PEMETAAN PERANAN GEODESI

PEMETAAN PERANAN GEODESI

PENGANTAR ILMU GEODESI

Definisi  Geodesi

Geodesi merupakan salah satu cabang keilmuan tertua yang berhubungan dengan lingkungan fisik bumi yang secara semantik tersusun atas kata-kata dari bahasa Yunani,

Geo = γη = bumi                                               “geo daisia” = “ dividing the earth”

daisia = δαιω = I divide

1.1 Pengertian Geodesi

Geodesy is the science of measuring and portraying the earth’s surface (Helmert, 1880). Geodesy is the discipline that deal with the measurement and representation of the earth, incuding its gravity field, in a three-dimentional time varying space (Associate Committee On Geodesy and Geopysics, 1973)

Menurut kedua definisi diatas, secara harfiah, menurut Helmert, Geodesi diartikan sebagai pengetahuan tentang pengukuran dan penjelasan serta penggambaran tentang permukaan bumi. Sedangkan menurut Komisi Asossiasi Geodesi dan Geofisik adalah disiplin ilmu yang membahas tentang pengukuran dan reprentasi dari bumi, mencakup medan gravitasinya dalam tiga dimensi beserta variasi waktu.

Ilmu –ilmu yang mendukung Geodesi, menurut Vanicek (1982) adalah :

1. Ilmu yang utama meliputi :

• Matematika
• Fisika
• Komputer

2. Ilmu lainnya adalah :

• Hidrografi
• Geografi
• Ekologi
• Proyek Keteknikan
• Manajemen kota
• Batas wilayah
• Manajemen Lingkungan
• Astronomi
• Pengetahuan Amosfir
• Geologi
• Geofisik
• Oseanografi
• Pengetahuan Spasial

Apabila disiplin Geodesi diibaratkan sebagai pohon, maka yang menjadi akar adalah 3 (tiga) ilmu utamaya yaitu Matematia, Fisika dan Komputer. Sebagai akar, ilmu tersebut harus dikuasai dengan baik.Muara dari Geodesi adalah pada pemetaan (mapping). Peta yang dimaksud disini bukan hanya sekedar gambar mati saja, melainkan dapat digunakan untuk membentuk sistem informasi geografis (SIG),  Jadi pengertian peta akan lebih luas, bukan sekedar gambar saja.

Adapun tujuan Geodesi pada garis besarnya ada 2 (dua) yaitu

:a. Ilmu Murni Geodesi (Geodesy Science)

b. Segi Praktis (Mapping ~ Pemetaan)

Geodesy Science mempelajari bentuk dan besarnya bumi, ukuran bumi, pergerakan kutub dan sejenisnya. Sedangkan Mapping lebih bergerak pada bidang praktis atau keteknikan (engineering), misalnya penentuan posisi kapal di laut, pembangunan pelabuhan, pendukung ilmu teknik sipil seperti : staking out jalan (jalan raya, jalan kereta api, saluran irigasi dan sebagainya), uit zet bangunan, pengkaplingan dan sebagainya.Seperti halnya ilmu-ilmu yang lain, maka dalam perjalanannya Geodesi berinteraksi dengan ilmu lain dan berkembang, artinya tidak hanya pada pengukuran bentuk dan besar bumi, pemetaan dan sejenisnya, tetapi berkembang ke keruangan (spasial). Perkembangan tersebut adalah menuju ke Geomatika.

1.2 Perkembangan Ilmu Geodesi Ke Geomatika

Perkembangan ilmu Geodesi pada saat ini mengarah ke Geomatika. Berikut ini akan dijelaskan sekilas tentang Geomatika.

• Geomatics is a term used to describe the science and technology of dealing with earth measurement data. Its includes collection, sorting, management, planning and design, storage, and presentation. It has application in all disciplines and professions that use earth-related spasial data ( Kavanagh, 2003 )
• Some examples of these disciplines and profession include planning, geography, geodesy, infra structure engineering, agriculture, natural resources, environment, land devision and regristrasion, project engineering, and mapping.

