Penentuan Titik Pusat Bumi
Ilmu geodesi pasti akan identik dengan
hal penentuan posisi, begitu pula kebalikannya.
Posisi (suatu titik) dapat
dinyatakan secara kualitatif
maupun kuantitatif. Untuk menjamin
adanya konsistensi dan standardisasi, perlu ada suatu sistem dalam menyatakan
koordinat. Sistem ini disebut
sistem referensi koordinat, atau
secara singkat disebut sistem koordinat,
dan realisasinya umumnya dinamakan kerangka referensi koordinat.
Sistem koordinat dapat
didefinisikan dengan
menspesifikasikan tiga parameter,
yaitu lokasi titik nol
dari sistem koordinat, orientasi
dari sumbu-sumbu koordinat,
dan parameter-parameter
(kartesian, curvilinier) yang
digunakan untuk mendefinisikan posisi suatu titik dalam
sistem koordinat tersebut. Posisi titik
dipermukaan bumi umumnya ditetapkan
dalam suatu sistem koordinat terestris (CTS: Conventional
Terrestrial System).
Parameter Sistem koordinat yaitu
·
Lokasi Titik nol
Geosentrik (di pusat Bumi)
Toposentrik (di permukaan
Bumi)
·
Orientasi Sumbu
Terikat Bumi ( Earth Fixed )
Terikat Langit ( Space Fixed
)
·
Besaran Koordinat
Jarak → Kartesian ( X , Y ,
Z )
Sudut dan Jarak → Geodetik (
L , B , h )
Titik nol dari sistem koordinat
terestris ini dapat berlokasi di
titik pusat masa bumi (sistem koordinat geosentrik),
maupun di salah satu titik di permukaan bumi (sistem koordinat
toposentrik). Sementara itu posisi titik
di ruang angkasa (posisi satelit, dan benda langit) biasanya ditetapkan dalam
suatu sistem koordinat celestial/ sistem Inersia (CIS: Conventional Inersial
System). Survey untuk penentuan posisi dari suatu jaringan di permukaan bumi,
dapat dilakukan secara terestris maupun
ekstra-terestris.
Pada
survey dengan metoda terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan dengan melakukan pengamatan
terhadap target atau obyek yang terletak
di permukaan bumi. Sementara itu pada survey penentuan posisi secara ekstra-terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan dengan melakukan
pengamatan atau pengukuran
terhadap benda-benda langit
atau obyek di angkasa, seperti bintang,
bulan, dan quarsar,
maupun juga benda-benda atau
obyek buatan manusia yaitu berupa satelit.
Penentuan Gaya Berat Bumi
Salah satu tujuan ilmu geodesi adalah
menentukan bentuk dan ukuran bumi termasuk didalamnya menentukan
medan gaya berat
bumi dalam dimensi ruang
dan waktu. Bentuk bumi didekati
melalui beberapa model diantaranya ellipsoida yang merupakan bentuk
ideal dengan asumsi bahwa densitas (kerapatan) bumi homogen. Sementara itu
kenyataan sebenarnya, densitas massa bumi
yang heterogen dengan adanya gunung, lautan, cekungan,dataran akan
membuat ellipsoid berubah menjadi Geoid. Geoid memiliki peran yang penting
dalam berbagai hal seperti untuk keperluan aplikasi geodesi, oseanografi,
dan geofisika.
Contoh
untuk bidang geodesi yaitu penggunaan teknologi GPS dalam penentuan tinggi orthometrik untuk berbagai
keperluan praktis seperti
rekayasa, survei, dan
pemetaan membutuhkan infomasi geoid teliti. Pada prinsipnya geoid (model
geopotensial) dapat diturunkan dari
data gaya berat sebagai data utamanya yang distribusinya mencakup seluruh permukaan
bumi. Akurasi suatu model geopotensial terutama ditentukan
oleh kualitas data gaya
berat, selain juga ditentukan oleh
formulasi matematika yang digunakan
ketika menurunkan model tersebut. Data
gaya berat dapat
diperoleh dari pengukuran
secara terestris menggunakan gravimeter,
dari udara dengan
teknik air borne
gravimetry, dan diturunkan
dari data satelit (satelit sistem geometrik seperti satelit
altimetry (wilayah laut) dan
satelit sistem dynamic seperti GRACE dan GOCCE, serta melalui
interpolasi untuk wilayah-wilayah yang tidak ada data gayaberatnya.
Geoid
memiliki bentuk yang sangat mendekati ellips putar dengan sumbu pendek sebagai
sumbu putar yang berimpit dengan sumbu putar bumi. Ellipsoid digunakan sebagai
bidang hitungan geodesi, yang kemudian disebut sebagai ellipsoid referensi.
Namun karena penentuan tinggi orthometrik dengan geoid sulit maka digunakan MSL
yang dianggap mendekati geoid.
