Menentukan Ketinggian tanah (elevasi) Dengan Menggunakan Teknologi GPS dan Citra Satelit


(Seri Perencanaan Kota-2)

Abdul Wahid Hasyim

Abstrak

Sulitnya memperoleh data ketinggian (elevasi) pada skala besar, dikarenakan peta-peta kontur pada suatu kawasan belum dibuat atau tidak dimiliki sedangkan perencanaan tetap harus berjalan tanpa harus menunggu semua keperluan tersebut tersedia, karena kendala waktu. Pada perencanan kota data-data ketinggian lahan (elevasi) digunakan untuk membuat rencana drainase, dan prediksi terjadinya genangan pada kawasan perkotaan.

Rumusan Masalah
Bagaimana memperoleh data ketinggian lahan (elevasi) dengan cepat dan tepat pada skala besar untuk kebutuhan perencanaan?

Alat dan Bahan yang digunakan
a) PC Intel(R) Core (TM)2 Duo, E4600 @ 2.4 Ghz
b) GPSMap 76Csx
c) Software Mapsource v 6.14.1
d) Google Earth
e) Global Mapper v10
f) Microsoft Office Excel 2007

Tinjauan Pustaka

  1. Mengukur Ketinggian Lahan
    Umumnya standar ukuran ketinggian menggunakan rata-rata permukaan air laut (MSL/ Mean Sea Level). Seperti, ketinggian Gunung Everest adalah 8.850m diatas permukaan air laut (MSL) (Sumber: GPS Measurement Protocol, 2002).
  2. Datum Vertikal
    Adalah suatu permukaan yang dianggap memiliki ketinggian 0 meter dan dipakai rujukan untuk mengukur ketinggian (elevation) yang disebut sebagai Datum Vertikal (Vertical Datum). Kemudian secara tradisional, para ahli lapangan dan pembuat peta mencoba menyederhanakan dengan mendefinisikan permukaan rata-rata air laut adalah 0 meter, karena permukaan air laut (MSL) terbentang di seluruh pelosok dunia (Sumber: A National Imagery and Mapping Agency publication, 1996).
  3. Jenis Model Permukaan
    Terdapat 3 jenis model permukaan di bumi ini: Geoid, Ellipsoid,dan Topographic surface. Geoid adalah pendekatan bentuk fisis permukaan bumi yang dimodelkan secara matematis dan sangat kompleks. Untuk kegunaan praktis geoid dianggap berimpit dengan permukaan air laut rata-rata (MSL) sehingga dianggap memiliki ketinggian 0 m. Ellipsoid adalah suatu bentuk pendekatan model bumi yang dipakai untuk memudahkan baik perhitungan maupun penunjukkan suatu titik di bumi dengan besaran matematika. Topographic surface/ Earth’s Surface adalah yang terlihat secara fisik sebagai permukaan bumi (gambar-1). Kedudukan dan perbedaan ketinggan ketiga model permukaan tersebut adalah sebagai berikut (gambar-2):

ellipsoid

Height Measurement

 

Sumber: GPS Measurement Protocol, 2002 dan A National Imagery and Mapping Agency publication, 1996

  • Mengukur model permukaan pada gambar-2 adalah sebagai berikut:
    - Ketinggian permukaan rata-rata air laut (MSL), adalah diukur orthometric secara kasar diatas Geoid (H),
    - Ketinggian Geoid (N), diukur terpisah diantara Geoid dan Ellipsoid dalam besaran minus atau plus,
    - Ketinggian Ellipsoid (h= N+H), adalah jarak diatas atau dibawah ellipsoid dalam besaran plus atau minus. Ketinggian Ellipsoid bisa dikenal juga sebagai Ketinggian Geodetic.

Kawasan Studi Terpilih

Lokasi kawasan memiliki luasan tidak terlalu besar (± 1 Km²), terletak pada L 74’48.46’’ S dan B 11242’21.60’’ T sampai L 75’53.12’’ S dan 11253,33” E, Kecamatan Socah Kabupaten Bangkalan. (gambar-3)

GCP-kuning

Gambar-3. Kecamatan Socah Kabupaten Bangkalan

Pembahasan
Pengukuran ketinggian
Pada rekaman GPS yang dilakukan di lokasi dimaksud selama survey data yang berekstensi .gdb di pindahkan untuk diolah di PC menggunakan MapSource. Ketinggian dari permukaan rata-rata air laut (MSL) pada lokasi pengamatan sejauh 1.9 Km, menunjukkan posisi tertinggi (35.2 MSL) pada jarak 907m dari GCP1 (lihat gambar-4), setelahnya terjadi penurunan permukaan hingga 5m (30.4 MSL) pada jarak 1.84km dari GCP1 (lihat gambar-5).

