3. Metode Titik Kontrol Horisontal

Dalam pekerjaan survei hidrografi di lapangan, survei topografi juga perlu dilakukan

untuk menentukan kerangka kawasan pantai secara geografis. Dimana survey topografi ini

dimulai sebelum melakukan survei hidrografi di laut. Tujuan utama adanya survey

topografi ini adalah untuk menentukan koordinat titik kontrol di darat yang biasanya

dilakukan dengan survei geodetik. Titik-titik yang telah disurvei dan dibentuk menjadi

jaring kontrol dianggap sebagai titik kontrol utama yang kemudian digunakan sebagai

referensi atau datum. Penentuan posisi titik kontrol horizontal dapat dilakukan dengan

beberapa metode diantaranya :

a. metode survei klasik (berdasarkan pengamatan astronomis dan pengamatan sudut

dan jarak)

b. metode survei gabungan

c. metode survei fotogrammetri

Ketiga metode tersebut akan dibahas lebih lanjut pada subbab ini

3.1. Metode Survei Klasik

3.1.1. Triangulasi

Pada dasarnya pengukuran triangulasi dilakukan dengan pengukuran sudut yang

membentuk jaring-jaring segitiga dimana setiap jaring segitiga paling tidak memilki

satu sisi common side. Dalam perkembangannya metode dibuat dengan membentuk

jaring berupa segitiga-segitiga yang saling berurutan seperti yang terlihat pada gambar

berikut

Gambar __. Jaring Triangulasi

Metode pengukuran menggunakan jaring triangulasi biasanya digunakan untuk

prnrntuan titik kontrol horizontal dengan area over long distance. Tahapan pengukuran

yang dilakukan adalah dengan mengukur semua sudut-sudut pada jaring triangulasi

dengan salah satu sisinya digunakan sebagai baseline. Sebagai contoh pada gambar di

bawah ini, pengukuran yang dilakukan adalah dengan mengukur sudut 1, 1, 1

sebagai sebagai jaring segitiga ABC kemudian pengukuran sudut 2, 2, 2 sebagai

jaring segitiga ABD dan seterusnya. Tujuan dari pengukuran ini adalah untuk

menentukan koordinat titik kontrol A,B,C,D,E, dan F. Setiap segitiga pada masing-

masing jaring triangulasi juga perlu untuk dilakukan koreksi sudut untuk mengetahui

kesalahan pengukuran sehingga dapat diketahui pula toleransi dan tingkat presisi dari

pengukuran tersebut.

Gambar __. Pengukuran Metode Triangulasi

Selain dilakukan perhitungan kesalahan dan toleransi, pada pengukuran triangulasi ini

juga perlu dilakukan perhitungan perataan jaring triangulasi dengan metode least

quares untuk memberikan koreksi dan meminimalkan kesalahan pada pengukuran.

3.1.2. Trilaterasi

Metode trilaterasi pada dasarnya hampir sama dengan metode triangulasi dimana

penentuan koordinat untuk masing-masing titik kontrol dilakukan berdasarkan

perhitungan dari titik kontrol yang saling berhubungan dan membentuk jaring-jaring

segitiga dengan diketahui salah satu baseline / common side namun yang diukur bukan

sudut melainkan jarak antar masing-masing titik kontrol. Untuk memastikan hasil

pengukuran dengan metode triaterasi ini dapat dilakukan dengan memeriksa jaring-

jaring segitiga yang berdekatan setelah menghitung sudut dari sisi-sisi yang diukur.

Sama dengan pengukuran triangulasi pada pengukuran trilaterasi ini juga perlu

dilakukan perhitungan perataan jaring-jaring titik kontrol.

Gambar __. Contoh Jaring Trilaterasi

3.2. Metode Survei Gabungan

Metode survey gabungan ini merupakan kombinasi dari pengukuran sudut (triangulasi),

dan pengukuran jarak (trilaterasi) dimana kedua metode tersebut memiliki tingkat bobot

yang berbeda. Masing-masing bobot untuk kedua pengukuran dihitung dari satu per

proporsional variance dari pengukuran. Ada beberapa metode yang dapat diterapkan

pada survei gabungan yang akan dijelaskan pada sub bab ini.