Menurut Kavanagh, Geomatik jauh lebih luas dbanding dengan Geodesi, karena salah satu aplikasi dari Geomatika adalah Geodesi. Beberapa negara sudah menggunakan istilah Geomatika untuk mengganti Geodesi, misalnya Australia, Kanada, Malaysia dan sebagainya. Sedangkan negara Belanda masih menggunakan Geodesi. Untuk di Indonesia, beberapa Perguruan Tinggi sudah mulai transisi menggunakan Geomatika, misalnya Unversitas Gajah Mada Jogjakarta dan ITS Surabaya.Dalam Geomatika, sebagai pusat tetap menggunakan komputer, lalu didukung adanya beberpa aplikasi untuk Penginderaan Jauh (Remote Sensing), Field Survey, Digital data, Electronic Data dan sebagainya.

1.3 Peta

Peta yang sekarang sering kita lihat dan jumpai baik di toko buku, di Instansi, Perguruan Tinggi dan sebagainya pada saat ini umumnya penampilannya relatip menarik. Jika menengok kebelakang, keberadaan peta pada zaman dahulu tidaklah sebaik saat ini dari segi penampilan, hal ini karena keterbatasan peralatan maupun perlengkapan yang ada pada saat itu. Akan tetapi tentang bentuk dan ketelitiannya apakah sejelek yang diperkirakan? Jawabannya sangat relatif, artinya bergantung pada peta zaman sekarang yang akan dibandingkan dengan peta pada zaman dahulu, karena dapat saja peta saat ini dibuat asal jadi, lalu dihiasi dengan warna-warni supaya terlihat menarik (tetapi ketelitian geometris maupun koordinatnya sangat kecil).

1.3.1 Pengertian dan Fungsi Peta

Bermula dari ketersediaan peta, selanjutnya proses perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan fisik (terutama) dapat berjalan dengan baik. Peta yang beredar di masyarakat cukup banyak ragamnya, tetapi belum tentu peta yang didapatkan sesuai dengan apa yang diinginkan. Misalnya saja pengguna peta ingin merencanakan suatu tempat untuk rencana pengolahan limbah industri serta lokasi pembuangannya. Untuk keperluan tersebut didapatkan peta topografi dengan skala 1 : 50.000. Pertanyaannya apakah dengan peta tersebut sudah cukup? ataukah masih membutuhkan peta lain yang lebih mengenai sasaran dalam arti lebih besar skalanya, lebih banyak dan detail tampilan obyek-obyeknya dan sebagainya. Sebelum membahas lebih jauh tentang peta, maka apa yang dimaksud dengan peta? Apa fungsi dan kegunaan peta? Peta merupakan sumber informasi. Sehingga dengan adanya peta seharusnya orang menjadi mengerti atau lebih mengerti dari sebelum mendapatkan peta, tetapi kalau dengan keberadaan peta malah membuat orang menjadi tidak mengerti dan bingung, maka peta tersebut dapat dikatakan peta yang tidak atau kurang baik. Kurang baik disini diartikan sebagai kurang komunikatif, kurang teliti, kurang penjelasan dan sejenisnya. Fungsi peta secara umum dikelompokkan menjadi 4 (empat) bagian utama yaitu memperlihatkan posisi (baik posisi horisontal maupun posisi vertikal dari suatu tempat), memperlihatkan ukuran, memperlihatkan bentuk dan menghimpun dan menseleksi. Sedangkan kegunaan peta antara lain untuk perencanaan peletakan bangunan-bangunan fisik (jalan, gedung, jembatan, dam, pelabuhan), perencanaan peletakan mesin-mesin berat, perencanaan pematokan (staking out) yaitu merealisasikan gambar di peta untuk diukur di lapangan, hitungan volume dan luas, perencanaan tata ruang (RTRW, RDTRK, RTRK) dll.

