DAIU PEMETAAN
PROGRAM STUDI TEKNIK SURVEY DAN PEMETAANI JURUS$I TEKNIK SIPI FAKULTAS TEKNIK TJNIVERSITAS LAMPT]NG 2006
I
p'r
PERALATAN SURVEY DAN PEMETAAN
Oleh
:
lr. Edy Meidarto
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK SURVEY DAN PEMETAAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2004
KATA PENGANTAR
Peralatan Survey Dan Pemetaan ini merupakan mata kuriah yang diajarkan pada semester ganjil ( I ) dan merupakan mata kuliah wajib dengan
bobot sks
4 (2-2). Materi kuliah ini mengenai pengetahuan peralatan-
peralatan dasar alat ukur yang digunakan
untuk
pengukuran
di lapangan
dalam bidang survey dan pemetaan.
Mengingat peralatan-peralatan untuk survey dan pemetaan sangat banyak jenis dan macamnya, maka untuk Bahan Ajar ini dibatasi pada materi peralatan-peralatan dasar yang digunakan untuk pengukuran sudut, arah,
beda tinggi, dan jarak
di
lapangan. Disamping itu peraratan
Gps
untuk
penentuan posisi, peralatan Echosounder untuk pengukuran kedalaman, dan
peralatan gravimeter untuk pengukuran gaya berat diuraikan tidak secara lengkap, karena uraian secara detil akan diberikan pada mata kuliah yang lain.
Dengan selesainya penyusunan Bahan Ajar ini, diharapkan proses pembelajaran Peralatan Survey Dan Pemetaan di Program Studi Teknik
Survey Dan Pemetaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Unila akan semakin lancar. Harapan penyusun, dengan adanya Bahan Ajar ini kiranya mahasiswa akan banyak terbantu dalam proses belajarnya dan akan memanfaatkan secara optimal.
Pada kesempatan ini, penyusun menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada Forum HEDS Universitas Lampung yang telah memberikan bantuan dana. Tak lupa penyusun mengharap saran dan kritik guna penyempurnaan Bahan Ajar ini. Bandar Lampung, Oktober 2A04 Penyusun,
lr.
Edy Meidarto
V
DAFTAR ISI
halaman LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DESKRIPSI SINGKAT MATA KULIAH 1. Status Mata Kutiah dan Bobot SKS 2. Gambaran Singkat lsi Mata Kuliah 3. Kegunaan Mata Kuliah bagi mahasiswa 4. Tujuan lnstruksional Umum 5. Sistematika Bahan Ajar 6. Petunjuk untuk mempelajari Bahan Ajar BAB I. ALAT THEODOLIT PENDAHULUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI A. Macam-macam alat theodolit B. Bagian-bagian alat theodolit dan fungsinya B1. Rekonstruksi Jalannya Sinar pada Teropong Alat Ukur 82. Skala Lingkaran Vertikal/tegak C. Satuan Sudut D. Sistem Pembacaan pada theodolit E. Pengertian Sudut E1. Mengukur Sudut Horizontal ( mendatar ) E2. Mengukur Sudut Vertikal/tegak E3. Metode Pengukuran Sudut Horizontal EVALUASI DAFTAR PUSTAKA
i
1 1 1
2 2 4
I
13
20 21
29 32 36 39 44 44
BAB II. PENGATURAN ALAT THEODOLIT PENDAHULUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI A. Pengaturan Tetap (Permanent Adjusment) B. Pengaturan Sesaat (Temporary Adjusment) EVALUASI DAFTAR PUSTAKA
45 45 45 45 45 47 60
BAB III. ALAT SIPAT DATAR PENDAHULUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI
62 62 62 62
iii
61
A. Metode-metode penentuan Beda Tinggi B. Prinsip Konstruksi 81. Jalannya Sinar pada pembacaan Rambu 82. Prinsip Takhimetri pada Alat Sipat Datar C. Macam-macam Alat Sipat Datar EVALUASI DAFTAR PUSTAKA
BAB IV. PENGATURAN ALAT SIPAT DATAR PENDAHULUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI A. Persyaratan AIat Sipat Datar EVALUASI DAFTAR PUSTAI(A BAB V. ALAT PENGUKUR JARAK PENDAHULUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI A. Pengukuran Jarak Secara Langsung B. Sumber-sumber Kesalahan dalam pengukuran Jarak Langsung C. Pengukuran Jarak Secara Tak Langsung EVALUASI DAFTAR PUSTAKA
62 68 69 71
72 78 78 79 79 79 79 79 85 85 87 87 87 87 87 91
95 104 144
BAB VI. ALAT UKUR GPS PENDAHULUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI A. Posisi dan Sistem Koordinat B. Prinsip Penentuan Posisi dengan GpS B1. Keunggulan dan Keuntungan GpS 82. Keterbatasan GPS EVALUASI DAFTAR PUSTAKA
106 106 106 106 106 109
BAB VII. ALAT ECHOSOUNDER PENDAHULUAN TUJUAN ]NSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI A. Prinsip Alat Echosounder B. Komponen-komponen Pendukung Alat Echosounder EVALUASI DAFTAR PUSTAKA
115 115 115 115 115
iv
110 112 114 114
117 120 120
BAB VIII. ALAT GRAVIMETER PENDAHULUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL PENYAJIAN MATERI A. Pengertian Gayaberat dan prinsip pengamatannya B. Teknik Membaca Gravimeter 8.1. Posisi Operator 8.2. Menegakkan Gravimeter 8.3. Membaca skala bacaan 8.4. Konversi hasil pembacaan ke satuan miligal EVALUASI DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 1" GAMBAR-GAMBAR PERALATAN SURVEY DAN PEMETAAN LAMPIRAN 2. GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP) DAN SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP)
121 121 121 121
121
124 124
124 127 127
128 128
r
DESKRIPSI SINGKAT MATA KULIAH
1. Status
Mata Kuliah dan Bobot SKS
Judul Mata Kuliah Kopel/SKS Status
2.