Sistem Koordinat dalam Geodesi
Satelit
Pada dasarnya ada tiga sistem
referensi koordinat yang banyak digunakan dalam bidang Geodesi Satelit yaitu
sistem – sistem
·
CIS ( Conventional Inertial System ),
Sistem koordinat referensi yang terikat langit, dalam geodesi satelit digunakan
untuk pendeskripsian posisi dan pergerakan satelit. Pengikatan sumbu dapat
dilakukan dengan cara : metode VLBI, pengamatan bintang dan pengamatan dengan
satelit.
·
CTS ( Conventional Terrestrial System ),
Sistem koordinat referensi yang terikat bumi, dalam geodesi satelit digunakan
untuk pendeskripsian posisi dan pergerakan titik di permukaan bumi. Pengikatan
sumbu dapat dilakukan dengan cara : CTS VLBI, CTS LLR, CTS SLR, CTS GPS, dll.
Kerangka yang cukup banyak digunakan
adalah
WGS
1984
dan ITRF.
·
Sistem Ellipsoid
ITRF ( International Terrestrial
Reference System )
ITRF merupakan suatu sistem geosentrik, dimana pusat
dari masa bumi didefinisikan untuk seluruh bumi, termasuk lautan dan juga
atmosfer. ITRF merupakan kerangka realisasi dari sistem referensi ITRS, yang
direalisasikan dengan koordinat dan kecepatan dari sejumlah titik yang tersebar
di seluruh permukaan bumi dengan menggunakan metode-metode pengamatan VLBI,
LLR, GPS, dan DORIS. ITRS pada prinsipnya adalah sistem CTS yang direalisasikan
dan dipantau oleh IERS (International Earth Orientation System). Secara umum
karakteristiknya :
1
Sistem geosentrik, dimana pusat massanya
didefinisikan untuk seluruh bumi, termasuk lautan dan atmosfer.
2
Satuan panjang yang digunakan adalah
meter.
3
Sumbu-Z mengarah ke kutub CTP yang
dinamakan IRP (IERS Reference Pole).
4
Sumbu-X berada dalam bidang meredian
Greenwich yang dinamakan IRM (IERS Reference Meredian) dan terletak pada bidang
ekuator bumi.
5
Sumbu-Y tegak lurus dengan sumbu-sumbu X
dan Z dan membentuk system koordinat tangan kanan.
6
Evolusi waktu dari orientasi sistem
koordinat dipastikan dengan menerapkan kondisi no net-rotation dalam konteks
pergerakan tektonik (horizontal) untuk seluruh permukaan bumi.
Kerangka ITRF juga terikat dengan kerangka ICRF
melalui pengamatan VLBI. ICRF merupakan kerangka realisasi dari sistem ICRS,
yang direalisasikan dengan suatu set kuasar yang koordinatnya ditentukan oleh
metode VBBI. ICRF terdiri dari 608 kuasar yang tersebar secara merata di
langit, dan diturunkan dari sekitar 1,6 juta pengamatan dari jaringan
observatory di seluruh dunia dalam periode1979-1995. Koordinat dari kuasar ini
diberikan dalam sistem ekuatorial asensiorekta yaitu dengan komponen koordinat
asensiorekta dan deklinasi. Kuasar yang membangun kerangka referensi ICRF
mempunyai kualitas koordinat yang variatif, karena adanya perbedaan dalam
sejarah dan strategi pengmatannya.
Kesimpulan
·
Titik pusat bumi sama dengan titik berat
bumi (titik pusat massa bumi, pada sistem Geosentrik)
·
Untuk menentukan titik pusat bumi
digunakan model pendekatan matematis dengan
data
gaya berat yang diperoleh dari
pengukuran secara terestris menggunakan gravimeter,
dari udara dengan
teknik air borne
gravimetry, dan diturunkan
dari data satelit satelit sistem geometrik seperti satelit
altimetry (wilayah laut) dan
satelit sistem dynamic seperti GRACE dan GOCCE, serta melalui
interpolasi untuk wilayah-wilayah yang tidak ada data gayaberatnya. Namun
bumi dinamis sehingga setiap saat bentuknya selalu berubah menyebabkan titik pusat
bumi selalu berubah setiap saat ^^.
Referensi
·
Kahar,
Joenil, Geodesi, Penerbit ITB, Cetekan 1, Bandung 2008
·
Team
Bakosurtanal , Panduan Teknis Datum dan Sistem Koordinat Peta Rupabumi
Indonesia, BADAN KOORDINASI SURVEI DAN PEMETAAN NASIONAL,
www.bakosurtanal.go.id, Edisi I, © Bakosurtanal, Cibinong 2005
·
Kelompok
Keilmuan Geodesi, Glosari Geodesi, http://geodesy.gd.itb.ac.id/?page_id=13
·
All
About Datums http://www.ga.gov.au/earth-monitoring/geodesy/geodetic-datums/about.html
·
Abidin
HA, Geodesi Satelit, PT Pradnya Paramita, Jakarta 2001, ISBN 979 408 462 X
·
IGN,
Science background – General concepts, ITRF Website – January 2011 – IGN,
http://itrf.ensg.ign.fr/general.php
·
Tidak ada komentar:
Posting Komentar