ELECTRONIC SURVEY

Oleh

Arif Kurniawan (3512100061)

Arief Yusuf Efendi (352100024)

Taufiq Rifai (3510100045)

Eduardus Bill (3510100050)

Teknik Geomatika

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh November

Surabaya

2013

BAB 1

1. Latar BelakangSurveying adalah bagian dari ilmu geodesi yang mempelajari cara-cara pengukuran di permukaan bumi dan di bawah tanah untuk menentukan posisi relative atau absolute titik pada permukaan tanah, di atasnya atau di bawahnya, dalam memenuhi kebutuhan seperti pemetaan dan penentuan posisi relative suatu daerah. Untuk memperoleh dan mengetahui hal tersebut kegiatan yang dilakukan mulai dari orientasi medan, pengukuran, pengolahan data, serta produk hasil berupa peta.

Surveying sekarang menjadi sangat penting untuk cara hidup yang modern. Kemajuan teknologi dan kebutuhan masyarakat akan produk-produk di bidang survey dan pemetaan semakin hari semakin meningkat, karena sangat penting dibutuhkan alat yang bisa memproses dan pengambilan data dengan cepat, maka untuk memenuhi kebutuhan tersebut diciptakan alat seperti Total station, GPS, dll. Alat alat tersebut menggunakan komponen-komponen elektronik, oleh karena itu disebut elektronik surveying karena alat-alatnya menggunakan komponen elektronik.

2. Perumusan Masalah Alat-alat apa saja yang digunakan dalam survey secara elektronik

pada pemetaan teristris? Bagian-bagian apa saja yang terdapat dalam masing-masing alat

survey elektronik? Apa saja kekurangan dan kelebihan dalam penggunaan masing-

masing alat survey elektronik tersebut?

3. Tujuan Mengetahui alat-alat yang digunakan dalam survey elektronik Dapat mengetahui bagan-bagian pada setiap alat agar tepat dalam

penggunaannya Dapat mengetahui konsep survey elektronik

BAB 2

3

1. Tinjauan PustakaDasar-dasar dari survey elektronik sama dengan survey yang menngunakan

alat konvensional (seperti Theodolit) diantaranya adalah pengukuran sudut dan jarak untuk menentukan posisi dari suatu titik. Jika dua sudut dan satu sisi dari sebuah segitiga diketahui, maka semua sudut dan jarak dari segitiga tersebut dapat ditentukan. Dengan demikian untuk mendapatkan koordinat suatu titik dapat dilakukan dengan cara mengukur sudut dan jarak dari titik yang sudah diketahui koordinatnya. Di dalam pemetaan, titik-titik di permukaan bumi dikelompokkan menjadi dua kelompok besar yaitu kelompok titik kerangka dasar dan kelompok titik-titik detail. (Soetomo,2002).

Titik Kerangka DasarTitik kerangka dasar ada 2 yaitu kerangka control horizontal dan kerangka

control vertical.

a. Kerangka Kontrol HorizontalKerangka dasar horisontal merupakan kerangka dasar pemetaan yang memperlihatkan posisi satu titik terhadap titik lain pada posisi horisontal, merupakan posisi dua dimensi dari suatu objek di permukaan Bumi dan diproyeksikan pada bidang datar. Titik tersebut berupa koordinat pada bidang datar (X,Y), dalam sistem proyeksi tertentu, dan dalam satu sistem koordinat tertentu. Sistem koordinat yang dimaksud disini adalah sistem koordinat kartesian bidang datar. (Mansur,2004)

Metode Poligon

Poligon adalah serangkaian garis berurutan yang panjang dan arahnya telah ditentukan dari pengukuran lapangan. Pengukuran poligon merupakan pekerjaan menetapkan stasiun poligon dan membuat pengukuran yang perlu,adalah salah satu cara paling dasar dan paling banyak dilakukan untuk menentukan letak nisbi titik-titik.

