Peran Ilmu Dasar Dalam Geodesi Geomatika [PDF]

Citation preview

PENDAHULUAN Dewasa ini kebutuhan manusia yang semakin kompleks perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang semakin pesat. Dengan perkembangan itu pula infoemasi tentang bumi tempat kita berpijak ini juga semakin besar. Data yang beredar semakin banyak pula. Kebutuhan manusia tentang posisi dalam muka bumi semakin besar. Untuk memenuhi kebutuhan itu, harus ada disiplin ilmu khusus yang mengampu hal tersebut. Geodesi merupakan ilmu pengetahuan yang cukup tua. Pada awalnya, geodesi lebih menekankan pada studi tentang bentuk dan ukuran bumi. Tetapi, pengertian tersebut pada saat ini telah dikembangkan menjadi (Associate Committee on Geodesy and Geophysics. 1973) disiplin ilmu yang berhubungan dengan pengukuran dan representasi dari bumi dan benda-benda langit lainnya, termasuk medan gravitasinya, dalam ruang tiga dimensi yang berubah dengan waktu. Bentuk alamiah bumi adalah tidak teratur dan merupakan bentuk geometrik yang kompleks. Interaksi tektonik, gravitasi, dan gaya-gaya (forces) lainnya menyebabkan ketidakteraturan tersebut. Dengan ketidakteraturan tersebut, maka penentuan ukuran bumi menjadi tidak sederhana. Berbagai pendekatan telah dikembangkan untuk dapat menentukan bentuk dan ukuran bumi tersebut. Ukuran bumi menjadi banyak dikemukakan dan penting, terutama sejak eksplorasi yang dilakukan orang-orang eropa (a.l., Marcopolo, Columbus, Vasco da Gama, Magellan) ke Asia dan Amerika. Bentuk dan ukuran bumi menjadi dasar dalam pemetaan modern. Pada kegiatan tersebut diperlukan parameter yang jelas mengenai bantuk dan ukuran bumi untuk dapat digunakan dalam mentransformasikan titik-titik pada bumi nyata (real world) ke bidang peta. Perkembangan Geodesi yang lebih signifikan lagi pada saat manusia mempelajari bentuk bumi & ukuran bumi lebih dalam oleh tokoh Yunani, Erastotenes yang dikenal sebagai bapak geodesi. Hingga teknik geodesi dijadikan sebagai disiplin ilmu akademis hampir disetiap negara. Saat ini, dikarenakan kemajuan teknologi informasi, cakupan ilmu geodesi semakin luas. Geomatika (geomatics) merupakan disiplin yang terkait dengan proses pengumpulan, pengolahan, penyimpanan, analisis, penyajian, aplikasi, dan distribusi data serta informasi kebumian (geo-information) secara terintegrasi. Istilah "geomatics" mulai digunakan pada tahun 1



1975 oleh Dr. Bernard Dubuiosson seorang ahli geodesi dan fotogrametri. Geomatika dapat disebut sebagai seni, sains dan teknologi yang menyangkut pengelolaan informasi yang bereferensi geografi, termasuk di dalamnya pengumpulan, penyimpanan, analisis, penyajian, dan diseminasi informasi. Di kanada, geomatika digunakan sebagai istilah payung yang meliputi disiplin kadaster, surveying, pemetaan, penginderaan jauh, dan sistem informasi geografis.



