Survei penentuan posisi dengan menggunakan pengamatan satelit GPS (survei GPS) adalah proses penentuan koordinat sejumlah titik terhadap beberapa titik yang diketahui koordinatnya, dengan metode penentuan posisi diferensial serta data pengamatan fase sinyal GPS.
Survey GPS Geodetic
Jaring titik kontrol geodetik orde-00 s/d orde-3 dan orde 4 (GPS) dibangun dengan berbasiskan pada pengamatan satelit GPS. Untuk jaring kontrol orde-0 s/d orde-3 dan orde 4 (GPS), pengadaannya dilakukan dengan menggunakan metode survei GPS.
Karena pentingnya sistem satelit GPS dalam pengadaan jaring titik kontrol di Indonesia, berikut ini akan dijelaskan secara umum sistem GPS ini berikut metode survei GPS dan mekanisme pelaksanaannya.
Sekilas tentang GPS
GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinu di seluruh dunia tanpa tergantung waktu dan cuaca, kepada banyak orang secara simultan.
Pada saat ini, sistem GPS sudah sangat banyak digunakan orang di seluruh dunia. Di Indonesia pun, GPS sudah banyak diaplikasikan, terutama yang terkait dengan aplikasi-aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi.
Pada dasarnya GPS terdiri atas tiga segmen utama, yaitu segmen angkasa (space segment) yang terdiri dari satelit-satelit GPS, segmen sistem kontrol (control system segment) yang terdiri dari station-station pemonitor dan pengontrol satelit, dan segmen pemakai (user segment) yang terdiri dari pemakai GPS termasuk alat-alat penerima dan pengolah sinyal dan data GPS. Ketiga segment GPS ini digambarkan secara skematik di Gambar berikut:
Gambar Sistem Penentuan Posisi Global, GPS
Setiap satelit GPS secara kontinu memancarkan sinyal-sinyal gelombang pada 2 frekuensi L-band yang dinamakan L1 and L2. Sinyal L1 berfrekuensi 1575.42 MHz dan sinyal L2 berfrekuensi 1227.60 MHz.
Sinyal L1 membawa 2 buah kode biner yang dinamakan kode-P (P-code, Precise or Private code) dan kode-C/A (C/A-code, Clear Access or Coarse Acquisation), sedangkan sinyal L2 hanya membawa kode-C/A. Perlu dicatat bahwa pada saat ini kode-P telah dirubah menjadi kode-Y yang strukturnya dirahasiakan untuk umum.
Dengan mengamati sinyal-sinyal dari satelit dalam jumlah dan waktu yang cukup, seseorang kemudian dapat memrosesnya untuk mendapatkan informasi mengenai posisi, kecepatan, dan waktu, ataupun parameter-parameter turunannya.
Pada dasarnya konsep dasar penentuan posisi dengan GPS adalah reseksi (pengikatan ke belakang) dengan jarak, yaitu dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GPS yang koordinatnya telah diketahui. Posisi yang diberikan oleh GPS adalah posisi tiga dimensi (X,Y,Z ataupun L,B,h) yang dinyatakan dalam datum WGS (World Geodetic System) 1984.
Dengan GPS, titik yang akan ditentukan posisinya dapat diam (static positioning) ataupun bergerak (kinematic positioning).
Posisi titik dapat ditentukan dengan menggunakan satu receiver GPS terhadap pusat bumi dengan menggunakan metode absolute (point) positioning, ataupun terhadap titik lainnya yang telah diketahui koordinatnya (monitor station) dengan menggunakan metode differential (relative) positioning yang menggunakan minimal dua receiver GPS, yang menghasilkan ketelitian posisi yang relatif lebih tinggi.
GPS dapat memberikan posisi secara instan (real-time) ataupun sesudah pengamatan setelah data pengamatannya di proses secara lebih ekstensif (post processing) yang biasanya dilakukan untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik. Secara umum kategorisasi metode dan sistem penentuan posisi dengan GPS ditunjukkan pada Gambar berikut.
Gambar Metode dan sistem penentuan posisi dengan GPS [Langley, 1998]
Karakteristik survei GPS
Survei penentuan posisi dengan pengamatan satelit GPS (survei GPS) secara umum dapat didefinisikan sebagai proses penentuan koordinat dari sejumlah titik terhadap beberapa buah titik yang telah diketahui koordinatnya, dengan menggunakan metode penentuan posisi diferensial (differential positioning) serta data pengamatan fase (carrier phase) dari sinyal GPS.
