Pengenalan GNSS dan Aplikasinya – Part 1

Pengenalan GNSS – Dewasa ini, perkembangan dunia survei dan pemetaan semakin pesat terutama di bidang teknologi dan informasi. Jika kita dahulu mengenal teknologi konvensional untuk melakukan pengukuran seperti penggunaan total station, theodolite, edm, waterpass, dan lain sebagainya. Di era modern ini kita mengenal teknologi yang mengandalkan satelit dalam akuisisi data kegiatan survei dan pemetaan. Teknologi ini lazim kita sebut dengan GPS.
GPS sendiri merupakan kepanjangan dari Global Positioning System yang mana merupakan sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki serta dikelola oleh Amerika Serikat.

Pada tulisan ini kita akan sedikit membahas tentang pengertian GPS secara umum, beberapa kelebihan GPS dibandingkan dengan metode terestris, posisi dan sistem koordinat, serta beberapa tipe GPS berdasarkan kegunaannya.

GPS-IIRM

Gambar 1. Ilustrasi Satelit Pemancar di Luar Angkasa

PENGUKURAN GPS SECARA UMUM

Pengukuran menggunakan GPS sendiri merupakan sebuah akronim dari istilah yang sesungguhnya, karena istilah yang benar adalah GNSS. GNSS merupakan kepanjangan dari Global Navigation Satellite System dimana ketika melakukan pengukuran menggunakan GNSS kita tidak hanya mengandalkan satelit dari GPS melainkan juga beberapa satelit lain seperti Glonass dari Rusia, Galileo dari Eropa, Beidou dari China, dan lain sebagainya. Hanya saja beberapa receiver yang beredar di pasaran Indonesia saat ini kebanyakan baru bisa menerima sinyal dari GPS dan Glonass.

Receiver adalah perangkat penangkap sinyal satelit dari luar angkasa yang lazim kita sebut dengan nama GPS Geodetic. Perangkat ini biasanya terdiri dari beberapa bagian dimana tiap bagian memiliki fungsi masing masing yang saling ter-sinkron satu sama lain.

Dalam sistem GNSS sendiri didesain untuk memberikan informasi posisi dan kecepatan tiga dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa tergantung waktu dan cuaca dan secara simultan. Pada era sekarang ini GNSS sudah sangat banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi terutama aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi ataupun perubahan posisi.

Jika dibandingkan metode pengukuran konvensional, GNSS mempunyai banyak kelebihan dan keuntungan. Baik dari segi operasional maupun dari segi kualitas data yang disajikan. Sebelum hal itu dijelaskan lebih lanjut, ada baiknya dalam postingan kali ini kita membahas beberapa konsep dasar tentang posisi dan sistem koordinat serta metode dalam penentuan posisi.

POSISI DAN SISTEM KOORDINAT

Posisi suatu titik biasanya dinyatakan dengan koordinat (dua dimensi atau tiga dimensi) yang mengacu pada suatu sistem koordinat tertentu. Sistem koordinat sendiri didefinisikan dengan menspesifikasi dari tiga macam parameter, diantaranya:

  1. Lokasi titik nol dari sistem koordinat
  2. Orientasi dari sumbu sumbu koordinat
  3. Besaran (kartesian, curvilinear) yang digunakan untuk mendefinisikan posisi suatu titik dalam sistem koordinat tersebut

Dalam penentuan posisi suatu titik di permukaan bumi, titik nol dari sistem koordinat yang digunakan dapat berlokasi di pusat massa bumi atau bisa kita sebut sistem koordinat geosentrik, maupun di salah satu titik di permukaan bumi atau bisa kita sebut dengan istilah sistem koordinat toposentrik.

Sistem koordinat geosentrik banyak digunakan dalam metode-metode penentuan posisi ekstra-terestris yang menggunakan satelit dan benda benda langit lainnya. Sedangkan sistem koordinat toposentrik banyak digunakan untuk metode metode pengukuran terestris.

Pada penentuan posisi menggunakan GNSS, hasil pengukuran di permukaan bumi disajikan dalam koordinat kartesian tiga dimensi (X,Y,Z) dan dalam sistem koordinat WGS 84 (World Geodetic System 1984). Koordinat kartesian tersebut kemudian ditransformasan menjadi koordinat geodetik (j,l,h) seandainya diperlukan.

BEBERAPA KELEBIHAN GNSS

Ada beberapa hal yang membuat metode pengukuran mengguanakan GPS Geodetic / GNSS memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode konvensional, diantaranya :

  1. GNSS / GPS Geodetic dapat digunakan setiap saat tanpa tergantung waktu dan cuaca
  2. Satelit-satelit GNSS mempunyai ketinggian orbit yang cukuo tinggi yaitu sekitar 20.000 km di atas permukaan bumi serta dengan jumlah yang relatif cukup banyak. Hal ini menjadikan GNSS dapat meliput wilayah yang cukup luas sehingga dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus.
  3. Penggunaan GPS Geodetic dalam penentuan posisi relatif tidak terlalu terpengaruh dengan kondisi topografis daerah survei dibandingkan dengan penggunaan metode terestris.
  4. Posisi yang ditentukan oleh GNSS / GPS Geodetic mengacu ke suatu datum global yang relatif teliti dan mudah direalisasikan, yaitu datum WGS 84.
  5. GNSS dapat memberikan ketelitian posisi yang spektrumnya cukup luas. Dari yang sangat teliti (orde millimeter) sampai orde meter.
  6. Pemakaian sistem GNSS tidak dikenakan biaya.
  7. Lebih efisien dalam waktu, biaya operasional, dan tenaga.
  8. Celah untuk memanipulasi data pada pengukuran GNSS lebih sulit dibandingkan menggunakan metode terestris
  9. Relatif mudah dipelajari sekalipun oleh orang awam yang belum pernah menggunakan.