Sedangkan metode poligon adalah suatu cara penentuan posisi horizontal banyak titik dimana titik satu dan lainnya dihubungkan satu sama lain dengan pengukuran sudut dan jarak sehingga membentuk rangkaian

3

titik-titik (poligon). Poligon terbagi menjadi tiga menurut bentuknya, antara lain :a. Poligon Terbuka

Poligon terbuka adalah suatu poligon yang titik awal dan titik akhirnya merupakan titik yang berlainan artinya kedua titik itu tidak bertemu pada suatu tempat (Chatarina 2004).

b. Poligon Tertutup

Poligon tertutup adalah suatu poligon ang titik awal dan titik akhirnya bertemu pada suatu tempat (titik) yang sama. Pada poligon ini, walaupun tanpa ikatan sama sekali koreksi sudut dan koreksi koordinatnya, tetap dapat dilakukan mengingat titik awal dan titik akhir berada pada titik yang sama (Chatarina 2004).

c. Poligon Bercabang

Poligon ini adalah suatu poligon yang dapat mempunyai simpul satu atau lebih dari titik simpul, yaitu titik dimana cabang itu terjadi. Cabang ini

A CE

B D F

Gambar 3.1 Poligon Terbuka

DE

A C

B

Gambar 3.2 Poligon Tertutup

5

biasanya terbuka, Tetapi bisa juga cabang ini tetutup pada cabang lain (Chatarina 2004).

Berdasarkan titik ikatnya, poligon dibedakan sebagai berikut :a. Poligon Terikat Sempurna

Suatu poligon yang terikat sempurna terjadi pada poligon tertutup ataupun poligon terbuka, suatu titik dikatakan sempurna jika diikatkan minimum 2 buah titik ikat yang diketahui koordinat dan sudut jurusan.

b. Poligon Terikat Tidak SempurnaSuatu poligon yang tidak terikat sempurna dapat terjadi pada poligon tertutup atau poligon terbuka, dikatakan titik ikat tidak sempurna apabila titik ikat tersebut diketahui koordinatnya atau hanya jurusannya.

c. Poligon Tidak Terikat/Bebas1. Poligon tertutup tanpa ikatan sama sekali (poligon lepas)2. Poligon terbuka tanpa ikatan sama sekali (poligon lepas), pengukuran

seperti ini akan terjadi pada daerah – daerah yang tidak ada titik tetapnya dan sulit melakukan pengukuran baik dengan cara astronomis maupun dengan satelit. Poligon semacam ini dihitung dengan orientasi lokal artinya koordinat azimuth awalnya dimisalkan sembarang. (Chatarina N, 2004).

5

Gambar 3.3 Poligon Bercabang

IH

A BC

D

J

FG

E

C. Pengukuran Beda Tinggi Cara Trigonometris

Secara fisik alat ukur Total Station merupakan perpaduan antara alat ukur jarak dan sudut elektronik yang dilengkapi dengan sistem memori dan mikro komputer untuk melakukan hitungan-hitungan sederhana. Dengan menggunakan total station maka kesalahan terutama yang bersumber dari faktor manusia dapat diminimalkan bahkan dihilangkan seperti kesalahan penafsiran bacaan, pencatatan data, dan kesalahan hitungan. Disamping itu penggunaan alat total station membutuhkan waktu pengukuran yang lebih cepat dibanding dengan theodolit yang pada akhirnya dapat menghemat biaya pengukuran.

Beberapa data ukuran yang bisa diperoleh dengan menggunakan total station diantaranya adalah jarak datar, jarak miring, beda tinggi, bahkan koordinat suatu titik. Beda tinggi yang diperoleh dengan pengukuran menggunakan total station menggunakan prinsip metode trigonometris yaitu salah satu metode penentuan beda tinggi yang didasarkan pada hasil ukuran sudut vertikal dan jarak antara dua titik yang akan ditentukan beda tingginya. Prinsip pengukuran beda tinggi dengan metode trigonometris dapat dilihat pada gambar berikut. (Basuki,S.,2006).

