STUDI KEANDALAN ALAT ETS GOWIN TKS 0 DALAM PENGUKURAN SITUASI Mikho Henri Darmawan,Ir.Chatarina N.MT, Danar Guruh P.ST,MT Jurusan Teknik Geomatika ITS-Sukolilo, Surabaya 60 Abstrak Pekerjaan pengukuran yang dilakukan pasti tidak terlepas dari suatu kesalahan pengukuran. Tentunya dari kesalahan-kesalahan itu ada batasan-batasan tertentu yang harus dipenuhi (batas yang diperbolehkan untuk kesalahan) agar hasil yang dicapai bisa lebih maksimal. Seiring dengan semakin majunya teknologi, semakin maju pula perkembangan alat-alat yang digunakan untuk bidang survei dan pemetaan. Dengan alat-alat yang canggih diharapkan dapat meminimalisir adanya suatu kesalahan yang mungkin salah satunya disebabkan oleh kesalahan alat ukur. Alat Electronic Total Station (ETS) merupakan suatu alat elektronik di bidang survei dan pemetaan yang bisa mempercepat proses dan aksesbilitas data pengukuran yang ada dilapangan ke suatu sistem berbasis komputer. Sehingga didapatkan data lapangan yang diperoleh dengan ringkas, cepat, dan praktis. Pada penelitian ini yang dibahas adalah ETS Gowin TKS 0 dan ETS TOPCON GTS-35 N sesuai dengan spesifikasi kemampuan alat yang dimiliki terhadap kenyataan pemakaian di lapangan. Kata Kunci : Pengukuran, Kesalahan, Alat Electronic Total Station (ETS) PENDAHULUAN Latar Belakang Kehadiran teknologi muktahir (teknologi terbaru) yang ada tidak dapat dikatakan menghilangkan teknologi alat sebelumnya,tetapi justru memberikan tambahan alternatif bagi optimasi pelaksanaan pekerjaan. Alat ukur mempunyai keunggulan dan kekurangan pada porsinya masingmasing.perkembangan teknologi alat ukur adalah upaya mengurangi kesalahan, mempercepat proses dan aksesibilitas ke sistem berbasis komputer. Sehingga kemampuan alat yang dijanjikan ini akan berfungsi optimal bila operator alat tersebut memanfaatkannya secara penuh sehingga diharapkan juga memberikan kemudahan (Wisayantono,994). Salah satu contoh merk total station yang beredar di Indonesia saat ini adalah TOPCON yang berpusat di Jepang. Pada awal tahun 009 TOPCON (Cina) meluncurkan produk terbarunya untuk alat survey Elektronik Total Station TKS-0 Gowin Topcon dengan akurasi dan bacaan minimum " / 5 ". Produk tersebut di klaim sangat cocok dan akurat bagi surveyor yang kerja di lapangan untuk pengukuran bidang tanah, volume dan untuk memudahkan pengukuran dengan ketepatan, kecepatan, posisi dan waktu. Spesifikasi dan kemampuan untuk setiap instrumen biasanya telah diberikan dan dijelaskan oleh pembuat melalui brosur spesifikasi alat.pada tugas akhir ini uji coba perbandingan dilakukan dari pemakaian hasil kenyataan di lapangan terhadap isi spesifikasi alat dan kemampuan khususnya dalam hal ketahanan dan kekonstanan Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas permasalahan yang timbul adalah Bagaimana kinerja dari alat ETS Gowin TKS-0 dalam proses pengukuran Batasan Masalah Batasan masalah dari penelitian Tugas Akhir ini adalah :. Penelitian dilakukan di kampus ITS, Sukolilo, Surabaya dan Desa Jambangan, Kecamatan Candil, Kabupaten Sidoarjo. Parameter keandalan alat berdasarkan hasil pengukuran sudut dan jarak
