Konsep Pengukuruan dan Kesalahan

      Seorang surveyor (geodetic engineer) melakukan pekerjaan mulai dari mendesain proyek sampai dengan mempresentasikan hasil laporan. Salah satu pekerjaan yang dilakukan oleh seorang surveyor diantaranya adalah melakukan pengukuran (pengambilan data), melakukan perataan (adjustment), menganalisis data yang diperoleh, dan kemudian mengestimasi nilai hasil pengukuran (parameter). Jika ingin mendapatkan nilai hasil pengukuran yang mempunyai tingkat keandalan yang tinggi, maka seorang surveyor harus mengerti tentang konsep pengukuran (pengambilan data) dan kesalahan yang terjadi dalam pengukuran.

      Nilai estimasi hasil pengukuran (parameter) diperoleh dari data pengukuran dengan menggunakan model matematika yang menyatakan hubungan antara pengukuran dan hasil pengukuran yang akan ditentukan nilainya. Adapun konsep dalam pengukuran :

1.  Pengukuran pada umumnya menggunakan alat (instrumentation) yang dioperasikan oleh pengukur (observer) dalam keadaan lingkungan (environment) tertentu.
2. Setiap pengukuran mengandung kesalahan (errors)
3. Kesalahan sebenarnya (true error) adalah penyimpangan nilai hasil pengukuran (x) terhadap nilai sebenarnya (true value) ε = x - τ, dimana ε = kesalahan sebenarnya, x = nilai hasil pengukuran dan τ = nilai sebenarnya
4. Karena nilai sebenarnya (τ ) tidak pernah diketahui maka nilai kesalahan sebenarnya (ε) juga tidak dapat diketahui.
5. Nilai pengukuran dan kesalahan pengukuran dapat diestimasi v =  xˆ-x, dimana v = estimasi kesalahan (estimasi residu), x = nilai hasil pengukuran dan xˆ = estimasi nilai sebenarnya

   

   Gambar 1. Konsep Pengukuran

SUMBER-SUMBER KESALAHAN

    Berdasarkan hal-hal yang menyebabkan terjadinya kesalahan, kesalahan yang terjadi pada pengukuran dapat diklasifikasikan sebagai kesalahan karena alam (natural errors), kesalahan karena alat ( instrumental errors) dan kesalahan karena pengukur (personal errors).

Gambar 2. Sumber Kesalahan

JENIS-JENIS KESALAHAN

      Secara konvensional kesalahan dikategorikan ke dalam tiga jenis yaitu kesalahan besar (gross error), kesalahan sistematik (systematic error) dan kesalahan acak (random/accidental error).

1. Kesalahan Besar atau Gross Error/Blunder, karakteristik pada kesalahan ini yaitu nilai pengukuran menjadi sangat besar/kecil/berbeda bila dibandingkan dengan nilai ukuran yang seharusnya. sumber kesalahannya yaitu karena kesalahan personal (kecerobohan pengukur) yang menyebabkan hasil pengukuran yang tidak homogen. cara penanganannya yaitu harus dideteksi dan dihilangkan dari hasil pengukuran. adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk menghindari terjadinya kesalahan besar ini yaitu : Cek secara hati-hati semua objek yang akan diukur; Melakukan pembacaan hasil ukuran secara berulang untuk mengecek kekonsistenan; memverifikasi hasil yang dicatat dengan yang dibaca; Mengulangi seluruh pengukuran secara mandiri untuk mengeek kekonsistenan data; Penggunaan rumus aljabar atau geometrik sederhana untuk mengecek kebenaran hasil ukuran.
2. Kesalahan Sistematik (Systematic Error), karakteristik pada kesalahan ini yaitu terjadi berdasarkan sistem tertentu (deterministic system) yang dapat dinyatakan dalam hubungan fungsional (hubungan matematik) tertentu dan mempunyai nilai yang sama untuk setiap pengukuran yang dilakukan dalam kondisi yang sama. Sumber kesalahannya yaitu terjadi karena kesalahan alat sehingga menyebabkan hasil pengukuran menyimpang dari hasil pengukuran yang seharusnya. Cara penanganannya yaitu harus dideteksi dan dikoreksi dari nilai pengukuran. contohnya dengan melakukan kalibrasi alat sebelum pengukuran. kesalahan sistematik dapat dieliminasi dengan melakukan : Kalibrasi peralatan; Menggunakan metoda pengukuran tertentu.
3. Kesalahan Acak (Random/Accidental Error), karakteristik pada kesalahan ini yaitu kesalahan yang masih terdapat pada pengukuran setelah blunder dan kesalahan sistematik dihilangkan dan tidak memiliki hubungan fungsional yang dapat dinyatakan dalam model deterministik, tetapi dapat dimodelkan menggunakan model stokastik (berdasarkan teori probabilitas). Sumber kesalahannya yaitu terjadi karena kesalahan personal, alat, dan alam. tidak dapat dihilangkan tetapi dapat diminimalkan dengan melakukan pengukuran berulang (redundant observations) dan melakukan hitung perataan terhadap hasil pengukuran dan kesalahan pengukuran. Salah satu metode perataan adalah metode perataan kuadrat terkecil (Least Square Adjusment). Jika kesalahan sistematik, koreksi dapat dilakukan dengan menggunakan model fungdional dan kalibrasi alat, maka untuk mengeliminir kesalahan acak digunakan model probabilitas.

Sumber : Pengukuran dan Pelatihan (Diklat) Teknis Pengukuran dan Pemetaan Kota, Ira Mutiara A,ST