Ingin memahami mengenai koordinat geografis? Apa pentingnya dalam kegiatan pemetaan? Bagaimana cara aplikasinya?
Koordinat geografis merupakan sistem referensi primer untuk penentuan lokasi di permukaan bumi. Sistem ini digunakan untuk menentukan lokasi kenampakan bumi dengan unik dan berbeda satu sama lain. Sistem ini menggunakan lintang (latitude) dan meridian (longitude).
Kami akan menjelaskannya dalam artikel ini.
Apa itu koordinat geografis?
Koordinat geografis merupakan sistem referensi primer untuk penentuan lokasi di permukaan bumi. Sistem ini digunakan untuk menentukan lokasi kenampakan bumi dengan unik dan berbeda satu sama lain. Sistem ini menggunakan lintang (latitude) dan meridian (longitude).
Lintang merupakan jarak sudut utara-selatan dari ekuator.
Sedangkan meridian adalah jarak sudut barat-timur dari meridian.
Semua titik pada lintang yang sama membentuk garis parallel.
Semua titik pada meridian yang sama membentuk garis meridian.
Berikut ilustrasinya:
Lintang atau Latitude
Latitude merupakan sistem untuk menunjukkan lokasi utara-selatan.
Awal mula penentuan lokasi pada sistem latitude adalah ekuator. Ekuator atau garis khatulistiwa merupakan garis yang dibentuk oleh titik-titik pada nilai tengah antara dua kutub.
Authalic Latitude
Authalic Latitude merupakan sudut yang dibentuk oleh sepasang garis perpanjangan dari ekuator ke pusat bumi dan pusat bumi ke posisi yang diinginkan.
Authalic Latitude ditunjukkan dengan nilai 90o N – 90oS. Nilai ini dinyatakan dalam system sexadesimal (60), dengan satuan derajat, menit dan detik. Nilai ini juga bisa dinyatakan melalui derajat desimal.
Contoh 54o30’ N dapat dinyatakan dengan 54,5o.
Jarak utara-selatan pada setiap derajat adalah hampir sama, tergantung pada keliling bumi yang digunakan.
Keliling bumi pada setiap Authalic Sphere hampir sama, yaitu 40.030,2 km, sehingga semua sistem Authalic Sphere dapat digunakan dan dapat diganti secara leluasa dengan tidak mengurangi kualitas. Misal WGS 84 Authalic diganti dengan Clark 1866 Authalic.
Geodetic Latitude
Geodetic Latitude merupakan lintang pada ellipsoid.
Lintang ini merupakan sudut yang dibentuk dari garis perpanjangan ekuator ke pusat bumi dan garis tegak lurus kedua pada suatu lokasi di ellipsoid.
Garis tegak lurus yang memotong garis pertama pada pusat ellipsoid hanya di 0o dan 90o Geodetic Latitude. Untuk lebih jelasnya, terdapat pada gambar berikut. Sudut a merupakan nilai dari Geodetic Latitude; b merupakan radius antara pusat ke kutub ; c adalah radius antara pusat ke equator.
Jarak utara-selatan untuk setiap derajat pada Geodetic Latitude tidak persis sama, yaitu semakin besar ke arah kutub.
Penambahan jarak ini dapat diprediksikan. Jarak 111,20 km untuk setiap derajat pada Authalic Latitude hanya sama dengan jarak pada Geodetic Latitude pada sekitar lintang 50o. Perbedaan ini hanya sekitar 1 km pada 110 km, sehingga pada pemetaan skala kecil dapat diabaikan.
Pada pemetaan skala besar, nilai tersebut menjadi sangat signifikan, sehingga pemetaan skala besar harus menggunakan Geodetic Latitude.
Bujur atau Longitude
Longitude merupakan penentuan posisi timur-barat pada permukaan bumi.
Sistem ini berasosiasi dengan garis meridian yaitu garis yang tegak lurus dengan garis parallel.
Karena tidak ada garis dasar alami yang bisa menjadi awal mula nilai meridian, maka ditentukan bahwa nilai 0o meridian di Grenwich, sehingga awal mula titik koordinat (0o , 0o) berada di Teluk Guinea.
Garis Meridian atau bujur 0o digunakan sebagai titik awal zona waktu, sedangkan garis meridian 180o digunakan sebagai titik awal penentuan penanggalan internasional.
Longitude dapat dibayangkan sebagai sudut yang terbentuk dari garis yang datang dari perpotongan meridian utama dengan ekuator ke pusat bumi, lalu kembali ke perpotongan antara ekuator dan meridian lokal yang melewati posisi tersebut.
Longitude bernilai antara 180o W hingga 180o E.
Panjang Longitude
Semua meridian bertemu dikutub, sehingga jarak setiap derajat meridian akan semakin kecil ketika mendekati kutub. Pada Authalic Sphere jarak ini bisa dirumuskan:
x = cos A * y
di mana :
x = jarak longitude pada latitude A (km)
A = latitude pada longitude yang akan diukur (derajat)
y = jarak longitude pada latitude 0o (km)
Jarak longitude pada bentuk ellipsoid sebenarnya juga mengikuti rumus di atas, hanya lebih tidak presisi.
Penentuan posisi
Penentuan posisi menggunakan koordinat geografis sangat penting dalam proses pemetaan.
Untuk meningkatkan akurasi posisi, digunakan titik kontrol geodetik. Penentuan titik kontrol geodetic berpengaruh pada akurasi pemetaan secara keseluruhan.
Melalui proses ini pula, pengguna peta dapat menentukan posisi kenampakan-kenampakan pada peta.
Penentuan Latitude dan Longitude
Ada beberapa cara dalam menentukan dalam menentukan latitude geodetic, antara lain :
- Mengamati altitude dari Polaris (the North Star), metode kuno yang masih dipakai hingga sekarang. Asumsi yang digunakan adalah sudut altitude akan sama dengan latitude geodetic
- Pengamatan altitude matahari pada saat tengah hari. Asumsi nya, matahari akan berada tepat di atas ekuator pada spring dan fall equinoxes. Pada hari yang lain, dengan perhitungan deklinasi matahari, maka latitude = 90o– altitude + deklinasi.
Penentuan longitude berdasarkan perbedaan waktu, yaitu 15o per jam.
Jika waktu pada meridian utama diketahui, maka lokasi tertentu dapat diketahui longitude nya dengan mengalikan selisih perbedaan waktu dengan angka 15. Dengan demikian meridian utama (Greenwich) menjadi sangat penting dan menjadi titik awal mula standar (Grenwich Mean Time / GMT).
Chronometer (jam dengan akurasi tinggi) diset dengan system GMT agar pengukuran longitude semakin akurat.
Jaringan Kontrol Horizontal
Jaringan kontrol horizontal terdiri atas titik-titik yang telah diketahui koordinatnya secara akurat.
Jaringan kontrol horizontal biasanya terdiri atas beberapa orde. Semakin ke bawah orde nya, maka jarak antar titik menjadi semakin dekat. Biasanya, jaringan kontrol horizontal memiliki 3 orde.
Penentuan koordinat titik-titik ini dilakukan dengan metode triangulasi.
Prinsip yang digunakan adalah prinsip segitiga, di mana jika satu sisi dasar dan 2 sudut telah diketahui, maka sudut terakhir dan sisi-sisi yang lain dapat dihitung.
Selanjutnya, posisi lintang dan bujur titik ketiga dapat diketahui jika 2 titik yang lain telah diketahui sebelumnya. Dengan system seperti ini segitiga baru akan menambahkan titik baru.
Kontrol Vertikal
Kontrol vertical sangat penting mengingat peta topografi, navigasi dan beberapa peta lain menuntut akurasi tinggi dalam penentuan posisi tiga dimensional.
Untuk menentukan posisi vertikal (ketinggian), permukaan air laut rata-rata pada permukaan geoid dijadikan dasar penentuan. Dengan demikian ketinggian rata-rata air laut menjadi datum vertikal.
Pembuatan titik kontrol dilakukan dengan membuat garis level, yaitu garis yang dibentuk oleh dua titik, dimana 1 titik merupakan datum.
Datum ini diperoleh dari rata-rata permukaan air laut yang diukur berdasar pasang tertinggi dan surut terendah.
Dengan semakin banyaknya garis level, maka titik-titik kontrol vertikal juga semakin banyak.
Pengukuran ketinggian melalui GPS relatif terhadap datum ellipsoid GRS 80.
Untuk melakukan koreksi nilai, maka nilai ketinggian melalui GPS disesuaikan dengan datum permukaan air laut rata-rata dengan perhitungan sederhana:
H = h – N
di mana H merupakan ketinggian, h adalah ketinggian dari GPS, dan N adalah perbedaan nilai antara permukaan geoid dan ellipsoid pada titik kontrol.
Kesimpulan
Koordinat geografis merupakan sistem referensi primer untuk penentuan lokasi di permukaan bumi. Sistem ini digunakan untuk menentukan lokasi kenampakan bumi dengan unik dan berbeda satu sama lain. Sistem ini menggunakan lintang (latitude) dan meridian (longitude).
Koordinat geografis memiliki fungsi untuk penentuan posisi yang merupakan aspek sangat penting dalam proses pemetaan. Melalui proses ini, pengguna peta dapat menentukan posisi kenampakan-kenampakan pada peta.
