BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.4 Penentuan ZTD dan PWV menggunakan GAMIT 10.6
(GPS Analysis at MIT) GAMIT merupakan sebuah perangkat lunak yang dikembangkan oleh the Harvard Smithsonian Center
for Astrophysics dan The Scripps Institution of Oceanography
untuk melakukan analisis terhadap pengamatan GPS yaitu estimasi koordinat stasiun, percepatan, fungsi post-seismik deformasi,
atmospheric delay, orbit satelit,dan parameter orientasi bumi. Software ini dijalankan pada sistem operasi UNIX. GAMIT
menggunakan algoritma perataan kuadrat terkecil untuk menentukan estimasi dari posisi relatif stasiun, parameter orbit dan rotasi bumi, zenith delay, dan ambiguitas fase dengan menyesuaikan pengamatan fase double difference. (Tetteyfio, 2007).
Untuk menguji nilai dari total delay troposfer maka delay troposfer yang telah dikonversi menjadi Zenith Delay Troposphere (ZTD) dibandingkan dan diuji korelasinya dengan Zenith Path Delay (ZPD) yang merpakan ZTD versi International GNSS Service (IGS).
2.4.1 Zenith Troposheric Delay (ZTD)
(Zenith Tropospheric Delay) ZTD atau yang dikenal dengan
atmospheric delay di GAMIT diestimasi dengan persamaan dasar:
(King dkk, 2010 a; 2010b)
ATDEL(EL)= DRYZEN * DRYMAP(EL) + WETZEN ∗ WETMAP(EL)………..(8)
Keterangan:
ATDEL = Atmospheric delay (ZTD) DRYZEN = delay komponen hidrostatik
16
WETZEN = delay komponen non-hidrostatik
WETMAP = fungsi pemetaan komponen non hidrostatik EL = elevasi satelit
Apriori ZHD dan ZNHD dihitung menggunakan persamaan (Saastamoinen 1972). Jika tidak ada data meteorologi permukaan, apriori tekanan dan suhu diperoleh dari GPT 50 (Global Pressure
and Temperature) dari (Boehm dkk, 2006). Sedangkan untuk
mengestimasi gradient delay, digunakan persamaan berikut: ADEL(EL,AZ) = GRADSNS * AZMAP (EL) * COS(AZ)
+ GRADEW * AZMAP(EL) * SIN(AZ)
………..………(9) Keterangan:
GRADSNS = gradient horizontal pada arah utara AZMAP = fungsi pemetaan pada gradient delay GRADEW = gradient horizontal pada arah timur
AZ = azimuth satelit GPS
nilai AZMAP ditentukan dengan persamaan berikut ini:
AZMAP = 1./(SIN(EL) * TAN(EL) + C) ……….(10) dimana C adalah konstanta dengan nilai 0.003 (Chen dkk,2002).
Untuk melakukan strategi pengolahan pengamatan GPS yang digunakan untuk mendapatkan ZTD yang sesuai dengan yang
2.4.2 Zenith Path Delay (ZPD)
Data Zenith Path Delay (ZPD) dari IGS. Data ini merupakan nilai ZTD hasil pengolahan versi IGS. Produk ZPD Sebuah jenis dari IGS yang sangat berkualitas juga signifikan dalam keuntungan operasional diusulkan. Menanggapi kekurangan dalam IGS produk dari ZPD. Nilai-nilai ZPD adalah langsung diperkirakan dari pengukuran berbagai GPS baku memposisikan titik tepat pada pendekatannya (Zumberge dkk, 1997).
2.4.3 Precipitable Water Vapor (PWV)
Precipitable Water Vapor (PWV) adalah hubungan antara
permukaan dan suasana di air atau siklus hidrologi. Hampir semua uap air di atmosfer berasal di permukaan bumi, di mana air menguap dari laut dan benua karena radiasi matahari, dan terjadi oleh tanaman dan dihembuskan hewan ke atmosfer. Setelah di atmosfer, uap air dapat diangkut secara horizontal dan vertikal dengan sirkulasi tiga dimensi atmosfer dan dapat mengembun untuk membentuk air atau es kristal cair di awan. Siklus ini selesai ketika air kembali ke permukaan bumi dalam berbagai bentuk presipitasi seperti hujan atau salju. Siklus ini terkait erat dengan sirkulasi dan suhu pola atmosfer.