2



Peran Ilmu Dasar dalam Geodesi dan Geomatika Sebagai salah satu ilmu pengetahuan, Geodesi tidak dapat berdiri sendiri tanpa ditunjang disiplin ilmu yang lain. Maka dari itu, perlu ilmu-ilmu penunjang dari disiplin ilmu yang lain. Ilmu-ilmu dasar seperti matematika, fisika, dan statistika. 1. Matematika Tidak dipungkiri bahwa geodesi dan geomatika merupakan ilmu yang menggunakan perhitungan. Maka dari itu diperlukan disiplin ilmu dasar perhitungan yaitu matematika. Pada dasarnya, ilmu matematika disini tidak hanya sebagai implikasi terhadap pengukuran dan hitungan transformasi koordinat yang dipelajari dalam geodesi, namun juga sebagai pengembang kerangka berpikir orang-orang geodesi. Di dalam ilmu matematika, seseorang dituntut untuk dapat menggunakan logikanya dengan baik sehingga dapat memahami materi dan rumus-rumus dalam matematika itu sendiri. Sehingga, seorang geodet dituntut untuk terbiasa menggunakan logika dalam memecahkan masalah. Bahkan tidak hanya dalam perhitungan, tapi juga dalam pemecahan massalah di lapangan menggunakan logika berpikir secara sistematis seperti dalam pemecahan masalah matematika. 2. Fisika Peran ilmu dasar fisika sangat diperlukan dalam geodesi dan geomatika. Ilmu geodesi dan geomatika erat kaitannya dengan kondisi bumi dan peristiwa-peristiwa di dalamnya. Hal tersebut merupakan yang dipelajari dalam ilmu fisika. Gelombang, optis, hidrografi, dsb, merupakan sub bidang fisika yang dipelajari di geodesi dan geomatika. Selain itu, peralatan pengukuran dalam geodesi dan geomatika merupakan alat-alat yang 3. Statistika Geomatika erat kaitannya dengan pengukuran dan pengumpulan data. Dari data yang diperoleh, diperlukan proses pengolahan data agar data dapat disajikan. Dalam hal ini, peran ilmu satistika sangat diperlukan. Teknik pengumpulan data dalam statistika diterapkan dalam pengumpulan data spasial. Pengolahan dan penyajiannya pun menggunakan apa yang dipelajari di statistika.



3



Aplikasi Geodesi dan Geomatika A. Bidang Non-Engineering 1. Geologi Geolgi membutuhkan data posisi objek di bumi baik pada arah horizontal maupun vertikal yang dilaksanakan dengan pendekatan geodesi. Sebaliknnya, geologi memberikan pengetahuan tentang geomorfologi yang diperlukan dalam bidang geodesi untuk menentukan stasion permanen untuk pengamatan berbagai kegiatan. 2. Pengembangan Infrastruktur Data Spasial Dewasa ini banyak sekali kegiatanyang membutuhkan data spasial, namun ketersediaan data tersebut masih sangat terbatas. Keterbatasan ini tidak hanya disebabkan oleh ketersediaan data, tapi juga menyangkut masalah lainnya seperti perbedaan format data, referensi spasial, serta keberagaman prosedur dalam pengolahan data, mulai dari pengumpulan sampai distribusinya. Infrastruktur data spasial perlu dikembangkan tidak saja agar lebih menudahkan penanganannya, tetapi juga agar dapat semakin mendekati kondisi sebenarnya di lapangan.



3. Survei dan Pemetaan Kegiatan Survei dan Pemetaan merupakan peran geodesi-geomatika paling banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang kegiatan, antara lain seperti yang diuraikan secara singkat sebagai berikut: a. Survei pemetaan dan dasar Survei dan pemetaan dasar menghasilkan peta dasar dan titik kontrol di lapangan yang sangat diperlukan untuk kegiatan pemetaan selanjutnya. b. Survei dan pemetaan rekayasa Survei dan pemetaan rekayasa menghasilkan peta dan titik kontrol yang digunakan dalam keperluan rekayasa pada



berbagai



tahapan rekayasa



(reconnaissance, design, construction, maintenance). c. Survei dan pemetaan pertanahan dan perpajakan Survei dan pemetaan pertanahan dan perpajakan menghasilkan peta dan titik kontrol yang digunakan dalam keperluan pertanahan (pendaftaran tanah, 4



sertifikasi tanah) dan perpajakan (penentuan nilai jual obyek pajak, penarikan pajak tanahdan bangunan). d. Survei dan pemetaan infrastruktur dan utilitas Infrastruktur dan utilitas, terutama di kota-kota besar, memerlukan pengembangan dan pemeliharaan terus menerus. Untuk itu, perlu diketahui secara jelas mengenai karakteristik dan lokasi tiap jenis infrastruktur maupun utilitas. Hal tersebut hanya dapat dilaksanakan jika tersedia data yang dikumpulkan melalui survei dan pemetaan infrastruktur dan utilitas. e. Survei dan pemetaan hidrografi dan kelautan Navigasi pelayaran memerlukan informasi mengenai jalur yang aman untuk dilalui kapal. Selain itu, untuk mengembangkan pelabuhan juga diperlukan data kedalaman, pasut laut, oseanografi, dll. Hal tersebut perlu didukung dengan pengumpulan data melalui survei dan pemetaan hidrografi dan kelautan. f. Survei dan pemetaan perencanaan dan pengembangan wilayah Survei dan pemetaan perencanaan dan pengembangan wilayah memerlukan data dan informasi mengenai wilayah yang akan dikembangkan, meliputi batas wilayah, obyek-obyek yang ada dalam wilayah tersebut, serta keterkaitannya dengan kondisi wilayah diluarnya. Karena data tersebut menyangkut lokasi, maka diperlukan dukungan survey dann pemetaan yang terkait dengan data yang diperlukan. g. Survei dan pemetaan sumber daya alam Pengelolaan sumber daya alam menuntut ketersediaan data sumberdaya alam yang meliputi jenis, jumlah (volume, magnitude), lokasi, serta distribusinya. Dengan demikian pendataan sumberdaya alam memerlukan dukungan disiplin geomatika



