analisis pengaruh total electron content (tec) di...

24

FORUM TEKNOLOGI Vol. 05 No. 1

ANALISIS PENGARUH TOTAL ELECTRON CONTENT (TEC) DILAPISAN IONOSFER PADA DATA PENGAMATAN GNSS RT-PPP

Oleh :

Syafril Ramadhon

ABSTRAK

Metode Real Time Point Precise Positioning (RT-PPP) merupakan teknologi penentuanposisi menggunakan Global Navigation Satellite Systems (GNSS) terkini yang efektif danefisien. Hal tersebut disebabkan karena dengan metode tersebut tidak dibutuhkan adanyatitik ikat (base) dan lamanya penentuan posisi dengan akurasi 4 cm dibawah satu menit.Berbeda dengan penentuan posisi menggunakan teknologi Global Positioning Systems(GPS)/GNSS konvensional yang membutuhkan adanya base, dan lamanya waktupengukuran untuk mencapai ketelitian 2 cm sampai dengan 4 cm selama 30 menit hinggadua jam tergantung panjang baseline. Masalah yang muncul adalah pada metode RT-PPPkoreksi yang diberikan hanya koreksi jam dan orbit satelit, sedangkan koreksi terhadapkesalahan dan bias medium propagasi, khususnya bias ionosfer melalui proses differencingdata tidak diberikan, seperti halnya pada metode konvensional diferensial GPS/GNSS.Dalam penelitian ini akan diberikan analisis pengaruh Total Electron Content (TEC) dilapisanionosfer terhadap ketelitian data pengamatan GNSS dengan metode RT-PPP dan kisaranketelitian data pengamatan berdasarkan jumlah TEC di lapisan ionosfer denganmembandingkan posisi titik-titik yang ditentukan menggunakan metode statik diferensialdalam moda jaringan dengan posisi titik-titik yang ditentukan dengan metode RT-PPP. Darihasil penelitian terdapat pengaruh TEC pada ketelitian posisi dalam metode RT-PPP yangrelatif kecil pada pagi hari, dan terus meningkat pada tengah hari dan cenderung menurunpada sore hari. Pengaruh TEC pada ketelitian posisi mencapai maksimum pada kisaranwaktu pukul 10.30 WIB sampai dengan pukul 13.00 WIB dengan selisih jarak berkisar antara30 cm hingga 1.2 m

Kata Kunci : GNSS RT-PPP, TEC, Ionosfer, Ketelitian, Posisi

BAB I. PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Precise Point Positioning (PPP) adalahmetode penentuan posisi yangmengaplikasikan koreksi jam dan orbitsatelit dengan memanfaatkan data stasiunjaringan data global untuk melakukankegiatan penentuan posisi dengan hanyamenggunakan satu receiver GlobalNavigation Satelite System (GNSS).Metode PPP berbeda dengan metodepenentuan posisi secara presisi yang

umum digunakan saat ini, yaitu denganmetode diferensial.

Dalam metode diferensial, untukmendapatkan hasil dengan ketelitian tinggimembutuhkan data dari stasiun referensilain yang telah diketahui koordinatnyauntuk kemudian dilakukan prosespenselisihan (differencing) data, ataudengan kata lain dibutuhkan minimal duareceiver GPS dengan satu receiverditempatkan di stasiun referensi. Dalam halini jelas metode PPP mempunyaikeunggulan dibanding metode diferensial,dengan hanya menggunakan satu buah

25


receiver GNSS saja, sehingga kebutuhanakan receiver lain dan stasiun referensidapat dihilangkan. Kekurangan lain darimetode diferensial adalah keterbatasanjarak baseline antara receiver GNSS distasiun referensi (base) dan receiverGNSS untuk menentukan posisi titik/objek(rover). Jarak optimal baseline antara basedan rover adalah kurang dari 20 km,karena semakin panjang baseline, makapengaruh kesalahan orbit dan refraksiionosfer akan semakin besar (Abidin,1994). Dengan hanya menggunakan satubuah receiver, maka secara umum denganmengaplikasikan metode PPP, makaterdapat efisiensi terkait jumlah pekerja(surveyor), waktu pengamatan, dantentunya biaya survey.