Pada survey GPS geodetic, pengamatan GPS dengan selang waktu tertentu dilakukan baseline per baseline dalam suatu jaringan dari titik-titik yang akan ditentukan posisinya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar berikut.
Gambar Penentuan posisi titik-titik dengan metode survei GPS
Patut dicatat di sini bahwa seandainya lebih dari dua receiver GPS yang digunakan, maka pada satu sesi pengamatan (observing session) dapat diamati lebih dari satu baseline sekaligus. Secara skematik proses perhitungan koordinat titik-titik dalam jaringan GPS dapat ditunjukkan seperti pada Gambar berikut.
Gambar Diagram alir perhitungan koordinat titik-titik jaringan GPS
Dalam hal ini metode penentuan posisi diferensial dengan data fase digunakan untuk menentukan vektor (dX,dY,dZ) dari setiap baseline yang diamati. Penentuan vektor baseline ini umumnya dilakukan dengan metode hitung perataan kuadrat terkecil (least squares adjustment).
Tahapan pelaksanaan Survey GPS Geodetic
Proses pelaksanaan suatu survey GPS geodetic oleh suatu kontraktor (pelaksana), secara umum akan meliputi tahapan-tahapan : perencanaan dan persiapan, pengamatan (pengumpulan data), pengolahan data, dan pelaporan, seperti yang digambarkan secara skematik pada gambar berikut.
Gambar Tahapan umum pelaksanaan suatu survei GPS
Patut ditekankan disini bahwa tingkat kesuksesan pelaksanaan suatu survei GPS geodetic akan sangat tergantung dengan tingkat kesuksesan pelaksanaan setiap tahapan pekerjaannya. Di antara tahapan-tahapan tersebut, tahap perencanaan dan persiapan adalah suatu tahap yang sangat menentukan, dan perlu dilakukan secara baik, sistematis, dan menyeluruh.
Kontrol Kualitas Pengamatan
Strategi pengamatan suatu jaringan GPS, disamping harus optimal dipandang dari segi ketelitian, biaya, dan waktu, juga harus mengandung secara implisit suatu mekanisme kontrol kualitas.
Dalam hal ini, ada beberapa strategi pengamatan yang dapat digunakan untuk mengontrol kualitas data pengamatan yaitu antara lain :
- Penggunaan hanya baseline-baseline bebas (non-trivial) yang membentuk suatu jaringan (kerangka) yang tertutup;
- Pengamatan beberapa baseline dalam suatu loop tertutup yang relatif tidak terlalu besar;
- Pengamatan suatu baseline dua kali pada beberapa sesi pengamatan yang berbeda (common baseline). Ini dilakukan biasanya pada baseline yang panjang dan pada baseline-baseline yang konektivitasnya pada suatu titik kurang kuat; dan
- Penggunaan beberapa titik ikat yang tersebar secara baik dalam jaringan.
Keempat strategi di atas umumnya diterapkan secara simultan dalam pengamatan suatu jaringan GPS, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar Strategi-strategi pengontrolan kualitas pengamatan
Pengolahan Baseline
Pengolahan baseline pada dasarnya bertujuan menghitung vektor baseline (dX,dY,dZ) menggunakan data fase sinyal GPS yang dikumpulkan pada dua titik ujung dari baseline yang bersangkutan, yang diilustrasikan pada gambar berikut:
Gambar Pengolahan data baseline GPS
Pengolahan data baseline GPS
Pada survey GPS geodetic, pengolahan baseline umumnya dilakukan secara beranting satu persatu (single baseline) dari baseline ke baseline, dimulai dari suatu tetap yang telah diketahui koordinatnya, sehingga membentuk suatu jaringan yang tertutup. Tapi perlu juga dicatat di sini bahwa pengolahan baseline dapat dilakukan secara sesi per sesi pengamatan, dimana satu sesi terdiri dari beberapa baseline (single session, multi baseline).
Pada proses pengestimasian vektor baseline, data fase double-difference digunakan. Meskipun begitu biasanya data pseudorange juga digunakan oleh perangkat lunak pengolahan baseline sebagai data pembantu dalam beberapa hal seperti penentuan koordinat pendekatan, sinkronisasi waktu kedua receiver GPS yang digunakan, dan pendeksian cycle slips. Secara skematik, tahapan perhitungan suatu (vektor) baseline ditunjukkan pada Gambar.
