LAPORAN PRAKTIKUM SURVEY GPSPENGOLAHAN BASELINE

Disusun oleh :MUHAMMAD AGUNG PAMUNGKAS(05111009)

JURUSAN TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS PAKUANBOGOR2013

I. Materi PraktikumMelakukan pengolahan data hasil pengukuran relatif dengan menggunakan GPS geodetik dari lapangan, menggunakan software Trimble Total Control

II. Maksud dan TujuanMahasiswa dapat mengolah hasil pengukuran GPS tipe geodetik di komputer

III. Waktu PelaksanaanHari dan tanggal pelaksanaan: MingguWaktu: 11.00-17.00 WIBTempat: Laboratorium Geodesi

IV. Alat dan Bahan1. Data hasil pengukuran GPS2. Perangkat komputer3. Software pengolahan data GPS : Trimble Total control (TTC)4. Alat tulis5. USBV. Dasar TeoriPada pengolahan data GPS, secara garis besar terdiri dari 3 tahapan yaitu :1. Tahap pengolahan baseline2. Tahap perataan jaringan GPS3. Tahap transformasi datum dan koordinatPada tahap pertama pengolahan GPS, terdapat beberapa kriteria untuk mendaptkan hasil pengolahan baseline yang handal yaitu dengan melakukan hal-hal sebagai berikut :1. Prosedur pengukuran yang baik2. Penggunaan perangkat lunak yang tepat3. Prosedur pengolahan yang benarAdapun penggunaan perangkat lunak yang tepat yaitu :1. Menggunakan perangkat lunak yang sesuai spesifikasi2. Pemilihan penggunaan perangkat lunak tergantung dari ketelitian posisi hasil hitungan yang diharapkan3. Menurut (Rizos, 1995), spesifikasi untuk ketelitian dan keperluan disajikan Ilmiah: ketelitian kurang dari 1 ppm Geodesi: ketelitian antara 1-10 ppm Surveying: ketelitian lebih besar 10 ppm4. Untuk keperluan bersifat ilmiah ( ilmiah dan geodesi ) biasanya digunakan perangkat lunak ilmiah seperti Bernese, GAMIT, GIPSY. Sedangkan untuk keperluan praktis (survey dan pemetaan) digunakan perangkat lunak komersial seperti SKIPro, GPsurvey, TTC dan lain-lain

Pada pengolahan baseline sering disebut primary adjusment. Pada prinsipnya pengolahan baseline dimaksudnkan untuk menghitung vektor baseline antara dua titik yang terlibat. Untuk mendapatkan harga vektor baseline yang paling baik biasanya diperlukan beberapa kali pengulangan, bergantung pada pengalaman personil pengolahan data yang bersangkutan dalam pengoptimalan penggunaan pilihan pilihan perangkat lunak pengolahan baseline yang digunakan. Pengolahan setiap baseline harus menggunakan seluruh data dari semua satelit yang diamati. Pengolahan baseline dilakukan dengan 4 tahap kegiatan antara lain :1. Pembuatan project pengolahan data GPS2. Download raw data GPS3. Penentuan parameter pengolahan data GPS4. Pengolahan baselineVI. Langkah KerjaMenggunakan Software Trimble Total Control (TTC)1. Membuka Program TTC dengan cara start TTC2. Klik new project ok

3. Setelah itu akan muncul select a template klik staticok, setelah itu akan muncul gambar seperti berikut :

4. setelah itu klik project system ( pilih coordinat system group dan zone sesuai daerah yang dilakukan pengukuran) dan datum Transformation WGS 1984, Geoid Model EGM 96).

5. Kemudian masukkan seluruh data pengukuran jaringan GPS1. Klik tombol Import

2. Klik Receiver Raw Data (pilih folder tempat data, beri tanda semua file data karna disini diconvert ke Rinex file data 13o dan 13n ) sebgai contoh data berada di folder D:PRKT1/RINEX

3. Klik tombol Open Select all data yang 13o dan 13n (format Rinex)

4. Isikan nama titik, dan tinggi Antena(Antena Height), perikasa juga type Antena dan Measured To (pengukuran antena).

5. klik tombol OK6. setelah data di import hasilnya seperti gambar berikut

6. Input koordinat titik ikat/ReferensiInput koordinat titik ikat adalah menginputkan harga koordinat titik ikat yang betul, yang nantinya dijadikan sebagai titik awal hitungan, langkah pekerjaanya adalah sebagai berikut :1. Double klik titik ikat dilayar ( Bako)2. Pilih Properties maka muncul gambar pilih geo WGS 84 dan isikan data titik ikat klik assign

3. Selesai memasukan koordinat titik ikat, kembali ke menu utama. Sekarang di layar simbol titik ikat yang sudah di input koordinatnya berubah jadi segitiga.

VII. Menghitung BaselineMenghitung baseline adalah mengitung perbedaan koordinat kartesian 3 D antara dua titik yang diukur secara bersamaan dilapangan, dari gambar dibawah ini dapat dilihat yang menghubungkan dua buah titik menunjukan bahwa antara dua titik tersebut dapat dihitung baselinenya. Baseline dapat dihitung satupersatu atau dihitung sekaligus. Langkah-langkah baseline satu per satu adalah sebagai berikut :1. Klik tombol Process2. Klik garis baseline yang akan dihitung3. Setelah itu tekan ikon Process GPS Baseline4. Selanjutnya tekan Ok5. Hasilnya dapat dilihat dengan menekan ikon Baseline Processing Report

Untuk menghitung baseline sekaligus (semua baseline), dapat dilakukan dengan cara :

1. Dalam kondisi tidak ada baseline yang terpilih

2. Tekan Tombol Ikon Process GPS Baseline

3. Selanjutnya tekan Ok

4. Untuk melihat hasil baseline keseluruhan, tekan Ikon Baseline Processing Report

5. Setelah tampil hasil hitungan dilayar dalam format HTML, selanjutnya simpan file hasil hitungan tersebut ke direktori tertentu (misalnya ke direktori hasil) dengan cara klik menu File kemudian pilih Save As.

File ini diperlukan untuk bahan laporan praktikum, ( sebagai contoh hasil hitungan baseline dapat dilihat pada lampiran tulisan ini

VIII. Menghitung Koordinat (Adjusment)Untuk mendapatkan koordinat akhir masing-masing titik yang diukur maka dilakukan hitung perataan koordinat(Adjusment). Langkah hitunganyadalah sebagai berikut : 1. Klik Tombol Adjusment

2. Klik Ikon/Tombol Point

3. Klik Adjust disetiap type Free, Biased dan National Biased.

4. Tunggu beberapa saat

5. Setelah selesai hasilnya dapat dilihat dengan menekan tombol Report

6. Setelah tampil hasil hitungan Adjusment dilayar dalam format html, selanjutnya simpan file hasil hitungan tersebut ke direktori tertentu (misalnya direktori hasil) dengan cara klik menu File kemudian pilih Save As.

File ini diperlukan untuk bahan laporan praktikum, ( sebagai contoh hasil hitungan baseline dapat dilihat pada lampiran tulisan ini

IX. ANALISA SEDERHANA HASIL HITUNGAN BASELINEUntuk melihat hasil hitungan baseline baik tidaknya dapat dilihat dari beberapa item hasil hitungan sebagai berikut :1. Solution type : untuk jarak dibawah 20 Km hasilnya Fix (Baik), Float (kurang)2. Variance Ratio : makin besar makin baik3. Reference Variance : makin kecil makin baikCatatan :1. Ikuti prosedur pengukuran GPS yang benar ( Lokasi Terbuka, lama pengamatan cukup sebanding dengan jarak antar titik2. Referensi ke Buku SURVEI DENGAN GPS (Dr.Hasanudin Z.Abidin)

LAMPIRAN 1HAIL HITUNGAN BASELINE

LAMPIRAN 2HASIL HITUNGAN KOORDINAT (ADJUSTMENT)

a. Pengamatan Satelit

Pengamatan satelit adalah model penentuan posisi titik-titik di permukaan bumi dimana posisi titik dinyatakan dengan melakukan pengukuran terhadap konstelasi satelit. GPS (Global Positioning System) merupakan salah satu sistem dari model pengamatan satelit yang ada.

