LAPORAN PRAKTIKUM SURVEY GPS
PENGOLAHAN BASELINE
Disusun oleh :
MUHAMMAD AGUNG PAMUNGKAS (05111009)
JURUSAN TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PAKUAN
BOGOR
I. Materi Praktikum
Melakukan pengolahan data hasil pengukuran relatif dengan menggunakan GPS geodetik
dari lapangan, menggunakan software Trimble Total Control
II. Maksud dan Tujuan
Mahasiswa dapat mengolah hasil pengukuran GPS tipe geodetik di komputer
III.
Waktu Pelaksanaan
Hari dan tanggal pelaksanaan
: Minggu
Waktu
: 11.00-17.00 WIB
Tempat
: Laboratorium Geodesi
IV.
Alat dan Bahan
1. Data hasil pengukuran GPS
2. Perangkat komputer
3. Software pengolahan data GPS : Trimble Total control (TTC)
4. Alat tulis
5. USB
V. Dasar Teori
Pada pengolahan data GPS, secara garis besar terdiri dari 3 tahapan yaitu :
1. Tahap pengolahan baseline
2. Tahap perataan jaringan GPS
3. Tahap transformasi datum dan koordinat
Pada tahap pertama pengolahan GPS, terdapat beberapa kriteria untuk mendaptkan hasil
pengolahan baseline yang handal yaitu dengan melakukan hal-hal sebagai berikut :
1. Prosedur pengukuran yang baik
2. Penggunaan perangkat lunak yang tepat
3. Prosedur pengolahan yang benar
Adapun penggunaan perangkat lunak yang tepat yaitu :
1. Menggunakan perangkat lunak yang sesuai spesifikasi
2. Pemilihan penggunaan perangkat lunak tergantung dari ketelitian posisi hasil hitungan
yang diharapkan
3. Menurut (Rizos, 1995), spesifikasi untuk ketelitian dan keperluan disajikan
- Ilmiah
: ketelitian kurang dari 1 ppm
- Geodesi
: ketelitian antara 1-10 ppm
- Surveying : ketelitian lebih besar 10 ppm
4. Untuk keperluan bersifat ilmiah ( ilmiah dan geodesi ) biasanya digunakan perangkat
lunak ilmiah seperti Bernese, GAMIT, GIPSY. Sedangkan untuk keperluan praktis
(survey dan pemetaan) digunakan perangkat lunak komersial seperti SKIPro,
GPsurvey, TTC dan lain-lain
Pada pengolahan baseline sering disebut primary adjusment. Pada prinsipnya pengolahan
baseline dimaksudnkan untuk menghitung vektor baseline antara dua titik yang terlibat.
Untuk mendapatkan harga vektor baseline yang paling baik biasanya diperlukan beberapa
kali pengulangan, bergantung pada pengalaman personil pengolahan data yang bersangkutan
dalam pengoptimalan penggunaan pilihan pilihan perangkat lunak pengolahan baseline yang
digunakan. Pengolahan setiap baseline harus menggunakan seluruh data dari semua satelit
yang diamati. Pengolahan baseline dilakukan dengan 4 tahap kegiatan antara lain :
1.
Pembuatan project pengolahan data GPS
2.
Download raw data GPS
3.
Penentuan parameter pengolahan data GPS
4.
Pengolahan baseline
VI. Langkah Kerja
Menggunakan Software Trimble Total Control (TTC)
1. Membuka Program TTC dengan cara start TTC
2. Klik new project ok
3. Setelah itu akan muncul select a template klik staticok, setelah itu akan muncul
gambar seperti berikut :
4. setelah itu klik project system ( pilih coordinat system group dan zone sesuai
daerah yang dilakukan pengukuran) dan datum Transformation WGS 1984, Geoid
Model EGM 96).
5. Kemudian masukkan seluruh data pengukuran jaringan GPS
1. Klik tombol Import
2. Klik Receiver Raw Data (pilih folder tempat data, beri tanda semua file data
karna disini diconvert ke Rinex file data 13o dan 13n ) sebgai contoh data berada
di folder D:PRKT1/RINEX
3. Klik tombol Open Select all data yang 13o dan 13n (format Rinex)
4. Isikan nama titik, dan tinggi Antena(Antena Height), perikasa juga type
Antena dan Measured To (pengukuran antena).
