PEMANFAATAN GPS UNTUK PERENCANAAN PENGELOLAAN DAN PEMETAAN LAHAN LAPORAN PRAKTIKUM MEKANISASI PERTANIAN

Transkripsi

1 PEMANFAATAN GPS UNTUK PERENCANAAN PENGELOLAAN DAN PEMETAAN LAHAN LAPORAN PRAKTIKUM MEKANISASI PERTANIAN Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Mekanisasi Pertanian. Oleh : Kelompok V Kelas : Agroteknologi VI B Kiki Fatmawati ( ) Mashadi ( ) M. Gani Santoso ( ) Sahroni Ali Mukbar ( ) Tuti Alawiyah ( ) Yuda Adi Pratama ( ) JURUSAN AGROTEKNOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2015

2 Kata Pengantar Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-nya kepada penulis sehingga berhasil menyelesaikan laporan ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul Pemanfaatan GPS untuk Perencanaan Pengelolaan dan Pemetaan Lahan Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu diharapkan demi kesempurnaan makalah ini. Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada dosen pembimbing yang telah membagi ilmunya. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin Bandung, Februari 2016 Penulis, 1

3 Daftar Isi Kata Pengantar...i 2

4 BAB I...1 PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan...2 BAB II...3 TINJAUAN PUSTAKA...3 BAB III...6 METODE PERCOBAAN Alat-Alat Cara Kerja...6 BAB IV...9 HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Hasil Pengamatan Pembahasan...12 BAB V...15 PENUTUP Kesimpulan...15 Daftar Pustaka

5 BAB II PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dalam perkembangan, teknologi komunikasi menjadi kunci segala sesuatu, hal ini disebabakan pengaruh globalisaasi yang menuntut ruang lingkup komunikasi yang luas dan kecepatan komunikasi. Karena dunia telekomunikasi semakin maju, maka handphone bukannlah sesuatu yang langka dan mahal. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka berkembang pula alat-alat canggih yang dapat membantu kita dalam mengerti perkembangan tersebut. Sebagai penduduk suatu negara, kita harus dapat mengikuti perkembangan yang terjadi di negara kita maupun di negara lain. Salah satu alat yang dapat kita sebut canggih adalah GPS, yaitu Global Positioning System. Dalam laporan ini kami membahas mengenai apa itu GPS dan apa manfaat GPS bagi kehidupan kita. GPS juga digunakan mengetahui posisi letak keberadaan seseorang secara pasti, hanya data mengguakan sensor GPS (Global Position System). GPS adalah sistem satelit navigasi yang paling populer dan paling banyak diaplikasikan di dunia, baik di darat, laut, udara, maupun angkasa dan juga dapat di gunakan untuk mengukur koordinat suatu lahan. Disamping aplikasi-aplikasi militer, bidang-bidang aplikasi GPS yang cukup marak saat ini antara lain meliputi survai pemetaan, geodinamika, geodesi, geologi, geofisik, transportasi dan navigasi, pemantauan deformasi, pertanian, kehutanan, dan bahkan juga bidang olahraga dan rekreasi. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara terus menerus. Saat ini GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi, kecepatan, 1

6 percepatan ataupun waktu yang teliti. GPS dapat memberikan informasi posisi dengan ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter sampai dengan puluhan meter. Dengan GPS kita dapat mengetahui posisi geografis kita (lintang, bujur, dan ketinggian di atas permukaan laut), jadi dimanapun kita berada di muka bumi ini, kita dapat mengetahui posisi kita dengan tepat Tujuan Agar mahasiswa mampu mengoperasikan GPS, memanfaatkan GPS untuk membuat peta dan menghitung luas lahan. 2

7 3

8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Peta merupakan gambaran suatu tempat seperti kota, negara atau benua yang memperlihatkan kharakteristik utamanya bila di lihat dari atas (Collin English Dictionary, 2003). Jadi pemetaan dapat diartikan sebagai kegiatan penggambaran permukaan bumi yang di proyeksikan ke dalam bidang datar dengan skala tertentu. Proyeksi peta adalah teknik-teknik yang digunakan untuk menggambarkan sebagian atau keseluruhan permukaan tiga dimensi yang secara kasaran berbentuk bola ke permukaan datar dua dimensi dengan distorsi sesedikit mungkin. Dalam proyeksi peta diupayakan sistem yang memberikan hubungan antara posisi titik-titik di muka bumi dan di peta. Proyeksi diartikan sebagai metode atau cara dalam usaha mendapatkan bentuk ubahan dari dimensi tertentu menjadi bentuk dimensi yang sistematik. Bentuk bumi bukanlah bola tetapi lebih menyerupai ellips 3 dimensi atau ellipsoid. Istilah ini sinonim dengan istilah spheroid yang digunakan untuk menyatakan bentuk bumi. Karena bumi tidak uniform, maka digunakan istilah geoid untuk menyatakan bentuk bumi yang menyerupai ellipsoid tetapi dengan bentuk muka yang sangat tidak beraturan.oleh karena permukaan bumi ini tidak rata alias melengkung-lengkung tidak beraturan, akan tetapi peta membutuhkan suatu gambaran dalam bidang datar, maka diperlukan pengkonversian dari bidang lengkung bumi sebenarnya ke bidang datar agar tidak terjadi distorsi permukaan bumi. Sistem UTM (Universal Transvers Mercator) dengan sistem koordinat WGS 84 sering digunakan pada pemetaan wilayah Indonesia. UTM menggunakan 4

