoleh tinggi muka air laut yang benar atau diasumsikan benar maka data sudut ayunan antenna harus diperoleh bersamaan dengan saat-saat pengamatan GPS dilakukan. Untuk menangani kesalahan ini maka alat GPS dapat ditambahkan dengan komponen lain yaitu tilt meter, atau GPS Buoy disusun oleh Receiver GPS lebih dari satu.

Dalam perjalanannya dari satelit GPS ke receiver pengamat, sinyal GPS akan dipengaruhi oleh beberapa kesalahan dan bias. Pada dasarnya kesalahan dan bias GPS dapat dikelompokan atas kesalahan dan bias yang terkait dengan satelit (berupa kesalahan jam satelit, ephemeris, dan selective availability), medium propagasi (berupa bias ionosfer dan bias troposfer ), Receiver GPS (meliputi kesalahan jam receiver, kesalahan yang terkait dengan antenna, dan noise), data pengamatan (seperti ambiguitas fase dan cycle slip), dan lingkungan sekitar receiver gps (multipath dan imaging). Terkait dengan sistem GPS Buoy, hal yang dapat mencolok dari jenis kesalahan dan bias ini (termasuk dalam kesalahan signifikan) adalah kesalahan multipath, karena air (laut) bersifat reflektif. Untuk menangani kesalahan multipath ini maka alat antena GPS disusun sedemikian rupa sehingga dapat menangkal efek multipath tersebut.

————————————————————————————————————————————————–

APLIKASI GPS BUOY SYSTEM

Aplikasi dari GPS Buoy System yang sekarang ini banyak kita jumpai, yaitu diantaranya untuk pengamatan pasut lepas pantai, pengamatan pasut pantai, GPS Buoy untuk koreksi radar altimetry, penentuan pola arus laut, Tsunami EWS, dan lain-lain.

Baru baru ini setelah terjadinya tsunami akibat gempa Aceh 2004, sistem GPS Buoy untuk Tsunami EWS banyak diperbincangkan, kemudian setelah itu juga bahkan banyak dibangun dibeberapa tempat sebagai bagian komponen system dari keseluruhan sistem EWS (Early Warning System). GPS Buoy menurut hasil percobaan, dapat mendeteksi sinyal gelombang tsunami yang muncul akibat terjadinya suatu gempa bumi di laut.

————————————————————————————————————————————————–

APLIKASI GPS BUOY PADA PENGAMATAN PASUT LEPAS PANTAI

Pengamatan pasang surut (pasut) laut umumnya dilakukan dipinggir pantai dengan menggunakan palem pasut ataupun peralatan tide gaug lainnya. Patut diingat disini bahwa karakteristik pasut yang diamati ditepi pantai umumnya hanya valid untuk kawasan dengan radius tertentu dari titik pengamatan. Diluar kawasan tersebut, seperti dilepas pantai, karakteristik pasut biasanya ditentukan secara tidak langsung, yaitu dengan melakukan prediksi menggunakan cotidal chart.

Dengan menggunakan GPS Buoy, pengamatan pasut dapat dilakukan secara langsung. Dalam hal ini, satu receiver GPS ditempatkan di pelampung yang dijangkarkan di dasar laut, dan satu reveiver lainnya ditempatkan di satu titik (bench mark) dipinggir pantai. Pada metoda ini, GPS digunakan untuk menentukan beda tinggi antara pelampung dengan benchmark tersebut dari waktu kewaktu.

————————————————————————————————————————————————–

APLIKASI GPS BUOY PADA PENGAMATAN PASUT PANTAI

Pengamatan pasang surut dengan tide gaug biasanya dilakukan dalam selang waktu tertentu (menit atau jam). Dalam selang waktu pengamatan tersebut mungkin saja dapat terjadi kehilangan informasi dari komponen high frekuensi-nya. GPS mampu mengamati posisi secara high rate (1 Hz), (posisi ditentukan tiap detik) sehingga dapat mengakomodasi sinyal high frekuensi yang mungkin ada di dalam komponen pasut yang akan kita amati, kemudian selanjutnya kita buatkan bentuk model pasutnya.

Dengan menggunakan GPS Buoy dalam pengamatan pasut yang dapat dilakukan secara high rate, dan bahkan secara real time, mungkin merupakan keunggulan dari sistem GPS Buoy ini apabila dibandingkan dengan pengamatan pasut biasa, atau setidaknya menjadi alat pelengkap (complementary) dari sistem pengamatan pasut yang ada, sehingga pemodelan pasut nantinya yang akan kita cari, akan lebih baik lagi kita dapatkan model akhirnya.

