PENGOLAHAN DATA LAPANGAN MENGHITUNG NILAI GOBS(ABSOLUTE GRAVITY) DAN TIDAL CORRECTION TEORITIS
Oleh
M Luthfi Risqulloh Fadholi Fadholi 12115039
ABSTRAK
Metode gaya berat merupakan metode geofisika pasif, yang memanfaatkan percepataan gravitasi dititik pengukuran untuk mendapatkan beda rapat massa yang ada dibawah permukaan titik pengukuran. Data yang didapat setelah akuisisi lapangan yaitu berupa koordinat titik pengukuran, waktu dan bacaan alat dari gravimeter. Pada praktikum kali ini kita mengolah data lapangan yang didapat untuk menentukan Gobs(Absolute Gravity). Gobs didapatkan dengan menghitung koreksi tidal dan koreksi drift. Nilai Gobs yang benar pada pengukuran looping tertutup yaitu nilai Base awal harus sama dengan nilai Base kembali/akhir. Selanjutnya nilai Gobs yang didapatkan digunakan untuk menentukan nilai Anomali Bouguer Lengkap/CBA (Complete Bouguer Anomaly). Kata kunci : Metode gravity, Gravimeter, Absolute gravity
ABSTRACT
The gravity method is a passive geophysical method, which utilizes the gravitational imprint at the point of measurement to obtain the different mass densities present beneath the surface of the measuring point. The data obtained after field acquisition is in the form of coordinates of measurement point, time and reading tool from gravimeter. In this lab we process the field data obtained to determine Gobs (Absolute Gravity). Gravit y). Gobs are obtained by calculating the tidal correction and the drift correction. The correct Gobs value in the closed looping measurement is that the initial Base value must be equal to the return / end Base value. Furthermore, the value of Gobs obtained is used to determine the value of Complete Bouguer Anomalies / CBA (Complete Bouguer Anomaly). Keywords: Method of gravity, Gravimeter, Absolute gravity
Teori Dasar
1. Untuk mendapatkan harga pembacaan dalam satuan mgal (10-3 cm s-2) maka harga pembacaan dari gravitymeter harus
dikonversikan terlebih dahulu ke harga milligal dengan menggunakan tabel konversi. Hal ini dilakukan karena besar nilai yang ditampilkan oleh gravitymeter belum mempunyai satuan dan untuk
setiap model gravitymeter mempunyai tabel konversi yang berlainan tergantung spesifikasi model alat tersebut. Pada gravitymeter Lacoste & Romberg model G-1118 yang dilengkapi dengan sistem umpan balik elektronik. Rumus konversi ke harga milligal yaitu : Gs = [ Gm + ( F x 0.001029411)] milligal (4-1) dimana : Gs = g bacaan dalam satuan mgal. Gm = g bacaan skala x konstanta konversi (table konversi) F = pembacaan feed back dalam mvolt. 2. Konversi alat Bacaan alat yang didapat dalam pengukuran lapangan pada alat Lacoste Romberg Hitung konversi hasil pengukuran pada alat gayaberat LaCoste Romberg berikut : Tabel.1 Konversi Gbacaan alat A Counter Readin g 1700 1800 1900 2000 2100 2200
B
C
Value (mGal) 1745.1 0 1847.7 2 1950.3 5 2052.9 8 2155.6 1 2258.2 5
Factor Interval 1.0262 8 1.0262 9 1.0263 0 1.0263 2 1.0263 5 1.0263 8
A Counter Readin g 1700
Skematik pengaruh gayaberat bulan terhadap titik p di permukaan bumi. Berikut adalah persamaan pengaruh gayaberat bulan di titik p (Longman, 1959):
Up= potensial di titik p akibat pengaruh bulan θm= lintang Bl = bulan Bm= bumi C = jarak rata-rata ke bulan r = jari-jari bumi ke titik p R = jarak dari pusat bumi ke bulan 4. Koreksi Apungan Drift Koreksi apungan (drift) merupakan koreksi yang dilakukan akibat perubahan alat (guncangan pegas) sehingga menimbulkan perbedaan harga pembacaan alat pada satu titik yang sama pada waktu berbeda. Koreksi drift ini diasumsikan sebagai sebuah persamaan yang linier dalam selang waktu (t) tertentu.
1800 1900 2000 2100 2200
3. Koreksi tidal Koreksi pasang surut pada Koreksi pasang surut pada pengukuran gayaberat dilakukan untuk memperhitungkan pengaruh benda benda di luar bumi seperti matahari dan bulan. Pasang surut bumi dapat memberikan pengaruh gravitasi hingga 0.3 mGal, dengan periode ± 12 jam. Harga koreksi tidal bergantung pada lintang dan waktu.
5. Nilai Gobs(Absolute Gravity) Perhitungan gravitasi observasi melalui beberapa tahapan yaitu konversi nilai bacaan gravitymeter ke harga miligal dan direduksikan dengan koreksi tinggi alat, koreksi pasang surut, dan koreksi drift. Dari harga yang telah terkoreksi tersebut kemudian diikatkan pada Regional Base Station, sehingga diperoleh percepatan gravitasi observasi. g observasi = g ikat + (GSTHD – GSTHD ikat) dimana : GSTHD = G bacaan dalam miligal setelah dikoreksi pasut, tinggi alat dan drift. GSTHD ikat = G bacaan dalam miligal setelah dikoreksi pasut, tinggi alat dan drift pada titik ikat.
Langkah Kerja
i.
