mudah untuk ditransmisikan melalui sistem telemeti radio atau sistem telemetri satelit.

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Ukuran: px
Mulai penontonan dengan halaman:

Download "mudah untuk ditransmisikan melalui sistem telemeti radio atau sistem telemetri satelit."

Transkripsi

1 2 TlNJAUAN PUSTAKA 2.1 Sitem Buoy Pelacak Data Parameter Laut Sistem instrumentasi elektronik terdiri dari unit yang secara bersama digunakan untuk melakukan suatu pengukuran dan penyimpanan hasil pengukuran tersebut. Telah banyak penelian yang dilakukan untuk mengambil data oseanografi dan berbagai pula cara yang dilakukan, misalnya dengan menggunakan kapal riset atau dengan melepas atau menempatkan buoy pada lokasi yang menjadi daerah kajian (JAMSTEC, 2000). Akan tetapi yang menjadi permasalahan krusial adalah sistem yang digunakan memerlukan biaya operasional yang sangat tinggi, sehingga perlu dicari solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut. Pengambilan data pada suatu perairan diperlukan instrumen yang khusus, dengan sistem yang mampu mengintegrasikan data, merekam dan memancarkan ke stasiun penerima. Data yang dapat di kumpulkan bwpa parameter fisika laut dan instrumen ini dinamakan oceanografic buoy system yang dapat mengintegrasikan sistem pengiriman, sistem penerima dan penganaliia (Lindsay, 2002). Untuk mendisain suatu sistem akuisisi data di laut menurut Borden et al. (1997) perlu diperhatikan beberapa aspek penting seperti: 1) Sistem data dapat dengan mudah dipindahkan ke dalam sistem pengolah dan mudah untuk ditransmisikan melalui sistem telemeti radio atau sistem telemetri satelit. 2) Konstruksi sistem buoy harus stabil, dan sistem catu daya memenuhi kebutuhan alat dan tahan seha di bawah air. 3) Buoy hams mempunyai ketahan selama berada di laut aspek biaya pembuatan, material yang digunakan, mudah cara pemasangannya dan dapat dibuat berulang apabila diperlukan. Studi tentang pemetaan arus laut lokal menggunakan konstruksi pelampung dan GPS dilakukan juga di Cobscook Bay Resource Center yang bekerjasama dengan Island Instikrte, mengajarkan kepada para mahasiswa tentang cara mengkonstruksi alatnya. Bahan yang digunakan adalah dari pipa PVC 04, panjang 150 cm. Cara mengkonstruksi pipa PVC setelah ditutup rapat bagian bawahnya kemudian isi pipa dengan pasir atau batu agar pipa bediri tegak dan mengapung dipermukaan setinggi 1520 cm dan tempatkan

