Kajian Kesan Garis Dasar Di Dalam Penentududukan Dengan Kaedah RTK-GPS Sr Lee Kong Fah kflee@poliku.edu.my Jabatan Kejuruteraan Awam, PKS Abstrak Masakini, teknologi satelit Global Positioning System (GPS) telah digunapakai dengan meluasnya dalam pelbagai bidang, terutamanya di dalam aplikasi pengukuran dan pemetaan. Terdapat pelbagai jenis teknik pengukuran GPS yang boleh digunakan dalam penentududukan GPS seperti kaedah statik, rapid statik, Stop and Go dan kinematik. Real Time Kinematic (RTK) merupakan satu kaedah teknologi yang boleh menyelesaikan masalah dalam mencapai produktiviti yang tinggi tanpa menjejaskan ketepatan dan kepercayaan data cerapan GPS. Kaedah RTK-GPS melibatkan penentududukan relatif dalam masa hakiki di antara dua atau lebih stesen. Dalam prosidur RTK-GPS, satu penerima isyarat GPS akan didirikan di stesen rujukan yang diketahui koordinatnya dan satu lagi sebagai unit penerima bergerak yang diletak pada titik-titik lain. Dengan itu, garis dasar antara kedua-dua unit penerima itu akan terbentuk di mana koordinat kedudukan titik-titik tersebut akan ditentukan pada masa hakiki dengan adanya perhubungan radio di antara dua stesen penerima itu. Namun demikian, beberapa persoalan mengenai aspek kelebihan dan kekurangan kaedah ini perlu dikaji. Di antaranya ialah mengenai kemampuan pengukuran pengukuran RTK-GPS dalam kontek jarak garis dasar. Maka kajian ini dijalankan adalah untuk menganalisa kesan jarak garis dasar yang berbezabeza, antara 1km hingga 10km ke atas data penentududukan dengan kaedah RTK-GPS. Kata kunci: GPS, statik, RTK, garis dasar, penentududukan 1
1.0 Pengenalan Dalam zaman yang serba moden ini, perkembangan dan kemajuan pesat dalam teknologi Global Positioning System (GPS) telah memberi satu cabaran baru yang pesat dalam bidang pengukuran dan pemetaan. Teknologi GPS berupaya memberi koordinat di atas permukaan bumi dalam bentuk tiga dimensi. Selain itu, sistem GPS ini juga memberi banyak kemudahan dan keselesaan dalam kerja pengukuran yang setanding dengan kaedah konvensional. Kaedah RTK merupakan satu kaedah pengukuran GPS yang membolehkan posisi titik-titik di atas permukaan dipersembahkan dalam bentuk 2 dimensi atau 3 dimensi dalam masa hakiki. 2.0 Penyataan Masalah Dengan menggunakan kaedah RTK, satu penerima perlu didirisiapkan di stesen tetap yang diketahui koordinatnya sebagai base, manakala satu lagi dijadikan sebagai penerima bergerak untuk didirisiapkan di stesen yang perlu diketahuinya kedudukan. Dengan itu, garis dasar untuk kedua-dua penerima tersebut akan diperolehi. Namum begitu, panjang garis dasar untuk keduadua penerima adalah sentiasa berubah di mana ia bergantung kepada jarak kedudukan stesen tetap itu ke unit penerima bergerak. Oleh itu, kajian ini dijalankan untuk mengkaji kesan jarak garis dasar itu dalam menentukan kejituan dan pengukuran kedudukan sesuatu titik itu di atas permukaan bumi dengan menggunakan kaedah RTK-GPS. 3.0 Objektif Kajian Mengkaji kemampuan dan keberkesanan alat penerima GPS jenis Trimble sistem 4800 di dalam melakukan pengukuran penentududukan dengan kaedah RTK-GPS. Selain itu, kajian ini dijalankan untuk mengkaji dan menganalisis garis dasar yang mempengaruhi kejituan data pengukuran penentududukan. Seterusnya akan mengenalpasti dan mengkaji tahap kemampuan pengukuran RTK-GPS dalam memberikan kejituan bagi data pengukuran penentududukan dengan menggunakan kedudukan stesen rujukan yang berbeza, iaitu dengan jarak garis dasar yang berbeza. 2
