Pengukuran Kerangka Kontrol Vertikal
http://cwienn.wordpress.com/2009/06/17/pengukuran-kerangka-kontrol-vertikal/ Juni 17, 2009 winnie Tinggalkan komentar Go to comments Di dalam ukur tanah selain pengukuran sudut horisontal (mendatar), sesungguhnya juga dalam waktu/posisi persamaan pada station point tempat alat ukur sudut (Theodolit) diletakkan, dilakukan pada pengukuran sudut vertikal. Tujuan dan Fungsi : Tujuan pengukuran sudut vertikal adalah untuk menentukan :
Besarnya sudut tegak yang terbentuk antara dua titik terhadap arah mendatar atau arah vertikal. Jarak mendatar antara 2 (dua) titik, yang biasa dinamakan jarak optis Jarak tegak antara 2 (dua) titik, yang biasa dinamakan beda tinggi (Δh) o Fungsi dari pengukuran sudut vertikal ialah untuk menentukan nilai ketinggian (elevasi) suatu titik terhadap titik yang lain
Ada 2 (dua ) Sistem Dasar Pengukuran Sudut Vertikal: 1. Sudut yang dihitung terhadap arah mendatar pada skala lingkaran vertikal yang disebut sudut miring (helling) (h). Artinya: Bila teropong dalam keadaan mendatar, bacaan sudut vertikal = 0. 1. Sudut yang terbentuk dihitung terhadap arah vertikal (tegak) pada skala lingkaran vertikal disebut sudut zenit (Z). Artinya: Bila teropong dalam keadaan mendatar bacaan sudut vertikal = 90°. Dasar penentuan besarnya sudut vertikal pada 2 sistem tersebut disebabkan karena perbedaan jenis/konstruksi theodolit yang umumnya perbedaan konstruksi pada skala lingkaran vertikal. Untuk jenis theodolit yang menggunakan helling sebagai sudut vertikal h: Besarnya sudut miring dengan batasan – 90° < h < 90° h > 0 bila target lebih tinggi dapada teropong theodolit h < 0 bila lebih rendah dari pada teropong theodolit
Untuk jenis theodolit yang menggunakan zenit sebagai sudut vertikal Z:
Besar sudut zenit dengan batasan 0°, Z, 180° dan 180° < Z < 360° Bila target bidik lebih tinggi dari pada teropong theodolit, maka Z < 90° atau 270° < Z < 270° Hubungan antara sudut miring helling (h) dan sudut zenit (Z) adalah: h + Z = 90°
Gambar 4. Pengukuran Sudut Vertikal Keterangan : A, B Dm D Δh H Z Ti P : Nama titik/patok : Jarak Miring : Jarak Datar : Jarak Vertikal/Beda Tinggi : Sudut Miring : Sudut Zenit : Tinggi Alat : Jarak Vertikal/Garis Mendatar Terhadap Bacaan Tengah Benang
Dari kondisi diatas maka dapat ditentukan jarak mendatar (D) secara optis dan beda tinggi antara titik A dan titik B. Persamaan yang diperoleh dalam hal ini adalah sebagai berikut : Jarak Miring: Dm = (Ba- Bb) x 100. sin Z Jarak miring dengan sudut Zenit
Dm = (Ba – Bb) x 100. cos h JarakDatar Dm= Dm x sinZ Dm=Dm x sinh
Jarak miring dengan sudut helling
Jarak datar dengan sudut Zenit Jarak datar dengan sudut helling
Dengan demikian persamaan menjadi : Dm = (Ba – Bb) x 100. sin2 Z Dm = (Ba – Bb) x 100. cos2 h Sedangkan untuk menentukan jarak vertikal (beda tinggi) antara titik A dan titik B dapat digunakan sebagai berikut : Δh = (P + Ti) – Bt P = D x Ctg Z = D x 1 / tan Z
1. Pengukuran Dengan Alat Penyipat Datar Pengetahuan Dasar Penyipat datar adalah menentukan/mengukur beda tinggi antara dua titik atau lebih. Ketelitian penentuan ukuran tergantung pada alat – alat yang digunakan serta pada ketelitian pengukuran dan yang dapat dilaksanakan. Biasanya kayu sipat merupakan alat pertolongan yang paling sederhana pada penentuan beda tinggi beberapa titik tertentu. Kayu sipat biasanya berupa papan yang lurus dan sekitar 3.00 m panjangnya, kita pegang horisontal dengan bantuan sebuah nivo tabung. Kemudian dengan sebuah rambu ukur beda tinggi antara dua titik tertentu. Pada penentuan beda tinggi dua titik yang jauh, pengukuran dengan kayu sipat menjadi sukar dan kurang teliti. Tetapi kayu sipat dipakai lima kali dan di horisontalkan dengan nivo tabung pada titik dan sepanjang sisi kayu sipat dan membaca rambu ukur. Sasaran itu lebih mudah kita capai dengan alat bidik sederhana atan dengan celah pejera dan pejera seperti pada sebuah bedil. Alat ini dapat dipasang pada sebuah statif (kaki tiga) atau dipegang dengan tangan saja.