2 GPS di dalamnya, tutup bagian atas dan beri bendera tanda. Cara mengoperasikan hanyutkan alat beberapa jam di laut dalam kondisi GPS hidup, kemudian angkat dan bansfer data track dari GPS menggunakan komputer dan software Arcview (Cobmk Bay Resource Center, 2003). Burwell (1997) melakukan tes drifter dengan model trawoy, tes ini dilakukan di Tampa Bay. Tes dilakukan dengan melepas drifter selama 6 jam diperairan Tampa Bay dan beliau membandingkan track yang dihasilkan oleh GPS dalam drifter dan track yang dihasilkan dari pengukuran GPS di atas perahu selama hanyut mengikuti drifter. Bushnell (1995) rnelakukan penelitian pola am permukaan di utara Brasil yang diduga sebagai daerah eddy, menggunakan konsbuksi yang dirancang oleh Sybrandy and Niiler (1991) dan dikenal sebagai Global Lagrangian Drifters (GLD), konsbuksi ini dirancang selain mempunyai sistem penyimpanan data setiap satu jam juga dilengkapi dengan sistem pemancar yang dapat memancarkan data setiap 16 jam sekali. Hickey et a1.(2003) melakukan penelitian tentang pola dan kecepatan anrs permukaan di daerah eddy menggunakan drifter yang dirancang oleh Davis untuk daerah cleawater. Penelitian ini dilakukan di pantai dekat Washington dan utara Oregon dengan tujuan ingin melihat pengaruh eddy terhadap periran pantai barat Amerika Serikat. 2.2 Global Positioning System (GPSJ Konsep GPS diilhami oleh konsep sistem navigasi ashnomi yaitu suatu sistem penentuan posisi dengan bantuan benda-benda angkasa (matahari, bulan dan bintang). Navigasi Astronorni bukan saja pengamatan dan perhitungan yang hams lebih teli akan tetapi tidak dapat dilakukan setiap saat dan dalam berbagai cuaca (Ackroyd and Lorimer, 1994). Siitem GPS mulai direncanakan sejak tahun 1973 oleh Angkatan Udwa Amerika Serikat (Easton, 1980), dan pengembangannya sampai sekarang ini ditangani oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Konsep dasar penentuan posisi dengan GPS adalah dengan melakukan pengamatan tettadap beberapa satelit secara simultan, dan tidak hanya terhadap satu satelit saja, seperti halnya menentukan posisi pada bidang datar yaitu membaring beberapa benda acuanlobyek baringan, (Abidin et a/.,1995). GPS dapat juga dikatakan sebagai sistem radio navigasi dan penentuan posisinya menggunakan satelit. Dewasa ini sistem satelit di dunia ini dikuasai oleh Amerika dan

3 kependekan dari Navigation Satellite 77ming and Ranging Global Positioning System, dan sistem yang dimiliki oleh Rusia dengan nama GLONASS kependekan dari Global Navigation Satellife System. Sistem yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca didisain untuk memberikan posisi dan kecepatan dalam tiga dimensi dan juga informasi mengenai waktu secara kontinyu diseluruh dunia. Sampai dengan akhir November 1994 terdapat 25 satelit navigasi yang mengorbil (Abidin,l995). Posisi yang dinformasikan oleh GPS adalah posisi tiga dimensi (3D) dinyatakan dalam Lintang, Bujur dan tinggilaffitude, akan tetapi biasanya pernyataan posisi hanya dalam dua dimensi (20) yaitu lintang dan bujur saja. Menurut Well et a1.,(1986) sistem penentuan posisi global, GPS terdiri dari tiga segmen utama yaitu segmen angkasa (space segmenf) yang terdiri atas satelit-satelit GPS, segmen sistem kontrol (control system segment) terdiri atas stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol sateli yang pusatnya terdapat di Colorado Springs (USA), dan segmen pemakai (user segmenf) ternlasuk alat-alat penerima dan pengolah sinyal dan data GPS. Pengukuran posisi menggunakan GPS dibantu oleh satell GPS yang bequmlah relatif banyak, yaitu 25 satelit Oleh karena tingginya orbit satelit GPS yaitu sekiir km di atas permukaan bumi, maka GPS dapat meliput wilayah yang cukup luas dan dapat digunakan oleh banyak orang pada saat yang bersamaan serta tidak bergantung pada batas-batas geograiis maupun batas-batas alam. Dalam penentuan posisi tidak terpengaruh oleh kondisi topografis daerah, tidak seperti halnya penentuan posisi dengan cara konvensional (baringan) yang menuntut saling keterlihatan antara posisi yang ditentukan dengan benda-benda yang menjadi obyek baringan. GPS mengacu pada suatu datum global yang dinamakan Wcdd Geodetic System (WGS) 1984, sehingga dimanapun kita menentukan posisi akan berdasar pada datum yang sama (Krakisky dan Wells, 1971). Penggunaan sistem GPS sampai dengan saat ini tidak dikenakan biaya, sehingga investasi yang perlu disediakan hanyalah alat untuk menerima sinyal beserta perangkat keras dan lunak untuk pemrosesannya. Oleh karena kemajuan teknologi elektronika maka alat GPS sekarang ini cenderung lebih kecil ukurannya, lebih murah harganya dan lebih baik kualitas data yang diberikan serta lebih tinggi keandalannya. Pengoperasian alatnya dalam menentukan posisi suatu titik relatif lebih mudah dan tidak banyak mengeluarkan

