BAB I PENDAHLAN ntuk keperluan rekayasa di wilayah kerja TOTAL E&P INDONESIE dengan luas area 60 km x 90 km di daerah Delta Mahakam, Kalimantan Timur, diperlukan titik-titik yang tinggi ortometriknya diketahui. ntuk membangun titik-titik tersebut umumnya dilakukan pengukuran sipat datar. Mengingat wilayah kerja TOTAL E&P INDONESIE yang terdiri dari sungai-sungai besar dan rawa-rawa, pengukuran sipat datar ini sangat sulit untuk dilakukan, seperti yang terlihat pada gambar 1.1a dan 1.2b dibawah ini : NLM-0 NLM-75 Ma. Kaeli NLM-27-W NLM-46-TQ 0 1/ NLM-76 NLM-35-G Ds. Sido Mulyo NLM-33-TD NLM-4-H NLM-55 NLM-71 NLM-22-X Ds. Kutai Lama NLM-5 P. Kambing NLM-3-I TM-15 Ds. Handil Terusan P. Patin 7J QD 3 0LDQJ LT-2 TM-3 CP P. Miang Tg. na NLM-64-TT Ds. Anggana NLM--I GTS-1 Kec. Anggana TN-W20 TM-26-BIS TM-45 TM-29 TM-43 P. Seribu GTS-2 TM-2 TM-9 P. Genting Tg. Dewa 7J 'HZD TMx P. Parangatan TM-4 TM-30 TM-40 GTS-H Ds. Muara Pantuan TN-H10 GTS-4 PENDINGIN Sg. Tambora TM-7 TM-10 TMP GTS-3 TM-2 TM-6 TM-20 TM-25 P. SungaiKelambu TM-23 Ma. Tambora TN-X16 TM-16 Sg. Babarong TN-Dx27 TN-X13 P. Kayumajarang Sg. B TM-19 TN-D4 GTS-B TN-D13rc GTS-X Tg. Timbangpasir ayu r 0 /$.( Sg. Terusan Pamakaran P. Nubi Sg. Sepanjang P. Lalukenan TM-1 Ma. Bayor P. Bapara TN-X3 TN-E5K1 Gambar 1.1a Peta Lokasi Delta Mahakam Gambar 1.1b Area Delta Mahakam ϭ
Sebuah metode alternatif untuk menentukan tinggi ortometrik pada wilayah kerja TOTAL E&P INDONESIE adalah metode pengukuran GPS (Global Positioning System). Karena GPS memberikan informasi tinggi geodetik atau tinggi diatas ellipsoid referensi (h), maka dibutuhkan informasi undulasi geoid (N) pada seluruh wilayah kerja TOTAL E&P INDONESIE untuk mengkonversi tinggi geodetik menjadi tinggi ortometrik melalui persamaan : H = h N (1.1) dimana, H = Tinggi ortometrik h = Tinggi geodetik (diperoleh dari hasil pengukuran GPS) N = ndulasi geoid (diperoleh dari model geoid lokal) P H h Permukaan bumi P Geoid/MSL N Q ellipsoid Gambar 1.2 Permukaan bumi, Geoid, Ellipsoid Pada tugas akhir ini akan dibahas mengenai penentuan undulasi geoid di wilayah kerja TOTAL E&P INDONESIE beserta model pendekatan dan metode penentuan yang digunakan sehingga bisa diperoleh model geoid lokal Delta Mahakam yang detail dan dapat dipakai sebagai bidang referensi tinggi yang konsisten di wilayah kerja TOTAL E&P INDONESIE. Geoid dapat didefinisikan sebagai bidang ekipotensial yang dianggap berimpit dengan muka laut ideal. Di dalam geodesi, geoid bereferensi terhadap permukaan ellipsoid karena ellipsoid merupakan model matematis pendekatan bumi. Jarak antara permukaan ellipsoid dan permukaan geoid dinamakan undulasi geoid (gambar 1.2). Salah satu cara penentuan model geoid adalah dengan penggunaan model geopotensal global seperti EGM 96 atau EIGEN-GL04C. ntuk kasus Delta Mahakam penentuan undulasi geoid dengan hanya memakai model geopotensial global tidak bisa diterapkan karena untuk keperluan
lokal daerah Delta Mahakam dibutuhkan model geoid yang detail. ntuk mengatasi kendala tersebut digunakanlah solusi kombinasi yang menggabungkan data hasil pengukuran gayaberat di permukaan bumi dengan data gayaberat yang diperoleh dari model geopotensial global. Dalam penentuan undulasi geoid dengan menggunakan data gayaberat hasil pengukuran di permukaan bumi diperlukan adanya model pendekatan untuk penentuan undulasi geoid tersebut. Salah satu model pendekatan itu adalah model pendekatan Stokes yang menggunakan data anomali gayaberat dalam penghitungan undulasi geoid. Pada pendekatan Stokes kita harus menentukan terlebih dahulu bidang geoid itu sendiri, untuk wilayah daratan proses penentuan bidang geoid ini dapat dilakukan dengan melakukan pengukuran sipat datar, tetapi untuk wilayah Delta Mahakam hal ini tidak mungkin untuk dilakukan karena wilayah Delta Mahakam yang terdiri dari rawa-rawa dan sungai besar sehingga model pendekatan Stokes ini tidak sesuai untuk diterapkan pada daerah Delta Mahakam. Solusi dari permasalahan ini adalah digunakannya model pendekatan lain yang dalam penghitungan undulasi geoidnya tidak perlu ditentukan terlebih dahulu bidang geoid