Pada alat bidik yang dipegang tangan kita harus memperhatikan sasaran dan nivo sekaligus. Tetapi alat bidik ini masih kurang teliti karena kita membaca rambu ukur langsung (tanpa teropong) jaraknya agak terbatas. (F, Heintz.1979) 1. Alat Penyipat Datar Apabila kita ingin menentukan beda tinggi pada jarak jauh dengan teliti, bidik garis kita tentukan dengan suatu alat bidik dengan teliti tanpa ada paralaks dan untuk membaca mistar diperlukan sebuah teropong. Atas dua dasar ketelitian ini di konstruksikan semua alat penyipat datar. Alat – alat penyipat datar yang sederhana terdiri dari sebuah teropong dengan garis bidiknya (garis vizier) dapat dibuat horisontal dengan sebuah nivo tabung. Untuk mencari sasaran sembarang sekeliling alat penyipat datar, maka teropong dan nivo tabung dapat diputar pada sumbu utama yang dapat di atur pada sekrup pendatar. Dengan sekrup penyetel fokus bayangan rambu dapat di setel tajam. Dengan sekrup penggerak horisontal bayangan dapat di setel tajam. Cermin yang dapat diputar keatas memungkinkan kita mengawasi nivo tabung dari okuler teropong. Dalam keadaan tertutup cermin itu melindungi nivo tabung Makin lama alat penyipat datar mengalami perkembangan. Suatu perlengkapan menentukan garis bidik horisontal secara automatis oleh pengaruh gaya berat, maka garis bidik disetel dahulu kira – kira dengan ketelitian ± beberapa menit busur, menggantikan nivo tabung. (F, Heintz. 1979) 1. Penyipat Datar Memanjang Apabila jarak antara dua titik 1 dan 5 yang harus ditentukan selisih tingginya, menjadi demikian besar, sehingga rambu ukur tidak: dapat dilihat dengan terang dan pembacaan menjadi kurang teliti, atau kalau saja keadaan lapangan menjadi sedemikian rupa, sehingga garis bidik tidak kena rambu ukur karena jatuh diatas atau dibawah rambu ukur maka terpaksa jarak antara titik 1 dan titik 5 itu dibagi atas jarak-jarak yang lebih kecil, sehingga pengukuran dapat dilakukan dengan mudah dan baik. Jarak bidik biasanya dipilih antara 50 – 60 m. Untuk menentukan beda tinggi antara dua titik I dan titik 5 yang jaraknya besar, maka cara penyipat datar menjadi :
Gambar 2. Pengukuran penyipat datar memanjang dan melintang Satu rambu ukur kita dirikan pada 1 titik dan kita pilih untuk untuk alat penyipat datar J1, sedemikian rupa, sehingga garis bidik masih kena rambu ukur pada titik 1. Rambu ukur kedua didirikan diatas titik 2 yang dipilih sedemikian rupa, sehingga rambu ukur pada titik 2 dan jarak alat penyipat datar dengan kedua rambu ukur masing-masing sama. Sekarang kita lakukan pembacaan rambu ukur depan dan pembacaan rambu ukur muka