—————————————————————————————————————————————————

APLIKASI GPS BUOY UNTUK KOREKSI RADAR ALTIMETER

GPS Buoy dapat diaplikasikan untuk koreksi radar altimeter. Contohnya dibawah ini adalah koreksi radar altimeter yang dilakukan di Crosica. Radar yang akan dikoreksi/dikalibrasi yaitu TOPEX/Poseidon altimeter.

Sejak februari 2000, untuk setiap T/P overflight (seharian) sebuah GPS buoy berada pada track sekitar 10 km di lepas pantai. Perbandingan tinggi muka laut dengan GPS dan altimetry menghasilkan kesalahan altimetry. Dengan adanya GPS Buoy ini maka kesalahan nantinya dapat dikoreksi. Kontrol yang sistematik juga dilakukan dengan pengukuran menggunakan 3 tide guage sebelum dan sesudah overflight.

Contoh kalibrasi absolut yang terdapat di croscia, disitu mereka bisa melakukan perhitungan dengan GPS buoy dan membandingkannya dengan suatu pendekatan klasik. Di dalam study tersebut, data GPS telah diperoleh dengan receiver Sercel dan diolah dengan menggunakan software Geogenius, GDR dari PODAAC digunakan untuk pengolahan data altimetry.

————————————————————————————————————————————————–

APLIKASI GPS BUOY UNTUK STUDI POLA ARUS LAUT

Sistem GPS Buoy dapat digunakan untuk menentukan pola arus laut di suatu kawasan perairan. Caranya yaitu dengan menempatkan Receiver GPS pada suatu buoy (alat pelampung) yang bergerak bebas, bersama dengan perangkat pemancar data (transmiter) yang berfungsi mengirimkan data posisi. Karena adanya arus laut maka pelampung yang membawa receiver GPS, dan transmiter akan bergerak mengikuti arah pergerakan arus yang bersangkutan ( Ilustrasi dapat dilihat pada gambar disamping.

Dengan menentukan posisi pelampung dari waktu ke waktu menggunakan GPS, maka trajektori pelampung, yang mewakili arah pergerakan arus laut dalam selang waktu tertentu dapat di ketahui.

Untuk menentukan arah pergerakan arus laut yang relatif teliti dan memadai untuk keperluan praktis, yaitu dengan orde ketelitian posisi titik-titik sepanjang trajektori sebesar 1 – 5 meter, maka metoda penentuan posisi secara diferensial dengan menggunakan data pseudorange dapat digunakan. Seandainya ketelitian yang lebih tinggi diinginkan maka data fase-lah yang harus digunakan.

—————————————————————————————————————————————————

Studi GPS BUOY yang dilakukan KK GEODESI

Studi GPS Buoy oleh KK Geodesi bekerjasama dengan BPPT dilaksanakan di teluk Jakarta, sekitar 10 kilometer di lepas pantai kawasan Dadap, Tanggerang. Pengamatan dilaksanakan dalam periode 15 sampai dengan 25 april 2000, menggunakan dua receiver GPS tipe geodetik dual frekuensi Trimble 4000 SSE dan Trimble 4000 SSI, dimana satu receiver ditempatkan di stasiun referensi di darat dan satunya di pelampung. Stasiun referensi berada di halaman Laboraturium lapangan UPT Baruna Jaya BPPT di daerah Dadap.

Dalam pengamatan satelit GPS, kedua receiver menggunakan interval data pengamatan sebesar 0.5 detik. Koordinat stasiun referensi ditentukan secara diferensial dari stasiun IGS BAKOSURTANAL yang berada di Cibinong Bogor. Sementara itu antena GPS dari sistem pelampung GPS di lepas pantai ditambatkan dengan tali pada suatu bagan penangkap ikan di lepas pantai. Sedangkan receiver GPS dan batere yang digunakan ditempatkan di atas bagan tersebut.

Untuk mengecek hasil pengamatan variasi muka laut dengan sistem pelampung GPS ini, digunakan juga data pasut dari stasiun pasang surut pemanen milik PERUM PELABUHAN II yang terletak sekitar 10 kilometer dari lokasi pelampung GPS.

Pengolahan data GPS dilakukan dengan menggunakan software GPS, dimana hasil pengolahannya berupa koordinat antena pelampung GPS dalam lintang, bujur, dan tinggi ellipsoid dari epok per epok, relatif terhadap stasiun referensi di Dadap. Penentuan koordinat antena GPS ini menggunakan data fase yang ambiguitas fasenya ditentukan dengan metode on the fly [Abidin, 1993]. Hasil pengolahan data GPS dengan data Pasut memperlihatkan pola yang relatif sama. Perbedaannya terdapat dalam komponen frekuensi tinggginya (riak dan gelombang) yang hanya diperoleh dari GPS, dan tidak teramati pasut.

