Resume Kuliah Geodesi Fisis

TUGAS

GEODESI FISIS LANJUT

Review Kuliah I

Disusun Oleh :

HILMIYATI ULINNUHA

PASCA SARJANA TEKNIK GEODESI - GEOMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2014

Review Kuliah Tanggal 2/9/2014

1. Ruang Lingkup Geodesi Fisis

Geodesi fisis merupakan bagian ilmu geodesi yang bertujuan menentukan bentuk

dan besar bumi fisis yaitu geoid (sumaryo dkk, 2005).

Geodesi fisis erat kaitannya dengan gaya berat yang digunakan untuk pemodelan

geoid gravimetri terhadap land surface dan sistem tingginya.

Ada tiga kunci pokok dalam ruang lingkup geodesi fisis yaitu bidang equipotensial,

sistem tinggi dan sub surface.

Penentuan bentuk dan besar geoid pada dasarnya adalah menentukan penyimpangan

bentuk dan penyimpangan besar (jarak) geoid terhadap ellipsoid acuan sebagai bumi

acuan. Dalam penentuan tersebut elipsoid harus dihketahui terlebih dahulu.

2. Aplikasi Geodesi Fisis

Salah satu hasil dari ilmu geodesi fisis adalah adanya geoid yang merupakan model bumi

fisis. Geoid ini dapat digunakan untuk :

Interpretasi sub surface untuk kajian hidrokarbon di bidang pertambangan

Pemodelan sistem tinggi untuk keperluan risk assesment, contohnya adalah

penanggulangan resiko bencana gunung berapi

Untuk mengetahui deformasi suatu wilayah yang dilihat dari aspek tingginya

Membantu dalam proses peluncuran satelit karena membutuhkan informasi elemen

orbit yang memperhitungkan kecepatan orbit, kecepatan rotasi bumi, dan massa

bumi

Pemetaan tomografi yaitu pemetaan sub surface yang senantiasa bersifat liquid atau

cair. Pemetaan ini erat kaitannya dengan plate movement

3. Algoritma Geodesi Fisis

Algoritma geodesi fisis ini berkaitan dengan pemrosesan data. Dalam pemrosesan data,

geodesi fisis juga berkaitan dengan densitas lapisan bumi (ρ) baik densitas fisik maupun

densitas teoritis. Kedua densitas lapisan bumi ini biasanya digunakan untuk forensik dan

dating (penentuan umur).

Densitas normal adalah 2,67 kg/m3. Salah satu aplikasi densitas dalam geodesi fisis

adalah penentuan jenis batuan yang berada di lapisan-lapisan bumi. Berbagai jenis

batuan memiliki densitas yang berbeda-beda antara satu dengan yang lainnya.

Geodesi Fisis Lanjut

4. Pengertian Gaya Berat dan Gaya Gravitasi

Bumi yang senyatanya adalah suatu massa besar dengan rapat massa tidak homogen

dan permukaan tidak teratur serta berotasi pada sumbu pendeknya (sumaryo dkk,

2005).

Rotasi bumi yang terjadi mengakibatkan terjadinya gaya sentrifugal dan gaya

sentripetal. Gaya sentrifugal adalah gaya yang tegak lurus dengan sumbu rotasi

bumi. Gaya sentrifugal paling besar terletak di equator dan semakin mengecil atau

bahkan mendekati nol apabila semakin ke kutub.

Gaya Gravitasi adalah gaya yang menuju ke pusat massa bumi, sedangkan gaya

berat adalah resultan vektor gaya sentrifugal dan gaya gravitasi bumi. Gaya berat

dibedakan menjadi gaya berat normal dan gaya berat fisis. Gaya berat normal adalah

gaya berat yang dipengaruhi oleh faktor lintang sedangkan gaya berat fisis

merupakan gaya berat yang dipengaruhi faktor lintang dan faktor-faktor lain seperti

densitas, tekanan dll.

Gambar medan gaya berat :


5. Pengukuran Gaya Berat

Pengukuran gaya berat dapat dilakukan dengan 3 metode yaitu

Metode terrestris

Pengukuran gaya berat metode terestris atau yang dikenal dengan land survey

merupakan pengukuran gaya berat konvensional yang dilakukan dengan

menggunakan gravitimeter. Contoh gravitimeter adalah Gulf Gravitimeter dan

LaCoste-Romberg Gravitimeter.