9 silinder yang membungkus ellipsoid dengan kedudukan sumbu silindernya tegak lurus sumbu tegak ellipsoid (sumbu perputaran bumi) sehingga garis singgung ellipsoid dan silinder merupakan garis yang berhimpit dengan garis bujur pada ellipsoid. Pada sistem proyeksi UTM didefinisika posisi horizontal dua dimensi (x,y) menggunakan proyeksi silinder, transversal, dan conform yang memotong bumi pada dua meridian standart. Seluruh permukaan bumi dibagi atas 60 bagian yang disebut dengan UTM zone. Setiap zone dibatasi oleh dua meridian sebesar 6 dan memiliki meridian tengah sendiri. Sebagai contoh, zone 1 dimulai dari 180 BB hingga 174 BB, zone 2 di mulai dari 174 BB hingga 168 BB, terus kearah timur hingga zone 60 yang dimulai dari 174 BT sampai 180 BT. Batas lintang dalam sistem koordinat ini adalah 80 LS hingga 84 LU. Setiap bagian derajat memiliki lebar 8 yang pembagiannya dimulai dari 80 LS kearah utara. Bagian derajat dari bawah (LS) dinotasikan dimulai dari C,D,E,F, hingga X (huruf I dan O tidak digunakan). Jadi bagian derajat 80 LS hingga 72 LS diberi notasi C, 72 LS hingga 64 LS diberi notasi D, 64 LS hingga 56 LS diberi notasi E, dan seterusnya. GPS dalam istilah formalnya adalah NAVSTAR GPS, singkatan dari Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning Sistem. GPS terdiri atas 3 segmen utama, yaitu segmen angkasa yang terdiri atas satelit GPS, segmen sistem kontrol yang terdiri atas stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit dan segmen pemakai yang terdiri atas pemakai GPS termasuk alat-alat penerima dan pengolah sinyal dan data GPS. Dalam penerapannya sinyal-sinyal yang diterima oleh GPS kemudian diubah menjadi informasi tentang posisi (koordinat dan ketinggian). Dalam hal ini data yang diperoleh oleh receiver masih mengandung unsur-unsur kesalahan antara lain kesalahan ephemeris (orbit), bias ionosfir, bias troposfir, efek multipath, cycle slips dan noise. GPS (Global Positioning System) adalah sistem 5

10 satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Saat ini GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi, kecepatan, percepatan ataupun waktu yang teliti. GPS dapat memberikan informasi posisi dengan ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter (orde nol) sampai dengan puluhan meter. Beberapa kemampuan GPS antara lain dapat memberikan informasi tentang posisi, kecepatan, dan waktu secara cepat, akurat, murah, dimana saja di bumi ini tanpa tergantung cuaca. Hal yang perlu dicatat bahwa GPS adalah satu-satunya sistem navigasi ataupun sistem penentuan posisi dalam beberapa abad ini yang memiliki kemampuan handal seperti itu. Ketelitian dari GPS dapat mencapai beberapa mm untuk ketelitian posisinya, beberapa cm/s untuk ketelitian kecepatannya dan beberapa nanodetik untuk ketelitian waktunya. Ketelitian posisi yang diperoleh akan tergantung pada beberapa faktor yaitu metode penentuan posisi, geometri satelit, tingkat ketelitian data, dan metode pengolahan datanya. Tombol-tombol yang penting: GPS Magelan terdiri dari 8 tombol utama yaitu: 1. POWER untuk menghidupkan dan mematikan GPS. 2. PAGE untuk menampilkan menu GPS. 3. MARK untuk menandai koordinat dari posisi yang diinginkan. 4. GOTO untuk menuju ke titik titik yang sudah kita tandai/ waypoint yang diinginkan. 6