Sumber; kelompok keilmuan geodesi, Fakultas ilmu dan teknologi kebumian

Geomatika adalah disiplin ilmu modern yang mengintegrasikan proses akuisisi, pemodelan, analisis, dan pengelolaan data yang bereferensi secara spasial. Dengan berdasar pada kerangka kerja ilmiah geodesi, geomatika menggunakan sensor-sensor terestris, kelautan, udara dan dirgantara untuk memperoleh data spasial dan yang lainnya. Geomatika juga melibatkan proses transformasi data bereferensi spasial dari sumber-sunber yang berlainan ke dalam sistem informasi bersama yang memiliki karakteristik akurasi yang sudah baik.

Istilah Geomatika sendiri berkaitan dengan ilmu, teknologi dan seni yang mengintegrasikan disiplin-disiplin ilmu, antara lain, geodesi, surveying, pemetaan, penentuan posisi (positioning), teknik geomatika, navigasi, kartografi, penginderaan jauh, fotogrametri, SIG, GPS, Geospasial dll.

Data Spasial

Pengertian umum dari istilah data spasial adalah suatu data yang memiliki referensi spasial atau posisi geografis (geo-referenced). Data spasial, seperti juga data untuk berbagai disiplin lain, dapat berupa angka, teks, maupun gambar. Sedangkan posisi yang menjadi acuan tersebut – dari pendekatan statistik spasial dan juga SIG – dapat berupa posisi dalam ruang yang kontinyu (geostatistik), dalam ruang lattice, atau dalam bentuk pola titik (point pattern atau cluster) (Cressie 1993). Gambar 1. memperlihatkan perbedaan ruang referensi spasial yang biasa dipakai sebagai referensi data spasial.

Dengan pendekatan statistik spasial dapat dijelaskan bahwa data spasial merupakan hasil keluaran (outcome) dari pengamatan/percobaan yang dilakukan pada satu posisi geografis tertentu, Z_xi_,dengan Z bisa berisi satu variabel(uni-variate) maupun multi-variabel (multi-variate) yang bisa berasal dari berbagai sumber yang berbeda. Dalam konsep SIG, Z ini dapat dianalogikan sebagai kumpulan basisdata lapisan-lapisan (layers) atribut data tertentu. Sedangkan xiadalah posisi yang bisa satu dimensi (1D), dua dimensi (2D), tiga dimensi (3D), ataupun empat dimensi (4D) dengan dimensi ke-empat adalah dimensi waktu t.

Sebelum era satelit navigasi, georeferensi yang banyak dipakai untuk keperluan geodesi dan pemetaan adalah datum lokal. Elipsoid yang dipilih pada umumnya hanya cocok (fit) untuk menjadi referensi pengukuran dan pemetaan pada daerah itu saja. Dengan alasan tersebut, setiap negara memilih dan mendefinisikan sendiri kerangka referensi dan datum.

Perkembangan globalisasi pada berbagai bidang juga membawa dampak pada kerangka referensi koordinat. Georeferensi yang dipakai saat ini adalah satu sistem kerangka koordinat (datum) yang bersifat global, yaitu WGS (World Geodetic Datum) 1984, yang juga menjadi datum untuk sistem satelit navigasi GPS. Sistem referensi global mulai digunakan saat sistem TRANSIT Doppler dimanfaatkan untuk menentukan posisi sejumlah titik-titik (stasiun) kerangka dasar geodesi dan pemetaan. Saat itu digunakan referensi ellipsoid NWL-9D yang kemudian diadopsi menjadi GRS 1967. Di Indonesia, titik datum yang ditentukan dengan sistem TRANSIT Doppler adalah titik Datum Padang yang kemudian didefinisikan sebagai ID74 (Indonesian Datum 1974). Ketika sejumlah parameter lain ikut diperhitungkan dalam penentuan datum, mulai dirilislah WGS 1972 yang kemudian dipertajam menjadi WGS84 (Seeber 1993).

Global Positioning System (GPS)

Sesuai dengan tujuan pembangunannya, teknologi satelit navigasi GPS telah menjadi satu teknologi yang relatif mudah dan murah untuk mewujudkan posisi geografis dan waktu. Walaupun, tentu ada suatu keterbatasan antara biaya yang diinvestasikan dengan ketelitian (presisi, precision, internal accuracy) dan ketepatan (akurasi, accuracy, reliability) yang akan diperoleh (Seeber 1993, p. 324-326). Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas hasil survai GPS terutama adalah jenis peralatan dan metoda pengukuran serta metoda pengolahan data yang digunakan.

