CORPORATE SOCIAL RESPONSIBLE LAPORAN PENENTUAN ARAH KIBLAT MASJID SYUHADA PERUMAHAN BEJI PERMAI, DEPOK PT. Mahakarya Geo Survey
DAFTAR ISI DAFTAR ISI... 1 DAFTAR GAMBAR... 2 DAFTAR TABEL... 2 1. PENDAHULUAN... 3 1.1 Latar Belakang... 3 1.2 Batasan Masalah... 3 1.3 Tujuan... 3 2. DETAIL PROJEK... 4 2.1 Lokasi... 4 2.2 Parameter Geodetic... 4 3. DASAR TEORI... 6 3.1 Global Positioning System... 6 3.2 Konvergensi Meridian... 7 3.3 Theodolit... 8 4. PENGOLAHAN DATA... 9 LAMPIRAN... 13 1
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Lokasi Pengukuran dan Pengamatan... 4 Gambar 2. Transformasi Koordinat... 5 Gambar 3. Jenis GPS Geodetic (a) Trimble 4000ssi, (b) Trimble 4700... 7 Gambar 4. Sistem koordinat Grid dan Gratikula... 7 Gambar 5. Theodolit... 9 Gambar 6. Baseline pengamatan DGPS... 10 Gambar 7. Pengamatan GPS... 10 Gambar 8. Sudut jurusan hasil pengolahan... 10 Gambar 9. Transformasi Koordinat Kakbah... 11 Gambar 10. Sudut jurusan antara Kakbah dan Titik B di Masjid Syuhada... 12 DAFTAR TABEL Tabel 1. Detail Parameter Geodetic... 4 2
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Presisi arah kiblat kerap menjadi persoalan serius. Untuk meminimalisasi kesalahan tersebut, dibutuhkan kombinasi antara ilmu falak dan perangkat penentu posisi. Salat yang merupakan ibadah wajib bagi kaum muslim memiliki tata cara tersendiri. Salah satunya ialah menghadap kiblat, yakni arah yang merujuk pada lokasi Kakbah di Masjidil Haram, Mekah, Arab Saudi. Ketika umat Islam dj belahan dunia manapun menjalankan salat, seluruh anggota tubuh dihadapkan ke arah Kakbah. Namun, pada praktiknya, penentuan arah kiblat itu belum tentu 100 persen tepat menghadap Kakbah. Kakbah merupakan bangunan berukuran 12 x 10,5 x 15 meter yang berjarak 8.000 kilometer dari Indonesia. Perbedaan jarak antara daerah-daerah di dunia dengan Mekah menjadikan penentuan arah kiblat sering kali melenceng. Penentuan arah kiblat dilakukan melalui mekanisme ilmiah, bisa melalui cara melihat posisi rasi bintang, bayangan matahari, arah matahari terbenam, dan perhitungan segitiga bola, maupun dengan menggunakan peralatan modern. Apabila suatu wilayah jaraknya cukup jauh dari lokasi Kakbah, seperti halnya Indonesia, maka penentuan arah kiblat bisa menggunakan ilmu perhitungan falak atau astronomi dengan dibantu alat modern seperti kompas, Global Positioning System (GPS), atau theodolit. 1.2 Batasan Masalah 1. Akusisi data bujur dan lintang menggunakan GPS Geodetik. Diolah menggunakan Software Trimble Geomatics Officeb(TGO). 2. Pengukuran arah kiblat di lokasi Masjid Syuhada menggunakan Electronic Total Station. 1.3 Tujuan Tujuan dari pengukuran ini adalah menentukan arah kiblat menggunakan ilmu surveying. 3
2. DETAIL PROJEK 2.1 Lokasi Lokasi pengukuran kiblat dilakukan di Masjid Syuhada Perumahan Beji Permai, Depok, Jakarta. Gambar 1. Lokasi Pengukuran dan Pengamatan 2.2 Parameter Geodetic Didalam setiap proses pengukuran dan pengamatan, parameter datum dan proyeksi yang digunakan adalah sebagai berikut : Tabel 1. Detail Parameter Geodetic Survey Datum Spheroid / Datum WGS84 / IRTF97 epoch 1999.6 (WGS84) Semi-Major Axis (a) 6 378 137.000 m First Eccentricity Squared (e 2 ) 0.006 694 380 07 Inverse Flattening (1/f) 298.257 223 563 Satellite Datum Spheroid / Datum WGS84 / IRTF97 epoch 1999.6 (WGS84) 4