4 tenaga dan waktu bila dibandingkan dengan metode konvensional (baringan). Data yang terkumpul tidak dapat dimanipulasi tidak seperti halnya dengan data yang diperoleh dari metode konvensional (Abidin,1995). 2.3 Metode-metode Penentuan Posisi dengan GPS Metode penentuan posisi dengan GPS pada dasamya dapat dikelompokkan menjadi beberapa rnetode (Abidin,1995) yaitu : 1) Metode penentuan posisi secara absolut 2) Metode penentuan posisi secara diffrensial, 3) Metode penentuan posisi statik (static pos#ioning), 4) Metode penentuan posisi kinematik (kinematic positioning), 5) Metode penentuan posisi statik singkat static), 6) Metode penentuan posisi pseudo-kinematik, 7) Metode penentuan posisi stop-and-go, 8) Metode penentuan posisi kombinasi Metode penentuan secara absolut Metode ini merupakan metode yang paling mendasar dari GPS atau metode yang paling awal direncanakan oleh pihak miliir Amerika Serikat untuk memberikan pelayanan navigasi terutama bagi perseorangan. Tingkat keteliian metode karena adanya pengaruh Seledive Availability (SIA) rnenjadi 100 m horizontal dengan selang kepercayaan 95%, sedangkan tanpa pengaruh SIA keteliian menjadi rn dengan selang kepercayaan 95%. Metode ini dalam pengoperasiannya cukup dengan menggundtan satu buah pesawat penerima GPS, penentuan posisi dengan metode absolut seperti diperlihatkan pada Gambar 2. ketelitian tinggi. Aplikasi utama metode ini untuk navigasi dan penentuan posisi untuk tingkat

5 1 Penerima GPS - Gambar 2 Penentuan posisi dengan metode absolut Metode penentuan secara diferensial Kesalahan Se!ective Availability (SIA) dapat diperbaiki dengan beberapa metode seperti metode dilferensial, metode penentuan statik, metode penentuan kinematik, metode penentuan statik singkat, metode penentuan pseudo-kinernatik. Dan sekian banyak metode untuk memperbaiki penentuan posisi dengan GPS, yang paling mudah pengerjaannya adalah metode Dfirential GPS (DGPS). Dalam rnetode ini dikenal dua metode yaitu menggunakan metode koreksi pseudorange dan metode koreksi lintang dan bujur (Abidin,1995). Dari kedua Metode DGPS tersebut yang paling baik adalah metode dengan koreksi pseudorange dengan tingkat kesalahan sebesar 13 rn secara horizontal dengan selang kepercayaan 95%. Akan tetapi sistem ini sangat mahal karena harus tersedia perangkat khusus (SkyFix Reference station) pada stasiun awan di darat untuk mengirimkan nilai-nilai koreksi posisi, juga pada GPS yang digunakan harus terpasang alat penerima nilai-nilai koreksi posisi,yang dikmmkan atau yang dinamakan 'MultiFix' (multi reference DGPS) (Wibisono,l995). Metode DGPS dengan koreksi lintang dan bujur, disamping harganya lebih murah dan hanya memerlukaan dua buah penerirna GPS, lebih mudah cara pengoperasiannya. Metode DGPS koreksi lintang dan bujur mulai digunakan kurang lebih lima tahun setelah GPS mulai diperkenalkan (Ackroyd and Lorimer, 1994). Penentuan posisi menggunakan metode diferensial yaitu posisi suatu titik ditentukan relatif terhadap titik lain yang telah diketahui kwrdinatnya (titik acuan) dengan mengurangkan data yang diamati oleh dua penerima GPS dalam waktu yang bersamaan