Metode GNSS PPP yang saat inidikembangkan adalah metode Real TimePPP (RT-PPP). Perbedaan dengan metodePPP adalah metode tersebut tetapdibutuhkan pengolahan data (post-processing) untuk menghasilkan koordinatyang presisi, sedangkan dengan metodeRT-PPP data posisi titik yang presisididapat secara langsung (Real-Time) tanpapengolahan data. Yang menjadi ganjalanterkait dengan metode RT-PPP adalahdengan metode tersebut, koreksi yangdiberikan hanya koreksi jam dan orbitsatelit, sedangkan koreksi terhadapkesalahan dan bias medium propagasi,khususnya bias ionosfer tidak diberikan,dikarenakan tidak dilakukannya prosesdifferencing data seperti metodekonvensional diferensial GNSS.

I.2 Identifikasi Masalah

Permasalahan yang dikedepankandalam penelitian ini adalah apakahketelitian data pengamatan GNSS denganmetode RT-PPP dipengaruhi oleh TotalElectron Content di lapisan ionosfer

sebagai akibat tidak dilakukannya prosesdifferencing data.

I.3 Rumusan Masalah

Masalah yang dikedepankan dalampenelitian ini adalah untuk memberikananalisis tentang pengaruh Total ElectronContent (TEC) dilapisan ionosfer terhadapketelitian data pengamatan GNSS denganmetode RT-PPP sebagai akibat tidakdilakukannya proses differencing data.

I.4 Tujuan Penulisan

Memberikan analisis pengaruh TotalElectron Content (TEC) dilapisan ionosferterhadap ketelitian data pengamatanGNSS dengan metode RT-PPP dankisaran ketelitian data pengamatanberdasarkan jumlah TEC di lapisanionosfer.

I.5 Sistematika Penulisan

Bab I PendahuluanMenguraikan latar belakang, identifikasimasalah, perumusan masalah, tujuanpenulisan, dan sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan PustakaBab ini menjelaskan tentang penentuanposisi dengan GNSS dengan metodedifferensial static dalam moda jaring;teknologi GNSS RT-PPP; serta biasIonosfer.

Bab III MetodologiDalam bab ini dibahas tentang sistematikapenelitian dan penjelasan untuk setiaptahapan kegiatan penelitian

Bab IV Hasil dan AnalisisDalam Bab ini diberikan hasil pengolahandata

Bab IV AnalisisDalam Bab ini diberikan analisis terhadapdata penentuan posisi dengan metode

26


diferensial statik dalam moda jaringan danperbandingan antara data tersebut denganhasil penentuan posisi dengan metode RT-PPP.

Bab IV Kesimpulan dan SaranDalam bab ini diberikan kesimpulanpenelitian dan juga saran untuk penelitianselanjutnya.

II. TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Metode Differensial Statik

Dalam penggunaannya GNSS dapatdigunakan secara absolut, yaitu metodepenentuan posisi dengan hanyamenggunakan satu buah receiverGPS/GNSS. Namun metode ini hanyamemberikan ketelitian dengan kisaran 3 s.d10 m (Abidin, 2006). Ketelitian tersebutdapat ditingkatkan dengan menggunakanmetode diferensial. Pada penentuan posisisecara diferensial, posisi suatu titik (rover)ditentukan relatif terhadap titik lainnya yangtelah diketahui koordinatnya (stasiunreferensi/base) seperti yang diilustrasikanpada gambar 2.1.

Gambar 2.1. Prinsip pengukuran diferensial

Pada metode diferensial, dilakukanpengurangan data yang diamati oleh duareceiver GNSS pada waktu yang sama(bertampalan) yang bertujuan untukmereduksi dan menghilangkan beberapajenis kesalahan dan bias data GPS.

Pereduksian dan pengeliminasiankesalahan dan bias ini akan meningkatkanakurasi dan presisi data sehingga akanmeningkatkan tingkat akurasi dan presisiposisi yang diperoleh dengan kisaran mmsampai dengan centimeter.

Metode penentuan posisi secaradiferensial statik adalah penentuan posisititik-titik yang diam (statik) dalam jangkawaktu tertentu tergantung jarak antarabase dan rover sehingga ukuran lebih padasuatu titik pengamatan yang diperolehdengan penentuan posisi statik biasanyalebih banyak. Hal ini menyebabkan tingkatketelitian posisi yang didapatkan umumnyarelatif tinggi (dapat mencapai orde mm).