3. Pengukuran yang dilakukan meliputi pengukuran poligon, pengukuran jarak, pengukuran kesalahan kolimasi, dan pengukuran situasi (detil) 4. Electronic Total Station (ETS) TOPCON GTS- 35 N digunakan sebagai pembanding hasil ukuran Tujuan Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah membuktikan kehandalan dari alat ETS Gowin TKS-0 berdasarkan spesifikasi alat. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memberikan masukan mengenai kelebihan dan kekurangan pada alat ETS Gowin TKS-0 dari pemakaian hasil kenyataan di lapangan. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Penelitian Lokasi penelitian Tugas Akhir ini mengambil daerah studi di Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Sukolilo, Surabaya dan di desa Jambangan kecamatan CAndil Kabupaten Sidoarjo c. Microsoft Office Excel 003 untuk proses pengolahan data pengukuran d. Autodesk Land Desktop 004 untuk pengeplotan dan penggambaran titik kerangka pengukuran e. Microcad Survei 00 untuk proses pengolahan data pengukuran Peralatan untuk pengambilan data lapangan Peralatan yang digunakan untuk pengambilan data di lapangan adalah :. ETS Gowin TKS 0N. ETS TOPCON GTS-35 N 3. GPS Geodetik Topcon Hiper-Pro Bahan Bahan atau data yang digunakan dalam penelitian ini adalah :.Data pengukuran sudut dan jarak.data koordinat BM / Orde 3.Data hasil pengukuran kesalahan kolimasi Metodologi Penelitian Tahapan yang akan dilaksanakan dalam kegiatan penelitian ini adalah seperti pada diagram alir berikut ini : Gambar 3. Lokasi Penelitian Peralatan. Perangkat keras (Hardware) a.laptop Sony Vaio VGN-B66GP dengan spesifikasi sebagai berikut : - Intel (R) Pentium (R) M Processor.7 GHz - 5 GB RAM - VGA Intel (R) 885/8855 GM/GME Graphics Controller 8 MB b. Printer Canon Pixma IP00. Perangkat Lunak (Software) a. Sistem Operasi Windows XP Professional b. Microsoft Office Word 003 untuk penulisan dan penyusunan laporan Gambar 3. Diagram Alir Metode Penelitian Berikut adalah penjelasan diagram alir penelitian :
. Tahap Perencanaan Pada tahap ini merupakan tahapan awal dari penelitian yang dilaksanakan. Tahapan ini meliputi identifikasi dan perumusan masalah yaitu menentukan masalah apa yang timbul dan harus dipecahkan melalui penelitian ini, penetapan tujuan dari diadakannya penelitian,batasan dari penelitian dan manfaat yang diperoleh dari penelitian.. Orientasi Medan Pada tahap ini yang dilakukan adalah menentukan lokasi titik penyusun jaring kerangka pengukuran, merencanakan jumlah titik, dan menentukan konfigurasi jaringan. 3. Pemasangan Patok Lokasi pemasangan patok ditetapkan berada di Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 4. Tahap Pengukuran Pada tahap ini meliputi pengukuran sudut dan jarak dengan menggunakan alat ETS Gowin TKS 0N dan ETS TOPCON GTS-35 N a. Pengukuran sudut Sudut yang di ukur digolongkan menjadi dua,yaitu : Sudut horisontal dan sudut vertikal. Dalam pengukuran sudut ini perlu diketahui besarnya nilai kesalahan kolimasi untuk mengetahui koreksi data pengukuran terestris. Kesalahan kolimasi terjadiapabila garis bidik tidak berhimpit dengan garis mendatar teropong. Untuk mengeliminasi kesalahan ini perlu dilakukan serangkaian proses