6 sehingga beberapa kesalahan dan bias dapat dihilangkan yang pada akhimya akan meningkatkan ketelitian. Metode ini juga sangat tergantung pada jarak antara titik acuan dengan titik yang akan ditentukan posisinya, semakin pendek jarak maka pengukuran semakin efektif dan sebaliknya. Metoda DGPS dengan koreksi lintang dan bujur secara garis besar menggunakan nilai koreksi yang diperoleh pada stasiun acuan untuk mengoreksi posisi yang akan ditentukan pxisinya. Tingkat ketelitian metode DGPS dengan koreksi pseudorange adalah sebesar 1,3 m atau kurang dalam bentuk akar kuadrat rataanlrooi Mean Square (RMS), sedangkan dengan DGPS dengan koreksi lintang dan bujur adalah lebih kecil atau sama dengan 20 m dalam bentuk RMS (Takeda et a1.,1998). DGPS lintang dan bujur dengan pengamatan yang lebih lama akan mempertinggi tingkat ketelitiannya (Abidin, 1995). Penentuan posisi menggunakan metode diferensial seperti diperlihatkan pada Gambar 3. Aplii utama penggunaan metode ini adalah untuk su~ei pemetaan, su~ei geodesi, maupun navigasi berketelitian tinggi. I Posisi yang ditentukan Posisi Acuan I L Garnbar 3 Penentuan posisi dengan metode diferensial. I Metode penentuan posisi statik (static positioning) Metode ini adalah menentukan posisi dari titik-titik yang tidak bergerak. Penentuan posisi dengan metode ini dapat dilakukan dengan cara absolut maupun diferensial, dalarn pengamatan umumnya dilakukan baseline per baseline atau jarak titik monitor ke titik-titik yang ditentukan sehingga membentuk suatu jaringan atau kerangka kemudian diikuti dengan perataan jaringan.

7 Biasanya memerlukan waktu pengamatan satu sampai dua jam dari titik ke titik atau lebih tergantung keperluan, keandalan dan ketelitian posisi yang dipemleh umumnya tinggi (ode mm sampai cm). Aplikasi adalah untuk penentuan titik-titik kontrol pada su~ei pemetaan maupun suwei geodetik, ilustrasi penggunaan metode penentuan posisi statik seperti diperlihatakan pada Gambar 4 berikut ini. Stasiun Monitor Vektor baseline. Gambar 4 Metode penentuan posisi statik Metode penentuan posisi kinematik (kinematic positioning) Metode ini adalah menentukan posisi dati titik-titik yang bergerak dan penerima GPS tidak dapat atau Mak mempunyai waktu untuk berhenti pada titik-titik tersebut. Penentuan posisi dilakukan dengan cara diferensial pseudorange, biasanya digunakan untuk navigasi udara (pesawat terbang) dan laut (kapal laut). Selain posisi juga dapat digunakan untuk menentukan kecepatan, percepatan dan ketinggian. Penentuan posisi kinematik seperti pada Gambar 5 berikut dibawahlni.

8 Gambar 5 Metode penentuan posisi kinematik Metode penentuan posisi statik singkat (rapid static) Pada dasamya metode ini adalah sama dengan metode statik, hanya waktu pengamatan yang lebih singkat (520 menit) sehingga dibutuhkan alat penerima GPS yang lebih mutakhir dan piranti lunak pemrosesan data yang lebih andal dan mutakhir. Aplikasi utama adalah untuk survei pemetaan, ilustrasi metcde ini diperlihatkan pada Gambar 6. Keterangan : 8 Stasiun Monitor 0 Titik yang posisinya ditentukan Gambar 6 Metode penentuan posisi statik singkat Metode penentuan posisi pseudo-kinernatik Dengan metode ini, penentuan posisi dilakukan dengan waktu pengamatan singkat (bebefapa menit) dengan selang waktu yang cukup lama sekitar satu jam atau