1.3.2 Penggolongan Peta

Secara garis besar, peta dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok berdasarkan :

A. Sifat

Berdasarkan sifatnya, peta dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua) bagian yaitu:

a, Peta topografi

Peta topografi dimaksudkan sebagai gambaran yang merupakan sebagian atau seluruh permukaan bumi yang digambar pada bidang datar dengan cara tertentu dan skala tertentu yang mencakup unsur-unsur alam saja, unsur buatan manusia saja atau keduanya. Contoh unsur-unsur alam adalah gunung, sungai, danau, laut, vegetasi dan sebagainya. Sedangkan contoh unsur-unsur buatan manusia adalah rumah, jembatan, gardu listrik, gudang, pelabuhan dan sebagainya.

b. Peta tematik

Peta tematik dimaksudkan sebagai peta yang memuat atau menonjolkan tema (unsur) tertentu. Walaupun temanya tertentu, tetapi sering peta tersebut membutuhkan “tempat” untuk wadah peta ini yaitu peta topografi. Oleh karena itu terkadang dalam peta tematik masih ada beberapa unsur pada peta topografi yang ikut pada lembar peta tersebut.

Contoh peta tematik:

1.         peta jaringan (jaringan pipa air minum, peta jaringan jalan, jaringan telekomunikasi, jaringan listrik, jaringan irigasi dll)

2.         peta ketinggian (kontur, Digital Terrain Model / Digital Elevation Model)

3.         peta tata guna lahan (land use) seperti sawah, hutan, kebun, ladang

4.         peta penyebaran penduduk

5.         peta batas administrasi, dll.

B. Macam Peta

Berdasarkan macamnya, peta dapat digolongkan menjadi 2 (dua) bagian yaitu :

1.      Peta garis

Peta garis didapat dari survei lapangan yaitu pengukuran di lapangan yang selanjutnya dihitung dan terakhir disajikan dalam bentuk plotting pada kertas, kalkir ataupun pada drafting film. Ada pula peta garis yang didapat dari foto udara yang diproses dengan cara mengeplotkan hasil foto tersebut sedemikian rupa sehingga tergambar menjadi peta garis.

2.      Peta foto

Peta foto didapat dari survei udara yaitu melakukan pemotretan lewat udara pada daerah tertentu dengan aturan fotogrametris tertentu. Sebagai gambaran pada foto dikenal ada 3 (tiga) jenis yaitu foto tegak, foto miring dan foto miring sekali. Yang dimaksud dengan foto tegak adalah foto yang pada saat pengambilan objeknya sumbu kamera udara sejajar dengan arah gravitasi( tolerensi <3o), sedangkan yang disebut dengan foto miring sekali apabila pada foto tersebut horison terlihat. Untuk foto miring, batasannya adalah antara kedua jenis foto tersebut. Secara umum foto yang digunakan untuk peta adalah foto tegak (Wolf, 1974).

C. Skala Peta

Pembagian peta berdasarkan skalanya masih belum ada kesepakatan antara ahli. Salah satu pendapat yang membagi peta berdasarkan skalanya, peta tersebut dikelompokkan menjadi 3 (tiga) bagian yaitu

Skala besar

Peta dikatakan skala besar jika bilangan skalanya kurang dari atau sama dengan 10000 atau skala 1 : 10000

Skala sedang

Peta dikatakan skala sedang jika bilangan skalanya lebih dari 10000 sampai dengan kurang dari atau sama dengan 100000 atau skalanya antara 1 : 10000 > skala sedang 1 : 100000

Skala Kecil

Peta dikatakan skala kecil jika bilangan skalanya lebih besar dari 100000 atau skalanya < 1 : 100000

