PRAKTIKUM SURVEI GPS Pengenalan GPS Geodetik Dosen Pengampu : Anindya Sricandra P, S.T., M.Eng. Iqbal Taftazani, S.T., M.Eng Dedi Atunggal SP, S.T., M.Sc. Disusun Oleh : 1. Siti Maesaroh 2. Yusuf Hary Saputro 3. Bella Nuraini 4. Mustorikhah 5. Rifqi Khorunnisa 6. Ellen Widyastuti 7. Nur Hasanah Mufti W 8. Diwa Eltoni 9. Muhsin Nur Alamsyah 10. Tio Prahastya Wariskan P 11. Nuryanto Wibowo (14/361249/SV/05528) (14/361302/SV/05581) (14/361325/SV/05604) (14/361381/SV/05660) (14/361427/SV/05706) (14/361472/SV/05750) (14/361871/SV/06135) (14/361916/SV/06180) (14/368218/SV/06758) (14/368274/SV/06780) (14/368279/SV/06783) PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK GEOMATIKA DEPARTEMEN TEKNOLOGI KEBUMIAN FAKULTAS SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2016 PRAKTEK SURVEI GPS LEMBAR PENGESAHAN Laporan ini telah dikerjakan oleh kami : Siti Maesaroh NIM. 14/361249/SV/05528 Yusuf Hary Saputro NIM. 14/361302/SV/05581 Bella Nuraini NIM. 14/361325/SV/05604 Mustorikhah NIM. 14/361381/SV/05660 Rifqi Khorunnisa NIM. 14/361427/SV/05706 Ellen Widyastuti NIM. 14/361472/SV/05750 Nur Hasanah Mufti W NIM. 14/361871/SV/06135 Diwa Eltoni NIM. 14/361916/SV/06180 Muhsin Nur Alamsyah NIM. 14/368218/SV/06758 Tio Prahastya Wariskan P NIM. 14/368274/SV/06780 Nuryanto Wibowo NIM. 14/368279/SV/06783 KELOMPOK 3A DAN 6A 2 PRAKTEK SURVEI GPS BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Zaman terus berkembang, teknologi-teknologi modern masuk ke dalam setiap aspek kehidupan. Hal ini tak terkecuali pada bidang pemetaan. Cara pemetaan yang mudah dan modern kini hadir dengan nama Global Positioning System (GPS). Sistem GPS pertama kali dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika yang digunakan untuk kepentingan militer maupun sipil. Perkembangan teknologi komputer dan informasi yang semakin pesat baik secara langsung maupun tidak langsung berpengaruh pada berkembangnya dunia pemetaan, artinya kapasitas memori yang semakin besar. Proses data yang semakin cepat dan fungsi dari komputer itu sendiri yang menjadi lebih majemuk sehingga memiliki fungsi yang sangat beragam, selain itu komputer juga menjadi lebih mudah untuk dioperasikan melalui beberapa paket program. Pemetaan ataupun penentuan posisi berdasarkan longitude, latitude, dan elevasi merupakan hal yang penting. Pemetaan yang mudah dilakukan dan tidak membutuhkan biaya banyak adalah dengan menggunakan alat GPS yang memiliki nama resmi NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System). Terdapat beberapa jenis GPS yang akan memudahkan proses pemetaan sesuai dengan tujuannya. Salah satu jenis GPS yang akan digunakan dalam praktikum Survei GPS adalah GPS Geodetik. I.2. Maksud dan Tujuan I.2.1. Mengetahui alat ukur Global Positioning System untuk melakukan pemetaan I.2.2. Mengetahui fungsi setiap bagian pada alat ukur Global Positioning System I.2.3. Mengetahui cara penggunaan alat ukur Global Positioning System KELOMPOK 3A DAN 6A 3 PRAKTEK SURVEI GPS BAB II DASAR TEORI II.1. Global Positioning System (GPS) GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Nama aslinya adalah NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System). Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Saat ini GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi, kecepatan, percepatan ataupun waktu yang teliti. GPS dapat memberikan informasi posisi dengan ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter (orde nol) sampai dengan puluhan meter. Secara umum produk dari GPS adalah posisi, kecepatan, dan waktu. Selain itu ada beberapa produk lainnya seperti percepatan, azimuth, parameter attitude, TEC (Total Electron Content), WVC (Water Vapour Content), Polar motion parameters, serta beberapa produk yang perlu dikombinasikan dengan informasi eksternal dari sistem lain, produknya antara lain tinggi ortometrik, undulasi geoid, dan defleksi vertikal. II.2. Segmen Global Positioning System (GPS) Sistem GPS, yang mempunyai tiga segmen yaitu : satelit, pengontrol, dan penerima pengguna. Satelit GPS yang mengorbit bumi, dengan orbit dan kedudukan yang tetap (koordinatnya pasti), seluruhnya berjumlah 24 buah dimana 21 buah aktip bekerja dan 3 buah sisanya adalah cadangan. 1. Satelit bertugas untuk menerima dan menyimpan data yang ditransmisikan oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi waktu berketelitian tinggi (ditentukan dengan jam atomic di satelit), dan memancarkan sinyal dan informasi secara kontinyu ke pesawat penerima KELOMPOK 3A DAN 6A 4 PRAKTEK SURVEI GPS (receiver) dari pengguna. Terdiri dari satelit-satelit yang mengorbit mengelilingi bumi, jumlah satelit GPS adalah 24 buah. Setelit GPS mengorbit mengelilingi bumi dalam bidang orbit dengan tinggi rata-rata setiap satelit ±20.200Km dari permukaan bumi. di mana-mana di muka bumi selalu ada cukup satelit untuk penentuan posisi yang bagus. Masing-masing satelit punya jam atom(sangat akurat). 2. Pengontrol bertugas untuk mengendalikan dan mengontrol satelit dari bumi baik untuk mengecek kesehatan satelit, penentuan dan prediksi orbit dan waktu, sinkronisasi waktu antar satelit, dan mengirim data ke satelit. Stasiun kontrol ini tersebar diseluruh dunia, yaitu dipulau Ascension. Diego Garcia. Kwajalein, Hawai dan Colorado Springs. 3. Penerima bertugas menerima data dari satelit dan meprosesnya untuk menentukan posisi (posisi tiga dimensi yaitu koordinat di bumi plus KELOMPOK 3A DAN 6A 5 PRAKTEK SURVEI GPS ketinggian), arah, jarak dan waktu yang diperlukan oleh pengguna. Ada dua macam tipe penerima yaitu tipe NAVIGASI dan tipe GEODETIC. Yang termasuk receiver tipe NAVIGASI antara lain : Trimble Ensign, Trimble Pathfinder, Garmin, Sony dan lain sebagainya. Sedangkan tipe GEODETIC antara lain : Topcon, Leica, Astech, Trimble seri 4000 dan lain-lain. II.3. Penentuan Posisi dengan GPS Pada dasarnya penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak secara bersama-sama ke beberapa satelit (yang koordinatnya telah diketahui) sekaligus. Untuk menentukan koordinat suatu titik di bumi, receiver setidaknya membutuhkan 4 satelit yang dapat ditangkap sinyalnya dengan baik. Secara default posisi atau koordinat yang diperoleh bereferensi ke global datum yaitu World Geodetic System 1984 atau disingkat WGS'84. Secara garis besar penentuan posisi dengan GPS ini dibagi menjadi dua metode yaitu metode absolut dan metode relatif. 1. Metode absolut atau juga dikenal sebagai point positioning, menentukan posisi hanya berdasarkan pada 1 pesawat penerima (receiver) saja. Ketelitian posisi dalam beberapa meter (tidak berketelitian tinggi) dan umumnya hanya diperuntukkan bagi keperluan NAVIGASI. Karakteristik penentuan posisi dengan cara absolut ini adalah sebagai berikut: a. Satelit-satelit mengirim sinyal secara terus menerus (posisi satelit, waktu dll) b. Receiver GPS menerima sinyal tersebut dan menghitung jarak ke satelit tersebut c. Receiver GPS menerima sinyal (dan jarak ke