Gambar. 7. Pengukuran Titik Dasar Teknik dan Pengikatan Bidang Tanah

GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. GPS dapat digunakan setiap saat tanpa bergantung pada waktu dan cuaca. Karena karakteristiknya ini, penggunaan GPS dapat meningkatkan efisiensi dan fleksibilitas pelaksanaan pengukuran dengan memperpendek waktu pelaksanaan dan menekan biaya operasional.GPS mempunyai ketinggian orbit yang cukup tinggi dan jumlah satelit yang relatif banyak sehingga dapat meliput wilayah yang cukup luas dan dapat digunakan oleh banyak orang pada waktu yang bersamaan.Berdasarkan pengamatan satelit, titik dasar teknik diukur dengan cara : 1) Static PositioningPenentuan posisi secara static positioning adalah penentuan posisi dari titik-titik yang statik (diam). Penentuan posisi tersebut dapat dilakukan secara absolut maupun differensial, dengan menggunakan data pseudorange dan atau fase. Karakteristik secara umum :a) Memerlukan waktu pengamatan yang lama (dalam selang waktu jam).b) Perhitungan dilakukan baseline per baseline yang kemudian diikuti perataan jaringan.c) Perhitungan dapat dilakukan dengan ambiguity float (cycle ambiguity dianggap sebagai bilangan pecah) atau ambiguity fixed (cycle ambiguity dijadikan bilangan bulat).d) Ukuran lebih pada suatu epoch pengamatan biasanya banyak.e) Ketelitian posisi yang diperoleh mm sampai cm.Metoda pengamatan satelit ini dilakukan untuk pengukuran titik dasar teknik orde 2 atau 3.

2) Rapid StaticPenentuan posisi secara rapid static pada dasarnya adalah survai statik dengan waktu pengamatan yang lebih singkat. Metoda ini bertumpu pada proses penentuan ambiguitas fase yang cepat . Karakteristik secara umum :a) Lama pengamatan bergantung pada panjang baseline, jumlah satelit serta geometri satelit.b) Berbasiskan differential positioning dengan menggunakan data fase.c) Persyaratan mendasar ; penentuan ambiguitas fase secara cepat.d) Memerlukan geometri satelit yang baik, tingkat bias dan kesalahan data yang relatif rendah, serta lingkungan yang relatif tidak menimbulkan multipath.e) Satu baseline umumnya diamati dalam dua sesi pengamatan.f) Ketelitian posisi yang diperoleh cm.Metoda pengamatan satelit ini dilakukan untuk pengukuran titik dasar teknik orde 4.

3) Stop and GoPada metoda penentuan posisi ini, titik-titik yang akan ditentukan posisinya tidak bergerak sedangkan receiver GPS bergerak pada titik-titik dimana pada setiap titiknya receiver yang bersangkutan diam beberapa saat di titik-titik tersebut. Karakteristik secara umum :a) Moving receiver bergerak dan stop (selama beberapa menit) dari titik ke titik.b) Ambiguitas fase pada titik awal harus ditentukan sebelum receiver bergerak.c) Selama pergerakan antara titik ke titik, receiver harus selalu mengamati sinyal GPS (tidak boleh terputus).d) Berbasiskan differential positioning dengan menggunakan data fase.e) Ketelitian posisi yang diperoleh cm.Metoda pengamatan satelit ini dilakukan untuk pengukuran titik dasar teknik orde 4.