Pada prinsipnya, Metode GPS statikdilakukan dengan menggunakan metodepenentuan posisi statik secara diferensialdengan menggunakan data fase. Dalamhal ini pengamatan satelit GPS umumnyadilakukan baseline per baseline selamaselang waktu tertentu (beberapa puluhmenit sampai beberapa jam tergantungtingkat ketelitian yang diinginkan) dalamsuatu jaringan (kerangka) dari titik-titikyang akan ditentukan posisinya. Surveipenentuan posisi dengan metode GPSstatik dapat dilaksanakan dalam modajaringan dan moda radial. Pemilihan keduamoda tersebut akan mempengaruhiketelitian posisi titik yang diperoleh, waktupenyelesaian survei, serta biayaoperasional survei. Moda radial umumnyamenghasilkan tingkat ketelitian posisi yangrendah, namun waktu survei lebih cepatyang berdampak pada biaya operasionalyang lebih rendah dibandingkan denganmoda jaringan. Gambar 2.2 berikutmemberikan ilustrasi moda jaringan danradial dalam survei GPS statik.

27


Gambar 2.2. Moda jaringan dan modaradial dalam survei statik GPS (Abidin,

2006)

Dalam moda jaringan, perludiperhatikan tentang baseline trivial.Baseline trivial adalah baseline yang dapatditurunkan dari baseline-baseline lainnyadari satu sesi pengamatan. Baseline yangbukan trivial dinamakan sebagai baselinebebas (independent). Pada satu sesipengamatan, jika ada sejumlah n receiveryang beroperasi secara simultan, makaakan ada sebanyak (n-1) baseline bebasyang dapat terdiri dari beberapa kombinasi.Set dari (n-1) baseline bebas yang akandigunakan dapat mempengaruhi kualitasdari posisi titik yang diperoleh. Baselinetrivial dan baseline bebas apabiladigunakan empat receiver GPS secarasimultan diilustrasikan pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Ilustrasi Baseline bebas dan trivial

Dalam pengolahan data, baseline trivialtidak boleh disertakan dalam prosespengolahan. Oleh karena itu ketikapengamatan, apabila terdapat baselinetrivial, maka pengukuran terhadap baselinetersebut harus diulang. Dasar penyebabbaseline trivial tidak boleh disertakandalam pengolahan data adalah:

1. Spesifikasi geometris jaring menjaditidak terpenuhi.

2. Informasi yang masuk ke dalamperataan jaringan menjadi berkurang.

3. Tingkat ketelitian dari titik yangdiperoleh secara teoritis akanberkurang.

4. Hasil yang diberikan oleh hitungperataan jaring tidak mencerminkankondisi yang sebenarnya, atau dengankata lain tidak realistis.

5. Pengikutsertaan baseline trivial dalamperataan jaringan akan memberikanhasil perataan yang terkesan lebihpresisi dibandingkan kondisi yangsebenarnya.

28


6. Karena pada dasarnya tidak adainformasi tambahan, maka tingkatketelitian titik yang diperoleh relatif tidakakan berubah.

7. Karena semakin banyaknya baselineyang terlibat, maka beban pengolahandata semakin bertambah.

II.2 Teknologi GNSS RT-PPP

GNSS RT-PPP merupakan teknologibaru dalam dunia penentuan posisi ekstra-terestris. Kelebihan dari teknologi inidibanding metode diferensial GNSS yangada sekarang ini adalah dapat mencapaiketelitian 4 cm tanpa menggunakan titikikat/base sebagai stasiun referensi (PT.GPSlands Indosollutions, 2014). Umumnyastasiun referensi merupakan titik-titikBench Mark (BM) ataupun stasiunContinuous Operating (GPS) ReferenceSystems (CORS) yang tersebar. Dengankeberadaan teknologi GNSS RT-PPP, para

pengguna tidak harus membuat kerangkadasar untuk membuat stasiun referensiataupun meminta otorisasi penggunaandata CORS pada instansi yangbersangkutan.

Teknologi GNSS RT-PPP dapatmencapai ketelitian yang presisi tanpaadanya proses differencing data antarabase dan rover. Hal ini dikarenakanteknologi GNSS RT-PPP memanfaatkanjaringan stasiun CORS global yang dapatmenghitung koreksi orbit satelit yangpresisi dan jam satelit, sehingga diklaimdapat menghasilkan ketelitian posisihorisontal sebesar 4 cm, dengan waktuinisiasi kurang dari satu menit untukmengirimkan informasi orbit dan jam satelityang dibutuhkan melalui sinyal L-bandkepada satelit geostasioner, untukkemudian dikirimkan kepada receiverGNSS yang digambarkan pada gambar2.4.