pengukuran. Koreksi kesalahan ini wajib dilakukan karena kualitas data hasil pengukuran sangat dipengaruhi jika nilai koreksi kesalahan kolimasi ini tidak terus diupdate. b. Pengukuran Jarak Pengukuran jarak dilakukan dengan menggunakan GPS Geodetik dan Total Station yang berlokasi di desa Jambangan kecamatan Candil dengan jarak sejauh 386,854 Km 5. Tahap Pengolahan dan Perhitungan Data yang diperoleh dari hasil pengukuran kemudian diolah dan di hitung dengan menggunakan software Microsoft Office Excel 003 dan Microcad Survei 00 6. Tahap Analisa Untuk tahap ini yang dilakukan adalah menganalisa hasil pengolahan data ukuran. Analisa yang dilakukan adalah analisa tentang spesifikasi alat dan kemampuan khususnya dalam hal Ketahanan dan Kekonstanan. 7. Kesimpulan Dalam tahap ini merupakan hasil yang diperoleh dari penelitian ini serta kekurangan dan kendala yang dihadapi. Kemudian saran perbaikan dan rekomendasi untuk penelitian sejenis selanjutnya. HASIL DAN ANALISA Analisa Pengukuran Jarak Pengukuran jarak dilakukan di Desa Jambangan, Kecamatan Candil, Kabupaten Sidoarjo. Jarak maksimal yang dapat diukur sejauh 386,884 Km. Analisa pengukuran jarak dilakukan untuk membandingkan masing-masing nilai linear jarak yang diperoleh dari alat ETS Gowin TKS-0N dan ETS TOPCON GTS-35 N dengan GPS Geodetik TOPCON Hiper Pro. Dalam uji perbandingan ini jarak yang dianggap benar adalah data hasil pengukuran dengan alat GPS Geodetik TOPCON Hiper Pro. Pengukuran jarak dilakukan pada pukul.00 hingga pukul 4.00. Dari hasil pengukuran dapat diperoleh selisih nilai rata-rata pengukuran jarak alat ETS Gowin TKS-0N dan ETS TOPCON GTS-35 N terhadap GPS Geodetik TOPCON Hiper Pro akan ditampilkan pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4 berikut ini : Tabel Selisih Nilai Rata-Rata ETS Gowin TKS-0N terhadap GPS Geodetik TOPCON Hiper Pro TITIK JARAK GPS (m) JARAK RATA-RATA GOWIN (m) SELISIH RATA-RATA GOWIN-GPS (m) Nilai PPM BM 0 50,09 50,8 0,06 59,045 BM 03 50,5 50,70 0,08 9,799 BM 04 508,596 508,600 0,004 7,865 BM 05 033,99 033,985-0,007 6,770 BM 06 386,884 386,854-0,030,63 3
Tabel Selisih Nilai Rata-Rata ETS TOPCON GTS-35 N terhadap GPS Geodetik TOPCON Hiper Pro TITIK JARAK GPS (m) JARAK RATA-RATA TOPCON (m) SELISIH RATA- RATA TOPCON- GPS (m) Nilai PPM BM 0 50,09 50,4 0,03 638,85 BM 03 50,5 50,69 0,07 3,43 BM 04 508,596 508,585-0,0,68 BM 05 033,99 033,988-0,004 3,869 BM 06 386,884 386,849-0,035 5,36 Pada spesifikasi ETS Gowin TKS 0,memiliki akurasi jarak ± mm+ppm x D. Jadi pada jarak kilometer alat tersebut memilki akurasi jarak sebesar 4 mm. Dari hasil pengukuran jarak diketahui bahwa pada jarak kilometer akurasi jarak ETS Gowin sebesar 7 mm. Terdapat selisih sebesar 3 mm terhadap hasil akurasi jarak yang ditetapkan. Hal ini dapat disebabkan pengukuran jarak dilakukan pada siang hari sehingga dapat menimbulkan refraksi udara yang dapat mempengaruhi nivo dan pembelokan gelombang yang dikirimkan total stasion ke reflektor sehingga dapat mempengaruhi hasil ukuran sudut dan jarak Analisa Pegukuran Kesalahan Kolimasi Gambar Grafik Standar Deviasi Selisih Pengukuran Jarak Berdasarkan proses perhitungan yang telah