Prinsip Kerja LaCoste-Romberg :

Gambar.1. Diagram La Coste-Romberg (Bella dkk,2014)

Gambar 1 menunjukkan diagram atau prinsip kerja LaCoste-Romberg.

Prinsipnya adalah menggunakan dua pegas yang sangat sensitif tehadap pengaruh

medan gaya gravitasi sehingga apabila terjadi perbedaan gaya berat akan

menimbulkan sudut α dan perbedaan panjang s.

Cara Kerja LaCoste-Romberg :

Diputar pada bagian paling atas ---- akan memberi gaya pada pegas -----

menggerakan benda sampai benda dalam kondisi setimbang lagi ----- akan

memberikan nilai gaya barat ( nilai gaya berat dibaca pada dial).

Pola pikir :

Algoritma yang dipakai dala LaCoste-Romberg adalah

m.g – k.d. sin α = 0

dengan m : massa benda

k : konstanta pegas


d : panjang pegas

α : sudut yang terbentuk antara pegas dan benda

Terdapat dua parameter yang terdapat pada LaCoste yaitu α dan s, dengan s

adalah perbedaan elevasi. Mengacu pada algoritma yang dipakai dalam prinsip kerja

LaCoste, berarti apabila tidak ada α maka m.g sama. Hal ini menunjukkan bahwa

medan gaya berat dititik tersebut adalah sama, sehingga dapat disimpulkan bahwa

pada titik tersebut mempunyai densitas yang sama.

Apabila perbedaan gaya berat sangat tipis, maka bisa jadi hanya karena perbedaan

elevasi saja, bukan disebabkan karena adanya perbedan medan gaya berat.

Metode airborne gravity

Pengukuran gaya berat metode ini dilakukan dengan menggunakan wahana

terbang seperti pesawat atau helikopter. Survey dengan menggunakan metode

gravitasi memanfaatkan nilai percepatan gravitasi diarea survey tersebut.

Perubahan percepatan pada satu titik dengan titik lain disekitarnya dapat

menandakan adanya perbedaan kandungan yang ada dibawah permukaan bumi.

Namun, perubahan yang terjadi relative sangat kecil sehingga dalam

pengukuran dengan metode gravitasi memerlukan alat ukur yang memiliki

kepekaan yang sangat tinggi.

Prinsip pengukuran :

Gambar.2. Prinsip Pengukuran Airborne gravity (Anonim, 2010)


Gambar 2 merupakan prinsip pengukuran gaya berat metode airborne dengan

menggunakan wahana pesawat udara. Pengukuran ini dilengkapi dengan GPS untuk

menentukan posisi alat ukur dengan go adalah total akselerasi yang didapat dari

pengukuran GPS.

Beberapa eksperimen sejak tahun 1958 telah membuktikan bahwa pengukuran

gaya berat menggunakan pesawat adalah sangat memungkinkan. Keakuratan area

survey dapat diperkirakan dari perbedaan pengukuran pada bentuk interseksi serta

dari perbandingan dengan data terrestrial gaya berat. Salah satu kelebihan yang

dimiliki oleh metoda ini (airborne gravity) dibandingkan dengan metoda terestris

adalah dalam hal akuisi data gaya berat yang lebih cepat, ekonomis dan dengan

tingkat ketelitian yang dapat diandalkan.

Metode sea floor

Secara umum metoda gaya berat merupakan metoda geofisika yang

mengukur variasi gaya berat (gravitational) di bumi. Metoda sea floor ini jarang

digunakan pada tahapan lanjut eksplorasi, namun cukup baik digunakan untuk

mendefinisikan daerah target yang spesifik untuk selanjutnya disurvei dengan

metoda-metoda geofisika lain yang lebih detil. Dalam pengukuran ditambah dengan

peralatan GPS untuk mengetahui posisi horisontal.

Prosedur Lapangan :

Targetan observasi harus mempunyai kontras densiti yang jelas (significant)

agar dapat dideteksi oleh gravimetri. Grid (lintasan) yang umum digunakan cukup

lebar yaitu antara 200 m s/d 1 km (500 ft s/d 1 mil). Setiap titik pengamatan

diusahakan bebas dari angin, pengaruh (getaran), dll. Elevasi setiap titik observasi

harus diketahui dengan akurat karena akan diperhitungkan dalam pengkoreksian

hasil pembacaan alat. Begitu juga dengan waktu setiap pengukuran.

