LAPORAN PRAKTIKUM SURVEI GNSS TERAPAN
Pengukuran GPS Dengan Metode Real Time Kinematik (RTK) NTRIP
DISUSUN OLEH: KELOMPOK 3 1. TRIAS SUGENG PRAYOGA
(11/319267/TK/38397)
2. OKKY NUR ADITYA
(11/319024/TK/38162)
3. MUAMAR MUJAB
(12/330042/TK/39234)
4. PUJI NURHIDAYAH
(12/330456/TK/39598)
5. BONDAN GALIH D
(12/332934/TK/39648)
6. PRADITYA MUKTI A
(12/333279/TK/39692)
JURUSAN TEKNIK GEODESI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2015 DAFTAR ISI
1
HALAMAN JUDUL…….......................................................................................................... JUDUL……...............................................................................................................1 .....1 DAFTAR ISI................................ ISI.......................................................... ............................................... ............................................. .................................... ............ .2
BAB 1
PENDAHULUAN 1.1 Materi.......................................................................................................................3 1.2 Tujuan................... Tujuan................................. ........................... ............................ ......................................... ..................................3 ........3 1.3 Waktu dan Lokasi Pelaksanaan......................................................................................3 1.4 Alat dan Bahan……………………...............................................................................3 Bahan……………………...............................................................................3 1.5 Landasan Teori....................................................................................3
BAB 2
PELAKSANAAN 2.1 Langkah Kerja di Laboratorium...........................................................................9 2.2 Langkah Kerja di Lapangan.....................................................................................9
BAB 3
PEMBAHASAN DAN HASIL 3.1 Hasil Pengukuran……………………....................................................................21 Pengukuran……………………....................................................................21
BAB 4
PENUTUP 4.1 Kesimpulan..................................................................................................................25
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................................26
2
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Materi
Pengukuran GPS dengan metode Real Time Kinematik (RTK) NTRIP 1.2 Tujuan
Mahasiswa dapat melakukan pengukuran dengan metode Real Time Kinematik (RTK) NTRIP
Mahasiswa dapat melakukan pengolahan data hasil dari pengukuran, sehingga menghasilkan peta detil situasi
1.3 Waktu dan Lokasi Pelaksanaan
Hari, Tanggal
: Selasa, 17 - 27 Maret 2015
Waktu
: 13.00 - 15.30 WIB dan 07.00 – 09.30 WIB
Tempat
: KPFT Universitas Gadjah Mada
1.4 Alat dan Bahan
Receiver GNSS merk Leica
(1 unit/seperangkat)
Poll
(1 unit)
1.5 Landasan Teori a. Pengertian GPS
GPS adalah singkatan dari Global Positioning System yag merupakan sistem untuk menentukan posisi dan navigasi secara global dengan menggunakan satelit. Sistem yang pertama kali dikembangkan oleh Departemen pertanahan Amerika ini digunakan untuk kepentingan militer maupun sipil untuk survey dan pemetaan. Minimal satelit yang terekam untuk mendapatkan data X,Y, dan Z nya adalah 4 buah. b. Pengertian Metode RTK
Sistem RTK (Real-Time-Kinematik) adalah suatu akronim yang sudah umum digunakan untuk sistem penentuan posisi real-time secara differensial menggunakan data fase. Untuk merealisasikan tuntutan real time nya, stasiun referensi harus mengirimkan data fase dan psedorange-nya ke pengguna secara real-time menggunakan sistem komunikasi data tertentu. Stasiun referensi dan pengguna harus dilengkapi dengan perangkat pemancar dan penerima data.
3
Ketelitian tipikal posisi yang diberikan oleh sistem RTK adalah sekitar 1-5 cm, dengan asumsi bahwa ambiguitas fase dapat ditentukan secara benar. Untuk mencapai tingkat ketelitian tersebut, sistem RTK harus dapat menentukan ambiguitas fase dengan menggunakan jumlah data yang terbatas dan juga selagi receiver bergerak. Mekanisme penentuan ambiguitas fase yang kerap dinamakan on the fly ambiguity ini bukanlah hal yang mudah dilaksanakan. Dalam hal ini untuk dapat menentukan ambiguitas secara cepat dan benar umumnya diperlukan penggunaan data fase dan pseudorange dua frekuensi, geometri satelit yang relatif baik, algoritma perhitungan yang relatif handal dan mekanisme eliminasi kesalahan dan bias yang relatif baik dan tepat. Sistem RTK dapat digunakan untuk penentuan posisi obyek-obyek yang diam maupun bergerak, sehingga sistem RTK tidak hanya dapat merealisasikan survei GPS real time, tetapi juga navigasi berketelitan tinggi. Aplikasi-aplikasi yang dapat dilayani oleh sistem ini cukup beragam, antara lain staking out, penentuan dan rekonstruksi batas persil tanah, survei pertambangan, survei rekayasa dam utilitas, serta aplikasi-aplkasi lainnya yang memerlukan informasi posisi horisontal secara cepat (real-time) dengan ketelitian yang relatif tinggi dalam orde beberapa cm. c. RTK dengan Metode Network Real Ti me Ki nematic (NRTK)
Metode Network Real Time Kinematic (NRTK) merupakan sebuah metode penentuan posisi secara relatif dari pengamatan GNSS. NRTK merupakan pengembangan dari metode single base RTK (Martin & Herring, 2009). Prinsip kerja Network real time kinematic (NRTK) secara umum adalah sebagai berikut. Stasiun referensi‐stasiun referensi merekam data dari satelit GNSS secara kontinu yang kemudian disimpan dan atau dikirim ke server Network RTK melalui jaringan internet secara serempak. Data yang dikirimkan oleh stasiun referensi‐stasiun referensi adalah data dalam format Raw data atau data mentah yang kemudian oleh server Network RTK digunakan sebagai bahan untuk melakukan koreksi data yang dapat digunakan oleh pengguna (rover ). Data dalam format Raw tersebut dikirimkan secara kontinu dalam interval tertentu kepada server Network RTK melalui jaringan internet. Oleh server, data tersebut diolah dan disimpan dalam bentuk RINEX yang dapat digunakan untuk post processing , maupun dalam 4
bentuk RTCM yang dikirimkan kepada rover yang membutuhkan koreksi data dari stasiun referensi. Rover
berkomunikasi
dengan server Network
RTK
menggunakan
jaringan
GSM/GPRS/CDMA, sehingga dapat memperoleh data koreksi hasil hitungan dengan metode Area Correction Parameter (ACP/FKP) atau Master Auxiliary Concept (MAC) atau Virtual Reference Station (VRS) atau metode‐metode lainnya, melalui jaringan internet (Euler, 2008). Pada saat ini, NRTK dianggap lebih memberikan banyak keuntungan dalam dunia penent,uan posisi menggunakan GNSS, dibandingkan dengan penggunaan metode single base RTK (Rizos & Han, 2002a). Hal ini dikarenakan pada single base RTK hanya terdapat satu master referensi sehingga kendala jarak antara rover dan stasiun referensi (base station) menjadi masalah utama. Jarak akan mempengaruhi ketelitian posisi yang dihasilkan. Semakin jauh jarak antara rover dan stasiun referensi (base station), maka kualitas posisi pun akan menurun. Faktor jarak yang jauh ini, menjadi kendala dalam pemecahan ambiguity resolution, begitu juga dengan jangkauan radio komunikasi yang jauh sehingga memungkinkan terjadinya data loss dalam penyampaian informasi data dari stasiun referensi (base station) ke rover . d. Pengertian CORS ( Conti nu ously Operati ng Reference Station ) CORS (Continuously Operating Reference Station) adalah suatu teknologi berbasis
GNSS yang berwujud sebagai suatu jaring kerangka geodetik yang pada setiap titiknya dilengkapi dengan receiver yang mampu menangkap sinyal dari satelit-satelit GNSS yang beroperasi secara penuh dan kontinyu selama 24 jam perhari, 7 hari per minggu dengan mengumpukan, merekam, mengirim data, dan memungkinkan para pengguna (users) memanfaatkan data dalam penentuan posisi, baik secara post processing maupun secara real time (sumber: Gudelines for New and Existing CORS ). Jaringan Referensi Satelit Pertanahan (JRSP) merupakan sebuah sistem jaringan stasiun referensi yang bekerja secara kontinu selama 24 jam nonstop. JRSP merupakan pengembangan teknologi Continuously Operating Reference Station (CORS) atau teknologi untuk menentukan posisi secara global menggunakan system satellite positioning . Global 5