11 5. ENTER untuk konfirmasi pemasukan data. 6. QUIT untuk kembali ke menu sebelumnya. 7. IN dan OUT untuk menaikkan/menurunkan skala peta. 8. ROCKER untuk memilih menu, posisi clan memasukkan data. Halaman-halaman utama GPS Magelan mempunyai lima halaman informasi utama. Untuk menuju ke halaman yang diinginkan, kita menekan tombol PAGE dan/atau QUIT. Halaman-halaman informasi tersebut adalah: 1. Halaman satelit menunjukkan posisi dan kekuatan sinyal satelit yang tertangkap. 2. Halaman posisi menunjukkan posisi dimana anda berada, arah mana yang anda tuju dan kecepatan gerak anda dalam bentuk angka. 3. Halaman peta menunjukkan posisi anda, jejak yang sudah anda lalui dan waypoint sekitar anda dalam bentuk route. 4. Halaman navigasi menuntun anda menuju waypoint yang anda inginkan. 5. Halaman menu untuk melakukan pengaturan pada siste 7

12 BAB III METODE PERCOBAAN 3.1.Alat-Alat 1. GPS Merk Garmin Type 60CSx 2. Alat tulis 3. Papan dada 4. Tabel isian titik koordinat 5. Patok bambu 6. Kertas milimeter blok. 3.2.Cara Kerja A. Pengoperasian GPS 1 Tekan tombol on/off pada GPS. 2 Tunggu beberapa saat sampai koneksi GPS dengan satelit lebih dari dua satelit, ditandai dengan simbol 2D atau 3D pada layar GPS. 8

13 3 Apabila simbol 2D atu 3D sudah muncul tunggu sampai akurasi pengukuran dibawah 10 meter. Apabila kondisi poin 2 dan 3 sudah tercapai alat GPS telah siap digunakan. Ganti format koordinat Bujur Lintang ( derajat, menit, detik) GPS menggunakan koordinat UTM (Universal Tansverse Mecator) dengan cara Klik tombol PAGE 4 sampai muncul Main Menu kemudian pilih Setup lalu tekan tombol Enter (ENTER) pilih Units tekan (ENTER) Position Format ganti ke UTM UPS. 5 Kemudian tekan tombol MARK untuk menentukan koordinat pada titik pengukuran yang telah ditentukan. Pada kolom Note ganti nama pengukuran disesuaikan dengan kebutuhan. Misalnya UIN Catat pada tabel isian pengukuran : Location 48 M UTM & ;data Elevasi, beri tanda lokasi yang diambil titik koordinatnya. 7 Setiap ada sudut ujung gedung, lakukan pengukuran, pada prinsipnya semakin banyak titik maka peta yang kita buat semakin akurat. Akan tetapi kondisi ini disesuaikan dengan kondisi aktual lapangan. 8 Lakukan prosedur poin 6 dan poin 7 sampai batas lahan yang telah ditentukan sebelumnya, titik koordinatnya telah diukur semuanya. 9 Sebelum meninggalkan lapangan pastikan semua data telah tercatat dengan baik dan jelas. B. Pembuatan Peta dan Menghitung Luas 9

14 1 Hasil pengukuran titik koordinat pada poin A kemudian di buat petanya dengan menggunakan kertas milimeter blok ataupun dapat dilakukan dengan bantuan software seperti AUTO CAD. Pada praktikum kali ini pembuatan peta menggunakan kertas milimeter blok. 2 Sebelum menggambar tentukan dulu skala peta yang akan digunakan. Pembuatan peta menggunakan kertas milimeter blok ukuran A3. Ukur terlebih dahulu panjang dan lebar kertas kerja. 3 Tentukan terlebih dahulu jarak terpanjang hasil pengukuran dengan cara : a. Tentukan selisih garis bujur terbesar dikurangi garis bujur terkecil b.tentukan selisih garis lintang terbesar dikurangi garis lintang terkecil c. Pilih jarak terpanjang apakah selisih garis bujur ataupun garis lintang 4 Kemudian menentukan skala dengan persamaan berikut : Jarak Terpanjang Skala= Panjang Kertas 5 Setelah skala peta ditentukan langkah selanjutnya adalah menentukan jarak antar grid dan memberi notasi angka pada setiap grid pada sumbu X dan sumbu Y 6 Cara memasukan koordinat pada kertas milimeter blok, yaitu titik koordinat yang diperoleh dari GPS kemudian diproyeksikan pada milimeter blok sesuai dengan sumbu X (bujur) atau Y (lintang). Pertemuan antara garis lintang dan garis bujur disebut titik koordinat. 10

