Geoid.docx

Irfhandiary Al-Hosen 071 0017 00063

TUGAS 1

1.

Geoid merupakan salah satu permodelan bentuk permukaan bumi dengan suatu bidang yang mempunyai nilai potensial yang sama. Geoid biasanya digunakan pada saat pengukuran menggunakan waterpass/sipat datar. Untuk mendapatkan besaran nilai geoid ada beberapa cara. Pertama melalui pengukuran sipat datar yang dikombinasikan dengan GPS. Kedua, menggunakan perhitungan dari persamaan dengan metode yang sudah ada (menggunakan data gravimetric). Geoid merupakan bidang ekuipotensial bumi yang dianggap berhimpit dengan permukaan air laut ratarata. Untuk mengetahui bidang geoid diperlukan pengukuran gaya berat. Saat ini digunakan beberapa

pendekatan model geoid secara global diantaranya EGM 96, EGM 2008, dll. Namun di Indonesia model global tersebut masih memilki ketelitian yang cukup rendah ( kurang lebih 1 meter ) karena masih relative sedikit lokasi pengukuran gaya berat di Indonesia. Geoid juga disebut sebagai permodelan bumi yang sesungguhnya, karena itu secara praktis geoid dianggap berhimpit dengan permukaan laut rata-rata (Mean sea level-MSL). Jarak geoid terhadap ellipsoid disebut Undulasi geoid (N). Nilai dari undulasi geoid tidak sama di semua tempat, hal ini disebabkan ketidakseragaman sebaran densitas massa bumi. Untuk keperluan aplikasi geodesi, geofisika dan oseanografi dibutuhkan nilai geoid dengan ketelitian yang cukup tinggi. Perkembangan teknologi penentuan posisi dengan satelit saat ini seperti penentuan posisi dengan satelit GPS, telah dapat menentukan koordinat baik kearah horizontal maupun arah vertical dengan mudah, cepat dan dengan biaya yang relatif murah. Namun ketinggian yang didapat dari penentuan posisi dengan satelit mengacu terhadap ellipsoid, sementara ketinggian yang umum digunakan sehari-hari adalah ketinggian yang mengacu pada geoid atau tinggi orthometrik.

2.

Ellipsoid Bumi Bentuk geoid yang tidak beraturan tidak memungkinkan kita untuk melakukan perhitungan matematis. Karena itu, sebagai representasi matematis dari bentuk fisik Bumi, digunakanlah ellipsoid. Ellipsoid adalah ellips yang diputar pada sumbu pendeknya. Penggambaran Bumi menurut penggunaannya :

Datar (flat earth) : Digunakan pada ilmu ukur tanah (plane surveying). Untuk cakupan wilayah yang relatif kecil, bentuk Bumi masih dapat dimodelkan sebagai bidang datar.

Bola (spherical earth) : Sering dipakai pada pembuatan peta Bumi skala kecil (atlas). Dapat pula digunakan pada hitungan penentuan posisi untuk cakupan wilayah yang relatif kecil tetapi efek kelengkungan Bumi sudah tidak dapat diabaikan lagi (bumi sebagai bola).

Elips (spheroid earth) : Dipakai untuk pemetaan skala besar yang bersifat nasional.

Bidang nivo : Contohnya geoid, MSL, chart datum, dan lain-lain.

3.

Berat berbeda dengan massa. Berat adalah ukuran gaya gravitasi pada suatu benda. Massa suatu objek tidak akan pernah berubah, tetapi bobot suatu benda dapat berubah berdasarkan lokasinya. Misalnya, Anda dapat menimbang 100 pon di Bumi, tetapi di luar angkasa Anda tidak akan memiliki bobot. Namun, Anda akan selalu memiliki massa yang sama di Bumi seperti yang Anda miliki di luar angkasa. Hukum kekekalan massa menyatakan bahwa massa sistem tertutup harus tetap konstan dari waktu ke waktu. Ini berarti bahwa meskipun perubahan sedang dibuat untuk objek dalam suatu sistem, keseluruhan massa sistem harus tetap sama.