Navigation Satellite System (GNSS) dapat disebut sebagai sistem navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. GNSS didesain untuk memberikan informasi waktu dan posisi secara kontinu di seluruh dunia. GNSS merupakan metode pengukuran ekstra‐terestris, yaitu penentuan posisi yang dilakukan dengan melakukan pengamatan dan pengukuran terhadap satelit atau benda angkasa lainnya. JRSP merupakan suatu teknologi berbasis Global Navigation Satellite System (GNSS) yang berwujud sebagai stasiun referensi‐stasiun referensi yang pada setiap titiknya dilengkapi dengan receiver yang mampu menangkap sinyal dari satelit‐satelit GNSS yang beroperasi secara kontinu 24 jam per hari, 7 hari per minggu. Stasiun referensi‐stasiun referensi tersebut melakukan pengumpulan, perekaman, dan pengiriman data yang memungkinkan para pengguna memanfaatkan data untuk penentuan posisi yang disajikan oleh JRSP, baik secara network realtime kinematics, network differential GNSS , maupun post ‐ processing . Stasiun referensi‐stasiun referensi JRSP dibangun secara permanen pada lokasi yang stabil di beberapa kantor ‐kantor pertanahan yang ada di Indonesia dengan jarak antar stasiun referensi sekitar ± 30 – 70 km (Millner et al, 2007; Rizos & Han, 2002a; dan Gordini et al, 2006). Stasiun referensi tersebut digunakan oleh pengguna (user ) atau rover sebagai referensi dalam penentuan posisi atau koordinat suatu titik atau kumpulan titik pada suatu cakupan atau area secara real time menggunakan receiver GNSS geodetik. Receiver GNSS geodetik yang digunakan adalah rover receiver GNSS yang mempunyai tipe dual frequency, sehingga dalam pengamatannya dapat menerima data pengamatan satelit‐satelit GNSS berupa data code dan data phase. Selain itu, rover receiver GNSS yang digunakan tersebut juga harus memiliki teknologi komunikasi, dapat menggunakan teknologi radio/ GSM/ GPRS/ CDMA, sehingga dapat berhubungan dengan stasiun referensi atau pusat kontrol JRSP untuk mengirimkan dan atau menerima koreksi data koordinat posisi. Dengan adanya stasiun referensi‐stasiun referensi yang bekerja di bawah kendali server JRSP, maka dapat diperoleh koordinat atau posisi suatu titik dengan ketelitian yang sangat tinggi (akurasi 1‐5cm) (Millner et al, 2007 dan Gordini et al, 2006).
6
JRSP merupakan titik acuan yang telah diketahui koordinatnya, sedangkan receiver GNSS rover bergerak dari satu titik batas bidang tanah ke titik batas bidang tanah lainnya. Penentuan posisi ditentukan secara diferensial dengan data fase. Pengamatan di titik acuan dilakukan sesuai dengan interval waktu yang diatur oleh server administrator JRSP, sedangkan interval waktu pengamatan pada rover berikut penerimaan data koreksinya, diatur oleh operator alat ( surveyor ) atau juru ukur. Posisi yang dihasilkan dari pengukuran dengan JRSP memiliki akurasi yang dapat mencapai level cm (Gordini et al, 2006), selama persyaratan teknis pengukuran dipenuhi. Untuk menghasilkan data pengukuran yang akurat, pengukuran yang dilakukan harus memenuhi syarat‐syarat, yaitu lokasi pengukuran harus memiliki ruang pandang yang terbuka ke langit agar sinyal satelit GNSS yang mencapai receiver dapat diterima secara baik atau tidak ada obstruksi (halangan) ; serta lokasi pengukuran harus jauh dari obyek atau benda yang mudah memantulkan sinyal dari satelit GNSS untuk meminimalkan efek multipath. Dengan dibangunnya JRSP yang menerapkan metode NRTK, berarti bahwa di manapun dan kapanpun pengukuran dengan receiver GNSS rover dilakukan di dalam cakupan JRSP, surveyor dapat menerima koreksi NRTK tanpa harus memasang base station atau stasiun referensi sendiri. Dari hal tersebut diketahui bahwa keuntungan dari NRTK adalah mengurangi jumlah alat receiver GNSS geodetik yang digunakan pada saat pengukuran. Selain itu, dengan JRSP dapat mempercepat kerja pengukuran, menambah jumlah atau volume pekerjaan pengukuran, dan tentu saja dapat mengurangi biaya operasional yang dikeluarkan (Adiyanto & Nugroho, 2008). Untuk dapat mengakses GNSS-CORS, receiver klien harus dilengkapi dengan sambungan internet sebagai komunikasi data dari stasiun GNSS-CORS ke receiver klien. Dalam hal ini data GNSS-CORS tersedia melalui web dalam format RINEX ( Receiver Independent Exchange) maupun Streaming NTRIP ( Network Transport RTCM via Internet Protocol ). NTRIP adalah sebuah metode untuk mengirim koreksi data GPS/GLONASS (dalam format RTCM) melalui internet. RTCM sendiri adalah kependekan dari Radio Technical Commission for Maritime Services , yang merupakan komite khusus yang menentukan 7
standard radio navigasi dan radio komunikasi maritim internasional. Data format RINEX disediakan untuk pengolahan data secara post-processing , sedangkan data NTRIP untuk pengamatan posisi secara real-time.
