DAIU PEMETAAN

PROGRAM STUDI TEKNIK SURVEY DAN PEMETAANIJURUS$I TEKNIK SIPI FAKULTAS TEKNIKTJNIVERSITAS LAMPT]NG2006

I

p'r

PERALATAN SURVEY DAN PEMETAAN

Oleh :

lr. Edy Meidarto

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK SURVEY DAN PEMETAANJURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG2004

KATA PENGANTAR

Peralatan Survey Dan Pemetaan ini merupakan mata kuriah yangdiajarkan pada semester ganjil ( I ) dan merupakan mata kuliah wajib denganbobot sks 4 (2-2). Materi kuliah ini mengenai pengetahuan peralatan-peralatan dasar alat ukur yang digunakan untuk pengukuran di lapangandalam bidang survey dan pemetaan.

Mengingat peralatan-peralatan untuk survey dan pemetaan sangatbanyak jenis dan macamnya, maka untuk Bahan Ajar ini dibatasi pada materiperalatan-peralatan dasar yang digunakan untuk pengukuran sudut, arah,beda tinggi, dan jarak di lapangan. Disamping itu peraratan Gps untukpenentuan posisi, peralatan Echosounder untuk pengukuran kedalaman, danperalatan gravimeter untuk pengukuran gaya berat diuraikan tidak secaralengkap, karena uraian secara detil akan diberikan pada mata kuliah yanglain.

Dengan selesainya penyusunan Bahan Ajar ini, diharapkan prosespembelajaran Peralatan Survey Dan Pemetaan di Program Studi TeknikSurvey Dan Pemetaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Unila akansemakin lancar. Harapan penyusun, dengan adanya Bahan Ajar ini kiranyamahasiswa akan banyak terbantu dalam proses belajarnya dan akanmemanfaatkan secara optimal.

Pada kesempatan ini, penyusun menyampaikan penghargaan danucapan terima kasih kepada Forum HEDS Universitas Lampung yang telahmemberikan bantuan dana. Tak lupa penyusun mengharap saran dan kritikguna penyempurnaan Bahan Ajar ini.

Bandar Lampung, Oktober 2A04Penyusun,

lr. Edy Meidarto

VDAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHANKATA PENGANTARDAFTAR ISIDESKRIPSI SINGKAT MATA KULIAH

1. Status Mata Kutiah dan Bobot SKS2. Gambaran Singkat lsi Mata Kuliah3. Kegunaan Mata Kuliah bagi mahasiswa4. Tujuan lnstruksional Umum5. Sistematika Bahan Ajar6. Petunjuk untuk mempelajari Bahan Ajar

BAB I. ALAT THEODOLITPENDAHULUANTUJUAN INSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERIA. Macam-macam alat theodolitB. Bagian-bagian alat theodolit dan fungsinyaB1. Rekonstruksi Jalannya Sinar pada Teropong Alat Ukur82. Skala Lingkaran Vertikal/tegakC. Satuan SudutD. Sistem Pembacaan pada theodolitE. Pengertian SudutE1. Mengukur Sudut Horizontal ( mendatar )E2. Mengukur Sudut Vertikal/tegakE3. Metode Pengukuran Sudut HorizontalEVALUASIDAFTAR PUSTAKA

BAB II. PENGATURAN ALAT THEODOLITPENDAHULUANTUJUAN INSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERIA. Pengaturan Tetap (Permanent Adjusment)B. Pengaturan Sesaat (Temporary Adjusment)EVALUASIDAFTAR PUSTAKA

BAB III. ALAT SIPAT DATARPENDAHULUANTUJUAN INSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERI

halaman

i

1

1

1

224I132021293236394444

4545454545476061

62626262

iii

A. Metode-metode penentuan Beda TinggiB. Prinsip Konstruksi81. Jalannya Sinar pada pembacaan Rambu82. Prinsip Takhimetri pada Alat Sipat DatarC. Macam-macam Alat Sipat DatarEVALUASIDAFTAR PUSTAKA

BAB IV. PENGATURAN ALAT SIPAT DATARPENDAHULUANTUJUAN INSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERIA. Persyaratan AIat Sipat DatarEVALUASIDAFTAR PUSTAI(A

BAB V. ALAT PENGUKUR JARAKPENDAHULUANTUJUAN INSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERIA. Pengukuran Jarak Secara LangsungB. Sumber-sumber Kesalahan dalam pengukuran Jarak

LangsungC. Pengukuran Jarak Secara Tak LangsungEVALUASIDAFTAR PUSTAKA

BAB VI. ALAT UKUR GPSPENDAHULUANTUJUAN INSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERIA. Posisi dan Sistem KoordinatB. Prinsip Penentuan Posisi dengan GpSB1. Keunggulan dan Keuntungan GpS82. Keterbatasan GPSEVALUASIDAFTAR PUSTAKA

BAB VII. ALAT ECHOSOUNDERPENDAHULUANTUJUAN ]NSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERIA. Prinsip Alat EchosounderB. Komponen-komponen Pendukung Alat EchosounderEVALUASIDAFTAR PUSTAKA

62686971727878

79797979798585

8787878787

9195

104144

106106106106106109110112114114

115115115115115117120120

iv

BAB VIII. ALAT GRAVIMETERPENDAHULUANTUJUAN INSTRUKSIONALPENYAJIAN MATERIA. Pengertian Gayaberat dan prinsip pengamatannyaB. Teknik Membaca Gravimeter8.1. Posisi Operator8.2. Menegakkan Gravimeter8.3. Membaca skala bacaan8.4. Konversi hasil pembacaan ke satuan miligalEVALUASIDAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN 1" GAMBAR-GAMBAR PERALATAN SURVEY DANPEMETAAN

LAMPIRAN 2. GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN(GBPP) DAN SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP)