dilakukan diperoleh nilai maksimum selisih ratarata jarak alat ETS Gowin TKS-0N terhadap nilai hasil pengukuran jarak GPS Geodetik TOPCON Hiper Pro yaitu sebesar 0,06 m dengan nilai standar deviasi sebesar 0,0 m terletak pada titik BM - dengan jarak 50,09 m. Nilai minimum selisih rata-rata jarak alat ETS Gowin TKS-0N terhadap nilai hasil pengukuran jarak GPS Geodetik TOPCON Hiper Pro sebesar 0,004 m dengan nilai standar deviasi sebesar 0,00 m terletak pada titik BM -3 dengan jarak 508,596 m Dari hasil pengukuran dan pengolahan data kesalahan kolimasi diperoleh nilai kesalahan kolimasi pada alat ETS Topcon GTS 35N sebesar 3.Sedangkan pada alat ETS Gowin TKS 0 nilai kesalahan kolimasi sebesar. Total stasion Gowin yang digunakan relatif baru jadi nilai kesalahan kolimasinya lebih kecil bila dibandingkan dengan total stasion Topcon GTS 35N. Jadi sebelum melakukan pengukuran perlu dicek terlebih dahulu nilai koreksi pada alat yang digunakan untuk mengoreksi nilai hasil pengukuran apabila terjadi kesalahan yang disebabkan karena tidak berfungsinya alat secara optimal pada pengukuran. Analisa Pengukuran Poligon Tertutup Terikat Sempurna Dari hasil pengukuran poligon tertutup terikat sempurna, diperoleh koordinat posisi tiap titik penelitian. Poligon ini memiliki dua buah titik ikat (GD) yaitu GD 0 dan GD 04 yang diukur dengan menggunakan alat GPS Geodetik.Pengukuran GPS Geodetik menggunakan metode statik singkat,waktu pengamatan selama 5 menit. Analisa Poligon Tertutup GOWIN TKS 0.Kesalahan penutup sudut horisontal poligon tertutup (f ) = - (n-).80 = 899 59 57 = 899 59 57-900 = -3 Gambar Grafik Nilai PPM pada Pengukuran Jarak Sehingga koreksi penutup sudutnya adalah 3. 4
sudut dimana untuk toleransinya adalah n atau 5 (n = 7 titik).kesalahan absis (f x ) x = d Sin x = -0,006 m Sehingga koreksi absisnya x ) adalah 0,006 m. 3.Kesalahan ordinat (f y ) y = d Cos y =-0,044 m Sehingga koreksi ordinatnya ( y ) adalah 0,044 m. 4. Jarak Dari data pengolahan poligon tertutup diperoleh kesalahan linier relatif jarak sebesar 0,00004. jarak linier relatif dimana toleransinya adalah : f x + f D y 3809,53 6000 6000 Berdasarkan data hasil pengukuran terestris dengan menggunakan ETS Gowin pada titik GD 0 nilai pergeseran linear absis sebesar -0,04 m Sedangkan nilai linear ordinat sebesar 0,005 m. Syarat pergeseran horisontal untuk pembuatan titik kerangka dasar orde 4 (BPN) tidak boleh lebih dari 3 cm. Dari data hasil pengukuran dengan ETS Gowin TKS 0 dapat disimpulkan alat ini handal digunakan untuk pembuatan titik kerangka dasar orde 4 (BPN) Analisa Poligon Tertutup Topcon GTS 35 N.Kesalahan penutup sudut horisontal poligon tertutup (f ) = 900 0 6 = - (n-).80 = 900 0 6-900 = 6 Sehingga koreksi penutup sudutnya adalah -6. sudut dimana untuk toleransinya adalah 5 n atau 3 (n = 7 titik).kesalahan absis (f x ) x = d Sin x = -0,005 m Sehingga koreksi absisnya ( x )adalah 0,005 m 3.Kesalahan ordinat (f y ) y = d Cos y = -0,04 m Sehingga koreksi ordinatnya adalah 0,04 m 4. Jarak Dari data pengolahan poligon tertutup diperoleh kesalahan linier relatif jarak sebesar 0,000039 jarak dimana toleransinya adalah : f x + D f 