1.3.3 Desain dan Tata Letak Peta

Desain peta memegang peranan penting dalam hal menciptakan peta yang menarik. Peta yang indah, menarik, warna-warni yang bagus perlu diperhatikan apakah peta tersebut memang baik secara geometris maupun kartografis. Kalau tidak, maka peta tersebut hanya merupakan “hiasan” saja tanpa memberi arti posisi dan informasi yang benar. Jadi peta yang baik haruslah mencakup kebenaran dari segi geometris dan kartografis dan ditunjang adanya desain dan penampilan yang menarik. Untuk menghasilkan peta yang semacam ini barangkali relatif mahal dari segi biaya. Misalnya dengan adanya kombinasi warna, tentunya akan lebih mahal dibanding dengan peta “hitam-putih”.

1.3.4 Pertimbangan Dalam Mendesain Peta

Ada beberapa pertimbangan dalam mendesain peta, pertimbangan tersebut meliputi maksud dan tujuan peta, skala peta, penyajian symbol, proyeksi peta, warna yang digunakan, jenis dan ukuran huruf dan angka serta tata letak informasi tepi. Oleh karena itu banyak sekali peta yang beredar di masyarakat dengan berbagai bentuk, simbol, warna dan lain sebagainya. Hal ini sah-sah saja asal sesuai dengan kaidah kartografi yang berlaku yaitu bahwa peta merupakan sumber informasi yang harus dapat membuat jelas bagi penggunanya, kebenaran geometris dan penyajian yang menarik.

1.3.5 Tata Letak Informasi

Pada PetaSetiap lembar peta yang disebut juga dengan blad peta, berisi beberapa informasi yang menerangkan tentang peta itu sendiri serta bagian-bagian atau tata letak dari informasi yang menerangkan isi peta tersebut. Umumnya tata letak informasi pada peta meliputi :

• muka peta : tempat dimana seluruh gambar (yang dipetakan)
• informasi batas : berada di daerah batas yang mencakup grid, graticule dan arah/tujuan
• informasi tepi : mencakup skala (grafis, numeris), dasar tinggi, arah orientasi, nomor peta, lembar peta, jenis proyeksi, sejarah peta, referensi yang digunakan, sistem satuan yang digunakan garis batas dan garis tepi

Berdasarkan definisi klasik dari Helmert (1880), Geodesi  adalah ilmu tentang pengukuran dan pemetaan permukaan bumi. Menurut Torge (1980), definisi ini juga mencakup permukaan dasar laut. Meskipun definisi klasik tersebut sampai batas tertentu masih berlaku, tetapi ia tidak dapat menampung perkembangan ilmu geodesi yang terus berkembang dari waktu ke waktu. Sedangkan untuk definisi modern, yaitu seperti yang dijabarkan oleh International Association of Geodesy sebagai berikut,

Geodesi adalah disiplin ilmu yang mempelajari tentang pengukuran dan perepresentasian dari bumi dan benda-benda langit lainnya, termasuk medan gaya beratnya masing-masing, dalam ruang tiga dimensi yang berubah dengan waktu.

Definisi modern lainnya  diberikan oleh OSU (2001) yaitu sebagai berikut,

Geodesi adalah bidang ilmu inter-disiplin yang menggunakan pengukuran-pengukuran pada permukaan Bumi serta dari wahana pesawat dan wahana angkasa untuk

• mempelajari bentuk dan ukuran Bumi, planet-planet dan satelitnya, serta perubahan-perubahannya
• menentukan secara teliti posisi serta kecepatan dari titik-titik ataupun obyek-obyek dari permukaan bumi atau yang mengorbit Bumi dan planet-planet dalam suatu sistem referensi tertentu
• Serta mengaplikasikan pengetahuan tersebut  untuk berbagai aplikasi ilmiah dan rekayasa dengan menggunakan matematika, fisika, astronomi, dan Ilmu computer.