Setelah pembacaan dilakukan dan ditulis pada buku ukur, alat penyipat datar dipindahkan ketitik Jz. Rambu ukur pada titik 2 kita putar hati-hati ke arah alat penyipat datar pada titik J2. Kita baca rambu ukur R2, pindahkan rambu ukur kemudian ketitik 3, sehingga kita dapat membaca rambu ukur muka V2 dan sebagainya. Peketjaan ini kita ulangi sampai dengan pembacaan rambu ukur muka Va pada titik 5. Pembacaan-pembacaan R1 s/d R7 dan V1, s/d V14 kita catat sebagai tabel pada buku ukur seperti berikut ini : Rambu ukur Titik P2 P3 P4 P5 Pembacaan R2 V3 V4 V5 belakangR 2,900 Lb=2,900 mukaV 2,390 0,950 0,840 Lm=4,18 Rambu ukur
Total = Lb - Lm = -1,28m Tabel 1.. Pembacaan rambu ukur Apabila kita hanya mencari selisih tinggi antara titik 1 dan titik 5, maka dapatlah semua jumlah pembacaan rambu ukur muka dikurangi jumlah semua pembacaan rambu ukur belakang. Pada contoh 1 ini selisih tinggi antara titik 1 dan titik 5 menjadi + 4.375 m, atau secara umum : h = (R4+R2+R3 … +Rn) – (V1 +V2+V3 … +Vn) Penentuan RI, RII, dan VI dan V2 dsb. Pada contoh ini dan contoh berikut hanya kita pilih untuk memudahkan pengertian pada tabel-tabel. Jikalau perlu juga menentukan tinggi titik-titik antara 2, 3, dan 4 maka antara dua titik berturut-turut kita tentukan beda tingginya dengan rumus : R – V. Walaupun pada tabel harus menulis tiap-tiap titik dua kali, satu pembacaan rambu ukur muka dan satu kali pembacaan rambu ukur belakang, sehingga dapat menghindarkannya dengan menulis pembacaan rambu ukur muka dan pembacaan rambu ukur belakang pada satu garis seperti dilihat pada tabel 2.2 berikut. Selalu kita hanya memperhatikan titik-titik tempat kita mendirikan rambu ukur dan bukan titik meletakkan alat penyipat datar. Perbedaan tinggi titik 1 dan titik 2 misal kita dapatkan dari hasil pengurangan Rl – V2. Nilai ini sebaiknya ditulis pada garis antara titik 1 dan titik 2, dan misalnya kita gunakan satu baris untuk hasil pengurangan yang positif (+) dan satu baris untuk negatif (-) yang memudahkan pekerjaan/perhitungan selanjutnya. Pembacaan Titik Belakang R P2 P3 P4 P5 … R2 R2 R2 R2 … … 2,900 2,900 2,900 V3 2,900 V4 2,900 V5 … 0,840 … 2,06 … … 2,390 0,51 0,950 1,95 muka V Rambu ukur + R-V -
Tabel.2. Hasil pengurangan R dan V Hasil pengurangan antara jumlah semua pembacaan rambu ukur belakang [R] dan jumlah semua pembacaan rambu ukur muka [V] menjadi beda tinggi titik: 1 dan titik 5. Hasil yang sama harus kita dapat sebagai jumlah baris [R - V]. Maka rumus [R] – [R - VI] selalu kita lakukan sebagai pemeriksaan tabel tersebut. cara penyipat datar ini sering dilakukan pada jarak yang jauh.
Pada peristiwa ini kita harus melakukan kontrol yang mantap. Kontrol tidak hanya menemukan kekeliruan dalam pembacaan melainkan juga membuktikan ketelitian pengukuran – pengukuran kita. Misalkan kita tidak mengetahui tinggi dua titik yang berjauhan jaraknya, maka kita penyipat datar bolak – balik. Hasil pengurangan jumlah R dan jumlah V sebetulnya hams menjadi nol. Tetapi dalam prakteknya akan selalu terjadi perbedaan kecil. Kesalahan akhir ini terdiri dari kesalahan yang sistematis dan kesalahan yang kebetulan, kesalahan – kesalahan yang tidak dapat dihindarkan. Kesalahan yang sistematis menjadi kesalahan yang merambat, misalnya oleh statif alat penyipat datar yang makin lama makin lebih masuk dalam tanah yang lemah atau oleh penurunan rambu ukur pada waktu memindahkan alai penyipat datar. Pengalaman menunjukan, bahwa kesalahan yang sistematis dapat diperkecil dengan meletakkan statif alat penyipat datar haruslah stabil dan sekuat mungkin pada titik- titik yang telah ditentukan di lapangan. Sebaiknya kita memeriksa dan membaca rambu ukur beberapa kali dengan harapan memperbaiki hasil bacaan, maka kemungkinan timbul kesalahan yang sistematis justru makin lama makin besar. Untuk menghemat waktu kita juga boleh menggunakan dua rambu ukur untuk pembacaan rambu ukur belakang dan pembacaan rambu ukur muka. Kesalahan acak (kebetulan) timbul dengan tanda (+) maupun biasanya kesalahan acak saling menghapuskan dan menjadi kecil sekali. Kesalahan acak misalnya timbul dari nivo tabung yang tidak disetel cukup teliti dan sebagainya. Nilai kesalahan yang diperbolehkan ditentukan oleh jenis dan tugas alat penyipat datar dan ketelitian yang diharapkan. Akan tetapi ketelitian yang diharapkan menentukan juga tipe alat penyipat datar yang harus digunakan. Kesalahan yang timbul biasanya kita bagi atas semua titik – titik yang diperhatikan pada penyipat datar. Perhitungan penyipat datar selalu dilakukan pada buku ukur dalam orginal untuk menghindari kesalahan pada waktu menyalin. Karena itu buku ukur harus cukup besar supaya menghindari kekurangan baris – baris perhitungan pada saat kita mengolah data. (F. Heintz. 1979) 1. Profil Memanjang Profil memanjang diperlukan untuk membuat trase jalan kereta api, jalan raya, saluran air, pipa air minum, dan sebagainya. Dengan jarak dan perbedaan tinggi titik – titik di atas permukaan bumi, di dapatlah irisan tegak lapangan yang di namakan profil memanjang pada sumbu proyek Bersama dengan profil melintang dan peta situasi kita dapatkan dasar – dasar pada perencanaan proyek terse but diatas. Penyipat datar pada profil memanjang dapat dilakukan. Biasanya timbul juga banyak titik di antaranya (Z) kita harus menggunakan satu perhitungan yang lebih sederhana. Bentuk profil memanjang dapat dilihat pada gambar.
1. Profil Melintang Profil melintang diperlukan untuk menggambarkan bentuk penampang melintang suatu jalan ataupun saluran air yang direncanakan. Dengan jarak dan perbedaan tinggi titik-titik di atas permukaan bumi, didaptlah irisan arah melintang yang dinamakan profil melintang. Bentuk profil memanjang dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Pengukuran Vertikal
Geodesi
http://warudin.blogspot.com/2009/10/pengukuran-vertikal-geodesi-geodesi.html Geodesi adalah Ilmu tentang pengukuran dan pemetaan permukaan bumi yang juga mencakup permukaan dasar laut. Dalam bahasa yang berbeda, geodesi adalah cabang dari ilmu matematika terapan, yang dilakukan dengan cara melakukan pengukuran dan pengamatan untuk menentukan:
Posisi yang pasti dari titik-titik di muka bumi Ukuran dan luas dari sebagian besar muka bumi Bentuk dan ukuran bumi serta variasi gaya berat bumi
Definisi ini mempunyai dua aspek, yakni:
Aspek ilmiah (aspek penentuan bentuk), berkaitan dengan aspek geometri dan fisik bumi serta variasi medan gaya berat bumi. Aspek terapan (aspek penentuan posisi), berhubungan dengan pengukuran dan pengamatan titik-titik teliti atau luas dari suatu bagian besar bumi. Aspek terapan ini yang kemudian dikenal dengan sebutan survei dan pemetaan atau teknik geodesi.
