34
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Persiapan Penelitian
Tahap persiapan adalah kegiatan sebelum melakukan pelaksanaan penelitian. Tahap ini dilakukan dengan tujuan agar waktu dan pekerjaan yang akan dilakukan lebih efektif. Tahap persiapan meliputi lokasi penelitian, bahan penelitian dan alat penelitian dengan uraian berikut.
III.1.1 Lokasi Penelitian
Gambar III. 1 Lokasi penelitian
Penelitian ini berada di wilayah Kampus Institut Teknologi Sumatera (ITERA). Pada penelitian ini menggunakan Benchmark ITR-2 sebagai titik ikat dengan koordinat Easting (E), Northing (N), Height (H) berturut-turut (534940,234 m, 9407886,691m, 106,467 m). dan ITR-0 dijadikan sebagai rover (Titik yang akan diteliti). Lokasi pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar III.1 diatas.
35 III.1.2 Bahan Penelitian
Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. skenario pengukuran;
2. alat tulis;
3. formulir pengambilan (akuisisi) data, dan 4. data orbit satelit.
III.1.3 Alat Penelitian
Alat penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. 1 set receiver GNSS Geodetik;
2. handphone Infinix Note 7 Lite;
3. power Bank Baski;
4. 1 set Laptop, dan
5. software yang digunakan yaitu software Leica Infinity yang digunakan sebagai alat pengolahan data pengukuran GNSS Geodetik dan Geo++ Rinex Logger;
Spesifikasi alat yang digunakan pada penelitian kali ini dapat dilihat pada Tabel III.1 berikut ini.
N
o Alat Type Metode
Pengukuran Spesifikasi
1
Receiver
GNSS Geodetik
Leica
GS14 Statik
1. Akurasi = H: 3 mm + 0.1 ppm / V: 35 mm + 0.4 ppm
2. Suhu Operasional = -30°C sampai 65 °C / -22°F sampai 140
3. Raw Data Recording = Leica GNSS Raw data dan RINEX sampai 20 Hz
2
Receiver
Low Cost GNSS
HP Infinix Note 7 Lite
Statik
1. Prosesor :
a. CPU Tipe 1 : Arm Cortex-A75@2GHz.
b. CPU Tipe 2 : Arm Cortex- A55@1,7GHz.
c. Cores : okta (8).
Tabel III. 1 Spesifikasi alat penelitian
36 Lanjutan Tabel III.1 spesifikasi alat penelitian
III.2 Pelaksanaan Penelitian
Berikut metodologi penelitian yang digunakan dalam pelaksanaan penelitian diilustrasikan dengan diagram alir yang disajikan pada Gambar III.2. Penjelasan setiap tahapan diuraikan pada sub-bab di bawahnya.
N
o Alat Type Metode
Pengukuran Spesifikasi
2
Receiver
Low Cost GNSS
HP Infinix Note 7 Lite
Statik
c. CPU : 64-bit.
2. Ukuran Memori : 8 GB
3. Teknologi Mediatex : CorePilot, NeuroPilot, Pump Express, Tiny Sensor Hub, Integrated VoW, HyperEngine Game Technology
4. Konektivitas :
a. Teknologi seluler : 4G Carrier Aggregation (CA), CDMA2000 1x/EVDO Rev. A (SRLTE), 4G FDD / TDD, HSPA +.
b. Specific Functions : DL/UL, TAS 2.0, HIPUE, IMS (VoLTE/ViLTE/WoWi- Fi), Embms, Dual 4G VoLTE (DSDS), Band 71.
