PENGENALAN TENTANG SISTIM PROYEKSI,

PENGENALAN TENTANG SISTIM PROYEKSI,SISTIM KOORDINAT DAN TRANSFORMASI KOORDINAT

Dalam hubungan Sistim Informasi Geografi (GIS)

I. SISTIM PROYEKSI

Proyeksi adalah suatu cara dalam usaha menyajikan dari suatu bentuk yang mempunyai dimensi tertentu ke dimensi lainnya. Dalam hal ini adalah dari bentuk matematis bumi (Elipsoid atau Elip 3 dimensi) ke bidang 2 dimensi berupa bidang datar (kertas). PROYEKSI dapat dibagi menurut criteria :

SIFAT:

1. KONFORM (bentuk sama)

2. EQUIVALENT (luas sama)

3. EQUIDISTANT (jarak sama)

BIDANG :

1. AZIMUTHAL (bidang datar)

2. KERUCUT (bidang kerucut)

3. SILINDER (bidang silinder)

KEDUDUKAN BIDANG PROYEKSI :

1. NORMAL ( tegak )

2. TRANSVERSAL ( melintang )

3. OBLIQUE ( miring )

Sebagai ilustrasi analogi dapat dibayangkan bagaimana cara untuk mendatarkan kupasan kulit jeruk agar didapatkan jumlah luas minimal dan dijaga posisi relatip setiap titik dikulit jeruk tadi tetap sama. Maka cara mengiris kupasan jeruk tadi dianalogkan sama dengan Proyeksi.

Ada banyak sistim Proyeksi, diantaranya yang digunakan dalam kepentingan pemetaan adalah Proyeksi Silinder Melintang yang dikenalkan oleh Mercator dan bersifat Universal atau disebut UTM ( Universal Tranvers Mercator ) sistim ini telah dibakukan oleh BAKOSURTANAL sebagai sistim Proyeksi Pemetaan Nasional.

Mengapa UTM, karena:

1. Kondisi geografi negara Indonesia membujur disekitar Garis Katulistiwa atau garis lingkar Equator dari Barat sampai ke Timur yang relatip seimbang.

1. Untuk kondisi seperti ini, sistim proyeksi Tranvers Mercator/Silinder Melintang Mercator adalah paling ideal (memberikan hasil dengan distorsi minimal).

1. Dengan pertimbangan kepentingan teknis maka dipilih sistim proyeksi Universal Transverse Mercator yang memberikan batasan luasan bidang 6 antara 2 garis bujur di elipsoide yang dinyatakan sebagai Zone.

Ciri dari Proyeksi UTM adalah :

Proyeksi bekerja pada setiap bidang Elipsoide yang dibatasi cakupan garis meridian dengan lebar 6 yang disebut Zone.ZONE :Penomoran Zone merupakan suatu kesepakatan yang dihitung dari Garis Tanggal Internasional (IDT) pada Meridian 180 Geografi ke arah Barat - Timur, Zone 1 = (180W sampai dengan 174W). Wilayah Indonesia dilingkup oleh Zone 46 sampai dengan Zone 54 dengan kata lain dari Bujur 94 E(ast) sampai dengan 141 E(ast)

Proyeksi garis Meridian Pusat (MC) merupakan garis lurus vertical pada tengah bidang proyeksi.

Proyeksi garis lingkar Equator merupakan garis lurus horizontal di tengah bidang Proyeksi.

Grid merupakan perpotongan garis-garis yang sejajar dengan dua garis proyeksi pada butir 2 dan 3 dengan interval sama. Jadi, garis pembentuk grid bukan hasil proyeksi dari garis Bujur atau garis Lintang Elipsoid (kecuali garis Meridian Pusat dan Equator).

Faktor skala garis (scale factor) di Pusat peta adalah 0.9996, artinya garis horizontal di tanah pada ketinggian muka air laut, sepanjang 1 km akan diproyeksikan sepanjang 999.6 m pada Peta. Catatan : Faktor skala tidak sama dengan skala peta.

Penyimpangan arah garis meridian terhadap garis utara Grid di Meridian Pusat = 0, atau garis arah Meridian yang melalui titik diluar Meridian Pusat tidak sama dengan garis arah Utara Grid Peta, simpangan ini disebut Konfergensi Meridian. Dalam luasan dan skala tertentu tampilan simpangan ini dapat diabaikan karena kecil (tergantung posisi terhadap garis Ekuator).

