Tugas Akhir Adi Putra 15107025 PDF

Preview

Summary

STUDI KINERJA SOFTWARE ON-LINE PPP (PRECISE POINT POSITIONING) DALAM PENGOLAHAN DATA SURVEY GPS TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Oleh ADI PUTRA NIM. 151 07 025 Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian INSTITUT TEK...

Description

STUDI KINERJA SOFTWARE ON-LINE PPP (PRECISE POINT POSITIONING) DALAM PENGOLAHAN DATA SURVEY GPS

TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

Oleh ADI PUTRA NIM. 151 07 025

Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika

Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2012

LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir STUDI KINERJA SOFTWARE ON-LINE PPP (Precise Point Positioning) DALAM PENGOLAHAN DATA SURVEY GPS Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian maupun seluruhnya, baik oleh saya maupun oleh orang lain, baik di ITB maupun di instansi pendidikan lainnya.

Bandung, Mei 2012

Adi Putra NIM. 151 07 025 Bandung, Mei 2012 Pembimbing Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. Ir. Dina Anggreni Sarsito, MT.

Irwan Gumilar, ST. M.Si

NIP. 19700512 199512 2 001

NIP. 19780329 201012 1 004

Disahkan Oleh : Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung

Dr.Ir. Kosasih Prijatna, M.Sc NIP. 19600702 198810 1 001 i

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkah dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “STUDI KINERJA SOFTWARE ON-LINE PPP (Precise Point Positioning) DALAM PENGOLAHAN DATA SURVEY GPS” Tak lupa juga penulis memanjatkan shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW, seluruh keluarganya, seluruh sahabatnya, dan seluruh pengikutnya hingga akhir zaman kelak. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika, Institut Teknologi Bandung. Pada Tugas Akhir ini penulis memanfaatkan

teknologi

website-GPS-online

processing

untuk

mendapatkan

perbandingan dari beberapa website terkait parameter yang digunakan serta koordinat yang dihasilkan. Hasil dari Tugas Akhir ini diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif dari pengolahan data Precise Point Positioning (PPP) data GPS yang cepat dan presisi. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Dr. Ir. Dina Anggreni Sarsito, MT. dan Irwan Gumilar, ST. M.Si. selaku dosen pembimbing. . 2. Dr. Ir. Kosasih Prijatna, M.Sc. selaku ketua program studi sarjana Teknik Geodesi dan Geomatika. 3. Seluruh dosen di lingkungan Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika yang telah memberikan ilmunya dan seluruh karyawan yang telah banyak membantu. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan untuk perbaikan di masa mendatang. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini bermanfaat untuk kita semua.

ii

LEMBAR PENGHARGAAN Penghargaan dan penghormatan penulis sampaikan kepada semua yang telah berjasa dan menginspirasi, tidak hanya dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini, melainkan dalam kehidupan penulis sehari-hari:

1.

Allah SWT atas segala nikmat, karunia, dan izin-Nya yang telah diberikan dan juga kepada kekasih-Nya, Rasulullah Muhammad SAW.

2.

Kedua orang tuaku dan keluargaku tercinta.; Ayahandaku, Yaumal Ikhlas; Ibundaku, Ineng Naini akan kupersembahkan yang terbaik. Adikku, Eka Putri; berikan yang terbaik untuk kedua orang tua kita.

3.

Buk Dr. Ir. Dina Anggreni Sarsito, MT, dosen pembimbing I, untuk segala kesabaran, bimbingan, dan pembelajarannya.

4.

Pak Irwan Gumilar, ST. M.Si., dosen pembimbing II, juga untuk segala bimbingan dan pembelajarannya, terutama selama di survey-survey lapangan.

5.

Kepada semua akademisi di Prodi Teknik Geodesi dan Geomatika ITB.

6.

Kepada GD 2007, seperjuangan kuliah dan paling dikenang masa-masa ospek.

7.

Kepada teman-teman di IMG, yang memdidik saya menjadi dewasa.

8.

Keada teman-teman sekontrakan. Hidup susah senang sama-sama selama kuliah.

9.

Kepada teman-teman Lab GD, seperjuangan mengerjakan Tugas Akhir ini.

10. Kepada semua yang berpengaruh dan membantu saya dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.

iii

ABSTRAK GPS adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. Sistem yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca ini, didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti, dan juga informasi mengenai waktu, secara teliti di seluruh dunia (Abidin, 2007).