c. Kategori LTE : Cat-7 DL / Cat-13 UL d. GNSS : Beidou, Galileo, Glonass, GPS e. Wi-Fi : Wi-Fi 5 (a/b/g/n/ac)
Mulai
Persiapan
Akuisisi Data di Lapangan
A
37 Pengamatan dengan
GEO++ Rinex Logger
Pengamatan dengan GNSS Geodetik
Data Hasil GNSS Geodetik format
RINEX Data Hasil GEO++
Rinex Logger format RINEX
Gambar III. 2 Diagram Alir Metodelogi Penelitian Hasil Pengolahan
Data GEO++ Rinex Logger secara offline
dan online (N, E, H dan
σ
N,σ
E,σ
H)Hasil Pengolahan Data GNSS Geodetik
secara offline dan online (N, E, H dan
σ
N,σ
E,σ
H)Selesai Penyusunan
Laporan
Hasil Laporan
Analisis Hasil Pengolahan Data Pengukuran Pengolahan data secara
offline dan Online
Analisis Hasil Pengolahan Data Pengukuran
Hasil Analisis Hasil Analisis
Kesimpulan
Pengolahan data secara offline dan Online A
38 III.2.1 Persiapan
Tahap persiapan terdiri dari beberapa tahapan kegiatan yang meliputi, studi literatur dari berbagai sumber referensi yang terkait pengukuran GNSS menggunakan GNSS Geodetik dan Geo++ RINEX Logger dengan metode relatif statik. Survei lapangan (orientasi lapangan) untuk menentukan titik lokasi penelitian. Perizinan yaitu mempersiapkan persyaratan administrasi perizinan alat dan lokasi penelitian, serta mempersiapkan koordinat titik yang akan dijadikan sebagai titik ikat dalam akuisisi data di lapangan dan skenario pengukuran sesuai dengan dengan lama pengamatan yang sudah direncanakan yaitu selama 5 menit, 15 menit, 30 menit, 45 menit, dan 60 menit.
III.2.2 Akuisisi Data di Lapangan
Akuisisi data adalah tahap pengambilan data di lapangan. Pada survei GNSS kali ini menggunakan metode Relatif Statik dengan titik ikat yang digunakan adalah Benchmark ITR-2 pada sistem koordinat toposentrik dengan koordinat Easting (E), Northing (N), Height (H) berturut-turut 534940,234 m, 9407886,691 m, 106,467 m dan Benchmark ITR-0 dijadikan sebagai titik rover (titik yang diamati). Pengukuran kali ini dilakukan dengan lama pengukuran 60 menit pada masing-masing alat yang digunakan. Raw data yang dihasilkan dari masing- masing alat dipecah berdasarkan lama pengukuran yang sudah ditetapkan yaitu 5 menit, 15 menit, 30 menit, 45 menit, dan 60 menit.
Pengambilan data dilakukan dengan 2 kali berdiri alat. Berdiri alat pertama, titik ikat diukur menggunakan GNSS Geodetik dan titik rover diukur menggunakan GNSS Geodetik. Sedangkan, pada berdiri alat kedua titik ikat diukur menggunakan GNSS Geodetik dan titik rover diukur menggunakan Geo++
RINEX Logger. Data akan direkam per satu sekon, dengan sudut elevasi sebesar 100 dan menggunakan datum WGS-84. Hasil yang didapatkan dari akusisi data adalah data GNSS Geodetik dan data Geo++ RINEX Logger yang akan digunakan dalam proses pengolahan data.
39 III.2.3 Pengolahan Data Pengukuran
Data hasil pengamatan menggunakan GNSS Geodetik diubah (convert) ke dalam format Rinex terlebih dahulu menggunakan software Leica Infinity agar dapat dipecah berdasarkan lama pengamatan yang sudah ditetapkan. Sedangkan, data hasil pengamatan menggunakan Geo++ Rinex Logger sudah dalam format Rinex dan dapat dipecah berdasarkan lama pengamatan tanpa mengubah format data terlebih dahulu. Data RINEX GNSS Geodetik dan data Geo++ Rinex Logger dipecah sesuai dengan lama pengamatan yang sudah ditetapkan yaitu 5 menit, 15 menit, 30 menit, 45 menit, dan 60 menit secara manual menggunakan Software Notepad++. Pemecahan data pengamatan dengan lama pengamatan 5 menit, akan digunakan pada pengolahan data dengan lama pengamatan 15 menit dan begitu pula pengolahan data dengan lama pengamatan selanjutnya. Pengolahan data pada pengukuran ini dilakukan secara offline dan online dengan penjelasan masing- masing pengolahan pada sub-sub-bab berikut.