8
BAB 2 PELAKSANAAN
1.1 Langkah Kerja Laboratorium
1. Melakukan briefing mengenai materi dan prkatikum yang akan dilaksanakana 2. Pengenalan alat receiver GNSS merk Leica NTRIP berbasis koneksi internet dan pengambilan gambar bagian-bagian alat 3. Mengecek kelengkapan alat yang akan dipinjam 4. Mengecek baterai receiver 5. Menuju ke lokasi pengukuran 1.2 Langkah Kerja Praktikum di lapangan
1. Menuju titik-titik yang akan diukur yang memiliki obstruksi minimum 2. Memasang receiver pada pole 3. menekan tombol power untuk memfungsikan receiver GNSS 4. Memasang bracket pada pole sebagai tempat meletakkan controller sehingga mempermudah dalam melakukan pengukuran nantinya. 5. Memasang baterai dan simcard pada controller , pastikan SIM Card terisi pulsa dan sudah terhubung dengan internet, karena pengukuran RTK NTRIP menggunakan koneksi internet 6. Memasang controller pada bracket dan pastikan sudah terpasang dengan sempurna 7. Menyalakan controller dengan cara menekan tombol power pada controller dan menggunakan pen untuk menekan layar pada controller. 8. Masuk pada program Viva Leica (berwarna merah) pada display controller.
9
9. Memilih menu menggunakan pen stylus : Smartworx StartUp Wizard Only
masuk
memilih
ke menu instrument
pilih
connections
GS
Use
GPS
Connection wizard
Bluetooth yang sesuai dengan receiver yang akan digunakan
10
10. Pilih Next Job
memilih
mengisi
menu Job & Data untuk membuat Job baru dengan klik New
nama Job (kami menggunakan nama gnss3) mengisi kelengkapan
lainnya seperti Coordinate System (menggunakan WGS 84)
pilih
Store untuk
menyimpan.
11. Langkah selanjutnya yaitu memilih menu instrument lagi memilih RTK wizard
untuk
GPS setting
membuat profile baru maka memilih Create New
dan beri nama kemudian pilih Store untuk menyimpan next memilih NTRIP (internet). Konfirmasi untuk menunjukkan bahwa koneksi ke receiver dibutuhkan akan muncul lalu pilih next
Internet
3.5G Modem
Next.
Kosongkan pada
bagian kode PIN/ PUK kemudian next.
11
12. Langkah selanjutnya yaitu
pilih
pada Using GSM / CDMA Connection
next.
Karena saat praktikum menggunkan SIM Card dari operator maka APN harus diisi, dalam praktikum kali ini menggunakan operator Telkomsel
next. Untuk
additional optional tidak perlu diisi sehingga dilanjutkan dengan memilih next.
12
13. Pada display akan muncul “connecting to internet.. please wait” kemudian pilih Select a server karena server sudah ada sebelumnya, dilanjutkan dengan memilih
server yaitu RTK serving : Jog2 dengan kode 139.17.3.112 port 2101 dan NTRIP user ID : aris. dilanjutkan dengan pilih next. Untuk mountpoint pilih next lalu pilih mountpoint JOG20 kemudian pilih next.
13
14. Pilih next kemudian pilih RCTM V3. Selanjutnya pilih “Yes, tes my connection”. Pilih next sampai display menunjukkan beberapa data selesai dicheck list. Tunggu beberapa saat sampai semua list tercentang semua. Kemudian pilih Next Finish.
14
15. Langkah selanjutnya yaitu akuisisi data : membawa rover dan receiver dengan pole ke tempat yang akan diambil datanya dan aka n dipetakan 16. Masuk ke menu Go to Work Survey.
17. Display bagian atas akan menunjukkan kekuatan sinyal seperti : Standing
Alone,
menandakan
pengukuran
tidak
terkoreksi oleh server / base. Hanya pengukuran di titik tersebut, tanpa ada koreksi.
FLOAT,
menandakan
bahwa
banyak
obstruksi
sehingga akan menghasilkan 3D CQ (RMS Error) yang besar pada hasil pengukuran nanti. 15
FIX, menunjukkan pengukuran sudah fix sehingga akan menghasilkan 3D CQ (RMS Error) yang kecil pada hasil pengukuran nanti.