II. SISTIM KOORDINAT.

1. Koordinat adalah pernyataan besaran geometrik yang menentukan posisi satu titik dengan mengukur besar vektor terhadap satu Posisi Acuan yang telah didefinisikan.Posisi acuan dapat ditetapkan dengan asumsi atau ditetapkan dengan suatu kesepakatan matematis yang diakui secara universal dan baku. Jika penetapan titik acuan tersebut secara asumsi, maka sistim koordinat tersebut bersifat Lokal atau disebut Koordinat Lokal dan jika ditetapkan sebagai kesepakatan berdasar matematis maka koordinat itu disebut koordinat yang mempunyai sistim kesepakatan dasar matematisnya.

Sebagai contoh:

2. Pada Proyeksi UTM, sistim koordinat yang digunakan adalah Orthmetrikl 2 Dimensi, dengan satuan mete,r kesepakatan posisi titik Acuan berada di pusat proyeksi yaitu perpotongan proyeksi garis Meridian Pusat pada Zone tertentu dengan lingkaran Equator dan di-definisikan sebagai :N(orth) : 10,000,000 mE(ast) : 500,000 m

3. Penentuan Zone: Zone ditentukan dengan :

Dimana :Bujur = Bujur ditengah daerah Pemetaan3 = Lebar 0.5 Zone30 = Nomor Zone di Greenwich

Kesimpulan, Parameter Koordinat UTM terdiri dari komponen North/East dan informasi Zone. (Kontur bukan merupakan parameter koordinat.)

4. Pada Sistim Proyeksi Lokal, titik acuan dapat berupa Patok, Paku, Pojok Bangunan dll, dengan asumsi nilai X,Y sebarang, dengan arah Utara Grid sebarang. Koordinat ini dapat pula disebut Koordinat Relatip. Jika pada kemudian hari koordinat Patok tersebut dapat ditentukan hubungannya terhadap Sistem Koordinat Nasional, maka Sistim Koordinat dapat diubah menjadi Sistem Koordinat Baku. Proses ini disebut juga TRANSFORMASI.

III. TRANSFORMASI KOORDINAT

Transformasi Koordinat adalah proses pemindahan suatu Sistim Koordinat ke Sistim Koordinat lainnya.

1. Pada pembahasan terdahulu Koordinat harus mempunyai acuan Posisi dan Arah. Dalam kasus ini dibatasi pembahasan Transformasi Koordinat Geografi ke Koordinat UTM dan sebaliknya.

1. Koordinat Geografi pada Proyeksi UTM mempunyai referensi Posisi Acuan dan arah yang sama yaitu Titik Pusat Proyeksi untuk posisi dan arah utara Grid di Meridian Pusat sebagai arah acuan. Permasalahan yang timbul adalah :

5. SATUAN (unit) . Besaran Pada Koordinat Geografi dinyatakan dalam besaran sudut (derajat), besaran pada Koordinat UTM dinyatakan besaran panjang (meter).

5. Bidang persamaan, pada Koordinat geografi dinyatakan sebagai permukaan Elipsoid, sedang bidang persamaan UTM merupakan bidang datar.

6. Jadi hubungan antara Koordinat Geografi dan UTM adalah :

Dimana :ON = Origin North = 10,000,000 mG = Panjang busur Meridianko =0.9996OE = Origin East = 500,000 mp = Panjang busur ParalelKor = Koreksi akibat perubahan bentuk 3 D garis lengkung ke 2D.Garis Meridian : Garis lengkung melingkar dipermukaan Elipsoid dan melewati 2 kutubGaris Paralel : Lingkaran melintang dipermukaan Elipsoid dari Kutub U ke S sejajar Equator

KESIMPULAN DIHUBUNGKAN DENGAN KONSEP GISKarena Sistim Informasi Geografi (GIS) merupakan metoda sajian terpadu, maka semua data masukan spasial maupun tabular harus berupa data terpadu. Artinya, kesatuan Sistim Koordinat untuk data spasial, kesatuan ID untuk data tabular, kesatuan dalam me-manage data untuk sasaran informasi tersebut agar dapat dimanfaatkan secara maksimal. Fungsi Sistim Proyeksi dan transformasi sangat memegang peranan sangat penting.