Gambar 3.7 Prinsip Pengukuran Beda Tinggi Metode Trigonometris

Gambar 3.8 Desain Jarak Untuk Pengukuran Dengan Total Station

7

Pengukuran Detil/Situasi

Pengukuran situasi adalah kegiatan pengumpulan data permukaan bumi dan segala sesuatu yang ada di atasnya baik alami maupun buatan manusia (sungai, bangunan, jembatan, saluran air, sawah dll).

Pemetaan Situasi adalah penggambaran unsur–unsur yang ada dipermukaan bumi diatas suatu bidang datar dengan skala tertentu yang disebut peta. Titik-titik detail adalah titik–titik yang ada dilapangan antara lain yaitu titik pojok bangunan, batasan tanah, titik sepanjang pinggiran jalan serta titik-titik lain yang letak dan kerapatannya ditentukan untuk menggambarkan bentuk permukaan tanah. beberapa metode dalam pengukuran titik–titik detail yang dapat dilakukan, diantaranya adalah : Metode Tachimetri, Metode Offset dan Metode Grafis. Data geometris yang diukur dapat dibagi dalam dua macam data, yaitu: Data planimetris yang dapat dibagi lagi menjadi jarak mendatar dan sudut mendatar Data tinggi (Umaryono U, 1986).

Cara tachimetri

Pengukuran cara ini merupakan cara yang paling banyak digunakan dalam praktek, terutama untuk pemetaan daerah yang luas dan untuk detail-detail yang bentuknya tidak beraturan. Dengan cara inipun bentuk permukaan tanah dapat dengan mudah dipetakan. Untuk dapat memetakan dengan cara ini diperlukan alat yang dapat mengukur arah dan sekaligus jarak. Oleh karena itu alat ukur utama yang digunakan adalah total station dan yalon.

Pada alat-alat tersebut arah-arah garis di lapangan, jarak, sudut tegak, sudut horisontal, jarak mendatar dan jarak vertikal dapat dikur secara otomatis saat membidik titik, melalui refleksi prisma yang berada di atas yalon. Tergantung jaraknya, dengan cara ini, titik-titik detail dapat diukur dari titik kerangka dasar atau dari titik bantu yang diikatkan pada titik kerangka dasar. Besaran-besaran yang diukurnya adalah : azimuth (magnit), jarak (optis) dan sudut tegak. Dengan besaran-besarn tersebut posisi mendatar dan ketinggian titik-titik detail dapat dihitung. Untuk lebih jelasnya,perhatikan gambar dibawah ini.

7

c db

a

e

f

g

h

i

jm n

k l

K1

K3

K5

K2

K4

K6

H5

H4H3H2H1

Gambar 3.9 Cara Tachimetri

Titik detail 1 dan 2 diukur dari titik kerangka dasar A, besaran yang diukur adalah :azimuth ά1 dan ά2, jarak d1 dan d2, serta sudut tegak ke titik-titik detail. Dari besaran-besaran ukuran tersebut posisi mendatar dan ketinggian titik A telah diketahui. Titik-titik detail 3 dan 4 diukur dari titik bantu H yang diikatkan pada titik kerangka dasar B. Besaran-besaran yang diukur adalah άB, dB, ά3, d3, ά4, d4 serta sudut-sudut tegaknya. Karena titik H diikatkan ke titik Kerangka dasar B, maka posisi dan ketinggian H dapat ditentukan. Selanjutnya dari titik H, posisi mendatar dan ketinggian titik-titik detail dapat ditentukan.

Mengingat akan banyaknya titik-titik detail yang diukur , serta terbatasnya kemampuan jarak yang dapat diukur dengan alat-alat tesebut di atas, maka akan diperlukan banyak titik bantu. Mengingat pula jarak-jarak antara titik kerangka dasar umumnya panjang-panjang, maka dalam praktek, titik-titik bantu tersebut diukur sambung menyambung sehingga membentuk suatu polygon, yang disebut polygon kompas. Untuk mengontrol pengukurannya, polygon kompas perlu dimulai dari titik kerangka dasar dan berakhir pada titik kerangka dasar lagi (Umaryono, 1986).