Gambar 2.4 konfigurasi RT-PPP (GPSLand Indosolutions, 2014)

Dalam hal pelaksanaan pekerjaansurvey menggunakan teknologi RT-PPP,untuk mencapai ketelitian cm tersebuthanya diperlukan waktu kurang dari satumenit untuk setiap objek yang akanditentukan posisinya tanpa adanya titik ikat(untuk inisiasi awal biasanya dibutuhkanwaktu sekitar 15 – 20 menit) . Berbedahalnya dengan metode diferensial static,

untuk mencapai ketelitian cm, diperlukanwaktu 10 sampai dengan 120 menit(tergantung jarak antara base dan rover)ditambah dengan pengolahan data. Untukmetode RTK, ketelitian yang didapatadalah 1-5 cm dalam waktu kurang darisatu menit, namun diperlukan titik ikatdengan radius jarak yang memungkinkanradio link memberikan data dari base ke

29


rover ataupun sinyal koreksi dari stasiunContinue Operated Reference System(CORS) terdekat. Dengan teknologi RT-PPP, kegiatan penentuan posisi denganGPS/GNSS menjadi lebih efisien.

II.3 Bias Ionosfer

Ionosfer adalah lapisan di atmosferdimana terdapat sejumlah elektron bebasyang dapat mempengaruhi perambatangelombang radio. Lapisan ionosfer terletakantara 60 – 1000 km di atas permukaanbumi. Jumlah elektron dan ion bebas padalapisan ionosfer tergantung pada besarnyaintensitas radiasi matahari serta densitasgas pada lapisan tersebut (Davies, 1990;dalam Abidin 2006).

Sinyal dari satelit GPS ketika melewatilapisan ionosfer akan dipengaruhi ion-ionbebas (elektron) sehingga mempengaruhiperambatan sinyal GPS. Lapisan ionosfertersebut mempengaruhi kecepatan, arah,polarisasi, dan kekuatan sinyal GPS yangmelaluinya. Pengaruh terbesar dari lapisanionosfer ini adalah pada kecepatan sinyal,

sehingga akan langsung mempengaruhinilai ukuran jarak dari pengamat ke satelit.Ionosfer akan memperlambat pseudorangeyang menyebabkan ukuran jarak menjadilebih panjang, dan mempercepat fase yangmenyebabkan ukuran jarak menjadi lebihpendek dengan bias jarak (dalam unitpanjang) yang sama besarnya. Besarnyabias jarak karena efek ionosfer tergantungpada konsentrasi elektron sepanjanglintasan sinyal serta frekuensi sinyal yangbersangkutan. Sementara, konsentrasielektron sendiri tergantung pada beberapafaktor, terutama aktivitas matahari danmedan magnet bumi yang keduanyatergantung pada lokasi geografis, musim,dan waktu.

Aktivitas temporal ionosfer yangbersifat harian didapatkan secara empirikyang disesuaikan dengan aktivitasmatahari yang relatif tinggi. Nilai TEC(Total Electron Content) yang terbesarbiasanya terjadi pada jam dua siang waktusetempat, seperti yang ditunjukkan gambar2.5 berikut.

Gambar 2.5. Variasi Harian TEC (Abidin, 2005)

Dari gambar tersebut dapatdisimpulkan bahwa pada malam hari,sesuai dengan aktivitas matahari, hargaTEC relatif lebih kecil dibandingkan padasiang hari. Pada penentuan posisi denganGPS, jadwal pengamatan GPS sebaiknyadisesuaikan dengan variasi harian dariaktivitas ionosfer, kecuali apabilamenggunakan GPS dual frekuensi.

Aktivitas ionosfer selaras denganaktivitas matahari. Salah satu aktivitasmatahari adalah jumlah sunspot yangnampak pada permukaan matahari.Semakin banyak jumlah sunspot padapermukaan matahari, maka aktivitasmatahari akan semakin tinggi. Daripengamatan terhadap matahari didapatkanbahwa jumlah sunspot mempunyai siklussekitar 11 tahun. Sunspot yang maksimum

30


terjadi adalah pada tahun 1955 danminimum di tahun 1960. Ditahun 1965 an,jumlah sunspot kembali meningkat,begitupun di tahun 1970 an, jumlahsunspot mencapai jumlah minimum. Olehkarena itu, dalam perencanaanpengukuran GNSS, saat maksimumsunspot sebaiknya dihindari.

III. METODOLOGI

Dalam penelitian ini dibahas tahapan-tahapan kegiatan yang dilakukan untukdapat mangakomodir kegiatan analisisdata. Secara umum metodologi daripenelitian terkait analisis data pengamatanGNSS-RTPPP terhadap TEC di lapisanionosfer diberikan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1 Metodologi Penelitian

Secara detil tahapan-tahapan penelitiandijelaskan sebagai berikut:

1. Identifikasi MasalahDalam penelitian ini, masalah yang

dikedepankan adalah bagaimana pengaruhTotal Electron Content (TEC) dilapisanionosfer terhadap ketelitian datapengamatan GNSS dengan metode RT-PPP sebagai akibat tidak dilakukannyaproses differencing data, dan kisaranketelitian data pengamatan berdasarkanjumlah TEC di lapisan ionosfer.