Kini teknik geodesi tidak lagi hanya berhubungan dengan survei dan pemetaan. Perkembangan teknologi komputer dijital telah memperluas ruang lingkup keilmuan dan keahlian teknik geodesi. Peta telah dikelola sebagai informasi geografis berkomputer. Itu sebabnya dunia internasional telah mengadopsi terminologi baru yaitu Geomatika atau Geoinformatika. Geomatika dapat didefinisikan sebagai berikut,

Geomatics is the modern scientific term referring to the integrated approach of measurement, storage and display of the descriptions and location of earth-based data, often termed spatial data. These data come from many sources, including earth orbiting satellites, air and sea-borne sensors and ground based instruments. It is processed and manipulated with state of the art information technology using computer software and hardware. It has applications in all disciplines which depend on spatial data, including navigation, geology and geophysics, mining, civil engineering, oceanography, land development and land ownership and tourism. It is fundamental to all the geoscience disciplines which use spatially related data.

Peranan Keilmuan Geodesi

Berdasarkan definisi terkini Geodesi yang diberikan oleh IAG, bidang kajian utama geodesi terbagi menjadi 3 bagian yaitu penentuan posisi, penentuan medan gaya berat, dan variasi temporal dari posisi dan medan gaya berat, dimana domain spasialnya adalah Bumi beserta benda-benda langit lainnya. Setiap bidang kajian di atas mempunyai spektrum yang sangat luas, dari teoretis sampai praktis, dari bumi sampai benda-benda langit lainnya, dan juga mencakup matra darat, laut, udara, dan juga luar angkasa. Beberapa peranan Keilmuan Geodesi diantaranya,

1. PENENTUAN POSISI

Ilmu geodesi pasti akan identik dengan hal penentuan posisi, dan begitu pula kebalikannya. Posisi (suatu titik) dapat dinyatakan secara kualitatif maupun kuantitatif. Apabila dilihat secara kuantitatif posisi suatu titik dinyatakan dengan koordinat, baik dalam ruang satu, dua, tiga, maupun empat dimensi (1D, 2D, 3D, 4D).

Untuk menjamin adanya konsistensi dan standardisasi, perlu ada suatu sistem dalam menyatakan koordinat. Sistem ini disebut sistem referensi koordinat, atau secara singkat disebut sistem koordinat, dan realisasinya umumnya dinamakan kerangka referensi koordinat Posisi titik dipermukaan bumi umumnya ditetapkan dalam suatu sistem koordinat terestris (CTS: Conventional Terrestrial System). Titik nol dari sistem koordinat terestris ini dapat berlokasi di titik pusat massa bumi (sistem koordinat geosentrik), maupun di salah satu titik di permukaan bumi (sistem koordinat toposentrik). Sementara itu posisi titik di ruang angkasa (posisi satelit, dan benda langit) biasanya ditetapkan dalam suatu sistem koordinat celestial/ sistem Inersia (CIS: Conventional Inersial System). Survey untuk penentuan posisi dari suatu jaringan di permukaan bumi, dapat dilakukan secara terestris maupun ekstra-terestris. Pada survey dengan metoda terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap target atau obyek yang terletak di permukaan bumi. Sementara itu pada survey penentuan posisi secara ekstra-terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan dengan melakukan pengamatan atau pengukuran terhadap benda-benda langit atau obyek di angkasa, seperti bintang, bulan, dan quarsar, maupun juga benda-benda atau obyek buatan manusia yaitu berupa satelit.

