PENDAHULUAN
Latar Belakang
Berbagai rencana dalam bidang teknik seperti pembangunan jalan raya, kereta api, irigasi, daerah industri, dan perumahan memerlukan referensi berupa berbagai data, seperti lokasi, karakteristik lokasi, dsb. Hal-hal yang berhubungan dengan lokasi tentu memiliki hubungan dengan luas yang hendak dikelola. Penentuan luas lokasi dilakukan dengan mengadakan pengukuran.
Pada dasarnya, untuk skala pengukuran pada wilayah yang tidak luas, pengukuran bisa dilakukan hanya bermodalkan patok dan meteran. Namun, jika pengukuran yang hendak dilakukan mencapai puluhan, ratusan, bahkan ribuan meter, maka peralatan yang dibutuhkan harus bisa mencapai jarak tersebut dan biasanya alat tersebut sudah termasuk canggih. Contohnya theodolite dan total station.
Selain didukung dengan alat, metode pengukuran juga penting diperhatikan ketika hendak melakukan pengukuran. Metode pengukuran disesuaikan dengan kebutuhan pengukur. Salah satu metode pengukuran dalam ilmu ukur wilayah adalah metode pengukuran poligon.
Sesuai dengan namanya, poligon menggunakan serangkaian garis lurus yang menghubungkan titik-titik di permukaan bumi. Dalam metode pengukuran ini, panjang dan arah telah ditentukan dari pengukuran lapangan. Data-data yang hendak diperoleh dari pengukuran ini adalah besar sudut dan panjang sisi.
Metode pengukuran poligon berhubungan dengan titik koordinat. Metode pengukuran poligon bertujuan untuk menetapkan koordinat dari sudut yang diukur. Metode pengukuran poligon juga dapat diaplikasikan untuk menentukan posisi horizontal banyak titik.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatian dalam pengukuran poligon, seperti UTM, sudut azimut, titik tinggi ikat, dsb. Hal-hal tersebut mendukung proses pengolahan data guna mendapatkan angka luas wilayah yang diukur. Pengetahuan mengenai konversi besaran juga diperlukan dalam pengukuran ini, contohnya dalam pengukuran ini karena terdapat sudut azimut yang memiliki besaran derajat yang harus dikonversi dalam satuan meter.
Berdasarkan uraian tersebut, maka praktikum mengenai pengukuran poligon dilakukan agar mengetahui luas yang diperoleh dari pengukuran poligon di area pengkuran serta faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran poligon.
Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dari praktikum pengukuran poligon adalah agar mengetahui luas yang diperoleh dari pengukuran poligon di area pengkuran serta faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran poligon.
Sedangkan kegunaan yang diharapkan dalam praktikum ini adalah memiliki kemampuan untuk melakukan pengukuran poligon di area lainnya, terutama yang berkaitan dengan bidang pertanian.
TINJAUAN PUSTAKA
Poligon
Poligon (poly = banyak, gonos = sudut) adalah serangkaian garis lurus yang menghubungkan titik-titik di permukaan bumi. Metode poligon adalah salah satu cara penentuan posisi horizontal banyak titik. Tujuan pengukuran poligon untuk menentukan koordinat titik-titik ikat (kontrol) pengukuran (Kusumawati, 2014).
Poligon adalah serangkaian garis berurutan yang panjang dan arahnya telah ditentukan dari pengukuran lapangan. Poligon dapat dijadikan sebagai kontrol jarak dan sudut, basis titik untuk pengukuran selanjutnya, serta memudahkan perhitungan pada plotting peta. Selain itu, poligon juga sebagai dasar untuk tempat pelaksanaan pengukuran yang lainnya (Kusumawati, 2014).
Data yang diperoleh dari pengukuran yaitu tinggi instrumen (Ti), benang atas (BA), bacaan lingkaran vertikal (Vtk), benang tengah (BT), bacaan lingkaran horizontal (Hz), benang bawah (BB). Sedangkan data yang diperlukan sebagai pengikat (datum) yaitu azimut titik ikat. Selain itu, data yang diperlukan sebagai datum adalah koordinat titik ikat dan tinggi titik ikat (Saleh, 2011).