Hal lain yang perlu diingat bahwa konsep GIS memanfaatkan pula jaringan data antar Pusat dengan Daerah, antar Instansi yang bersifat Nasional , yang sangat berguna untuk analisis terhadap suatu dampak dari perubahan data yang masuk dalam cakupan yang lebih luas. Jadi kesatuan dalam Sistim Koordinat adalah mutlak dalam konsep GIS.

Setelah dipahami tiga Konsep ( Proyeksi, Koordinat, Transformasi ) diatas, dapat disimpulkan bahwa data masukan spasial (peta) mutlak harus mempunyai kesatuan dalam hal Spheroid dan Sistim Koordinat, yaitu UTM dengan Elipsoid Acuan WGS84 ( Parameter ini telah baku untuk peta rupa bumi Nasional ), jika data tersebut tidak dalam sistim tersebut maka perlu dilakukan transformasi Koordinat sebelumnya.

ISTILAH - ISTILAH Koordinat GEOGRAFI :

Pernyataan Koordinat Spheroid Bumi (3D) dengan Komponen :

6. Bujur (Longitude), dimana Bujur 0 terletak di GREENWICH di negara Inggris (sekitar kota London) dihitung ke barat (BUJUR Barat) dan ke timur (BUJUR Timur)

6. Lintang (Latitude), dimana diawali pada Lintang 0 yang merupakan lingkaran Equator dihitung ke Utara (Lintang Utara) dan ke Selatan (Lintang Selatan) Posisi Geografi adalah titik potong garis Bujur dan Lintang yang melalui titik tersebut.

PROYEKSI UTM (Universal Transverse Mercator) :Sistim Proyeksi Orthometrik dengan satuan panjang ( m ) berdasar bidang SILINDER (Mercator), bersifat KONFORM, kedudukan bidang Proyeksi TRANVERSAL (Melintang), menggunakan ZONE (Universal) dengan interval 6 meridian dikenalkan oleh Mercator.

KOORDINAT UTM :Koordinat Orthometrik 2 Dimensi, dengan Titik Acuan N = 10,000,000 m dan E = 500,000 m terletak di Pusat Proyeksi (Perpotongan Meridian Central/Tengah Zone dengan Equator). Arah Utara grid sejajar Proyeksi MC

ZONE :Merupakan Juring Elipsoid dengan batasan 6 diawali di Bujur 180 dengan arah Timur (Zone 1) sampai dengan Zone 60. Artinya berawal di Bujur 190 ketimur (Bujur Timur) melalui Bujur 0 di Greenwich (Zone 30) berakhir di Bujur 180 Timur (Zone 60) GARIS BUJUR (Longitude Line) / Grs Meridian. Proyeksi potongan satu bidang dengan elipsoid melalui dua kutubnya yang merupakan garis di permukaan Elipsoid Bumi membujur dari Kutub Utara ke Kutub Selatan. Dihitung dari Bujur 0 Greenwich 180 kearah Timur dan 180 kearah Barat

GARIS LINTANG (Latitude)Garis potong antara bidang datar dengan Elipsoid yang memotong melintang tegak lurus sumbu Elipsoid Bumi berupa garis di permukaan Elipsoid diawali Lintang 0 di Equator menuju Kutub Utara ( Lintang Utara) dan Selatan ( Lintang Selatan) secara berjajar.

==========================****====================================

1. Koordinat adalah pernyataan geomatrik yang menetukan posisi satu titik dengan mengukur besar vektor terhadap satu Posisi Acuan yang telah didefinisikan. Posisi acuan dapat ditetapkan dengan asumsi atau ditetapkan dengan suatu kesepakatan matematis yang diakui secara universal dan baku. Jika penetapan titik acuan tersebut secara asumsi, maka sistim koordinat tersebut bersifat Lokal atau disebut Koordinat Lokal dan jika ditetapkan sebagai kesepakatan berdasar matematis maka koordinat itu disebut koordinat yang mempunyai sistim kesepakatan dasar matematisnya.

2. Dalam GIS ada 2 sistem koordinat yang biasa digunakan, yaitu1. Koordinat Geografi.Koordinat Geografi pada Proyeksi UTM mempunyai referensi Posisi Acuan dan arah yang sama yaitu Titik Pusat Proyeksi untuk posisi dan arah utara Grid di Meridian Pusat sebagai arah acuan. Permasalahan yang timbul adalah :1. SATUAN (unit) . Besaran Pada Koordinat Geografi dinyatakan dalam besaran sudut (derajat), besaran pada Koordinat UTM dinyatakan besaran panjang (meter).2. Bidang persamaan, pada Koordinat geografi dinyatakan sebagai permukaan Elipsoid, sedang bidang persamaan UTM merupakan bidang datar.