III.2.3.1 Pengolahan data secara offline
Pengolahan data secara offline dilakukan menggunakan software komersial Leica Infinity. Pengolahan data secara offline dilakukan untuk kedua raw data yang sudah dihasilkan baik menggunakan GNSS Geodetik maupun Geo++
RINEX Logger. Pada pengolahan data secara offline titik ikat yang digunakan adalah raw data Benchmark ITR-2 dengan mengganti koordinat titik ikat sesuai koordinat Benchmark ITR-2 yang sudah diketahui. Pengolahan data pertama menggunakan data Rinex GNSS Geodetik yang sudah dipecah sesuai dengan lama pengamatan sebagai titik yang diamat, sehingga dihasilkan nilai koordinat toposentrik 3D Easting (E), Northing (N), Height (H) dan simpangan baku Easting (
σ
E), simpangan baku northing (σ
N), simpangan baku Height (σ
H) berdasarkan lama pengamatan. Diagram alir pengolahan data pertama secara offline disajikan pada Gambar III.3.40
Pada pengolahan data kedua secara offline titik ikat yang digunakan sama seperti pengolahan data pertama. Tetapi, titik yang diamati menggunakan data hasil pengukuran Geo++ Rinex Logger yang sudah dipecah berdasarkan lama pengamatan. Sebelum dilakukan proses pengolahan data kedua, perlu mengunduh data orbit satelit terlebih dahulu. Data orbit tersebut diunduh pada website NASA (https://cddis.nasa.gov). Hal ini dilakukan karena aplikasi Geo++ belum bisa merekam data orbit satelit. Data orbit satelit adalah data posisi satelit yang dihitung berdasarkan posisi tracking satelit yang sebenarnya dan data orbit satelit sangat dibutuhkan dalam proses pengolahan data. Diagram alir pengolahan data kedua menggunakan software Leica Infinity dapat dilihat pada Gambar III.4 untuk
Pengolahan data secara offline
Data hasil GNSS Geodetik
Data Rinex GNSS Geodetik Convert To Rinex
Pengelompokkan data berdasarkan lama pengamatan
(5’, 15’, 30’, 45’, 60’)
Hasil pengolahan data menggunakan secara offline
(E, N, H dan
σ
E,σ
N,σ
H)Gambar III. 3 Diagram alir pengolahan data GNSS Geodetik secara offline Hasil Data Rinex GNSS
Geodetik berdasarkan lama pengamatan
41
pengolahan data GNSS Geodetik dan Gambar III.5 untuk pengolahan data Geo ++
Rinex Logger
III.2.3.2 Pengolahan data pengukuran secara online (post processing)
Pengolahan data pengukuran secara online dilakukan dengan post processing pada website BIG (nrtk.big.go.id). Pengolahan koordinat secara online yaitu suatu layanan pengolahan GNSS dengan metode pengukuran statik (post processing) menggunakan titik ikat CORS BIG terdekat dari receiver pengamatan (Wildan, 2020). Data Rinex rover GNSS Geodetik dan Geo++ RINEX Logger yang sudah dipecah berdasarkan lama pengamatan diunggah ke dalam website BIG.
Pengolahan ini akan secara otomatis mengolah dan mengoreksi pengamatan GNSS yang di upload kedalam web tersebut, sehingga dihasilkan nilai koordinat Easting (E), Northing (N), Height (H) dan simpangan baku Easting (
σ
E), northing (σ
N), Height (σ
H). Diagram alir pengolahan data secara online berturut-turut dapatPengolahan data secara offline
Data hasil GEO++
Rinex Logger
Hasil pengolahan data (E, N, H dan
σ
E,σ
N,σ
H)Data Hasil GEO++ Rinex Logger berdasarkan lama
pengamatan
Gambar III. 4 Diagram alir pengolahan data Geo++ Rinex Logger menggunakan software Leica Infinity
Unduh data orbit satelit berdasarkan waktu
pengamatan
Data orbit satelit berdasarkan
waktu pengamatan
Pengelompokkan data berdasarkan lama pengamatan (5’, 15’, 30’, 45’, 60’)
42
dilihat pada Gambar III.5 pengolahan data GNSS Geodetik dan Gambar III.6 pengolahan data Geo ++ Rinex Logger.