Jenis-jenis Poligon
Menurut Kusumawati (2014), jenis-jenis poligon terbagi menjadi dua bagian, yaitu:
Poligon terbuka
Poligon jenis ini memiliki karakteristik yaitu titik awal dan akhir pengukuran tidak sama. Pengukuran poligon terbuka memerlukan pengulangan untuk mencegah terjadinya kesalahan-kesalahan. Poligon terbuka terbagi menjadi poligon tidak terikat, poligon terikat sebagian, terikat sempurna. Poligon terikat sebagian terbagi menjadi poligon terikat sebagian koordinat dan poligon terikat sebagian azimut (Kusumawati, 2014).
Gambar 1. Poligon Terbuka
Sumber: Kusumawati, 2014.
Poligon Tertutup
Poligon tertutup merupakan metode pengukuran dimana garis-garis kembali ke titik awal, jadi membentuk segi banyak yang tertutup secara matematis dan geometris sehingga memiliki ketelitian yang sama atau lebih besar dari ketelitian awal. Poligon tertutup menrberikan pengecekan pada sudut-sudut dan jarak-jarak tertentu, suatu pertimbangan yang sangat penting. Poligon tertutup dipakai secara luas dalam pengukuran-pengukuran titik kontrol, konstruksi, pemilikan tanah dan topografik.
Gambar 2. Poligon Tertutup
Sumber: Kusumawati, 2014.
Metode Pengukuran Poligon
Menurut Perdana (2010), penentuan koordinat titik dengan cara poligon ini membutuhkan:
Koordinat awal
Bila diinginkan sistem koordinat terhadap suatu sistim tertentu, haruslah dipilih koordinat titik yang sudah diketahui misalnya titik triangulasi atau titik-titik tertentu yang mempunyai hubungan dengan lokasi yang akan dipatokkan. Bila dipakai sistem koordinat lokal pilih salah satu titik, BM kemudian beri harga koordinat tertentu dan titik tersebut dipakai sebagai acuan untuk titik-titik lainya.
Koordinat akhir
Koordinat titik ini dibutuhkan untuk memenuhi syarat geometri hitungan koordinat dan tentunya harus dipilih titik yang mempunyai sistem koordinat yang sama dengan koordinat awal.
Azimut awal
Azimut awal ini mutlak harus diketahui sehubungan dengan arah orientasi dari sistem koordinat yang dihasilkan dan pengadaan datanya dapat di tempuh dengan dua cara yaitu sebagai berikut :
Hasil hitungan dari koordinat titik-titik yang telah diketahui dan akan dipakai sebagai tititk acuan sistem koordinatnya.
Hasil pengamatan astronomis (matahari). Pada salah satu titik poligon sehingga didapatkan azimut ke matahari dari titik yang bersangkutan. Dan selanjutnya dihasilkan azimut kesalah satu poligon tersebut dengan ditambahkan ukuran sudut mendatar (azimut matahari).
Data ukuran sudut dan jarak
Sudut mendatar pada setiap stasiun dan jarak antara dua titik kontrol perlu diukur di lapangan. Data ukuran tersebut, harus bebas dari sistematis yang terdapat pada alat ukur sedangkan salah sistematis dari orang atau pengamat dan alam diusahakan sekecil mungkin bahkan kalau bisa ditiadakan.
Sudut Horizontal
Bacaan lingkaran horizontal pada theodolite merupakan arah horizontal teropong ketitik bidik tertentu. Sudut horizontal adalah selisih antara dua arah horizontal. Sudut horizontal digunakan untuk menghitung sudut azimut sisi poligon (Kusumawati, 2014).
Menurut Kusumawati (2014), sudut horizontal dibedakan menjadi:
Sudut dalam, adalah sudut yang terletak di bagian dalam poligon tertutup.
Sudut luar, adalah pelingkar sudut dalam pada poligon tertutup.
Sudut belokan, terbagi menjadi sudut ke kanan (putarannya searah dengan jarum jam) dan sudut ke kiri (putarannya berlawanan dengan jarum jam).