564,06 y 6000 6000 Berdasarkan data hasil pengukuran terestris dengan menggunakan total stasion Topcon pada titik GD 0 nilai pergeseran linear absis sebesar -0,06 m dan nilai pergeseran ordinat sebesar 0,004 m. Syarat pergeseran horisontal untuk pembuatan titik kerangka dasar orde 4 (BPN) tidak boleh lebih dari 3 cm. Dari data hasil pengukuran dengan ETS Topcon GTS 35N dapat disimpulkan alat ini handal digunakan untuk pembuatan titik kerangka dasar orde 4 (BPN). Analisa Pengukuran Poligon Terbuka Terikat Sempurna Pengukuran poligon terbuka dilakukan di kampus ITS Sukolilo Surabaya dengan menggunakan ETS Gowin TKS-0N dan ETS TOPCON GTS-35 N. Pengolahan data survai terestris dari tiap titik pengukuran dilakukan dengan software Microsoft Excel 003. Metode pengolahan data titik kerangka pengukuran adalah metode bowditch untuk poligon terbuka terikat sempurna. Pada proses pengolahan data, titik stasiun referensi yang digunakan sebagai titik ikat adalah 5
titik GD0 dan titik GD0 sebagai titik ikat awal, sedangkan GD05 dan GD04 sebagai titik ikat akhir.koordinat titik ikat awal dan akhir diperoleh dari hasil pengukuran GPS Geodetik dengan alat GPS Topcon Hiper-Pro Tabel Hasil Pengolahan Data Poligon Terbuka ETS Gowin TKS-0 dan Topcon GTS 35N Nama Titik Topcon GTS 35N Gowin TKs-0 X Y X Y BM-0 697685,93 994970,49 697685,93 994970,49 GD-0 697757,636 994905,357 697757,636 994905,357 P 697837,868 994898,388 697837,857 994898,39 P 69794,67 994775,69 69794,669 994775,704 P3 698066,55 994664,38 698066,58 994664,393 P4 69795,35 99455,38 69795,360 99455,338 P5 69793,998 994600,30 69794,004 994600,30 GD-05 697859,76 994566,73 697859,76 994566,73 GD-04 697904,37 994744,69 697904,37 994744,69 Analisa perbandingan nilai koordinat adalah membandingkan masing-masing nilai koordinat (x, y) titik penelitian yang diukur dengan menggunakan ETS Gowin TKS-0N dengan ETS TOPCON GTS-35 N. Selisih nilai koordinat dari ETS Gowin TKS- 0N terhadap ETS TOPCON GTS-35 N memiliki nilai x minimum sebesar 0 m yang terletak pada titik GD.GD,GD 4 dan GD 5. Nilai x maksimum sebesar 0,009 m yang terletak pada titik P4 serta nilai y minimum sebesar 0 m yang terletak pada titik GD.GD,GD 4 dan GD 5.Nilai y maksimum sebesar 0,03 m.yang terletak pada titik P3. Jadi dari perbandingan nilai koordinat ETS Gowin terhadap ETS Topcon dapat disimpulkan bahwa ETS Gowin TKS-0N handal bila digunakan dalam pengukuran poligon terbuka. Analisa Pengukuran Detil Situasi Pengukuran Detil Situasi dilakukan di bundaran ITS dengan menggunakan total stasion Gowin TKS 0 dan total stasion Topcon GTS 35N. Metode yang digunakan adalah metode tachimetri. Pada pengukuran detil situasi nilai selisih koordinat dan jarak alat total stasion Gowin terhadap Topcon adalah : Nilai x maksimum = 0,049 m Nilai x minimum = 0,00 m Nilai y maksimum = 0,03 m Nilai y minimum = 0,00 m Nilai z maksimum = 0,0 m Nilai z minimum = 0,00 m Nilai d maksimum = 0,049 m Nilai d minimum = 0,000 m Tabel Rangkuman Hasil Pengukuran ETS Gowin TKS 0 dan ETS Topcon GTS 35N Pengukuran ETS GOWIN TKS 0 ETS TOPCON 35N Jarak akurasi jarak yang dihasilkan ±mm+7ppmxd Kesalahan Kolimasi " 3" Poligon Tertutup = 3" = 6" /3809,53 akurasi jarak yang dihasilkan ±mm+4ppmxd /564,06 Poligon Terbuka =,6" = 8,64" Detil Situasi Kesimpulan /543,098 /485,74 Besar nilai maksimum vektor pergeseran koordinat ETS Gowin terhadap Topcon adalah 0,049 m Nilai minimum vektor pergeseran koordinat ETS Gowin terhadap Topcon adalah 0,004 m. Akurasi jarak pada ETS Gowin TKS 0 dalam penelitian yang dilakukan ini tidak handal karena tidak sesuai dengan akurasi yang 6