masing masing satelit) dari minimal 4 satelit dan mengkalkulasi posisi receiver GPS KELOMPOK 3A DAN 6A 6 PRAKTEK SURVEI GPS 2. Metode relatif atau sering disebut differential positioning, menetukan posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver. Satu GPS dipasang pada lokasi tertentu dimuka bumi dan secara terus menerus menerima sinyal dari satelit dalam jangka waktu tertentu dijadikan sebagai referensi bagi yang lainnya. Metode ini menghasilkan posisi berketelitian tinggi (umumnya kurang dari 1 meter) dan diaplikasikan untuk keperluan survei geodesi ataupun pemetaan yang memerlukan ketelitian tinggi. pengukuran dilakukan secara bersamaan pada dua titik dalam selang waktu tertentu: a. Memerlukan minimal 2 receiver, satu ditempatkan pada titik yang telah diketahui koordinatnya. b. Posisi titik ditentukan relatif terhadap titik yang diketahui. c. Konsep dasar adalah differencing process dapat mengeliminir atau mereduksi pengaruh dari beberapa kesalahan dan bias. d. Ketelitian posisi yang diperoleh bervariasi dari tingkat mm sampai dengan dm. e. Aplikasi utama: survei pemetaan, survei penegasan batas, survei geodesi dan navigasi dengan ketelitian tinggi. Beberapa kesalahan dalam penentuan posisi dengan metode absolut ini antara lain disebabkan oleh : efek multipath, efek selective availability (SA), maupun kesalahan karena ketidaksinkronan antara peta kerja dan setting yang dilakukan saat menggunakan GPS. Multipath adalah fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di anttenna receiver melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Hal ini biasa terjadi jikalau kita melakukan pengukuran posisi di lokasi-lokasi yang dekat II.4. Receiver GP Berdasarkan fungsinya receiver GPS dibagi menjadi 3 tipe yaitu: 1. Tipe Navigasi (Handheld, Handy GPS) Tipe navigasi atau handheld, pada umumnya digunakan pada bidang militer atau untuk keperluan navigasi. Beberapa kendaraan telah dilengkapi KELOMPOK 3A DAN 6A 7 PRAKTEK SURVEI GPS dengan GPS untuk alat bantu navigasi, dengan menambahkan peta, maka bisa digunakan untuk memandu pengendara, sehingga pengendara bisa mengetahui jalur mana yang sebaiknya dipilih untuk mencapai tujuan yang diinginkan. Pada GPS tipe navigasi seperti ini memiliki kekurangan seperti tingkat ketelitian yang sangat rendah. Yaitu hanya mencapai 3-6 meter, yang artinya apabila alat tersebut menunjukkan suatu titik, maka titik tersebut berada sekitar 3 sampai 6 meter disekitarnya. Jadi belum presisi, namun karena alat ini biasanya hanya digunakan untuk keperluan militer dan penunjuk arah, maka tidak masalah. Karena selain itu GPS ini memiliki kelebihan yaitu ringan, mudah dibawa-bawa, mudah digunakan karena tidak memerlukan pemahaman tingkat tinggi, dan murah. Bagi para pemula, dan pengguna dengan tujuan navigasi penggunaan GPS tipe navigasi sudah cukup. 2. Tipe mapping GPS mapping adalah alat GPS yang digunakan menghitung luas atau membuat rute penting dalam perjalanan. Tipe Mapping (Pemetaan) Mempunyai tingkat akurasi antara 1 - 3 meter dan tipe mapping biasanya membutuhkan base station yang berfungsi untuk menerima sinyal satelit dan mengirimnya ke receiver GPS. Tipe ini biasa digunakan untuk survey dan Pemetaan dan setelah didownload ke pemetaan dan setelah didownload ke komputer dapat dilakukan koreksi secara diferensial. 