Sudut defleksi adalah sudut miring antara sebuah garis dan perpanjangan garis sebelumnya yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu sudut defleksi kiri (sudut menuju ke kiri) dan sudut defleksi kanan (sudut menuju ke kanan).
Sudut dalam terdapat di sebelah dalam poligon tertutup dan sudut luar terletak di luar poligon tertutup. Sudut luar merupakan axplement (pelingkar) dari sudut dalam. Keuntungan mengukur sudut luar adalah penggunaannya sebagai pengecekan, karena jumlah sudut dalam dan sudut luar pada satu stasiun (titik) harus sama dengan 360°. Sudut dalam dapat diputar searah jarum jam (ke kanan) atau berlawanan jarum jam (ke kiri). Menurut definisi, sudut ke kanan diukur searah jarum jam dari stasiun belakang ke stasiun depan (Kusumawati, 2014).
Sudut Azimut
Azimut adalah sudut yang diukur searah jarum jam dari sembarang meridian acuan. Azimut ialah sudut yang dimulai dari utara yang besaran azimut antara 0°-360°. Dalam pengukuran tanah datar, azimut biasanya diukur dari utara, tetapi para ahli astronomi, militer dan National Geodetic Survey memakai selatan sebagai arah acuan (Walidjatun, 2010).
Menurut Kusumawati (2014), macam-macam sudut azimut yaitu:
Azimut sebenarnya, yaitu sudut yang dibentuk antara utara geografis dengan titik yang dituju.
Azimut magnetis, yaitu sudut yang dibentuk antara utara kompas dengan titik yang dituju.
Azimut peta, yaitu besar sudut yang dibentuk antara utara peta dengan titik yang dituju.
Sudut Arah (Bearing)
Bearing adalah sudut yang diukur dari utara maupun selatan berputar searah jarum jam ataupun berlawanan jarum jam ke titik yang dituju. Besarnya bearing antara 0°-90° dan ditulis dengan dua huruf arahnya. Sudut arah merupakan satu sistem penentuan arah garis dengan memakai sebuah sudut dan huruf-huruf kuadran. Sudut arah sebuah garis adalah sudut lancip horizontal antara sebuah meridian acuan dan sebuah garis (Kusumawati, 2014).
Bearing suatu arah awal harus dihitung kembali sebagai sebuah pengecekan memakai sudut terakhir. Adanya ketidaksesuaian menunjukkan bahwa telah terjadi galat (error) aritmetik atau sudut-sudutnya tidak diratakan dengan benar sebelum menghitung sudut arah. Sudut-sudut poligon harus diratakan sesuai dengan penjumlahan geometrik yang benar sebelum sudut arah dihitung. Jika sudut-sudut poligon tidak menutup karena misalnya ada perbedaan dua detik dan tidak diratakan sebelum menghitung sudut arah maka sudut arah asli dan pengecekan yang dihitung juga akan berselisih dua detik, dengan anggapan tidak ada kesalahan hitung yang lainnya (Kusumawati, 2014).
METODE PRAKTIKUM
Waktu dan Tempat
Praktikum pengukuran poligon dilaksanakan pada hari Kamis, 26 Maret 2015 pukul 15.00 - 17.00 WITA, bertempat di lahan Fakultas Kehutanan, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah theodolite NIKON NE-100, kaki tiga, bak ukur, GPS, meteran, patok, payung, dan alat tulis-menulis.
Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah baterai, kertas grafik dan kertas kalkir.
Prosedur Kerja
Prosedur kerja yang dilakukan pada saat praktikum pengukuran poligon adalah sebagai berikut:
Menentukan arah utara menggunakan GPS.
Memasang 6 patok dengan bentuk poligon tertutup.
Mengukur jarak antara satu titik ke titik yang lain secara bergantian.
Memasang theodolite pada kaki tiga kemudian menguatkan pengunci theodolite dan menyesuaikan bandul agar berada tepat di atas patok.
Mengkalibrasi theodolite.
