DATUM GEODETIK DAN SISTEM KOORDINAT

Datum geodetik atau referensi permukaan atau georeferensi adalah parameter-parameter yang digunakan sebagai acuan untuk mendefinisikan geometri ellipsoid bumi. Datum geodetik diukur menggunakan metode manual hingga yang lebih akurat lagi menggunakan satelit.

±       Sistem Koordinat Kartesius

±       Sistem Koordinat Bola

±       Sistem Koordinat Ellipsoida

±       Koordinat Proyeksi

±       Sistem Referensi

±       Sekala

Parameter datum geodetik :

• Parameter utama, yaitu setengah sumbu panjang ellipsoid (a), setengah sumbu pendek (b), dan penggepengan ellipsoid (f).
• Parameter translasi, yaitu yang mendefinisikan koordinat titik pusat ellipsoid (Xo,Yo,Zo) terhadap titik pusat bumi.
•  Parameter rotasi, yaitu (εx, εy, εz) yang mendefinisikan arah sumbu-sumbu (X,Y,Z) ellipsoid.

Parameter lainnya, yaitu datum geodesi global memiliki besaran yang banyak hingga mencakup konstanta-konstanta yang merepresentasikan model gaya berat bumi dan aspek spasial lainnya.

1.        Sistem Koordinat
1. Sistem koordinat adalah suatu cara yang digunakan untuk menentukan letak suatu titik pada bidang atau ruang 
• Sistem Koordinat 2 Dimensi

gambar Sistem Koordinat Kartesian 2 Dimensi

Jika dilihat dari gambar 3.1 diatas, koordinat P mempunyai jarak pada sumbu X yang disebut absis sebesar 3 dan mempunyai jarak pada sumbu Y yang disebut ordinat sebesar 5. Sedangkan d merupakan jarak dari pusat sumbu koordinat (O) ke titik P.

•      Sistem Koordinat 3 Dimensi

Sistem Koordinat Kartesian 3 Dimensi, pada prinsipnya sama dengan sistem koordinat kartesian 2 Dimensi, hanya menambahkan satu sumbu lagi yaitu sumbu Z, yang ketiganya saling tegak lurus, seperti yang terlihat pada gambar.

Gambar Sistem Koordinat Kartesian 3 Dimensi

Titik O merupakan titik pusat dari ketiga sumbu koordinat X, Y, dan Z. Sedangkan titik P didefinisikan dengan P (x, y, z). Penggunaan sistem koordinat kartesian 3 Dimensi banyak digunakan dalam pengukuran menggunakan sistem GPS.

•  Sistem Koordinat Bola

Posisi suatu titik dalam ruang, selain didefinisikan dengan sistem kartesian 3 Dimensi, dapat juga didefinisikan dalam sistem koordinat bola (pronsip dasarnya sama dengan koordinat polar, yaitu sudut dan jarak).

Gambar Sistem Koordinat Bola

Pada gambar koordinat titik P didefinisikan dengan nilai P (r, f, l). Jika kita cermati, koordinat ini sama halnya dengan koordinat lintang dan bujur yang sering digunakan dalam globe, atau peta, atau lainnya.

•  Sistem Koordinat Ellipsoida

Untuk pendefinisian bentuk bumi sangatlah susah. Bentuk bumi dikenal sebagai geoid. Geoid didekati oleh permukaan muka laut rata-rata. Untuk mempermudah hitungan bentuk bumi, digunakan suatu model matematik yang disebut ellipsoida yaitu ellips yang putar.

dengan :

a = sumbu semi-mayor (setengah sumbu panjang)

b = sumbu semi-minor ( setengah sumbu pendek)

f = flattening (penggepengan)

e = eksentrisitas

Jenis geodetik menurut metodenya :

• ·       Datum Horizontal adalah datum geodetik yang digunakan untuk pemetaan horizontal dimana untuk mendapatkan koordinat x dan y.
•    Datum vertikal adalah bidang referensi untuk titik ketinggian (elevasi). Datum vertikal digunakan untuk merepresentasikan informasi ketinggian atau kedalaman (koordinat z).