Semi-Major Axis (a) 6 378 137.000 m First Eccentricity Squared (e 2 ) 0.006 694 380 07 Inverse Flattening (1/f) 298.257 223 563 Projection Parameters Projection / Zone UTM (Universal Transverse Mercator) Zone 48 S Central Meridian 105 O East Latitude of Origin 00 0 0 North False Easting (FE) 500,000 m False Northing (FN) 10,000,000 m Scale Factor on CM 0.999600 Unit of measurement International meter Parameter diatas digunakan juga sebagai acuan dalam melakukan perhitungan dan transformasi koordinat. Gambar 2. Transformasi Koordinat 5
3. DASAR TEORI Cara Menentukan Kunci terpenting dalam mengukur arah kiblat ialah mengetahui koordinat Kakbah dan koordinat lokasi yang akan dihitung arah kiblatnya. Koordinat Kakbah berada di 21 derajat 25 menit 21.05 detik Lintang Utara (LU) dan 39 derajat 49 menit 34.5 detik Bujur Timur (BT). Satuan menit dan detik itu bukan satuan waktu melainkan satuan sudut. Untuk dapat menentukan arah kiblat dengan ilmu surveying..diperlukan koordinat titik Kakbah dan minimal 2 titik yang menjadi titik referensi penentuan arah kiblat mewakili data lintang dan bujur. Titiktitik referensi ini diperoleh melalui pengukuran GPS dengan menggunakan Metode pengamatan Diffirential GPS (DGPS). Dilakukan pengamatan 3 baseline dengan metode DGPS ini. Yang hasil akhirnya berupa tiga buah koordinat titik referensi. Setelah semua data didapatkan, maka perhitungan yang diutamakan ialah mencari berapa besar nilai paling presisi untuk sudut jurusan dari titik B ke Titik A. Sudut jurusan atau azimuth adalah sudut yang dibentuk antara dua buah titik terhadap arah Utara Bumi. Dengan mengetahui sudut jurusan ini, maka dapat diketahui pula akhirnya arah utara bumi. 3.1 Global Positioning System 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. 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. 6
Prinsip penentuan posisi dengan GPS yaitu menggunakan metode reseksi jarak, dimana pengukuran jarak dilakukan secara simultan ke beberapa satelit yang telah diketahui koordinatnya. Pada pengukuran GPS, setiap epoknya memiliki empat parameter yang harus ditentukan : yaitu 3 parameter koordinat X,Y,Z atau L,B,h dan satu parameter kesalahan waktu akibat ketidaksinkronan jam osilator di satelit dengan jam di receiver GPS. Oleh karena diperlukan minimal pengukuran jarak ke empat satelit. ( a ) ( b ) Gambar 3. Jenis GPS Geodetic (a) Trimble 4000ssi, (b) Trimble 4700 3.2 Konvergensi Meridian Bila dalam suatu peta terdapat dua sistem koordinat yaitu Grid dan Gratikula, maka di dapat gambaran sebagai berikut: Gambar 4. Sistem koordinat Grid dan Gratikula Antara system koordinat Grid dan gratikua (N,E) dengan system korrdinat geodetic (lintang dan bujur) dalam satu posisi yang sama memiliki penyimpangan sumbu kordinat (sumbu Y) terhadap garis Meridian. Penyimpangan tersebut disebut Konvergensi Meridian. Hal ini menyatakan bahwa 7