Gambar Tahapan perhitungan suatu baseline GPS
Transformasi Datum dan Koordinat
Koordinat titik-titik yang didapatkan dari hitung perataan jaringan GPS adalah koordinat kartesian tiga-dimensi (X,Y,Z) dalam datum WGS 1984. Seandainya pengguna menginginkan koordinat titik-titik tersebut dalam datum dan sistem koordinat lainnya yang berbeda, maka diperlukan suatu proses transformasi datum dan koordinat. Berkaitan dengan pentransformasian koordinat titik-titik GPS ini, jenis transformasi yang umum diperlukan dapat ditunjukkan pada Gambar berikut.
Transformasi koordinat titik GPS
Laporan Hasil Pekerjaan
Standar laporan yang akan disampaikan adalah sebagai berikut:
Referensi: SNI 19-6724-2002: Jaring kontrol horizontal
Download selengkapnya SNI 19-6724-2002: Jaring kontrol horizontal
FAQ – Pertanyaan yang Paling Sering Muncul Saat Membutuhkan Survey GPS Geodetik
Apa itu GPS geodetik, dan bedanya apa dengan GPS di HP?
GPS di HP dipakai untuk navigasi harian, dengan toleransi meleset beberapa meter.
Untuk kebutuhan teknis, itu tidak cukup.
GPS geodetik adalah alat ukur profesional yang digunakan surveyor untuk menentukan posisi titik secara presisi,
sampai ketelitian sentimeter bahkan milimeter.
Data dari GPS geodetik dipakai sebagai dasar pemetaan, desain, dan pekerjaan konstruksi.
Singkatnya: GPS HP memberi perkiraan posisi, GPS geodetik memberi posisi yang bisa dipertanggungjawabkan secara teknis.
Kapan sebuah proyek perlu menggunakan GPS geodetik?
GPS geodetik diperlukan ketika proyek membutuhkan titik acuan yang akurat sejak awal.
Biasanya digunakan untuk pemetaan area luas, proyek jalan, jembatan, gedung bertingkat, kawasan industri,
atau lokasi yang belum memiliki data koordinat yang jelas dan bisa dipercaya.
Jika kesalahan posisi bisa berdampak ke desain, biaya, atau pekerjaan ulang,
GPS geodetik seharusnya dipertimbangkan sejak tahap awal.
Seberapa akurat hasil GPS geodetik?
Akurasi GPS geodetik tergantung pada metode pengukuran, durasi pengamatan, kondisi lapangan, dan pengolahan data.
Dalam praktik lapangan, GPS geodetik umumnya menghasilkan ketelitian di kisaran sentimeter untuk titik kontrol.
Kebutuhan hingga milimeter memerlukan metode khusus dan waktu pengamatan yang lebih panjang.
Perlu dipahami: akurasi bukan hanya dari alat, tapi dari proses pengukuran dan pengolahan datanya.
Apakah hasil GPS geodetik langsung jadi, atau perlu diolah dulu?
Data dari GPS geodetik tidak langsung menjadi hasil final.
Setelah pengukuran lapangan, data harus melalui proses pengolahan (post-processing), pengecekan kualitas,
dan validasi agar hasilnya benar dan konsisten.
Inilah yang membedakan survey profesional dengan pengukuran asal cepat.
Hasil yang tidak diolah dengan benar berisiko menimbulkan kesalahan di tahap berikutnya.
Berapa lama waktu survey GPS geodetik?
Lama pekerjaan tergantung luas area, jumlah titik, dan kondisi lokasi.
Pengukuran di lapangan bisa berlangsung dari satu hari hingga beberapa hari.
Namun perlu diingat, waktu lapangan berbeda dengan waktu penyusunan hasil akhir karena ada proses pengolahan data.
Estimasi waktu yang realistis biasanya ditentukan setelah scope pekerjaan dipahami dengan jelas.
Apakah GPS geodetik bisa digunakan di semua lokasi?
Tidak selalu.
GPS geodetik membutuhkan pandangan langit yang cukup terbuka.
Bangunan tinggi, pepohonan lebat, atau area tertutup bisa mengganggu sinyal satelit.
Di lokasi dengan hambatan berat, surveyor biasanya akan menyesuaikan metode atau mengombinasikan dengan alat lain
agar hasil tetap akurat.
Apakah GPS geodetik bisa dilakukan malam hari?
Secara teknis, GPS geodetik bisa dilakukan siang maupun malam hari.