KLASIFIKASI GPS MENURUT KEGUNAAN DAN FUNGSINYA

Ada beberapa pengklasifikasian receiver jika dilihat dari kegunaannya. Dilihat dari fungsinya, secara umum receiver GPS/GNSS dapat di-klasifikasi-kan sebagai berikut

1

Gambar 2. Skema Pembagian Klasifikasi Receiver GNSS

1. Tipe Navigasi

Receiver GPS/GNSS untuk penentuan posisi pada dasarnya dibagi atas beberapa tipe. Tipe navigasi (navigation type) atau  yang kadang kita sebut dengan tipe genggam (handheld receiver). Tipe ini umumnya digunakan untuk penentuan posisi absolut secara instan yang tidak menuntut ketelitian terlalu tinggi. Receiver ini dapat memberikan ketelitian posisi 3-4 meter. Beberapa merk tipe handheld sering kita jumpai di pasaran di Indonesia dengan harga relatif murah, diantarnya Garmin e-trex, maggelan, garmin street, dsb.

 

Gambar 3. Contoh Receiver Tipe Navigasi

Gambar 3. Contoh Receiver Tipe Navigasi

 

2. Tipe Mapping/Pemetaan

Tipe selanjutnya adalah Tipe Pemetaan, seperti halnya pada tipe navigasi, receiver  yang tergolong pada tipe ini juga sama sama memberikan data pseudorange (Kode C/A). Hanya saja disini terdapat beberapa perbedaan, pada receicver tipe pemetaan data yang direkam dipindahkan atau didownload ke komputer untuk proses lebih lanjut.

Oleh sebab itu, tidak seperti tipe navigasi, receiver tipe pemetaan dapat digunakan untuk penentuan posisi secara diferential. Penjelasan tentang tipe tipe penentuan posisi akan kita babar lebih lanjut di postingan selanjutnya. Dalam hal ini, ketelitian yang dapat diperoleh adalah sekitar 1-2 meter. Beberapa contoh aplikasi yang dapat digunakan memakai receiver tipe pemetaan diantaranya aplikasi survei dan pemetaan geologi pertambangan, peremajaan peta, serta pembangunan dan peremajaan basis data SIG (Sistem Informasi Geografis).

Beberapa merk yang beredar di pasaran yang dapat diklasifikasikan sebagai tipe pemetaan diantaranya ; Leica GS-20, Trimble Pathfinder, Magellan ProMark-X, Astech Reliance, dsb.

Gambar 4. Contoh Receiver Tipe Pemetaan Leica GS20

Gambar 4. Contoh Receiver Tipe Pemetaan Leica GS20

3. Tipe Geodetic

Setelah membahas tentang kedua tipe receiver, kini kita membahas tipe yang ketiga. Yaitu, tipe Geodetic. Dimana dari ketiga receiver GNSS, tipe GPS Geodetic adalah jenis receiver GPS yang relatif paling canggih, paling mahal, serta memberikan data yang paling akurat. Oleh sebab itu, GPS Geodetic ini umumnya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang menuntut ketelitian tinggi dari orde milimeter sampai orde centimeter. Seperti apa sajakah contohnya? Beberapa contoh aplikasi yang menggunakan tipe geodetic diantarnya, pengadaan titik-titik kontrol geodesi, pemantauan deformasi, studi geodinamika, dan lain sebagainya.

Berdasarkan pada jumlah data yang dapat diamati, tipe ini dibagi menjadi beberapa klasifikasi. Tipe Satu Frekuensi (L1) dan Tipe Dual Frekuensi (L1 dan L2). Gelombang L1 membawa dan merekam data pseudorange dan data fase atau kode P (Y) dan C/A beserta pesan navigasi. Sedangkan gelombang L2 membawa kode P(Y) dan pesan navigasi.


Jangan Lupa Baca Juga : 


Pada saat ini banyak receiver tipe geodetic yang dikeluarkan oleh beberapa vendor besar seperti Leica, Topcon, Sokkia, dan juga ada beberapa vendor yang mulai merambah pasar ini.

Gambar 5. Contoh Receiver Tipe Geodetic dari Topcon

Gambar 5. Contoh Receiver Tipe Geodetic dari Topcon

Demikian informasi mengenai pengenalan GNSS kaitannya dengan aplikasinya di bidang survei dan pemetaan. Jika ada pertanyaan silakan tinggalkan tulisan di kolom komentar dibawah. Jangan lupa share artikel berikut ini agar setiap orang tahu apa itu GNSS dan apa kaitannya dengan dunia Survei Pemetaan. Jika membutuhkan jasa pengukuran dan pemetaan silakan hubungi kami untuk informasi lebih lanjutnya.

 

(Visited 2,866 times, 10 visits today)

2 thoughts on “Pengenalan GNSS dan Aplikasinya – Part 1

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *