TUGAS GEODESI FISIK (1)

Oleh :

T.ALFIRA DEVY (3511100069)

JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2014

1. APA ITU GEODESI FISIK

Menurut Helmert (1880) secara klasik Geodesi didefinisikan sebagai ilmu tentang pengukuran

dan pemetaan permukaan bumi. Meskipun definisi klasik ini masih berlaku banyak perkembangan

yang terjadi dari waktu ke waktu tentang ilmu geodesi. Salah satunya munculnya definisi modern yang

disampaikan oleh IAG (International Association of Geodesy) OSU.

Menurut OSU (2001) Geodesi adalah bidang ilmu interdisiplin yang menggunakan

pengukuran-pengukuran pada permukaan bumi serta dari wahana pesawat dan wahana angkasa

untuk mempelajari bentuk dan ukuran bumi, planet-planet dan satelitnya, serta perubahan-

perubahannya, menentukan secara teliti posisi serta kecepatan dari titik-titik ataupun obyek-obyek

pada permukaan bumi atau yang mengorbit bumi dan planet-planet dalam suatu sistem referensi

tertentu, serta mengaplikasikan pengetahuan tersebut untuk berbagai aplikasi ilmiah dan rekayasa

dengan menggunakan matematika, fisika, astronomi, dan ilmu komputer.

Geodesi modern yang disampaikan IAG [Rinner, 1979] Geodesi adalah disiplin ilmu yang

mempelajari tentang pengukuran dan perepresentasian dari bumi dan benda-benda langit lainnya,

termasuk medan gaya beratnya masing-masing, dalam ruang tiga dimensi yang berubah dengan

waktu.

Berdasarkan definisi geodesi modern dari IAG, Vanicek dan Krakiwsky (1986),

mengklasifikasikan tiga bidang kajian utama dari Geodesi, yaitu: penentuan posisi, penentuan medan

gaya berat, dan variasi temporal dari posisi dan medan gaya berat. Dimana domain spasialnya adalah

bumi beserta benda-benda langit lainnya. Setiap bidang kajian mempunyai spektrum yang sangat

luas, dari teoretis sampai praktis, dari bumi sampai benda-benda langit lainnya, dan juga mencakup

darat, laut, udara, dan juga luar angkasa.

Mengingat luasnya bidang kajian ilmu geodesi, beberapa sub bidang ilmu geodesi juga

bermunculan. Beberapa contoh diantaranya adalah sub-sub bidang geodesi geometrik, geodesi fisik,

geodesi matematik, dan geodesi geodinamik.

Geodesi fisik merupakan sains atau ilmu mengenai bentuk bumi dan medan gaya beratnya.

Penekanan khusus diletakkan pada interaksi antar geometrinya, terutama GPS dan teknik gravitasi

modern. Teori yang dikemukakan adalah mengenai konsep matematikanya.

Jadi, Geodesi fisik adalah studi tentang sifat-sifat fisik dari medan gravitasi Bumi,

geopotensial, dengan maksud untuk aplikasi di ilmu geodesi. Metode gravitasi atau gaya berat

merupakan metode dalam melakukan pengukuran perbedaan densitas (rapat massa) batuan sehingga

dapat didefinisikan model geoidnya.

2. APA SAJA YANG DIPELAJARI DI GEODESI FISIK

a. Medan Gravitasi yang menggunakan perhitungandmatematis dan fisis

teori medan gravitasi menggunakan sejumlah alat dari matematika dan fisika:

Teori gravitasi newton

teori potensial

vektor kalkulus

fungsi khusus (Legendre)

persamaan diferensial parsial

masalah nilai batas

pemrosesan sinyal

b. Reduksi Gravitasi

c. Ketinggian

d. Gravitasi di luar bumi

e. Hitung Perataan

3. MENGAPA PERLU MEMPELAJARI GEODESI FISIK

Masalah geodesi adalah menentukan angka dan medan gravitasi eksternal bumi dan

benda langit lainnya sebagai fungsi waktu; serta, untuk menentukan mean ellipsoid dari

parameter yang diamati dan eksterior ke permukaan bumi (Draheim 1971, Fischer 1975).

Permasalahan diatas menunjukkan bahwa adanya batasan antara geodesi secara umum

dan geodesi murni , yaitu dari masalah geometrik (bentuk bumi) dan masalah fisik (medan gaya

berat). Bentuk bumi yang dimaksud adalah bentuk bumi fisik dan matematik.

Bentuk bumi fisik dikenal dengan nama geoid, yaitu bentuk yang ditentukan gaya normal

terhadap pusat bumi. Dikarenakan bentuk ini merupakan ketidakteraturan, maka dilakukan

pendekatan dengan menentukan rata-rata normal gravitasi terhadap ekuipotensialnya atau Geoid

(atau bidang ekuipotensial permukaan bumi). yaitu bidang ekipotensial medan gaya berat bumi.

Permukaan air yang homogen dianggap mendeskripsikan geoid. Air laut yang meliputi 72% bumi

kurang-lebih bersifat homogen, sehingga geoid dikatakan mengikuti muka laut. Tetapi, muka laut

tidaklah stabil, dan selalu berubah akibat berbagai faktor, seperti arus. Karena itu, digunakanlah

muka laut rata-rata (MSL, mean sea level).

Untuk perhitungan dalam global geodesy dan geodetic survey, dibutuhkan suatu bidang

referensi. Karena bentuk Geoid ini tidak sama untuk masing-masing daerah karena geoid

bentuknya tidak beraturan dan sangat tergantung pada distribusi massa bumi. oleh sebab itu

diperlukan pendekatan permukaan yang rata sehingga bisa didapat besaran matematisnya.

Permukaan itu berupa permukaan 3 dimensional berbentuk sebuah ellip yang terdiri atas sumbu

pendek dan sumbu panjang sehingga disebut Ellipsoid. Ellipsoid adalah bentuk bumi matematik.

Orang pada jaman dulu beranggapan bahwa bumi berbentuk bulat. Tetapi sebenarnya

bumi mengalami pemampatan di wilayah kutub akibat gaya sentrifugal. Karena itu, salah satu

parameter ellipsoid adalah f, pemampatan. Selain itu, ada juga a, setengah sumbu panjang; dan

b, setengah sumbu pendek.

Berikut adalah perbandingan model bumi

Bentuk fisika bumi salah satunya didapat dengan pendekatan MSL. Permukaan ini berupa

permukaan ekuipotensial gravitasi bumi. Bahasan ilmu ini disebut dengan Geodesi fisik atau

Physical Geodesy.