yang dapat menyajikan data sumberday alam yang tekait dengan



lokasi tersebut. h. Survei dan penentuan batas wilayah Batas wilayah menjadi isu yang penting dalam bidang pemerintahan, baik batas antar kabupaten/kota, provinsi, maupun antar Negara. Dalam hai ini, disiplin geodesi-geomatika secara teknis berparan dalam penetapan dan pengukuran batas antar wilayah tersebut. 5



4. Pengembangan metode penentuan posisi dan Survei Deformasi Penentuan posisi dan survey deformasi sangat diperlukan untuk menentukan besaran objek di bumi, baik berupa pergeseran kontinen maupun objek buatan manusia, seperti bendungan, monumen, dsb.



B. Bidang Engineering 1. Konstruksi Pada perencanaan pembangunan suatu konstruksi bangunan dengan skala besar (bangunan besar, jalur pipa minyak, jalan raya) dibutuhkan suatu peta pendahuluan untuk merencanakan lokasi, jalur ataupun bentuk dari konstruksi bangunan. Setelah perencanaan awal suatu konstruksi bangunan dilakukan, perlu diketahui bentuk existing (kondisi lapangan) dari lokasi perncanaan. Hal ini sangat diperlukan agar bisa diperkirakan tindakan-tindakan yang diperlukan untuk mengubah kondisi lapangan sehingga bangunan konstruksi dapat berdiri (dibangun). Kegiatan ini sering kali menyangkut pengukuran topografi atau juga pengukuran profil long and cross section. hal ini dpat dipahami dengan mudah dengan membayangkan bahwa tidak mungkin suatu gedung langsung dibangun pada lahan yang berlekuk-lekuk naik turun sangat tajam (misalnya hingga beda ketinggian 3meter), begitu juga untuk jalan raya dan jalur pipa. ini berarti perlu dilakukan tindakan untuk membuat permukaan tanah menjadi datar atau memiliki kelandaian tertentu, kegiatan ini sering disebut proses cut and fill. Setelah dirancang secara pasti bentuk atau dimensi dari konstruksi suatu bangunan yang digambar dalam bentuk peta rancang bangun atau Blueprint, dilakukan kembali aplikasi dari keilmuan geodesi untuk menentukan posisi titik-titik yang telah direncanakan(misalnya AS jalan atau lokasi pemancangan) pada kondisi di lapangan (kenyataan). Kegiatan ini disebut Staking Out dan dilakukan dengan melakukan pengukuran posisi relatif titik-titik tersebut terhadap suatu titik acuan yang sudah ditentukan sebelumya. Titik acuan ini sering kali berupa titik Bench Mark yang telah diukur sebelumnya menggunakan kaidah Geodesi juga. Setelah dilakukan Staking Out kegiatan konstruksi sudah dapat dijalankan namun peran Ilmu Geodesi belum selesai sampai disini. Pada saat proses konstruksi berjalan dan setelah selesai dilakukan, aplikasi Teknik Geodesi masih terus diterapkan yaitu dalam bidang pengawasan kegiatan konstruksi untuk 6



mencegah terjadinya penyimpangan-penyimpangan akibat kesalahan-kesalahan yang mungkin dapat terjadi atau juga dari pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab dalam mengemban tugas konstruksi. Aplikasi Ilmu Geodesi bukan hanya diterapkan dalam konstruksi darat tetapi juga dalam pelaksanaan konstruksi di laut dan perencanaan jalur lintas kapal dilaut, cabang ilmu geodesi yang terkait dalam bidang ini adalah Hidrografi dengan salah satu aplikasi terapan yaitu Survey Bathymetri atau survei kedalaman laut. Kegiatan aplikasi ilmu geodesi di laut dilakukan dengan maksud yang hampir sama dengan kegiatan konstruksi di darat yaitu mengetahui kondisi bawah laut dengan mengukur posisi relatif sebaran titik-titik di dasar laut dari suatu acuan tertentu.



2. Survei Seismik Survei seismik adalah sebuah pekerjaan yang dapat menggambarkan penampang lapisan bawah tanah bumi untuk mengetahui apakah ada potensi minyak bumi di dalam nya. Caranya, apabila di darat dengan memberikan sumber getaran menggunakan dinamit, dimana getaran dari dinamit akan dipancarkan ke dalam tanah kemudian dipantulkan kembali ke permukaan tanah, lalu ditangkap oleh alat perekam yang dinamakan oleh geophone.



Survei seismik ini dibagi dalam 3 pekerjaan besar: a. Akuisisi data seismik: Dalam tahap ini dilakukan proses pengambilan data di lapangan, sampai dengan kontrol kualitasnya. Yang terlibat adalah para ahli geodesi dan geofisika. b. Processing: tahap ini dilakukan prosesing data getaran yang ditangkap geophone digabungkan menjadi peta penampang bawah tanah, kemudian dilakukan banyak sekali 7



koreksi yang salah satunya adalah koreksi statik dan migrasi. ahli geofisika dan geologi terlibat dalam proses ini. c. Interpretasi: Tahap ini dilakukan interpretasi potensi lokasi cadangan minyak berada, serta studi kelayakan. Yang terlibat adalah ahli geologi. Hasil akhir dari survei seismik berusa gambaran mengenai penampang bawah tanah bumi seperti gambar di bahwah ini:



Peran penting Geodesi dalam Survei Seismik Dalam dunia seismik dikenal istilah SP (Shot point) yaitu titik yang nantinya akan ditempatkan dinamit, dan istilah TR (Trace) yaitu titik yang akan ditempatkan geophone(alat perekam getaran). Orang yang merencanakan diatas peta dasar, dimana akan diletakkan titik SP dan TR adalah para ahli dari geologi. Setelah perencanaan di atas peta selesai oleh ahli geologi,kemudian peta dasar dan koordinat teoritis itu diserahkan kepada ahli geodesi. Jadi ada 2 data yang kita dapatkan yaitu Peta dasar rencana dan koordinat teoritik titik SP dan TR seperti pada gambar di bawah ini:



8



Dari data data diatas, peran geodesi adalah bagaimana untuk memindahkan koordinat teoritis menjadi koordinat di lapangan. Kedengarannya mudah, namun jangan berfikir mudah, karena banyak sekali survei yang harus dilakukan diantaranya survei GPS, Survei topografi, proyeksi peta, hitung perataan sampai dengan SIGnya, dan juga dari semua survei harus masuk dalam Quality kontrol(toleransi) yang dipersyaratkan. Untuk survei seismik sendiri ada beberapa macam, salah satunya adalah survei seismik laut, yang akan dibahas sebagai berikut. Seismik laut adalah suatu pekerjaan untuk mencari kandungan minyak dan gas bumi yang ada di lapisan bawah bumi tepatnya di daerah laut. Namun karena kita tidak mengetahui dimana kandungan minyak bumi itu berada, sehingga diperlukan pemetaan terhadap lapisan bawah bumi. Syarat untuk dapat memetakan lapisan bawah bumi ada 2 hal : Pertama, perlu adanya sumber getaran (Air gun ) , : Kedua, Perlu adanya alat perekam yang dapat menerima sumber getaran (Hidrophone ). Prinsipnya : getaran dalam bentuk gelombang udara ( airgun) ditembakkan ke dasar laut, setelah sampai di dasar laut kemudian getaran tersebut dipantulkan , dan getaran ditangkap kembali oleh hidrophone sebagai perekam getaran.



9



Metode Seismik Laut a. Marine Seismic



Ciri Khasnya: - Survei Seismik berada pada daerah dengan kedalaman > 10 meter. ( Laut dalam ) - Kabel Streamer yang berisi Hidrophone ( perekam getaran ), ditarik oleh kapal dan posisinyaa “melayang” ( tidak berada di dasar laut) - Low Cost dan Waktu Pengukuran relatif lebih cepat.



b. Transition Zone ( Ocean Bottom Cable/ OBC )



Ciri Khasnya: - Survei Seismik berada pada daerah dengan kedalaman 0-10 meter. (Daerah dangkal) - Kabel Streamer yang berisi Hidrophone ( perekam getaran ), dibentangkan di dasar laut. - High Cost dan Waktu Pengukuran relatif lebih lama.



10



Catatan : Survei seismik baik menggunakan metode Marine Seismik maupun Transition Zone, dapat dilakukan secara 2 dimensi maupun 3 Dimensi. ( nantinya akan berbeda konfigurasi Streamer, jalur kapal, air gun )



3. Pertambangan Beberapa peran Ilmu Geodesi dalam Dunia Pertambangan : a) kegiatan eksplorasi untuk penentuan titik lokasi pengeboran dan study outcrop. b) pembuatan model cadangan bahan tambang. c) pengukuran pemasangan design tambang. d) pengukuran topografi original atau topografi progress tambang. e) kegiatan survey dalam mendukung kegiatan Peledakan- Blasting- (pengukuran space-boder dan depth). f) Kegiatan survey pada pemasangan Guideline di kegiatan penambangan underground. g) Menunjuk atau menentukan arah danbatas-batas yang akan digali sesuai dengan rencana yang telah ditetapkan. h) Melapor kepada petugas yang bertanggung jawab atas pekerjaanpenggalian apabila mendekati (tidak kurang 50meter) dari tempat- tempat yangmempunyai potensi bahaya seperti kantong-kantong air, gas-gas berbahaya, semburanbatu (rock burst), dan permukaan tanah atau penyangga- penyangga yang dapat membahayakan penggalian tersebut. i) Survey data processing untuk pengolahan selanjutkan keperhitungan volume, perhitungan cadangan, desain jalan. j) Menghitung kapasitas alat untuk menghitungtarget bulanan atau ke design tambang untuk merencanakan bentuk tambang,kemana arah jalan, berapa jumlah bench yang di perlukan, sudut kemiringan designtambang agar tidak terjadi longsoran, berapa kapasitas tanah penutup (overburden& interburden). Para surveyor sendiri dihadapkan oleh topografi yang setiap hari, bahkan setiap jam pasti berubah karena adanya progress tambang sehingga harus menyajikan sebuah peta topografi yang actual setiap jam. Topografi dan Digital Mapping menggunakan teknologi geodetis untuk menentukan koordinat dan elevasi agar memperoleh pemetaan 11



dengan data kontur yang akurat. Menggunakan peralatan yang didukung oleh Trimble dan South terutama dalam penggunaan GPS RTK (Global Positioning System Real Time Kinematik). Teknologi dapat mempercepat dan meningkatkan kinerja di lapangan. Bagian ini juga didukung oleh personil-personil geodesi yang telah berpengalaman di bidangnya, baik menggunakan system geodetis, total station, theodolite maupun waterpass. Berbagai project pengukuran dan pemetaan yang menghasilkan data dan peta baik dalam bentuk digital mapping maupun print out. Terpercaya dalam hasil pengukran yang diperoleh sehingga dapat mempermudah client dalam proses penghitungan total cadangan bahan galian. Proses pengolahan data hingga menghasilkan bentuk permukaan yang akurat dan cepat dapat diperoleh dengan menggunakan perangkat lunak (software) baik itu untuk trimble maupun south. Bagian topografi dan digital mapping telah mengerjakan berbagai project dan itu bukan hanya dalam dunia pertambangan, tapi juga dalam pemetaan tata kota, perkebunan, kehutanan, maupun pada dinas pertanahan. Kemampuan peralatan yang canggih dengan jarak data record antara base line (GPS data recorder/Reciever) dengan rover (alat ukur mobile/GPS Data survey) dapat mencapai 10 KM. Hal inilah yang mempermudah pengukuran lebih efisien dengan akurasi yang tinggi. Jika ada persoalan pembebasan lahan sementara data perubahan topografi belum selesai disajikan, maka harus bisa menyajikan data sudah diproses untuk selanjutnya dilakukan perhitungan sisa cadangan kalo topografi yang diambil tersebut sudah aktif ditambang. Dengan Ilmu Geodesi, kita bisa menyajikan data topografi yang cepat, lengkap dan teliti.



12



DAFTAR PUSTAKA Modul Pengantar Geodesi-Geomatika Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, 2004, Yogyakarta http://blognabima.blogspot.com/2009/04/disiplin-ilmu-geodesi-disiplin-ilmu.html http://bukanmanusiadodol.blogspot.com/2011/10/paper-geodesi-kelautan-buatan-saya-biar.html http://dennipasca.blogspot.com/2010_08_01_archive.html



13