3.2.1. Poligon

Metode polygon dilakukan dengan mengukur sudut dan jarak dari antar titik-titik

kontrol yang membentuk jaring berbentuk poligon. Sebaiknya titik-titik kontrol

pengukuran dengan metode polygon ini dapat dijangkau dan dapat saling terlihat antar

titik-titik yang berdekatan. Pada metode polygon ini dapat berupa poligo terbuka

maupun polygon tertutup. Biasanya pengukuran dilakukan searah jarum jam. Koreksi

yang dilakukan berdasarkan koreksi sudut dan jarak dengan ketelitian tertentu.

3.2.2. Iso-Determined

Iso-determined atau polygon terbuka tidak terikat sempurna merupakan salah satu

bentuk polygon terbuka dimana jumlah pengukuran sama dengan jumlah titik yang

tidak diketahui. Jika ‘n’ adalah jumlah yang akan dicari koordinatnya maka jumlah

pengukuran yang dilakukan (m) sama dengan 2n – 3 atau :

m=2 n−3

Gambar __. Poligon Terbuka Tidak Terikat Sempurna

Tahapan perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Menghitung azimuth masing-masing arah dari titik-titik kontrol dimana azimuth AB

sudah diketahui sehingga menghitung azimuth BC dengan rumus :

( BC )= ( AB )+180 °+2−360 °

b. Menghitung final coordinate dengan asumsi XA = 0 dan YA = 0 maka rumus yang

digunakan adalah sebagai berikut :

XB=XA+dAB. sin ( AB ); XC=XB+dBC . sin(BC)

YB=YA+dAB . cos ( AB ); Y C=YB+dBC . cos (BC )

Hal penting yang perlu ditekankan adalah jumlah pengukuran yang dilakukan (sudut 1 2

dan jarak AB,BC, dan CD sama dengan jumlah koordinat yang dicari.

3.2.3. Over-Determined

Over-determined atau polygon terbuka terikat sempurna memiliki ciri koordinat titik

kontrol awal dan titik kontrol akhir diketahui dapat dilihat seperti gambar di bawah ini

Gambar __. Poligon Terbuka Terikat Sempurna

Tahap perhitungan yang dilakukan akan dijelaskan sebagai berikut :

a. Menghitung azimuth masing-masing titik kontrol dengan rumus :

( PA )=arc tanXA−XPYA−YP

; (DQ )=arc tanXQ−XDYQ−YD

Untuk unadjusted azimuth DQ /(DQ)’ rumusnya :

( DQ )'=(CD )+4± 180 °

b. Melakukan pengecekan terhadap azimuth DQ dapat dilakukan dengan kondisi ideal:

( DQ )'−( DQ )=0

Rumus tersebut untuk melakukan pengecekan, dan kemungkinan besar tidak sama

dengan nol karena itu pengecekan ini dilakukan untuk mengetahui kesalahan

penutup sudut (Δ) sehingga rumusnya menjadi :

( DQ )'−( DQ )=Δ

dimana Δ lebih kecildari toleransi sudut .

c. Menghitung hasil perataan azimuth dengan rumus :

( AB )=( AB )'−u

( BC )− (BC )'−2u

(CD )=(CD )'−3 u

DQ=( DQ )'−4u

Dimana u merupakan “unitary error of closing”.

d. Menghitung kesalahan linear penutup absis dan kesalahan linear penutup ordinat

dengan rumus :

ΔX=Σ x '−(XD−XA)

ΔY =Σ y'−(YD−YA )

Sehingga ΔL :

ΔL=√ Δ X2+ ΔY ²

e. Menghitung partially adjusted coordinates :

X2 ( 1) = X '2 (1 )−Ux ;Y 2 (1 ) = Y

'2 (1)−Uy

X3 ( 2) = X '3 ( 2)−Ux ;Y 3 ( 2) = Y

'3 (2 )−Uy

X 4 (3 ) = X'4 ( 3)−Ux ;Y 4 (3 ) = Y

'4 (3 )−Uy

Dimana Ux dan Uyadalah nilai dari “unitary linear errors of closing”

f. Menghitung koordinat fix titik-titik kontrol dengan rumus :