2. Studi LiteraturUntuk memberikan dasar solusi atas

masalah tersebut maka dilakukan kajian

literatur terkait metode RT-PPP dan biasionosfer. Melalui studi literatur didapatkanbahwa TEC terbesar di lapisan ionosferadalah pada waktu jam 14.00 waktusetempat. Oleh karena itu, sesuai dengangambar 2.5 terkait variasi harian TEC akandilakukan pengamatan GNSS denganmetode RT-PPP di waktu dimana jumlahTEC minimal dan maksimal.

3. Identifikasi Faktor-Faktor PendukungSolusi MasalahUntuk mengetahui tingkat ketelitian data

GNSS RT-PPP maka dilakukanpengukuran untuk menentukan koordinat3-dimensi terhadap lima titik denganmenggunakan metode diferensial statik

31


dalam moda jaring dan metode RT-PPP.Dalam hal ini hasil koordinat 3-dimensimenggunakan metode diferensial statikmenggunakan metode jaring adalahsebagai data yang dianggap benar. Hasiltersebut kemudian dibandingkan denganhasil pengukuran kelima titik tersebutdengan menggunakan metode RT-PPPyang dilakukan pada waktu pagi hinggasore hari untuk mengetahui pada pukulberapa aktivitas ionosfer palingmempengaruhi hasil pengukuran.

a. Pengukuran dengan Metode DiferensialStatik Dengan Moda JaringPenentuan posisi titik-titik denganmetode ini dilakukan denganmenggunakan tiga buah receiver GPSGeodetik merk Topcon dengan titik ikatyang sudah diketahui koordinatnya.Kegiatan pengukuran dilakukan di Jl.Kaliurang kilometer 14 Daerah IstimewaYogyakarta. Jumlah baseline bebasdalam pengukuran ini berjumlah 10buah. Gambar 3.2 memberikan petatitik-titik yang akan diukur dengandengan baseline bebas pengukuran.

Gambar 3.2 Peta Pengukuran GPS Metode Diferensial Statik Dalam Moda Jaring

Karena receiver GPS yang digunakanberjumlah tiga buah, maka dibagi 3 timuntuk mengukur baseline dengan waktupengukuran untuk setiap sesi adalah 30menit, sehingga untuk mengukurseluruh baseline tersebut dengan tiga

receiver GPS diperlukan lima sesipengukuran. Tabel 3.1 memberikanilustrasi kegiatan pengukuran denganMetode Diferensial Statik Dalam ModaJaring.

Tabel 3.1 Ilustrasi Kegiatan Pengukuran

TimSesi 1 Moving Sesi 2 Moving Sesi 3

(09.00 – 09.30 ) (09.30 – 09.45 ) (09.45 – 10.15 ) (10.15 – 10.30 ) (10.30 – 11.00 )

Tim 1 B B 4

Tim 2 1 5 5

Tim 3 3 3 3

Baseline yangDiukur

B-1B-3

B-53-5

4-53-4

Tim

32


Sesi 4 Moving Sesi 5

(11.15 – 11.45 ) (11.45 – 12.00 ) (12.00 – 12.30 )

Tim 1 4 1

Tim 2 2 2Tim 3 3 3

Baseline yangDiukur

2-42-3

1-21-3

Setelah dilakukan kegiatanpengukuran, maka langkahselanjutnya adalah pengolahan datadengan menggunakan perangkat lunakSKI PRO. Pengolahan data terdiri daridua tahapan umum, yaitu prosespengolahan baseline dan pengolahanjaring. Hasil keluaran dari tahapanpengolahan data adalah data koordinat3-dimensi titik-titik yang ditentukankoordinatnya.

b. Pengukuran dengan Metode RT-PPPPengukuran dengan metode ini

dilakukan menggunakan alat TrimbleNett R8 dengan dua tahapan, yaitu

tahapan inisialisasi dan tahapanpengukuran. Tahapan inisialisasidilakukan dengan maksud agar datakoreksi RT-PPP dari satelitgeostasioner bisa stabil di ketelitianyang diharapkan. Lamanya tahapinisialisasi adalah 20 menit. Setelahtahapan inisialisasi dilakukanpengukuran di lima titik yang akanditentukan kordinatnya pada waktu-waktu tertentu dari pagi hingga sorehari.