Banyak

aplikasi dalam navigasi, survei tanah, definisi tanah dan sejumlah pemetaan telah dibuat lebih sederhana dan lebih tepat karena aksesibilitas data Global Positioning System (GPS), dan dengan demikian permintaan untuk menggunakan teknik-teknik canggih GPS di survei aplikasi telah menjadi penting Teknik diferensial adalah satusatunya sumber posisi yang akurat selama bertahun-tahun, dan tetap digunakan meskipun biaya. Precise point positioning (PPP) adalah teknik alternatif untuk metode penentuan posisi diferensial yang pengguna dengan penerima tunggal dapat mencapai akurasi posisi pada skala sentimeter atau decimeter. Belakangan ini banyak website yang menawarkan pengolahan data PPP secara online dan gratis. Sehubungan dengan itu maka perlu dilakukan penelitian tentang kinerja dan hasil dari beberapa website yang memberikan layanan tersebut. Penelitian ini melakukan pencaritahuan tentang parameter yang digunakan dan koordinat yang dihasikan pada website tersebut. Data CORS dari stasiun ITB, UPI, Ceremai, Alaska, dan Pago dipotong menjadi data pengamatan yang bervariasi, yaitu 2 jam, 4 jam, 6 jam, 12 jam, dan 24 jam. Data pengamatan tersebut dikirimkan dengan cara menggungah data tersebut pada masing-masing website. Hasil pengiriman data CORS dengan lama pengamatan 2, 4, 6, 12, 24 jam menghasilkan koordinat dan strandar deviasi yang dikirimkan ke-email pengguna. Koordinat yang dihasilkan ditransformasikan pada bidang proyeksi (Universal Trasversal Mercator) UTM yang selanjutnya dilihat pengaruh repeatibilitas pada masing-masing website. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini website OPUS lebih baik digunakan pada titik pengamatan di Indonesia. Koordinat yang dihasilkan dari website dapat menghasil kepresisian hingga sentimeter. iv

ABSTRACT GPS is a system of satellite navigation and positioning using satellites. Systems that an be used by many people at once in all this weather, is designed to providethreedimensional position and velocity of a thorough examination, as well asinformation on time, be careful around the world (Abidin, 2007). Many applications in navigation, land surveying, mapping and a number of definitions of land have beenmade simpler and more precise because of the accessibility of data Global PositioningSystem (GPS), and thus the demand for the use of advanced techniques in surveying GPS has become an important application is the differential technique the only sourceof accurate positions for many years, and remained in use despite the cost. Precisepoint positioning (PPP) is analternative technique for differential positi oning method that users with a single receiver can achieve position accuracy at the centimeter ordecimeter scale. Lately a lot of websites that offer online data processing and free PPP. In that regard it is necessary to research on performance and results of several websites that provide such services. This study did pencaritahuan about the parameters used andthe coordinates of the dihasikan on the website. Data from the station ITB Cors, UPI,Ceremai, Alaska, and Pago cut

into a

variety of observational data, which is 2 hours, 4hours, 6 hours, 12 hours, and 24 hours. Observational data are transmitted by way of upload data on each website. The results of the data transmission with a longobservation Cors 2, 4, 6, 12, 24 hours produces the coordinates and deviationstrander-mail sent coordinates

of the projection

to users. The

resulting transformed

(Universal Trasversal Mercator)

UTM is next seen

repeatibilitas influence on eachwebsite. Results obtained from this study OPUS website are better used at the point of observation in Indonesia. The resulting coordinates of the site can produce up to centimeter precision.

v

Dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang Terimakasih pada Papa, Mama, Adek Putri Keluargaku yang tersayang Semua ini bisa saya selesaikan berkat doa dari orang-orang yang tersayang Sosok yang saya sangat rindu untuk bertemu. Nabi Muhammad saw Beliau berkata: "Tinta sarjana adalah lebih suci daripada darah seorang syahid."

vi

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................. i KATA PENGANTAR ...................................................................................................ii LEMBAR PENGHARGAAN .......................................................................................iii ABSTRAK ................................................................................................................... iv ABSTRACT .................................................................................................................. v DAFTAR ISI ............................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xi BAB 1 PENDAHULUAN ........................................................................................... 1 1.1

