Pertanyaan : 1. Apa yang dimaksud dengan SNI JKH? 2. Apa kegunaan dari SNI JKH? 3. Bagaimana spesifikasi Jaring Kontrol Horisontal orde1? 4. Mengapa spesifikasi teknis alat orde 00-2 dengan 3-4 berbeda? 5. Mengapa spesifikasi teknis alat orde 00-2 memerlukan pengukuran meteorologis?
Jawaban : 1. Apa yang dimaksud dengan SNI JKH? SNI adalah singkatan dari Standar Nasional Indonesia. Berdasarkan Pasal 1 angka 3Peraturan Pemerintah No. 102 Tahun 2000 tentang Standardisasi Nasional ("PP 102/2000”), SNI adalah standar yang ditetapkan oleh Badan Standarisasi Nasional dan berlaku secara nasional.. Sedangkan, JKH atau Jaring Kontrol Horisontal adalah sekumpulan titik kontrol horisontal yang satu samalainnya dikaitkan dengan data ukuran jarak dan atau sudut, dan koordinatnya ditentukan dengan metode pengukuran/pengamatan tertentu dalam suatu sistem referensi koordinat horisontal tertentu. Sehingga, SNI JKH adalah suatu standar yang berlaku secara nasional. Standar tersebut mengatur tentang sekumpulan titik horisontal yang saling terkait dengan data ukuran jarak dan atau sudut, dan koordinatnya ditentukan dengan metode pengukuran/pengamatan tertentu dalam suatu sistem referensi koordinat horisontal tertentu.
2. Apa kegunaan dari SNI JKH? Menurut Pasal 14 ayat [1] PP 102/2000, SNI dapat diberikan melalui sertifikat atau pembubuhan tanda SNI pada barang, jasa, proses, sistem atau personel yang telah memenuhi ketentuan/spesifikasi teknis. Sertifikat itu sendiri adalah jaminan tertulis yang diberikan oleh lembaga/laboratorium yang telah diakreditasi untuk menyatakan bahwa barang, jasa, proses, sistem atau personel telah memenuhi standar yang dipersyaratkan.
1
Sedangkan, tanda SNI adalah tanda sertifikasi yang dibubuhkan pada barang kemasan atau label yang menyatakan telah terpenuhinya persyaratan Standar Nasional Indonesia (Pasal 1 angka 13 PP 102/2000). Sehingga dapat disimpulkan, kegunaan SNI Jaring Kontrol Horisontal adalah : a. Sebagai acuan nasional dalam pembuatan Jaring Kontrol Horisontal. b. Mengeliminir perbedaan pemahaman istilah dalam Jaring Kontrol Horisontal. c. Jika suatu jasa pemetaan yang menggunakan JKH sudah memperoleh tanda SNI, maka jasa tersebut sudah layak digunakan.
3. Bagaimana spesifikasi Jaring Kontrol Horisontal orde1 ? Koordinat titik-titik kontrol dari semua orde jaringan harus dinyatakan dalam sistem referensi koordinat nasional, yang pada saat ini dinamakan Datum Geodesi Nasional 1995 (DGN 95).Sistem DGN 95 ini pada prinsipnya adalah sistem koordinat WGS (World Geodetic System) 1984, yang merupakan sistem koordinat kartesian geosentrik tangan kanan. Ellipsoid referensi yang digunakan sistem ini adalah ellipsoid geosentrik WGS 84 yang didefinisikan oleh empat parameter utama yang ditunjukkan pada table di bawah ini : Tabel 1 Empat parameter utama ellipsoid WGS 84 [NIMA, 2000]
2
Berikut ini adalah spesifikasi Jaring Kontrol Horisontal orde 1 :
Tabel 2 Spesifikasi teknis kerangka referensi koordinat
Untuk orde1, orde jaring referensi minimal yang dibutuhkan adalah orde0 karena syarat pengadaan suatu titik jaring kontrol adalah harus diikatkan ke beberapa dari suatu jaring referensi yang ordenya lebih tinggi, dalam hal ini yang ordenya lebih tinggi dari orde 1 adalah orde 0 dan orde 00. Jaring orde0 memiliki ketelitian yang lebih tinggi sehingga bisa digunakan sebagai titik ikat untuk orde1. Titik ikat tersebut sudah diketahui koordinatnya untuk keperluan perhitungan, pendefinisan datum, serta penjagaan konsistensi dan homogenitas dari datum dan ketelitian titik-titik dalam jaringan. Untuk orde1, jumlah minimum titik dalam jaring referensi yang dipakai sebagai titik ikat adalah 3 buah karena dengan memfixkan 1 titik ikat, maka titik ikat yang lain ikut bergeser (menyesuaikan). Namun, ketelitiannya masih kurang, sehingga minimum titik ikat yang digunakan adalah 3 buah untuk menambah ketelitian dan mengeliminir pergeseran titik yang diikatkannya. Selain itu, keterikatan yang dimaksudkan adalah keterikatan bidang bukan garis. Distribusi titiknya juga harus benar.