XB=XA+ X B( A );YB=YA+YB(A )

dimana

X B( A )=dAB. sin ( AB );YB( A)=dAB .cos ( AB )

3.2.4. Not Oriented Closed Traverse

Gambar __. Poligon Tertutup

Tahapan Perhitungan yang dilakukan akan dijelaskan sebagai berikut :

a. Menghitung kesalahan penutup sudut (Δ) dengan ‘n’ sudut yang diukur dan Σ’

merupakan jumlah total sudut dalam yang diukur dengan rumus :

Δ=Σ ’−(n−2). 180°

b. Menghitung Azimuth

c. Menghitung unadjusted partial coordinates

d. Menghitung kesalahan absis (ΔX) dan kesalahan ordinat (ΔY) yang kemudian

digunakan untuk menghitung ΔL dimana :

Δ L=¿ √ Δ X 2+ ΔY ²

e. Menghitung koordiat fix dari masing-masing titik sama seperti rumus umum

menghitung koordinat.

3.3. Metode Survei Fotogrammetri

Metode fotogrametri biasanya digunakan untuk survey dengan objek yang memiliki

cakupan area yang luas. Dalam survey fotogrammetri ada tiga hal yang saling berkaitan

yaitu :

a. Koordinat tiga dimensi (X,Y,Z) dari objek

b. Posisi horizontal (x,y) pada objek foto udara

c. Keseluruhan parameter-parameter orientasi yang digunakan untuk menentukan

posisi kamera pada saat dilakukan pemotretan.

Secara umum tahapan yang dilakukan pertama adalah dengan mengetahui koordinat

tanah yang sebenarnya (real coordinates) dan koordinat horizontal titik-titik yang

diketahui pada foto udara. Selanjutnya dari hasil tersebut dapat dihitung parameter-

parameter orientasi. Setelah menghitung parameter dapat dilakukan tahapan restitusi foto

udara yang memungkinkan kita untuk mengetahui semua koordinat horizontal objek

pada foto udara.

3.3.1. Aerophotogrammetry

Prinsip dasarnya sama dengan fotogrametri pada umumnya. Metode ini biasanya

digunakan untuk menentukan topographical charts dengan cakupan area yang luas

dimana apabila dilakukan dengan cara konvensional membutuhkan waktu selama

beberapa tahun. Foto udara yang dihasilkan dari survey fotogrammetri ini untuk

selanjutnya digunakan untuk menghitung koordinat titik-titik kontrol dengan syarat

overlap foto udara minimal 60 %. Syarat tersebut merupakan syarat utama dalam

melakukan restitusi foto udara. Berdasarkan perkembangannya terdapat tiga jenis

restitusi foto udara yaitu :

a. Restitusi fotogrametrik

Melakukan rekonstruksi secara dimensional dengan menggunakan alat stereoscope

dimana restitusi ini mengandalkan kemampuan pengelihatan secara visual antara

dua foto yang bertampalan. Hasil dari restitusi ini adalah memodelkan (stereo

model) dari hasil penglihatan stereoscopic.

b. Restitusi analog

Restitusi analog merupakan ground model untuk melakukan rekonstruksi secara optic-mechanic dari hasil survei fotogrammetri. Proses yang dilakukan pada restitusi analog adalah dengan mengetahui dan menghitung parameter-parameter orientasi yang dibutuhkan dalam proses restitusi foto udara. Parameter-parameter tersebut adalah parameter orientasi dalam (interior orientation) dan parameter orientasi luar (exterior orientation) : Parameter orientasi dalam merupakan faktor-faktor interior berdasarkan pada faktor-faktor rekonstruksi berkas sinar dari kamera seperti focus kamera terkalibrasi, principal point terkalibrasi, nodal point dimana keseluruhan faktor orientasi dalam tersebut merupakan faktor-faktor yang berasal dari kamera yang digunakan. Parameter orientasi luar merupakan faktor-faktor exterior yang berkaitan dengan spatial position yang terdiri dari 12 parameter yaitu 6 parameter orientasi relatif dan 6 parameter orientasi absolut dimana keduabelas parameter tersebut terdiri dari tiga koordinat relative serta tiga parameter orientasi dari foto udara stereomodel sedangkan 6 parameter orientasi absolute adalah mendefinisikan posisi dari hasil orientasi relative ke dalam sistem koordinat yang bereferensi enam parameter tersebut adalah koordinat X, Y, Z dan 3 parameter rotasi ω,θ,κ (omega, phi, kappa) yang merupakan faktor rotasi terhadap sumbu x, sumbu y, dan sumbu z.