3. Tipe Geodetik Tipe Geodetik merupakan tipe yang paling teliti dan paling canggih dibanding dengan tipe navigasi ataupun tipe mapping karena mempunyai tingkat akurasi dibawah 1 meter,dan harganya pun paling mahal. KELOMPOK 3A DAN 6A 8 PRAKTEK SURVEI GPS BAB III PELAKSANAAN III.1. Alat dan Bahan III.1.1. GPS Geodetik 1 set III.1.2. Statip 1 buah III.2. Langkah Kerja III.2.1. Persiapan di Laboratorium Geodesi Melakukan pengecekan kelengkapan 1 set GPS Geodetik Triump dan 1 buah statip III.2.2. Persiapan di Lapangan 1. Mendatangi titik yang akan dipasang GPS Geodetik, memilih tempat yang lapang atau terbuka agar sinyal dari satelit dapat ditangkap dengan baik. 2. Mendirikan statip dengan cara menancapkannya ke dalam tanah sehingga kedudukan statip kuat dan kokoh. 3. Memasang instrument berupa Receivernya. 4. Menghidupkan Receiver dengan menekan tombol power hingga bewarna hijau. 5. Menghidupkan alat controller (vektor) dengan cara menekan tombol power. 6. Menghubungkan controller dan Receiver dengan menyambungkannya melalui bluetooth,pada tahap ini carilah nama file bluetooth yang sesuai dengan tipe nomor seri yang terdapat pada receiver,pada alat praktikum kali ini nomor seri bluetoothnya adalah JAVAD GNSS 00767. 7. Menghubungkan file seri bluetooth dengan cara menekan pilihan connect pada victor ( alat controller ). KELOMPOK 3A DAN 6A 9 PRAKTEK SURVEI GPS 8. Memilih jenis metode yang akan dipakai saat melakukan perekaman data epoch. 9. Mengamati skyplot pada layar vector yang berguna untuk memantau satelit yang berada disekitar apabila mendapatkan satelit lebih dari 8 maka dapat dikategorikan baik karena semakin banyak satelit yang berperan semakin akurat pula hasilnya. 10. Mengatur identitas titik yang akan diukur dengan memberi nama file beserta nama pointnya. 11. Memilih pilihan start statistic survey ketika sudah melakukan pengaturan identitas titik. 12. Mengubah pengaturan menjadi auto finish yang bertujuan ketika telah merekam data epoch yang telah ditentukan maka dengan sendirinya perekaman akan berhenti. 13. Mengatur file destination menjadi to receiver yang bertujuan akan mengirimkan file tersebut dengan secara langsung ke receiver (victor). 14. Mengatur pengaturan occupation time pada bagian logging menjadi 15 menit lamanya melakukan perekaman epoch. 15. Mengkoneksikan pengaturan-pengaturan yang telah dibuat sebelumnya dengan data file yang nantinya akan dijadikan sebagai tempat penyimpanan data epoch. 16. Memulai perekaman data yang ditunjukkan dengan beberapa epoch yang muncul nanti dan menunggu selama 15 menit. KELOMPOK 3A DAN 6A 10 PRAKTEK SURVEI GPS BAB IV PEMBAHASAN Setting Bluetooth KELOMPOK 3A DAN 6A 11 PRAKTEK SURVEI GPS KELOMPOK 3A DAN 6A 12 PRAKTEK SURVEI GPS PEMBAHASAN FUNGSI BAGIAN – BAGIAN GPS GEODETIC 1. Antena UHF / GSM Antena Fungsi : Mendeteksi dan menerima gelomabang elektromagnetik yang datang dari satelit GPS serta mengubahnya menjadi arus listrik. Arus listrik tersebut setelah diperkuat akan dikirim ke komponen eletronika dari receiver untuk diproses lebih lanjut. KELOMPOK 3A DAN 6A 13 PRAKTEK SURVEI GPS 2. Controller GPS (Viktor) Fungsi : Untuk mendapatkan koordinat , untuk penyetingan , untuk menyimpan data koordinat. 