121121121121121124124124127127128128

rDESKRIPSI SINGKAT MATA KULIAH

1. Status Mata Kuliah dan Bobot SKS

Judul Mata KuliahKopel/SKSStatus

: PERALATAN SURVEY DAN PEMETAAN: SPP a16 t 4(2-2): Wajib

2. Gambaran Singkat lsi Mata Kuliah

Mata Kuliah Peralatan survey dan pemetaan dimaksudkan untukmengenalkan kepada mahasiswa berbagai peralatan ukur dasar yangdigunakan dalam pengukuran di bidang survey dan pemetaankhususnya pengukuran secara terestris (di darat). Mengingatbanyaknya macam-macam peraratan survey dan pemetaan, materiyang diberikan dibatasi pada peralatan dasar yang digunakan dalampengukuran dibidang survey dan pemetaan yang mempunyai tujuanpraktis.

sesuai dengan materi yang diberikan khususnya peralatan untuktujuan praktis, maka materi peralatan Survey dan pemetaan meliputiperalatan ukur untuk menentukan sudut, jarak, beda tinggi dan arahdi lapangan. Materi peralatan ukur untuk menentukan sudut diIapangan meliputi peralatan yang mempunyai ketelitian bacaanterendah sampai dengan ketelitian tinggi, bermacam-macam sistempembacaan, bagian-bagian dan konstruksi dasar peralatan ukursudut, beberapa metode dan cara pengukuran sudut di lapangan,cara melakukan pengaturan alat dan koreksinya. Materi peralatanukur untuk menentukan beda tinggiitinggi di lapangan meliputipenentuan beda tinggi/tinggi dengan peralatan yang sederhanasampai dengan yang mempunyai ketelitian tinggi, bagian-bagian dankonstruksi dasar peralatan ukur beda tinggi, beberapa metode dancara pengukuran beda tinggi di lapangan, cara melakukan

v1

(3.

pengaturan alat dan koreksinya. Materi peralatan ukur untukmenentukan jarak di lapangan meliputi peralatan ukur jarak secaralangsung, peralatan ukur jarak secara tidak langsung, dan alat ukurjarak secara elektronik. Sedangkan materi peralatan ukur GPSReceiver, Echosounder dan Gravimeter hanya diuraikan secararingkas karena pada mata kuliah Survey GPS, Geofisika Dasar danSurvey Hidrografi yang berkaitan dengan peralatan ukur tersebutakan diuraikan secara lebih detil.

Kegunaan Mata Kuliah bagi mahasiswa

Mata Kuliah Peralatan Survey dan Pemetaan dimaksudkan untukmengenalkan kepada mahasiswa berbagai peralatan ukur dasar yangdigunakan dalam pengukuran di bidang survey dan pemetaankhususnya pengukuran secara terestris (di darat), sehinggadiharapkan mahasiswa tidak asing dengan berbagai jenis peralatanukur dasar yang sering digunakan khususnya untuk tujuan praktis.

Tujuan lnstruksional UmumSetelah mengikuti kuliah Peralatan Survey dan Pemetaan,mahasiswa diharapkan akan dapat menunjukkan berbagai macamperalatan ukur dasar dalam pengukuran untuk tujuan praktis, dapatmenguraikan langkah-langkah penggunaan dan mengoperasikanuntuk pengukuran di lapangan serta dapat menjelaskan caramelakukan kontrol kualitas hasil ukuran.

Sistematika Bahan AjarBahan Ajar Peralatan Survey dan Pemetaan terdiri dari 8 (delapan)Bab, yaitu :

BAB I : Materi dalam Bab I terdiri dari pengertian dan fungsi alattheodolit, macam-macam alat theodolit, bagian-bagian danfungsinya, rekonstruksi jalannya sinar pada teropong, pengertian

4.

5.

vii

7fungsinya, rekonstruksi jalannya sinar pada teropong, pengertianskala lingkaran vertikal/tegak, nivo, sistem pembacaan padatheodolit, pengertian sudut, cara merakukan pengukuran suduthorizontal/mendatar dan sudut vertikalltegak, serta metode-metodepengukuran sudut horizontal/mendatar.

BAB ll : Materi dalam Bab ll menguraikan tentang cara melakukanpemeriksaan alat theodolit sebelum digunakan untuk pengukurandilapangan, yang meliputi pengaturan sesaat ( temporary adjusment )dan pengaturan tetap ( permanent adjusment).

BAB lll : Materi dalam Bab lll terdiri dari pengertian dan fungsi alatsipat datar, metode-metode penentuan beda tinggi, prinsipkonstruksi, prinsip takhimetri dan jalannya sinar pada alat sipatdatar, serta macam-macam alat sipat datar.

BAB lv . Materi dalam Bab lV menguraikan tentang cara melakukanpemeriksaan alat sipat datar sebelum digunakan untuk pengukurandilapangan.

BAB V : Materi dalam Babjarak baik secara langsungkesalahan dalam pengukuranjarak secara elektronik ( EDM )

V menguraikan tentang alat pengukurdan tidak langsung, sumber-sumberjarak langsung, serta alat pengukur

BAB vl : Materi dalam Bab Vl menguraikan secara singkat tentangalat GPS, posisi dan sistem koordinat, prinsip penentuan posisidengan GPS serta keunggulan dan keterbatasan GpS.

BAB vll : Materi dalam Bab Vll menguraikan secara singkat tentangalat echosounder, prinsip alat echosounder dan komponen-komponen pendukungnya.

BAB vlll : Materi dalam Bab Vlll menguraikan secara singkat tentangalat gravimeter, Teknik membaca gravimeter yang meliputi posisi

vil1

operator, menegakkan gravimeter, membaca skala bacaan dan caramengkonversi hasil pembacaan.

6. Petunjuk untuk mempelajari Bahan AjarAgar proses belajar mengajar dapat berjalan dengan lancar,

efisien dan efektif, sehingga mahasiswa dapat memperoleh manfaatyang optimal dari kuliah yang diikuti, maka :

1. setiap mengikuti kuliah baik teori maupun praktikum mahasiswaharus sudah mempelajari atau minimal membaca materi kuliahyang akan dibicarakan pada jamijadwal kuliah yangbersangkutan. Didalam kelas saat materi kuriah diberikan,sebagian waktu akan digunakan untuk diskusi, untuk itumahasiswa diharapkan aktif, dan telah siap untuk ikut aktif dalamdiskusi. sedangkan dalam kegiatan praktikum mahasiswa harusselalu hadir dan aktif mengikuti kegiatan praktikum.