Mengukur tinggi alat dari permukaan tanah.
Mencatat nilai sudut azimut pada titik BM.
Mengatur fokus theodolite dan membidik bak ukur pada titik P1.
Membaca skala yang ditunjukkan oleh benang tengah (BT).
Mencatat hasil pembacaan skala yang ditunjukkan oleh benang tengah (BT).
Memindahkan alat pada titik P1.
Mengulangi prosedur 5 - 10 untuk titik P2 sampai P5.
Melakukan pengolahan data dengan persamaan yang digunakan sebagai berikut:
Rumus yang Digunakan
Menghitung sudut dalam:
Bm = Sudut Besar-Sudut Kecil (1)
Menghitung Departure:
D = x sin α (2)
Menghitung Latitude:
L = x cos α (3)
Menghitung Correction Departure:
CrD = - D X X (4)
Menghitung Correction Latitude:
CrL = - L X X (5)
Menghitung Departure Correction:
DCr = D + CrD (6)
Menghitung Latitude Correction:
LCr = L + CrL (7)
Menghitung koordinat tinggi di sumbu X:
X P1P2 = 10000 + DCrP1 (8)
X P2P3 = X P1P2 + DCrP2 (9)
Menghitung koordinat di sumbu Y:
Y P1P2 = 5000 + LCrP1 (10)
Y P2P3 = Y P1P2 + LCrP2 (11)
Menghitung luas poligon:
A= 12 (Plus Product- Plus Product) (12)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Tabel 1. Perhitungan Pengukuran Poligon
Titik
Jarak
Sudut Azimuth (°)
D
CrD
L
CrL
DCr
LCr
P1 - P2
7.91
177.21
6.80
-6.42
-4.03
2.56
0.38
-1.48
P2 - P3
7.8
277.70
2.42
-6.33
-7.41
2.52
-3.91
-4.89
P3 - P4
6.75
178.33
5.20
-5.48
-4.32
2.18
-0.28
-2.14
P4 - P5
14.1
107.63
13.68
-11.44
-3.38
4.56
2.23
1.17
P5 - P1
11.4
349.81
10.83
-9.25
3.65
3.68
1.58
7.33
Jumlah
47.96
38.93
-38.93
-15.50
15.50
0.00
0.00
Sumber: Data Primer Setelah diolah, 2015
Tabel 2. Perhitungan Pengukuran Poligon (Jarak + NIM)
Titik
Jarak
Sudut Azimuth (°)
D
CrD
L
CrL
DCr
LCr
P1 - P2
10.94
177.21
9.41
-8.78
-5.58
3.75
0.63
-1.83
P2 - P3
10.83
277.70
3.36
-8.69
-10.29
3.71
-5.33
-6.58
P3 - P4
9.78
178.33
7.53
-7.84
-6.26
3.35
-0.31
-2.91
P4 - P5
17.13
107.63
16.62
-13.74
-4.11
5.87
2.88
1.76
P5 - P1
14.43
349.81
13.71
-11.57
4.62
4.94
2.13
9.56
Jumlah
63.11
50.62
-50.62
-21.62
21.62
0.00
0.00
Sumber: Data primer setelah diolah, 2015
Pembahasan
Pada praktikum ini, jenis poligon yang digunakan dalam pengukuran adalah poligon tertutup yang menggunakan enam buah patok. Prinsip pengukuran poligon yaitu mengetahui luas suatu daerah yang dibatasi oleh patok-patok. Luas yag hendak diketahui dalam praktikum ini adalah luas dalam batas patok.
