pengukuran tachimetri (diktat)

Pengukuran dan pemetaan situasi 1

PENGUKURAN UNTUK PEMBUATAN PETA SITUASI

1. PENDAHULUAN

Pengukuran situasi adalah suatu kegiatan pengukuran yang dilakukan dalam rangka

pengumpulan data permukaan bumi dan segala sesuatu yang berada diatasnya baik unsur alami

maupun manusia. Unsur alami dapat meliputi sungai, bukit, lembah, hutan dan sebagainya,

sedangkan unsur buatan manusia dapat berupa jalan, bangunan, jembatan sawah, kebun dan

lain-lain

Pemetaan situasi adalah penggambaran unsur-unsur yang ada dipermukaan bumi diatas

bidang datar yang diperkecil dengan skala dan disederhanakan dengan simbol-simbol tertentu

yang disebut peta. Seperti kita ketahui bahwa permukaan bumi kita merupakan bidang

lengkung dengan model matematis bumi berupa ellipsoid , akan tetapi untuk daerah pemetaan

yang tidak begitu luas yaitu lebih kecil dari 2500 km2 atau 250.000 ha pengaruh kelengkungan

bumi dapat diabaikan.

Data geometris yang diukur pada pengukuran untuk pembuatan peta situasi meliputi data

planimetris atau koordinat (x,y) dan data tinggi (z) titik-titik detail, pengukuran titik-titik detail

ini dapat dilakukan dengan alat sebagai berikut :

1). Theodolit Kompas ( Wild T-0 ) atau Theodolit Biasa ( Wild T-1, Wild T2 dsb) yang

dilengkapi dengan Rambu Ukur yang diperlukan untuk menentukan jarak optis.

2). Theodolit Biasa yang dipadukan dengan alat ukur jarak elektronis (EDM).

3). Total Station yang merupakan perpaduan dari theodolit elektronis, alat ukur jarak

elektronis (EDM) dan Kalkulator Plus .

Saat ini dalam kegiatan pengukuran dan pemetaan teristris di Indonesia sudah banyak

dilakukan dengan menggunakan alat Total Station, karena cara ini secara umum dapat

mempercepat proses dengan hasil pengukuran yang lebih teliti dibanding dengan

menggunakan Theodolit Kompas.

Pemetaan situasi dilakukan umumnya untuk menunjang pekerjaan perencanaan teknik

sipil seperti irigasi, jalan, sungai atau pembangunan komplek perumahan. Skala peta situasi

biasanya dibuat antara 1 : 500, 1 : 1000, 1 : 2000 atau 1 : 5000 tergantung dari kebutuhan dari

masing-masing kegiatan yang dilakukan. Penetapan skala peta yang akan dibuat akan

mempengaruhi kerapan titik detail yang harus diukur, secara umum semakin besar skalanya

maka jarak antara pengukuran detail harus semakin dekat/ rapat.


2. KERANGKA DASAR PENGUKURAN SITUASI

Untuk dapat melakukan pengukuran situasi mutlak harus dibuat kerangka dasar

pengukuran situasi, yaitu :

Kerangka dasar horizontal ( x,y).

Kerangka dasar vertikal ( z).

Pengadaan kerangka dasar horizontal dapat dilakukan dengan metode poligon, cara ini

banyak dilakukan karena sangat luwes dalam memilih jalur pengukuran yang sulit dan

memerlukan rintisan. Sedangkan untuk pengadan dasar vertical dilakukan dengan cara sipat

datar memanjang.

Manfaat kerangka dasar horizontal dan vertikal ini diperlukan sebagai dasar pengikatan

pengukuran situasi titik-titik detail yang dilakukan dengan cara tachimetri atau dengan alat

Total Station. Akan tetapi bila titik-titik detail yang harus diukur cukup jauh dan tidak dapat

dijangkau secara langsung dari titik-titik kerangka dasar yang ada, maka untuk mengatasinya

diperlukan titik-titik penolong yang diikatkan pada titik-titik kerangka dasar tersebut.

Pengadaan titik-titik penolong ini dapat dilakukan dengan pengukuran cabang ( poligon

sekunder ). Sebagai ilustrasi dapat digambarkan sebagai berikut :

Keterangan :

Titik – titik kerangka dasar horisontal dan vertical (x,y,z).

Titik – titik penolong ( poligon cabang ).

Pengukuran detail

Titik-titik kerangka dasar H & V


3. PENGUKURAN KOORDINAT DAN TINGGI CARA TACHIMETRI

Titik-titik detail dapat diukur dari titik kerangka dasar horizontal dan vertical atau dari

titik-titik penolong lainnya ( poligon cabang ), dari hasil pengukuran dengan menggunakan

alat theodolit tachimetri seperti Wild T-0 akan diperoleh besaran-besaran yang diukur

dilapangan meliputi :

Asimut magnetis

Sudut vertical.