2. Mahasiswa harus mengerjakan tugas dan atau latihan yangdikerjakan secara kelompok maupun yang dikerjakan sendiri-sendiri (individu).

3. Mahasiswa diwajibkan membaca dan memperajari juga buku-bukureferensi yang lain yang dianjurkan/ditunjukkan oleh dosenberkaitan dengan mata kuliah tersebut.

IX

(BAB IALAT THEODOLIT

PENDAHULUAN

Dalam bidang survey dan pemetaan telah diciptakan bermacam-macamalat ukur sudut, baik yang didesain khusus untuk mengukur sudut maupunyang bersifat sampingan. Alat ukur yang didesain untuk mengukur sudut dalambidang survei dan pemetaan dikenal dengan nama Theodolit, denganbermacam-macam tipe dan jenisnya serta tingkat ketelitian bacaan yangberbeda-beda, dari tingkat ketelitian rendah sampai yang memiliki ketelitianyang sangat tinggi (precise). Walaupun secara umum theodolit mempunyaiprinsip yang sama, namun pada tingkatan tertentu theodolit mempunyaiperbedaan baik penampilan maupun konstruksinya. Pembacaan arahhorizontal (mendatar) pada theodolit terdapat pada piringan horizontal danpembacaan arah vertikal (tegak) terdapat pada piringan vertikal. Termasukperlengkapan alat ukur yang digunakan antara lain . Statip (tripod), rambu ukur(bak ukur), unting-unting, jalon, meteran/metband, kompas, pen koreksi, danlain sebagainya"

TUJUAN INSTRUKSIONAL

Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan mampu .

Menjelaskan macam-macam alat theodolit dengan bermacam-macam tipedan jenisnyaMenjelaskan bagian-bagian, fungsi dan mengoperasikan alat theodolitMenjelaskan sistem pembacaan alat theodolit dengan bermacam-macamtipe dan jenisnyaMenjelaskan cara menentukan sudut horizontal dan sudut vertikal

a.

b

c.

7PENYAJIAN MATERI

A. Macam-macam alat theodolitSecara umum alat ukur theodolit dapat diklasifikasikan atas dasar

beberapa hal, antara lain :

1. Atas dasarfungsinya :. Theodolit Sudut

semua theodolit yang digunakan untuk pengukuran sudut pada poligon,triangulas il rangkaian segitiga.contoh : wild 12, wild 13, sokkisha TM-1A, TM 6, TM-10E, NTSD, dll.

. Theodolit kompasTheodolit yang dapat digunakan untuk mengukur azimuth magnetisContoh : Wild TO

. Theodolit GyroTheodolit yang digunakan untuk mengukur azimuth geografis ( utarasebenarnya )Contoh : Wild GAK-1 gyroscope, Sokkisha Gp1 gyroscope.

. Theodolit dengan reduksi otomatisTheodolit yang dapat mengukur jarak datar dan beda tinggi, langsungdilapangan dan digunakan untuk keperluan pemetaan situasi.contoh : wild RK-1 ( plane tablelalat meja ukur ), wild RDH, wild RDS.

2. Atas dasar cara pembacaannya :. Theodolitmanual/konvensional. Theodolitsemidigital' Theodolit digital ( ETS : Electrtronic Totat Station )

3. Atas dasar konstruksi sumbu I ( sumbu vertikal ) :. Theodolit sumbu ganda (Repefisi )o Theodolit sumbu tunggal ( Reiterasi)

v4. Atas dasar Tingkat ketelitian :. Tipe T - O ( ketelitian rendah . 1' - 20 " ). TipeT-1 (ketelitianagakteliti : 20"- 5"). Tipe T - 2 ( ketelitian teliti : sampai 1" ). Tipe T - 3 ( ketelitian teliti sekali : Q,2" - 0,5" )

5. Atas dasar ada tidaknya kompas/ bousso/e :. Theodolit bousso/e/ theodolit kompas ( tipe TO ). Theodolit tanpa bousso/e

6. Atas dasar sistem skala pembacaan :. Skala garis. Skala angka. Elektronik

7. Atas dasar sistem sentering :. Sentering mekanis ( dengan unting-unting ). Sentering optis

Dengan kemajuan teknologi dibidang survey dan pemetaan akhir-akhirini telah pula dibuat theodolit tipe baru yaitu Theodolit Laser yang mampumengukur pada lokasi-lokasi yang gelap seperti dalam pekeryaan pembuatanterowongan, tambang bawah tanah, dan lain sebagainya. Disamping didesainuntuk mengukur sudut, theodolit dapat pula untuk pengukuran jarak optis,pengukuran beda tinggi secara trigonometris dan takhimetris.

Sedangkan negara-negara produsen alat ukur dan merknya yang terkenal,antara lain :

Jepang . Nikon, Topcon, Sokkisha, Asahi pentaxJerman : Fennel Kessel, Breithanp, WildSwisserland : Kern, Zeiss Jena, dll

r1_

a.

B. Bagian-bagian Alat theodolit dan FungsinyaBagian-bagian alat theodolit secara umum dibagi menjadi 3 ( tiga )

bagian, yaitu : bagian atas, bagian tengah, dan bagian bawah. Sedangkanuntuk mendirikan theodolit dilapangan harus dilengkapi dengan statip (tripod/kaki tiga ) dan alat bantu lainnya seperti : rambu ukur untuk pengukuranjarak optis dan beda tinggi, unting-unting untuk sentring dan target, rollmeter/meteran untuk mengukur tinggi alat, dll.