Peralatan penerima sinyal GPS (receiver) bervariasi dari kelas rakitan sendiri, kelas navigasi dengan ketelitian 20 meteran, sampai kelas geodetik yang mampu mengukur sampai ketelitian milimeter. Variasi receiver ini terutama berkaitan dengan jenis jam atom (clock) yang dipakai dan jenis data (kode dan gelombang pembawa) yang bisa direkam (Kaplan 1996).

Dari sisi metoda pengukuran dapat dibedakan antara metoda pengukuran statik dengan pengukuran kinematik. Metoda pengukuran statik mengasumsikan bahwa antenna receiver tidak bergerak terhadap kerangka referensi, sedangkan metoda pengukuran kinematik menggunakan asumsi bahwa antena receiver bergerak terhadap titik referensi. Sedangkan dari sisi metoda pengolahan data, dapat dibedakan antara pengolahan satu titik (single point positioning – SPS, absolute positioning) dan pengolahan baseline (differential positioning, relative positioning) tunggal maupun dalam bentuk jaring.

Berdasarkan variasi-variasi kemungkinan penggunaan teknologi di atas, dapat diurutkan sejumlah kemungkinan aplikasi GPS mulai dari yang paling teliti (dan paling mahal) untuk keperluan ilmiah sampai yang paling seadanya (dan paling murah) untuk keperluan hiburan. Dalam rangka pembangunan informasi spasial, GPS dapat berperan mulai dari realisasi referensi koordinat dengan survai yang sangat teliti sampai pada kegiatan pematokan yang merupakan aplikasi hasil analisis informasi spasial.

Satelit GPS

Satelit GPS pertama kali diluncurkan pada tahun 1978 dan mengorbit pada ketinggian 20.200km dan yang mutakhir (satelit GPS ke-52) diluncurkan 6 November tahun lalu. Satelit GPS tidak bersifat geostasioner –posisi relatif tetap pada garis ekuator, mengorbit satu bidang dengan putaran bumi– seperti satelit yang kita pakai untuk komunikasi internet dan siaran televisi, namn mengorbit dua kali dalam satu hari (kecepatan linearnya mungkin sama dengan kecepatan linear satelit geostasioner, tetapi karena orbitnya lebih rendah bisa mengelilingi bumi dua kali dalam 24 jam, bandingkan dengan kecepatan linear satelit LEO yaitu 8km perdetik, tentunya kecepatan linear satelit MEO lebih tinggi).

Seluruh satelit GPS mengorbit sambil mem-broadcast sinyal ke bumi. Sinyal yang dikirimkan adalah waktu atom epoch, koordinat satelit, inklinasi, kecepatan orbit dan lain sebagainya yang berguna bagi GPS receiver dalam menentukan posisi secara presisi. Sebuah GPS receiver bisa menentukan posisi koordinat lintang/bujur serta elevasi di atas permukaan laut secara tepat apabila menerima sinyal dari empat satelit GPS, jika hanya tiga sinyal yang didapat maka elevasi tidak akan akurat.

Setiap satelit mem-broadcast sinyal yang dibedakan dengan kode CDMA dan perbedaan perioda waktu pada frekuensi yang sama. GPS receiver mengkalkulasi 4 sinyal satelit yang didapat dengan database internal yang sudah terstandar tersedia. Elevasi bisa ditentukan akibat perhitungan delay setiap sinyal dari setiap satelit, delay ini kemudian dianggap sebagai jarak (range), disebut kemudian sebagai pseudorange. Ketika GPS receiver menerima 4 sinyal satelit maka pada saat itu posisi GPS receiver menjadi irisan empat garis sinyal satelit, dari sinilah posisi presisi GPS receiver bisa ditentukan, yaitu koordinat Lintang, Bujur dan Elevasi. Referensi waktu pada GPS receiver tidak harus akurat, cukup dengan tingkat akurasi dalam jangka yang pendek (misalnya cukup dalam hitungan menit) karena untuk selanjutnya referensi waktu akan didapatkan dari sinyal satelit, yang merupakan waktu atom, atomic clock.

Penentuan posisi GPS pun tak luput dari faktor kesalahan, kesalahan tersebut bisa timbul dari:

Referensi waktu, untuk ketepatan minimal 4 sinyal satelit harus didapat.

Ionosfer, kondisi cuaca memengaruhi delaynya waktu penerimaan sinyal, sebagai koreksi satelit mengirimkan sinyal lain pada frekuensi yang berbeda, sebagai komparasi perhitungan untuk mencapai presisi.

Multipath, GPS receiver tidak hanya menerima sinyal dari satelit tapi bisa saja dari pantulan, dari perangkat lain di daratan dan sebagainya. GPS mengirimkan sinyal pada frekuensi L1 (1575, 42MHz), L2 (1227, 60MHz) yang dipakai untuk koreksi karena ionosfer, L3 (1381, 05MHz), L4 (1841, 40MHz) dan L5 (1176, 45MHz).