Gambar __. Parameter Orientasi pada Restitusi Analogc. Restitusi analyctical

Pada prinsipnya sama dengan restitusi fotogrametrik dan restitusi analog

perbedaanya terletak pada proses perhitungannya karena metode restitusi secara

analitik ini komputasi atau proses perhitungannya dilakukan secara automatic

calculation.

3.3.2. Fotogrametri digital

Metode fotogrametri tradisional pada dasarnya menggunakan gabungan prinsip

stereoscopic baik itu dengan metode analog maupun analyctical. Dimana proses

restitusi dilakukan dengan mengandalkan kemampuan pengelihatan secara

stereoskopik dan bantuan perhitungan secara analyctical. Pada metode fotogrametri

digital semua proses dikerjakan secara digital baik input data, proses perhitungan

sampai dengan tahapan output dilakukan dengan secara digital.

3.3.3. Aerial Triangulation

Metode triangulasi udara dilakukan untuk menentukan koordinat titik-titik kontrol

dengan membuat independent model. Dimana independent model tersebutmerupakan

orientasi relative dari masing-masing model (2 foto udara yang bertampalan) saling

berhubungan (tie points) dengan hasil berupa single blocks.

4. Metode Titik Kontrol Vertikal

4.1. Metode Geometric Leveling

Prinsipnya merupakan pengukuran terhadap perbedaan tinggi orthometric (geoid

elevations) diantara kedua titik yang diukur atau diukur berdasarkan perbedaan

ketinggian. Tujuan utama dari metode ini adalah menghitung perbedaan ketinggian

antara titik-titik kontrol. Pengukuran jarak secara langsung juga dilakukan dalam metode

ini

Gambar __. Pengukuran Levelling

Sumber kesalahan pada metode ini berasal dari kelahan kolimasi dan kesalahan

pembacaan benang pada rambu ukur. Prinsip perhitungannya sama dengan perhitungan

kerangka kontrol vertical dimana bentuk kerangkanya berupa polygon. Metode

geometric leveling merupakan metode yang umum digunakan dalam metode levelling.

4.2. Metode Trigonometri Levelling

Metode ini pada dasarnya menggunakan pengukuran sudut zenith dengan menggunakan

theodolit. Biasanya digunakan untuk penentuan posisi ketinggian dalam metode

triangulasi. Rumus yang digunakan untuk menghitung perbedaan tinggi (ΔAB) antar dua

titik adalah sebagai berikut :

ΔAB = d. cot A + h – l

Dimana :

d = jarak horizontal antara titik A dan B

A = sudut zenith yang diukur dari titik A ke titik B

h = tinggi alat dari permukaan tanah

l = tinggi dari target B dari permukaan yang diukur dari theodolit

Gambar __. Metode Trigonometri Levelling

Ada beberapa metode koreksi pada trigonometri leveling ini diantaranya koreksi

sphericity, koreksi refraksi, koreksi elevasi.

4.3. Metode Altimetri dengan GPS (Metode Kontrol Vertikal GNSS)

Penentuan posisi relative dengan menggunakan GPS menghasilkan koordinat geosentris

berupa koordinat XYZ berdasarkan referensi ellipsoid WGS 84. Dalam kaidah

kartografi tinggi orthometric (H) merupakan elevasi yang diukur dari referensi geoid

sedangkan dengan GPS elevasi yang diperoleh bereferensi ellipsoid. Oleh karena itu

perlu untuk mengetahui perbedaan ketinggian antar keduanya atau undulasi dari geoid

(N). Dari perbedaan referensi tersebut perlu dilakaukan transformasi ‘locating of the

geoid’ dimana :

δN=N WGS 84−N localgeoid

Dengan ketentuan NWGS 84 = h – H