Materi 5 : DATUM GEODETIK & SISTEM KOORDINAT

DATUM GEODETIK & SISTEM KOORDINAT

SISTEM REFERENSI KOORDINAT

Posisi suatu titik dapat dinyatakan secara kuantitatif maupun kualitatif. Secara kuantitatif posisi suatu titik dinyatakan dengan koordinat, baik dalam 1D, 2D, 3D, maupun 4D. Koordinat tidak hanya memberikan deskripsi kuantitatif tentang posisi, tapi juga pergerakan (trayektori) suatu titik seandainya titik yang bersangkutan bergerak. Untuk menjamin adanya konsistensi dan standarisasi, perlu ada suatu sistem dalam menyatakan koordinat. Sistem ini disebut sistem referensi koordinat, atau secara singkat sistem koordinat, dan realisasinya umum dinamakan kerangka referensi koordinat.

PENGERTIAN

Sistem referensi koordinat adalah sistem (termasuk teori, konsep, deskripsi fisis dan geometris, serta standar dan parameter) yang digunakan dalam pendefinisian koordinat dari suatu atau beberapa titik dalam ruang. Dalam bidang geodesi dan geomatika, posisi suatu titik biasanya dinyatakan dengan koordinat (dua-dimensi atau tiga-dimensi) yang mengacu pada suatu sistem koordinat tertentu.

3 PARAMETER SISTEM KOORDINAT

·         lokasi titik nol dari sistem koordinat,

·         orientasi dari sumbu-sumbu koordinat, dan

·         besaran (kartesian, curvilinear) yang digunakan untuk mendefiniskan posisi suatu titik dalam sistem koordinat tersebut.

Setiap parameter dari sistem koordinat tersebut dapat dispesifikasikan lebih lanjut, dan tergantung dari spesifikasi parameter yang digunakan maka dikenal beberapa jenis sistem koordinat. Dalam penentuan posisi suatu titik di permukaan bumi, titik nol dari sistem koordinat yang digunakan dapat berlokasi di titik pusat massa bumi (system koordinat geosentrik), maupun di salah satu titik di permukaan bumi (sistem koordinat toposentrik).

Sistem koordinat geosentrik banyak digunakan oleh metode-metode penentuan posisi ekstra-terestris yang mengguna-kan satelit dan benda-benda langit lainnya, baik untuk menentukan posisi titik-titik di permukaan Bumi maupun posisi satelit.

Sistem koordinat toposentrik banyak digunakan oleh metode-metode penentuan posisi terestris. Dilihat dari orientasi sumbunya, ada sistem koordinat yang sumbu-sumbunya ikut berotasi dengan bumi (terikat bumi) dan ada yang tidak (terikat langit).

Sistem koordinat yang terikat bumi umumnya digunakan untuk menyatakan posisi titik-titik yang berada di bumi, dan sistem yang terikat langit umumnya digunakan untuk menyatakan posisi titik dan obyek di angkasa, seperti satelit dan benda-benda langit. Dilihat dari besaran koordinat yang digunakan, posisi suatu titik dalam sistem koordinat .

Dua hal penting di dalam lingkup rekayasa Geodesi dan Geomatika serta sain Geodesi adalah posisi (positioning) dan koordinat.

Posisi = keberadaan suatu objek terhadap objek lainnya

Koordinat = didefinisikan sebagai pernyataan posisi secara kuantitatif, atau dalam definisi lainnya disebutkan koordinat adalah suatu besaran (numeris) untuk menyatakan letak atau posisi suatu titik (objek) di dalam suatu ruang (lapangan).

Sistem Referensi (koordinat) dibagi menjadi dua berdasarkan orientasi sumbunya:

1)          Sistem terikat bumi (Conventional Terestrial System) sumbu-sumbunya ikut berotasi bersama dengan bumi, umumnya digunakan untuk menyatakan posisi titik yang berada di bumi.

2)    Sistem terikat langit (Conventional Inertial System) sumbu-sumbunya diikatkan kepada benda-benda langit lain, umumnya digunakan untuk menyatakan posisi titik-titik dan objek-objek angkasa (contoh: Sistem Satelit).