elevasi-1

Gambar-4. Tinggi permukaan dimulai dari GCP1 ke titik tertinggi

elevasi-2

Gambar-5. Dari titik tertinggi ke GCP-3 (Sumber: GPSMAP76Csx)

Dengan kondisi fisik permukaan tersebut kemungkinan terjadinya genangan terjadi pada (lihat gambar-6).

elevasi-3

Penutup
Kesimpulan.
>> Untuk perencanaan kota pemanfaatan ketinggian permukaan lahan cukup valid (error < 10m) dan akan dapat diketahui dengan cepat dengan menggunakan alat bantu GPS, dengan batas-batas perpindahan naik-turunnya permukaan melalui jalur tracking dan diukur berdasarkan ketinggian permukaan rata-rata air laut.
Saran
>>Pada pelaksanaan konstruksi (teknis lapangan) perlu dilakukaan pengukuran ulang karena tingkat kesalalahan GPS pada pembacaan ketinggian permukaan lahan (elevasi) masih kurang tepat akibat kesalahan (error) yang cukup tinggi.

PUSTAKA


1. Eddy Prahasta, (2008), “ Remote Sensing: Praktis Penginderaan Jauh & Pengolahan Citra Dijital Dengan perangkat Lunak Er Mapper”, Informatika Bandung.

2. Larry A. Wagnet, (2004), “Global Positioning System”, Kompas, 2 April.

3. Soni Darmawan, (2008), “Perkembangan Teknologi GeoInformasi di Indonesia: Global Positioning Sistem (GPS), Remote Sensing (RS) dan Sistem Informasi Geografis (SIG)”, Pusat Penginderaan Jauh, ITB.

4. S. Alhamlan, J. P. Mills , A. S. Walker , T. Saks, ” The Influence Of Ground Control Points In The Triangulation Of Leica Ads40 Data”, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. 34, Part XXX.

5. 7. S. K. Katiyar, Onkar Dikshit , Krishna Kumar, (2002), “GPS for geometric correction of remotely sensed imagery: possibilities after termination of SA”, Asian GPS Proceeding.

6. http://www.garmin.com

7. http://www.navigasi.com/forum

8. http://egsc.usgs.gov/nimamaps/

About these ads

32 Comments

Filed under Elevasi, GPS, Height Measurements, lahan kota, Manajemen Lahan, mengukur beda tinggi permukaan, Uncategorized, Urban land management

32 responses to “Menentukan Ketinggian tanah (elevasi) Dengan Menggunakan Teknologi GPS dan Citra Satelit

  1. sediaman

    saya mau nanya ni, saya punya gps garmin standart, applikasinya untuk mapping, navigator dll, tapi untuk mengukur ketinggian berdasarkan posisi kita tidak ada, gimana ya caranya memakai gps trsebut untuk mendapat ketinggian di posisi kita trsebut. tanks

    • salam kenal mas sediaman. Jenis GPS yang bermacam2 dan features yang ditawarkan seringkali berbeda-beda tergantung tujuan pemakainya (www.garmin.com). Kalo feature Altimeter tidak terdapat pada GPS nya tentu memerlukan alat lain untuk menampilkannya, yang akhirnya tidak praktis lagi. Tetapi dengan tambahan alat lain seperti theodolit, pengukuran beda tinggi tanah menjadi lebih akurat.

  2. torkis

    Pak, bagaimana mendapatkan alat atau ada tidak alat yang dapat mengukur secara otomastis ketinggian secara akurat dan cepat

  3. Salam kenal Pak Torkis, alat yang dimaksud bisa menggunakan GPS dengan fasilitas Altimeter tipe Geodetic agar errornya minimal, hanya saja harga unit ini sangat mahal dibanding tipe mapping yang errornya hingga <7-8m. salam.

  4. Budi Harsono

    Salam……….
    Kami mohon arahan, hp type apa yg memiliki aplikasi untuk mengetahui beda tinggi permukaan tanah…..atau aplikasi jenis apa yang bisa diterapkan/di-install pada hp (spesifikasi hp).
    Terima kasih………….