: : :
PERALATAN SURVEY DAN PEMETAAN
SPP a16 t 4(2-2) Wajib
Gambaran Singkat lsi Mata Kuliah
Mata Kuliah Peralatan survey dan pemetaan dimaksudkan
untuk
mengenalkan kepada mahasiswa berbagai peralatan ukur dasar yang
digunakan dalam pengukuran di bidang survey dan pemetaan khususnya pengukuran secara terestris (di darat). Mengingat banyaknya macam-macam peraratan survey dan pemetaan, materi yang diberikan dibatasi pada peralatan dasar yang digunakan dalam pengukuran dibidang survey dan pemetaan yang mempunyai tujuan praktis.
sesuai dengan materi yang diberikan khususnya peralatan untuk tujuan praktis, maka materi peralatan Survey dan pemetaan meliputi peralatan ukur untuk menentukan sudut, jarak, beda tinggi dan arah
di
lapangan. Materi peralatan ukur untuk menentukan sudut di Iapangan meliputi peralatan yang mempunyai ketelitian bacaan
terendah sampai dengan ketelitian tinggi, bermacam-macam sistem pembacaan, bagian-bagian dan konstruksi dasar peralatan ukur
sudut, beberapa metode dan cara pengukuran sudut di lapangan, cara melakukan pengaturan alat dan koreksinya. Materi peralatan ukur untuk menentukan beda tinggiitinggi di lapangan meliputi penentuan beda tinggi/tinggi dengan peralatan yang sederhana sampai dengan yang mempunyai ketelitian tinggi, bagian-bagian dan konstruksi dasar peralatan ukur beda tinggi, beberapa metode dan
cara
pengukuran beda tinggi
v1
di
lapangan, cara
melakukan
(
pengaturan alat dan koreksinya. Materi menentukan jarak
di
lapangan
peralatan ukur
untuk
meliputi peralatan ukur jarak secara
langsung, peralatan ukur jarak secara tidak langsung, dan alat ukur jarak secara elektronik. Sedangkan materi peralatan ukur GPS Receiver, Echosounder dan Gravimeter hanya diuraikan secara ringkas karena pada mata kuliah Survey GPS, Geofisika Dasar dan Survey Hidrografi yang berkaitan dengan peralatan ukur tersebut akan diuraikan secara lebih detil.
3. Kegunaan Mata Kuliah
bagi mahasiswa
Mata Kuliah Peralatan Survey dan Pemetaan dimaksudkan
untuk
mengenalkan kepada mahasiswa berbagai peralatan ukur dasar yang
digunakan dalam pengukuran di bidang survey dan pemetaan khususnya pengukuran secara terestris (di darat), sehingga diharapkan mahasiswa tidak asing dengan berbagai jenis peralatan ukur dasar yang sering digunakan khususnya untuk tujuan praktis.
4. Tujuan lnstruksional Umum
Setelah mengikuti kuliah Peralatan Survey dan Pemetaan, mahasiswa diharapkan akan dapat menunjukkan berbagai macam peralatan ukur dasar dalam pengukuran untuk tujuan praktis, dapat
menguraikan langkah-langkah penggunaan dan mengoperasikan untuk pengukuran di lapangan serta dapat menjelaskan cara melakukan kontrol kualitas hasil ukuran.
5. Sistematika Bahan
Ajar
Bahan Ajar Peralatan Survey dan Pemetaan terdiri Bab, yaitu
dari 8 (delapan)
:
I : Materi dalam Bab I terdiri dari pengertian dan fungsi alat theodolit, macam-macam alat theodolit, bagian-bagian dan BAB
fungsinya, rekonstruksi
jalannya sinar pada teropong, pengertian
vii
7
jalannya sinar pada teropong, pengertian skala lingkaran vertikal/tegak, nivo, sistem pembacaan pada theodolit, pengertian sudut, cara merakukan pengukuran sudut horizontal/mendatar dan sudut vertikalltegak, serta metode-metode fungsinya, rekonstruksi
pengukuran sudut horizontal/mendatar.
BAB ll
:
Materi dalam Bab ll menguraikan tentang cara melakukan pemeriksaan alat theodolit sebelum digunakan untuk pengukuran dilapangan, yang meliputi pengaturan sesaat
(
temporary adjusment
)
dan pengaturan tetap ( permanent adjusment).
lll
: Materi dalam Bab lll terdiri dari pengertian dan fungsi alat sipat datar, metode-metode penentuan beda tinggi, prinsip konstruksi, prinsip takhimetri dan jalannya sinar pada alat sipat BAB
datar, serta macam-macam alat sipat datar.
BAB
lv
. Materi dalam Bab lV
menguraikan tentang cara melakukan
pemeriksaan alat sipat datar sebelum digunakan untuk pengukuran dilapangan.
BAB
V : Materi dalam Bab V menguraikan
jarak baik secara
langsung
kesalahan dalam pengukuran jarak secara elektronik ( EDM
BAB
vl
:
tentang alat pengukur
dan tidak langsung, sumber-sumber jarak langsung, serta alat pengukur
)
Vl menguraikan secara singkat tentang alat GPS, posisi dan sistem koordinat, prinsip penentuan posisi Materi dalam Bab
dengan GPS serta keunggulan dan keterbatasan GpS.
vll
: Materi dalam Bab Vll menguraikan secara singkat tentang alat echosounder, prinsip alat echosounder dan komponenBAB
komponen pendukungnya.
vlll : Materi dalam Bab Vlll menguraikan secara singkat tentang alat gravimeter, Teknik membaca gravimeter yang meliputi posisi BAB
vil1
operator, menegakkan gravimeter, membaca skala bacaan dan cara mengkonversi hasil pembacaan.
6. Petunjuk untuk mempelajari Bahan Ajar Agar proses belajar mengajar dapat berjalan dengan lancar, efisien dan efektif, sehingga mahasiswa dapat memperoleh manfaat yang optimal dari kuliah yang diikuti, maka
:
1. setiap mengikuti kuliah baik teori maupun praktikum mahasiswa harus sudah mempelajari atau minimal membaca materi kuliah yang akan dibicarakan pada jamijadwal kuliah yang bersangkutan. Didalam kelas saat materi kuriah diberikan, sebagian waktu akan digunakan untuk diskusi, untuk itu mahasiswa diharapkan aktif, dan telah siap untuk ikut aktif dalam
diskusi. sedangkan dalam kegiatan praktikum mahasiswa harus selalu hadir dan aktif mengikuti kegiatan praktikum.
