Elipsoid Referensi

Elipsoid referensi merupakan model matematis bumi, maka semua data ukuran dipermukaan bumi direduksi ke model tersebut. Untuk mendapatkan reduksi yang kecil, maka elipsoid harus diorientasikan sedemikian rupa sehingga kedudukkannya berhimpit atau mendekati bumi. Ada dua macam orientasi yang dapat dilakukan, yaitu:

a.       Orientasi relatif adalah mendudukkan elipsoid sehingga berhimpit dengan bumi dititik tertentu (disebut titik datum), kemudian sumbu pendek elipsoid harus sejajar dengan sumbu putar bumi, serta massa elipsoid sama dengan massa bumi. Misalnya elipsoid yang menggunakan Geodetic Reference System 1967 sebagai bidang datumnya.

b.      Orientasi absolut adalah mendudukkan elipsoid dalam ruang sedemikian rupa sehingga pusat elipsoid berhimpit dengan pusat masa bumi, sumbu elipsoid berhimpit dengan sumbu putar bumi, serta masa elipsoid sama dengan massa bumi. Misalnya elipsoid World Geodetic System (WGS 1984).

Dalam pertemuan International Association of Geodesy (IAG) yang dilakukan di Madrid Tahun 1924, telah menetapkan Elipsoid Hayford 1909 sebagai Elipsoid Referensi Internasional. Pertemuan ini juga menetapkan kecepatan rotasi bumi (ω) dan nilai gravitasi normal di ekuator (G_e). Dengan demikian , Elipsoid Hayford 1909 ditetapkan acuan geometrik ( posisi geodetik ) dan medan gravitasi bumi. Kemudian pada tahun 1967 IAG mengadakan pertemuan di Luceme, intinya membicarakan masalah elipsoid reference Hayford 1909. Berdasarkan hasil penelitian lebih lanjut diketahui bahwa elipsoid dan rumusan gravitasi normal yang disusun berdasarkan parameter elipsoid tersebut dinilai belum mencerminkan keadaan yang sebenarnya. Kemudian IAG pada pertemuan General Assembly International Union of Geodesy and geophysics ( IUGG ) ke XV di Moskow, Agustus 1971 mendefinisikan suatu elipsoid referensi yang dinamakan Geodetic Reference System 1967 (GRS 1967). Dalam kongres IUGG yang ke XVII di Camberra dikemukakan bahwa GRS 1967 ternyata belum sesuai dengan keadaan data yang terkumpul kemudian, sehingga perlu diganti dengan sistem referensi yang lebih sesuai. Maka keluarlah Sistem referensi pengganti yang dikenal GRS 1980. Dalam perkembangan selanjutnya, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menemukan World Geodetic System 1984 (WGS 1984) yang merupakan perbaikan sistim sebelumnya. Tabel 1. menunjukkan parameter elipsoid referensi GRS 1967, GRS 1980 dan WGS 1984.

Parameter		Sistim 1924-1930	Sistim GRS 1967	Sistim GRS 1980	Sistim WGS 1984
a (km)		6378,388	6378,160	6378,137	6378,137
b (km)		6356,775	6356,775	6356,752	6356,752
1/f		0.03352930	0.03352925	0.03352813	0.03352813
Ge (m/det2)		9,780490	9,780318	9,780327	9,780327
Gp (m/det2)		9,832177	9,832177	9,832186	9,8321860
ω (rad/det2 )		0,0010920	0,0010827	0,00108263	0,00108263
ß1		0,0053014	0,0053014	0,0053024	0,0053014
ß2		-0,0000059	-0,0000059	-0,0000058	-0,0000059

dimana :

a : Setengah sumbu panjang elipsoid

b : Setengah sumbu pendek elipsoid

f : Pengepengan elipsoid

G_e : Nilai anomali gravitasi normal di ekuator

G_p : Nilai anomali gravitasi di kutub

ω : Kecepatan rotasi bumi

ß₁ : Konstanta gravitasi normal pada lintang ϕ

ß₂ : Konstanta gravitasi normal pada lintang ϕ