Bagian atas

Theodolit bagian atas terdiri dari :

Teropong : digunakan untuk membidik atau mengamat benda/target yangjauh agar kelihatan dekat dan jelas serta nampak besar. Pada teropongdilengkapi dengan benang silang diafragma untuk pembidikan,sedangkan lensa tengah ( sentral ) untuk menjelaskan obyek yang dibidik,dan skrup koreksi diafragma kiri kanan atas dan bawah untukpengaturan garis bidik.

Lingkaran vertikal : adalah piringan dari metal atau kaca tempat skalalingkaran berputar bersama teropong dan letaknya dilindungi oleh alhidadevertikal.

Sumbu mendatar ( sumbu ll ) adalah sumbu perputaran teropong ,disangga oleh dua penyangga tiang kiri

- kanan. Pada type theodolit lama

sumbu ll dapat diatur ( dikoreksi ), namun pada alat model baru sudah tidakada lagi.

Klem Teropong dan Penggerak halus : digunakan untuk mmematikangerakan teropong, sedangkan untuk gerakan halusnya ( gerakan kesil )menggunakan penggerak halus. Gerak halus ini akan berfungsi apabilaklem ( pengunci ) telah dimatikan.

Alhidade Vertikal dan Nivo : digunakan untuk melindungi piringan vertikaldan nivo alhidade vertikal, untuk type theodolit T- O digunakan untuk

b.

d.

e.

mengatur mikroskop pembacaan lingkaran vertikal. Pada theodoliltheodolitmodel yang baru nivo ini sudah tidak ada lagi.

2. Bagian TengahBagian tengah theodolit antara lain :

a. Kaki Penyangga sumbu ll : pada theodolit model baru berisi prisma-prisma pemantul sinar untuk pembacaan pada lingkaran horizontal

b. Alhidade Horizontal : merupakan pemersatu dari kaki penyangga sumbull dan pelindung lingkaran horizontal.

c. Piringan Lingkaran Horizontal : merupakan tempat skala lingkaranhorizontal, terbuat dari metal atau kaca. Pada theodolit repetisi lingkaranini terpisah dari tribrach dan dapat diatur kedudukannya. Sedangkan padatheodolit reiterasi menjadi satu dengan tibarch dan posisinya tetap.

d. Klem dan Pengerak Alhidade horizontal.Seperti halnya pada teropong, klem disini digunakan untuk mematikangerakan sumbu I ( sumbu vertikal/tegak ) dan gerakan halus dengan caramemutar sekrup penggerak halus alhidade horizontal.

e. Klem dan penggerak halus LimbusKlem ini hanya ada pada theodolit repetisi ( sumbu ganda ), digunakanuntuk mengatur kedudukan/pembacaan pada piringan horizontal

f. Nivo Alhidade horizontal : digunakan untuk membuat sumbu I menjadivertikal secara halus ( pendekatan ), setelah pendekatan dengan nivokotak ( kedudukan seimbang ). Pada beberapa alat ukur theodolit nivokotak dan nivo tabung letaknya berdekatan, artinya terletak pada alhidadehorizontal, namun ada pula yang berada pada tribrach.

g. Mikroskop pembacaan Lingkaran horizontal

Pada alat ukur theodolit model baru letak mikroskop pembacaan lingkaranhorizontal letaknya dijadikan satu dengan pembacaan lingkaran vertikal danuntuk pembacaan yang teliti dilengkapi dengan skrup mikrometer.

3. Bagian BawahPada bagian bawah dari theodolit umumnya terdiri atas .

a. Tribrach : merupakan tempat tumpuan dari sumbu I

b. Nivo kotak : digunakan sebagai pengaturan sumbu I menjadi vertikalcsecara pendekatan

c. skrup penyetel A, B dan c ( ada tiga buah ) : digunakan untuk mengatursumbu I menjadi vertikal, skrup ini dikenal dengan Levelting screw.

d. Plat dasar : digunakan untuk menyatukan alat dengan statip (tripod),sehingga dibagian tengah dari plat dasar diberi lubang drat untuk baut alatukur theodolit.

e. Alat sentering optis untuk alat model baru, sedangkan pada alat modellama piranti sentering merupakan tempat penggantung tali unting-untingyang berada pada baut alat ukur.

Gambar 1.1. Konstruksi umum theodolit

Baqian Bawah :

1. Kiap (Tribrach)2. 3 (tiga) buah sekerup kiap3. Penyangga sumbu I4. Plat skala lingkaran horizontal

(mendatar) dan penyangga5. Skala lingkaran mendatar

Baqian Atas

11. Komponen sumbu ll12. Lingkaran skala tegak13. Teropong14. Penyangga skala nonius dan

nivo vertikal

Baqian Tenqah

6. Komponen sumbu I7. Plat lingkaran nonius8. Skala Nonius9. Penyangga sumbu ll

(sumbu mendatar)10. Nivo tabung

Baqian kakiAlat

18.19.24.

Landasan (dasar) kaki alatKaki alat (statip)Sekerup pengunci alatpada kaki alat

15. Nivo vertikal (tegak)16. Penyangga sekerup pengunci gerakan vertikal17. Sekerup pengunci vertikal

Gambar 1.2Konstruksi theodolit Reiterasi

)F Theodolit Reiterasi

Gambar 1.3Konstruksi theodolit Repetisi

1. Plat skala mendatar jadi satu dengan penyangga sumbu I2. Plat skala nonius selalu berputar dengan teropong3. Plat skala lingkaran bersifat tetap4. Pada penggunaan alat theodolit reiterasi arah bidikan ke suatu

target tidak dapat di set pada bacaan skala 0 (nol)5. Kiap tidak bias dilepas

Contoh : alat theodolit Wild T0 (model lama), Wild T1, Wild T16

1. Plat skala lingkaran mendatar2. PIat nonius selalu berputar dengan teropong3. Plat skala mendatar dapat berputar bersama-sama dengan teropong

dan plat nonius4. Pada penggunaan alat theodolit repetisi arah bidikan ke suatu target

dapat di set pada bacaan skala 0 (nol) dengan menggunakansekerup reiterasi dan sekerup repetisi secara bergantian

5. Kiap tidak bias dilepas (pada alat theodolit lama)Contoh . alat theodolit sokkisha TM20E, TM10E, NTSD

Pada alat theodolit tipe baru pengaturan pengesetan bacaan skala 0 (nol)dilakukan dengan menggunakan sekerup khusus dan berbeda carapengoperasiannya dengan theodolit repetisi yang lama. Pada alat theodolitorde dua tipe baru umumnya kiap dapat dilepas. Contohnya : theodolit WildT2, theodolit sokkisha, TM 1A.