Data yang diambil waktu pengukuran :

a. Tanggal dan hari pembacaan data

Data ini berguna untuk mengoreksi pasang surut. Waktu pembacaan digunakan

untuk koreksi apungan dan penentuan pasang surut.

b. Pembacaan Alat

c. Koordinat stasiun pengukuran dengan menggunakan GPS

d. Data inner zone untuk koreksi Terrain

e. Ketinggian titik pengukuran


Koreksi yang dilakukan adalah

a. Koreksi Pasang Surut (Tide Correction)

b. Koreksi Apungan (Drift Correction)

c. Medan Gayaberat Terkoreksi

d. Different in Reading (gdiff)

e. Medan Gayaberat Observasi

6. Syarat Pengukuran Gaya Berat

Metode akuisisi data adalah metode pengambilan data/ pengukuran yang dilakukan di

suatu daerah survei (Anonim,2014). Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi sebelum

melakukan pengukuran gaya berat, yaitu :

Tujuan yang jelas

Sebelum melakukan pengukuran gaya berat, perlu dilakukan permusan tujuan yang

jelas sehingga pengukuran tidak akan berlangsung sia-sia.

Alat gravimeter layak pakai

Dalam penggunaan alat gravimeter perlu diperhatikan kestabilan dan sensitifitas alat

karena kedua hal ini akan mempengaruhi ketelitian pengukuran.

Bebas dari kesalahan kasar (blunder)

Dalam pengukuran sebaiknya sangat menghindari kesalahan blunder. Apabila

ditemukan adanya kesalahan blunder maka data pengukuran dibuang atau dilakukan

pengukuran ulang.

Meminimalkan kesalahan sistematik

Kesalahan sistematis dapat diminimalkan dengan melakukan kalibrasi alat sehingga

didapatkan nilai koreksi untuk mengoreksi nilai ukuran.

Operator yang handal

Syarat ini merupakan salah satu cara untuk meminimalkan adanya kesalahan kasar.

Terdapat TOR yang rigid

Adanya kepastian lokasi survey

Adanya manual dan trouble shooting yang jelas

Trouble Shooting harus ada untuk menyelesaikan masalah dimana nilai ukuran

masih tercover dengan ketelitian alat. Manual digunakan untuk menyelesaikan

masalah sistematik.

7. Handling of Data Quality


Untuk menghendel kualitas data pengukuran gaya berat dapat dilakukan sebagai berikut :

Tidak ada kesalahan blunder

Terdapat dokumentasi kalibrasi gravitimeter

Kesalahan sistematik yang minimum

Adanya SOP yang baik dalam akuisisi data

Adanya pengetesan kesalahan random

Pemrosesan data dengan tes statistik yang benar dan menggunakan hitung kuadrat

terkecil

Perhitungan data didapatkan simpangan baku, presisi, dan akurasi data.

8. Mengatasi Kesalahan Sistematis

Kesalahan sistematis tidak dapat dihilangkan sepenuhnya namun kesalahan ini bisa

diminimalkan. Beberapa cara untuk mengatasi kesalahan sistematis adalah

Meminimalkan drift

Tidak memakai nilai estimasi pada bacaan nilai ukuran

Mengoreksi kesalahan sistematis yang berarti meminimalkan kesalahan

Memakai alat ukur elektronis sehingga data yang didapat bukan merupakan data

bacaan tetapi data biner yang kemudian diolah menggunakan teknologi komputer.

Referensi :

Anonim.2010.http://dc401.4shared.com/doc/YyEHaOG8/preview.html.

(diakses 8 September 2014)

Anonim.2014. Metode Akuisisi Data Gravity. http://www.echogeo.net/2014/04/metode-

akuisisi-data-graviti-gaya-berat.html (diakses tanggal 8 September 2014)

Bella,dkk.2014.Genaral Field Operation.Geofisika.Universitas Brawijaya.Malang.

Sumaryo,dkk.2005.Diktat Geodesi Fisis.Teknik Geodesi, Fakultas Teknik, Universitas

Gadjah Mada.Yogyakarta.


Resume Kuliah Geodesi Fisis

Documents

Transcript of Resume Kuliah Geodesi Fisis