Menghitung Nilai Gobs(Absolute Gravity) 1. Data Lapangan yang didapatkan
2. Mengkonversi skala Bacaan alat dengan Ubah koordinat X dan Y (degre) dengan 109°40'20.6" = 109+(40/jumlah menit dalam 1 jam)+(20.6/jumlah detik dalam 1 jam) = 109+(40/60)+(20.6/3600) = 109.6723889 Formula: =109+(MID(B5;5;2))/60+(MID(B5;8;4))/3600 Begitu juga untuk menghitung nilai koordinat X 3. Mengkonversi nilai Gread Bacaan alat Konversi skala = B + (baca alat - A)*C dengan diketahui skala alat sebagai berikut : Tabel.2 Konversi Gbacaan alat A B C A Counter Value Factor Counter Reading (mGal) Interval Reading 1700 1745.10 1.02628 1700 1800 1847.72 1.02629 1800 1900 1950.35 1.02630 1900 2000 2052.98 1.02632 2000 2100 2155.61 1.02635 2100 2200 2258.25 1.02638 2200 Jika nilai bacaan alat mendekati angka 1700 maka menggunakan Counter Reading, Value(mGal), Factor Interval, Counter Reading dengan nilai 1700;1745.10;1.02628.1700 4. Koreksi Tidal Diketahui nilai tidal(manual ) dan waktu pada setiap pengukuran maka sama kan waktu pada pengukuran dengan tidal yang ada pada data. Jangan lupa mengkonversi waktu kedalam menit dengan formula : =HOUR(Tn-Tawal)*60+MINUTE(Tn-Tawal). Lalu Menghitung Gterkoreksi tidal = G readkonversi + koreksi tidal
5. Koreksi Drift − Drift (mGal) : = ℎ ( ). Lalu untuk ℎ−
mendapat kan nilai Gterkoreksi Drift= G terkoreksi tidal – drift 6. Greelatif (Δg) Greelatif (Δg) : G terkoreksi drift – G terkoreksi drift pada base awal 7. Gobs(Absolute Gravity) Gobs : G base + Δg (Diketahui: G base = 978201.635 mGal) ii. Tide Teoritis 1. Cari Nilai Longitude dan Latitude daerah yang ditentutkan contoh : Yogyakarta Pada kasus ini pengukuran gayaberat di kota yogyakarta pada 1 September 2016 dilakukan sejak jam 8.00 sampai jam 16.00
2. Setelah didapatkan longitude dan latitude maka buka tide.exe dan isi data semua yang dibutuhkan seperti GMT lokasi, longitude, lati tude, tanggal;bulan;tahun mulai hingga berakhir dan jam mulai hingga berakhir.
3. Setelah didapatkan nilai TC/Tidal Correction(mGal) dan Waktu maka sortir data tersebut dari waktu terendah hingga selesai. Lalu plot dengan Scater dengan X=Δt, Y=TC(Mgal). Δt=Tn-Tawal.
4. Dapatkan persamaan polinomial dengan pendekatan trendline hasil plot X dan Y dengan orde yang dimau didapat persamaan y = -3E-06x 2 + 0.0014x + 0.0058, lalu masukan nilai x= Δt maka didapatkan nilai TC teoritis(mGal).
Hasil dan Pembahasan
1. Gobs(Absolute Gravity)
Pada tabel diatas di dapatkan nilai Gobs yang telah terkoreksi tidal dan terkoreksi drift, nilai Gobs dapat dikatakan benar jika hasil di base awal dan akhir sama besar yaitu sebesar 978201.639. nilai Gread harus sudah terkoreksi dengan koreksi alat jika yang digunakan gravimeter LaCoste Romberg, untuk latitude longitude juga harus dikonversi dalam bilangan desimal seperti langkah kerja yang dikerjakan
2. Tidal Correction Teoritis
Nilai TC teoritis didapatkan dengan masukan nilai x= Δt kedalam persamaan polinomial dengan pendekatan trendline hasil plot X dan Y dengan orde yang dimau didapat persamaan y = -3E-06x 2 + 0.0014x + 0.0058, orde yang dipakai adalah orde 2 dikarekan nilai TC Teorit is mendekati nilai TC Manual. Nilai TC teoritis yang berbeda pada setiap waktunya namun, perbedaanya tidak terlalu jauh hanya pada setelah 3 angka di belakang koma, seperti pada waktu 8:00 pada Tc manual didapatkan sebesar 0,007 dan pada tidal teoritis 0.007197 berbedaanya sebesar 0.0002 mGal.
Kesimpulan
1. untuk mendapatkan nilai Gobs(Absolute Gravity) maka harus dilakukan konversi Gbacaan alat, koreksi tidal, dan koreksi drift. 2. Untuk memastikan Gobs(Absolute Gravity)yang didapatkan tepat maka nilai Gobs(Absolute Gravity) pada base awal harus sama nilainya dengan base akhir pada pengukuran looping tertutup. 3. Untuk mendapatkan nilai TC teoritis diperlukan persamaan polinomial hasil dari ploting sumbu X= Δt dan Y=Nilai TC manual yang didapatkan dari tide.exe. Nilai TC manual yang didapatkan berbeda dengan nilai TC teoritis dikarenakan orde polinomial yang mungkin kurang tepat.
Daftar Pustaka Januari, Eko. Konsep Gaya Berat. Bandung : Institut Teknologi Bandung Tim Penyusun. 2010. Modul Praktikum Gaya Berat. Lampung Selatan : Institut Teknologi Sumatera