15 7 Lakukan untuk semua titik yang diukur sesuai dengan langkah 6 setelah semua titik-titik koordinat dimasukan tarik garis antar titik sehingga membentuk bidang poligon sesuai dengan bentuk permukaan wilayah yang diukur. 8 Kelompok kami bertugas untuk membuat peta letak gedung, sehingga luas areal tidak dihitung. 11

16 12

17 BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN 4.1.Hasil Pengamatan Sektor Gedung 1 Waypoint Waktu Lokasi Koordinat GPS Ketinggi an (m) Keterangan UIN UTM m Gedung Aula Lama UIN UTM 712 m UIN UTM 713 m Gedung Masjid Iqomah UIN UTM 714 m UIN UTM m Gedung 13

18 Perpustakaan UIN UTM 717 m UIN UTM m Gedung Fakultas UIN UTM m Psikologi UIN UTM 718 m Gedung Lecture Hall UIN UTM 718 m UIN UTM m Gedung Language UIN UTM m Center UIN UTM m Gedung 14

19 Fakultas Syari ah dan UIN UTM m Hukum UIN UTM m Gedung Fakultas UIN UTM m Dakwah dan Komunikasi UIN UTM m Gedung Fakultas UIN UTM m Dakwah dan Komunikasi UIN UTM m Gedung Fakultas UIN UTM m Tarbiyah dan Keguruan UIN UTM m Gedung 15

20 Fakultas Tarbiyah dan UIN UTM m Keguruan UIN UTM m Gedung Fakultas UIN UTM m Dakwah dan Komunikasi UIN UTM m Gedung Fakultas UIN UTM m Ushuluddin UIN UTM m Gedung Fakultas UIN UTM m Ushuluddin UIN UTM m Gedung 16

21 UIN UTM m Student Center UIN UTM UIN UTM m 729 m Gedung Asrama Putra UIN UTM UIN UTM m 731 m Gedung Asrama Putri 17

22 4.2. Pembahasan Pada dasarnya penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak secara bersama-sama ke beberapa satelit sekaligus. Untuk menemukan koordinat: receiver setidaknya memerlukan empat satelit yang dapat ditangkap sinyalnya dengan baik. Posisi ini berdasarkan datum WGS 84. Secara garis besar, penentuan posisi dengan GPS dibagi menjadi dua metode: 1 Metode absolute (point positioning), untuk menentukan posisi berdasarkan pada satu receiver saja. Tidak berketeletian tinggi, umunya untuk keperluan navigasi. 18

23 2 Metode relative (differential positioning), untuk menentukan posisi dengan lebih dari satu receiver. Satu receiver dipasang pada tempat tertentu di permukaan Bumi sebagai referensi bagi lainnya. Metode ini menghasilkan posisi dengan ketelitian tinggi, umunya diaplikasikan untuk keperluan survey geodesi. Ada dua klasifikasi system koordinat yang dipakai oleh GPS maupun dalam pemetaan: system koordinat global (koordinat Geografi) dan system koordinat proyeksi. 1 Koordinat Geografi, diukur dalam lintang dan bujur dalam besaran derajat. Lintang 0 diukur terhadap equator sebagai titik nol (0 0 sampai 90 o positif ke arah utara dan 0 o sampai 90 o negatif ke arah selatan). Bujur diukur berdasarkan titik nol di Greenwich (0 o sampai 180 o kea rah timur dan 0 o sampai 180 o kea rah barat). 2 Koordinat di dalam bidang proyeksi dipakai pada system proyeksi tertentu. Beberapa sistem proyeksi yang lazim digunakan di Indonesia adalah: Proyeksi Merkator, Transverse Merkator, UTM, Kerucut Konformal. Dalam praktikum, sistem koordinat yang digunakan yaitu sistem UTM. Sistem koordinat dalam bidang proyeksi ini erat kaitannya dengan datum geodetic yang digunakan. Ada dua macam datum yang digunakan, yaitu: datum vertikal dan horizontal. Datum vertikal untuk menentukan koordinat peta (X,Y), sedangkan datum vertikal untuk menentukan elevasi. Perhitungan dilakukan dengan transformasi matematis tertentu. Dengan demikian transformasi antar datum, antar sistem proyeksi dan antar sistem koordinat dapat dilakukan. Dengan perhitungan skala dan koordinat UTM tersebut maka dapat dibuat peta dalam bidang vertikal dan horizontal (diaplikasikan dalam millimeter block). 19