3
Tabel 3 Spesifikasi ketelitian jaringan titik kontrol
Untuk orde1, kelas minimal jaringan (pengukuran) yang digunakan adalah kelas A karena menurut rumus :
r = c (d+0,2)
nilai r yang didapatkan misal 96 mm, jika hasil elips kesalahan sesuai (masuk semua untuk tiap titik) maka masuk ke kelas tersebut. Selanjutnya melakukan full constrained, jika hasilnya > 96 mm (ada titik yang memiliki elips kesalahan besar), maka akan turun kelas atau dilakukan pengukuran ulang. Oleh karena itu, untuk orde 1 tidak dapat menggunakan kelas B karena memiliki tingkat ketelitian yang berbeda dan tidak memenuhi jika akan digunakan untuk orde1. Untuk orde1, orde jaring referensi minimal yang digunakan adalah ord 0 karena orde0 memiliki ketelitian yang lebih tinggi dari orde1 sehingga diharapkan ketelitian titik ikat orde1 (dalam hal ini orde0) memiliki ketelitian lebih baik.
4
Tabel 4 Spesifikasi teknis konfigurasi jaringan titik kontrol
Untuk orde1, jarak tipikal antar titik yang berdampingan adalah 100 km karena cakupan area yang dipetakan cukup luas. BIG telah melakukan pengukuran JKHN Orde1 secara terus-menerus dengan menggunakan satelit GNSS yang lebih dikenal dengan CORS (Continous Operating Reference Stations). Saat ini telah beroperasi 212 stasiun dari 2000 stasiun yang direncanakan. Dari 212 stasiun tersebut, BIG mengoperasikan 118 stasiun, sedangkan 92 stasiun oleh BPN dan 12 stasiun oleh perguruan tinggi dan sektor lainnya. Untuk orde1, jumlah minimum titik ikat berorde lebih tinggi adalah 3 karena jika memiliki 3 titik ikat dengan orde yang lebih tinggi (orde 0) maka ketiganya akan saling menguatkan sehingga orde1 tidak bisa “bergerak”. Hal ini juga untuk menentukan lolos atau tidaknya uji kelas. Lolos atau tidaknya ditentukan oleh kontribusi nilai ikat, sehingga titik ikat yang digunakan harus benar. Untuk orde1, koneksi titik ke titik-titik lainnya dalam jaring (jumlah minimum) adalah 3 karena konektivitas suatu titik dalam jaringan ke titik tetap sebaiknya dibuat relatif lebih kuat dibandingkan konektivitas antara satu titik dengan titik lainnya dalam jaringan. Dengan 3 titik ikat, hasil perataan minimal constrained terkoreksi, untuk input selanjutnya ke full constrained. 5
Untuk orde1, jumlah baseline minimum yang diamati dua kali (common baseline) adalah 10% karena sebagai kontrol kualitas dari baseline yang lainnya untuk mencapai ketelitian sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Untuk orde1, jumlah baseline dalam suatu loop maksimal adalah 4 karena jumlah titik ikat orde referensi minimal 3 buah sehingga untuk membentuk suatu loop (sebuah segitiga), 4 baseline sudah cukup. Loop yang terlalu besar (terdiri dari banyak baseline) tidak terlalu baik secara geometris, paling baik adalah segitiga karena dapat saling mengunci.