9 lebih, diharapkan mendapat perubahan geometri yang cukup. Metode ini juga baik untuk dgunakan pada saat kondisi lapangan maupun pengamatan tidak sesuai dengan penerapan metode statik singkat. Memerlukan sateli geometri yang baik, lingkungan yang relatif tidak menimbulkan rnukipath, berbasiskan metode diferensial. Tidak semua penerima GPS mempunyai mode operasional untuk metode pseudo-kinematik dan menuntut penggunaan piranti lunak pengolahan data GPS yang khusus. Karakteristik rnetode pseud*kinematik ini secara umum diperlihatkan pada Gambar 7. Gambar 7 Metode penentuan posisi pseudo-kinemalik Metode penentuan posisi stop-and-go Metode ini juga diiebut sebagai metode semikinematik karena metodenya hampir sama dengan metode kinematik, hanya pada metode ini titik-titik yang akan ditentukan posisinya tidak bergerak, sedangkan alat penerima GPS bergerak dari titik ke titik dan berhenti sejenak (selama beberapa menit) pada titik-titik tersebut. Selama pergerakan antara titik fe titik penenma GPS harus selalu rnengamati sinyal GPS (tidak boleh terputus), pengoperasiaannya berbasiskan metode diferensial, dan menuntut penggunaan piranti lunak pemrosesan data GPS yang khusus serta strategi operasional yang lebih ketat. Metode ini sangat tepat untuk penentuan posisi titik-titik yang jaraknya dekat satu sama lain serta berada pada daerah yang terbuka, metode ini diilutrasikan seperl, pada Gambar 8.

10 stop Keterangan: Stop 0 gp.. 0 Q., ; Statsiun Monitoc gi.go 0 Titik yang akan ditentukan posisinya go \ t stop0 0 ' stop go ' go O.. -a......, o, t $. ;>: stop 90 d stop - Gambar 8 Metode penentuan posisi sfopand-go Metode kombinasi Metode ini adalah merupakan gabungan dari beberapa rnetode untuk menentukan posisi pada saat kondisi topografi dan lingkungan tidak memungkinkan dilakukan hanya dengan satu metode saja, umumnya alat penerima GPS tipe Geodetic saat ini dapat melakukan metode-metode sew tersebut sebelumnya. Gambar 9 akan mengilustrasikan kombinasi antara metode pseudo-kinematic dengan skpandqo dan statik singkat dengan stop-andqo. statik singkat, Pseudo-kinematik dan stopandgo. --x dan slopendgo 0''. 0..? /.> \. "... peu&kinematlk.' penerima GPS Stasiun ; bergerak Monitor Monitor... 0 i <'0,., 0, ,.. / o*...i. D Gambar 9 Metcde kombinasi.

11 2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keteliian Menurut Well (1992) tingkat ketelitian posisi GPS yang didapat secara umum bergantung pada empat faktor yaitu : 1) Metode penentuan yang digunakan; metode penentuan posisi yang digunakan meliputi metode-metode yang telah disebutkan di atas seperti metcde absolut dan diferensial, metode static, rapid static, pseudc-kinematic, stopand-go, kinematik dan kombinasinya; 2) Geometri dan dishibusi satelit-satelit yang teramati; Geometri satelit meliputi jumlah satelit yang teramati, lokasi dan distribusi satelit serta lama pengamatan; 3) Ketelitian data yang digunakan ; Ketelitian data terdiri dari tipe data yang digunakan dan perolehan data dari kualitas penerima GPS serta pengaruh dari tingkat kesalahan dan bias; 4) Stategi dan pengolahan data yang diterapkan ; strategi pengolahanlpemrosesan data meliputi data reactime atau post process~'ng, strategi eliminasi dan pengkoreksian kesalahan dan bias, met& eliminasi yang digunakan. Dengan mengimplementasikan ke empat faktor di atas, GPS dapat rnemberikan ketelitian dengan spektrum yang luas. 2.5 Kesalahan-kesalahan dan Bias Dalam pengoperasian GPS terdapat beberapa jenis kesalahan dan bias yang dapat mempengaruhi data pengamatan. Kesalahan dan bias yang erat kaitannya dengan satelit antara lain adalah :(1) Kesalahan ephemeris ; 2) Selective availability (SIA); dan yang berkaitan dengan medium propogasi diantaranya (3) Bias ionosfer, (4) Bias tmposfer ; sedangkan yang berkaitan dengan lingkungan di sekitar penerima GPS antara lain (5) Multipath. Kesalahan dan bias di atas adalah sebagian dari kesalahan dan bias yang biasa diperhatikan dalam proses penentuan posisi dengan metcde diferensial, sedangkan kesalahan jam satelit dan kesalahan alat penerirna (reciever) GPS biasanya akan tereliminir dalam proses pengurangan data pengamatan atau dalam penyortiran waktu. Kesalahan dan bias seperti terangkum dalam Gambar 10.

