Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

download Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

of 16

Transcript of Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    1/16

    TUGAS 1 TA 3211 PEMETAAN EKSPLORASI

    TRACKING GPS ( RUMAH SAKIT )

    Kelompok 02 :

    1. Najib Mahwan Najahah 12113026

    2. Muhammad Alim 12113040

    3. Miqdam Furqany 12113067

    4. Fina Fitriana R. 12113079

    PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

    FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN

    INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

    2016

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    2/16

    Kata PengantarPuji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena

    atas berkat dan rahmat-Nya pengerjaan Laporan Tugas I Tracking GPS ini dapat

    terselesaikan. Penulisan laporan praktikum ini bertujuan untuk melengkapi

    tugas responsi mata kuliah Pemetaan Eksplorasi (TA-3211).

    Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Pak Syafrizal serta para

    asisten yang telah banyak membantu dan membimbing kami dalam

    pelaksanaan responsi serta penyusunan laporan praktikum ini. Tidak lupa juga,

    kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu

    penyusunan laporan ini hingga selesai.

    Kami menyadari bahwa di dalam laporan ini tidak terlepas dari

    kesalahan-kesalahan. Oleh karena itu, jika ada kritik dan saran yang bersifat

    membangun akan kami tampung. Akhir kata, kami menyampaikan ucapanterima kasih kepada para pembaca yang telah meluangkan waktu untuk

    membaca laporan ini. Bandung,

    5 Februari 2016

    Kelompok II

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    3/16

    Kata Pengantar

    Daftar Isi

    I. Tujuan

    II. Alat dan Bahan

    III. GPS (Global Positioning System)

    IV. Tracking Menggunakan GPS

    Plotting Track ke Mapsource dan

    Google Earth

    Daftar Pustaka

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    4/16

    I. Tujuan

    Tujuan dari ekskursi pertama matakuliah TA3211 Pemetaan Eksplorasi ini yaitu mahasiswa

    dapat melakukan tracking dan membuat waypoints menggunakan GPS (Global Positioning

    System) serta mengeplot tracks dan waypoints kedalam software Mapsourcedan Google

    Earth.

    II. Alat dan Bahan

    Alat dan Bahan yang dipakai dalam Ekskursi I yaitu:

    1. GPS (Global Positioning System) Garmin seri 78s.

    2. Software Mapsource.

    3. Software GoogleEarth.

    III. GPS (Global Positioning System)

    2.1 Sistem GPS (Global Positioning System)

    Global Positioning System (GPS) adalah sebuah sistem navigasi satelit yang

    menyediakan informasi lokasi dan waktu dalam berbagai kondisi cuaca, dimanapun di atas

    permukaan bumi, sepanjang masih menerima sinyal GPS yang dipancarkan dari satelit.

    Pengembangan GPS dimulai dari tahun 1973 oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat

    dan beroperasi penuh pada tahun 1995. Nama resminya adalah NAVSTAR-GPS. Sistem GPS

    terdiri dari 24 satelit yang membentuk konstelasi di luar angkasa dan beberapa satelit lagi

    sebagai cadangan. Berikut ini adalah tabel perkembangan jumlah satelit yang beroperasi

    semenjak awal dibangun hingga sekarang.

    Tabel 1.1 Perkembangan Jumlah Satelit GPS (Sumber : Wikipedia. Juni 2014)

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    5/16

    2.2 Cara Kerja GPS

    Untuk menentukan posisi koordinat suatu tempat di permukaan bumi, GPS

    menggunakan prinsip triangulasi. Sebagaimana diketahui, GPS memancarkan sinyal ke

    segala arah dari pusat satelit, dan membentuk ruang sinyal dalam bentuk bola (sphere). Kita

    dipermukaan bumi menerima sinyal tersebut dan receiver yang kita gunakan mencatat

    bahwa jarak kita 11.000 miles (kenapa jarak bisa diketahui ? GPS memancarkan sinyal pada

    jam X dengan kecepatan Y dan diterima oleh receiver dalam waktu X+I, dengan demikian

    jarak satelit ke receiver adalah I dikalikan Y). Karena ruang sinyal bentuknya sphere, maka

    jarak 110000 miles dapat berada dimana saja di dalam ruang sinyal satelit.

    Gambar 1. Triangulasi Satelit Pertama

    Selanjutnya, ada satelit kedua yang memancarkan sinyal dan menangkap posisi kita

    pada jarak 12000 miles. Berarti, ada dua sphere yang terbentuk, dan posisi kita pasti ada di

    irisan antara dua sphere tersebut, tidak lagi di seluruh ruang sphere 1 dan sphere 2.

    Gambar 2. Triangulasi Satelit Kedua

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    6/16

    Kemudian ada satelit ketiga yang diterima sinyalnya, dan jarak ke receiver ternyata

    13000 miles. Adanya satelit ketiga ini semakin menyempitkan posisi kita menjadi hanya ada

    dua kemungkinan lokasi seperti ditunjukkan gambar di bawah. Untuk memastikan yang

    mana lokasi kita, bisa digunakan satelit keempat, tapi biasanya salah satu dari dua lokasi

    tersebut posisinya tidak berada di permukaan bumi, sehingga dapat dipastikan hanya ada

    satu lokasi yang merupakan lokasi receiver kita, dengan demikian posisi kita dapat

    ditentukan koordinatnya.

    Dalam pembahasan tentang spheres yang dihasilkan oleh satelit GPS, tadi

    disebutkan bahwa triangulasi titik kedua dan ketiga akan membatasi kemungkinan lokasi

    receiver dan pada akhirnya nanti satu diantara dua lokasi tersebut akan ditolak karena tidak

    berada di permukaan bumi. Yang menjadi pertanyaan adalah, bagaimana bisa mengetahui

    satu titik berada di permukaan bumi, padahal informasi yang tersedia hanya jarak dari

    satelit ke receiver. Hal ini dapat dijawab dengan mudah jika posisi koordinat satelit di luar

    angkasa di ketahui, sehingga koordinat receiver dapat dihitung. Koordinat posisi satelit

    dikirimkan ke receiver bersamaan dengan sinyal GPS. Posisi koordinat dan ketinggian satelit

    sendiri, serta aspek-aspek pemeliharaan satelit dan perubahan orbit dikontrol oleh Ground

    Stations. Setiap ada perubahan data satelit akan dikirim ke satelit oleh ground station dan

    kemudian dipancarkan ke seluruh dunia.

    Gambar 3. Pseudo Random Code

    Dengan menggunakan kecepatan cahaya, maka waktu tempuh satelit ke receiver biasanya

    sangat sedikit (seper sekian detik), oleh karena itu penanda waktu baik di satelit maupun

    receiver haruslah sangat tersinkronisasi dan sangat presisi. Untuk satelit tidak ada masalah

    karena bisa digunakan jam atom. Namun untuk receiver? Implementasi jam atom akan

    menyebabkan harga receiver menjadi sangat mahal dan tidak akan dapat dibeli masyarakat

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    7/16

    umum. Oleh karena itu, sebagai pengganti jam atomik yang presisi, di GPS receiver

    digunakan pengukuran satelit keempat dari triangulasi di atas. Jika waktu di receiver tidak

    ada kesalahan, seharusnya pengukuran jarak dari GPS keempat (dan sphere yang dihasilkan)

    akan menghasilkan lokasi fix kita di permukaan bumi, namun jika waktu receiver tidak

    sinkron dengan satelit, maka kalkulasi akan menjadi error dan pengukuran satelit keempat

    tidak akan tepat menginterseksi ketiga pengukuran satelit sebelumnya. Receiver kemudian

    akan menghitung faktor koreksi dalam bentuk pengurangan hasil pengukuran agar ke empat

    sphere dari empat satelit tepat berinterseksi di satu titik, faktor koreksi ini juga sekaligus

    menjadi faktor koreksi waktu di Receiver agar kembali sama dengan jam atomik di satelit.

    Gambar 4. Triangulasi Satelit Keempat sebagai Pengoreksi Waktu Receiver

    Dalam pembahasan tentang spheres yang dihasilkan oleh satelit GPS, tadi

    disebutkan bahwa triangulasi titik kedua dan ketiga akan membatasi kemungkinan lokasi

    receiver dan pada akhirnya nanti satu diantara dua lokasi tersebut akan ditolak karena tidak

    berada di permukaan bumi. Yang menjadi pertanyaan adalah, bagaimana bisa mengetahui

    satu titik berada di permukaan bumi, padahal informasi yang tersedia hanya jarak dari

    satelit ke receiver. Hal ini dapat dijawab dengan mudah jika posisi koordinat satelit di luar

    angkasa di ketahui, sehingga koordinat receiver dapat dihitung. Koordinat posisi satelit

    dikirimkan ke receiver bersamaan dengan sinyal GPS. Posisi koordinat dan ketinggian satelit

    sendiri, serta aspek-aspek pemeliharaan satelit dan perubahan orbit dikontrol oleh Ground

    Stations. Setiap ada perubahan data satelit akan dikirim ke satelit oleh ground station dan

    kemudian dipancarkan ke seluruh dunia.