Tabel 5 Spesifikasi teknis sistem peralatan pengadaan jaring titik kontrol orde00 s/d orde 3
Untuk orde1, tipe receiver gps yang digunakan adalah geodetik 2-frekuensi karena dalam tipe receiver gps geodetik 2-frekuensi (dual-frequency) terdapat pengecekan atmosfer. Untuk jarak baseline sejauh 100 km, kondisi atmosfernya dianggap sudah berbeda-beda/ bervariasi. Untuk orde1, diperlukan pengukur suhu, temperatur, dan kelembaban karena dalam perambatan sinyal dari satelit ke pengamat terdapat bias troposfer yang mengakibatkan kesalahan dan juga bias pada GPS. Besarnya bias troposfer ini perlu dihitung dengan perangkat lunak perhitungan baseline berdasarkan data ukuran suhu, tekanan, dan kelembaban udara di daerah pengukuran.
6
Tabel 6 Spesifikasi teknis metode dan strategi pengamatan jaring titik kontrol geodetik orde 00 s/d orde 4 (GPS)
Berikut ini spesifikasi teknis metode dan strategi pengamatan jaring titik kontrol geodetik orde1 yaitu : 1. Metode pengamatan yang digunakan adalah survey GPS, karena orde1 digunakan untuk pengadaan jaring titik kontrol dengan panjang baseline 100 km. Dengan panjang baseline tersebut, maka perolehan koordinat titik harus berdasarkan pada hitung kuadrat terkecil berkendala penuh (full constrained) dengan perangkat lunak ilmiah Bernesse dan GAMIT.
2. Lama pengamatan per sesi minimum adalah 6 jam, karena dalam hal ini orde1 waktu pengamatan baseline mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut: a. Kekuatan dari satelit geometri b. Aktivitas ionsofer c. Jenis receiver yang digunakan (2-frekuensi/dual frequency) d. Waktu pergerakan antar titik 7
Dengan lama pengamatan yang lebih panjang, satelit akan meliput perubahan geometri yang lebih besar serta perubahan kondisi atmosfer (ionosfer dan troposferyang lebih bervariasi). Ini akan menyebabkan randomisasi yang lebih baik terhadap efek dari kesalahan orbit serta efek dari bias ionosfer dan troposfer pada data ukuran jarak [Wells et al., 1986]. Disamping itu perubahan geometri yang lebih besar juga akan memudahkan penentuan dari ambiguitas fase. Ditambah dengan data ukuran yang lebih banyak, kondisi atmosfer yang lenih bervariasi, selang pengamatan yang lebih lama memang pada umumnya akan menghasilkan kualitas posisi yang lebih baik dibandingkan selang waktu pengamatan yang lebih pendek.
3. Data pengamatan utama untuk penentuan posisi adalah fase 2 frekuensi, karena terdapat pengecekan atmosfer. Untuk jarak baseline sejauh 100 km dianggap kondisi atmosfernya sudah berbeda-beda/ bervariasi.
4. Metode pengamatan yang digunakan adalah jaring, karena karakteristik survei GPS adalah proses penentuan koordinat dari sejumlah titik terhadap beberapa buah titik yang telah diketahui koordinatnya. Seluruh vektor baseline bersama dengan koordinat dari titik-titik tetap yang diketahui, selanjutnya diolah dalam suatu proses hitungan perataan jaringan untuk mendapatkan koordinat final dari titik-titik yang diinginkan.
5. Pengamatan independen di setiap titik : - Setidaknya 3 kali : 40% - Setidaknya 2 kali : 100% Karena sebaiknya setiap baseline diamat minimal 2 kali pada 2 sesi pengamatan yang berbeda, sehingga ada mekanisme kontrol kualitas.
6. Interval data pengamatan adalah 30 detik, karena bila dengan lama pengamatan 6 jam maka didapatkan 720 baseline x 3 = 2160 baseline, sehingga perlu dilakukan hitung perataan baseline. Interval data yang besar ini menyebabkan data lebih sedikit, meningkatkan akurasi data, kapasitas 8
pengamatan receiver bertambah dan kontribusi yang besar terhadap ketelitian posisi.
7. Jumlah satelit minimum adalah 4 satelit karena tiga satelit untuk penentuan posisi 3D (satu satelit untuk penentuan posisi X, satu satelit untuk Y, satu satelit untuk penentuan posisi Z), dan satu satelit untuk koreksi waktu. Semakin banyak satelit, maka presisinya makin tinggi.
8. Nilai PDOP yang diperlukan adalah lebih kecil dari 10, karena PDOP menunjukkan posisi 3-D dari satelit dimana dengan lama pengamatan 6 jam (orde1), PDOP yang dibutuhkan nilainya <2. PDOP yang kecil menunjukkan kekuatan geometri satelit yang baik.
