Mengenal Apa Itu Geoid, Undulasi, dan Tinggi Orthometrik

jasaukurtanah.com – Ketika kita melakukan pengukuran menggunakan GNSS/GPS nilai ketinggian yang kita dapatkan sesungguhnya adalah ketinggian diatas elipsoid. Bukan diatas Geoid. Oleh karena itu, kita memerlukan besaran nilai undulasi untuk mendapatkan tinggi orthometrik diatas titik tersebut

Sebelum berbicara lebih jauh tentang undulasi, ada baiknya kita mulai pembahasan dari Geoid. Mari kita ulas bersama-sama

Definisi Geoid

Salah satu product dari keilmuan Geodesi adalah penentuan bentuk serta ukuran bumi yang termasuk di dalamnya adalah menentukan medan gaya berat bumi dalam dimensi ruang dan waktu

Permodelan bentuk bumi selama ini dilakukan dengan pendekatan ellipsoid yang merupakan bentuk ideal dengan asumsi bahwa tingkat kerapatan pada permukaan bumi bersifat homogen

Namun pada kenyataan di lapangan, tingkat kerapatan di permukaan bumi bersifat heterogen dikarenakan adanya beberapa bentuk topografi yang tidak berarturan seperti gunung, lautan, daratan, dan lain sebagainya yang membuat elipsoid berubah bentuk menjadi sebuah bentuk yang lain. Bentuk inilah yang dinamakan Geoid

Geoid merupakan salah satu permodelan bentuk permukaan bumi dengan suatu bidang yang mempunyai nilai potensial yang sama.

Geoid adalah permodelan bentuk bumi yang mendekati keadaan sebenarnya. Bisa juga difefinisikan sebagai bidang ekuipotensial yang berimpit pada permukaan air laut rata-rata

Sementara menurut Wikipedia

Geoid adalah bidang ekuipotensial yang mendekati permukaan laut rata-rata. Secara geometrik, permukaan tersebut diorientasikan relatif terhadap suatu bidang ekipotensial teoritik yang potensial gayaberatnya

Bentuk geometri bidang ekuipotensial teoritik tersebut dipilih sebagai ellipsoid putaran yang mewakili bentuk bumi sesungguhnya (bumi normal). Selain dari itu, ellipsoid tersebut didefinisikan mempunyai kriteria-kriteria sebagai berikut:

Massa ellipsoid sama dengan massa bumi sesungguhnya,
Densitas massanya homogen,
Pusat ellipsoid berimpit dengan pusat massa bumi sesungguhnya,
Kecepatan sudut rotasi ellipsoid sama dengan kecepatan sudut rotasi bumi sesungguhnya.

Bidang ellipsoid tersebut dikenal pula dengan istilah ellipsoid referensi. Jarak antara satu titik di geoid dengan titik pasangannya di permukaan ellipsod (sepanjang arah normal ellipsoid) dinamakan sebagai undulasi geoid

Kedua, menggunakan perhitungan dari persamaan dengan metode yang sudah ada (menggunakan data gravimetric)

Jangan Lupa Baca Juga :

Geoid adalah bidang ekuipotensial bumi yang dianggap berhimpit dengan permukaan air laut rata-rata. Untuk mengetahui bidang geoid diperlukan pengukuran gaya berat. Saat ini digunakan beberapa pendekatan model secara global diantaranya EGM 96, EGM 2008, dll.

Namun di Indonesia model global tersebut masih memilki ketelitian yang cukup rendah ( kurang lebih 1 meter ) karena masih relative sedikit lokasi pengukuran gaya berat di Indonesia

Geoid juga disebut sebagai permodelan bumi yang sesungguhnya, karena itu secara praktis geoid dianggap berhimpit dengan permukaan laut rata-rata (Mean sea level-MSL)

Jarak geoid terhadap ellipsoid disebut Undulasi geoid (N)

Nilai dari undulasi tidak sama di semua tempat, hal ini disebabkan ketidakseragaman sebaran densitas massa bumi