Bahkan dalam beberapa kondisi, pengamatan malam hari bisa lebih stabil karena gangguan aktivitas sekitar lebih sedikit.
Namun faktor keamanan lokasi dan akses lapangan tetap menjadi pertimbangan utama.
Kenapa satu titik GPS harus diukur cukup lama?
Karena durasi pengamatan berpengaruh langsung pada kualitas data.
GPS geodetik bekerja dengan mengumpulkan data satelit dalam rentang waktu tertentu.
Semakin lama dan stabil pengamatan, semakin baik ketelitian hasilnya.
Pengukuran yang terlalu singkat berisiko menghasilkan data yang kurang presisi.
Apakah hasil GPS geodetik bisa langsung dipakai untuk desain atau perizinan?
Bisa, selama metode survey, sistem koordinat, dan datum yang digunakan jelas dan sesuai kebutuhan proyek.
Tidak semua hasil GPS otomatis siap dipakai untuk dokumen teknis atau perizinan.
Karena itu, kebutuhan penggunaan data sebaiknya disampaikan sejak awal agar metode survey disesuaikan.
Apa risiko jika proyek tidak menggunakan GPS geodetik?
Risiko utamanya adalah kesalahan posisi dan elevasi.
Kesalahan ini bisa berdampak ke desain yang keliru, pekerjaan ulang saat konstruksi,
keterlambatan proyek, hingga pembengkakan biaya.
Untuk proyek tertentu, biaya survey GPS geodetik jauh lebih kecil dibanding risiko kesalahan di tahap pelaksanaan.
Lebih baik GPS geodetik atau survey konvensional?
GPS geodetik bukan pengganti survey konvensional, melainkan pelengkap.
GPS geodetik ideal untuk menentukan titik kontrol awal di area luas.
Survey konvensional seperti total station digunakan untuk detail dan pengukuran lanjutan.
Dalam banyak proyek, kombinasi keduanya justru menghasilkan pekerjaan yang paling efisien dan akurat.
Apakah titik GPS bisa dipakai lagi untuk proyek berikutnya?
Bisa, jika titik tersebut dimonumenkan dengan baik dan tidak rusak atau hilang.
Banyak titik kontrol tidak bisa dipakai ulang karena tidak diberi tanda permanen atau tidak didokumentasikan dengan benar.
Padahal, titik kontrol yang baik adalah aset jangka panjang untuk lokasi tersebut.
Kenapa surveyor perlu data awal sebelum turun ke lapangan?
Data awal membantu surveyor menentukan metode, jumlah titik, dan strategi pengukuran.
Tanpa informasi awal, risiko ukur ulang dan pemborosan waktu menjadi lebih besar.
Justru dengan persiapan yang baik, pekerjaan lapangan bisa lebih efisien dan biaya lebih terkendali.
Berapa biaya survey GPS geodetik?
Biaya tergantung pada luas area, jumlah titik, kondisi lapangan, dan target akurasi.
Setiap proyek memiliki kompleksitas berbeda, sehingga estimasi biaya yang akurat hanya bisa diberikan
setelah lingkup pekerjaan dipahami dengan jelas.
Pendekatan ini memastikan biaya yang dikeluarkan sesuai kebutuhan teknis, bukan sekadar perkiraan kasar.
Masih punya pertanyaan atau kondisi lapangan khusus?
Setiap lokasi dan proyek memiliki tantangan yang berbeda.
Diskusi awal dengan surveyor berpengalaman akan membantu menentukan metode yang paling aman, efisien, dan sesuai kebutuhan proyek Anda.
Konsultasi Teknis & Layanan Survey GPS Geodetik
Jika Anda membutuhkan penentuan titik kontrol yang presisi, pemetaan topografi berbasis koordinat yang akurat,
atau sedang menyiapkan data dasar untuk desain dan konstruksi,
tim surveyor kami siap membantu dengan pendekatan teknis yang tepat dan dapat dipertanggungjawabkan.
Kami menangani survey GPS geodetik untuk berbagai kebutuhan, mulai dari pemetaan area luas,
penentuan benchmark dan control point, hingga pendampingan teknis agar data survey benar-benar sesuai
dengan kebutuhan desain dan pelaksanaan proyek.
PT Hesa Laras Cemerlang
Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia
- ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
- ☎️ Telepon Kantor: (021) 8404531 (Jakarta)
- 📱 Hotline HP: 081291442210 atau 08118889409
- 💬 WhatsApp (Pesan Cepat):