IV. HASIL

IV.1 Hasil Koordinat 3-dimensiMenggunakan Metode DiferensialStatik Dengan Moda Jaring

Tabel 4.1 Hasil Pengolahan Data Koordinat Menggunakan Metode Diferensial Statik Dengan ModaJaring

Titik Easting (m) Northing (m)Tinggi Ellipsoid

(m)Sd. Easting

(m)Sd. Northing

(m)Sd. Tinggi

(m)

BASE 436072.7540 9159096.0000 807.3710 0 0 0

PM1 436121.6815 9159137.1044 811.6392 0.0058 0.004 0.0128

PM2 436079.7658 9159157.3809 811.8741 0.0052 0.0035 0.0089

PM3 436037.9132 9159137.3408 808.8246 0.0032 0.0023 0.0051

PM4 436002.8495 9159163.1997 810.4082 0.0052 0.0032 0.0091

PM5 435991.8613 9159118.6195 806.6470 0.0043 0.0028 0.0076

33


IV.2 Hasil Koordinat 3-dimensi Menggunakan Metode RT-PPP

Tabel 4.2 Hasil Koordinat Menggunakan Metode RT-PPP

Titik WaktuPengukuran Easting (m) Northing (m) Tinggi

Ellipsoid (m)

PM1

10:02:24 436121.682 9159137.121 811.56310:07:11 436121.636 9159137.071 811.62310:42:45 436121.768 9159137.226 811.69111:09:27 436121.597 9159137.213 811.69211:16:35 436121.687 9159136.708 812.31312:11:56 436122.958 9159137.200 810.09814:14:39 436121.714 9159137.049 811.23214:16:18 436121.680 9159137.044 811.16314:27:00 436121.743 9159137.002 811.27014:26:30 436121.862 9159137.047 811.13014:36:00 436122.013 9159137.122 810.945

PM2

9:09:59 436079.824 9159157.352 811.84210:02:34 436079.821 9159157.434 811.82411:03:06 436079.446 9159157.430 811.91911:28:56 436079.876 9159157.480 812.61812:27:28 436079.885 9159157.388 812.17513:46:56 436079.927 9159157.348 811.58414:00:15 436079.838 9159157.387 811.54914:02:56 436079.855 9159157.387 811.61414:05:00 436079.880 9159157.394 811.66314:06:07 436079.863 9159157.396 811.65614:08:55 436079.832 9159157.384 811.629

PM3

9:49:53 436037.870 9159137.298 808.87110:03:29 436038.050 9159137.342 808.80210:30:57 436037.855 9159137.361 808.87811:13:24 436037.626 9159137.451 809.08212:00:10 436038.042 9159137.361 808.96113:36:43 436038.010 9159137.347 808.48913:21:46 436038.000 9159137.339 808.46413:07:48 436038.006 9159137.348 808.50513:49:57 436038.006 9159137.335 808.51713:51:55 436037.995 9159137.340 808.536

PM4

9:49:51 436002.721 9159163.082 810.39910:24:56 436003.021 9159163.514 810.52010:01:50 436002.908 9159163.236 810.59211:19:00 436002.788 9159163.183 810.31011:41:50 436002.775 9159163.105 810.39014:43:54 436002.975 9159163.194 810.31914:42:56 436002.984 9159163.204 810.16214:43:58 436002.983 9159163.180 810.22215:01:12 436002.967 9159163.199 810.13715:02:48 436002.950 9159163.189 810.148

PM5

9:06:45 435991.905 9159118.622 806.72810:18:39 435991.230 9159118.682 806.42710:37:46 435992.027 9159118.528 806.98011:15:53 435991.953 9159118.565 806.51911:40:45 435991.407 9159118.455 806.93615:08:32 435991.969 9159118.645 806.45415:10:30 435991.955 9159118.629 806.47315:05:13 435991.953 9159118.643 806.400

34


Titik WaktuPengukuran Easting (m) Northing (m) Tinggi

Ellipsoid (m)

15:14:55 435991.946 9159118.641 806.40915:16:59 435991.955 9159118.635 806.428

V. ANALISIS

Analisis data dilakukan pada hasilpengukuran dengan metode diferensialstatis moda jaringan dan hasilperbandingan jarak antara koordinat hasilpengukuran dengan metode diferensialstatik sebagai hasil yang dianggap benardengan hasil pengukuran menggunakanmetode RT-PPP di setiap waktupengukuran.