Tiga benang diafragma.

Tinggi alat.

Koordinat titik detail dapat dihitung berdasarkan fungsi dari asimut magnetis , tiga

benang diafragma ,sudut vertical dan titik koordinat dimana alat tachimetri di dirikan,

sedangkan untuk penentuan tinggi dapat dihitung dari fungsi tiga benang diafragma, sudut

vertical, tinggi alat dan tinggi titik dimana alat di dirikan. Untuk lebih jelasnya dapat

diperhatikan berikut ini

a. Pengukuran koordinat titik detail .

Gambar - 10Keterangan :

P-1 , P-2 , P-3 = Titik-titik / patok poligon ( Kerangka dasar H & V )

1, 2, 3 …n = Asimut magnetis / kompas

a ,b, c, d..dst = Titik-titik detail

1 , 2 , 3,….n = Sudut horizontal.

Bila posisi titik detail a, b, c ….dst, ditentukan dengan menggunakan theodolit kompas seperti Wild

T-0 maka yang diukur adalah asimut magnetis dan jarak optis d dari titik poligon sampai titik detail

P-1

P-2P-3

U magnetis

a b

cd

e

n


yang bersangkutan. Dengan demikian koordinat polar titik detail dinyatakan dalam argumen

asimut magnetis dan jarak datar optis, yaitu :

a. = ( 1 , d1 )

b. = ( 2 , d2 )

c. = ( 2 , d2 )

…………………..

n. = ( n , dn )

Sedangkan bila digunakan theodolit biasa yang diukur adalah jarak optis ( d ) dan sudut horizontal

( ) yaitu sudut yang dibentuk oleh arah dua titik poligon ( P1 –P2) dan arah ketitik detail ( P2-n ).

Koordinat polar titik detail dinyatakan dalam argumen sudut horizontal dan jarak,

yaitu :

a. = ( 1 , d1 )

b. = ( 2 , d2 )

c. = ( 2 , d2 )

…………………..

n. = ( n , dn )

Jika diperlukan dari koordinat polar tersebut dapat dirubah menjadi sistim koordinat orthogonal

( x,y ) dan hal ini diperlukan bila proses penggambaran akan dilakukan dengan komputer dan perangkat

lunak tertentu Autocad).

b. Pengukuran tinggi detail cara tachimetri.

Alat ukur sudut theodolit dilengkapi dengan tiga benang diafragma yang tegak lurus terhadap garis

vertikalnya, dan mempunyai jarak yang sama antara satu dengan lainnya. Tiga benang diafragma

horizontal tersebut kita sebut dengan benang atas ( ba ) , benang tengah ( bt ) dan benang bawah ( bb ).

Dengan unsur bacaan ( ba ), ( bt ), ( bb ) pada rambu , sudut vertikal dan tinggi alat theodolit ,

maka beda tinggi antara alat dan titik detail yang dibidik dapat ditentukan beda tingginya. Sehingga bila

benang atas ( ba)

benang tengah ( bt )

benang atas ( bb )

Gambar - 11


pada tempat alat theodolit telah diketahui tingginya maka tinggi titik detail lainnya dapat

ditentukan tingginya dengan menjumlahkan masing-masing beda tingginya. Oleh karena itu

dalam pelaksanaan pengukuran tachimetri alat theodolit kita tempatkan diatas titik yang telah

diketahui koordinat dan tingginya, titik ini adalah titik kerangka dasar horizontal dan vertical

yang diperoleh dari hasil pengukuran poligon primer dan sipat datar.

Gambar - 4

Keterangan :

TA = Tinggi titik A dari bidang referensi vertical ( permukaan air laut rata-rata ).

TB = Tinggi titik B yang dicari tingginya dari titik A.

Ta = Tinggi alat, yang diukur dari atas patok sampai titik pusat teropong theodolit.

Z = Sudut Zenit

= Sudut miring.

dm = Jarak miring.

Dengan memperhatikan gambar tersebut diatas, secara geometris dapat diperoleh hubungan

sebagai berikut :

TB = TA + ta - bt V ……….. ( 1 ).

V = dm. Sin ………………………. ( 2 ).

Tanda + untuk sudut miring positip

Tanda - untuk sudut miring negatip

Pada metode rambu vertical dimana garis bidik teropong theodolit tegak lurus dengan garis

vertical rambu, maka jarak mendatar dapat diperoleh dari hubungan ( ba – bb )x k

dmZ

TA

ba

bt

bb

TB

ta

Bidang referensi


( k= konstanta jarak yang biasanya 100 ). Pada pengukuran cara tachimetri umumnya garis

bidik teropong theodolit tidak tegak lurus rambu vertical melainkan membentuk sudut miring ,

oleh karena itu untuk mencari jarak miring dan jarak datarnya dapat dihitung sebagai berikut :

Gambar - 5

Bila S’ = ( ba – bb )Maka S = S’ Cos ………… ( 3 )

Dimana S’ = Jarak antara benang atas dan benang bawah hasil pembacaan langsung garis

bidik teropong yang tidak tegak lurus garis vertical rambu / bak ukur.