    • Terimakasih, dan salam juga pakBudi. Untuk sementara ini yang saya tahu fasilitas ketinggian (altimeter) masih belum ada pada gps-hp, karena fungsi gps pada hp kebanyakan hanya for fun saja (pasif) yang mampu mencari rute dan membuat waypoint saja dan errornya diatas 20m (saya belum tahu juga apakah hp produk garmin juga demikian?). Untuk kepentingan riset/studi sebaiknya menggunakan GPS yang memiliki features pengukuran (x,y,z) dengan error rendah hingga sangat rendah (dibawah cm) dan tentu berpengaruh terhadap harga. Nah, tinggal tergantung kebutuhan saja untuk apa tujuannya?.

      salam.

  5. rima

    salam k” sy org yg berantusias menjadi org seperty k’ yg mengerty dunia teknk oh ia, k’ fungsi gps itu apa aja dgn theodoloit, apa kelebihan gps , maaf lagi cari info teknik karna sy kuliah br mau semester 3, d teknik sipil pengiran, ingin blajar aja dari k”….

    ;)

    • halo rima.., salam kenal balik. Mimpi demi kemajuan lebih baik harus tetap dipunyai agar menjadikan semangat dalam meraih cita2. Mengenai fungsi GPS sendiri adalah suatu alat yang bertugas untuk menterjemahkan suatu posisi kedalam bentuk deretan angka (kordinat X(bujur) ,Y(lintang), Z(ketinggian)) sedemikian rupa, sehingga setiap tempat/posisi yang ada dipermukaan bumi ini memiliki kordinat. Sedangkan setiap koordinat yang ada di permukaan bumi tidak pernah sama, kecuali pada tempat dan posisi yang tetap. Agar lebih jelas mbak Rima bisa lihat link berikut: http://www.navigasi.net/goart.php?a=gpaplik1 .
      Theodolit adalah alat yang dirancang untuk pengukuran sudut, yaitu sudut mendatar (horizontal) dan sudut tegak (vertical) untuk keperluan survey pemetaan dan penguluran tanah. Sudut – sudut tersebut berperan dalam penentuan jarak mendatar dan jarak tegak diantara dua buah titik lapangan. Saat ini sudah terdapat Theodolit Digital yang pengoperasiannya secara otomatis dan menggunakan laser dalam pembacaan sudut2nya. Fungsi2 pada theodolit tersebut, dapat ditemui sebagai features pada GPS navigasi tertentu hanya saja tingkat akurasinya lebih rendah. Ok, selamat belajar dan smoga sukses. Salam.

  6. Didi

    Salam….
    Mau nanya nich om mohon bantuanya… sy pernah mencatat titik ketinggian d puncak gunung ( di peta tingginya 2518 Mdpl), tetapi terjadi perbedaan antara ketinggian GPS ( 2523 Mdpl ) dan ketinggian Altimeter ( 2345 Mdpl). setelah sy pastikn koordinatnya di peta tepat di puncak gunung dan juga dari hasil penghitungan kontur… kira2 apa yang menyebabkn hal itu, Apakah tekanan udara pada Altimeter terpengaruh akibat Global Warming? atau pengaruh dari tangkapan sinyal satelit pada GPS? atau karena peta yg di gunkan peta keluaraan tahun 1991..
    Mohon Bantuanya Om….

    • Halo mas Didi, wah pasti seru sekali hasil trackingnya dengan GPS apalagi digabung dengan kameranya sehingga moment2 bagusnya mudah diingat lokasi dan waktunya. Mengenai titik ketinggian pada GPS menggunakan Altimeter memang ada kaitan yang erat antara suhu udara, kelembaban udara, dan tempat ketinggian. Pada GPS terdapat koreksi otomatis (automatic correction) coba lihat perbedaannya jika pressure altitude dlm posisi “on” atau “off”. Kalau yang saya lakukan posisi “on” apabila dalam penggunaan berkendara, dan posisi “off” apabila berada di perairan. Dengan cara tersebut dan mencoba membandingkan antara penggunaan on/off akan diperoleh ketinggian lebih mendekati. Semoga membantu. Salam.

  7. salam kenal om, saya perhatikan nilai elevasi di google earth dan hasil penghitungan dengan gps memiliki nilai altitude yang berbeda kenapa? trus misal ada daerah yang dahulunya rawa dengan level ti nggi tertentu kemudian dilakukan penimbunan hingga lebih tinggi dari sebelumnya, apakah yang demikian ini dapat merubah nilai elevasi tersebut jika dibaca dengan GPS? trimaksih om

  8. Salam kenal kembali Ikyusan.
    1) Memang benar nilai elevasi yang ditunjukkan pada GPS berbeda dengan GE, terutama pada GPS berjenis navigasi. Pada GPS tipe ini umumnya nilai akurasi elevasi (Z) memiliki kesalahan (error) 50% lebih tinggi dibandingkan nilai bujur (X) dan lintangnya (Y). Sedangkan pada GE nilai elevasinya berdasarkan DEM (digital elevation model) yang diambil dari harga rata2 tiap sel. Tiap sel pada GE kemungkinan menggunakan resolusi 30m.
    2) ya.
    Smoga membantu. Salam.