Selective Availability, awalnya kalangan sipil tidak bisa menangkap semua sinyal GPS namun setelah Bill Clinton membuka hak pemakaian GPS ini maka kalangan sipil bisa lebih mendapatkan kepresisian posisi GPS.

Ke depan mungkin perangkat telepon selular akan dilengkapi GPS dan dibuat massal, sehingga pengguna dan operator mampu menjejak posisi. Salah satu kelemahan dasar GPS adalah receiver harus berada di ruang terbuka. Mungkin juga suatu saat BTS selular GSM dan CDMA bisa berfungsi sebagai relay satelit GPS, sehingga di dalam ruangan atau di basement posisi bisa ditentukan secara tepat.

Kegunaan GPS Secara Umum

Militer

GPS digunakan untuk keperluan perang, seperti menuntun arah bom, atau mengetahui posisi pasukan berada. Dengan cara ini maka kita bisa mengetahui teman dan lawan untuk menghindari salah target ataupun menentukan pergerakan pasukan.

Navigasi

GPS banyak juga digunakan sebagai alat navigasi seperti kompas. Beberapa jenis kendaraan telah dilengkapi dengan GPS untuk alat bantu navigasi dengan menambahkan peta, sehingga dapat digunakan untuk memandu pengendara mengetahui jalur yang sebaiknya dipilih untuk mencapai tujuan yang diinginkan.

Sistem Informasi Geografis

Untuk keperluan Sistem Informasi Geografis, GPS sering juga diikutsertakan dalam pembuatan peta, seperti mengukur jarak perbatasan ataupun sebagai referensi pengukuran.

Pelacak_kendaraan

Kegunaan lain GPS adalah sebagai Pelacak kendaraan, dengan bantuan GPS pemilik kendaraan/pengelola armada bisa mengetahui ada di mana saja kendaraan/aset bergeraknya berada saat ini.

Pemantau gempa

Bahkan saat ini, GPS dengan ketelitian tinggi bisa digunakan untuk memantau pergerakan tanah, yang ordenya hanya mm dalam setahun. Pemantauan pergerakan tanah berguna untuk memperkirakan terjadinya gempa, baik pergerakan vulkanik ataupun tektonik.

Pada lingkup penelitian, GPS dapat digunakan untuk beberapa studi seperti:

Geodinamika dengan menempatkan titik- titik pantau di beberapa lokasi yang dipilih, secara periodik maupun kontinyu untuk ditentukan koordinatnya secara teliti dengan menggunakan metode survei GPS.

Ground deformation pada tubuh gunungapi dengan cara menempatkan beberapa titik di beberapa lokasi yang dipilih, ditentukan koordinatnya secara teliti dengan menggunakan metode survei GPS. Dengan mempelajari pola dan kecepatan perubahan koordinat dari titik-titik tersebut dari survei yang satu ke survei berikutnya, maka karakteristik ground deformation pada tubuh gunung api akan dapat dihitung dan dipelajari lebih lanjut.

Studi mengenai ionosfer dan troposfer. Satelit GPS memancarkan sinyal-sinyal gelombang elektromagnetik yang sebelum diterima oleh antena receiver GPS akan melewati medium lapisan-lapisan atmosfer yaitu ionosfer dan troposfer. Dalam kedua lapisan ini, sinyal GPS akan mengalami gangguan (bias) sehingga jarak yang dihitung akan memberikan nilai yang mengandung kesalahan. Jarak digunakan untuk menghitung posisi titik. Dalam lingkup kajian GPS, kedua lapisan ini menjadi bias tersendiri yang harus dikoreksi sebelum menentukan posisi titik.

Studi oseanografi dengan GPS buoy system digunakan diantaranya untuk penentuan pasut lepas pantai, pasut pantai, studi pola arus, tsunami EWS, dan lain-lain. GPS mampu memberikan ketelitian posisi sampai dengan ketelitian sentimeter bahkan milimeter. Untuk mencapai ketelitian yang tinggi dengan menggunakan GPS dalam studi GPS Buoy digunakan metoda kinematik diferensial baik itu secara real time (RTK) maupun cinematic post processing.

Untuk beberapa kasus biasa digunakan Differential GPS (DGPS).

Studi gempa bumi. Data GPS dapat dengan baik melihat deformasi yang mengiringi tahapan mekanisme terjadinya Gempa Bumi. Studi mengenai tahapan mekanisme gempa ini akan sangat berguna dalam melakukan evaluasi potensi bencana alam gempa bumi, untuk memperbaiki upaya mitigasi dimasa datang.