S = Jarak antara benang atas dan benang bawah dengan garis bidik teropong yang

tidak tegak lurus garis vertical rambu / bak ukur.

Dengan demikian jarak miring dm adalah :

dm = S’ x 100 x Cos , atau

dm = ( ba – bb ) x 100 x Cos. ………… ( 4 ).

Bila disederhanakan ( ba – bb ) x 100 = do , maka

dm = do x Cos. …………… ( 5 )

Bila rumus ( 5 ) disubstitusikan pada persamaan ( 2 ), maka :

V = do x Sin . Cos. ……………. ( 6 ).

Dalam goniometri terdapat rumus :

Sin 2 = 2 Sin. .Cos. atau

½ Sin 2 = Sin. .Cos.

Maka persamaan ( 6 ) dapat diubah menjadi :

ba

bb

btS’ = ( ba – bb )

S = S’ Cos Garis bidik teropong

Rambu tegak lurus garis bidik

Rambu vertical tidak tegak lurus garis bidikbidik


V = ½ .do. Sin 2 …………. ( 7 ).

Sedangkan jarak datar dd = dm x Cos. …….. .. ( 8 )

dengan mengsubtitusikan persamaan 5 pada persamaan ( 8 ) akan diperoleh :

dd = do x Cos. .Cos. , atau

dd = do x Cos2. ……………………… ( 9 )

Ringkasan rumus-rumus :

1). Bila sudut miring positip ( + ), maka tinggi titik B dihitung dengan rumus :

TB = TA + ta - bt + V

2). Bila sudut miring negatip ( - ), maka tinggi titik B dihitung dengan rumus :

TB = TA + ta - bt - V

3). V = ½ .do. Sin 2 , atau ( = sudut miring )

V = ½ .do. Sin 2 Z ( Z = sudut zenith )

Dimana do. = ( ba – bb ) x 100

4). Jarak miring ( dm )

dm = do x Cos.

dm = do x Sin. Z

5). Jarak datar ( dd )

dd = do x Cos2.

dd = do x Sin2 .Z

Contoh hitungan tinggi detail :

Tinggi titik A = 100,200 m

Hasil pengukuran tachimetri :

Tinggi alat ta = 1,23 m

Sudut miring = + 20 30’

Benang atas ( ba ) = 1650 , benang tengah ( bt ) = 1300, benang bawah ( bb ) = 0950


Hitunglah :

a). Jarak miring

b). Jarak datar antara titik A dan B.

c). Tinggi titik B

Jawab :

a). Jarak miring ( dm )

dm = do x Cos.

= ( 1,650 – 0,950 ) x 100 x Cos 20 30’

= 69,933 m.

b). Jarak datar ( dd )

dd = do x Cos2.

= ( 1,650 – 0,950 ) x 100 x ( Cos 20 30’ )2

= 69,867 m

c). Tinggi titik B.

V = ½ .do. Sin 2

= ½ x 70,00 x Sin ( 2 x 20 30’ )

= 3,050 m

TB = TA + ta - bt + V

= 100,20 + 1,23 - 1,30 + 3,050

= 103,180 m

4. PENGUKURAN KOORDINAT DAN TINGGI CARA TACHIMETRI ELEKTRONIS

Bila yang digunakan untuk menentukan koordinat dan tinggi titik-titik detail tersebut digunakan alat

theodolit biasa ( Wild T-2 atau sejenis ) yang dipadukan dengan alat ukur jarak elektronis (EDM ), maka

besaran-besaran yang diukur dilapangan meliputi :

Sudut horizontal ( )

Sudut vertical ( h )


Jarak miring ( Jm )

Tinggi alat. ( Ta )

Tinggi Target / Prisma ( Tt )

Koordinat titik detail dapat dihitung berdasarkan fungsi dari ( , h , Jm ) dan dua titik koordinat kerangka

dasar horisontal, sedangkan untuk penentuan tinggi dapat dihitung dari fungsi ( Jm, h, Ta, Tt ) dan satu

titik tinggi kerangka vertikal dimana alat di dirikan. Untuk lebih jelasnya dapat diperhatikan berikut ini

a. Koordinat titik detail .

Gambar - 6Keterangan :

P-1 , P-2 , P-3 = Titik-titik / patok poligon ( Kerangka dasar H & V )

1 , 2 , 3,….n = Sudut horizontal

a ,b, c, d..dst = Titik-titik detail.