  9. ndaru

    saya ingin berdiskusi dg anda, kebetulan saya mahasiswa S2 geomatika. kemana saya dapat menghubungi langsung dan berapa no tilpun anda?
    saya tunggu jawabannya segera.
    terima kasih

  10. Syahrul

    met pg mas,…..
    sy mau Updater GPS Garmin 76CXs sy, peta se Indonesia yg terbaru, sofware Map Free apaya……….Tks

  11. Heri

    Salam ….
    Saya melakukan pengukuran di suatu daerah yang sama dengan gps yang sama yaitu garmin 60 csx pada hari yang berbeda tetapi elevasi yang ditunjukkan gps berbeda-beda, bagaimana cara mengkoreksinya ya?
    Katanya klo memakai gps geodetic hasil pegukurannya lebih akurat, apakah untuk ngukur elevasi juga akurat? Berapa ya harga gps geodetic yang paling murah yang sudah dapat memberikan hasil pengukuran yang akurat?
    Terima kasih.

    • Salam kenal mas Heri,

      1.Seperti kita ketahui altimeter juga sangat dipengaruhi oleh suhu, kelembaban udara, dan geometri bumi. Maka, jika terjadi perbedaan hasil pengukuran pada hari yang berbeda dapat disebabkan oleh 3 hal tsb pada posisi kita. Dari berbagai sumber lain, menyebutkan Kesalahan Ketinggian selalu jauh lebih buruk daripada kesalahan horizontalnya (posisi). Biasanya, kesalahan ketinggian besarnya 1.5x-nya kesalahan horizontal. Perlu lakukan kalibrasi sebelum pengukuran, dengan cara ini akan membuat pembacaan ketinggian menjadi lebih stabil bukan lebih akurat.

      2. Memang, Gps geodetic lebih akurat dibanding gps mapping namun untuk kesalahan ketinggian tetap saja ada. Mengenai harga Gps Geodetic berkisar 100jtan hingga milyar, kalaupun ada yang murah menyebut sebagai geodetic pada kisaran 15jutaan sbenarnya adalah gps mapping dengan kesalahan lebih rendah saja berkisar 2-5m.

      3. Pesan yang saya kutip dari seorang pakar GPS (Joe Mehaffey, 2001) “In any case, it is extremely unwise to overly depend on the altitude readout of a GPS“.

      salam,

  12. elly

    pak mau tanya mana yang lebih akurat mengukur ketinggian gps atau altimeter??

    • halo elly, terimakasih kunjungannya dan salam kenal. Saat ini altimeter merupakan salah satu feature pada GPS. Jadi klo yang dimaksud bagus mana antara GPS (altimeter pada GPS) dengan altimeter (saja). Seperti kita tahu fungsi altimeter adalah alat pengukur ketinggian suatu titik dari permukaan laut. Maka klo bagus yang mana, tentu berkaitan dengan tingkat akurasi yang dimiliki suatu alat. Klo jenisnya GPS tentu tipe geodetic yang paling baik karena akurasinya yang tinggi dan harganya sangat mahal. Klo gampang2an meskipun tidak selalu benar, klo harga barangnya mahal tentu sebanding dengan kualitasnya dan sebaliknya. Klo altimeter (saja) biasanya hanya berhubungan dengan tekanan udara, magnet bumi, gelombang infra merah dll. KLo disuruh milih GPS atau altimeter (saja)?, rasanya GPS pilihannya karena memiliki fungsi navigasi dan lebih menarik untuk diajak jalan maupun survey tinggal jenis/ tipenya saja yang menjadi pilihan (tergantung kebutuhan).Sekarang ini altimeter berbasis android sudah beredar dipasaran, saya sendiri belum mencobanya. salam.