2. Alat-alat Survey elektronik Ada beberapa macam- macam survei elektronik diantaranya A.Total Station

Peralatan yang mengkombinasikan 3 komponen dasar; EDM (Alat pengukur jarak), komponen pengukur sudut secara elektronik, dan sebuah komputer atau mikroprosesor menjadi satu kesatuan yang terintegrasi. Peralatan ini dapat secara otomatis mengukur sudut vertikal atau horizontal, dari data tersebut dapat menghitung secara instan jarak vertikal dan

9

horisontal, ketinggian, dan koordinat point yang dibidik dan hasilnya ditampilkan pada layar LCD.

Tata cara pengukuran kerangka horizontal menggunakan total stationAlat yang digunakan adalah satu buah TS dan dua buah reflektor.

Pembidikan harus tepat menempatkan perpotongan benang yang terlihat pada lensa ke ujung segitiga prisma yang lancip yang terletak pada reflektor. Untuk memulai pengukuran pertama-tama salah satu reflektor ditempatkan di titik ikat, TS pada titik kerangka dasar disebelahnya dan reflektor yang satunya lagi pada titik kerangka dasar di sebelah TS. Untuk selanjutnya reflektor yang dipasang pada titik ikat dinamakan reflektor belakang dan reflektor yang ditempatkan pada titik kerangka dasar dinamakan reflektor muka.

Download hasil pengukuranDownload hasil pengukuran diatas dari alat TS tersebut ke software pengolah data lanjutan sampai dengan pembentukan gambar digital. Biasanya tiap merk ETS mempunyai software sendiri, seperti : LISCAD - Leica CIVILCAD - TOPCON SDRMAP - SOKIA DRLINK + - NIKON, dllPengolahan Data Total StationMetoda yang akan digunakan untuk pengolahan data poligon yaitu dengan menggunakan metoda Bowditch, dimana kesalahan penutup sudut akan dibagi secara merata kesetiap titik yang diukur, sedangkan kesalahan penutup jarak akan dikoreksikan ke setiap absis dan ordinat

Bagian-bagian dari total station

9

Teropong / teleskop mempunyai retikel dengan benang pada lensanya yang dilengkapi dengan kolimator

Kolimator berfungsi sebagai alat bidik secara kasar Nivo tabung dan nivo kotak berfungsi untuk menandakan total station sudah

dalam posisi center Skrup gerak vertikal untuk menngerakkan teropong kearah vertikal Skrup gerak horizontal untuk menggerakkan bagian tubuh total station

kearah horizontal. Display window digunakan untuk menampilkan data-data hasil bidikan ke

yalon Tiga sekrup penyetel digunakan untuk levelling, mengunci base, dan

sentering Sentering optis digunakan untuk melihat apakah titik di patok sudah tepat

ditengah atau belum

Kesalahan yang bersumber dari pengukur Terjadi karena kurang hati-hati, kurang pengetahuan, kurang pengalaman,

dan kurang perhatian. Sumber daya manusia yang tidak dapat menggunakan penggunaan alat

Kesalahan yang bersumber dari alamKesalahan yang bersumber dari alat

B. GPS (global positioning system)Pada dasarnya konsep dasar penentuan posisi dengan GPS adalah reaksi

( pengikatan ke belakang) dengan jarak, yaitu dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GPS yang koordinatnya telah diketahui. Pada pengamatan dengan GPS, yang bisa diukur hanyalah jarak antara pengamat dan

11

satelit dan bukan vector nya. Penentuan posisi pengamat di lakukan dengan melakukan pengamatan terhadap beberapa satelit sekaligus secara simultan, dan tidak hanya terhadap satu satelit.Posisi yang diberikan oleh GPS adalah posisi tiga dimensi yang dinyatakan dalam datum WGS (World Geodetic System) 1984. Dengan GPS, titik yang akan ditentukan posisinya dapat diam (static positioning) ataupun bergerak (kinematic positioning). Suatu posisi tidak dapat ditentukan dengan menggunakan satu receiver GPS terhadap pusat bumi dengan menggunakan metode penentuan posisi absolut, ataupun terhadap titik lainnya yang telah diketahui koordinatnya (stasiun referensi) dengan menggunakan metode differensial (relatif) yang menggunakan minimal dua receiver GPS.