V.1 Analisis Koordinat HasilPengukuran Metode Diferensial StatikModa Jaringan

Dalam kegiatan ini diukur lima titikberdasarkan data dari titik ikat base.Dengan menggunakan moda jaringan,dilakukan lima sesi pengukuran denganmenggunakan tiga buah receiver GPSGeodetik yang menghasilkan 10 buahbaseline pengukuran. Apabiladibandingkan dengan metode statik dalammoda radial, jumlah sesi pengukuranadalah tiga buah sesi dengan jumlahbaseline 5 buah. Dari segi efisiensi danefektifitas pengukuran tentunya metodediferensial radial lebih baik dibandingkandengan metode diferensial jaringan.

Bertolak belakang dari segi efisiensi danefektifitas, metode diferensial statik dalammoda jaringan memberikan ketelitian posisiyang lebih baik dibandingkan dalam modaradial karena setiap titik diamati lebih darisatu kali, sehingga data ukuran lebih lebihbanyak. Berbeda halnya dengan metoderadial, dimana satu titik hanya diukur satukali, sehingga tidak ada ukuran lebih padatitik tersebut.

Dalam penelitian ini dipilih modajaringan dengan dasar bahwa koordinathasil pengukuran dengan metode ini akandijadikan sebagai acuan yang dianggapbenar bagi koordinat hasil pengukurandengan metode RT-PPP. Dari tabel 4.1tentang data koordinat hasil pengukurandengan metode diferensial statik metodejaringan didapat kisaran standar deviasiposisi horisontal (easting dan northing)yang terendah pada angka 0.0028 m dantertinggi 0.0058 m. Untuk standar deviasiketelitian tinggi, yang terendah adalah0.051 m dan yang tertinggi adalah 0.0128.Gambar 5.1 memberikan grafis standardeviasi pada koordinat hasil pengolahandata metode diferensial statik dalam modajaringan.

Gambar 5.1. Standar deviasi 3D koordinat dengan metode diferensial Satik Jaringan

35


Ketelitian komponen horisontal darikoordinat ditunjukkan oleh besaran standardeviasi easting dan northing yang rendah(< 6 mm), sehingga titik-titik tersebutmempunyai ketelitian yang baik dan dapatdijadikan sebagai acuan untukdibandingkan dengan hasil pengukuranRT-PPP. Ketelitian komponen tinggi yangditunjukkan oleh besaran standar deviasitinggi lebih besar daripada komponenhorisontal. Ketelitian komponen tinggi yangditentukan menggunakan alat GPSumumnya 2-3 kali lebih rendahdibandingkan komponen horisontalnya(Abidin, 1994). Hal tersebut dikarenakansatelit-satelit yang bisa diamati hanyaberada di atas horison, dan efek darikesalahan dan bias umumnya adalahmemanjang atau memendekkan ukuran,yang dalam hal ini yang paling terpengaruhadalah komponen tinggi.

V.2 Analisis Data Pengukuran MetodeDiferensial Statik vs RT-PPP

Dalam kegiatan penelitian ini, dilakukanpengukuran koordinat di titik PM1, PM2,PM3, PM4 dan PM5 dengan metode RT-PPP dalam waktu-waktu tertentu. Hasilpengukuran tersebut kemudiandibandingkan dengan data koordinat hasilpengukuran dengan metode diferensialstatik dalam moda jaringan.

Di titik PM1, selisih antara koordinat hasilpengukuran metode diferensial statik danRT-PPP semakin besar seiring denganbertambahnya jam, hingga mencapaipuncaknya pada pukul 12.11 menit WIB,seperti yang diilustrasikan pada gambar5.2. Setelah pukul 12.00, besarnya selisihcenderung turun, meskipun tidak sekecilselisih di pagi hari. Secara kuantitatif,besarnya selisih jarak berkisar antara 1.7cm hingga 39 cm

Gambar 5.2 Perbandingan Koordinat Diferensial Statik dan RT-PPP vs Waktu Pengamatan di titik PM1

Di titik PM2, selisih antara koordinat hasilpengukuran metode diferensial statik danRT-PPP semakin besar seiring denganbertambahnya jam, hingga mencapaipuncaknya pada pukul 11.03 menit WIB,seperti yang diilustrasikan pada gambar

5.3. Setelah pukul 11.00 WIB, besarnyaselisih cenderung stabil, dan setelah pukul13.00 WIB besarnya cenderung turun,meskipun tidak sekecil selisih di pagi hari.Secara kuantitatif, besarnya selisih jarakberkisar antara 6 cm hingga 32 cm