8.1 Rekonstruksi Jalannya Sinar pada Teropong Alat Ukur

Digrasma

Sekntp Pemfokous Iznsa Penolong LensaFlintadan Krona

Bayangan dari Ohtler

Bayangot yang dibentukobjeldip menjadi benda untuk ohtler

RAMBU

Rambu

dan jalannya sinar pada teropongGambar 1.4. Konstruksi

10

Menurut konstruksinya teropong terdiri dari tabung-tabung, lensa-lensa,benang silang diafragma, dan tombol fokus. Berdasarkan banyaknya tabungyang digunakan, dibedakan menjadi : teropong dengan 3 (tiga) tabung danteropong dengan 2 (dua) tabung.

a. Teropong dengan 3 (tiga) tabung .

Teropong dengan 3 tabung adalah merupakan atau digolongkan kedalam teropong pengfokus luar ( external focusing telescope ).

Gambar 1.5. Teropong 3 tabung

Keterangan Gambar 1.5 :

1. Tabung obyektif ( berisi lensa obyektif )2. Tabung diafragma ( berisi diafragma )3. Tabung okuler ( berisi lensa okuler )4. Lensa obyektif/lensa pandang (field view lens)5. Lensa okuler/lensa bidik/lensa mata ( eye piece )6. Diafragma, yang mempunyai benang silang tegak dan mendatar

berpotongan di titik tengah diafragma7. Skrup koreksi diafragma ( ada 4 buah )8. Garis bidik/garis kolimasi, yaitu garis hubung pusat lensa obyektif

dengan perpotongan benang silangdiafragma. Garis bidik ini harusdiatur berimpit dengan sumbu optis teropong.

9. Tombol fokus, unuk menggeser tabung diafragma/tabung obyektifsehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif jatuh padabidang diafragma

Pembentukan bayangan pada teropong dengan 3 tabung ditunjukkan padagambar 1.6.

ii

cltg e.rer derzSrart la n 4o / itec " s

Gambar 1.6. Pembentukan bayangan pada 3 tabung

Dengan mengeser-geser lensa okuler, bayangan yang dibentuk oleh lensaobyektif ( bayangan nyata ) ditempatkan diruang I okuler, maka bayanganlensa obyektif menjadi diperbesar ( lensa okuler berfungsi sebagai lup ) danbayangan yang dibentuknya merupakan bayangan maya/imajiner. Agarsupaya bayangan maya ini dan benang silang diafragma kedua-duanyanampak jelas, dengan memutar-mutar tombol fokus, tabung diafragmadigeser-geser sehingga benang silang berimpit dengan letak bayangan nyatadari lensa obyektif.

b. Teropong dengan 2 (dua) tabung '

Gambar 1.7. Teropong dengan 2 tabung

12

Keterangan Gambar 1.7 :

1. Tabung obyektif, didalamnya terdapat lensa penolong (3) dandiafragma (6)

2. Tabung okuler3. Lensa penolong, dapat digeser-geser dengan tombol fokus (8)4. Lensa obyektif5. Lensa okuler6. Diafragma7. Garis bidik ( berimpit dengan sumbu optis )L Tombol fokus

Pembentukan bayangan pada teropong dengan 2 tabung ditunjukkan padaGambar 1.8.

ok

/tase ptaa/ong'I

dt'ay')gma

Gambar 1.8. Pembentukan bayangan pada 2 tabung

Dengan memutar-mutar tombol fokus (8) bayangan lensa obyektif ditempatkanpada bidang diafragma. Karena benang silang diafragma ditempatkan di ruangI lensa okuler, maka bayangan dan benang silang diafragmaakan nampakjelas sebagai bayangan maya dan diperbesar. Pekerjaan membuat agarbayangan maya dan benang silang diafragma nampak jelas disebutmemfokus ( focusing ). Sedangkan bentuk benang silang diafragma padaalat ukur theodolit bermacam-macam, diantaranya :

ob

L,/,V'/r. ;,"

// ,'('','I

I

t3

d'/

/a/rrrg d,,b/ra7na

Gambar 1.9 Macam-macam benang silang diafragma

Keterangan Gambar 1.9

.d1, d2, d3, d4T

. skrup koreksi diafragma

. titik tengah diafragma

all\a'

Skrup koreksi diafragma digunakan agar T tetap berada pada sumbu optisteropong, sedangkan bagian-bagian teropong terdiri dari :

Lensa obyektif dan lensa okuler masing-masing mempunyai sumbuoptis lensa. Pada teropong, sumbu-sumbu optis lensa obyektif danokuler ditempatkan berimpit yang disebut sumbu optis teropong.

Garis hubung pusat lensa obyektif dan titik r disebut garis bidikteropong. Pekerjaan mengatur garis bidik ( dengan skrup d1, d2,d3, dan d4 ) berimpit dengan sumbu optis teropong disebutmengatur garis bidik. Apabila titik T tidak berada pada sumbuoptis teropong , maka dikatakan bahwa teropong mempunyaikesalahan garis bidik.

Lensa obyektif mempunyai jarak titik api ( jarak fokus ) lebih besardaripada lensa okuler. Lensa okuler mempunyai fungsi sebagai lup.Lensa obyektif dan lensa oku-ler masing-masing merupakansusunan lensa yang membentuk lensa positip ( + ).