Disamping itu, GPS dapat memberikan posisi secara instan (real-time) ataupun sesudah pengamatan setelah data pengamatannya diproses secara lebih ekstensif (post processing) yang biasanya dilakukan untuk mendapat ketelitian yang lebih baik.

Dari beragam suatu metode penentuan posisi tersebut, metode survey GPS secara umum dapat didefinisikan sebagai proses penentuan koordinat dari sejumlah titik terhadap beberapa buah titik yang telah diketahui koordinatnya, dengan menggunakan metode penentuan posisi differensial serta data pengamatan fase dari sinyal GPS. Pada survey GPS, pengolahan data umumnya dilakukan setelah pengamatan selesai (post-processing); meskipun dengan brkembangnya system RTK (Real Time Kinematic), survey GPS secara rel-time juga mulai dapat terealisasi.

Tata cara penggunaan GPS (Global Positioning System)

11

Pada pengukuran baseline 1 (AC), tim I melakukan pengamatan di titik C, dan tim II di titik A

Pada pengukuran baseline 2 (BC), tim I tetap (melakukan pengamatan di titik C) dan tim II pindah ke titik B (melakukan pengamatan di titik B)

Pada pengukuran baseline 3 (AB), tim I pindah ke titik A(melakukan pengamatan di titik A), dan tim II tetap (melakukan pengamatan di titik B)

Bagian- bagian dari GPS (Global Positioning System)

Baseline yang diukur1,2,3

Arah perpindahan GPS

2

3

3

21

C

BA

13

Receiver

Tribrach

Kabel

Statif

Cara mengolah base line GPS

Double click ikon “TopconTools.exe” ( ) di desktop Hingga muncul tampilan kotak dialog “enter access code”,

kemudian pilih “demo mode”

13

Pada kotak dialog “startup”, pilih “new job” untuk membuat project baru

Pada kotak dialog “create a new job”, isikan nama file yang diinginkan dan pada kolom “configuration” pilih “GPS+”. Pilih “edit configuration” untuk mengatur konfigurasi project.

15

Pada kotak dialog “job configuration”, pilih menu “display”, kemudian pilih tab “time” untuk mengatur waktu. Karena lokasi pengamatan di Surabaya, maka dipilih “GMT+7.00”

Pada menu “coordinate system”, pilih “south zone 49”

15

Lanjutkan pada menu “units”, pilih “meters” dan “DMS”

Dan yang terakhir, pada menu “process GPS+PostProcessing” pilih “auto” pada “minimum duration” dan centang pada kolom “compute DOP’s” kemudian tekan OK

Langkah selanjutnya adalah mengimpor file yang akan diproses untuk menghitung baseline. Pertama kita hitung baseline AC. Caranya adalah click pada “import from files icon”, yang pertama masukkan file 031207ia dan 011207j.

17

Lakukan hal yang sama untuk 2 baseline lainnya (BC dan AB) Baseline BC, menggunakan file 031207j dan 011207ja.

17

Baseline AB, menggunakan file 011207jb dan 031207j.

- Perhitungan jaringPerhitungan jaring dilakukan secara manual dengan bantuan kalkulator, excel, dan matlab.

- Transformasi koordinatTransformasi koordinat pertama kali dilakukan untuk menghitung koordinat geosentrik dari titik acuan (AProyeksi koordinat dari koordinat geografis ke koordinat UTM (WGS 84) dilakukan terhadap koordinat titik.