Kini teknik geodesi tidak lagi hanya berhubungan dengan survei dan pemetaan. Perkembangan teknologi komputer dijital telah memperluas ruang lingkup keilmuan dan keahlian teknik geodesi. Peta telah dikelola sebagai informasi geografis berkomputer. Itu sebabnya dunia internasional telah mengadopsi terminologi baru: Geomatika atau Geoinformatika.
Pengukuran Kerangka Kontrol Vertikal
Di dalam ukur tanah selain pengukuran sudut horisontal (mendatar), sesungguhnya juga dalam waktu/posisi persamaan pada station point tempat alat ukur sudut (Theodolit) diletakkan, dilakukan pada pengukuran sudut vertikal. Tujuan dan Fungsi : Tujuan pengukuran sudut vertikal adalah untuk menentukan :
Besarnya sudut tegak yang terbentuk antara dua titik terhadap arah mendatar atau arah vertikal. Jarak mendatar antara 2 (dua) titik, yang biasa dinamakan jarak optis Jarak tegak antara 2 (dua) titik, yang biasa dinamakan beda tinggi (Δh) o Fungsi dari pengukuran sudut vertikal ialah untuk menentukan nilai ketinggian (elevasi) suatu titik terhadap titik yang lain
Ada 2 (dua ) Sistem Dasar Pengukuran Sudut Vertikal:
1. Sudut yang dihitung terhadap arah mendatar pada skala lingkaran vertikal yang disebut sudut miring (helling) (h). Artinya: Bila teropong dalam keadaan mendatar, bacaan sudut vertikal = 0. 2. Sudut yang terbentuk dihitung terhadap arah vertikal (tegak) pada skala lingkaran vertikal disebut sudut zenit (Z). Artinya: Bila teropong dalam keadaan mendatar bacaan sudut vertikal = 90°. 1. Pengukuran Dengan Alat Penyipat Datar Pengetahuan Dasar Penyipat datar adalah menentukan/mengukur beda tinggi antara dua titik atau lebih. Ketelitian penentuan ukuran tergantung pada alat – alat yang digunakan serta pada ketelitian pengukuran dan yang dapat dilaksanakan. Biasanya kayu sipat merupakan alat pertolongan yang paling sederhana pada penentuan beda tinggi beberapa titik tertentu. Kayu sipat biasanya berupa papan yang lurus dan sekitar 3.00 m panjangnya, kita pegang horisontal dengan bantuan sebuah nivo tabung. Kemudian dengan sebuah rambu ukur beda tinggi antara dua titik tertentu. Pada penentuan beda tinggi dua titik yang jauh, pengukuran dengan kayu sipat menjadi sukar dan kurang teliti. Tetapi kayu sipat dipakai lima kali dan di horisontalkan dengan nivo tabung pada titik dan sepanjang sisi kayu sipat dan membaca rambu ukur. Sasaran itu lebih mudah kita capai dengan alat bidik sederhana atan dengan celah pejera dan pejera seperti pada sebuah bedil. Alat ini dapat dipasang pada sebuah statif (kaki tiga) atau dipegang dengan tangan saja. Pada alat bidik yang dipegang tangan kita harus memperhatikan sasaran dan nivo sekaligus. Tetapi alat bidik ini masih kurang teliti karena kita membaca rambu ukur langsung (tanpa teropong) jaraknya agak terbatas. (F, Heintz.1979) 1. Alat Penyipat Datar Apabila kita ingin menentukan beda tinggi pada jarak jauh dengan teliti, bidik garis kita tentukan dengan suatu alat bidik dengan teliti tanpa ada paralaks dan untuk membaca mistar diperlukan sebuah teropong. Atas dua dasar ketelitian ini di konstruksikan semua alat penyipat datar. Alat – alat penyipat datar yang sederhana terdiri dari sebuah teropong dengan garis bidiknya (garis vizier) dapat dibuat horisontal dengan sebuah nivo tabung. Untuk mencari sasaran sembarang sekeliling alat penyipat datar, maka teropong dan nivo tabung dapat diputar pada sumbu utama yang dapat di