5. klik tombol OK
6. setelah data di import hasilnya seperti gambar berikut
6. Input koordinat titik ikat/Referensi
Input koordinat titik ikat adalah menginputkan harga koordinat titik ikat yang betul,
yang nantinya dijadikan sebagai titik awal hitungan, langkah pekerjaanya adalah
sebagai berikut :
1. Double klik titik ikat dilayar ( Bako)
2. Pilih Properties maka muncul gambar pilih geo WGS 84 dan isikan data titik
ikat klik assign
3. Selesai memasukan koordinat titik ikat, kembali ke menu utama. Sekarang di
layar simbol titik ikat yang sudah di input koordinatnya berubah jadi segitiga.
VII. Menghitung Baseline
Menghitung baseline adalah mengitung perbedaan koordinat kartesian 3 D antara dua
titik yang diukur secara bersamaan dilapangan, dari gambar dibawah ini dapat dilihat yang
menghubungkan dua buah titik menunjukan bahwa antara dua titik tersebut dapat dihitung
baselinenya. Baseline dapat dihitung satupersatu atau dihitung sekaligus.
Langkah-langkah baseline satu per satu adalah sebagai berikut :
1. Klik tombol Process
2. Klik garis baseline yang akan dihitung
3. Setelah itu tekan ikon Process GPS Baseline
4. Selanjutnya tekan Ok
5. Hasilnya dapat dilihat dengan menekan ikon Baseline Processing Report
1. Dalam kondisi tidak ada baseline yang terpilih
2. Tekan Tombol Ikon Process GPS Baseline
3. Selanjutnya tekan Ok
4. Untuk melihat hasil baseline keseluruhan, tekan Ikon Baseline Processing Report
5. Setelah tampil hasil hitungan dilayar dalam format HTML, selanjutnya simpan file
hasil hitungan tersebut ke direktori tertentu (misalnya ke direktori hasil) dengan cara klik
menu File kemudian pilih Save As.
File ini diperlukan untuk bahan laporan praktikum, ( sebagai contoh hasil
hitungan baseline dapat dilihat pada lampiran tulisan ini
VIII. Menghitung Koordinat (Adjusment)
Untuk mendapatkan koordinat akhir masing-masing titik yang diukur maka dilakukan hitung
perataan koordinat(Adjusment). Langkah hitunganyadalah sebagai berikut :
1. Klik Tombol Adjusment
2. Klik Ikon/Tombol Point
3. Klik Adjust disetiap type Free, Biased dan National Biased.
4. Tunggu beberapa saat
5. Setelah selesai hasilnya dapat dilihat dengan menekan tombol Report
6. Setelah tampil hasil hitungan Adjusment dilayar dalam format html, selanjutnya
simpan file hasil hitungan tersebut ke direktori tertentu (misalnya direktori hasil)
dengan cara klik menu File kemudian pilih Save As.
File ini diperlukan untuk bahan laporan praktikum, ( sebagai contoh hasil
hitungan baseline dapat dilihat pada lampiran tulisan ini
IX. ANALISA SEDERHANA HASIL HITUNGAN BASELINE
Untuk melihat hasil hitungan baseline baik tidaknya dapat dilihat dari beberapa item
hasil hitungan sebagai berikut :
1. Solution type : untuk jarak dibawah 20 Km hasilnya Fix (Baik), Float (kurang)
2. Variance Ratio : makin besar makin baik
3. Reference Variance : makin kecil makin baik
Catatan :
1. Ikuti prosedur pengukuran GPS yang benar ( Lokasi Terbuka, lama pengamatan
cukup sebanding dengan jarak antar titik
LAMPIRAN 1
LAMPIRAN 2
a. Pengamatan Satelit
Pengamatan satelit adalah model penentuan posisi titik-titik di permukaan bumi dimana posisi titik dinyatakan dengan melakukan pengukuran terhadap konstelasi satelit. GPS (Global Positioning System) merupakan salah satu sistem dari model pengamatan satelit yang ada.
GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. GPS dapat digunakan setiap saat tanpa bergantung pada waktu dan
cuaca. Karena karakteristiknya ini, penggunaan GPS dapat meningkatkan efisiensi dan fleksibilitas pelaksanaan pengukuran dengan memperpendek waktu pelaksanaan dan menekan biaya operasional. GPS mempunyai ketinggian orbit yang cukup tinggi dan jumlah satelit yang relatif banyak sehingga dapat meliput wilayah yang cukup luas dan dapat digunakan oleh banyak orang pada waktu yang bersamaan.
Berdasarkan pengamatan satelit, titik dasar teknik diukur dengan cara : 1) Static Positioning
Penentuan posisi secara static positioning adalah penentuan posisi dari titik-titik yang statik (diam). Penentuan posisi tersebut dapat dilakukan secara absolut maupun differensial, dengan menggunakan data pseudorange dan atau fase. Karakteristik secara umum :
a) Memerlukan waktu pengamatan yang lama (dalam selang waktu jam).
b) Perhitungan dilakukan baseline per baseline yang kemudian diikuti perataan jaringan. c) Perhitungan dapat dilakukan dengan ambiguity float (cycle ambiguity dianggap sebagai bilangan pecah) atau ambiguity fixed (cycle ambiguity dijadikan bilangan bulat).
d) Ukuran lebih pada suatu epoch pengamatan biasanya banyak. e) Ketelitian posisi yang diperoleh mm sampai cm.
Metoda pengamatan satelit ini dilakukan untuk pengukuran titik dasar teknik orde 2 atau 3.
2) Rapid Static
Penentuan posisi secara rapid static pada dasarnya adalah survai statik dengan waktu pengamatan yang lebih singkat. Metoda ini bertumpu pada proses penentuan ambiguitas fase yang cepat . Karakteristik secara umum :
a) Lama pengamatan bergantung pada panjang baseline, jumlah satelit serta geometri satelit. b) Berbasiskan differential positioning dengan menggunakan data fase.
c) Persyaratan mendasar ; penentuan ambiguitas fase secara cepat.
d) Memerlukan geometri satelit yang baik, tingkat bias dan kesalahan data yang relatif rendah, serta lingkungan yang relatif tidak menimbulkan multipath.
e) Satu baseline umumnya diamati dalam dua sesi pengamatan. f) Ketelitian posisi yang diperoleh cm.
Metoda pengamatan satelit ini dilakukan untuk pengukuran titik dasar teknik orde 4.
Pada metoda penentuan posisi ini, titik-titik yang akan ditentukan posisinya tidak bergerak sedangkan receiver GPS bergerak pada titik-titik dimana pada setiap titiknya receiver yang bersangkutan diam beberapa saat di titik-titik tersebut. Karakteristik secara umum :
a) Moving receiver bergerak dan stop (selama beberapa menit) dari titik ke titik. b) Ambiguitas fase pada titik awal harus ditentukan sebelum receiver bergerak.
c) Selama pergerakan antara titik ke titik, receiver harus selalu mengamati sinyal GPS (tidak boleh terputus).
d) Berbasiskan differential positioning dengan menggunakan data fase. e) Ketelitian posisi yang diperoleh cm.
Metoda pengamatan satelit ini dilakukan untuk pengukuran titik dasar teknik orde 4.
1) Spesifikasi Teknik
a) Rencana/desain jaringan harus dibuat di atas fotocopy peta topografi yang meliputi; desain dan geometris jaringan. Perencanaan ini harus memperhitungkan kekuatan jaringan titik dasar teknik. b) Jumlah baseline yang membentuk suatu loop paling banyak adalah 4 (empat) buah baseline. Setiap stasiun dihubungkan dengan minimal tiga buah baseline non trivial yang diperoleh dari minimal 2 (dua) session pengamatan yang berbeda.
