Kerangka Dasar Vertikal

⠀

Kerangka Dasar Vertikal

Kerangka dasar vertikal merupakan kumpulan titik-titik yang telah diketahui atau ditentukan posisi vertikalnya berupa ketinggiannya terhadap bidang rujukan ketinggian tertentu. Bidang ketinggian rujukan ini bisa berupa ketinggian muka air laut rata-rata (mean sea level – MSL) atau ditentukan lokal. Umumnya titik kerangka dasar vertikal dibuat menyatu pada satu pilar dengan titik kerangka dasar horizontal.

Pengadaan jaring kerangka dasar vertikal dimulai oleh Belanda dengan menetapkan MSL di beberapa tempat dan diteruskan dengan pengukuran sipat datar teliti. Bakosurtanal, mulai akhir tahun 1970-an memulai upaya penyatuan sistem tinggi nasional dengan melakukan pengukuran sipat datar teliti yang melewati titik-titik kerangka dasar yang telah ada maupun pembuatan titik-titik baru pada kerapatan tertentu. Jejaring titik kerangka dasar vertikal ini disebut sebagai Titik Tinggi Geodesi (TTG).

Hingga saat ini, pengukuran beda tinggi sipat datar masih merupakan cara pengukuran beda tinggi yang paling teliti. Sehingga ketelitian kerangka dasar vertikal (K) dinyatakan sebagai batas harga terbesar perbedaan tinggi hasil pengukuran sipat datar pergi dan pulang. Pada dibawah ini, ditunjukkan contoh ketentuan ketelitian sipat teliti untuk pengadaan kerangka dasar vertikal. Untuk keperluan pengikatan ketinggian, bila pada suatu wilayah tidak ditemukan TTG, maka bisa menggunakan ketinggian titik triangulasi sebagai ikatan yang mendekati harga ketinggian teliti terhadap MSL.

Polygon Kerangka Dasar

Cara pengukuran polygon merupakan cara yang umum dilakukan untuk pengadaan kerangka dasar pemetaan pada daerah yang tidak terlalu luas – sekitar (20 km x 20km). Berbagai bentuk polygon mudah dibentuk untuk menyesuaikan dengan berbagai bentuk medan pemetaan dan keberadaan titik-titik rujukan maupun pemeriksa.

Ketentuan Poligon Kerangka Dasar

Tingkat ketelitian, sistem koordinat yang diinginkan dan keadaan medan lapangan pengukuran merupakan faktor-faktor yang menentukan dalam menyusun ketentuan poligon kerangka dasar. Tingkat ketelitian umum dikaitkan dengan jenis dan atau tahapan pekerjaan yang sedang dilakukan. Sistem koordinat dikaitkan dengan keperluan.

Contoh

Pada pekerjaan perancangan rinci (detailed design) peingkatan jalan sepanjang 20 km di sekitar daerah padat hunian diperlukan:

1. Peta topografi skala 1 : 1 000,
2. Sistem koordinat nasional (umum),
3. BM dipasang setiap 2 km, dan
4. Salah penutup koordinat 1 : 10 000.

Berdasarkan keperluan peta ini, bila pemetaan dilakukan secara teristris, diturunkan ketentuan poligon kerangka dasar:

• Alat ukur sudut yang digunakan dengan ketelitian satu sekon, dan sudut diukur dalam
  4 seri pengukuran.
• Alat ukur pengamatan matahari untuk menentukan jurusan awal dan jurusan akhir.
• Jarak antar titik polygon 0.1 – 2 km dan ketelitian alat ukur jarak 10 ppm.
• Salah penutup sudut polygon = 10″ Ö N, dengan N = jumlah titik poligon.
• Salah penutup koordinat 1 : 10 000:
  Bila f_x adalah salah penutup absis, f_y adalah salah penutup ordinat dan D adalah total jarak sisi-sisi poligon, maka salah penutup koordinat:
  S = {(f_x² + f_y²)/D}^1/2 harus £ 1 : 10 000.
• Bakuan BM: ukuran, bahan, notasi.

Tata Cara Poligon Kerangka Dasar

Tata cara poligon kerangka dasar disusun berdasarkan ketentuan poligon yang memenuhi kebutuhan pemetaan yang diperlukan. Secara umum, tata cara meliputi: oragnisasi pelaksanaan secara umum, perlatan, pengukuran dan pencatatan, hitungan perataan dan pelaporan.

