UNIT 1
PENGENALAN ILMU UKUR
Objektif am:
Mempelajari dan memahami definisi, bidang dan tujuan
ilmu ukur, serta melakukan penukaran unit dan skala.
Objektif khusus: Di akhir pembelajaran unit ini anda sepatutnya dapat :
Mendefinisikan Ilmu Ukur, Ukur Satah dan Ukur Geodetik.
Membezakan dan mengkelaskan cabang-cabang ilmu ukur mengikut
tujuan-tujuan pengukuran,
Menggunakan jadual penukaran sistem unit pengukuran untuk Jarak,
Keluasan, Isipadu dan Sudut .
Menyelesaikan kaedah-kaedah penukaran skala dengan Kaedah
Langsung dan Kaedah Pengiraan
1.0 PENGENALAN ILMU UKUR DAN PEMETAAN
Sebelum kita mendalami pembelajaran, tahukah anda apa itu ilmu ukur? Ilmu ukur boleh ditakrifkan sebagai cara atau kesenian membuat ukuran terhadap kedudukan relatif bagi titik-titik yang berada di atas permukaan bumi untuk
menghasilkan keadaan yang sebenar perihal kawasan tersebut. Apabila titik-titik tersebut diplot di atas sekeping kertas lukisan dengan menggunakan skala yang sesuai, maka bentuk-bentuk muka bumi atau paramuka semulajadi atau ciptajadi seperti bukit, sungai, jalanraya, landasan keretapi, bangunan dan lain-lainnya dapat dibentukkan dalam rupa sebuah pelan atau peta dengan betul. Dalam ertikata yang lain, ilmu ukur adalah penggambaran bentuk-bentuk muka bumi dalam bentuk pelan ataupun muka keratan tegak yang berskala untuk tujuan menentukan
dimensi-dimensi, bentuk-bentuk dan keluasan kawasan yang diukur.
Rajah 1.1 : Menunjukkan sebuah pelan yang dibentukkan melalui kerja ukur
.
1.1. DEFINISI ILMU UKUR, UKUR SATAH DAN UKUR GEODETIK.
Pengkelasan ilmu ukur boleh dilakukan berdasarkan kepada : 1.1.1 Tujuan kerja mengukur dan
1.1.2 Penggunaan alat-alat ukur yang utama.
Input 1a
1.1.1 Berdasarkan kepada tujuan mengukur.
Bagi menentukan kedudukan titik-titik di atas permukaan bumi terdapat dua kaedah yang selalu digunakan. Kaedah-kaedah itu adalah:
1.1.1.1Ukur Satah
Ukur satah adalah kaedah pengukuran bagi menentukan
kedudukan titik-titik di atas permukaan bumi. Dalam ukur satah permukaan bumi dianggap mendatar. Kaedah ini memadai bagi kawasan yang keluasannya tidak melebihi 250 km persegi atau 55 km panjang kerana ralat yang wujud tidak memberi kesan terhadap ketepatan pengukuran. Ukuran-ukuran di padang diterima sebagai ukuran benar dan apabila diplot di atas kertas merupakan unjuran di atas satah mendatar. Satah mendatar ini bermaksud satah yang berkeadaan tepat atau normal terhadap garisan graviti. Garisan graviti dapat dibentuk dengan menggantung plambab dengan tali halus di atas sesuatu titik berkenaan di atas permukaan bumi.
1.1.1.2 Ukur Geodetik
Ukur geodetik juga adalah kaedah pengukuran bagi menentukan kedudukan sesuatu titik di atas permukaan bumi. Dalam kaedah ini
1.1.2 Berdasarkan kepada penggunaan alat-alat ukur yang utama.
Dalam menjalankan kerja-kerja ukur terdapat pelbagai alat-alat ukur yang digunakan. Setiap alat mempunyai kelebihan tersendiri dari segi hasil kerjanya. Berikut adalah beberapa jenis kerja ukur yang menggunakan alat-alat ukur mengikut kesesuaian kerja ukur.
1.1.2.1. Ukur Rantai
Ukur rantai adalah satu bidang pengukuran linear yang dibuat secara langsung di padang dengan menggunakan rantai ukur .