9. Elevasi satelit adalah 15o, karena diharapkan setiap satelit dengan elevasi maksimum 150o dapat terekam. 150o 15o
15o
10. Pengamatan data meteorologist diperlukan dalam pengamatan jaring orde1, karena dalam perambatan sinyal dari satelit ke pengamat terdapat bias troposfer yang mengakibatkan kesalahan dan bias pada GPS. Besarnya bias troposfer ini perlu dihitung dengan perangkat lunak perhitungan baseline berdasarkan data ukuran suhu, tekanan, dan kelembaban udara
9
10
Tabel 7 Spesifikasi teknis metode dan strategi pengolahan data jaring titik kontrol orde00 s/d orde3 dan orde4 (GPS)
11
Spesifikasi teknis metode dan strategi pengolahan data jaring titik kontrol orde1: a. Tipe perangkat lunak yang digunakan adalah ilmiah, karena orde 1 diukur oleh Badan Informasi Geospasial (BIG) yang merupakan institusi resmi pemerintah dan lembaga yang bertugas menyediakan informasi spasial untuk masyarakat umum. b. Tipe orbit satelit yang digunakan adalah Precise (IGS ) karena metode ini pada dasarnya adalah metode penentuan posisi absolute yang menggunakan data one-way fase dan pseudorange dalam bentuk kombinasi bebas ionosfer. Metode ini umumnya dioperasionalkan dalam metode static dan memerlukan data GPS dua frekuensi yang diamati menggunakan receiver GPS tipe geodetik.
…………………………………………..(1)
(
)
……………..(2)
Dimana faktor k1 dan k2 adalah fungsi dari frekuensi sinyal-sinyal GPS f1 dan f2 sebagai berikut :
Pada persamaan (1) dan (2) di atas, parameter kesalahan orbit serta kesalahan dan offset jam satelit tidak muncul dalam persamaan, dengan asumsi bahwa orbit teliti (precise orbit) serta informasi jam satelit yang teliti dari IGS akan digunakan [IGS, 2005]. Oleh sebab itu parameter yang digunakan dalam metode PPP adalah tiga komponen koordinat, offset jam receiver, bias troposfer basah arah zenith, dua parameter gradient troposfer serta nilai real dari sejumlah ambiguitas fase dari data fase bebas ionosfer yang terlibat [Gao and Shen, 2004.]
12
c. Ambiguitas fase yang digunakan adalah fixed karena orde 1 memiliki lama pengamatan yang cukup panjang yaitu 6jam, geometri satelit yang lebih kompleks dan baseline yang cukup panjang yaitu 100 km d. Eliminasi kesalahan dari bias adalah differencing + estimasi karena differencing dapat mengeliminir efek bias dari receiver, satelit, maupun antara keduanya ; mereduksi kesalahan orbit dan bias ionosfir pada data pengamatan, seandainya kondisi meteorologis antara 2 titik relatif sama, maka efek dari bias troposfer juga dapat tereduksi. e. Tahapan penentuan koordinat adalah pengolahan baseline, perataan jaring bebas, dan perataan jaring terikat, karena pada pengolahan baseline, ada beberapa indikator kualitas yang dapat digunakan untuk mengetahui kualitas dari vector baseline yang diperoleh yaitu : 1. Jumlah data pengamatan yang ditolak. 2. Sukses tidaknya resolusi ambiguitas. 3. Nilai RMS dari residual pengamatan. 4. Hasil uji statistic terhadap nilai residual maupun nilai parameter (nilai vector baseline maupun ambiguitas). 5. Nilai factor variansi aposteriori. 6. Matriks VKV dari vector baseline. untuk mengetahui kualitas dari setiap baseline, kita harus menggabungkan semua baseline dan melakukan hitung perataan jaringan. Baseline yang belum terintegrasi secara benar dan konsisten diperbaiki supaya benar dan konsisten, baseline yang belum unik diperbaiki sehingga unik. Berikut adalah diagram alir perataan jaring GPS.