2. UTM (Universal Transverse Mercator).Pada Proyeksi UTM, sistim koordinat yang digunakan adalah Orthmetrikl 2 Dimensi, dengan satuan mete,r kesepakatan posisi titik Acuan berada di pusat proyeksi yaitu perpotongan proyeksi garis Meridian Pusat pada Zone tertentu dengan lingkaran Equator dan di-definisikan sebagai :N(orth) : 10,000,000 mE(ast) : 500,000 mPenentuan Zone: Zone ditentukan dengan :

Dimana :Bujur = Bujur ditengah daerah Pemetaan3 = Lebar 0.5 Zone30 = Nomor Zone di GreenwichKesimpulan, Parameter Koordinat UTM terdiri dari komponen North/East dan informasi Zone. (Kontur bukan merupakan parameter koordinat.)Pada Sistim Proyeksi Lokal, titik acuan dapat berupa Patok, Paku, Pojok Bangunan dll, dengan asumsi nilai X,Y sebarang, dengan arah Utara Grid sebarang. Koordinat ini dapat pula disebut Koordinat Relatip. Jika pada kemudian hari koordinat Patok tersebut dapat ditentukan hubungannya terhadap Sistem Koordinat Nasional, maka Sistim Koordinat dapat diubah menjadi Sistem Koordinat Baku. Proses ini disebut juga TRANSFORMASI.

Jadi hubungan antara Koordinat Geografi dan UTM adalah :

3. Datum Adalah Ada suatu tugas yang diberikan Pak Lurah kepada dua kelompok orang, sebut saja Kelompok A dan Kelompok B untuk mengukur jarak dua tiang listrik di depan rumah Pak Lurah. Tiang listrik sebut berbentuk silinder sempurna (tidak seperti tiang listrik pada kenyataannya, ya namanya juga mengandai-andai) dan juga tegak lurus sempurna. Kelompok A mengukur jarak antar pangkal batang, tepat di atas tanah. Kelompok B mengukur di lain waktu pada jarak antar puncak tiap tiang listrik.

Gambar 1. Jarak dua tiang berbeda pada pangkal (A) dan puncak (B)Dengan asumsi bahwa kedua kelompok tersebut mampu mengukur tanpa adanya kesalahan (manusia, alat, dsb), hasil pengukuran kedua kelompok tersebut akan berbeda. Penyebab perbedaan adalah perbedaan referensi waktu mengukur; kelompok A mengukur di pangkal tiang, sedangkan kelompok B di ujung tiang. Lho kok bisa berbeda? Jawabannya karena kedua tiang tegak lurus sempurna. Masih ingat bukan bahwa bumi ini relatif bulat. Jarak dua tiang di pangkal (permukaan tanah) pasti lebih pendek daripada jarak dua tiang di bagian ujung.Pak Lurah yang ngeh geospasial cuma tersenyum. Kemudian beliau mengambil hasil perhitungan dari kelompok B dan mentransfer hasil perhitungan tersebut ke referensi dimana Kelompok A melakukan pengukuran jarak tiang listrik; yaitu tepat di atas permukaan tanah. Hasil perhitungan pun sama persis. Di sini lah perlu referensi pengukuran. Pak Lurah sudah memilih referensi pengukuran di pangkal tiang listrik. Pada kasus Pak Lurah tersebut, referensi (datum) diperlukan karena jarak tiang listrik di pangkal dan di ujung berbeda akibat melengkungnya permukaan bumi.Untuk memperjelas mengapa jarak tiang di pangkal dan ujung berbeda, kiranya bisa kita lihat dari contoh lainnya berikut. Katakanlah jarak Jakarta Banjarbaru adalah 950.000 m (kota dianggap satu titik, pengukuran persis). Jika ada dua helikopter sedang terbang helikopter 1 terbang di atas Jakarta dan helikopter 2 di atas Banjarbaru (persisi di atas kedua titik kota tersebut), jarak antara kedua helokopter tersebut tentu akan lebih besar dibandingkan dengan jarak Jakarta-Banjarbaru karena berada pada radius lebih luar dari bumi.Pada area yang lebih luas, jika kita mendapat informasi bahwa Jarak Jakarta New York adalah 16.186.139 m, kita tidak akan mempertanyakan apakah jarak tersebut melengkung mengikuti permukaan bumi atau lurus menerobos tengah-tengah bumi karena kita semua sudah menerima bahwa pasti jarak tersebut adalah melengkung mengikuti permukaan bumi.Pertanyaan selanjutnya adalah melengkung mengikuti permukaan bumi itu bagaimana? Memang bagaimana sih bentuk bumi yang dipakai sebagai referensi pengukuran, termasuk yang digunakan oleh Pak Lurah untuk mengukur jarak dua tiang listrik.Para ahli sudah mencoba membuat suatu replika bumi ke dalam persamaan-persamaan matematis yang dinilai mendekati permukaan bumi, contohnya [W:WGS84]. Ini lah yang disebut datum. Tujuan adanya datum adalah sebagai referensi pengukuran.Kesepahaman tentang datum yang digunakan sangat berguna dalam pengukuran. Kesepakatan tentang datum ini kiranya dapat membuat Kelompok B melakukan pengukuran jarak tiang di pangkal tiang, bukan di ujung tiang. Atau kalau pun melakukan pengukuran di ujung tiang, hasil pengukuran ditransfer (seperti yang Pak Lurah lakukan) ke hasil pengukuran di pangkal tiang (di datum). Hal terakhir lah yang kita lakukan. Kita tidak tahu di mana itu datum, mungkin beberapa puluh meter di bawah permukaan tanah yang sedang kita ukur, yang penting hasil pengukuran kita kita sematkan ke seolah-olah pengukuran di bidang datum.