Untuk keperluan aplikasi geodesi, geofisika dan oseanografi dibutuhkan nilai geoid dengan ketelitian yang cukup tinggi

Geoid biasanya digunakan pada saat pengukuran menggunakan waterpass/sipat datar. Untuk mendapatkan besaran nilai tersebut ada beberapa cara. Pertama melalui pengukuran sipat datar yang dikombinasikan dengan GPS

Perkembangan teknologi penentuan posisi dengan satelit saat ini seperti penentuan posisi dengan satelit GPS, telah dapat menentukan koordinat baik kearah horizontal maupun arah vertical dengan mudah, cepat dan dengan biaya yang relatif murah

Namun ketinggian yang didapat dari penentuan posisi dengan satelit mengacu terhadap ellipsoid, sementara ketinggian yang umum digunakan sehari-hari adalah ketinggian yang mengacu pada geoid atau tinggi orthometrik

Beberapa Cara Untuk Menetukan Besaran Nilai Geoid

Permodelan Geoid atau Model Geopotensial pada prinsipnya dapat diturunkan dari data gaya berat sebagai data utamanya

Data gaya berat dapat diperoleh dengan cara sebagai berikut

Pengukuran secara terestris menggunakan gravimeter
Memanfaatkan data udara dari Air Borne Gravimetry
Menentukan Geoid dengan teknologi satelit secara geometrik dan sistem dinamik

Cara Mendapatkan Besaran Tinggi Orthometrik

Untuk mendapatkan tinggi orthometrik dari tinggi ellipsoid diperlukan data tambahan lain yaitu undulasi geoid(N)

dengan adanya undulasi maka tinggi orthometrik dapat dihitung dari tinggi ellipsoid dengan persamaan H=h-N

Ada beberapa metoda untuk mendapatkan harga undulasi diantaranya metoda geometrik dan metoda gravimetrik

Pada metoda geometrik, undulasi dihitung dari kombinasi data ketinggian posisi satelit dengan ketinggian dan pengukuran sipat datar (levelling)

Sedangkan pada metoda gravimetrik, undulasi dihitung dari data gaya berat terestris dan model geopotensial global (koefisien potensial gayaberat global)

Sampai saat ini telah banyak dipublikasikan model-model geopotensial gaya berat global yang dikeluarkan oleh beberapa institusi seperti OSU91A (Ohio State University), EGM96 (kerjasama NIMA, NGSF dan OSU), GPM98CR (Goddard Space Flight Center (GSFC)), PGM2000A dan lain-lain

Menentukan Nilai Undulasi Melalui Web SRGI

Menentukan besaran undulasi juga dapat dilakukan secara online melalui web SRGI. Data yang diperlukan hanya berupa nilai koordinat yang didapatkan dari pengukuran GPS

Sistem koordinat yang diperlukan sebagai data input di web tersebut adalah sistem koordinat geografis dan datum vertikal yang digunakan pada hasil perhitungan web ini adalah EGM 2008

Sebagai catatan, ketika garis lintangnya berada pada lintang selatan dan garis bujurnya berada bujur barat maka nilainya diberi tanda negatif

Gambar 1-Menentukan Nilai Undulasi Via Web SRGI — Gambar 3-Menentukan Nilai Undulasi Via Web SRGI

Masukkan nilai informasi yang diperlukan kedalam kolom Coordinate. Kemudian Klik “Hitung”, maka akan didapatkan hasil sebagai berikut

Gambar 4-Perhitungan Nilai Undulasi Via Web SRGI

Dari web tersebut memberikan nilai undulasi dengan tiga tingkat ketelitian, yaitu 1’, 2.5’, dan 5’
Angka tersebut menunjukkan kerapatan grid pada geoid yang digunakan.

Semakin rapat gridnya, maka akan semakin detail dan teliti, sehingga jika nilainya adalah tiga angka di atas, maka 1’ akan memberikan hasil dengan ketelitian yang lebih tinggi dibandingkan 2.5’ dan 5’

Beberapa sumber untuk penulisan artikel ini