Kasus

Berdasarkan ketentuan poligon contoh di atas.

Gambar Poligon terbuka terikat di ujung dan akhir untuk pembuatan kerangka peta.

1. Diperlukan titik ikat dan pemeriksa di awal dan akhir lokasi pekerjaan:
   1. Telah terdapat kedua titik ikat/pemeriksa: diperlukan pengamatan azimuth,
   2. Belum terdapat kedua titik: pengamatan (j , l ) dan posisinya dalam sistem umum dan
      serta pengamatan azimuth.
2. Pembuatan, pemasangan dan dokumentasi BM.
3. Penyiapan alat hingga siap untuk pengukuran dan tidak mengandung salah sistematis.
4. Pengukuran yang menghilangkan atau meminimalkan pengaruh semua kesalahan dan
   dicapai ketelitian yang diinginkan.
5. Perekaman bersistem menggunakan media konvensioanal ataupun dijital.
6. Hitungan dan perataan koordinat cara BOWDITCH:

fa = (a _AKHIR – a _AWAL) – å b _I + n ´ 180° dan fa £ ± 10″ Ö N
f_X = (X_AKHIR – X_AWAL) – å d_I sin a _I
f_Y = (Y_AKHIR – Y_AWAL) – å d_I cos a _I dan (f_X² + f_Y²) / å d_I £ 1 : 10 000
d _XI = (d_I / S d_I) ´ f_X dan X₂ = X₁ + D X₁₂ + d X₁₂
d Y = (dI / S d_I) ´ f_Y dan Y₂ = Y₁ + D Y₁₂ + d Y₁₂

7. Pelaporan dan penyusunan daftar koordinat.

Sistem umum atau nasional adalah sistem yang berlaku secara nasional menggunakan bidang datum dan sistem proyeksi peta yang berlaku umum secara nasional. Posisi (j ,l ) bisa diperoleh dengan cara pengamatan astronomis atau cara GPS (global positioning systems) melalui pengamatan satelit.

Sifat Datar Kerangka Dasar

Pengukuran beda tinggi cara sipat datar mudah dilaksanakan pada daerah relatif datar dan terbuka. Pada daerah pegunungan, terjal atau tertutup berakibat jarak pandang yang semakin pendek. Jumlah pengamatan pada selang pengukuran yang sama bertambah, sehingga memperbesar kemungkinan dan besaran kesalahan atau mengurangi ketelitian. Bila titik poligon sebagai titik kerangka horizontal juga merupakan titik tinggi kerangka vertikal, maka penempatannya harus memungkinkan pelaksanaan pengukuran sipat datar.

Pengukuran beda tinggi cara sipat datar mudah dilaksanakan pada daerah relatif datar dan terbuka. Pada daerah pegunungan, terjal atau tertutup berakibat jarak pandang yang semakin pendek. Jumlah pengamatan pada selang pengukuran yang sama bertambah, sehingga memperbesar kemungkinan dan besaran kesalahan atau mengurangi ketelitian. Bila titik poligon sebagai titik kerangka horizontal juga merupakan titik tinggi kerangka vertikal, maka penempatannya harus memungkinkan pelaksanaan pengukuran sipat datar.

Ketentuan Sifat Datar Kerangka Dasar

Tingkat ketelitian ukuran beda tinggi sipat datar untuk kerangka dasar pemetaan ditentukan oleh tahapan dan jenis pekerjaan. Ketelitian tinggi pada perencanaan dan perancangan jalan secara umum tidak perlu seteliti untuk pekerjaan pengairan. Keberadaan titik ikatan di lokasi berpengaruh pada volume pekerjaan pengikatan.