4.0 Kepentingan Kajian Diharapkan hasil kajian yang dijalankan dapat memberikan panduan kepada para pelajar untuk mempraktikkan kaedah pengukuran RTK-GPS dalam penentududukan bagi meningkatkan lagi tahap kualiti dan produktiviti penghasilan kerja pengukuran. Di samping itu, kajian ini juga dapat memberi panduan dan spesifikasi yang diperlukan terhadap kaedah RTK dalam pengukuran penentududukan. 5.0 Data dan Perisian Kajian ini dijalankan dengan menggunakan alat Trimble sistem 4800. Tiga titik kawalan telah ditubuhkan dan dicerap dengan menggunakan kaedah statik. Tujuannya adalah mendapatkan nilai koordinat yang sebenar untuk perbandingan koordinat bagi jarak garis dasar yang berbeza-beza. Lima jarak garis dasar yang berbeza-beza untuk kajian ini adalah 1km, 2km, 5km, 8km dan 9km. Pemprosesan data GPS dilakukan dengan menggunakan perisian, iaitu Trimble Geomatics Office. 6.0 Metodologi Kajian Metodologi kajian ini dapat dibahagikan kepada beberapa peringkat, iaitu:- a) Memahami konsep-konsep teori dengan membuat kajian literatur terhadap prinsip pengukuran RTK-GPS dalam penentududukan. b) Memahirkan diri dengan cara penggunaan alat Trimble sistem 4800 serta pemprosesan data dengan menggunakan perisian Trimble Geomatics Office. c) Membuat peninjauan terhadap kawasan kajian dan memilih kawasan yang sesuai untuk menjalankan kajian. d) Pengumpulan data dengan menggunakan alat Trimble sistem 4800 dan melakukan beberapa sesi cerapan dengan menggunakan kedudukan stesen rujukan yang berbeza dan jarak garis dasar yang berbeza. e) Pemprosesan data GPS dengan menggunakan perisian, iaitu Trimble Geomatics Office. 3
f) Membuat analisis dan perbandingan terhadap data pengukuran GPS yang telah diproses itu dengan berdasarkan kepada jarak garis dasar yang berbeza. g) Membuat kesimpulan ke atas keputusan kajian yang telah dijalankan. 7.0 Hasil analisis Titik Pengukuran Koordinat Statik Ketinggian Ellipsoid N E (m) P1 173582.422 627807.482 142.173 P2 173558.210 627832.813 138.820 P3 173597.353 627778.599 142.208 Jadual 1.0 : Koordinat statik untuk tiga titik pengukuran Koordinat Titik Pengukuran (RTK) Base P1 P2 P3 N E N E N E Base 1 173582.424 627807.484 173558.218 627832.807 173597.370 627778.588 Base 2 173582.402 627807.475 173558.214 627832.812 173597.351 627778.598 Base 3 173582.407 627807.450 173558.213 627832.808 173597.351 627778.592 Base 4 173582.418 627807.455 173558.218 627832.809 173597.363 627778.557 Base 5 173582.435 627807.472 173558.199 627832.796 173597.356 627778.599 Jadual 2.0 : Koordinat P1, P2 dan P3 daripada pengukuran RTK untuk Base 1 hingga base 5 Base Perbezan Koordinat Titik Pengukuran (RTK) Dengan Koordinat Statik (M) 4
P1 P2 P3 N E N E N E Base 1-0.002-0.002-0.008 0.006-0.017 0.011 Base 2 0.020 0.007-0.004 0.001 0.002 0.001 Base 3 0.015 0.032-0.003 0.005 0.002 0.007 Base 4 0.004 0.027-0.008 0.004-0.010 0.042 Base 5-0.013 0.010 0.011 0.017-0.003 0.000 Jadual 3.0 : Perbezaan koordinat titik pengukuran (RTK) dengan koordinat statik Secara keseluruhannya, jelaslah bahawa koordinat titik penentududukan yang diperolehi dengan kaedah RTK tidak mempunyai perbezaan yang besar dengan koordinat statik. Ini menunjukkan bahawa kaedah RTK-GPS memberi nilai ketepatan pengukuran yang setanding dengan kaedah statik. 8.0 Kesimpulan Secara kesimpulannya, didapati bahawa stesen rujukan yang berlainan jarak tidak memberi kesan yang ketara serta tidak mempengaruhi nilai penentududukan titik dengan menggunakan kaedah RTK-GPS. Kelima-lima stesen yang berlainan jarak memberi nilai ketepatan pengukuran yang tinggi jika dibandingkan dengan koordinat statik. Oleh itu, tidak menjadi masalah untuk menjadikan stesen rujukan untuk jarak yang dekat atau jauh. Diharap melalui kajian ini, ia dapat membantu untuk proses pengajaran dan pembelajaran bagi masa yang akan datang. 5