12 Satelit GPS Kesalahan olbit (ephemrk) Kesslahan jam satelit K&ahan antena Pengamat. krau penmima Gambar 10 Kesalahan dan bias pengamatan GPS Kesalahan ephemeris (orbit) Kesalahan ephemeris (orbit) adalah kesalahan dimana orbit satelit yang diiampaikan oleh ephemeris satelit Mak sama dengan orbit satelit sebenamya, sehingga posisi satelit yang diiampaikan tidak sama dengan posisi satelit sebenarnya, pada akhimya mempengaruhi ketelitian posisi yang ditentukan. Semakin panjang baseline yang teramati, maka efek dari bias ephemieris satelit akan semakin terasa. Kasalahan orbit ini paling dominan diiebabkan oleh kesengajaan pemilik satelit atau yang diibut Selediw! Availabillify. Pereduksian efek dari kesalahan orbit dapat dilakukan beberapa cara diantaranya: terapkan metode differential positioning, perpendek panjang baseline, perpanjang interval waktu pengamatan. Gambar 11 memperfihatkan kesalahan ephemeris (kesalahan orbit). Posisi satela 0 pewjamat Gambar 11 Kesalahan orbit. Ketmngan : Efek dan keselahan cdit Psda Pewjamatan jarak (dp) : n dp=p-p' rad = komponen radial an; kornponen e!mg<rack Ut= kompen cms-track I

13 2.5.2 Selective availability(sa) Salah satu penyebab utama dari kesalahan tersebut adalah Selective Availability (SIA). Selective Availability ini adalah kesalahan-kesalahan yang secara sengaja dilakukan oleh pihak militer Amerika Serikat sebagai pemilik dan pengelola satelit GPS dan me~pakan suatu metode untuk mempmteksi keakuratan posisi absolut yang sangat tinggi dari GPS pada saat pengukuran (real-time). Keakuratan yang tinggi hanya untuk pihak mirier Arnerika Serikat dan pihak-pihak yang diberi izin, tingkat keakuratan posisi yang diberikan kepada para pengguna GPS umumnya hanya mencapai m secara horizontal dengan selang kepercayaan 95% (Admyd and Lorimer,l994). Kesalahan ini adalah kesengajaan pemberian kesalahan pada setiap satelit GPS yang beroperasi, lujuannya adalah untuk mempmteksi ketelitian posisi absolut secara reak time yang tinggi, dalam ha1 ini kesalahan yang diterapkan yaitu pada waktu satelit dan ephemeris satelit. Percobaan yang dilakukan oleh Georgiadou den Doucef, 1990 memperlihatkan bahwa ketika SIA tidak diterapkan maka ketelitian posisi absolut yang diperoleh adalah pada tingkat 15 m, sedangkan bila SIA diterapkan maka ketelitian poski absolut pada titik itu menjadi turun pada tingkat 100 m. Untuk mereduksi kesalahah ini dapat diterapkan cara-cara seperti: gunakan metode penentuan posisi diierensial secara statik, perpendek baseline (jarak antara dua stasiun pengamat) Bias ionosfer lonosfer adalah bagian dari lapisan atmosfer yang didalamnya terdapat elektron dan ion bebas yang mempengamhi perambatan gelombang radii. Jumlah elektmn dan ion bebas ini tergantung pada besarnya intensitas radiasi serta densitas gas pada lapiisan tersebut (Davies, 1990). Lapisan ionosfer berada pada ketinggian antara 60 sampai 1000 krn dari permukaan bumi, sedangkan satelit GPS memancarkan sinyal dari ketinggian kurang lebih km sehingga sinyal hams melaluilmenerobos lapisan ionosfer untuk sampai ke permukaan bumi seperti diperlihatkan pada Garnbar 12. Ion-ion bebas dalam lapisan ionosfer mempengaruhi sinyal GPS, dalam ha1 ini yang dipengamhi adalah kecepatan, arah dan kekuatan sinyalnya. Efek dari ionosfer yang terbesar adalah pada kekuatan sinyal yang diterima oleh penerima GPS, bila sinyal lemah maka posisi yang ditunjukkan akan menumn pula ketelitiannya. Oleh karena konsentrasi elektron tergantung pada aktivitas matahari seperti ditunjukkan pada Gambar 13, maka untuk mereduksi efek