4.

Faktor pertama adalah rotasi bumi. Ketika benda berotasi akan muncul gaya yang disebut sebagai gaya sentripetal. Sebuah gaya yang arahnya menuju ke pusat rotasi yang menyebabkan benda tetap berada pada lintasan rotasinya. Berdasarkan asas aksi reaksi, muncul gaya tandingan yang arahnya keluar/menjauhi pusat rotasi yang sering disebut sebagai gaya sentrifugal Faktor kedua adalah variasi R bumi. Pada persamaan gravitasi umum, nilai gravitasi di permukaan benda berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari benda tersebut. Karena nilai R bumi berbeda di antara kutub dan ekuator, maka nilai gravitasinya pun berbeda-beda. Nilai gravitasi akan minimal di ekuator karena R nya maksimal, sedangkan di kutub nilai gravitasinya maksimal karena R nya minimal. Faktor terakhir adalah perbedaan konsetrasi massa bumi sebagai akibat dari rotasi bumi. Sebagian besar massa bumi terdiri dari bagian inti dan mantel bumi. Kedua bagian tersebut, terutama mantel bumi, tidak berbentuk padat melainkan viscous atau seperti cair. Efek gaya sentrifugal dari rotasi bumi menyebabkan benda cair tersebut terdorong dan terhimpun pada lokasi dimana terdapat gaya yang paling besar

Ketiga nilai tersebut dipadukan dan resultannya membuat nilai gravitasi berbeda antara di sepanjang tempat antara kutub dengan ekuator. Nilai gravitasi di kutub lebih besar sekitar 5000 mgal dibandingkan dengan nilai di ekuator. Nilai tersebut bervariasi pada tempat-tempat di antara kutub dan ekuator, tergantung dengan nilai lintangnya. Karena itu, pada persamaan Koreksi Gravitasi Normal, variabel yang dimasukkan hanya nilai lintang.

5.

Perbedaannya antara gaya gravitasi dengan percepatan gravitasi adalah gravitasi bekerja pada suatu benda akibat benda-benda lainnya, sedangkan percepatan gravitasi bekerja pada suatu titik akibat medan gravitasi yang dihasilkan oleh benda-benda yang lainnya.

6.

Radius Bumi di khatulistiwa adalah 3.963 mil (6.378 kilometer), menurut Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA. Namun, Bumi tidak terlalu bulat. Rotasi planet menyebabkannya menggembung di ekuator. Jari-jari kutub bumi adalah 3.950 mil (6.356 km) - perbedaan 13 mil (22 km).

7.

Perbedaan ketinggian yang ditentukan karena itu sehubungan dengan ekuipotensial dan sangat hampir sehubungan dengan geoid. Penentuan dalam tiga koordinat titik pada permukaan benua dengan teknik klasik membutuhkan pengetahuan empat kuantitas: lintang, bujur, ketinggian di atas geoid, dan undulasi geoid dari ellipsoid di lokasi itu. Lebih jauh, defleksi vertikal memainkan peran yang paling penting, karena komponen-komponennya dalam arah ortogonal menyumbang kesalahan dalam jumlah yang sama dalam penentuan astronomi lintang dan bujur. Sementara triangulasi geodetik memberikan posisi horizontal relatif dengan akurasi tinggi, jaringan triangulasi di setiap negara atau benua dimulai dari titiktitik yang diasumsikan posisi astronominya. Satu-satunya kemungkinan untuk menghubungkan jaringanjaringan ini ke dalam sistem global terletak pada perhitungan defleksi (yaitu, lereng geoid) di semua titik awal. Memang benar bahwa metode modern penentuan posisi geodetik telah mengubah pendekatan ini, tetapi geoid tetap merupakan konsep penting dengan utilitas praktis yang pasti.