Jenis datum geodetik menurut luas areanya :

• Datum lokal adalah datum geodesi yang menggunakan ellipsoid referensi yang bentuknya paling sesuai dengan bentuk geoid pada daerah yang tidak terlalu luas. Contoh datum lokal di Indonesia antara lain : datum Genuk, datum Monconglowe, DI 74  (Datum Indonesia 1974), dan DGN 95(Datum Geodetik Indonesia 1995).
•  Datum regional adalah datum geodesi yang menggunakan ellipsoid referensi yang bentuknya paling sesuai dengan bentuk permukaan geoid untuk area yang relatif lebih luas dari datum lokal. Datum regional biasanya digunakan bersama oleh negara yang berdekatan hingga negara yang terletak dalam satu benua. Contoh datum regional antara lain : datum indian dan datum NAD (North-American Datum) 1983 yang merupakan datum untuk negara-negara yang terletak di benua Amerika bagian utara, Eurepean Datum 1989 digunakan oleh negara negara yang terletak di benua eropa, dan Australian Geodetic Datum 1998 digunakan oleh negara negara yang terletak di benua australia.
• Datum global adalah datum geodesi yang menggunakan ellipsoid referensi yang sesuai dengan bentuk geoid seluruh permukaaan bumi. Karena masalah penggunaan datum yang berbeda pada negara yang berdekatan maupun karena perkembangan teknologi penentuan posisi yang mengalami kemajuan pesat, maka penggunaan datum mengarah pada datum global. Datum datum global yang pertama adalah WGS 60, WGS66, WGS 72, kemudian di awal tahun 1984 dimulai penggunaan datum WGS 84 dan ITRF .

   Dalam penetapan dan pendefinisian datum geodetik harus dilakukan hal-hal berikut:

1.      Menetapkan ellipsoid putaran sebagai bidang acuan hitung geodesi

2.      Menentukan koordinat titik awal (Φ, λ, h)

3.      Menentukan azimuth dari titik datum ke titik jaringan geodetik lainnya

4.      Mengukur jarak dari titik datum ke titik jaringan geodetik lainnya itu    

   Sistem Referensi

      Dalam bidang geodesi ataupun pengukuran dan pemetaan permukaan bumi dikenal bidang geoid dan ellipsoida yang merupakan bentuk bumi dalam pengertian fisik dan pengertian geometrik. Geoid adalah bidang nivo (level surface) atau bidang ekuipotensial gaya berat yang terletak pada ketinggian muka air rata-rata. Arah gaya berat di setiap titik pada geoid adalah tegak lurus. Karena arah-arah gaya berat menuju pusat bumi, bidang geoid merupakan permukaan tertutup yang melingkupi bumi dan bentuknya tidak teratur. Secara teoritis, permukaan geoid pada umumnya tidak berhimpit dengan muka air laut ratarata, karena penyimpangannya relatif kecil, maka secara praktis, geoid berhimpit dengan miuka air laut rata-rata. Dalam praktik geodesi, geoid digunakan sebagai referensi ketinggian.

  Gambar Hubungan muka laut, geoid, ellipsoid dan permukaan bumi

   

    Karena bidang geoid bentuknya tidak teratur maka bidang geoid tidak dapat digunakan untuk keperluan hitungan-hitungan geodesi terkait dengan bentuk bumi. Diperlukan suatu model bidang yang dapat digunakan untuk memecahkan persoalan pokok geodesi dengan mudah. Untuk itu digunakan model ellipsoid sebagai pengganti geoid secara geometrik. Ellipsoida yang mempunyai bentuk dan ukuran mendekati geoid menyatakan bentuk bumi dalam arti geometrik/matematik, dimana pusat ellipsoida didefinisikan berhimpit dengan sumbu rotasi bumi. Dalam pratik geodesi, bidang ellipsoida merupakan bidang referensi hitungan di dalam rangka penentuan koordinat titik dipermukaan bumi, serta bidang perantara di dalam proses pemetaan. 

   Skala

    Skala peta adalah merupakan perbandingan jarak antara dua titik di peta dengan jarak yang bers angkutan di permukaan bumi (jarak mendatar). Terdapat beberapa cara untuk menyatakan skala peta, beberapa cara yang umum tersebut antara lain :

•     Dengan menuliskan hubungan antara jarak di peta dengan jarak di muka bumi dalam bentuk persamaan. Misalnya 1 cm = 100 m, hal ini berarti bahwa 1 cm di peta sesuai dengan 100 m di lapangan atau di permukaan bumi (jarak mendatar). Tipe skala ini disebut skala teknis (Engineer’s Scale).
•      Dengan menuliskan angka perbandingan. Misalnya 1 : 5000, hal ini mempunyai arti jika 1 cm di peta akan sama dengan 5000 cm di lapangan. Tipe skala ini disebut skala numeris (Numerical Scale)
•     Dengan menuliskan scara grafis. Suatu garis lurus dibagi kedalam bagian-bagian yang sama, misalnya tiap bagian panjangnya 1 cm. Pada setiap ujung bagian garis dituliskan angka jarak yang sebenarnya, misal 1 km