14 ini sebaiknya lakukan pengamatan pada pagi atau malam hari, perpendek panjang baseline dan lakukan metode penentuan posisi diferensial. Mempenga~hi : Kecepatan Polarisasi kekuatan sinyal GPS pengamat Gambar 12 Bias ionosfer. Tgc mg3ntent i j I - -* matahari matahari Terbit terbenam WaMu lokal Gambar 13 Kandungan elektron sepanjang hari. I Bias trofosfer Troposfer adalah lapisan atmosfer nelral yang bebatasan langsung dengan permukaan bumi dan mempunyai ketebalan 9 sampai 16 km (tergantung tempat dan waktu) terlihat pada Gambar 14. Sinyal GPS untuk sampai ke antena penerima GPS hams melalui lapisan ini. Lapisan ini akan merefraksi sinyal, yang paling utama pengaruhnya terhadap kecepatan sinyal. Bila kecepatan berkurang maka antena GPS akan terlambat menerima sinyal sehingga pemrosesan penentuan posisi pada penerima GPS akan berkurang ketelitiannya. Untuk menghindari efek bias trofosfer dapat dilakukan dengan metode penentuan posisi diferensial, perpendek baseline, usahakan kedua stasiun pengamat berada pada ketinggian serta kondisi meteomlogi yang relatif sama.

15 Mempengaruht : Kecepatan. arah dari slnyal GPS Pengamat Gambar 14 Bias trofosfer Multipath Kesalahan mutipath disebabkan oleh adanya sinyal yang masuk pada antena penerima GPS berasal dari dua atau lebih lintasan yang berbeda, maksudnya satu sinyal berasal langsung dari satelit sedangkan sinyal yang lain berasal dari pantulan-pantulan benda-benda yang berada di sekeliling antena. Benda-benda tersebut seperti : jalan raya ; gedung; danau; laut; dan kendaraan, bentuk bidangnya dapat be~pa bidang horizontal, vertikal, maupun miring. Oleh karena perbedaan lintasan menyebabkan sinyal-sinyal tersebut berinterferensi ketika diterima antena mengkibatkan kesalahan pada hasil pengamatan. Tranquilla dan Carr (1991) mengelompokkan multipath menjadi 3 kelompok yaitu : 1) Refleksi yang terkumpul dalam suatu daerah yang luas akan menyebabkan kesalahan kurang lebih 10 m; 2) Refleksi yang bersifat spekuler dari benda serta pemlukaan reflektif disekitar antena akan menyebabkan kesalahan aitara 2 sampai 6 m:' 3) Refleksi dari perrnukaan air akan menyebabkan kesalahan kurang lebih 10 m. Efek multipath yang terjadi seperti diperlihatkan pada Gambar 15 di bawah ini.