Praktikum ini menggunakan alat utama, yaitu theodolite dan GPS. Theodolite dapat mengukur besaran sudut dengan bacaan lingkaran. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kusumawati (2014), bahwa bacaan lingkaran horizontal pada theodolite merupakan arah horizontal teropong ketitik bidik tertentu. Penggunaan GPS dimaksudkan untuk mengetahui arah utara suatu lokasi pengukuran. Sudut yang terbentuk akibat putaran searah jarum jam dengan titik acuan arah utara disebut titik azimut. Sudut azimut penting diketahui karena berhubungan dengan sistem koordinat yang dihasilkan yang berlanjut pada proses pengolahan data. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kusumawati (2014), bahwa sudut azimut mutlak diketahui sehubungan dengan arah orientasi dari sistem koordinat yang dihasilkan dan pengadaan datanya
Dalam pengukuran poligon tertutup dikenal dengan istilah sudut dalam. Sudut dalam adalah data yang dibentuk antara garis-garis poligon. Sudut dalam tersebut dapat diketahui dengan menganalisa besarnya sudut yang dibentuk antara suatu titik ke titik lainnya. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kusumawati (2014), bahwa sudut dalam adalah sudut yang terletak di bagian dalam poligon tertutup yang dibentuk dari garis-garis poligon yang saling berhubungan.
Dalam pengolahan data poligon tertutup dikenal istilah departure correction dan latitude correction. Departure correction dan latitude correction digunakan untuk membuktikan apakah titik pulang dan titik pergi berada pada titik yang sama dengan parameter nilai nol. Nilai nol tersebut menunjukkan bahwa titik pulang dan titik pergi dari dari poligon berada pada titik yang sama. Hal ini sesuai dengan pendapat Kusumawati (2014), bahwa poligon tertutup merupakan metode pengukuran dimana garis-garis kembali ke titik awal, jadi membentuk segi banyak yang tertutup secara matematis dan geometris sehingga memiliki ketelitian yang sama atau lebih besar dari ketelitian awal. Pada praktikum ini, nilai departure correction dan latitude correction adalah nol yang membuktikan bahwa titik pulang dan titik pergi dari dari poligon berada pada titik yang sama.
Pengukuran poligon dapat diaplikasikan dalam pengukuran titik-titik kontrol sebuah konstruksi karena poligon tertutup memberikan pengecekan pada sudut-sudut dan jarak tertentu. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kusumawati (2014), bahwa poligon dapat dijadikan sebagai kontrol jarak dan sudut. Selain itu, pengukuran poligon dapat dirasakan manfaatnya ketika hendak mengetahui kepemilikan tanah, topografik, dan memudahkan perhitungan pada plotting peta. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kusumawati (2014), bahwa poligon dapat dijadikan sebagai kontrol jarak dan sudut, basis titik untuk pengukuran selanjutnya, serta memudahkan perhitungan pada plotting peta. Selain itu, poligon juga sebagai dasar untuk tempat pelaksanaan pengukuran yang lainnya.
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan bahwa:
Poligon dapat dijadikan sebagai kontrol jarak dan sudut, basis titik untuk pengukuran selanjutnya, serta memudahkan perhitungan pada plotting peta.
Poligon tertutup memiliki karakteristik apabila nilai departure correction dan latitude correction bernilai nol. Dikatakan poligon terbuka apabila departure correction dan latitude correction tidak bernilai nol.
Sudut dalam di titik P1 adalah -120,98°, titik P2 adalah 162,03°, titik P3 adalah 129,48°, titik P4 adalah 103,28°, dan titik P5 adalah 71,61°.
Luas poligon yang didapatkan adalah 8367.61 m2.
Saran
Sebaiknya pengukuran poligon dilakukan di daerah yang telah diketahui luas sebelumnya, sehingga luas yang didapatkan dari hasil pengukuran poligon dengan luas sebenarnya dapat dibandingkan.
DAFTAR PUSTAKA
Kusumawati, Yuli. 2014. Catatan Kuliah Ilmu Ukur Tanah. Pusat Survei Geologi: Bandung.
Perdana, Indra dan Rizki Guntur P. 2010. Persyaratan Poligon Sempurna. http://academia.edu . Diakses pada hari Selasa, 31 Maret 2015 pukul 15.00 WITA.
Saleh, Salmani. 2011. Pengukuran Poligon. http://digilib.its.ac.id. Diakses pada hari Minggu, 29 Maret 2015 pukul 14.00 WITA.
Walijatun, Djoko. 2010. Dasar-dasar Pengukuran Tanah (Surveying). Erlangga: Jakarta.