    Dengan demikian, melengkapi prinsip triangulasi sebagai cara receiver memperoleh

    informasi posisi koordinat di permukaan bumi, dapat diketahui juga tiga aspek yang

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    8/16

    menyusun sistem GPS, yaitu Satelit GPS di angkasa, GPS receiver di permukaan bumi, dan

    Ground Station sebagai pemelihara sistem.

    Gambar 5. Tiga Segmen GNSS/ GPS

    2.3 Sinyal GPS

    Setiap saat Satelit GPS memancarkan sinyal elektromagnetik pada spektrum

    gelombang mikro berisi pesan navigasi ke seluruh dunia sesuai cakupannya. Sinyal ini

    diterima oleh receiver dan memprosesnya menjadi informasi posisi sebagaimana telah

    dijelaskan sebelumnya. Sinyal dari satelit membawa informasi antara lain sinyal jarak untuk

    menghitung jarak receiver dan satelit, dan pesan navigasi. Pesan navigasi antara lain berisi

    informasi orbit satelit, jam satelit pada waktu sinyal diluncurkan, dan informasi lainnya.

    Pesan navigasi ini diistilahkan sebagai Almanac GPS. Sinyal GPS satelit kemudian

    dipancarkan dalam beberapa frekuensi mulai dari Frekuensi L1 sampai L5.

    Frekuensi L1 merupakan frekuensi yang di masa lalu dikenal sebagai Coarse

    Acquisition (C/A) Code dan Encrypted Precision P(Y) Code. L1 merupakan frekuensiyang diterima di kebanyakan receiver mulai dari grade navigasi sampai grade

    geodetic. L1 sendiri dibagi dua yaitu C/A code untuk kepentingan sipil dan P(Y) code

    untuk kepentingan militer.

    Frekuensi L2 merupakan frekuensi baru yang dikembangkan pada tahun 1995.

    Frekuensi L2 lebih presisi daripada frekuensi L1 dan hanya bisa diterima receiver tipe

    geodetik dan sebagian receiver tipe mapping. Receiver yang mendukung penerimaan

    dual frequency (L1 dan L2) memungkinkan untuk melakukan differential GPS

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    9/16

    processing untuk memperoleh data posisi dengan akurasi sentimeter sampai

    millimeter.

    Frekuensi L3 merupakan frekuensi sangat presisi yang hanya digunakan untuk

    kepentingan militer, yaitu untuk kepentingan peledakan nuklir.

    Frekuensi L4 dan L5 tidak ditransmisikan ke permukaan bumi dan hanya digunakan

    untuk mengkaji pengaruh ionosfer terhadap sinyal GPS dan kemungkinan koreksinya.

    2.4 Jenis dan Sumber Kesalahan Posisi dari GPS

    Sinyal GPS dan pemodelan matematis untuk memperoleh informasi koordinat yang

    akurat hanya bisa diperoleh jika sinyal ditransmisikan dalam kondisi ruang hampa udara dan

    tidak ada unsur pengganggu diantara satelit dan receiver. Dalam kenyataannya, terdapat

    banyak faktor internal dan eksternal yang dapat berpengaruh terhadap sinyal GPS sehingga

    tidak dapat menghasilkan informasi koordinat yang akurat dan presisi.

    Sumber utama eksternal pengganggu sinyal GPS adalah atmosfer bumi. Atmosfer

    dapat menghamburkan, membelokkan dan memperlambat sinyal GPS sehingga

    kecepatannya tidak konstan (yang berpengaruh pada kalkulasi jarak). Strata dari atmosfer

    yang dapat mengganggu sinyal GPS antara lain Ionosfer (ketinggian 50 sampai 500 km dari

    permukaan bumi) yang banyak mengandung partikel ionisasi, dan Troposfer (ketinggian 0 -

    50 km) yang banyak mengandung uap air dan variasi suhu/tekanan udara. Diantara

    keduanya, yang paling berat pengaruhnya terhadap sinyal GPS adalah Ionosfer.