3. Receiver GPS Geodetic 2 3 1 Fungsi : sebagai penerima koordinat pertama kali dari satelit sebelum disimpan di viktor atau controller GPS. 2 Communication and Power Ports berfungsi sebagai port untuk menyambungkan dengan kabel – kabel power dan sebagai transfer data. 3 On/Off and Control Buttons and LEDs berfungsi sebagai tombol on/off dan terdapat tombol FN berguna untuk memulai merekam data koordinat serta KELOMPOK 3A DAN 6A 14 PRAKTEK SURVEI GPS terdapat lampu indikator untuk mengetahui aktif atau tidak aktif dari suatu operasi sistem. Tambahan informasi LED sebagai berikut 4 SIM/UIM Card Door berfungsi untuk sebagai tempat masuk dari kartu SIM atau UIM. Tambahan informasi LED sebagai berikut 4. Dudukan Controller GPS/Vektor Berfungsi sebagai tempat controller GPS / Vektor berada menempel pada statif agar tetap terkoneksi dengan receiver GPS. KELOMPOK 3A DAN 6A 15 PRAKTEK SURVEI GPS 5 Tribach Berfungsi untuk menempatkan GPS berada diatas tribach agar GPS tersebut dalam tersetting dengan baik atau disebut dengan sentering. 6 Pocket Meter Dalam pengukuran GPS ini pocket meter digunakan untuk pengukuran tinggi alat dari GPS yang memiliki 2 macam metode vertical dan slant (miring). KELOMPOK 3A DAN 6A 16 PRAKTEK SURVEI GPS 7 Power Supply Power Supply digunakan untuk pengisian daya dari receiver dan controller GPS / Vektor, apabila tidak ada daya untuk mengisi receiver masih dapat mengisi daya menggunakan Accu. KELOMPOK 3A DAN 6A 17 PRAKTEK SURVEI GPS BAB V PENUTUP V.1. Kesimpulan 1. Saat menyalakan mau memansang GPS geodetic terlebih mendirikan statif secara kokoh dan tinggi agar singal yang di peroleh GPS dapat terekam secara maksimum. 2. Untuk memastikan bahwa GPS siap untuk digunakan dan telah terhubung ke viktor terlebih dahulu mengamati lampu di bawah gps dengan keterangan (hijau = sudah terhubung, merah = belum terhubung) 3. Sebelum dilakukan pengamatan lakukan ketinggian untuk mengukur tinggi GPS di ukur dari atas tanah sampai pinggiran hitam gps 4. Jumlah satelit yang digunakan untuk merecord data berjumlah 8, agar data yang diperoleh GPS menjadi lebih akurat 5. Waktu yang diperlukan GPS untuk melakukan pengamata bisa diatur dalam waktu tertentu, karena praktikum kemarin waktunya terbatas maka seting waktu dibuat minimum yaitu 15 menit 6. Karena saat pengukuran terdapat 3 GPS pada waktu yang sama maka akan membentuk segitiga kayal (simultan) yang dapat digunakan untuk perhitungan. V.2. Saran 1. Dalam praktikum menggunakan GPS geodetic perlu tambahan waktu agar masing – masing mahasiswa dapat mencoba sehingga mahasiswa mengerti apa yang sedang di pelajari dan dapat mendapatkan data tiidak Cuma 1 saja maka ketika dilakukan koreksi terdapat banyak data yang dapat digunakan. 2. Banyak nya orang dalam satu kelompok kurang efektif karena banyaknya orang dalam 1 klompok sehingga ketika menggunakan gps terlalu ramai dan dapat mengakibatkan tidak paham. KELOMPOK 3A DAN 6A 18 PRAKTEK SURVEI GPS DAFTAR PUSTAKA Aditya, dkk. 2013. Global Positioning System GPS. http://jejak2013kmtg.blogspot.co.id/ 2013/01/global-positioning-systemgps.html. Diakses pada 29 Februari 2016 pada 12.22 Anonim. 2013. Global Positioning System (GPS). http://bappeda.ntbprov.go.id/wpcontent/uploads/2013/09/Tutorial-QuantumGIS_bab10.pdf. Diakses pada 1 Maret 2016 pukul 17.27 Anonim. 2016. Penerima Sinyal Sistem Pemosisi Global. https://id.wikipedia.org/wiki/ Penerima_sinyal_Sistem_Pemosisi_Global. Diakses pada 29 Februari 2016 pada 12.45 Wahyu. 2008. Pengertian GPS. https://gaulwahyu.wordpress.com/2008/10/16/pengertian-gps/. Diakses pada 29 Februari 2016 pada 12.36 Agus, dkk. Laporan Survei GPS. https://www.scribd.com/doc/81062837/LAP-GPS1#download. Diakses pada 1 Maret 2016 pada 17.32 KELOMPOK 3A DAN 6A 19 PRAKTEK SURVEI GPS LAMPIRAN 1 set alat GPS Geodetik yang telah didirikan di atas statip KELOMPOK 3A DAN 6A 20