16 - Efek mutipath = resultan(l+p)-l Gambar 15 Efek multipath. Untuk menghindari efek ini ada beberapa pendekatan yang dapat dilakukan antara lain : 1) Stasiun pengamatan dan penempatan antena harus diauhkan dari benda-benda yang diperkirakan akan memantulkan sinyal; 2) Gunakan antena GPS yang baik dan tepat atau antena yang lebih tahan terhadap mottipath; 3) Di bawah antena pasang suatu bidang yang dapat mengabsorsi sinyal yang datang dari bawah horizontal antena; 4) Jangan gunakan satelit yang berelevasi rendah, karena pada dasamya satelit yang berelevesi rendah sangat mudah mengalami proses pemantulan; 5) Lakukan pengamatan yang relatif panjang, diharapkan dengan panjangnya pengamatan didapatkan satelit-satelit dengan elevasi tinggi. 2.6 Total Prosentase Kesalahan GPS Kesalahan-kesalahan yang diterangkan di atas memberikan konbibusi pada tingkat akurasi kinerja GPS. Pada.awalnya kesalahan terbesar disumbangkan oleh kesalahan Selective Availability (SIA) rnencapai m, akan tetapi sejak tanggal 1 Mei 2000 kesalahan ini sudah ditiadakan sehingga tingkat akurasi pengukuran posisi menggunakan GPS menjadi lebih tinggi. Pada Tabel 1 disajiian prosentase kesalahan pengukuran menggunakan GPS.

17 Tabel I Prosentase kesalahan pengukuran GPS Jenis Kesalahan ionosphere Trofosphere Ephemeris (orbit) Jam Satelit Multipath Letak Goernetri Satelit Total Sumber: h tt~:// Prosentase Kesalahan 5,O m (0,4) 0,5 m (0,2) 2,5 rn (0) 1,5 m (0) 0,6 m (0,6) 0,3 m (0,3) f IOm 2.7 ANS Permukaan Arus merupakan perpindahan massa air dari suatu tempat ke tempat lain. Perpindahan massa air ini diiabkan oleh berbagai faktor seperti gradien tekanan, hembusan angin, perbedaan densitas, dan pasang surut (pasut). Sebagian besar perairan terutarna kawasan perairan pulau-pulau kecil faktor utama yang dapat rnenimbulkan arus yang relaff dominan adalah angin dan pasut. Anrs yang disebabkan oleh angin pada umumnya bersifat musiman, dimana pada satu musim arus mengalir ke satu arah dengan tetap, dan pada musirn berikutnya akan berubah arah sesuai dengan perubahan arah angin yang terjadi. Pada perairan terbuka (exposed) arus umumnya disebabkan oleh angin dan ombak. Besaran kecepatan arus angin tersebut bervariasi menurut musim dan posisi geografi setempat Pada umumnya rata-rata kecepatan arus pennukaan pada suatu diperairan oleh adanya hernbusan angin besamya sekitar 2% dari kecepatan angin itu sendiri (Hutabarat and Evans,1985). S i arus yang ditirnbulkan oleh pasang surut adalah harian sesuai dengan kondisi pasang surut di perairan yang diamati. Arus pasang surut merupakan jenis arus yang dominan terutama pada wilayah dengan dataran pasut yang luas dan pada perairan teluk dan selat. Kecepatan dan arah arus yang ditimbulkan oleh pasang surut berdasarkan pefhitungan rarnalan dengan metda Admiratfy tergantung pada letak geografis stasiun pengamatannya. Sebagai contoh di perairan Selat Sunda merupakan salah satu dari 19 stasiun pengamatan arus, pada bulan April dan Mei 2006 rnernpunyai kecepatan berkiiar antara 0,l-2 mil lauqam atau 0,05-1,03 mldet. Begitu pula dengan arahnya bergantung kepada pasang surutnya, ketika akan pasang rnaka arus menuju arah 214odan sebaliknya pada saat su~t arahnya menuju arah 340. (di dalarn tabel arah 340 dituliskan dengan tanda positip (+) dan arah 214O dengan tanda negatip (-), (Dishiim, 2006).