Survei GPS

Survei GPS

GPS (Global Positioning System) merupakan metode penetuan posisi dengan menggunakan satelit GPS yang dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini sudah banyak digunakan baik dalam keperluan sipil maupun keperluan militer. Metode penetuan posisi dengan menggunakan GPS ini tidak tergantung oleh cuaca dan waktu pengamatan.

Sistem GPS, yang nama aslinya adalah NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System), mempunyai tiga segmen yaitu satelit, pengontrol, dan penerima/pengguna. Satelit GPS mengorbit bumi, dengan orbit dan kedudukan yang tetap (koordinat pasti), seluruhnya berjumlah 24 buah dimana 21 buah aktif bekerja dan 3 buah sisanya adalah cadangan.

Ø  Satelit bertugas untuk menerima dan menyimpan data yang ditransmisikan oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi waktu berketelitian tinggi  yang ditentukan dengan jam atomic di satelit dan memancarkan sinyal dan informasi secara kontinyu ke pesawat penerima (reciever) dari pengguna.

Ø  Pengontrol bertugas untuk mengendalikan dan mengontrol satelit dari bumi baik untuk mengecek kesehatan satelit, penentuan dan prediksi orbit dan waktu, singkronisasi waktu antar satelit, dan mengirim data ke satelit.

Ø  Penerima bertugas menerima data dari satelit dan memprosesnya untuk menentukan posisi (posisi tiga dimensi yaitu koordinat di bumi dan ketinggian), arah, jarak dan waktu yang diperlukan oleh pengguna.

Metode Penentuan Posisi dengan GPS

Pada dasarnya penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak secara bersama-sama ke beberapa satelit (yang koordinatnya telah diketahui) sekaligus. Untuk menentukan koordinat suatu titik di bumi, reciever setidaknya membutuhkan 4 satelit yang dapat ditangkap sinyalna dengan baik. Secara deefault posisi atau koordinat yang diperoleh bereferensi ke global datum yaitu WGS 1984.

Secara garis besar penentuan posisi dengan GPS ini dibagi menjadi dua metode, yaitu metode absolut dan metode relatif.

Ø  Metode absolut atau point positioning, menentukan posisi hanya berdasarkan pada 1 pesawat penerima (reciever) saja. Keteliatian posisi dalam beberapa meter dan umumnya hanya diperuntukkan bagi keperluan navigasi.

Ø  Metode relatif atau differential positionong menentukan posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah reciever. Satu GPS dipasang pada lokasi tetentu dimuka bumi dan secara terus menerus menerima sinyal dari satelit dalam jangka waktu tertentu dijadikan referensi bagi yang lainnya. Metode ini menghasilkan posisi berketelitian tinggi (umumnya kurang dari 1 meter) dan diaplikasikan untuk keperluan survey geosesi atau pemetaan yang memerlukan ketelitian tinggi.

Adapun pengelompokan metode penentuan posisi dengan GPS berdasarkan mekanisme pengaplikasiannya dapat dilihat pada tabel berikut (Tabel 2.1).

Tabel 2.1 Metode Penentuan Posisi dengan GPS

Metode	Absolute (1 receiver)	Differensial (min 2 receiver)	Titik	Receiver
Static	Ö	Ö	Diam	Diam
Kinematik	Ö	Ö	Bergerak	Bergerak
Rapid static		Ö	Diam	Diam (singkat)
Pseudeo kinematik		Ö	Diam	Diam & bergerak
Stop and  go		Ö	Diam	Diam & bergerak

Penentuan Posisi dengan Metode Statik Absolut

Penentuan posisi secara absolut (absolute positioning) dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Metode Penentuan Posisi GPS Absolut

(Sumber: http://geodesy.gd.itb.ac.id/hzabidin/wp-content/uploads/2007/02/gps-3-upd.pdf)

Beberapa catatan yang perlu diperhatikan dalam penentuan posisi secara absolut adalah:

a.       Disebut juga metode point positioning karena penentuan posisi dapat dilakukan pertitik tanpa bergantung pada titik lainnya

b.      Posisi ditentukan dalam WGS 84 terhadap besar masa bumi

c.       Tipe receiver yang umum digunakan adalah tipe navigasi atau dinamakan tipe genggam (hand held)

d.      Titik yang ditentukan posisinya bisa dalam keadaan diam (static) atau bergerak (kinematik)

e.       Biasanya menggunakan data pseudorange

f.       Ketelitian posisi yang diperoleh bergantung pada tingkat ketelitian data dan geometri satelit

g.      Tidak dimaksudkan untuk penentuan posisi

h.      Aplikasi utama adalah untuk keperluan navigasi atau aplikasi yang memerlukan informasi posisi yang tidak teliti tapi tersedia secara real time

Sedangkan metode penentuan posisi statik (static positioning) adalah penentuan posisi dari titik yang statik (diam). Jadi penentuan posisi statik absolut merupakan penentuan posisi dengan GPS menggunakan metode absolut (mengggunakan 1 receiver) dengan posisi titik yang diamati dalam keadaan diam.

Pada penentuan posisi dengan metode static absolute, beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah:

a.       Biasanya menggunakan beberapa epok dalam sekali pengamatan (misalnya beberapa jam atau lebih)

b.      Membutuhkan tipe receiver mapping atau geodetic

c.       Dapat menggunakan data peseudorange ataupun fase

d.      Akurasi dm sampai m

e.       Akurasi dipengaruhi utamanya oleh tipe data yang digunakan dan panjang data

f.       Dapat digunakan untuk pendirian stasiun kontrol sementara

Ketelitian Penentuan Posisi dengan GPS

Ketelitian posisi yang didapat dari pengamatan GPS secara umum bergantung pada 4 faktor:

a.       Ketelitian data

·         tipe data yang digunakan

·         kualitas receiver GPS

·         level dari kesalahan dan bias

b.      Geometri satelit

·         jumlah satelit

·         lokasi dan distribusi satelit

·         lama pengamatan

c.       Metode penentuan posisi

·         absolute dan differensial positioning

·         static, rapid static, pseudo-kinematic, stop and go, kinematic

·         one dan multi monitor station

d.      Strategi pemrosesan data

·         real-time dan post processing

·         strategi eliminasi dan pengkoreksian kesalahan dan bias

·         metode estimasi yang digunakan

·         pemrosesan baseline dan perataan jaring