2. Mahasiswa harus mengerjakan tugas dan atau latihan yang dikerjakan secara kelompok maupun yang dikerjakan sendirisendiri (individu).
3. Mahasiswa diwajibkan membaca dan memperajari juga buku-buku referensi yang lain yang dianjurkan/ditunjukkan oleh dosen berkaitan dengan mata kuliah tersebut.
IX
(
BAB
I
ALAT THEODOLIT
PENDAHULUAN Dalam bidang survey dan pemetaan telah diciptakan bermacam-macam
alat ukur sudut, baik yang didesain khusus untuk mengukur sudut maupun yang bersifat sampingan. Alat ukur yang didesain untuk mengukur sudut dalam
bidang survei dan pemetaan dikenal dengan nama Theodolit, dengan bermacam-macam tipe dan jenisnya serta tingkat ketelitian bacaan yang berbeda-beda, dari tingkat ketelitian rendah sampai yang memiliki ketelitian
yang sangat tinggi (precise). Walaupun secara umum theodolit mempunyai prinsip yang sama, namun pada tingkatan tertentu theodolit mempunyai perbedaan baik penampilan maupun konstruksinya. Pembacaan arah horizontal (mendatar) pada theodolit terdapat pada piringan horizontal dan
pembacaan arah vertikal (tegak) terdapat pada piringan vertikal. Termasuk perlengkapan alat ukur yang digunakan antara lain . Statip (tripod), rambu ukur
(bak ukur), unting-unting, jalon, meteran/metband, kompas, pen koreksi, dan lain sebagainya"
TUJUAN INSTRUKSIONAL Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan mampu a.
.
Menjelaskan macam-macam alat theodolit dengan bermacam-macam tipe dan jenisnya
b
Menjelaskan bagian-bagian, fungsi dan mengoperasikan alat theodolit
c.
Menjelaskan sistem pembacaan alat theodolit dengan bermacam-macam tipe dan jenisnya Menjelaskan cara menentukan sudut horizontal dan sudut vertikal
7
PENYAJIAN MATERI
A.
Macam-macam alat theodolit
Secara umum alat ukur theodolit dapat diklasifikasikan atas dasar beberapa hal, antara lain
:
1. Atas dasarfungsinya :
.
Theodolit Sudut
semua theodolit yang digunakan untuk pengukuran triangulas il rangkaian segitiga.
sudut
pada poligon,
contoh : wild 12, wild 13, sokkisha TM-1A, TM 6, TM-10E, NTSD, dll.
.
Theodolit kompas
Theodolit yang dapat digunakan untuk mengukur azimuth magnetis Contoh : Wild TO
.
Theodolit Gyro
Theodolit yang digunakan untuk mengukur azimuth geografis sebenarnya
(
utara
)
Contoh : Wild GAK-1 gyroscope, Sokkisha Gp1 gyroscope.
.
Theodolit dengan reduksi otomatis
Theodolit yang dapat mengukur jarak datar dan beda tinggi, langsung dilapangan dan digunakan untuk keperluan pemetaan situasi.
contoh : wild RK-1 ( plane tablelalat meja ukur ), wild RDH, wild RDS.
2. Atas dasar cara pembacaannya :
. . '
Theodolitmanual/konvensional Theodolitsemidigital Theodolit digital ( ETS : Electrtronic Totat Station
)
3. Atas dasar konstruksi sumbu I ( sumbu vertikal ) :
. o
Theodolit sumbu ganda (Repefisi ) Theodolit sumbu tunggal
( Reiterasi)
v
4. Atas dasar Tingkat ketelitian :
. Tipe T - O ( ketelitian rendah . 1' - 20 " ) . TipeT-1 (ketelitianagakteliti : 20"- 5") . Tipe T - 2 ( ketelitian teliti : sampai 1" ) . Tipe T - 3 ( ketelitian teliti sekali : Q,2" - 0,5" ) 5. Atas dasar ada tidaknya kompas/ bousso/e :
. .
Theodolit bousso/e/ theodolit kompas ( tipe TO ) Theodolit tanpa bousso/e
6. Atas dasar sistem skala pembacaan
. . .
Skala garis Skala angka Elektronik
7. Atas dasar sistem sentering
. .
:
:
Sentering mekanis ( dengan unting-unting
)
Sentering optis
Dengan kemajuan teknologi dibidang survey dan pemetaan akhir-akhir
ini telah pula dibuat theodolit tipe baru yaitu Theodolit Laser yang mampu mengukur pada lokasi-lokasi yang gelap seperti dalam pekeryaan pembuatan terowongan, tambang bawah tanah, dan lain sebagainya. Disamping didesain
untuk mengukur sudut, theodolit dapat pula untuk pengukuran jarak optis, pengukuran beda tinggi secara trigonometris dan takhimetris.
Sedangkan negara-negara produsen alat ukur dan merknya yang terkenal, antara lain :
Jepang . Nikon, Topcon, Sokkisha, Asahi pentax Jerman : Fennel Kessel, Breithanp, Wild Swisserland
: Kern, Zeiss Jena, dll
r
B.
Bagian-bagian Alat theodolit dan Fungsinya Bagian-bagian
bagian, yaitu
:
alat
theodolit secara umum dibagi menjadi 3
( tiga )
bagian atas, bagian tengah, dan bagian bawah. Sedangkan
untuk mendirikan theodolit dilapangan harus dilengkapi dengan statip
(
tripod/kaki tiga ) dan alat bantu lainnya seperti : rambu ukur untuk pengukuran
jarak optis dan beda tinggi, unting-unting untuk sentring dan target,
roll
meter/meteran untuk mengukur tinggi alat, dll. 1_
Bagian atas Theodolit bagian atas terdiri dari
a.
Teropong
:
:
digunakan untuk membidik atau mengamat benda/target yang
jauh agar kelihatan dekat dan jelas serta nampak besar. Pada teropong dilengkapi dengan benang silang diafragma untuk pembidikan, sedangkan lensa tengah ( sentral ) untuk menjelaskan obyek yang dibidik,
dan skrup koreksi diafragma kiri
kanan atas dan bawah untuk
pengaturan garis bidik. b.