1.1.2.2. Ukur Kompas
Dalam ukur kompas cerapan dan pengukuran ke atas garisan-garisan ukur melibatkan bering dan jarak. Bering garisan-garisan dibaca dengan menggunakan kompas prisma.
1.1.2.3. Ukur Meja Datar (plane table)
Ukur meja adalah satu cara pengukuran dimana ukuran dan pelotan dibuat serentak di padang dengan menggunakan meja ukur serta
alidad.
1.1.2.4. Ukur Tiodolit.
Teodolit adalah sejenis alat ukur yang tinggi kejituannya, dimana ianya digunakan dalam operasi mengukur sudut ufuk dan pugak.
1.2. CABANG-CABANG ILMU UKUR.
llmu ukur boleh dibahagikan kepada beberapa cabang mengikut tujuan seperti berikut:
1.2.1. Ukur Kejuruteraan
ukur kawalan, batu tanda aras, monumen penyegitigaan, monumen GPS dan sebagainya yang mempunyai nilai-nilai kawalan mendatar dan ketinggian.
1.2.1.1 Tujuan Ukur Kejuruteraan
la dijalankan bagi memenuhi keperluan berikut:
a. Perolehan data-data spatial bumi untuk kegunaan rekabentuk kerja-kerja kejuruteraan awam.
b. Pemancangan (setting out ) struktur binaan kejuruteraan awam
kepada parameter-parameter yang ditetapkan. c. Menghasilkan pelan lengkap bagi tujuan kerja-kerja
kejuruteraan tersebut.
1.2.1.2 Jenis-Jenis Kerja Ukur Kejuruteraan
a. Ukur Rantai b. Ukur Kompas c. Ukur Aras
d. Ukur Meja Datar (plane table) e. Ukur Tiodolit.
f. Ukuran kawalan mendatar g. Ukuran kawalan ketinggian h. Penandaan (monumenting)
i. Kerja-kerja pemancangan garis tengah jalan, landasan keretapi
dan lain-lain laluan
j. Talian paip, parit dan taliair, talian elektrik dan sebagainya. k. Ukuran keratan rentas dan keratan memanjang.
l. Kontor dan pengambilan butiran
m. Pengawasan pergerakan struktur-struktur binaan
1.2.2. Ukur Kadaster
Ukur Kadaster adalah pengukuran bagi tujuan pengeluaran surat hakmilik tanah termasuk hakmilik strata dan hakmilik stratum. Tugas - tugas
pengukuran tanah dan penyediaan surat hakmilik tanah di Semenanjung Malaysia adalah seperti yang diperuntukkan dalam Kanun Tanah Negara 1965. Di Sabah dan Sarawak kerja-kerja pengukuran untuk hakmilik tanah adalah tertakluk kepada Ordinan Tanah (Sabah Bab 68) dan Akta Tanah (Sarawak Bab 81).
1.2.2.1. Jenis-Jenis Ukur Kadaster
Ukur Kadaster boleh dibahagikan kepada beberapa jenis seperti berikut:
a. Penentuan sempadan-sempadan negeri, daerah, mukim, bandar dan seksyen
b. Pelupusan tanah; termasuk tanah-tanah desa, tanah bandar dan pekan.
c. Pelupusan tanah bawah tanah (stratum) d. Pengambilan balik tanah bermilik
e. Pecah bahagi, pecah sempadan atau penyatuan tanah f. Pecah bahagi bangunan (strata)
g. Ukuran kawalan tanah bermilik bagi pengukuran-pengukuran hakmilik tanah dan kejuruteraan.
Rajah 1. 2 menunjukkan sebahagian kerja ukur kadester yang diplot oleh
komputer
1.2.2.2. Tujuan
Tujuan Ukur Kadaster adalah:
a. Pengeluaran surat hakmilik;
b. Merizabkan tanah untuk kegunaan Kerajaan seperti berikut:
i. Jalan ii. Taliair
iii. Landasan keretapi
iv. Takungan air dan sebagainya
c. Pengambilan balik tanah untuk tujuan awam seperti berikut i. Sekolah
ii. Masjid
iii. Tanah perkuburan dan sebagainya. iv. Ukuran Kawalan
1.2.3. Ukur Hidrografi
Ukur Hidrografi dijalankan untuk kegunaan dalam penyusunan dan penyediaan carta nautika, carta batimetrik, dan juga untuk kegunaan
kerja-kerja pembinaan dan penyenggaraan pelabuhan dan sebagainya. Kini kegunaannya lebih meluas dengan berkembangnya kerja-kerja carigali minyak dan gas asli di luar pantai. Prinsip pengukuran hidrografi tidak banyak berbeza dengan ukur tanah. Perbezaan yang ketara hanyalah pada teknik-teknik dan peralatan yang digunakan.
1.2.4. Ukur Topografi
Ukur Topografi adalah pemungutan dan pengumpulan data mengenai kedudukan dan bentuk paramuka-paramuka di permukaan bumi samada semulajadi atau ciptajadi. la dijalankan untuk tujuan penyediaan peta skala kecil seperti peta topografi dengan skala di antara 1:25,000 hingga
1.2.5. Ukur Geodetik
Ukur geodetik adalah pengukuran bumi bagi menentukan bentuk
permukaannya dengan menggunakan peralatan berkejituan tinggi. Prinsip
ukur tanah adalah pengukuran "dari keseluruhan kepada sebahagian” (from the whole to the part). Satu jaringan utama dengan ketepatan paling tinggi yang meliputi sesebuah negara perlu dibentuk. Jaringan ini kemudian dipecahkan kepada jaringan penyegitigaan peringkat kedua dan seterusnya peringkat ketiga sehingga terdapat titik-titik kawalan yang mencukupi, di seluruh negara. Hasil daripada pengukuran geodetik juga dapat membentuk satu elipsoid yang paling sesuai bagi sesuatu kawasan.
1.2.6. Astronomi
Dalam bidang astronomi khusus bagi ukur tanah, cerapan dijalankan ke atas badan-badan cakerawala (heavenly bodies) seperti matahari, bulan dan bintang bagi menentukan posisi di permukaan bumi dalam bentuk latitud dan
longitud astronomi dan seterusnya bagi mendapatkan azimut bagi mengawal azimut pada titik di bumi. Nilai cerapan dan lain-lain data yang digunakan serta hasil perhitungan yang dijalankan adalah dalam bentuk sudut.
1.2.7. Sistem Penentududukan Global (Global Positioning System - GPS)
Sistem Penentududukan Global (Global Positioning System-GPS)adalah satu kaedah yang canggih bagi penentududukan di atas bumi. la
mengandungi alat penerima (receiver) yang boleh menerima signal dari satelit-satelit yang dilancarkan ke angkasa lepas khusus untuk tujuan penentududukan. Satelit-satelit tersebut kini berada dalam edaran (orbit) di angkasa lepas. Salah satu kaedah penentududkan adalah dengan
mengesan sekurang-kurangnya 4 satelit berkenaan.
Data yang diterima dan dipungut diproses dengan komputer bagi
mendapatkan nilai posisi sesuatu stesen GPS itu dalam 3 dimensi, Kaedah ini telah digunakan untuk mempertingkatkan mutu kordinat-kordinat jaringan titik-titik kawalan negara yang dahulunya ditentukan dengan kaedah
1.2.8. Fotogrammetri dan Penderiaan Jauh.
1.2.8.1 Fotogrammetri
Penggambaran udara merupakan kaedah penderiaan jauh yang paling awal diperkenalkan. Penggambaran dijalankan
dengan kamera khas yang di pasang pada pesawat terbang yang stabil seperti kapalterbang dan helikopter.
Ketinggian penerbangan sewaktu penggambaran adalah bergantung kepada skala foto yang akan dihasilkan. Biasanya skala foto udara yang diperlukan adalah 1 ~ 40,000 bagi skala kecil dan I : 5,000 bagi skala besar. Saiz foto udara yang biasa adalah 23 cm X 23 cm.
Penggambaran adalah dalam hitam putih atau warna mengikut keperluan. Pengukuran dan penterjemahan foto udara
1.2.8.2 Penderiaan Jauh
Penderiaan jauh adalah kaedah pemungutan data mengenai objek atau bahan di permukaan bumi atau di ruang udara dengan alat penderia (sensor) dari platform yang terletak jauh dari objek itu untuk mengukur interaksi di antara objek dengan pancaran elektromagnetik. Dengan pelancaran satelit-satelit yang dilengkapkan dengan penderia (sensor), signal
daripadanya dapat diterima dan dirakam di stesen-stesenbumi. Data digital yang dirakam boleh dianalisis dan diproses dengan komputer untuk menghasilkan gambaran (imageri) kawasan - kawasan di permukaan bumi. Imageri-imageri dari "air-borne" dan "space borne" itu boleh diguna untuk menyediakan peta topografi, peta tumbuhan, peta geologi dan sebagainya.
Memandangkan kesesuaian aplikasi penderiaan jauh dalam
UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM ANDA MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN
BERIKUTNYA
1.1 Dari apa yang anda telah pelajari berikan takrifan Ilmu ukur.
1.2 Nyatakan perbezaan antara ukur satah dan ukur geodetik.
A
A
K
K
T
T
I
I
V
V
I
I
T
T
I
I
1
1
a
a
PERHATIAN
Anda hanya boleh berpindah ke input selanjutnya jika anda dapat menjawab kesemua soalan dalam aktiviti 1a
1. Takrifan ilmu ukur
- cabang sains
- berkaitan kerja menyukat, mencatat saiz, bentuk, rupabumi pada mana-mana paramuka bumi
- hasil di gambarkan dalam bentuk peta / pelotan atau lapuran.
2. Ukur Satah - Kejituan rendah Anda boleh teruskan ke input selanjutnya.
1.3. Prinsip-Prinsip Asas llmu Ukur
Prinsip ukur adalah mudah. Untuk menghasilkan pelan atau peta sesuatu kawasan di atas permukaan bumi yang diukur dua titik di atas permukaan bumi dipilih dan jarak di antaranya diukur. Jarak di antara dua titik yang telah diukur kemudiannya ditukarkan kepada jarak mengikut skala yang telah dipilih dan dilukis. Garisan tersebut akan digunakan sebagai asas untuk membuat pengukuran seterusnya. Pengukuran titik-titik selanjutnya boleh dijalankan dengan salah satu kaedah berikut.
a) Kaedah Ukur Rantai - Mengukur titik ketiga dan seterusnya dijalankan dengan rantai ukur.
b) Kaedah ofset - mengukur titik yang di luar garisan dengan garisan bersudut tepat terhadap garisan asas.
c) Kaedah Terabas - Mengukur jarak dan sudut dari mana-mana titik asas dengan menggunakan kompas prisma atau tiodolit dan rantai d) Kaedah Penigasudutan - mengukur sudut-sudut pada setiap titik.
1.3.1 Peringkat Asas Kerja-kerja Ukur
Pada keseluruhannya kerja ukur boleh dibahagikan kepada 3 peringkat asas:
a. Ukuran Tinjauan
Tinjauan ke atas kawasan yang hendak diukur adalah perlu untuk mendapatkan gambaran keseluruhan kawasan. Hasil tinjauan ini membolehkan perancangan dibuat dan
mengenalpasti keperluan mengenai pengukuran yang hendak dijalankan.
b. Cerapan dan Pengukuran sebenar
Dalam peringkat cerapan dan pengukuran ini semua yang perlu bagi menentududukan kawasan serta saiz bentuk rupabumi samada semulajadi atau ciptajadi di atas permukaan bumi kawasan tersebut ditentukan.
c. Persembahan Hasil Kerja Ukuran
Maklumat mengenai kawasan yang dipungut semasa peringkat cerapan dan pengukuran sebenar akan dipersembahkan dalam bentuk-bentuk yang diperlukan samada buku kerja luar,
lampiran-lampiran proses hitungan, pelan atau peta yang menunjukkan semua maklumat berkenaan
1.3.2. Kebolehpercayaan (Reliability) Pengukuran
Semua teknik pengukuran adalah tertakluk kepada ralat yang tidak dapat dielakkan. Kewujudan, jenis-jenis, punca-punca dan bagaimana ralat memberi kesan kepada hasil pengukuran harus disedari dan diketahui. Ketepatan sesuatu pengukuran merupakan nilai terhampir nilai sebenar yang berkenaan, oleh yang demikian teknik pengukuran yang dipilih harus boleh menghasilkan ketepatan yang memadai dan
diperlukan.