kedudukan Kutub Utara Bumi (Kutub Utara Geografik) dengan Kutub Utara Peta (Grid) berbeda atau tidak berada pada satu titik yang sama. Arah garis yang digunakan untuk menentukan kedudukan Kutub Utara peta dinyatakan oleh koordinat peta (sumbu Y). Nilai dari konvergensi meridian dapat negated ataupun positif. Nilai negative menunjukkan bahwa Utara Grid berada disebelah kiri Utara Bumi. Nilai positif menunjukkan bahwa Utara Grid berada disebelah kanan Utara Bumi. Perhitungan konvergensi meridian merupakan factor yang harusdiperhitungkan untuk menentukan sudut/arah kiblat. 3.3 Theodolit Theodolite adalah alat untuk mengukur dua buah sudut vertikal dan horisontal, seperti yang digunakan dalam jaringan segitiga. Theodolite merupakan alat utama dalam survei dan pekerjaan teknis, terutama pada pekerjaan pengukuran tanah, tetapi theodolites sudah disesuaikan untuk keperluan khusus lainnya seperti dalam bidang peluncuran roket meteorologi dan teknologi lainnya. Theodolite modern terdiri dari teleskop yang dapat bergerak dalam dalam dua sudut (axis) bersamaan yang tegak lurus atau trunnion sumbu horisontal, dan sumbu vertikal. Ketika teleskop terarah pada obyek yang dikehendaki, maka sudut dari tiap-tiap axis dapat diukur dengan tepat, biasanya pada skala arcseconds. 8
Gambar 5. Theodolit 4. PENGOLAHAN DATA Pengamatan GPS yang dilakukan adalah pengamatan 3 baseline dari 3 buah titik secara Differensial (DGPS), yaitu baseline AB, AC, dan CB. Tiga buah baseline ini merupakan kerangka jaringan saling mengkoreksi dan saling terikat dalam menentukan koordinat masing-masing titik.setelah akusisi data selesai, pengolahan data post-processing (pasca akusisi) dilakukan menggunakan software Trimble Geomatics Office (TGO). Dengan TGO kita dapat menseleksi sinyal satelit yang layak, meninjau data-data sinyal satelit yang mungkin memiliki kesalahan diluar toleransi derajat kepercayaan (95% confidence level). Data-data satellite yang telah ditinjau dan diseleksi yang nantinya akan digunakan dalam proses perhitungan koordinat. Detail mengenai proses-proses pengolahan data GPS di TGO terlampir dalam laporan ini. 9
Gambar 6. Baseline pengamatan DGPS Gambar 7. Pengamatan GPS Hasil dari pengolahan data TGO berupa Koordinat dan sudut jurusan antara masing-masing titik. Dengan mengetahui salah satu sudut jurusan, maka arah Utara Bumi dapat diketahui menggunakan Theodolit. Sama halnya dengan arah kiblat yang dapat kita tentukan andaikan arah utara bumi telah diketahui. α Gambar 8. Sudut jurusan hasil pengolahan Dengan diketahuinya sudut jurusan antar titik referensi sekitar Masjid Syuhada, maka arah utara ataupun arah kiblat yang sebenarnya pun dapat ditentukan dengan lebih akurat. Kakbah merupakan objek geografis bumi yang memiliki koordinat unik, koordinat kakbah yang diketahui masih merupakan koordinat geodetic (lintang dan bujur). Koordinat geodetic kakbah selanjutnya harus ditransformasi kedalam koordinat Grid dan gratikula. 10
Parameter tercantum dalam tabel 1 menjadi acuan utama transformasi koordinat. Sedangkan dalam hal penentuan sudut jurusan terhadap Kakbah, nilai dari konvergensi meridian harus diperhitungkan. Koordinat Kakbah setelah ditransformasi menggunakan Coordinate Calculator adalah 14769502.749 N; - 7473439.835 E dengan Azimut 295 10 21.72492 Nilai konvergensi untuk Masjid Syuhada adalah -0 12 01.97388. Maka arah/sudut antara Kakbah, Titik B dan Utara Bumi adalah Azimut Kakbah - Nilai konvergensi, yaitu 295 22 23.69880 (arah Kiblat/ sudut β). Gambar 9. Transformasi Koordinat Kakbah 11
Gambar 10. Sudut jurusan antara Kakbah dan Titik B di Masjid Syuhada 12
LAMPIRAN 13
14
15
16
17
18