c) Tiap baseline sebaiknya terdistribusi secara merata di seluruh jaringan yang ditunjukkan dengan jarak yang relatif sama. Sekurang-kurangnya terdapat 10 (sepuluh) persen common baseline sehingga dapat dilakukan pemeriksaan konsistensi pengukuran.
d) Pengamatan satelit GPS carrier phase dipergunakan dalam model penentuan posisi relatif untuk menentukan komponen baseline antara 2 (dua) titik.
e) Teknik pengamatan dilakukan secara Rapid Static ataupun Static dengan lama pengamatan yang disesuaikan dengan panjang baseline, dengan syarat; tersedia 6 satelit, GDOP yang lebih kecil dari 8 (delapan), kondisi atmosfer dan ionosfer yang memadai dan interval antar epoch 15 detik.
f) Terdapat minimal satu titik sekutu yang menghubungkan dua session pengamatan dan lebih diharapkan menggunakan baseline sekutu.
g) Pengamatan satelit tidak dilakukan dengan elevasi dibawah 15°.
h) Ketinggian dari antena harus diukur pada tiap titik sebelum dan sesudah data dari satelit dicatat. Kedua data ketinggian tersebut tidak boleh berbeda lebih dari 2 mm.
2) Peralatan
a) Seluruh pengamatan harus mempergunakan receiver GPS geodetic yang mampu mengamati codes dan carrier phase.
b) Receivers single frequency (L1) dapat digunakan tetapi penggunaan dual frequency (L1 dan L2) lebih diharapkan.
c) Jika omni-directional antena tidak dapat dipakai, antena-antena pada titik-titik yang diamati bersamaan harus diorientasi ke arah yang sama.
d) Pada titik dimana pemantulan sinyal GPS mudah terjadi (seperti pantai, danau, tebing, bangunan bertingkat), antena harus dilengkapi dengan ground plane untuk mengurangi pengaruh dari multi-path.
e) Komponen dari sutu receiver harus dari merk dan jenis yang sama, dan harus memakai centering optis.
f) Minimal digunakan 3 (tiga) receiver GPS secara bersamaan selama pengamatan.
3) Pengolahan Data
a) Seluruh reduksi baseline harus dilakukan dengan menggunakan software processing GPS yang sesuai dengan receiver yang digunakan.
b) Proses reduksi baseline harus mampu menghitung besarnya koreksi troposfer dan koreksi ionosfer untuk data pengamatan.
c) Untuk setiap baseline di dalam jaringan titik dasar teknik orde 2, standard deviasi (s) hasil hitungan dari komponen baseline toposentrik (dN, dE, dH) yang dihasilkan oleh software reduksi baseline harus memenuhi hubungan berikut :
sN £ sM sE £ sM
sH £ 2 sM, dimana :
sM = [10 2 + (10d) 2 ] ½ / 1,96 mm, dimana d adalah panjang baseline dalam kilometer.
d) Pada baseline yang diamati 2 (dua) kali, untuk baseline < 10 km, komponen lintang dan bujur dari kedua baseline tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,03 meter. Komponen tinggi tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,06 meter. Sedangkan untuk baseline > 10 km, komponen lintang dan bujur dari kedua baseline tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,05 meter. Komponen tinggi tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,10 meter.
e) Perataan jaring bebas dan terikat dari seluruh jaring harus dilakukan dengan menggunakan software perataan kuadrat terkecil yang telah dikenal.
f) Integritas pengamatan jaringan harus dinilai berdasarkan : (1) Analisis dari baseline yang diamati 2 kali.
(2) Analisis terhadap perataan kuadrat terkecil jaring bebas
g) Akurasi komponen horizontal jaring akan dinilai terutama dari analisis elips kesalahan garis 2D yang dihasilkan oleh perataan jaring bebas untuk setiap baseline yang diamati.
h) Semi major axis dari elips kesalahan garis (1s) harus lebih kecil dari harga parameter r yang dihitung sebagai berikut ;
titik dasar teknik orde 2 : r = 15 (d + 0,2)
titik dasar teknik orde 3 : r = 30 (d + 0,2), dimana ; r = panjang maksimum untuk semi major axis (mm). d = jarak dalam Km