Contoh:

Bila pada Contoh 2.1 di atas, titik-titik KDH yang dipasang juga merupakan titik-titik KDV, maka diperlukan, misalnya:

1. Sistem tinggi menggunakan sistem nasional, dan
2. Kesalahan beda tinggi terbesar ± 6 Ö D_km mm.

Berdasarkan keperluan ketelitian tinggi ini, diturunkan ketentuan sipat datar kerangka dasar:

• Alat ukur sipat datar yang digunakan mampu untuk membaca sampai ke fraksi mm, pengukuran beda tinggi dilakukan pergi pulang dan masing-masing pengukuran dilakukan dua kali.
• Jarak alat ke rambu ukur 10 – 60 m.
• Salah penutup beda tinggi antar BM dan pengukuran kurang atau sama dengan ± 6 Ö D_km

Tata Cara Sifat Datar Kerangka Dasar

Tata cara sipat datar kerangka dasar harus sepadan dengan persayaratan dalam ketentuan sipat datar yang memenuhi kebutuhan penentuan ketinggian dalam sistem tinggi yang diinginkan. Tata caranya meliputi: oragnisasi pelaksanaan secara umum, perlatan, pengukuran dan pencatatan, hitungan perataan dan pelaporan.

Kasus:
Berdasarkan bentuk KDH pada contoh di atas.

1. Diperlukan titik ikat dan pemeriksa serta pengikatan di awal dan akhir lokasi pekerjaan.
2. Penyiapan alat hingga siap untuk pengukuran dan tidak mengandung salah sistematis.
3. Pengukuran yang menghilangkan atau meminimalkan pengaruh semua kesalahan dan
   dicapai ketelitian yang diinginkan.
4. Perekaman bersistem menggunakan media konvensioanal ataupun dijital.
5. Hitungan dan perataan beda tinggi:

f_H = (H_AKHIR – X_AWAL) – å D _H dan f_H kurang dari ± 6 Ö D_km
d H = (1 / n) ´ f_H dan H₂ = H₁ + D H₁₂ + d H₁₂ dengan jarak ukur seragam.

6. Pelaporan dan penysunan daftar koordinat.

Urutan Kegiatan Penyelenggaraan Kerangka Dasar Pemetaan

Urutan pekerjaan pengadaan kerangka dasar pemetaan secara umum:

• Peninjauan lapangan:

Pengumpulan informasi keadaaan lapangan seperti titik-titik yang sudah ada, medan dan kesampaian lapangan, administrasi teknis dan non-teknis seperti perijinan dan lain-lainnya.

• Perencanaan:

1. Bentuk kerangka, ketelitian dan penempatan serta kerapatan titik-titik kerangka,
2. Peralatan ukur yang akan digunakan,
3. Tata-cara pengukuran dan pencatatan yang sepadan dengan ketelitian dan cara serta
   alat yang digunakan,
4. Bentuk dan bahan titik pilar dan cara pemasangannya,
5. Jadual pelaksanaan pekerjaan termasuk jadual personil, peralatan dan logistik,
6. Tata-laksana pekerjaan administrasi, teknis. Personil, peralatan dan logistik.

• Pemasangan dan penandaan patok / pilar:

1. Pilar dan patok dipasang agar kuat dan stabil pada tenggang waktu yang direncanakan,
2. Lokasi pilar dan patok harus aman, stabil dan terjangkau serta mudah pengukurannya,
3. Memasang tanda pengenal pilar dan patok,
4. Membuat deskripsi lokasi, struktur, cara dan pelaksana pemasangan pilar.

• Pengukuran:

Pengukuran dilaksanakan sesuai ketentuan yang dibuat pada perencanaan pengukuran.

• Perhitungan:

1. Menghitung dan membuat koreksi hasil ukuran,
2. Mereduksi hasil ukuran,
3. Menghitung data titik kontrol, misalnya azimuth,
4. Menghitung koordinat dan ketinggian.

Bila data KDH akan dinyatakan dalam sistem proyeksi peta tertentu – misalnya UTM, maka juga harus dilakukan reduksi data ukuran ke sistem proyeksi. Hitungan koordinat dan ketinggian definitif menggunakan cara perataan sederhana – BOWDITCH misalnya, atau menggunakan cara perataan kwadrat (kesalahan) terkecil.

• Menyusun daftar Koordinat dan Ketinggian:

Daftar dibuat dalam bentuk kolom yang menunjukkan nomor titik pilar, koordinat, dan ketinggian serta keterangan sistem koordinat dan rujukan ketinggian yang digunakan.

Terima Kasih dan Semoga Bermanfaat!

Sumber:
Teknik Geodesi, Itenas-Bandung

Artikel Geodesi, Dasar Vertikal, Dasar Vertikal Pemetaan, Geodesi, Ilmu Geodesi, Kerangka Dasar Vertikal, Kerangka Vertikal