Meskipun ketelitian GPS sudah cukup akurat, namun kelemahan GPS adalah ketika melakukan pengukuran komponen tinggi. Komponen tinggi GPS mempunyai ketelitian yang lebih rendah dibandingkan komponen horisontal disebabkan oleh faktor geometri satelit yang tidak memungkinkan pengamatan di bawah horison, sehingga kekuatan ikatan jaring untuk komponen tinggi lebih lemah, kemudian adanya beberapa bias seperti bias troposfer yang akan mempengaruhi tingkat ketelitian (memperjelek ketelitian) yang lebih pada komponen tinggi. Hasil penelitian seorang engineer GPS bernama Jaldelhag (1995) menyatakan bahwa ketelitian komponen tinggi GPS lebih rendah sekitar 3 kalinya ketelitian horizontal. Saat ini telah banyak aplikasi dari teknologi GPS untuk memonitor land subsidence (penurunan tanah), platform (struktur) subsidence, inflasi dan deflasi gunung api yang memanfaatkan komponen tinggi (tinggi elipsoid) yang diberikan sistem GPS.

Di Indonesia sendiri, GPS telah berhasil digunakan dalam studi geodinamika di daerah Sulawesi, studi mekanisme gempa bumi aceh, pemantauan deformasi gunung api di Jawa dan Bali dan banyak studi kasus lain yang dilakukan oleh Kelompok Keilmuan Geodesi Mahasiswa Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung.

Pengukuran dan Pemetaan Titik Dasar Teknik

Titik-titik dasar teknik diperlukan sebagai kerangka dasar referensi nasional. Secara sederhana dapat dijelaskan bahwa titik-titik ini diperlukan untuk pemetaan bidang tanah secara nasional, di mana letak, ukuran, luas dan dimensi lain dari suatu bidang tanah dapat diketahui dan direkonstruksi secara tepat dan akurat.

Tingkatan titik dasar teknik dibagi menjadi lima tingkatan, yaitu: titik dasar orde 0, orde 1, orde 2, orde 3, dan orde 4. Titik dasar orde 0 dan 1 dilaksanakan dan dibangun oleh Badan Koordinasi Survey dan Pemetaan Nasional (BAKOSURTANAL). Titik dasar orde 2 dan 3 dilaksanakan oleh BPN Pusat, sedangkan titik dasar orde 3 dapat dilaksanakan oleh Kantor Wilayah BPN Propinsi, dan titik dasar orde 4 umumnya dilaksanakan oleh Kantor Pertanahan Kabupaten/Kota.

Pengukuran titik dasar teknik orde 2, 3, dan 4 dilaksanakan dengan menggunakan metoda pengamatan satelit atau metoda lainnya. Metoda yang dimaksud adalah penentuan posisi dengan Global Positioning System (GPS). Sedangkan penetapan titik dasar teknik orde 4 umumnya dilaksanakan melalui pengukuran terestris dengan cara perapatan dari titik-titik dasar orde 3.

GPS adalah sistem penentuan posisi dan radio navigasi berbasis satelit yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus (simultan) dan dalam segala keadaan cuaca, memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi secara teliti, dan juga informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia. Dengan penghapusan Selective Availability (SA) pada sistem GPS oleh Amerika Serikat, maka ketelitian posisi absolut secara real time yang tinggi dapat meningkat secara signifikan.

Sistem koordinat nasional menggunakan koordinat proyeksi Transverse Mercator Nasional dengan lebar zone 3 derajat atau kemudian disebut TM-3 derajat. Sedangkan model matematik bumi sebagai bidang referensi adalah spheroid pada datum WGS-1984 (Sistem Koordinat Kartesian Terikat Bumi). Pusatnya berimpit dengan pusat massa bumi, sumbu Z-nya berimpit dengan sumbu putar bumi yang melalui CTP (Conventional Terrestrial Pole), sumbu X-nya terletak pada bidang meridian nol (Greenwich), dan sumbu Y-nya tegak lurus sumbu-sumbu X dan Z dan membentuk sistem tangan kanan.

(Sumber: PMNA/KaBPN No.3 Tahun 1997 dan DR. Hasanuddin Z. Abidin: Penentuan Posisi Dengan GPS dan Aplikasinya; Penghapusan SA pada Sistem GPS dan Dampaknya Bagi Survei dan Pemetaan).

Pengukuran dan Pemetaan Bidang Tanah

Melalui pengikatan kepada titik-titik dasar orde 4, maka dilaksanakan pengukuran tanah bidang per bidang. Bidang-bidang tanah hasil pengukuran kemudian dipetakan dalam Peta Dasar Pendaftaran. Peta ini berskala 1:1000 atau lebih besar untuk daerah perkotaan, 1:2500 atau lebih besar untuk daerah pertanian, dan 1:10000 atau lebih kecil untuk daerah perkebunan besar. Peta ini harus mempunyai ketelitian planimetris lebih besar atau sama dengan 0,3 mm pada skala peta.