18. Jika pada display menunjukkan sinyal float, segera pindahkan receiver dan pole ke tempat yang bebas obstruksi atau obstruksi minimal sehingga data hasil pengukuran bisa bagus. 19. Sebelum melakukan pengukuran, beri nama detil yang akan diukur dan isi tinggi pole. Perhatikan nilai 3DCQ, nilai 3DCQ yang baik berkisar 1-5cm untuk pengukuran RTK NTRIP. Untuk memulai pengukuran, pilih Meas 20. Jika akan melihat hasil dan letak pole dapat digunakan menu Goto Work Survey Map
akan terlihat daerah mana saja yang sudah diukur atau diambil datanya.
21. Jika akan mendownload data dapat dengan menu Job & Data pilih Export Data. Pilih format data yang akan dilakukan download yaitu .txt atau .dxf. sehingga bisa dibuka dengan aplikasi Autocad. Jika akan diolh dengan software surpac dan ingin mengedit data terlebih dahulu maka yang digunakan data hasil pengukuran dalam ekstensi .txt yang kemudian dipindah ke ms.excel 22. Pada Ms. Excel diatur dulu kolom-kolom seperti nomor string , nilai X, Y, Z, dan deskripsi titik
16
Data yang sudah diolah kemudian di save dalam format .csv
Membuka software Surpac kemudian memasukkan data yang sudah dalam bentuk .csv
17
23. Akan tetapi data tersebut belum sempurna, maka dari itu perlu dilakukan pengolahan 24. Agar lebih rapi maka dibuat boundary terlebih dahulu untuk membuat kontur
Langkah membuat kontur yaitu sebagai berikut : 18
a. Pilih surface DTM file function create DTM from string file
b. Kemudian untuk membuat konturnya sendiri pilih surface contouring contour DTM file
19
Hasil sebagai berikut :
20
BAB 3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengukuran :
Bagian-bagian alat GNSS tipe geodetic merk Leica SR369:
a. Hardcase untuk menyimpan alat
b. Bagian receiver GNSS tipe Geodetik merk Leica SR369
21
Sekrup untuk menghubungkan receiver dengan pole. Port penghubung Tombol power untuk menyalakan receiver
c. Bagian controller Leica SR369
Tombol-tombol seperti
Display Monitor
tombol power, tombol navigasi (atas, bawah,kiri,
(touch screen) untuk meilih menu pada controller
kanan), angka, dll
Bagian atas
22
Slot SIM Card
Slot MicroSD (Memory External) Bagian samping
Fungsi dari Slot memory external adalah sebagai tembah memasukkan memory external yang berupa microSD card
Fungsi dari Slot SIM Card adalah
untuk memasukkan kartu SIM untuk
menghubungkan controller ke internet. d. Bracket
Bracket berfungsi sebagai alat bantu untuk menempatkan controller pada pole. e. Baterai
Baterai berfungsi sebagai sumberdaya untuk controller. f.
Pen
23
Pen berfungsi sebagai alat bantu dalam mengoperasikan controller. PEMBAHASAN
Dalam pengukuran menggunakan metode RTK-NTRIP memerlukan base berupa receiver GNSS yang berfungsi untuk mengirimkan koreksi diferensial kepada rover. Base CORS yang kami gunakan adalah JOG2 yang berada di lantai 3 Teknik Geodesi UGM. Dalam pengukuran RTK-NTRIP pengikatan terhadap base CORS untuk koreksi menggunakan media internet. Dalam rover yang digunakan (Leica SR369) terdapat slot SIM Card yang bisa diisi SIM Card dari provider yang memiliki jaringan kuat untuk daerah tersebut agar pengiriman koreksi dapat berjalan dengan baik. Selain itu koneksi internet yang baik akan mengurangi terjadinya float (tanpa adanya koreksi diferensial)
24
BAB 4 PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Pengukuran RTK NTRIP menggunakan koreksi menggunakan jaringan internet yaitu CORS
Pengukuran RTK NTRIP menggunakan GPS Leica CS10/CS15 memiliki kelebihan berupa adanya map untuk mengecek plot data hasil pengukuran.
Pada saat pengambilan data dilapangan tidak semua menghasilkan data yang baik, karena beberapa tempat mempunyai obstruksi yang tinggi
Data yang diambil dan diolah akan menghasilkan Peta Situasi skala 1:250
25
DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Pengukuran Dasar Deputi Survei, Pengukuran Dan Pemetaan Badan Pertanahan Nasional Republik Indonesia. 2011. On The Job Training PENGENALAN CORS (Continuously Operating Reference Station). Jakarta
26