19

Sumber Kesalahan pada GPS Kesalahan yang bersumber pada alat : Kesalahan jam bias Kesalahan dalam menset up gps Antenna yang tidak simetris Selective availability Receiver noise

Kesalahan yang bersumber pada alat Refraksi Multipath Relatifitas

19

C. System Fotogrametri DigitalPara surveyor Enginer telah menggunakan fotogrametri selama beberapa

tahun, tetapi teknologi yang satu ini telah berubah dramatis. Pada prosedur fotogramatri tradisonal titik lokasi spasial yang muncul sebagai gambar pada foto aerial telah diukur menggunakan instrument analog, yang dikenal dengan sebagai stereoplotter. Pada proses analog model dari suatu wilayah dibuat secara optic atau manual, dan model ini kemudian di ukur dan dipetakan. Pada metode analitik koordinat dari image point diukur pada system referensi koordinat yang didefinisikan dengan kamera dan dari kamera posisi dari pont tersebut dihitung pada system ground koordinat.

Pada fotogrametri digital, foto aerial dalam bentuk raster pixel, setiap raster memiliki lokasi baris dan kolom, dan densitasnya disimpan secara digital. Untuk mendapatkan informasi dari gambar, gambar daro foto tersebut diambil dengan kamera yang dapat discan atau tipe terbaru dari kamera digital yang dapat digunakan untuk memotret gambar secara langsung pada format raster. Informasi posisi, peta, dan produk lainnya kemudian diproduksi otomatis secara digital dari informasi raster menggunakan softcopy stereoploter, disebut softcopy karena operasinya berdasarkan pada gambar softcopy daripada hardcopy

21

Kelebihan dan Kekuragan elektronik surveyingKelebihan dari survey elektronik

Dapat mengambil data dengan cepat Dapat mengurangi biaya survey Pekerjaan survey dapat dilakukan dengan waktu singkat Dapat menyampaikan informasi lebih interaktif

Kekurangan Survei elektronik

21

Kadang-kadang setiap individu tidak terlalu nyaman untuk menghabiskan waktu untuk belajar software-software yang nantinya tidak akan digunakan lagi .

Data yang kita download kadang-kadang tidak bisa diolah disebabkan computer yang tidak compatible

Ancaman virus yang bisa membut data tersebut terinfeksi

Metodologi

23

Berikut adalah metodologi pengukuran dengan menggunakan Total Station

23

Berikut adalah metodologi pengukuran mengunakan GPS

Metodologi Pengukuran menggunakan fotogrametriPemotretan foto udara -> softcopy foto udara -> zeiss phodis st digital stereo workstation (proses orientasi dalam, relatif, absoulut) -> peta

25

BAB 3Hasil dan Analisa

Elektronik surveying adalah bagian dari ilmu geodesi yang mempelajari cara-cara pengukuran di permukaan bumi dan di bawah tanah untuk menentukan posisi relative atau absolute titik pada permukaan tanah, di atasnya atau di bawahnya menggunakan peralatan –peralatan survey yang sudah menggunakan listrik sebagai sumber energi.

Dasar-dasar pengukuran elektronik survey sama dengan pengukuran menngunakan alat konvensional seperto perhitungan poligon, detil, dll. Peralatan elektronik survey diantaranya adalah total station, gps, softcopy stereoploter masing-masing alat mempunyai kekurangan dan kelebihan.

Elektronik survey memiliki keuntungan dan kerugian diantaranyaKelebihan dari survey elektronik

Dapat mengambil data dengan cepat Dapat mengurangi biaya survey Pekerjaan survey dapat dilakukan dengan waktu singkat Dapat menyampaikan informasi lebih interaktif

Kekurangan Survei elektronik Kadang-kadang setiap individu tidak terlalu nyaman untuk menghabiskan

waktu untuk belajar software-software yang nantinya tidak akan digunakan lagi .

Data yang kita download kadang-kadang tidak bisa diolah disebabkan computer yang tidak compatible

Ancaman virus yang bisa membut data tersebut terinfeksi

25