13
Perataan jaring bebas dimaksudkan untuk mengecek kualitas dan konsistensi dari data vector baseline. Sedangkan perataan jaring terikat digunakan untuk mengecek konsistensi data ukuran dengan titik-titik kontrol yang telah ada. Perataan jaring terikat akan memberikan koordinat definitive untuk semua titik-titik yang baru.
f. Mekanisme kontrol kualitas adalah uji-uji statistic terhadap parameter ketelitian koordinat serta terhadap panjang baseline yang diukur lebih dari satu kali (common baseline). Penjelasannya adalah sebagai berikut : Pengaruh dari kesalahan yang bersifat eksternal dapat diperhitungkan dengan mengaplikasikan factor skala terhadap matriks VKV, sehingga membuatnya lebih realistik. Besarnya factor skala dapat diturunkan dari analisis terhadap baseline-baseline yang diukur dua kali. Data pengamatan yang secara statistic dianggap tidak sesuai dengan data pengamatan lainnya dalam satu seri disebut outlier [Vanicek, 1986]. Pendeteksian outlier berbasis pada asumsi bahwa kesalahan yang sebenarnya mempunyai distribusi normal. Parameter populasi yang terkait dengan residual dari data ukuran umumnya tidak diketahui. Oleh sebab itu penggunaan distribusi normal secara langsung dalam proses pendeteksian outlier umumnya tidak dapat dilakukan [Hasanuddin Z Abidin, 1996]
14
15
Tabel 8 Spesifikasi teknis jaring pelaporan titik kontrol
16
Spesifikasi teknis jaring pelaporan titik kontrol untuk orde 1 adalah : a. Bentuk laporan yaitu buku dan file computer (dalam CD ROM) b. Isi laporan minimal adalah pendahuluan, perencanaan dan persiapan survey, desai jaringan, pelaksanaan survey, pengolahan data dan analisis, hasil-hasil yang diperoleh, dan lampiran-lampiran yang terkait. c. Data dan hasil pengolahan dalam CD ROM d. Koordinat titik yang dilaporkan adalah geodetic (L,B,h), geosentrik (X,Y,Z), dan proyeksi peta (UTM atau TM-3) e. Parameter ketelitian titik yang dilaporkan adalah matriks varian-kovarians koordinat dan kelas jaringan
17
4. Mengapa spesifikasi teknis alat orde 00-2 dengan orde3-4 berbeda? Spesifikasi teknis alat orde 00-2 dengan 3-4 berbeda karena tujuan dari pembuatan jaring kontrol horisontal dari masing-masing orde tersebut juga berbeda. Orde 00-2 memetakan wilayah yang cukup luas meliputi provinsi atau suatu negara dengan panjang baseline >10 km, sehingga berbagai aspek dan kebutuhannya pasti berbeda dengan jaring kontrol horisontal orde 3-4 yang memetakan wilayah kecil dengan panjang baseline 100m – 2km. Untuk orde 00-2, pekerjaan jaring kontrol horisontal dilakukan oleh Badan Informasi Geospasial (dahulu Bakosurtanal), sedangkan untuk orde 3-4 dikerjakan oleh Badan Pertanahan Nasional.
5. Mengapa spesifikasi teknis alat orde 00-2 memerlukan pengukuran meteorologis? Spesifikasi teknis alat orde00 – 2 memerlukan pengukuran meteorologist karena dalam perambatan sinyal dari satelit ke pengamat terdapat bias troposfer yang mengakibatkan kesalahan dan bias pada GPS. Ini dikarenakan pengukuran untuk orde00 – 2 mencakup wilayah yang luas ( >10km) dan memungkinkan perubahan-perubahan seperti suhu, tekanan dan kelembaban udara. Besarnya bias troposfer ini perlu dihitung dengan perangkat lunak perhitungan baseline berdasarkan data ukuransuhu, tekanan, dankelembaban udara.
18
DAFTAR PUSTAKA
SNI 19-6724-2002 tentang Jaring Kontrol Horisontal oleh Badan Standardisasi Nasional(BSN)
Rencana strategis Badan Informasi Geospasial tahun 2013-2014
http://www.hukumonline.com/klinik/detail/cl3855/apakah-semua-produk_jasawajib-sni diakses pada Kamis, 6 Maret 2014 pukul 16.00
Hasanuddin Z Abidin.1994.Modul-4 : Differencing dan Pengkombinasian Data GPS.Yogyakarta
Hasanuddin Z Abidin.1996.Pengolahan Data Survei GPS.Yogyakarta
19