Lingkaran vertikal : adalah piringan dari metal atau kaca tempat skala lingkaran berputar bersama teropong dan letaknya dilindungi oleh alhidade vertikal.
( sumbu ll ) adalah sumbu perputaran teropong disangga oleh dua penyangga tiang kiri - kanan. Pada type theodolit lama
Sumbu mendatar
,
sumbu ll dapat diatur ( dikoreksi ), namun pada alat model baru sudah tidak ada lagi. d.
Klem Teropong dan Penggerak halus : digunakan untuk mmematikan gerakan teropong, sedangkan untuk gerakan halusnya
( gerakan kesil )
menggunakan penggerak halus. Gerak halus ini akan berfungsi apabila
klem ( pengunci ) telah dimatikan. e.
Alhidade Vertikal dan Nivo : digunakan untuk melindungi piringan vertikal dan nivo alhidade vertikal, untuk type theodolit T-
O
digunakan untuk
mengatur mikroskop pembacaan lingkaran vertikal. Pada theodoliltheodolit model yang baru nivo ini sudah tidak ada lagi.
2.
Bagian Tengah Bagian tengah theodolit antara lain
:
a. Kaki Penyangga sumbu ll : pada theodolit model baru berisi prismaprisma pemantul sinar untuk pembacaan pada lingkaran horizontal
b. Alhidade Horizontal : merupakan pemersatu
dari kaki penyangga sumbu
ll dan pelindung lingkaran horizontal.
c.
Piringan Lingkaran Horizontal
:
merupakan tempat skala lingkaran
horizontal, terbuat dari metal atau kaca. Pada theodolit repetisi lingkaran ini terpisah dari tribrach dan dapat diatur kedudukannya. Sedangkan pada theodolit reiterasi menjadi satu dengan tibarch dan posisinya tetap.
d. Klem dan Pengerak Alhidade horizontal. Seperti halnya pada teropong, klem disini digunakan untuk mematikan gerakan sumbu I ( sumbu vertikal/tegak ) dan gerakan halus dengan cara memutar sekrup penggerak halus alhidade horizontal.
e.
Klem dan penggerak halus Limbus Klem ini hanya ada pada theodolit repetisi ( sumbu ganda ), digunakan untuk mengatur kedudukan/pembacaan pada piringan horizontal
f.
Nivo Alhidade horizontal : digunakan untuk membuat sumbu I menjadi vertikal secara halus ( pendekatan ), setelah pendekatan dengan nivo kotak
(
kedudukan seimbang
). Pada
beberapa alat ukur theodolit nivo
kotak dan nivo tabung letaknya berdekatan, artinya terletak pada alhidade horizontal, namun ada pula yang berada pada tribrach.
g. Mikroskop pembacaan Lingkaran horizontal Pada alat ukur theodolit model baru letak mikroskop pembacaan lingkaran horizontal letaknya dijadikan satu dengan pembacaan lingkaran vertikal dan untuk pembacaan yang teliti dilengkapi dengan skrup mikrometer.
3.
Bagian Bawah Pada bagian bawah dari theodolit umumnya terdiri atas
a. Tribrach : merupakan
tempat tumpuan dari sumbu
.
I
b. Nivo kotak : digunakan sebagai pengaturan sumbu I menjadi vertikal csecara pendekatan
c. skrup penyetel A, B dan c
( ada tiga buah )
:
digunakan untuk mengatur
sumbu I menjadi vertikal, skrup ini dikenal dengan Levelting screw.
d.
Plat dasar
:
digunakan untuk menyatukan alat dengan statip (tripod),
sehingga dibagian tengah dari plat dasar diberi lubang drat untuk baut alat ukur theodolit.
e.
Alat sentering optis untuk alat model baru, sedangkan pada alat model lama piranti sentering merupakan tempat penggantung tali unting-unting yang berada pada baut alat ukur.
Gambar 1.1. Konstruksi umum theodolit
Baqian Bawah
:
1. Kiap (Tribrach) 2. 3 (tiga) buah sekerup kiap 3. Penyangga sumbu I 4. Plat skala lingkaran horizontal (mendatar) dan penyangga 5. Skala lingkaran mendatar
Baqian Tenqah
6. Komponen sumbu 7. Plat lingkaran nonius I
8. Skala Nonius 9. Penyangga sumbu
ll
(sumbu mendatar) 10. Nivo tabung
Baqian Atas
Baqian kakiAlat
11. Komponen sumbu ll 12. Lingkaran skala tegak 13. Teropong 14. Penyangga skala nonius dan
18. Landasan (dasar) kaki alat 19. Kaki alat (statip)
24. Sekerup pengunci alat pada kaki alat
nivo vertikal
15. Nivo vertikal (tegak) 16. Penyangga sekerup pengunci gerakan vertikal 17. Sekerup pengunci vertikal
Gambar 1.2 Konstruksi theodolit Reiterasi
Gambar 1.3 Konstruksi theodolit Repetisi
)F Theodolit Reiterasi
1.
Plat skala mendatar jadi satu dengan penyangga sumbu Plat skala nonius selalu berputar dengan teropong Plat skala lingkaran bersifat tetap
I
2. 3. 4. Pada penggunaan alat theodolit reiterasi arah bidikan ke 5.
suatu
target tidak dapat di set pada bacaan skala 0 (nol) Kiap tidak bias dilepas
Contoh : alat theodolit Wild T0 (model lama), Wild T1, Wild T16
1.
2. 3. 4. 5.
Plat skala lingkaran mendatar PIat nonius selalu berputar dengan teropong Plat skala mendatar dapat berputar bersama-sama dengan teropong dan plat nonius Pada penggunaan alat theodolit repetisi arah bidikan ke suatu target dapat di set pada bacaan skala 0 (nol) dengan menggunakan sekerup reiterasi dan sekerup repetisi secara bergantian Kiap tidak bias dilepas (pada alat theodolit lama)
Contoh . alat theodolit sokkisha TM20E, TM10E, NTSD
Pada alat theodolit tipe baru pengaturan pengesetan bacaan skala
dilakukan dengan menggunakan sekerup khusus
0
(nol)
dan berbeda cara
pengoperasiannya dengan theodolit repetisi yang lama. Pada alat theodolit
orde dua tipe baru umumnya kiap dapat dilepas. Contohnya : theodolit Wild T2, theodolit sokkisha, TM 1A.