8.2 SkalaLingkaranVertikal/tegakSkala lingkaran tegak digunakan untuk menentukan besarnya sudut

vertikal/tegak ( sudut helling/miring atau sudut zenith ) ke jurusan ( target )yang diukur. Skala lingkaran vertikal ini menjadi satu dengan teropong,

l4

sehingga apabila teropong digerakkan ke atas atau ke bawah, skala lingkaranvertikal ini turut bergerak. Berdasarkan cara menuliskan angka skala padalingkaran vertikalnya, theodolit dibedakan antara theodolit pengukur sudut

_

he I I i n grm i!!g !"ry,9491 it qelqu !1 : u!rE9! itn./ezi/4A

{arXef

--e'-t, to-")

-Z*rr-

/2

l5

Nivo yang diletakkan pada suatu theodolit ( lebih dari satu ) digunakan untuk :

a. Mendatarkan garis indek bacaan skala lingkaran tegak ( N1 dan N2pada gambar 1 .10 ), nivo ini disebut nivo tegak.

b. Mendatarkan sumbu ll, nivo yang digunakan adalah nivo tunggang( tidak menempel tetap pada theodolit ).

c. Membuat skala lingkaran horizontallmendatar dalam keadaanmendatarkarena sumbu I theodolit oelh pabrik pembuatnya telahdibuat tegak lurus pada skala lingkaran horizontal/mendatar, makanivo jenis ini digunakan untuk menegakkan sumbu l. Nivo ini disebutnivo skala mendatar atau nivo sumbu tegak.

Sedangakan menurut bentuknya, nivo digolongkan menjadi 2 (dua), yaitu :

1. Nivo kotak2. Nivo tabung.

1. Nivo kotakNivo kotak terdiri dari kotak dari gelas yang diletakkan pada montur dari

logam sehingga bagian atasnya tidak tertutup. Permukaan atas bagian dalamkotak gelas diberi bentuk melengkung berupa permukaan dari suatu bulatandengan jari-jari yang umumnya besar. Kotak gelas tersebut sebagian besardiisi denga cairan eterlalkohol dan sebagian kecil berisi uap eter/alkoholsehingga nampak dari atas sebagai gelembung, yang disebut gelembungnivo. Karena berat jenis uap eter/alkohol lebih kecil dari eter/alkohol itu sendiri,maka gelembung nivo selalu ditempat yang paling tinggi didalam kotakgelasnya.

-- t6

t" it ik tengah u ivo ( T )gelembung nivoeter/aJ-kohoImontr-rr dan logam

2skrup koreksi nivo

lingkaran skala

gelembung nivo

Gambar 1.1 1. Nivo kotak

7t/c-loo7.tru'o

ka,/a,{ 5te./'tsI

.te./rla/la,4o/I

Gambarr 1.12. Nivo kotak "'il9mendatar ,.,14'.

,,:i,,))'a ..1

,61 ,! '

11t

lltt_

:/a/4,,/q./'Jd/2 ntlt a1zta.tda,/a.'S

t A. / S 22 4/, cz2a, //;2'^

vo

Gambar 1.13. Nivo kotak miring

t7

Keterangan gambar 1.12 dan 1.13 .

T : titik tengah nivot : titik tertinggi nivoCI : sudut miring garis jurusan nivoO : pusat permukaan nivo

Apabila T merupakan titik tengah nivo kotak, maka T selalu terletak ditempatyang tertinggi apabila dalam posisi mendatar, dan titik tengah gelembung nivoakan berimpit dengan titik T. Garis singgung di titik T disebut garis jurusannivo atau garis acuan nivo. Garis jurusan nivo akan mendatar apabila nivodalam posisi mendatar. Sedangkan apabila nivo miring, maka titik t merupakantitik tertinggi, sehingga garis singgung di titik t merupakan garis mendatar yangakibatnya garis jurusan nivo miring sebesar sudut q. Berdasarkan gambar 1.11dan gambar 1.12, dapat dimengerti bahwa perpindahan gelembung nivo darititik T ke titik t menyatakan perubahan garis jurusan nivo mendatar menjadimiring sebesar sudut q. Sebaliknya apabila dari posisi nivo miring, artinyapusat gelembung nivo berada dititik t, kemudian gelembung nivo digeserkan ketitik T, maka akan diperoleh garis jurusan nivo yang letaknya mendatar dangaris OT tegak lurus pada garis jurusan nivo. Sehingga denganmengetengahkan (seimbang ) gelembung nivo, berarti akan didapat garisyang mendatar (garis jurusan nivo mendatar) dan garis lain yang tegak. Padapermukaan atas nivo kotak biasanya dibuat goresan berupa lingkaran-lingkaran konsentris untuk membantu menempatkan gelembung nivo ditengah(seimbang).

2. Nivo tabungNivo tabung terdiri dad tabung gelas berbentuk silinder yang bidang

atas bagian dalamnya berbentuk bidang permukaan dengan jari-jari tertentu.Seperti halnya nivo kotak, nivo tabung diisi dengan eter/alkohol dan sebagiankecil yang tidak diisi, sehingga nampak adanya gelembung yang disebutgelembung nivo. Pada bagian atas (bagian luar) diberi goresan-goresan garisyang berjarak sama. Garis yang ditengah menyatakan titik tengah nivo (T).Garis-garis ini dibuat untuk mengetahui perpindahan gelembung nivo. Jarak

t8

antara dua garis skala nivo ini disebutsudut dan disebut satuan nivo.

PARS yang mempunyai harga satuan

tabungqelas

,,K

Gambar 1.14. Nivo tabung

Keterangan gambar 1.14 :

s : satuan nivod . jarak antara dua garis skala ( = PARS )R : jari-jari permukaan nivoBerdasarkan gambar 1.14, secara geometris besarnya satuan nivo S adalah :

dS"= p"R

Jadi apabila gelembung nivo berpindah dari titik T ke titik t sebanyak n PARS,berarti bahwa garis jurusan nivo miring sebesar o, yaitu :

o" = n.S"Nivo tabung berdasarkan konstruksinya digolongkan dalam beberapa macam,yaitu :

1. Nivo tabung dengan penyangga horizontal/mendatar2. Nivo reversi dengan dua skala ( terdapat di atas dan di bawah )3. Nivo tunggang ( nivo berkaki )4. Nivo tabung koinsidensi

Dibawah ini ditunjukkan bentuk-bentuk nivo tabung :

\r\\\\\

It\l\i"h,i\\ |\rt\\t

\ltr (.)