    Gambar 6. Sinyal GPS terpengaruh Ionosfer dan Troposfer

    Setelah sampai di permukaan bumi, gangguan tidak berhenti. Sinyal GPS besar

    kemungkinan dipantulkan dan dibelokkan arahnya oleh benda di permukaan bumi sebelum

    sampai ke receiver. Efek ini disebut dengan multipath error. Gedung, vegetasi tinggi dan

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    10/16

    benda bermagnet merupakan beberapa contoh penyebab multipath yang pada akhirnya

    menyebabkan penerimaan sinyal yang sama selama dua kali atau lebih di receiver sehingga

    kalkulasi koordinat menjadi rawan salah. Beberapa jenis receiver mapping dan geodetik

    biasanya mempunyai teknologi pemilahan sinyal untuk memisahkan sinyal yang datang

    langsung dari satelit dan sinyal yang disebabkan oleh efek multipath.

    Gambar 7. Multipath

    Sedangkan faktor internal penyebab kesalahan posisi antara lain kesalahan informasi

    ephemeris dan almanac GPS yang dipancarkan oleh satelit bersamaan dengan sinyal.

    Walaupun kesalahan ini biasanya sudah dimonitor dan diminimalisir oleh Ground Station,

    kesalahan dari aspek satelit ini masih mungkin bisa terjadi.

    Sebelum tahun 2000, sistem GPS pernah diimplementasikan yang disebut Selective

    Availability (SA). SA adalah implementasi noise terhadap sinyal GPS sehingga kalkulasi

    koordinat tidak bisa akurat dalam batas tertentu. Hal ini sengaja dilakukan oleh Departemen

    Pertahanan Amerika untuk mencegah penggunaan GPS oleh pelaku kejahatan dan

    terorisme. SA tidak berlaku untuk kepentingan militer karena receiver militer diberikan

    semacam kode pendeskripsi SA sehingga efek ini dapat dihilangkan. Saat ini SA sudah

    dimatikan sehingga GNSS/GPS dapat digunakan semaksimal dan seoptimal mungkin baikuntuk kepentingan sipil maupun militer.

    Kesalahan - kesalahan diatas umumnya dapat dikoreksi antara lain menggunakan

    teknik differensial GPS (akan dibahas di modul GPS tingkat lanjut).

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    11/16

    IV. Tracking Menggunakan GPS

    Plotting Track ke Mapsource dan Google Earth

    Beberapa data penting terkait survei dan pemetaan yang dapat diperoleh dari GNSS/GPS

    antara lain adalah :

    1. Titik Koordinat (Waypoint)

    2. Garis Koordinat (track)

    3. Ketinggian (Elevation)

    Dalam kesempatan ini kami akan mempelajari teknik perolehan tiga data diatas

    menggunakan GPS Receiver tipe navigasi. GPS receiver tipe navigasi saat ini sudah banyak

    tersedia di pasaran dengan berbagai merk, spesifikasi dan harga, beberapa tipe yang cukup

    popular.

    3.1 Langkah kerja menggunakan software Mapsource :

    1. Install Mapsource pada peranti laptop/computer.

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    12/16

    2. Install input map untuk mapsource, bias diunduh bebas di internet.

    3. Sambungkan peranti GPS dengan laptop/komputer menggunakan kabel data.

    4. Pilih opsi Transfer pada toolbar di bagian atas.

    5. Pilih opsi Receive from device.

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    13/16

    6. Centang pilihan yang akan diload, ada 4 pilihan : waypoint, tracks, route, maps.

    7. File hasil tracking di GPS akan terlihat di mapsource.

    8. Jika ingin melihat hasil tracking GPS pada Google Earth, pilih opsi View lalu klik View

    in Google Earth (dengan terlebih dahulu menginstall aplikasi Google Earth di

    laptop/komputer).

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    14/16

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    15/16

    3.2Hasil plotting track di Mapsource dan Google earth.

    3.2.1 Hasil plotting track di Mapsource

    3.2.2 Hasil plotting track di Mapsource

  • 7/25/2019 Tugas 01_ Kel.02_ta 3211 Pemetaan Eksplorasi

    16/16

    Daftar Pustaka

    Balai Pemetaan Tematik dan Prasarana Dasar, Pusat Pengolahan Data, Kementerian

    Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. 2015. Survei dan Pemetaan Menggunakan

    GPS. Jakarta.

    www.andyyahya.com