24 Beberapa faktor yang dapat mengurangi sinyal GPS dan mempengaruhi akurasi antara lain adalah sebagai berikut: 1. Penundaan Ionosphere dan Troposphere Sinyal satelit menjadi lambat sewaktu melewati atmosfir. Saat ini sistem GPS sudah memiliki alat yang dapat menghitung rata-rata dari penundaan ini untuk mengkoreksi kesalahan tersebut. 2. Penggandaan Sinyal (Signal multipath) Kesalahan ini terjadi apabila sinyal dipantulkan dari objek misalnya ketinggian gedung atau batuan besar sebelum sinyal dijangkau oleh receiver GPS. Lama waktu penerimaan sinyal juga menyebabkan kesalahan ini. 3. Kesalahan Jam pada Receiver Sebuah receiver memiliki jam di dalamnya, yang tidak begitu akurat sebagaimana jam atom pada satelit GPS. Meskipun demikian kesalahan ini hanya merupakan kesalahan yang sangat kecil sekali. 4. Kesalahan orbit Juga dikenal sebagai kesalahan sebentar Kesalahan ini disebabkan tidak akuratnya posisi satelit diorbit. 5. Penampakan Jumlah Satelit Semakin banyak jumlah satelit yang tampak akan semakin baik akurasinya. Gedung, kemiringan, gangguan elektronik, dan kadang-kadang kerapatan 20

25 penutupan daun dapat menghalangi sinyal yang menyebabkan kesalahan posisi atau kehilangan posisi sama sekali. GPS sama sekali tidak dapat bekerja didalam ruangan, didalam air, atau dibawah tanah. 6. Posisi Geometri Satelit/Arah posisi Satelit (Shading) Kesalahan relative ini berhubungan dengan posisi satelit dari suatu waktu ke waktu yang lain. Posisi ideal satelit adalah pada posisi sudut relative yang lebar satu sama lain. Posisi geometri yang kurang baik akan terjadi bila posisi satelit dalam satu garis atau posisi berhimpitan. Setiap obyek yang direkam oleh GPS biasa disebut dengan waypoint. Perekaman satu waypoint sangat singkat, tidak lebih dari sepuluh detik. Selain berisi informasi posisi koordinat, waypoint dilengkapi pula dengan note berupa deskripsi singkat mengenai obyek yang direkam, tanggal dan waktu perekaman, elevasi, dan lain-lain. Hasil pengukuran pada praktikum, titik-titik atau waypoint secara absolute positioning ini adalah sekitar 34 titik yang mewakili beberapa obyek gedung. Titik-titik ini akan dirubah menjadi segmen/ruas-ruas garis representasi obyek dengan menghubungkan tiap pasangan titik yang spesifik bagi tiap jenis obyek, kemudian diberi label sesuai identitasnya. Dapat terlihat pada pembuatan peta pada millimeter blok, obyek atau posisi gedung 1 di Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati sedikit berkelok dan menanjak. Keunggulan metode penentuan posisi GPS adalah: 1. Dapat digunakan setiap saat tanpa tergantung waktu dan cuaca, baik siang maupun malam hari, dalam kondisi cuaca yang buruk sekalipun seperti hujan ataupun kabut. 21

26 2. Ketinggian orbit yang cukup tinggi yaitu sekitar km di atas permukaan bumi, dan jumlahnya relatif banyak yaitu 24 satelit, sehingga dapat meliputi wilayah yang cukup luas. 3. Posisi yang ditentukan mengacu ke suatu datum global yang dinamakan WGS Tidak dikenakan biaya (gratis). Biaya yang dikeluarkan hanya untuk membeli alat GPS tersebut. Keakuratan posisi obyek yang ditentukan dengan alat penerima sinyal GPS, dipengaruhi oleh geometri/letak (Geometric Dilution of Precision/GDOP) dan jumlah satelit yang dapat diamati pada lokasi tersebut yang secara langsung ditentukan oleh kondisi wilayah. BAB V PENUTUP 22

27 5.1. Kesimpulan GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Dalam praktikum, sistem koordinat yang digunakan yaitu sistem UTM. Dengan perhitungan skala dan koordinat UTM tersebut maka dapat dibuat peta dalam bidang vertikal dan horizontal (diaplikasikan dalam millimeter block). Hasil pengukuran pada praktikum, titiktitik atau waypoint secara absolute positioning sekitar 34 titik yang mewakili beberapa obyek gedung. Titik-titik ini akan dirubah menjadi segmen/ruas-ruas garis representasi obyek dengan menghubungkan tiap pasangan titik yang spesifik bagi tiap jenis obyek, kemudian diberi label sesuai identitasnya. Daftar Pustaka 23

28 Winardi Penentuan Posisi dengan GPS untuk Survey Terumbu Karang. Puslit Oseanografi LIPI. diakses pada 22 Februari 2016 pukul WIB. 24