1. PENENTUAN MEDAN GAYA BERAT BUMI

Salah satu tujuan dari ilmu geodesi diantaranya adalah menentukan bentuk dan ukuran bumi termasuk didalamnya menentukan medan gaya berat bumi dalam dimensi ruang dan waktu. Bentuk bumi didekati melalui beberapa model diantaranya ellipsoida yang merupakan bentuk ideal dengan asumsi bahwa densitas (kerapatan) bumi homogen. Sementara itu kenyataan sebenarnya, densitas massa bumi yang heterogen dengan adanya gunung, pegunungan, lautan, cekungan,dataran, dan lain-lain akan membuat ellipsoid berubah menjadi Geoid. Geoid memiliki peran yang penting dalam berbagai hal seperti untuk keperluan aplikasi geodesi, oseanografi, dan geofisika. Contoh untuk bidang geodesi yaitu penggunaan teknologi GPS dalam penentuan tinggi orthometrik untuk berbagai keperluan praktis seperti rekayasa, survei, dan pemetaan membutuhkan infomasi geoid teliti. Pada prinsipnya geoid (model geopotensial) dapat diturunkan dari data gaya berat sebagai data utamanya yang distribusinya mencakup seluruh permukaan bumi. Akurasi suatu model geopotensial terutama ditentukan oleh kualitas data gaya berat, selain juga ditentukan oleh formulasi matematika yang digunakan ketika menurunkan model tersebut. Data gaya berat dapat diperoleh dari pengukuran secara terestris menggunakan gravimeter, dari udara dengan teknik air borne gravimetry, dan diturunkan dari data satelit (satelit sistem geometrik seperti satelit altimetry (wilayah laut) dan satelit sistem dynamic seperti GRACE dan GOCCE, serta melalui interpolasi untuk wilayah-wilayah yang tidak ada data gayaberatnya.

1. PEMANTAUAN DINAMIKA SISTEM BUMI

Dahulu orang menganggap bumi bersifat statis. Seiring dengan adanya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, paradigma bumi statis berubah menjadi bumi dinamis, yang mana memang secara riil bahwa bumi merupakan sistem yang dinamis. Dinamika pergerakan bumi mempunyai spektrum yang sangat luas, dari skala galaksi sampai skala pergerakan lokal pada kerak bumi. Bumi bergerak bersama-sama galaksi kita relatif terhadap galaksi-galaksi lain. Bumi berputar besama sistem matahari kita di dalam galaksi kita. Bumi mengorbit mengelilingi matahari bersama planet-planet lainnya. Bumi berputar terhadap sumbu rotasinya, dan kerak-kerak bumi juga bergerak (relatif sangat lambat) relatif satu terhadap lainnya. Akibat pergerakan kerak bumi ini muncul gunung, gunungapi, dan pegunungan, serta mengakibatkan terjadinya letusan gunungapi, gempa bumi, longsor, dan bencana alam lainnya. Salah satu domain dari geodesi adalah pemantauan sistem bumi, dalam hal ini ditujukan seperti untuk pendefinisian sistem koordinat, dan dinamika sistem koordinat. Selain itu peran serta geodesi dalam memantau dinamika sistem bumi yaitu ikut berkontribusi dalam pemantauan potensi dan mitigasi bencana alam seperti aktivitas vulkanis gunungapi, gempa bumi, longsor (landslide), penurunan tanah (land subsidence), dan lain-lain.

Refferensi:

1. http://geodesy.gd.itb.ac.id
2. http://en.wikipedia.org/geodesi
3. Hasanuddin Z. A. 2000. Geodesi Satelit. Jakarta: Pradnya Pramitq

Referensi

Airlinghaus, S.L., (1996), Pratical and Book of spatial Statistic, CRC Press. Florida.

Godschalk, D.R., T. Beatley, P. Berke, D.J. Brower and E.J. Kaiser, (1999), Natural Hazard Mitigation : Recasting Disaster Policy and Planning, Island Press, Washington, D.C.

Santoso, D., (1991), Longsoran pada batuan dan tanah : Teknis dan mitigasinya. Seminar mekanisme fisis bencana kebumian dan mitigasinya, 12 Juli, Bandung.

Setyadi, B., (2002), Synopsis Kajian sistem informasi mitigasi bencana. Laboratorium Geodesi Departemen Teknik Geodesi ITB. (Tidak dipublikasikan) Bandung.