Sebelum suatu bidang tanah diukur, wajib dipasang dan ditetapkan tanda-tanda batasnya, setelah mendapat persetujuan dari pemilik tanah yang berbatasan langsung. Apabila sampai dilakukannya penetapan batas dan pengukuran bidang tanah tidak tercapai kesepakatan mengenai batas-batasnya (terjadi sengketa batas), maka ditetapkan batas sementara yang menurut kenyataannya merupakan batas bidang-bidang tanah yang bersangkutan. Kepada yang bersengketa diberitahukan agar menyelesaikannya melalui Pengadilan.

Pengukuran bidang tanah dapat dilakukan secara terestrial, fotogrametrik, atau metoda lainnya. Pengukuran terestris adalah pengukuran dengan menggunakan alat ukur theodolite berikut perlengkapannya seperti: pita ukur, baak ukur, electronic distance measurement (EDM), GPS receiver, dan lain sebagainya.

Adapun pemetaan secara fotogrametrik adalah pemetaan melalui foto udara (periksa foto simulasi di atas). Hasil pemetaan secara fotogrametrik berupa peta foto tidak dapat langsung dijadikan dasar atau lampiran penerbitan Sertipikat Hak atas Tanah. Pemetaan secara fotogrametrik tidak dapat lepas dari referensi pengukuran secara terestris, mulai dari penetapan ground controls (titik dasar kontrol) hingga kepada pengukuran batas tanah. Batas-batas tanah yang diidentifikasi pada peta foto harus diukur di lapangan.

Penggunaan GPS dan Citra Satelit dalam Survey Teknis dan Desain dalam Koridor

Bila anda akan merencakanan suatu koridor baru baik untuk jalan rel maupun jalan raya, maka anda akan dihadapkan pada kurangnya informasi yang uptodate soal peta dasar topografi (Peta Rupa Bumi Indonesia). Apalagi daerah yang didesain adalah wilayah Sumatera. Beberapa masalah yang ada adalah:

Berdasarkan informasi dari pihak BAKOSURTANAL, peta topografi atau rupa bumi untuk sebagian besar wilayah Sumatera baik yang berupa kertas maupun digital merupakan terbitan Dinas Topografi AD tahun 1974 dengan skala 1:50000.

Tidak tersedianya peta skala 1:25000 dapat diatasi dengan banyaknya data di internet berupa peta satelit baik berupa foto satelit Quick Bird ataupun citra satelit IKONOS produksi tahun 2000-2002.

Menurut Ditjen Geologi dan Sumber Daya Mineral, peta geologi berskala 1:100.000 – 1:250.000 memakai peta US ARMY terbitan tahun 1953 sebagai peta dasar. Datum peta ini adalah Datum Batavia (Bessel 1846). Transformasi datum harus dilakukan ke datum internasional WGS84 atau datum Indonesia Datum IDN95.

Peta-peta tersebut diatas tidak lengkap dalam menampilkan kontur. Sebagai tambahan referensi untuk terrain, maka data SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) dari NASA tahun 2000, dapat menghasilkan kontur dengan kerapatan sampai 0.5 m.

Pemakaian GPS tipe navigasi akan diperlukan untuk melengkapi peta 1:50.000 diatas dan tracing desain alinyemen baru di lapangan. GPS tipe ini mempunyai akurasi 5-15 meter.

Agar semua peta, baik itu peta topografi, peta geologi, peta tata guna lahan maupun peta kepemilikan tanah yang ada akan dirubah dan digitasi kedalam peta GIS sehingga dapat dilakukan superimpose terhadap layer-layer yang ada. Dengan demikian dapat terlilhat apakah alinyemen yang baru melewati daerah patahan atau tidak, melewati lahan milik siapa dan lainnya.

Inderaja untuk Pertanian dengan GPS

Teknologi penginderaan jauh (inderaja) memiliki banyak kegunaan untuk diaplikasikan di bidang pertanian, di antaranya untuk memonitor kondisi tanaman, estimasi produksi, deteksi hama dan penyakit tanaman, mengontrol penggunaan herbisida, pemupukan, kekurangan air, dan bahkan pendugaan sifat tanah.