1.3.3. Perkembangan Teknologi Ilmu Ukur
1.3.3.1 Peralatan
1.3.3.1.1 Peralatan Konvensional
Alat-alat konvensional memerlukan pengendalian manusia sepenuhnya. Oleh itu masa operasi
adalah panjang serta memerlukan sumber tenaga manusia yang banyak. Antara alat utama yang telah digunakan dalam kerja-kerja ukur sejak sekian lama adalah seperti berikut:
a. tiodolit vernier, tiodolit optikal (rajah 1.3a) dan kompas prisma.
b. rantai ukur; pita ukur keluli dan pita ukur c. alat aras dompot (rajah 1.3b) dan alat aras jongkit
d. mesin kira mekanikal, sifir-sifir logaritma e. trigonornetri dan sebagainya;
f. stereoplotter: g. "lead-line sounder”
1.3.3.1.2 Peralatan Moden
Sejak lebih kurang 3 dekad yang lalu alat-alat ukur telah melalui proses pengembangan dan pemodenan selaras dengan perkembangan teknologi canggih masa kini yang banyak dipengaruhi oleh teknologi elektronik
a. Tiodolit Elektronik, Pengukur Jarak Eletronik, dan Sistem Ukur Total (Total Station System) kini
menggantikan tiodolit vernier dan rantai ukur b. Alat Aras Digital menggantikan alat-lat aras
konvensional
c. KaIkulator Elektronik, Komputer dan
perisian-perisiannya menggantikan peralatan hitungan serta sifir-sifir berkaitan.
d. Digital Stereoplotter e. Echo Sounder
f. Global Positioning System pula merupakan satu penernuan baru dalam penentududukan di atas permukaan bumi.
1.3.3.2 Pemerhatian
UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM ANDA MENERUSKAN UNIT SELANJUTNYA
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN
BERIKUTNYA
SOALAN
1.1 Nyatakan hasil yang diperolehi dari kerja pengukuran.
1.2 Berikan tiga cara bagaimana pengukuran lurus boleh dijalankan.
1.3 Penentuan bagi menamakan jenis-jenis ukur adalah berdasarkan kepada beberapa faktor. Berikan ketiga-tiga faktor tersebut.
1.4 Nyatakan lima bidang yang terdapat dalam ilmu ukur.
PERHATIAN
Anda hanya boleh berpindah ke PENILAIAN KENDIRI jika anda dapat menjawab kesemua soalan dalam aktiviti 1b
a. Hasil dari kerja pengukuran - Peta dan pelotan
- Aras laras muka bumi
- Keluasan dan isipadu kawasan.
b. Tiga cara pengukuran lurus boleh dilakukan - Pengukuran terus.
- Kaedah optik
- Prinsip elektronik
c. Tiga faktor penentuan nama jenis-jenis ukur - Nama tempat
- Alat yang digunakan dan kaedah pengukuran.
- Tempat kerja ukur.
d. Lima bidang dalam ilmu ukur - Ukur kejuruteraan
- Ukur kadester
- Ukur Perlombongan
- Fotogrametri
- Ukur Hidrogrfi
MAKLUM BALAS
1b
Oooo…. Fahamlah
Anda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri. Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang dengan pensyarah anda.
Selamat mencuba. Semoga berjaya!!!
SOALAN 1.1
Bentukkan kumpulan dan bincangkan tentang cabang-cabang ukur dan apakah kegunaan cabang-cabang ukur tersebut mengikut jenisnya.
PENILAIAN
KENDIRI
SUDAH MENCUBA ?
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA DAN BANDINGKAN DENGAN JAWAPAN DIBAWAH.
Jawapan 1.1
Cabang – cabang ilmu ukur terdiri dari -ukur kejuruteraan
-ukur kadester -ukur hidrografi -ukur topografi -ukur geodetic -astronomi
-Global Positioning System -Fotogrametri
TAHNIAH SEKIRANYA ANDA DAPAT MENJAWABNYA DENGAN BETUL
MARI KITA BERPINDAH KE UNIT 2.