Siklus hidrologi sangat dipengaruhi oleh sifat dari permukaan bumi. proses hidrologi beroperasi pada rentang waktu yang berbeda di atas laut dan tanah. Atas lautan, suhu permukaan, yang bervariasi perlahan, merupakan faktor pengendali utama, sementara atas tanah, efek ditambah suhu permukaan dan air tanah yang tersedia, yang dapat mengubah relatif cepat, yang penting.
Sungai membawa air dari darat ke lautan, dari mana kita menyimpulkan bahwa harus ada curah hujan lebih dari penguapan atas tanah. Untuk mencapai keseimbangan, ada maka harus lebih penguapan dari curah hujan lebih dari lautan. Uap air berlebih diangkut dari laut ke daerah benua dan endapan.
Transportasi uap air merupakan faktor penting dalam penentuan iklim global. Gerakan uap air di atmosfer mewakili pergerakan energi dalam bentuk panas. Setelah proses kondensasi,
18
energi ini diubah menjadi panas yang dapat dirasakan, dan dengan demikian merupakan sumber pemanasan atmosfer. Pemanasan kondensasi ini merupakan sumber utama energi untuk sistem sirkulasi yang berhubungan dengan cuaca dan iklim.
Uap air merupakan perwujudan air dalam bentuk gas. Jumlah kandungan uap air di udara dapat disebut dengan kelembaban udara yang dapat diekspresikan dalam jumlah aktualnya, atau konsentrasinya di udara, serta dari rasio jumlah aktual uap air terhadap jumlah uap air yang dapat membuat jenuh udara (kelembaban nisbi). Konsentrasi uap air di atmosfer hanya kurang dari 2% dari total volume atmosfer, biasanya diekspresikan dalam satuan gram/kilogram. Jika semua uap air di udara pada suatu waktu terkondensasi dan jatuh sebagai hujan, maka uap air tersebut dapat dinyatakan sebagai precipitable water vapor (Air Mampu Curah). Jumlah uap air yang terkandung pada massa udara merupakan indikator potensi atmosfer untuk terjadinya presipitasi (American Geophysical Union, 2002; Handoko,1995).
Keberadaan uap air di atmosfer dapat dijelaskan dari siklus hidrologi yang terdiri dari proses evaporasi dari permukaan, proses kondensasi menjadi bentuk awan, kemudian jatuh ke bumi melalui presipitasi. Jumlah uap air di atmosfer dipengaruhi oleh variasi suhu dari ketinggian, dan kondisi geografi setempat.
Dengan kata lain kandungan uap air di atmosfer dapat dilihat dari penyebarannya secara vertikal atau horizontal. Sebaran vertikal dari suhu udara dan uap air di atmosfer. Uap air akan menurun terhadap ketinggian atmosfer, dimana suhu udara menjadi rendah. Semakin tinggi suhu udara, maka kapasitas untuk menampung uap air semakin besar. Sebaliknya, ketika udara bertambah dingin, kapasitas untuk menampung uap air semakin rendah, gumpalan awan semakin besar, dan kemudian akan jatuh
Sebagian besar dari total uap air di atmosfer terdapat di antara permukaan laut hingga 1.5 km di atas permukaan laut, kemudian sebanyak 5-6% uap air terdapat di atas ketinggian 5 km dari permukaan laut, 1% di stratosfer sekitar 12 km di atas permukaan laut. (American Geophysical Union, 2002).
Gambar 2.4 Skema lapisan troposfer, stratosfer, dan tropopause. Penyebaran suhu (° C) dan uap air (gr/kg) secara vertikal di atmosfer