Di antara aplikasi inderaja untuk pertanian, pemantauan kondisi tanaman adalah yang paling banyak digunakan. Sejak 1990-an, National Agricutural Statistic Service (NASS) menggunakan data Advanced Very High Resolution Radio meter (AVHRR) dari satelit National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) untuk memonitor kondisi tanaman di Amerika Serikat. Pengaruh banjir besar terhadap tanaman pertanian di Midwest pada tahun 1993 dan awal musim dingin 1995, kekeringan parah di daerah gandum pada tahun 1996, dan keterlambatan tanam pada tahun 1996 di sentra produksi gandum telah dimonitor menggunakan data tersebut. Di Thailand, penelitian menggunakan Japanese Earth Resources Satelite (JERS) bertujuan untuk mengkaji kekeringan.

Di masa yang akan datang, teknologi inderaja dapat digunakan secara komersial, seperti pengelolaan lahan perkebunan secara precision farming system agar lebih efisien. Untuk hamparan lahan yang lebih luas, misalnya hamparan lahan pertanian di dataran rendah atau dataran tinggi yang mengharuskan adanya perlakuan budi daya yang bervariasi, telah dikembangkan metode precision agriculture yang mengkombinasikan data remote sensing dengan GPS dan GIS.

Hal yang menarik adalah pekembangan aplikasi inderaja untuk tanaman komersial dan asuransi tanaman. Di bidang komersialisasi pertanian, data inderaja digunakan untuk identifikasi, inventarisasi areal tanam, dan estimasi potensi hasil dan nilai panen. Informasi inderaja dapat juga digunakan untuk mendeteksi kondisi hara lahan. Data tentang kondisi kerusakan berguna untuk pengelolaan tanaman dan akurasi perhitungan pembayaran asuransi tanaman.

Di Arkansas, Amerika Serikat, data satelit Landsat 5 membantu para pengacara untuk membatalkan klaim kerusakan tanaman kapas yang terjadi beberapa tahun sebelumnya, yang sebenarnya tidak pernah ditanami. Di Eropa, pemerintahan menggunakannya untuk pengelolaan subsidi petani. Salah satu data yang digunakan untuk tujuan tersebut adalah European Remote Sensing (ERS).

Teknologi inderaja untuk pertanian perlu diadopsi dan diaplikasikan di Indonesia yang merupakan negara agraris.

GPS untuk Mengukur Muka Laut

Pemanfaatan teknologi Global Positioning System (GPS) untuk mengukur tinggi muka laut, dinilai memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan teknologi lainnya. Sejumlah cara digunakan untuk mengukur tinggi muka laut. Di antaranya dengan memanfaatkan satelit altimetri. Namun, altimetri ternyata memiliki resolusi rendah sebab pengukuran dilakukan secara global. Apalagi jika telah mendekati pantai maka ketelitiannya semakin berkurang.

Selain itu, pengukuran melalui stasiun pasang surut yang dilengkapi sumur atau pipa yang terhubung ke laut. Pasang surut air dapat terukur melalui sensor yang ada di dalam stasiun tersebut. Teknik ini memiliki keterbatasan karena hanya mampu melakukan pengukuran di sekitar lokasi pasang surut saja.

Jika pengukuran tinggi muka laut di lokasi yang agak jauh dari pantai maka ketelitiannya akan berkurang. Pasalnya kita harus membuat pemodelan lagi, sedangkan seperti kita ketahui selama ini, pengkuran pasang surut air sifatnya time dependent dan spatial dependent. Melalui penggunaan teknologi Global Positioning System (GPS) ini, keterbatasan dari kedua teknik pengukuran dapat tertutupi. Ini Karena GPS mampu mengukur baik di daerah pantai maupun di bagian laut yang bergelombang sekalipun.

Meski demikian, isu yang paling penting sekarang adalah pembangunan infrastruktur database yang lebih baik. Sebab, selama ini di Indonesia, infrastruktur tak terbangun dengan baik. Pembangunan infrastruktur yang lebih baik akan memberikan referensi untuk mengetahui tinggi muka laut lebih baik pula. Selama ini memang ada stasiun pasang surut yang berada di sejumlah wilayah tetapi setiap tempat itu memiliki karakter pasang surut yang berbeda.

Di samping itu, teknologi GPS memungkinkan untuk mencegah kerugian negara dalam menentukan batas wilayah. Perbatasan wilayah laut suatu negara biasanya ditentukan dengan menghitung garis pantai, berdasarkan air pasang yang paling tinggi atau keadaan air yang paling surut, melalui stasiun pasang surut.

Padahal, stasiun tersebut kerap memiliki karakter yang berbeda-beda di setiap wilayah. Akibatnya hasil pengukuran pun berbeda. Tak heran jika banyak nelayan dari negara asing yang dengan tenangnya mengeruk kekayaan laut kita, seakan dianggap wilayah laut negaranya.

Sumber: http://fadlysutrisno.wordpress.com [15/07/2010]