1) Spesifikasi Teknik a) Rencana/desain jaringan harus dibuat di atas fotocopy peta topografi yang meliputi; desain dan geometris jaringan. Perencanaan ini harus memperhitungkan kekuatan jaringan titik dasar teknik.b) Jumlah baseline yang membentuk suatu loop paling banyak adalah 4 (empat) buah baseline. Setiap stasiun dihubungkan dengan minimal tiga buah baseline non trivial yang diperoleh dari minimal 2 (dua) session pengamatan yang berbeda.c) Tiap baseline sebaiknya terdistribusi secara merata di seluruh jaringan yang ditunjukkan dengan jarak yang relatif sama. Sekurang-kurangnya terdapat 10 (sepuluh) persen common baseline sehingga dapat dilakukan pemeriksaan konsistensi pengukuran.d) Pengamatan satelit GPS carrier phase dipergunakan dalam model penentuan posisi relatif untuk menentukan komponen baseline antara 2 (dua) titik.e) Teknik pengamatan dilakukan secara Rapid Static ataupun Static dengan lama pengamatan yang disesuaikan dengan panjang baseline, dengan syarat; tersedia 6 satelit, GDOP yang lebih kecil dari 8 (delapan), kondisi atmosfer dan ionosfer yang memadai dan interval antar epoch 15 detik.f) Terdapat minimal satu titik sekutu yang menghubungkan dua session pengamatan dan lebih diharapkan menggunakan baseline sekutu.g) Pengamatan satelit tidak dilakukan dengan elevasi dibawah 15.h) Ketinggian dari antena harus diukur pada tiap titik sebelum dan sesudah data dari satelit dicatat. Kedua data ketinggian tersebut tidak boleh berbeda lebih dari 2 mm.

2) Peralatan a) Seluruh pengamatan harus mempergunakan receiver GPS geodetic yang mampu mengamati codes dan carrier phase.b) Receivers single frequency (L1) dapat digunakan tetapi penggunaan dual frequency (L1 dan L2) lebih diharapkan.c) Jika omni-directional antena tidak dapat dipakai, antena-antena pada titik-titik yang diamati bersamaan harus diorientasi ke arah yang sama.d) Pada titik dimana pemantulan sinyal GPS mudah terjadi (seperti pantai, danau, tebing, bangunan bertingkat), antena harus dilengkapi dengan ground plane untuk mengurangi pengaruh dari multi-path.e) Komponen dari sutu receiver harus dari merk dan jenis yang sama, dan harus memakai centering optis.f) Minimal digunakan 3 (tiga) receiver GPS secara bersamaan selama pengamatan.

3) Pengolahan Data a) Seluruh reduksi baseline harus dilakukan dengan menggunakan software processing GPS yang sesuai dengan receiver yang digunakan.b) Proses reduksi baseline harus mampu menghitung besarnya koreksi troposfer dan koreksi ionosfer untuk data pengamatan.c) Untuk setiap baseline di dalam jaringan titik dasar teknik orde 2, standard deviasi (s) hasil hitungan dari komponen baseline toposentrik (dN, dE, dH) yang dihasilkan oleh software reduksi baseline harus memenuhi hubungan berikut :sN sMsE sMsH 2 sM, dimana :sM = [10 2 + (10d) 2 ] / 1,96 mm, dimana d adalah panjang baseline dalam kilometer. d) Pada baseline yang diamati 2 (dua) kali, untuk baseline < 10 km, komponen lintang dan bujur dari kedua baseline tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,03 meter. Komponen tinggi tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,06 meter. Sedangkan untuk baseline > 10 km, komponen lintang dan bujur dari kedua baseline tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,05 meter. Komponen tinggi tidak boleh berbeda lebih besar dari 0,10 meter.e) Perataan jaring bebas dan terikat dari seluruh jaring harus dilakukan dengan menggunakan software perataan kuadrat terkecil yang telah dikenal.f) Integritas pengamatan jaringan harus dinilai berdasarkan : (1) Analisis dari baseline yang diamati 2 kali.(2) Analisis terhadap perataan kuadrat terkecil jaring bebas(3) Analisis perataan kuadrat terkecil untuk jaring terikat dengan titik berorde lebih tinggi.g) Akurasi komponen horizontal jaring akan dinilai terutama dari analisis elips kesalahan garis 2D yang dihasilkan oleh perataan jaring bebas untuk setiap baseline yang diamati.h) Semi major axis dari elips kesalahan garis (1s) harus lebih kecil dari harga parameter r yang dihitung sebagai berikut ;titik dasar teknik orde 2 : r = 15 (d + 0,2)titik dasar teknik orde 3 : r = 30 (d + 0,2), dimana ;r = panjang maksimum untuk semi major axis (mm).d = jarak dalam Km