8.1 Rekonstruksi Jalannya Sinar
pada Teropong Alat Ukur
Digrasma
Sekntp
Pemfokous Iznsa
Penolong
LensaFlinta dan Krona
Bayangan dari Ohtler
R
A
M B
U
Bayangot yang dibentuk objeldip menjadi benda untuk ohtler
Rambu Gambar 1.4. Konstruksi dan jalannya sinar pada teropong
10
Menurut konstruksinya teropong terdiri dari tabung-tabung, lensa-lensa, benang silang diafragma, dan tombol fokus. Berdasarkan banyaknya tabung yang digunakan, dibedakan menjadi
:
teropong dengan 3 (tiga) tabung dan
teropong dengan 2 (dua) tabung.
a.
Teropong dengan 3 (tiga) tabung
Teropong dengan
.
3 tabung adalah merupakan atau digolongkan ke
dalam teropong pengfokus luar ( external focusing telescope
).
Gambar 1.5. Teropong 3 tabung Keterangan Gambar 1.5
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
:
Tabung obyektif ( berisi lensa obyektif ) Tabung diafragma ( berisi diafragma ) Tabung okuler ( berisi lensa okuler ) Lensa obyektif/lensa pandang (field view lens) Lensa okuler/lensa bidik/lensa mata ( eye piece ) Diafragma, yang mempunyai benang silang tegak dan mendatar berpotongan di titik tengah diafragma Skrup koreksi diafragma ( ada 4 buah ) Garis bidik/garis kolimasi, yaitu garis hubung pusat lensa obyektif dengan perpotongan benang silangdiafragma. Garis bidik ini harus diatur berimpit dengan sumbu optis teropong. Tombol fokus, unuk menggeser tabung diafragma/tabung obyektif sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif jatuh pada bidang diafragma
Pembentukan bayangan pada teropong dengan 3 tabung ditunjukkan pada gambar 1.6.
ii
cltg
e.rer derzSrart la n 4o /itec " s
Gambar 1.6. Pembentukan bayangan pada 3 tabung
Dengan mengeser-geser lensa okuler, bayangan yang dibentuk oleh lensa
obyektif
(
bayangan nyata
)
ditempatkan diruang
I
okuler, maka bayangan
lensa obyektif menjadi diperbesar ( lensa okuler berfungsi sebagai lup ) dan bayangan yang dibentuknya merupakan bayangan maya/imajiner. Agar
supaya bayangan maya ini dan benang silang diafragma kedua-duanya nampak jelas, dengan memutar-mutar tombol fokus, tabung diafragma digeser-geser sehingga benang silang berimpit dengan letak bayangan nyata dari lensa obyektif.
b.
Teropong dengan 2 (dua) tabung
'
Gambar 1.7. Teropong dengan 2 tabung
12
Keterangan Gambar 1.7
1.
2. 3.
4. 5. 6. 7.
L
:
Tabung obyektif, didalamnya terdapat lensa penolong (3) dan diafragma (6) Tabung okuler Lensa penolong, dapat digeser-geser dengan tombol fokus (8) Lensa obyektif Lensa okuler Diafragma Garis bidik ( berimpit dengan sumbu optis ) Tombol fokus
Pembentukan bayangan pada teropong dengan 2 tabung ditunjukkan pada Gambar 1.8. ok
ob /tase ptaa/ong' I
/r. ;," // ,'(''
L,/, ,'I
V'
I
dt'ay')gma
Gambar 1.8. Pembentukan bayangan pada 2 tabung
Dengan memutar-mutar tombol fokus (8) bayangan lensa obyektif ditempatkan
pada bidang diafragma. Karena benang silang diafragma ditempatkan di ruang
I lensa okuler, maka bayangan
dan benang silang diafragmaakan nampak jelas sebagai bayangan maya dan diperbesar. Pekerjaan membuat agar bayangan maya dan benang silang diafragma nampak jelas disebut memfokus ( focusing ). Sedangkan bentuk benang silang diafragma pada alat ukur theodolit bermacam-macam, diantaranya
:
t3
/a/rrrg d,,b/ra7na
all\
a'
d'/
Gambar 1.9 Macam-macam benang silang diafragma Keterangan Gambar 1.9 .d1, d2, d3, d4 T
. .
skrup koreksi diafragma titik tengah diafragma
Skrup koreksi diafragma digunakan agar
T tetap berada pada sumbu optis
teropong, sedangkan bagian-bagian teropong terdiri dari
:
Lensa obyektif dan lensa okuler masing-masing mempunyai sumbu optis lensa. Pada teropong, sumbu-sumbu optis lensa obyektif dan okuler ditempatkan berimpit yang disebut sumbu optis teropong.
Garis hubung pusat lensa obyektif dan titik r disebut garis bidik teropong. Pekerjaan mengatur garis bidik ( dengan skrup d1, d2, d3, dan d4 ) berimpit dengan sumbu optis teropong disebut mengatur garis bidik. Apabila titik T tidak berada pada sumbu optis teropong , maka dikatakan bahwa teropong mempunyai kesalahan garis bidik. Lensa obyektif mempunyai jarak titik api ( jarak fokus ) lebih besar daripada lensa okuler. Lensa okuler mempunyai fungsi sebagai lup. Lensa obyektif dan lensa oku-ler masing-masing merupakan susunan lensa yang membentuk lensa positip ( + ).
8.2
SkalaLingkaranVertikal/tegak
Skala lingkaran tegak digunakan untuk menentukan besarnya sudut vertikal/tegak ( sudut helling/miring atau sudut zenith ) ke jurusan ( target )
yang diukur. Skala lingkaran vertikal ini menjadi satu dengan teropong,
l4
sehingga apabila teropong digerakkan ke atas atau ke bawah, skala lingkaran
vertikal ini turut bergerak. Berdasarkan cara menuliskan angka skala pada lingkaran vertikalnya, theodolit dibedakan antara theodolit pengukur sudut
_ he
I I
i
n
grm
i!!g !"ry,9491 it qelqu !1 : u!rE9!
itn.