I9

Slcrup ko;:eksi nivo

Gambar 1 .15. Nivo tunggang dengan penyangga mendatar

Gambar 1.16. Nivo reversi

engsel

/./ Sumbu II

Gambar 1.17. Nivo tunggang ( nivo berkaki )

- ---'..1+f

E

Gelembung nivotidak ditengah

Nivo

cerman

Gelembung l-i-lvoditengah

Gambar 1 .18. Nivo koinsidensi

C. Satuan Sudutsatuan sudut dalam bidang survey dan pemetaan yang razim

digunakan ada 3 ( tiga ) macam, yaitu :1. Sistim Seksagesimal ( derajat )

1 Lingkaran = 360010 = 60' ( 60 menit )1' = 60" ( 60 detik )

2. Sistim Sentisimal ( gon/grade )1 Lingkaran = 400 grade ( disingkat 400s )

= '100 centigrade ( disingkat 100" )= 100 desimiligrade ( disingkat 100"" )

centigrade atau centigon dan desimiligrade atau desimiligon

3. Sistim Radianl Lingkaran = 2 n radianSimbol radian dinyatakan dengan notasi : p ( Rho )1Po = 3600:2n

20

t'*\4.ta rqat*a,

lw

1s

1"

21

180x60:n180x60x60:n206265"

Sedangkan alat theodolit yang banyak digunakan untuk pengukuran dilndonesia kebanyakan menggunakan sistim seksagesimal (derajat).

D. Sistim Pembacaan pada TheodolitSetiap alat theodolit mempunyai sistim pembagian/skala pembacaan

piringan untuk memperoleh hasil pembacaan yang lebih teliti dari perkiraanpembacaan. Adapun sistim pembacaan tersebut diantaranya :

a. Sistim pembacaan Garis lurus berskalab. Sistim pembacaan Noniusc. Sistim pembacaan Mikrometerd. Sistim pembacaan Koinsidensie. Sistim pembacaan Digital

a. Sistim pembacaan Garis Lurus berskala

Pada sistim pembacaan ini indeksnya dilengkapi dengan garis skala danskala utama. Garis berskala mempunyai harga 1o yang dibagi menjadi 60bagian sehingga 1 (satu) bagian skala berarti 'l' ( skala terkecil ) Garisberskala ini pada skala utama horizontaUmend-atar turut berputar bersama-

1p' =1p" =

Bacaan arah Vertikal : 96o 6,5'Bacaan arah Horizontal . 235o 56,4'( Sistim Seksagesimal )

Bacaan arah Vertikal : 94, 064sBacaan arah Horizontal : 214,904s

(Sistim Sentisimal )Gambar 1 .19. Sistim pembacaan Garis Lurus berskala

22

b. Sistim pembacaan NoniusSistim bacaan dengan nonius pada model theodolit baru sudah tidak

dipakai lagi. Nonius adalah skala sebagai alat bantu baca pada bacaan suduthorizontal maupun sudut vertikal agar diperoleh perkiraan bacaan yang lebihtelitiAdapun prinsip pembacaan dengan nonius adalah sebagai berikut :

a)

skalanonius

skirlautama

c)

i

Gambar 1.20. Sistim pembacaan nonius

Prinsip bacaan dengan nonius merupakan sistim dua buah lingkaran noniusyang ditempatkan sedemikian rupa sehingga lingkaran utama dapat berputardan bergeser terhadap lingkaran skala nonius. Dalam sistim nonius langsung10 bagian skala nonius sama panjang dengan 9 bagian skala utama atau jikanonius mempunyai skala n, maka skala utama ( n

-1 ) skala. Misalkan panjangbagian skala nonius adalah y dan panjang bagian skala utama x, maka :

9x =10y atau y=0,9xselisih panjang bagian skala nonius dan skala utama :

X-y=X-0,9X=0,1XBerdasarkan gambar a) : sebagai indeks nonius adalah 0 (nol) skala danberimpit dengan skala nol utama, maka pergeseran skala utama adalah 1110,skala kedua 2110 dan seterusnya hingga 10110, yang dalam hal ini skala 2/10ke 10 berimpit dengan skala yang ke 9 pada skala utama. Dengan demikiandari gambar b), apabila lingkaran utama digerakkan kekanan sehingga skalake 4 berimpit dengan skala utama berarti indeks 0 (nol) nonius bergesersebesar 0,4 terhadap 0 (nol) skala utama dan angka tersebut merupakanbacaan nonius. lndeks nonius 0 (nol) terletak antara skala 62 dan 63,sedangkan skala nonius ke 7 berimpit,maka bacaannya adala : 62,7 atau :

berimpit10 skala

23

62 + 7x1110 =62,7

Dalam hal ini satuan skala dapat ditentukan dengan satuan panjang (milimeteratau satuan sudut (menit, detik). Sedangkan untuk alat ukur theodolitsatuannya adalah sudut. Pembacaan berdasarkan sistim nonius (vernier)secara umum dapat digunakan rumus sebagai berikut :

Bacaannonius = p + r. r/nDalam hal ini .

bacaan bulat skala utama ( dibelakang indeks nonius )banyaknya skala nonius hingga yang berimpitanharga skala terkecil dan skala utamajumlah skala noniussatuan bacaan skala nonius terkecil

Contoh pembacaan skala nonius.

liI

skala utamanonius ( vernier )