  13. Rokhmad Saifudin SP.

    Salam kenal
    saya mohon informasi dan penjelasan cara mengoperasionalkan mengetahui luas areal (Sawah) dengan GPS 76 CSx, akan kami tularkan kepada rekan kami penyuluh di kabupaten cilacap. mohon informasi langkah-langkahnya yang detail.
    terima kasih

    • Salam kenal kembali pak Rokhmad, terimakasih kunjungannya. Pada prinsipnya GPS memiliki cara kerja yang sama hanya saja features yang membedakannya termasuk tingkat ketelitiannya. Informasi lain akan saya sampaikan melalui email bapak.

      salam.

  14. ass mas, gambar 4, 5, 6. nya mana yah mas??

  15. abdul

    bagaimana cara mendapatkan koordinat suatu titik secara akurat karena biasa kami mengadakan praktikum ukur tanah di SMKN 2 kendari tetapi koordinatnya selalu berubah , trims

    • Terimakasih kunjungannya dan salam kenal pak Abdul.
      Mengenai keakurasian koordinat, sangat tergantung dengan perangkat (GPS) yang digunakan. Selain itu, situasi lingkungan sekeliling juga memberikan andil yang besar. Tugas GPS yang berperan menerima sinyal satelit, guna menentukan posisi (letak), kecepatan, arah, waktu, bahkan ketinggian, sangat dianjurkan menempatkan GPS pada lokasi yg terbuka terbebas hambatan fisik (bangunan, dalam ruangan, pepohonan besar, awan tebal dlsb) agar daya tangkap signal satelit menjadi optimal. Pada kondisi sebaliknya, akan menyebabkan berkurangnya jumlah sinyal satelit yang diterima GPS sehingga ‘tingkat akurasi’ menjadi menurun atau ‘faktor kesalahan’ atau ‘error’ yang meningkat. Pada penjelasan sebelumnya (penanya terdahulu) mengenai jenis-jenis GPS yang berkaitan dengan tingkat akurasinya akan berbanding lurus dengan harga unitnya. Karena umumnya GPS yang digunakan tipe navigasi yang memiliki error tinggi (>5m) dan mapping dengan error sedang (1-2m), perlu dilakukan pengambilan point berulang2 utk kemudian diambil nilai reratanya. Silahkan baca “Menentukan Titik Kontrol Tanah (GCP) Dengan Menggunakan Teknik GPS dan Citra Satelit Untuk Perencanaan Perkotaan” di laman http://awhasyim.wordpress.com/2009/05/10/85/

      Semoga membantu, dan selamat mencoba.

      Salam,

  16. andhi mundirman

    Salam kenal…
    Untuk tujuan kecepatan perolehan data ketinggian dan akurasi..bapak menyarankan menggunakan apa…?
    1. GPS dengan metode transek atau jalur sampel rapat misal 15 x 15 m atau
    2. Menggunakan data SRTM..
    Tujuan dari kegiatan diatas untuk topografi “kontur” luas area +- 18 ha
    Mohon masukannya dan terima kasih banyak bantuannya.

    • Halo mas Andy salam kenal kembali, maaf baru sempat balasnya.

      Dengan pertimbangan kecepatan dan akurasi perolehan data, jelas terjadi kontradiksi, apalagi pilihannya hanya GPS dan SRTM. Maksudnya klo pingin cepat (gratis) perolehan data jelas SRTM yang unggul, karena data mudah diperoleh namun resolusinya 90m dibandingkan menggunakan GPS setiap 15m atau resolusi 15m, tentu butuh waktu pengerjaannya dan tambahan tenaga ekstra hehehe…Jadi, klo pertimbangannya adalah akurasi jelas GPS pemenangnya, dengan catatan gunakan yang tipe GEODETIC. Mohon dilihat kembali jawaban untuk sdr. Ikyusan, tentang perbedaan hasil rekam GPS dan Google Earth diatas.

      Salam.

  17. Dadang Onosogrem

    Ass. Wr. Wb. Pak Awhasyim,
    Bagaimana cara mengatasi perbedaan nilai elevasi (Z) > 50 m. hasil LiDAR dengan topografi aktual yang menggunakan Elipsoid, sedangkan untuk LiDAR menggunakan referensi vertikal dari EGS 2008. Mohon saran dan petunjuknya dan sebelumnya terima kasih banyak atas bantuannya.

  18. yedi andriyansyah

    salam kenal pak awHASWIN ! saya mau tanya gps apa yang cocok untuk pemula untuk pengukuran lahan kebun peladangan.dan berapa harga nya,terimakasih

  19. wyka

    Maaf pak awhasyim saya boleh minta no anda supaya saya bisa menghubungi anda terimakasih

  20. kusmanto

    bagaimana caranya mengambil koordinat pada google eart pada garis yang panjang

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s