atur pada sekrup pendatar. Dengan sekrup penyetel fokus bayangan rambu dapat di setel tajam. Dengan sekrup penggerak horisontal bayangan dapat di setel tajam. Cermin yang dapat diputar keatas memungkinkan kita mengawasi nivo tabung dari okuler teropong. Dalam keadaan tertutup cermin itu melindungi nivo tabung Makin lama alat penyipat datar mengalami perkembangan. Suatu perlengkapan menentukan garis bidik horisontal secara automatis oleh pengaruh gaya berat, maka garis bidik disetel dahulu kira – kira dengan ketelitian ± beberapa menit busur, menggantikan nivo tabung. (F, Heintz. 1979)
2. Metode pengukuran trigonometris Pengukuran kerangka dasar vertikal metode trigonometris pada prinsipnya adalah perolehan beda tinggi melalui jarak langsung teropong terhadap beda tinggi dengan memperhitungkan tinggi alat, sudut vertikal (zenith atau inklinasi) serta tinggi garis bidik yang diwakili oleh benang tengah rambu ukur. Alat theodolite, target dan rambu ukur semua berada diatas titik ikat. Prinsip awal penggunaan alat theodolite sama dengan alat sipat datar yaitu kita harus mengetengahkan gelembung nivo terlebih dahulu baru kemudian membaca unsur-unsur pengukuran yang lain. Jarak langsung dapat diperoleh melalui bacaan optis benang atas dan benang bawah atau menggunakan alat pengukuran jarak elektronis yang sering dikenal dengan nama EDM (Elektronic Distance Measurement). Untuk menentukan beda tinggi dengan cara trigonometris diperlukan alat pengukur sudut (Theodolit) untuk dapat mengukur sudut sudut tegak.Sudut tegak dibagi dalam dua macam,ialah sudut miring m clan sudut zenith z, sudut miring m diukur mulai ari keadaan mendatar, sedang sudut zenith z diukur mu(ai dari keadaan tegak lurus yang selalu ke arah zenith alam.
3. Metode Pengukuran dengan Barometris
Pengukuran Barometris pada prinsip-nya adalah mengukur beda tekanan atmosfer. Pengukuran tinggi dengan menggunakan metode barometris dilakukan dengan menggunakan sebuah barometer sebagai alat utama. Seperti telah di ketahui, Barometer adalah alat pengukur tekanan udara. Di suatu tempat tertentu tekanan udara sama dengan tekanan udara dengan tebal tertentu pula. Idealnya pencatatan di setiap titik dilakukan dalam kondisi atmosfer yang sama tetapi pengukuran tunggal hampir tidak mungkin dilakukan karena pencatatan tekanan dan temperatur udara mengandung kesalahan akibat perubahan kondisi atmosfir. penentuan beda tinggi dengan cara mengamati tekanan udara di suatu tempat lain yang dijadikan referensi dalam hal ini misalnya elevasi ± 0,00 meter permukaan air laut rata-rata.
Keterangan : p = massa jenis rasa air raksa (hidragirum) g = gravitasi - 9.8 mJsZ - 10 m/s2 h= tinggi suatu titik dari MSL ( Mean Sea level )
DEFINISI Pengukuran tinggi : Pengukuran yang dimaksudkan untuk menentukan beda tinggi antara titik titik di muka bumi, serta menentukan ketinggian suatu bidang referensi atau datum ketinggian tertentu. Datum : Suatu bidang Nivo tertentu dimana ketinggian titik-titik mulai dihitung dalam praktek bidang GEOID atau permukaan laut rata-rata atau msl sebagai bidang datum. Garis / Bidang Nivo : Suatu permukaan dimana arah gaya berat pada setiap titik padanya selalu tegak lurus. contoh permukaan air dalam keadaan tenang. Bidang mendatar : Bidang yang menyinggung di salah satu titik pada bidang nivo. Dapat dimengerti bahwa bidang mendatar akan tegak lurus pada arah gaya di titk tersebut.