Pengolahan data secara Online Data hasil GNSS
Geodetik
Data Hasil GEO++
Rinex Logger Data Rinex GNSS
Geodetik Convert To Rinex
Hasil data Rinex GNSS Geodetik berdasarkan
lama pengamatan Pengelompokkan data berdasarkan lama pengamatan
(5’, 15’, 30’, 45’, 60’)
Pengelompokkan data berdasarkan lama pengamatan (5’, 15’, 30’, 45’, 60’)
Hasil pengolahan data secara online (E, N, H dan
σ
E,σ
N,σ
H)Gambar III. 5 Diagram alir pengolahan data GNSS Geodetik secara online
A
43 III.2.4 Analisis Data Pengukuran
Analisis dilakukan dengan menghitung selisih hasil pengolahan data pengukuran. Nilai selisih dihitung berdasarkan lama pengamatan pada tiap pengolahan data. Data acuan pada perhitungan ini merupakan koordinat posisi GNSS Geodetik. Skenario perhitungan dijelaskan secara sistematis dalam Gambar 3.2. Besarnya selisih koordinat dan simpangan baku berdasarkan lama pengamatan dihitung menggunakan persamaan (31), (31) (Sitohang, 2014), dengan modifikasi berikut ini.
dHz = √(EGeodetik− EGeo++)2 + (NGeodetik− NGeo++)2 (31)
dV = √(HGeodetik− HGeo++)2 (32)
Keterangan:
(EGeodetik, NGeodetik
danHGeodetik)
: Nilai koordinat hasil pengukuran GPS Leica
(EGeo++, NGeo++ danH
Geo++)
: Nilai koordinat hasil pengukuran Geo +++ RINEX Logger
dHz, 𝑑V : Besarnya selisih nilai koordinat Pengolahan data secara
online
Hasil pengolahan secara online
(E, N, H dan
σ
E,σ
N,σ
H)Data Hasil GEO++ Rinex Logger berdasarkan lama
pengamatan
Gambar III. 6 Diagram alir pengolahan data Geo++ Rinex Logger secara online A
44
Berdasarkan kedua skenario perhitungan, dapat diketahui selisih hasil pengolahan data GNSS Geodetik dan Geo++ berdasarkan lama pengamatan dan selisih hasil pengolahan data GNSS Geodetik dan Geo++ RINEX Logger berdasarkan sistem pengolahan data yang digunakan. Nilai koordinat berdasarkan lama pengamatan digunakan untuk mengetahui tingkat ketelitian (presisi dan akurasi) dari hasil pengolahan data pengukuran Geo++ RINEX Logger. Sehingga, diketahui tingkat akurasi dan presisi dari koordinat hasil pengolahan data Geo++
RINEX Logger pada tiap sistem pengolahan data yang telah dilakukan.
Ukuran presisi yang digunakan pada penelitian ini adalah nilai simpangan baku (σ) yang dihasilkan, makin rendah nilai simpangan baku (σ), maka data yang diperoleh akan saling berdekatan (presisi). Sedangkan, akurasi diketahui dengan menghitung seberapa dekat nilai koordinat hasil ukur dengan koordinat sebenarnya (koordinat acuan). Perhitungan tingkat akurasi dilakukan berdasarkan sistem pengolahan data yang telah dilakukan. Berdasarkan perhitungan tersebut akan diketahui selisih posisi yang dihasilkan pada tiap lama pengamatan.
Koordinat yang dijadikan sebagai titik acuan adalah koordinat hasil pengukuran menggunakan GNSS Geodetik pada lama pengamatan 60 menit ditiap sistem pengolahan data. Hal tersebut disebabkan karena semakin lama pengamatan yang dilakukan akan menghasilkan data pengukuran yang lebih banyak sehingga akan menghasilkan kualitas posisi yang lebih teliti (Badan Standarisasi Indonesia, 2002). Nilai selisih posisi yang dihasilkan pada penelitian ini dilakukan dengan menghitung nilai selisih horizontal (dHz) dan selisih vertikal (dV) dari koordinat hasil pengukuran. Nilai selisih horizontal (dHz) dan selisih vertikal (dV) dihitung menggunakan persamaan (31) dan (32).