Dalam sistem terikat ke bumi, dikenal sumbu Z mengarah ke kutub, sumbu X sejajar dengan titik Greenwich, sementara sumbu Y tegak lurus masing-masing ke sumbu Z dan X.

Dalam sistem terikat ke langit dikenal sumbu Z mengarah ke Conventional Ephemeris Pole (CEP) 2000, sumbu X mengarah ke titik semi (vernal equinox), sementara sumbu Y tegak lurus masing-masing ke sumbu Z dan X. Contoh Sistem Referensi antara lain ICRS (International Celestial Reference System) dan ITRS (International Terrestrial Reference System).

Kerangka Referensi Koordinat dimaksudkan sebagai realisasi praktis dari Sistem Referensi, sehingga sistem tersebut dapat digunakan untuk pendeskripsian secara kuantitatif posisi dari titik-titik, baik dipermukaan bumi (kerangka terestris), atau pun di luar bumi (kerangka selestial atau ekstra terestris).

Kerangka Referensi biasanya direalisasikan dengan melakukan pengamatan-pengamatan geodetik, dan umumnya direpresentasikan dengan menggunakan suatu set koordinat dari sekumpulan titik maupun objek.

DATUM STATIK, SEMI DINAMIK, DAN DINAMIK

Apabila set (kumpulan) koordinat dari titik-titik bench mark jaring Kerangka Koordinat, masing-masing memiliki satu nilai yang definitif dan bersifat tetap dalam semua fungsi waktu (asumsi bumi statis), maka datum koordinat akan bernama datum statik. Apabila set (kumpulan) koordinat dari titik-titik bench mark jaring Kerangka Koordinat, masingmasing memiliki nilai yang berubah-ubah dalam fungsi waktu, mengikuti perubahan fisis bench mark akibat efek geodinamika dan deformasi, maka Datum Koordinat akan bermana Datum Dinamik. Sementara itu apabila set (kumpulan) koordinat dari titik-titik bench mark jaring Kerangka Koordinat, masing-masing memiliki satu nilai yang ditetapkan pada epoch reference tertentu (freeze coordinates), maka datum koordinat akan bernama Datum Semi Dinamik. Untuk mendefinisikan Datum Semi Dinamik, dan Dinamik, maka kita harus masukkan unsur Model Deformasi (bumi) untuk melihat bagaimana dinamika bumi tersebut terlihat dan apa konsekuensinya terhadap set koordinat tugu atau bench mark titik Kerangka Koordinat.

·         Datum Statik : Didefinisikan ketika set (kumpulan) koordinat dari titik-titik bench mark jaring Kerangka Koordinat, masing-masing memiliki satu nilai yang definitif dan bersifat tetap dalam semua fungsi waktu. Datum Statik ini digunakan biasanya berdasarkan asumsi bumi yang bersifat tetap, atau pengaruh dinamika bumi diasumsikan tidak akan mempengaruhi nilai koordinat yang telah ditetapkan.

·         Datum Dinamik : Didefinisikan ketika set (kumpulan) koordinat dari titik-titik bench mark jaring Kerangka Koordinat, masing-masing memiliki nilai yang berubah-ubah dalam fungsi waktu, mengikuti perubahan fisis bench mark akibat efek geodinamika dan deformasi. Penerapan Datum Dinamik ini berdasarkan kenyataan bumi yang Benchmark (x,y,z) bersifat dinamis, yang jelas akan mempengaruhi nilai koordinat yang ditetapkan.

·         Datum Semi Dinamik : Didefinisikan ketika set (kumpulan) koordinat dari titiktitik bench mark jaring Kerangka Koordinat, masing-masing memiliki satu nilai yang ditetapkan pada epoch reference tertentu (freeze coordinates). Sebagai contoh kita tentukan epoch reference-nya ke 1 januari 2000 (epoch 2000.0). Dengan adanya epoch reference tersebut kita dapat mengadopsi pengaruh geodinamika dan deformasi terhadap set (kumpulan) koordinat dengan pendekatan Model Deformasi, yang disusun dari pemodelan geodinamika dan deformasi.