/ezi/4 A
{arXef
--e
.tito-")
/2 <-
-Z*rr-
'-t,
-
-grS.mezda/ar-^
lr 1\ I
-/
h,"
I
t
o\ 5a/u/./en,,'/4
I
"'"' {r:ffi1
Keterangan Gambar 1.10
.1
0. pembagian tingkaran vertikat/tegak
.
N1,N2
indek bacaan lingkaran vertikal
h
sudut helling/miring
z
sudut zenith
Pada theodolit untuk mengukur sudut helling/miring, bacaan helling/miring dengan N1 dan N2 besarnya sama. Pada theodolit mengukur sudut zenith, bacaan sudut dengan
adalah
(
'1800
Nl
adalah
a z ). Misalkan pembacaan dengan N2 adalah
Nivo
Nivo adalah alat bantu pada theodolit yang digunakan untuk
untuk
z, sedangkan
besarnya sudut zenith adalah 26A0 - 180o = 80o.
8.3
sudut
:
N2
2GOo, maka
l5
Nivo yang diletakkan pada suatu theodolit ( lebih dari satu ) digunakan untuk
a.
:
Mendatarkan garis indek bacaan skala lingkaran tegak ( N1 dan N2 pada gambar 1 .10 ), nivo ini disebut nivo tegak.
b.
Mendatarkan sumbu
ll, nivo yang digunakan adalah nivo
tunggang
( tidak menempel tetap pada theodolit ).
c. Membuat skala lingkaran mendatarkarena sumbu
I
horizontallmendatar dalam keadaan
theodolit oelh pabrik pembuatnya telah
dibuat tegak lurus pada skala lingkaran horizontal/mendatar, maka nivo jenis ini digunakan untuk menegakkan sumbu l. Nivo ini disebut
nivo skala mendatar atau nivo sumbu tegak. Sedangakan menurut bentuknya, nivo digolongkan menjadi 2 (dua), yaitu
1.
1.
Nivo kotak
2.
Nivo tabung.
:
Nivo kotak Nivo kotak terdiri dari kotak dari gelas yang diletakkan pada montur dari
logam sehingga bagian atasnya tidak tertutup. Permukaan atas bagian dalam
kotak gelas diberi bentuk melengkung berupa permukaan dari suatu bulatan dengan jari-jari yang umumnya besar. Kotak gelas tersebut sebagian besar
diisi denga cairan eterlalkohol dan sebagian kecil berisi uap eter/alkohol sehingga nampak dari atas sebagai gelembung, yang disebut gelembung nivo. Karena berat jenis uap eter/alkohol lebih kecil dari eter/alkohol itu sendiri, maka gelembung nivo selalu ditempat yang paling gelasnya.
tinggi didalam kotak
-t"
it ik tengah u ivo
t6
(T)
gelembung nivo
eter/aJ-kohoI
montr-rr dan logam
2skrup koreksi nivo
lingkaran skala
gelembung nivo Gambar
1.1 1.
Nivo kotak
7t/c-loo7.tru'o :/a/4,,/q./'Jd/2
ntlt a
1zta.tda,/a.'S
.t
I
e./rla/la,4o/ I
ka,/a,{ 5te./'ts
vo Gambarr 1.12. Nivo kotak
mendatar
,.,14'"'il9
'a. ,,:i,,)) ..1 ,61 tt_
,!
' ll 11t
t A. / S
Gambar 1.13. Nivo kotak miring
22 4/,
cz2a,
//;2'^
t7
Keterangan gambar 1.12 dan 1.13
T t CI O
: : : :
.
titik tengah nivo titik tertinggi nivo sudut miring garis jurusan nivo pusat permukaan nivo
Apabila T merupakan titik tengah nivo kotak, maka T selalu terletak ditempat yang tertinggi apabila dalam posisi mendatar, dan titik tengah gelembung nivo
akan berimpit dengan titik T. Garis singgung di titik T disebut garis jurusan
nivo
atau garis acuan nivo. Garis jurusan nivo akan mendatar apabila nivo
dalam posisi mendatar. Sedangkan apabila nivo miring, maka titik t merupakan titik tertinggi, sehingga garis singgung di titik t merupakan garis mendatar yang akibatnya garis jurusan nivo miring sebesar sudut q. Berdasarkan gambar 1.11
dan gambar 1.12, dapat dimengerti bahwa perpindahan gelembung nivo dari titik T ke titik t menyatakan perubahan garis jurusan nivo mendatar menjadi miring sebesar sudut
q.
Sebaliknya apabila dari posisi nivo miring, artinya
pusat gelembung nivo berada dititik t, kemudian gelembung nivo digeserkan ke
titik T, maka akan diperoleh garis jurusan nivo yang letaknya mendatar dan
garis OT tegak lurus pada garis jurusan nivo. Sehingga mengetengahkan (seimbang
)
dengan
gelembung nivo, berarti akan didapat garis
yang mendatar (garis jurusan nivo mendatar) dan garis lain yang tegak. Pada
permukaan atas nivo kotak biasanya dibuat
goresan berupa lingkaran-
lingkaran konsentris untuk membantu menempatkan gelembung nivo ditengah (seimbang).
2.
Nivo tabung
Nivo tabung terdiri dad tabung gelas berbentuk silinder yang bidang atas bagian dalamnya berbentuk bidang permukaan dengan jari-jari tertentu. Seperti halnya nivo kotak, nivo tabung diisi dengan eter/alkohol dan sebagian
kecil yang tidak diisi, sehingga nampak adanya gelembung yang disebut gelembung nivo. Pada bagian atas (bagian luar) diberi goresan-goresan garis yang berjarak sama. Garis yang ditengah menyatakan titik tengah nivo (T). Garis-garis ini dibuat untuk mengetahui perpindahan gelembung nivo. Jarak
t8
antara dua garis skala nivo ini disebut PARS yang mempunyai harga satuan
sudut dan disebut satuan nivo. tabung qelas
\r \\ \
It \ \l \
\i ,,K
\\ "h,i \rt |
\\t
\ltr (.) Gambar 1.14. Nivo tabung Keterangan gambar 1.14
s d R
: . :
:
satuan nivo jarak antara dua garis skala ( = PARS jari-jari permukaan nivo
)
Berdasarkan gambar 1.14, secara geometris besarnya satuan nivo
S"=
S
adalah
:
d
p" R
Jadi apabila gelembung nivo berpindah dari titik T ke titik berarti bahwa garis jurusan nivo miring sebesar o, yaitu
t sebanyak n PARS,
:
o" = n.S" Nivo tabung berdasarkan konstruksinya digolongkan dalam beberapa macam, yaitu :
1.