36



Di titik PM3, selisih antara koordinat hasilpengukuran metode diferensial statik danRT-PPP cenderung naik pada siang hari,hingga mencapai puncaknya pada pukul11.13 menit WIB, seperti yangdiilustrasikan pada gambar 5.4. Setelah

pukul 11.00 WIB, besarnya selisihcenderung menurun, meskipun tidaksekecil selisih di pagi hari. Secarakuantitatif, besarnya selisih jarak berkisarantara 6 cm hingga 30 cm


Di titik PM4, selisih antara koordinat hasilpengukuran metode diferensial statik danRT-PPP cenderung menurun dan setelahpukul 11.00 WIB besarnya cenderungstabil. Terdapat perbedaan denganpengamatan pada titik-titik sebelumnya,dimana pada pagi hari di pukul 09.49 WIBhingga pukul 10.24 WIB besarnya selisihkoordinat justru mencapai puncaknya. Halini disebabkan antara lain karena

banyaknya obstruksi di sekitar lingkunganpengamatan di titik PM4 dan kualitas sinyalpembawa GPS pada waktu tersebut.Secara kuantitatif, besarnya selisih jarakberkisar antara 6 cm hingga 30 cm.Ilustrasi Perbandingan KoordinatDiferensial Statik dan RT-PPP vs WaktuPengamatan di titik PM4 di berikan padagambar 5.5

37



Di titik PM5, selisih antara koordinat hasilpengukuran metode diferensial statik danRT-PPP cenderung kecil dan meningkat disiang hari. Pada pukul 10.24 WIB besarnyamencapai maksimal, dan cenderung turunpada pukul 11.19 WIB dan kembalimeningkat pada pukul 11.41 WIB. Pada

pukul 14.00 hingga 15.00 WIB besarnyaselisih cenderung stabil. Secara kuantitatif,besarnya selisih jarak berkisar antara 4 cmhingga 60 cm. Ilustrasi PerbandinganKoordinat Diferensial Statik dan RT-PPP vsWaktu Pengamatan di titik PM5 di berikanpada gambar 5.6


Secara umum besarnya selisih antarakoordinat diferensial statik dan RT-PPPrelatif kecil dipagi hari dan cenderungmembesar pada siang hari. Umumnyaselisih terbesar adalah antara pukul 10.30WIB hingga pukul 13.00 WIB, dancenderung turun pada sore hari. Haltersebut mengindikasikan bahwa terdapatpengaruh Total Electron Content (TEC)pada lapisan ionosfer pada sinyalpembawa GNSS, sehingga ketelitian posisisemakin menurun. Hal tersebut diakibatkansemakin siang, maka intensitas radiasi

matahari dan densitas gas semakinmeningkat yang berakibat pada semakinbertambahnya jumlah elektron dan ionbebas pada lapisan matahari yangmempengaruhi tingkat ketelitian GPS. Haltersebut terjadi karena tidak dilakukanproses diferencing data pada metode RT-PPP seperti halnya dilakukan pada metodediferensial.

38


VI. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Terdapat pengaruh Total ElectronContent (TEC) pada ketelitian posisidalam metode RT-PPP sebagai akibattidak adanya diferencing data sepertihalnya pada metode diferensialkonvensional.

Pengaruh TEC pada tingkat ketelitianposisi relatif kecil pada pagi hari, danterus meningkat pada tengah hari dancenderung menurun pada sore hari.

Pengaruh TEC pada ketelitian posisimencapai maksimum pada kisaranwaktu pukul 10.30 WIB sampai denganpukul 13.00 WIB dengan selisih jarakberkisar antara 30 cm hingga 1.2 m.

Saran

Dilakukan penelitian sejenis terhadapGNSS dengan teknologi RT-PPP jenis laindi lokasi yang lain untuk meneliti tingkatpengaruh TEC pada GNSS denganteknologi RT-PPP lainnya dan pengaruhlokasi pengukuran pada tingkat ketelitiandata posisi.

Daftar Pustaka

Abidin, H.Z. (2006). Penentuan Posisi Dengan GPS dan Aplikasinya. Jakarta: PT. PradnyaParamita

Abidin, H.Z. (1994). Penentuan Posisi Dengan GPS. Bandung: Penerbit ITB.

Andreas, Heri. (2014). Teknologi CORS dan RT-PPP. Bandung : Teknik Geodesi danGeomatika FITB ITB.

PT. GPSlands Indo Solutions. (2014). Trimble Pro- XRT Land Administration With RTX untukAplikasi Topografi Survey Seismik Darat. Bahan Presentasi

analisis pengaruh total electron content (tec) di...

Documents