Latar Belakang................................................................................................. 1

1.2

Maksud dan Tujuan ......................................................................................... 2

1.3

Ruang Lingkup Pembahasan ............................................................................ 2

1.4

Kemanfaatan Tugas Akhir ............................................................................... 4

1.5

Metodologi Penelitian ...................................................................................... 5

BAB 2 DASAR TEORI ............................................................................................... 8 2.1

GPS (Global Positioning System) .................................................................... 8

2.2

Metode Penentuan Posisi dengan GPS ............................................................. 9

2.2.1

Metode Penentuan Posisi Absolut ........................................................... 10

BAB 3 PEMBAHASAN ............................................................................................ 25 3.1

Data Pengamatan ........................................................................................... 25

3.2

Pemotongan Data ........................................................................................... 25

3.3

Pengiriman Data ............................................................................................ 28

3.4

Penerimaan Hasil Pengolahan Data ................................................................ 31

BAB 4 ANALISIS..................................................................................................... 38 4.1

Hasil Pengolahan dan Analisis ....................................................................... 38

4.2

Perbandingan Antar Website .......................................................................... 38

4.3

Perbandingan Parameter yang Digunakan ...................................................... 39

4.4

Perbandingan Hasil Pengolahan Data ............................................................. 41

4.4.1

Perbandingan Repeatibilitas .................................................................... 41

4.4.2

Nilai Tinggi yang dihasilkan ( H Elipsoid ) ............................................. 54 vii

4.4.3

Perbandingan Hasil Koordinat ................................................................ 57

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 61 5.1

Kesimpulan.................................................................................................... 61

5.2

Saran ............................................................................................................. 62

DAFTAR REFERENSI ............................................................................................... 63 Lampiran ..................................................................................................................... 65

viii

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Halaman website GAPS, http://gaps.gge.unb.ca/ ........................................ 3 Gambar 1.2 Halaman website OPUS, http://www.ngs.noaa.gov/OPUS/opus.jsp ........... 3 Gambar 1.3 Halaman website APPS, http://apps.gdgps.net/apps_file_upload.php ........ 4 Gambar 2.1 Prinsip dasar penentuan posisi dengan GPS (Abidin, 2007)........................ 8 Gambar 2.2 Metode penentuan posisi absolut .............................................................. 10 Gambar 2.3 Hasil dari GPS Precise Point Positioning (PPP), [El-Rabbany,2003] ........ 14 Gambar 2.4 Ilustrasi Geometri Satelit Terhadap Kualitas DOP (http://lazarus.elte.hu/tajfutas/magyar/archiv/dg/3.htm)............................ 15 Gambar 3.1 Tampilan dari software SKI-pro ............................................................... 26 Gambar 3.2 Pemilihan data yang akan dipotong .......................................................... 26 Gambar 3.3 Menyimpan data sesuai pilihan jam ......................................................... 27 Gambar 3.4 Pilihan strategi pengolahan data GAPS .................................................... 29 Gambar 3.5 Tampilan halaman pengunggahan pada website OPUS............................. 30 Gambar 3.6 Tampilan halaman website APPS ............................................................. 31 Gambar 3.7 Contoh informasi pengolahan data pada website GAPS ........................... 32 Gambar 3.8 Contoh koordinat yang dihasilkan ............................................................ 33 Gambar 3.9 Contoh grafik yang diberikan oleh website GAPS .................................... 34 Gambar 3.10 Hasil dari OPUS .................................................................................... 35 Gambar 3.11 Contoh hasil pengolahan dari website APPS .......................................... 37 Gambar 4.1 Penyimpangan koordinat hasil website GAPS pada CORS ITB ............... 41 Gambar 4.2 Penyimpangan koodinat hasil website GAPS pada CORS UPI ................. 42 Gambar 4.3 Penyimpangan koodinat hasil website GAPS pada CORS Ceremai .......... 43 Gambar 4.4 Penyimpangan koodinat hasil website GAPS pada CORS Alaska ............ 44 Gambar 4.5 Penyimpangan koodinat hasil website GAPS pada CORS Pago ............... 45 Gambar 4.6 Penyimpangan koodinat hasil website OPUS pada CORS ITB ................. 46 Gambar 4.7 Penyimpangan koodinat hasil website OPUS pada CORS UPI ................. 47 Gambar 4.8 Penyimpangan koodinat hasil website OPUS pada CORS Ceremai .......... 48 Gambar 4.9 Penyimpangan koodinat hasil website OPUS pada CORS Alaska ............ 49 Gambar 4.10 Penyimpangan koodinat hasil website OPUS pada CORS Pago.............. 50 ix