Nivo tabung dengan penyangga horizontal/mendatar
2. Nivo reversi dengan dua skala ( terdapat 3. Nivo tunggang ( nivo berkaki ) 4. Nivo tabung koinsidensi Dibawah ini ditunjukkan bentuk-bentuk nivo tabung
:
di atas dan di bawah
)
I9
Slcrup
ko;:eksi nivo engsel
Gambar 1 .15. Nivo tunggang dengan penyangga mendatar
Gambar 1.16. Nivo reversi
/./ Sumbu II
Gambar 1.17. Nivo tunggang ( nivo berkaki )
20
t'*\
- ---'..1+f
4.t a
rqat*a,
E
Gelembung nivo
tidak ditengah
Nivo
lw
cerman
Gelembung l-i-lvo ditengah Gambar 1 .18. Nivo koinsidensi
C.
Satuan Sudut
satuan sudut dalam bidang survey dan pemetaan yang digunakan ada 3 ( tiga ) macam, yaitu
:
1. Sistim Seksagesimal ( derajat ) 1
Lingkaran =
10 1'
= =
3600
60' ( 60 menit ) 60" ( 60 detik )
2. Sistim Sentisimal ( gon/grade 1
)
Lingkaran = 400 grade ( disingkat
= =
1s
1"
'100
400s )
centigrade ( disingkat 100"
)
100 desimiligrade ( disingkat 100"" )
centigrade atau centigon dan desimiligrade atau desimiligon
3. Sistim Radian
l Lingkaran = 2 n radian Simbol radian dinyatakan dengan notasi
1Po
= 3600:2n
: p ( Rho )
razim
21
1p' 1p"
= =
180x60:n 180x60x60:n 206265"
Sedangkan
alat theodolit yang banyak digunakan untuk pengukuran
di
lndonesia kebanyakan menggunakan sistim seksagesimal (derajat).
D.
Sistim Pembacaan pada Theodolit
Setiap alat theodolit mempunyai sistim pembagian/skala pembacaan piringan untuk memperoleh hasil pembacaan yang lebih teliti dari perkiraan pembacaan. Adapun sistim pembacaan tersebut diantaranya
a. b.
c.
d. e.
Sistim Sistim Sistim Sistim Sistim
:
pembacaan Garis lurus berskala pembacaan Nonius pembacaan Mikrometer pembacaan Koinsidensi pembacaan Digital
a. Sistim pembacaan
Garis Lurus berskala
Pada sistim pembacaan ini indeksnya dilengkapi dengan garis skala dan
skala utama. Garis berskala mempunyai harga 1o yang dibagi menjadi 60 bagian sehingga 1 (satu) bagian skala berarti 'l' ( skala terkecil ) Garis berskala ini pada skala utama horizontaUmend-atar turut berputar bersama-
Bacaan arah Vertikal Bacaan arah Horizontal ( Sistim Seksagesimal )
: 96o 6,5' . 235o 56,4'
Bacaan arah Vertikal : 94, 064s Bacaan arah Horizontal : 214,904s (Sistim Sentisimal )
Gambar 1 .19. Sistim pembacaan Garis Lurus berskala
22
b. Sistim pembacaan Nonius Sistim bacaan dengan nonius pada model theodolit baru sudah tidak dipakai lagi. Nonius adalah skala sebagai alat bantu baca pada bacaan sudut horizontal maupun sudut vertikal agar diperoleh perkiraan bacaan yang lebih
telitiAdapun prinsip pembacaan dengan nonius adalah sebagai berikut
:
a) c)
berimpit
10 skala
skala nonius i
skirla utama
Gambar 1.20. Sistim pembacaan nonius
Prinsip bacaan dengan nonius merupakan sistim dua buah lingkaran nonius yang ditempatkan sedemikian rupa sehingga lingkaran utama dapat berputar dan bergeser terhadap lingkaran skala nonius. Dalam sistim nonius langsung 10 bagian skala nonius sama panjang dengan 9 bagian skala utama atau jika nonius mempunyai skala n, maka skala utama ( n
-1 ) skala. Misalkan panjang
bagian skala nonius adalah y dan panjang bagian skala utama x, maka
9x =10y
:
atau y=0,9x
selisih panjang bagian skala nonius dan skala utama
:
X-y=X-0,9X=0,1X Berdasarkan gambar a)
:
sebagai indeks nonius adalah 0
(nol) skala dan
berimpit dengan skala nol utama, maka pergeseran skala utama adalah 1110,
skala kedua 2110 dan seterusnya hingga 10110, yang dalam hal ini skala 2/10
ke 10 berimpit dengan skala yang ke 9 pada skala utama. Dengan demikian dari gambar b), apabila lingkaran utama digerakkan kekanan sehingga skala
ke 4 berimpit dengan skala utama berarti indeks 0 (nol) nonius bergeser
0 (nol) skala utama dan angka tersebut merupakan bacaan nonius. lndeks nonius 0 (nol) terletak antara skala 62 dan 63,
sebesar 0,4 terhadap
sedangkan skala nonius ke 7 berimpit,maka bacaannya adala
: 62,7 atau
:
23
62
+
7x1110 =62,7
Dalam hal ini satuan skala dapat ditentukan dengan satuan panjang (milimeter
atau satuan sudut (menit, detik). Sedangkan untuk alat ukur theodolit satuannya adalah sudut. Pembacaan berdasarkan sistim nonius (vernier) secara umum dapat digunakan rumus sebagai berikut
Bacaannonius Dalam hal ini p r X
n
xln
:
= p + r. r/n
.
bacaan bulat skala utama ( dibelakang indeks nonius banyaknya skala nonius hingga yang berimpitan harga skala terkecil dan skala utama jumlah skala nonius satuan bacaan skala nonius terkecil
)
Contoh pembacaan skala nonius. li
I
skala utama
nonius ( vernier )
t',-t'$t--
Berdasarkan gambar diatas
:
harga satu skala terkecil pada skala utama adalah : 20' ( x ) banyaknya skala nonius adalah 60 ( n ) banyaknya skala nonius (60) sama panjang dengan banyak skala utama (59) dan satuan skala nonius terkecil = xln = 20'160 = 20" indeks nol terletak antara 60 20' dan 60 40' , maka: p = 60 20' skala nonius yang berimpitan adalah skala yang ke 35 ( r sehingga bacaan noniusnya :
),
= P + r. r/n = 60 20' + 35x20" = 60 20' + 11' 40" = 60 3l' 40"
24
c.
