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

read more “Konsep Pengukuruan dan Kesalahan”

Theodolit

PENGERTIAN THEODOLIT

     Theodolit  merupakan alat ukur tanah yang universal. Selain digunakan untuk mengukur  sudut harisontal dan  sudut vertikal, theodolit juga dapat digunakan untuk mengukur jarak secara optis, membuat garis lurus dan sipat datar orde rendah.

BAGIAN-BAGIAN THEODOLIT

Bagian-bagian yang penting dari alat theodolit: 

- Teropong yang dilengkapi dengan garis bidik 

- Lingkaran skala vertical 

- Sumbu mendatar 

- Indeks pembaca lingkaran skala tegak
- Penyangga sumbu mendatar 

- Indeks pembaca lingkaran skala mendatar 

- Sumbu tegak 

- Lingkaran skala mendatar 

- Nivo kotak 

- Nivo tabung 

- Tribrach 

- Skrup kaki tribrach

Gambar 1. Bagian - bagian Theodolit

Gambar 2. Macam-macam bentuk benang silang ( diapragma )

SYARAT SEBELUM MENGUKUR SUDUT

1. Sumbu tegak (sumbu-I) harus benar-benar tegak 

     Bila sumbu tegak miring maka lingkaran skala mendatar tidak lagi mendatar. Hal ini berarti sudut yang diukur bukan merupakan sudut mendatar. Gelembung nivo yang terdapat pada lingkaran skala mendatar ditengah  dan gelembung nivo akan tetap berada ditengah meskipun theodolit diputar mengelilingi sumbu tegak. Bila  pada saat theodolit diputar mendatar  dan gelembung nivo berubah  posisi tidak ditengah lagi, maka berarti  sumbu-I tidak vertical, ini disebabkan oleh kesalahan sistim sumbu yang tidak benar, atau dapat juga disebabkan oleh posisi nivo yang tidak benar. 

2.  Sumbu mendatar (sumbu-II) harus benar-benar mendatar  

3.  Garis bidik harus tegak lurus sumbu mendatar

     Untuk memenuhi syarat kedua dan ketiga lakukan langkah-lankah sebagai berikut:

•  Gantungkan unting-unting pada dinding. Benang diusahakan agar tergantung bebas   (tidak menyentuh dinding atau lantai) 
• Setelah sumbu tegak  diatur sehingga  benar-benar  tegak, garis  bidik diarahkan  ke bagian atas benang. Kunci skrup pengunci  sumbu tegak dan lingkaran skala mendatar. 
• Gerakkan garis bidik perlahan-lahan ke bawah
• Bila sumbu mendatar tegak lurus dengan sumbu tegak dan garis bidik  tegak lurus dengan sumbu mendatar maka garis bidik akan bergerak sepanjang benang unting-unting ( tidak menyimpang dari bidikan benang).

4. Tidak ada salah indeks pada skala lingkaran tegak. 

• Setelah syarat pertama, kedua dan ketiga dipenuhi maka arahkan garis bidik ketitik yang agak jauh. 
• Ketengahkan gelembung nivo lingkaran skala tegak
• Baca lingkaran skala tegak, missal didapat bacaan sudut zenith z. 
• Putar teropong 1800 kemudian dikembalikan garis bidik ke titik yang sama
• Periksa gelembung nivo lingkaran skala  tegak,  ketengahkan bila belum terletak  di tengah   
• Baca lingkaran skala tegak, missal z’. Bila bacaan  z’ = 360-z, maka salah indeks adalah 0

MENGATUR SUMBU TEGAK

  Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk mengatur sumbu tegak adalah sebagai
berikut:

• Usahakan agar nivo lingkaran mendatar sejajar dengan arah 2 skrup kaki tribrach.
•  Tengahkan  posisi gelembung  nivo dengan  cara memutar kedua skrup kaki tribrach secara bersamaan dengan arah yang berlawanan.  
• Setelah keadaan gelembung nivo berada di tengah maka putar theodolit 90 derajat tengahkan posisi gelembung nivo dengan hanya memutar skrup kaki tribrach yang  ketiga  
• Kemudian kembalikan ke kedudukan semula (sejajar skrup kaki tribrach 1 dan 2)
• Tengahkan kembali posisi nivo apabila gelembung nivo belum berada ditengah.
•  Kemudian putar theodolit 180 derajat , sehingga nivo berputar mengelilingi sumbu tegak dalam  kedudukan nivo yang sejajar dengan skrup kaki kiap 1 dan 2.
• Bila garis arah nivo tegak lurus dengan sumbu tegak, maka gelembung nivo akan tetap berada ditengah.

Sumber : Pendidikan dan Pelatihan (Diklat) Teknis Pengukuran dan Pemetaan Kota, Ir. Mansur Muhamadi, Msc

read more “Theodolit”