     Ini berarti bahwa 1 cm di peta sesuai dengan 1 km dilapangan. Tipe skala ini di sebut skala grafis (Graphical Scale) Pada hakekatnya besar kecilnya skala suatu peta akan mencerminkan ketelitian serta banyaknya informasi yang disajikan. Misalnya kita mengukur jarak antara dua titik pada peta skala 1:5000 dan 1:20.000, kesalahannya 0,1 mm. Hal ini berarti, pada peta skala 1:5000 memberikan kesalahan sebesar 0,1 x 5000 mm = 500 mm = 0,5 meter sedangkan pada skala 1:20.000 memberikan kesalahan jarak 0,1 x 20.000 = 2 meter. Sedangkan informasi yang diberikan peta skala besar akan menginformasikan secara lebih lengkap dan mendetail dibandingkan dengan peta skala kecil.

    Berdasarkan skalanya peta dapat dikelompokkan ke dalam peta skala besar, skala sedang dan skala kecil. Untuk batasannya kurang begitu jelas. Umumnya skala 1:10.000 dan lebih besar digolongkan kedalam peta skala besar. Sedangkan skala 1:10.000 sampai dengan 1:100.000 digolongkan ke dalam peta skala sedang. Dan peta skala lebih besar dari 1:100.000 digolongkan menjadi peta skala kecil.

      Dalam GIS, ada 2 sistem koordinat yang biasa digunakan

1.       Sistem Koordinat Geografis (CGS)

    GCS merupakan sistem koordinat yang mengacu terhadap bentuk bumi sesungguhnya yakni mendekati bola (ellipse). Posisi objek di permukaan bumi didefinisikan berdasarkan garis lintang (latitude) dan garis bujur (longitude). Garis lintang adalah garis vertikal yang mengukur sudut antara suatu titik dengan equator/garis khatulistiwa. Sedangkan Garis bujur adalah garis horizontal yang mengukur sudut suatu titik dengan titik nol bumi yakni Greenwich di London Britania Raya. Unit satuan dari GCS adalah derajat. Garis lintang (latitude) terbagi menjadi dua yakni Lintang Utara (0⁰ s/d 90⁰)dan Lintang Selatan (0⁰ s/d -90⁰). Garis bujur (longitude) juga terbagi menjadi dua yakni Bujur Barat (0⁰ s/d 180⁰) dan Bujur Timur (0⁰s/d -180⁰). Penulisan koordinat pada GCS mengikuti kaidah dalam sistem koordinat kartesius yakni x,y dengan titik (0,0) pada perpotongan garis khatulistiwa dan greenwich. Garis lintang merepresentasikan posisi y dan garis bujur merepresentasikan posisi x. Unit satuan GCS bisa juga ditulis dalam DMS (Degree Minute Second) dengan 1 derajat = 60 menit dan 1 menit = 60 detik.

2. Universal Transverse Mercator (UTM)

Berbeda dengan GCS yang mengacu pada bentuk bumi sesungguhnya, UTM tergolong salah satu jenis sistem koodinat proyeksi. Artinya, UTM tidak mengacu pada bentuk bumi yang bulat, melainkan mengacu pada bentuk bumi yang datar/planar melalui proyeksi tertentu. Sistem koordinat UTM memproyeksikan bumi ke dalam bentuk tabung dalam satuan meter.

Proyeksi dilakukan antar garis bujur setiap 6⁰. Setiap daerah yang dibatasi oleh garis bujur sejauh 6⁰ ini disebut zone UTM. Dengan demikian mengacu pada bentuk bumi bulat sempurna (360⁰), terdapat 60 zona UTM di dunia. Zona 1 dimulai dari 180⁰ Bujur Barat (BB) hingga 174⁰ BB, zona 2 dari 174⁰ BB hingga 168⁰BB, terus ke arah timur hingga zona 60 yang dimulai dari 174⁰ Bujur Timur (BT) hingga 180⁰ BT.  Secara keseluruhan terdapat 120 zona UTM didunia karena tiap zona yang ada dibagi lagi menjadi bagian utara (north) garis khatulistiwa dan bagian selatan (south) garis khatulistiwa.















Sumber
http://yoghaken.blogspot.co.id/2014/04/normal-0-false-false-false-in-x-none-x.html (diakses 8 maret 2018)
http://malikaprianto10.blogspot.co.id/2013/04/sistem-koordinat-gcs-dan-utm.html (diakses 8 maret 2018)
http://geoexpose.blogspot.co.id/2010/12/sistem-koordinat.html (diakses 8 maret 2018)
http://awaludin-jamin.blogspot.co.id/2013/04/sip-sistem-koordinat.html (diakses 8 maret 2018)