Sistim pembacaan Mikrometer Sistim pembagian ini termasuk pembacaan yang memberikan hasil lebih
teliti. Garis indeks dapat berputar dengan garis bidik dan dapat digerakkan pula dengan skrup mikrometer. Pada alat-alat ukur yang modern sudah tidak menggunakan nonius lagi, melainkan menggunakan mikrometer. Micrometer digunakan untuk menentukan jarak antara indeks dengan garis terdekat pada
skala lingkaran. Mikrometer merupakan sebuah prisma yang dipasang didepan lensa mikroskop pembacaan. Prisma ini dapat diputar-putar kedudukannya dengan skrup pemutar ( tromol
) untuk
memanipulasi jalannya
sinar dari piringan skala. Sedangkan sistim pembacaannya sebenarnya sistim
nonius. Apabila prisma tersebut diputar, maka bayangan skala nonius dan
skala lingkaran bergerak berlawanan
arah. Garis indeks pada sistim
pembacaan mikrometer berupa dua buah garis yang sejajar dan pembacaan bisa dilakukan apabila salah satu garis skala lingkaran telah masuk ditengah antara garis indeks tersebut. Untuk memasukkan garis skala lingkaran tersebut menggunakan skrup mikrometer (tromol).
Gambar 1.21. Pembacaan dengan mikrometer
d. Sistim pembacaan Koinsidensi Pada theodolit dengan sistim koinsidensi disebut juga sistim bacaan ganda,
yang dilengkapi dengan sistim optik dan mikrometer yang dapat melihat skala utama yang saling berhadapan (diameteral). Dalam hal ini kedua skala yang
25
berselisih 180o sama-sama dapat terlihat melalui kanta mata bacaan skala.
Untuk selanjutnya pembacaan dilakukan setelah kedua skala diimpitkan dengan skala mikrometer. Sebagai contoh pembacaan pada alat ukur theodolit T2 (tipe lama dan baru ).
1.
Theodolit
T2 ( Wild type lama )
Setelah garis-garis skala utama dikoinsidensikan, maka pembacaan dapat dilakukan
90t
90t
286
285
na
30
40
2
2
1-
Bacaan Horizontal Skala utama
Mikrometer
:
:
:
2850 50'
2'
34,3"
2854 52', 34,3"
Untuk pembacaan vertikal sistimnya sama dengan bacaan horizontal, dengan merubah tombol kearah vertikal
:
26
2.
Theodolit T2 ( Witd tipe baru )
.e_ KOINSIDENS!
\ 105 Y
g_87654 , ?lv l.
zso'
t' 1,,r, 1,,,,11,,,,1, r,,1,,
Bacaannya
.
g4o
12'
,,,,
44,5"
ff l, t,,,i i,i,,
Bacaannya
( sistim seksagesimal )
3.
1,,,1
-7
lYO
^^L:C
rl,rilll
13 i
Bacaan Horizontal
7,1
:
Skala utama '. 73o 26'
Mikrometer
1AS,g223s
( sistim sentisimal )
Theodolit T3
l-,'1
:
t
:
1'
59,6"
730 27', 59,6"
Gambar 1.22. Sistim Koinsidensi
27
e. Sistim
pembacaan Digital
Pembacaan dengan sistim digital terdapat pada alat-alat ukur tipe baru,
yang dalam hal ini hasil pembacaan dapat dilihat secara langsung pada monitor maupun terekam pada alat penyimpan data ( record
Gambar 1.23. Pembacaan digital
).
28
Disamping itu terdapat alat theodolit yang dapat memenuhi semua kebutuhan pengukuran di lapangan yang disebut Total station (TS). secara fisik alat ukur ini merupakan gabungan dari 3 (tiga) elemen, yaitu : alat ukur sudut (theodolit),
alat ukur jarak elektronik (EDM dan alat hitung (Calculator plus). Sehingga Total station merupakan alat ukur yang sekaligus dapat melakukan pengukuran sudut, jarak dan menghitung hasir pengukuran data tersebut. Dewasa ini beberapa alat Total Station dilengkapi dengan perangkat lunak (software) yang mampu mengolah data hasil ukuran sampai menjadi data yang sipa disajikan baik dalam bentuk peta maupun tabel. Contoh : Total Station GTS-603 AF
29
E.
Pengertian Sudut
Pada theodolit terdapat piringan horizontal untuk pembacaan arah horizontal dan piringan vertikal untuk pembacaan arah vertikal. Sudut yang diukur dengan alat ukur theodolit ada2 ( dua ) macam, yaitu 1.
Sudut horizontal ( sudut mendatar
2. Sudut
:
)
vertikal ( sudut tegak )
Sudut iiorizolrtal ( sudut mendatar ) adalah proyeksi dari sudut yang dibentuk uieh cjua arah garis bicjik cji biclang mencjatar, seperti gambar cjibawair ini
:
Bidang datar
Gambar 1.24. Sudut horizontal (sudut mendatar
)
Sucjui yang ciibentuk oleh garis bidik PA dan PB adalah sudut ApB, sedangkan sudut horizontal (mendatar) yang diukur adalah sudut A'pts' yang merupaKan
proyeksi sucjui APB
cii bioang mencjaiar.
iacii besarnya suciui horizoniai (menclaiar) titik arah horizoniai
P
aoaiah seiisiir aniara bacaan
iiiik A cjan bacaan arah horizoniai (menciaiar) titik B, yaitrr
SP = Sb-Sa Daiam hai ini
:
Sp: Sa:
hasii bacaan arah horizontal (menciatar) ke arah titik A
Sb
hasil bacaan arah horizontal (mendatar) ke aral"r titik
besarnya sucjui horizontai (menciatar) tiiik p
ts
.