tertera pada spesifikasi alat. Terdapat selisih sebesar 3 mm dari akurasi jarak yang ditetapkan pada spesifikasi alat.hal ini dapat disebabkan karena adanya pengaruh refraksi udara pada saat pengukuran sehingga dapat mempengaruhi hasil ukuran jarak yang diperoleh.. Akurasi sudut pada spesifikasi alat Gowin TKS 0 sebesar.dari pengukuran kesalahan kolimasi diperoleh nilai kesalahan kolimasi pada total stasion Gowin TKS 0 sebesar jadi dapat disimpulkan bahwa akurasi sudut pada ETS Gowin TKS 0 handal. 3. Pergeseran nilai koordinat dan jarak pada pengukuran detil situasi disebabkan penggunaan prisma dengan yalon sehingga posisi prisma tidak dalam keadaan tegak lurus. 4. Pada pengukuran poligon tertutup dan poligon terbuka dengan ETS Gowin TKS 0 telah memenuhi Spesifikasi Teknis Peralatan,Metode dan Strategi pengolahan Data Jaring Titik Kontrol Orde-4 (Poligon) untuk BPN. Jadi dapat disimpulkan bahwa alat ETS Gowin TKS 0 terbukti handal digunakan pada proses pengukuran. 5. Saran. Pada pengukuran jarak sebaiknya dilakukan pada pagi atau sore hari untuk menghindari adanya kesalahan akibat refraksi udara.. Surveyor (Pengukur) agar lebih teliti pada saat mencari target bidikan pada prisma karena kekurangan paling menonjol yang terdapat pada ETS Gowin TKS 0 terletak pada visir bidikan. 3. Perlu dilakukan pengukuran ulang titik benchmark (GD ITS) yang terdapat di kampus ITS-Sukolilo dengan alat GPS Geodetik apakah nilai koordinatnya masih sesuai atau mengalami perubahan. tidak mudah bergeser sehingga diperoleh nilai koordinat yang lebih akurat. DAFTAR PUSTAKA Brinker, C. Russell, Paul R. Wolf. 986. Dasar Dasar Pengukuran Tanah Jilid. Jakarta : Erlangga. Mikhail, E. M., dan Gordon Gracie. 98. Analysis and Adjustment of Survey Measurement. New York: Van Nostrand Reinhold Company, Inc. Nurjati, Chatarina. 004. Modul Ajar Ilmu Ukur Tanah I. Teknik Geodesi FTSP-ITS Purworahardjo, Umaryono.986. Ilmu Ukur Tanah Seri A Pengukuran Horizontal. Bandung : Jurusan Teknk Geodesi FTSP ITB Purwohardjo, Umaryono.986. Menghilangkan Kesalahan Sistematik Pada Pendapatan Ukuran Serta Penerapan Dalil-dalil Kesalahan dan Perataan Kuadrat terkecil Bandung : Jurusan Teknik Geodesi Purwohardjo, Umaryono.986. Pengukuran Horizontal. Bandung: Jurusan Teknik Geodesi Institut Teknologi Bandung. Purwohardjo, Umaryono U.986. Pengukuran Topografi. Bandung : Jurusan Teknik Geodesi Wisayantono, D. 994. Geodesi ITB Total Station. Teknik Wongsosutjitro, Soetomo. 980. Ilmu Ukur Tanah. Yogyakarta : Kanisius. Wolf, Paul R., dan Charles D. Ghilani. 00. Elementary Surveying: An Introduction to Geomatics. New Jersey: Prentice Hall 4. Untuk pemasangan titik kerangka poligon supaya dilakukan lebih hati-hati agar titik 7