Berdasarkan gambar diatas :

harga satu skala terkecil pada skala utama adalah : 20' ( x )banyaknya skala nonius adalah 60 ( n )banyaknya skala nonius (60) sama panjang dengan banyak skala utama(59) dan satuan skala nonius terkecil = xln = 20'160 = 20"indeks nol terletak antara 60 20' dan 60 40' , maka: p = 60 20'skala nonius yang berimpitan adalah skala yang ke 35 ( r ), sehinggabacaan noniusnya :

= P + r. r/n= 60 20' + 35x20"= 60 20' + 11' 40"= 60 3l' 40"

prXn

xln

t',-t'$t--

24

c. Sistim pembacaan Mikrometer

Sistim pembagian ini termasuk pembacaan yang memberikan hasil lebihteliti. Garis indeks dapat berputar dengan garis bidik dan dapat digerakkanpula dengan skrup mikrometer. Pada alat-alat ukur yang modern sudah tidakmenggunakan nonius lagi, melainkan menggunakan mikrometer. Micrometerdigunakan untuk menentukan jarak antara indeks dengan garis terdekat padaskala lingkaran. Mikrometer merupakan sebuah prisma yang dipasangdidepan lensa mikroskop pembacaan. Prisma ini dapat diputar-putarkedudukannya dengan skrup pemutar ( tromol ) untuk memanipulasi jalannyasinar dari piringan skala. Sedangkan sistim pembacaannya sebenarnya sistimnonius. Apabila prisma tersebut diputar, maka bayangan skala nonius danskala lingkaran bergerak berlawanan arah. Garis indeks pada sistimpembacaan mikrometer berupa dua buah garis yang sejajar dan pembacaanbisa dilakukan apabila salah satu garis skala lingkaran telah masuk ditengahantara garis indeks tersebut. Untuk memasukkan garis skala lingkaran tersebutmenggunakan skrup mikrometer (tromol).

Gambar 1.21. Pembacaan dengan mikrometer

d. Sistim pembacaan KoinsidensiPada theodolit dengan sistim koinsidensi disebut juga sistim bacaan ganda,

yang dilengkapi dengan sistim optik dan mikrometer yang dapat melihat skalautama yang saling berhadapan (diameteral). Dalam hal ini kedua skala yang

25

berselisih 180o sama-sama dapat terlihat melalui kanta mata bacaan skala.Untuk selanjutnya pembacaan dilakukan setelah kedua skala diimpitkandengan skala mikrometer.Sebagai contoh pembacaan pada alat ukur theodolit T2 (tipe lama dan baru ).

1. Theodolit T2 ( Wild type lama )Setelah garis-garis skala utama dikoinsidensikan, maka pembacaandapat dilakukan

90t 90t

285 286

Bacaan Horizontal :

Skala utama : 2850 50'Mikrometer : 2' 34,3"

2854 52', 34,3"

Untuk pembacaan vertikal sistimnyamerubah tombol kearah vertikal :

sama dengan bacaan horizontal, dengan

302

402na1-

26

2. Theodolit T2 ( Witd tipe baru )

.e_ KOINSIDENS! \

, ?lv l. zso't' 1,,r, 1,,,,11,,,,1, r,,1,,

Bacaannya . g4o 12' 44,5"( sistim seksagesimal )

3. Theodolit T3

Bacaan Horizontal :Skala utama '. 73o 26'Mikrometer : 1' 59,6"

730 27', 59,6"

105Yg_87654

,,,, 1,,,1 ff l, t,,,i i,i,, t

Bacaannya : 1AS,g223s( sistim sentisimal )

l-,'1 -7 ^^-lYO L:C

rl,rilll13 i 7,1

Gambar 1.22. Sistim Koinsidensi

27

e. Sistim pembacaan Digital

Pembacaan dengan sistim digital terdapat pada alat-alat ukur tipe baru,yang dalam hal ini hasil pembacaan dapat dilihat secara langsung padamonitor maupun terekam pada alat penyimpan data ( record ).

Gambar 1.23. Pembacaan digital

28

Disamping itu terdapat alat theodolit yang dapat memenuhi semua kebutuhanpengukuran di lapangan yang disebut Total station (TS). secara fisik alat ukurini merupakan gabungan dari 3 (tiga) elemen, yaitu : alat ukur sudut (theodolit),alat ukur jarak elektronik (EDM dan alat hitung (Calculator plus). SehinggaTotal station merupakan alat ukur yang sekaligus dapat melakukanpengukuran sudut, jarak dan menghitung hasir pengukuran data tersebut.Dewasa ini beberapa alat Total Station dilengkapi dengan perangkat lunak(software) yang mampu mengolah data hasil ukuran sampai menjadi data yangsipa disajikan baik dalam bentuk peta maupun tabel.

Contoh : Total Station GTS-603 AF

29

1.

2.

E. Pengertian SudutPada theodolit terdapat piringan horizontal untuk pembacaan arah

horizontal dan piringan vertikal untuk pembacaan arah vertikal. Sudut yangdiukur dengan alat ukur theodolit ada2 ( dua ) macam, yaitu :

Sudut horizontal ( sudut mendatar )Sudut vertikal ( sudut tegak )

Sudut iiorizolrtal ( sudut mendatar ) adalah proyeksi dari sudut yang dibentukuieh cjua arah garis bicjik cji biclang mencjatar, seperti gambar cjibawair ini :

Bidangdatar

Gambar 1.24. Sudut horizontal (sudut mendatar )

Sucjui yang ciibentuk oleh garis bidik PA dan PB adalah sudut ApB, sedangkansudut horizontal (mendatar) yang diukur adalah sudut A'pts' yang merupaKanproyeksi sucjui APB cii bioang mencjaiar.

iacii besarnya suciui horizoniai (menclaiar) titik P aoaiah seiisiir aniara bacaanarah horizoniai iiiik A cjan bacaan arah horizoniai (menciaiar) titik B, yaitrr

.

SP = Sb-SaDaiam hai ini :

besarnya sucjui horizontai (menciatar) tiiik phasii bacaan arah horizontal (menciatar) ke arah titikhasil bacaan arah horizontal (mendatar) ke aral"r titik

Ats

Sp:Sa:Sb