Bila sudut horizontal titik a adalah 1 dan jaraknya dari titik P2 adalah J1, maka koordinat titik a dapat

dihitung dengan menggunakan rumus :

Xa = XP2 + J1. Sin 1

Ya = YP2 + J1. Cos 1

Dimana sudut jurusan 1 = ( P1-P2 + 1 ) - 180

Dengan cara yang sama dapat ditentukan koordinat dari titik b, c, d……….. dst

a. Tinggi titik detail .

dmZ

ta

P-1

P-2P-3

U grid

a b

cd

e

n

t tV


Gambar - 7

TA = Tinggi titik A dari bidang referensi vertical ( permukaan air laut rata-rata ).

TB = Tinggi titik B yang dicari tingginya dari titik A.

ta = Tinggi alat, yang diukur dari atas patok sampai titik pusat teropong theodolit.

Z = Sudut Zenit

= Sudut miring.

Jm = Jarak miring.

TB = TA + ta - t.t V ……….. ( 1 ).

V = Jm. Sin …………………. ( 2 ).

Tanda + untuk sudut miring positip

Tanda - untuk sudut miring negatip

Bila besaran V dinyatakan dalam jarak horisontal, maka :

V = Jd. Tan …………………. ( 3 ).

Dimana :

Jd = Jm Cos ……….. ( 4 ).

Contoh hitungan tinggi detail :

Tinggi titik A = 100,200 m

Data hasil pengukuran :

Tinggi alat ( ta ) = 1,23 m

Tinggi target ( tt ) = 1.30 m

Sudut miring = + 20 30’

Jarak miring Jm = 69,933 m

Hitunglah :

a). Jarak datar Jd

b). Tinggi titik B

Jawab :

TA TB

Bidang referensi


a). Jarak datar ( Jd )

Jd = Jm x Sin .

= 69,933 m x Cos 20 30’

= 69,867 m

b). Tinggi titik B (TB )

V = Jm. Sin

V = 69.933 x Sin 20 30’

= 3.050 m

atau :

V = Jd. Tan

V = 69.867 x Tan 20 30’

= 3.050 m

TB = TA + ta - tt + V

= 100,20 + 1,23 - 1,30 + 3,050

= 103,180 m.

3. PENGUKURAN DENGAN ALAT TOTAL STATION

Total station pada dasarnya adalah perpaduan alat ukur sudut dan jarak elektronik yang

dilengkapi unit prosesing dan perekaman. Prinsip dasar dari alat ukur dijital total station ini

masih tetap mengacu pada prinsip dan rumus-rumus penentuan posisi yang telah kita ketahui

selama ini. Seperti contoh dalam pengukuran tinggi titik detail pada total station, data ukur

( sudut vertical, jarak miring, tinggi alat dan target ) yang diperoleh dilapangan dan rumus

yang digunakan sama halnya dengan yang dilakukan dengan cara pengukuran Tachimetri

Elektronis ( theodolit + EDM) yang telah diuraikan pada butir 3. Yang membedakan dalam

alat Total Station adalah bahwa semua data pengukuran tersebut dapat direkam dan diproses

hasilnya secara langsung dan disimpan hasilnya dalam Kolektor Data.


Beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan alat Total Station adalah upaya

mengurangi beberapa sumber kesalahan yang berasal dari manusianya, yaitu seprti kesalahan

pembacaan, pencatatan, hitungan serta menjamin keaslian data ukuran. Keuntungan lain dapat

mempercepat proses pengolahan data, karena data dijital yang diperoleh dapat diakses

kedalam komputer atau data input dari piranti lunak pengolahan dan penggambaran yang

berbasis komputer.

Fasilitas program standar untuk pengolah data yang tersedia pada alat Total Station

dilapangan adalah :

Sistem pendeteksian kesalahan sistimatik alat.

Stting bacaan dan hitungan arah.

Cara pemberian koreksi hasil ukuran.

Reduksi jarak dan elemen vector ( N, E, Z ).

Traverse / Poligon Survey.

Topografi / Tachimetri survey.

Resection / Ikatan kebelakang.

Intersection / Ikatan kemuka.

Remote Elevation Measurement ( REM ).

Missing Line Measurement.

Stake Out.

Program pasca lapangan ( Piranti Lunak ) yang diperlukan untuk mengolah data lanjutan

sampai dengan pembentukan gambar dijital yang umumnya dilakukan dikantor. Contoh

piranti lunak yang banyak digunakan di Indonesia antara lain :

LISCAD - LEICA

CIVILCAD / MAPPING MODUL - TOPCON

ADDCAD / SOFTDESK - SOFTDESK

SDRMAP - SOKIA

WESCOM / WESLINK - WESTRALIAN

DRLINK + - NIKON

pengukuran tachimetri (diktat)

Documents