Gambar 4.11 Penyimpangan koodinat hasil website APPS pada CORS ITB................ 51 Gambar 4.12 Penyimpangan koodinat hasil website APPS pada CORS UPI................ 52 Gambar 4.13 Website APPS tidak dapat memberikan hasil dari data yang dikirimkan. 52 Gambar 4.14 Persebaran koodinat hasil website APPS pada CORS Ceremai ............... 53 Gambar 4.15 Persebaran koodinat hasil website APPS pada CORS Alaska ................. 53 Gambar 4.16 Persebaran koodinat hasil website APPS pada CORS Pago .................... 54 Gambar 4.17 Pebedaan nilai tinggi yang dihasilkan pada CORS ITB .......................... 55 Gambar 4.18 Pebedaan nilai tinggi yang dihasilkan pada CORS UPI .......................... 55 Gambar 4.19 Pebedaan nilai tinggi yang dihasilkan pada CORS Ceremai ................... 56 Gambar 4.20 Perbedaan nilai tinggi yang dihasilkan pada CORS Ceremai .................. 56 Gambar 4.21 Pebedaan nilai tinggi yang dihasilkan pada CORS Pago ......................... 57 Gambar 4.22 Perbandingan persebaran ketiga website pada CORS ITB ...................... 57 Gambar 4.23 Perbandingan persebaran ketiga website pada CORS UPI ...................... 58 Gambar 4.24 Perbandingan persebaran ketiga website pada CORS Ceremai ............... 58 Gambar 4.25 Perbandingan persebaran ketiga website pada CORS Alaska.................. 59 Gambar 4.26 Perbandingan persebaran ketiga website pada CORS Pago..................... 59

x

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Faktor dan parameter yang mempengaruhi ketelitian penentuan posisi dengan GPS (Abidin, 2007)........................................................................................ 9 Tabel 2.2 Metode-metode penentuan posisi dengan GPS (Abidin, 2007) ...................... 10 Tabel 2.3 Faktor –faktor yang mempengaruhi kesalahan data GPS (Abidin, 2007) ....... 15 Tabel 2.4 Karakteristik Komponen Kering dan Komponen Basah dari Bias Troposfer (El-Arini, 2008) ........................................................................................... 20 Tabel 2.5 Formula Matematis Model Hopfield (Abidin, 2006). .................................... 22 Tabel 2.6 Nilai Tipikal Kesalahan Orbit GPS [IGS 2008] ............................................. 24 Tabel 3.1 Data yang Digunakan ................................................................................... 25 Tabel 3.2 Pembagian Data Berdasarkan Lama Pengamatan .......................................... 28 Tabel 4.1 Perbandingan pilihan yang tersedia ............................................................... 38 Tabel 4.2 Parameter yang di gunakana pada setiap website .......................................... 40 Tabel 5.1 Rata-rata simpangan terhadap koordinat pengamatan 24 jam yang dihasilkan oleh website GAPS dan OPUS ..................................................................... 62

xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang GPS adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi menggunakan wahana

satelit. Sistem yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca ini, didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti, dan juga informasi mengenai waktu, secara teliti di seluruh dunia (Abidin, 2007). Pada dasarnya konsep dasar penentuan posisi dengan GPS adalah reseksi jarak, yaitu pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit yang koordinatnya diketahui (Abidin, 2007). Posisi dalam GPS diberikan dalam datum WGS 84 yang didefinisikan dan dipelihara oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Ketelitian posisi yang didapat dengan pengamatan GPS secara umum akan tergantung pada empat faktor yaitu: metode penentuan posisi yang digunakan, geometri dan distribusi dari satelit-satelit yang diamati, ketelitian data yang digunakan, dan strategi/metode pengolahan data yang diterapkan. Masing-masing faktor tersebut mempunyai beberapa parameter

yang

berpengaruh pada ketelitian posisi yang akan diperoleh dari GPS (Abidin, 2007). Pada aspek strategi/metode pengolahan data, ada beberapa ...