itu sendiri. Model pendekatan yang dimaksud adalah model pendekatan Molodensky. Data gayaberat yang dipakai dalam penentuan undulasi geoid menggunakan model pendekatan Molodensky ini adalah data gangguan gayaberat, bukan data anomali gayaberat, karena jika menggunakan data anomali gayaberat perlu dilakukan terlebih dahulu penentuan bidang telluroid. Data gangguan gayaberat diperoleh dari hasil selisih antara gaya berat hasil observasi pada suatu titik diatas permukaan bumi dengan gaya berat normal di titik tersebut. ntuk mendapatkan gaya berat normal di atas permukaan bumi, dibutuhkan tinggi geodetik dan dengan menggunakan teknologi GPS tinggi geodetik ini dapat diperoleh dengan mudah. Permasalahan yang dihadapi dalam penggunaan pendekatan Molodensky adalah dibutuhkannya data gangguan gayaberat yang terdistribusi merata di seluruh permukaan bumi, tetapi pada kenyataannya situasi ini hampir tidak mungkin untuk diwujudkan karena data gangguan gayaberat biasanya hanya tersedia pada wilayah yang terbatas. Solusi dari permasalahan ini adalah diterapkannya metode kombinasi yang menggabungkan model geopotensial global dan data gangguan gayaberat lokal, dimana model geopotensial global berkonstribusi dalam sinyal geoid gelombang panjang dan data gayaberat lokal berkontribusi dalam sinyal geoid gelombang pendek. Dalam tugas akhir ini model geopotensial yang dipakai adalah EIGEN-GL04C karena model geopotensial ini dinilai memiliki resolusi yang tinggi dan tingkat kerapatan data serta keakuratan yang tinggi dibandingkan dengan model geopotensial lainnya termasuk EGM 96 (gambar 1.3 dan tabel 1.1).
Gambar 1.3 Visualisasi model geopotensial global EIGEN-GL04C (http://icgem.gfz-potsdam.de) Model Geopotensial Amerika Serikat Kanada Eropa Jerman Global EIGEN-GL04C 43.5 31.1 34.0 1.1 EIGEN-CG03C 43.6 35.0 3.4 19.7 EIGEN-CG01C 44.1 31.7 39.7 21.7 EGM96 46.5 37.3 44.6 27.6 Tabel 1.1 Perbandingan standar deviasi (cm) perbedaan antara sinyal geoid dan GPS levelling beberapa model geopotensial global di beberapa wilayah negara dunia (http://www.gfz-potsdam.de) Metodologi penelitian yang ditempuh pada tugas akhir ini dimulai dengan akuisisi data gayaberat dan model geopotensial global, lalu dilanjutkan dengan penggabungan antara data gangguan gayaberat lokal dan koefisien geopotensial menggunakan solusi kombinasi menghasilkan model geoid lokal untuk daerah Delta Mahakam. Secara skematik metodologi penelitian tugas akhir ini dapat dilihat pada gambar 1.4.
Metodologi Penelitian Penentuan Model Geoid Lokal (Studi kasus : Delta Mahakam, TOTAL E&P INDONESIE) Kontribusi Gelombang Pendek Kontribusi Gelombang Panjang Data Gangguan Gayaberat Data Koordinat Geodetik Koefisien Geopotensial Evaluasi Integral Hotine Dengan Modifikasi Kernel (N1) Koreksi G1 dan Quasi Geoid ndulasi Geoid yang Dipengaruhi oleh Koefisien Potensial (N2) ndulasi Geoid Total (N=N1+N2) Koreksi Geoid dari Rata-Rata Pengaruh Eksternal dan Internal Geoid serta Validasi GPS / Data Levelling Model Geoid Lokal Delta Mahakam Gambar 1.4 Bagan Metodologi Penelitian
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB 1 Pendahuluan Pada bab ini diberikan gambaran umum mengenai latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup, tahap pengerjaan, metodologi penelitian dan sistematika pembahasan dari tugas akhir ini. BAB 2 Model Penentuan ndulasi Geoid Pada bab ini dibahas mengenai teori-teori yang menjelaskan tentang undulasi geoid beserta model pendekatannya dan permasalahan yang dihadapi masing-masing model pendekatan, serta solusi yang bisa diterapkan. BAB 3 Penentuan Model Geoid Lokal Delta Mahakam Pada bab ini akan dibahas mengenai langkah-langkah dalam penentuan model geoid lokal Delta Mahakam beserta hasil yang didapatkan. BAB 4 Analisis Pada bab ini akan dianalisis mengenai model geoid Lokal Delta Mahakam beserta hasil verifikasii terhadap model tersebut. BAB 5 Kesimpulan dan Saran Pada bab ini akan diberikan kesimpulan dari semua pembahasan tugas akhir ini serta saran-saran bagi perbaikan model geoid lokal dan verifikasinya di kemudian hari terutama untuk proses pembaruan atau updating.