4. Jenis geodetik menurut metodenya :( Datum horizontal adalah datum geodetik yang digunakan untuk pemetaan horizontal. Dengan teknologi yang semakin maju, sekarang muncul kecenderungan penggunaan datum horizontal geosentrik global sebagai penggganti datum lokal atau regional.

Jenis geodetik menurut metodenya :( Datum vertikal adalah bidang referensi untuk sistem tinggi ortometris. Datum vertikal digunakan untuk merepresentasikan informasi ketinggian atau kedalaman. Biasanya bidang referensi yang digunakan untuk sistem tinggi ortometris adalah geoid.

Jenis datum geodetik menurut luas areanya :( Datum lokal adalah datum geodesi yang paling sesuai dengan bentuk geoid pada daerah yang tidak terlalu luas. Contoh datum lokal di Indonesia antara lain : datum Genoek, datum Monconglowe, DI 74 (Datum Indonesia 1974), dan DGN 95 (Datum Geodetik Indonesia 1995).

Datum regional adalah datum geodesi yang Menggunakan ellipsoid referensi yang bentuknya paling sesuai dengan bentuk permukaan geoid untuk area yang relatif lebih luas dari datum lokal. Datum regional biasanya digunakan bersama oleh negara yang berdekatan hingga negara yang terletak dalam satu benua. Contoh datum regional antara lain : datum indian dan datum NAD (NorthAmerican Datum) 1983 yang merupakan datum untuk negaranegara yang terletak di benua Amerika bagian utara, Eurepean Datum 1989, dan Australian Geodetic Datum 1998

5. Proyeksi adalah suatu cara dalam usaha menyajikan dari suatu bentuk yang mempunyai dimensi tertentu ke dimensi lainnya. Dalam hal ini adalah dari bentuk matematis bumi (Elipsoid atau Elip 3 dimensi) ke bidang 2 dimensi berupa bidang datar (kertas). Proyeksi peta tidak lain adalah teknik memindahkan bidang lengkung permukaan bumi ke bidang datar yang berupa peta.Tujuan pokok suatu proyeksi peta adalah menggambarkan bentuk bola bumi/globe ke bidang datar yang disebut peta dengan distorsi sekecil mungkin. Seperti telah dijelaskan di bagian depan, untuk mencapai ketiga syarat ideal suatu proyeksi adalah hal yang tidak mungkin, dan untuk mencapai suatu syarat saja untuk menggambarkan seluruh muka bumi juga merupakan hal yang tidak mungkin. Yang mungkin dipenuhi ialah salah satu syarat saja dan itupun hanya untuk sebagian dari permukaan bumi. Suatu kompromi atau jalan tengah antara syarat-syarat di atas bisa diambil, guna memungkinkan membuat kerangka peta yang meliputi wilayah yang lebih luas.

Tutorial GIS

7