Geodesi dan Peranan Keilmuannya

Definisi  Geodesi

Geodesi merupakan salah satu cabang keilmuan tertua yang berhubungan dengan lingkungan fisik bumi yang secara semantik tersusun atas kata-kata dari bahasa Yunani,

Geo = γη = bumi                                               “geo daisia” = “ dividing the earth”

daisia = δαιω = I divide

Berdasarkan definisi klasik dari Helmert (1880), Geodesi  adalah ilmu tentang pengukuran dan pemetaan permukaan bumi. Menurut Torge (1980), definisi ini juga mencakup permukaan dasar laut. Meskipun definisi klasik tersebut sampai batas tertentu masih berlaku, tetapi ia tidak dapat menampung perkembangan ilmu geodesi yang terus berkembang dari waktu ke waktu.

Sedangkan untuk definisi modern, yaitu seperti yang dijabarkan oleh International Association of Geodesy sebagai berikut,

Geodesi adalah disiplin ilmu yang mempelajari tentang pengukuran dan perepresentasian dari bumi dan benda-benda langit lainnya, termasuk medan gaya beratnya masing-masing, dalam ruang tiga dimensi yang berubah dengan waktu.

Definisi modern lainnya  diberikan oleh OSU (2001) yaitu sebagai berikut,

Geodesi adalah bidang ilmu inter-disiplin yang menggunakan pengukuran-pengukuran pada permukaan Bumi serta dari wahana pesawat dan wahana angkasa untuk

• mempelajari bentuk dan ukuran Bumi, planet-planet dan satelitnya, serta perubahan-perubahannya
• menentukan secara teliti posisi serta kecepatan dari titik-titik ataupun obyek-obyek dari permukaan bumi atau yang mengorbit Bumi dan planet-planet dalam suatu sistem referensi tertentu
• Serta mengaplikasikan pengetahuan tersebut  untuk berbagai aplikasi ilmiah dan rekayasa dengan menggunakan matematika, fisika, astronomi, dan Ilmu computer.

Kini teknik geodesi tidak lagi hanya berhubungan dengan survei dan pemetaan. Perkembangan teknologi komputer dijital telah memperluas ruang lingkup keilmuan dan keahlian teknik geodesi. Peta telah dikelola sebagai informasi geografis berkomputer. Itu sebabnya dunia internasional telah mengadopsi terminologi baru yaitu Geomatika atau Geoinformatika. Geomatika dapat didefinisikan sebagai berikut,

Geomatics is the modern scientific term referring to the integrated approach of measurement, storage and display of the descriptions and location of earth-based data, often termed spatial data. These data come from many sources, including earth orbiting satellites, air and sea-borne sensors and ground based instruments. It is processed and manipulated with state of the art information technology using computer software and hardware. It has applications in all disciplines which depend on spatial data, including navigation, geology and geophysics, mining, civil engineering, oceanography, land development and land ownership and tourism. It is fundamental to all the geoscience disciplines which use spatially related data.

Peranan Keilmuan Geodesi

Berdasarkan definisi terkini Geodesi yang diberikan oleh IAG, bidang kajian utama geodesi terbagi menjadi 3 bagian yaitu penentuan posisi, penentuan medan gaya berat, dan variasi temporal dari posisi dan medan gaya berat, dimana domain spasialnya adalah Bumi beserta benda-benda langit lainnya. Setiap bidang kajian di atas mempunyai spektrum yang sangat luas, dari teoretis sampai praktis, dari bumi sampai benda-benda langit lainnya, dan juga mencakup matra darat, laut, udara, dan juga luar angkasa. Beberapa peranan Keilmuan Geodesi diantaranya,

1. PENENTUAN POSISI

Ilmu geodesi pasti akan identik dengan hal penentuan posisi, dan begitu pula kebalikannya. Posisi (suatu titik) dapat dinyatakan secara kualitatif maupun kuantitatif. Apabila dilihat secara kuantitatif posisi suatu titik dinyatakan dengan koordinat, baik dalam ruang satu, dua, tiga, maupun empat dimensi (1D, 2D, 3D, 4D).

Untuk menjamin adanya konsistensi dan standardisasi, perlu ada suatu sistem dalam menyatakan koordinat. Sistem ini disebut sistem referensi koordinat, atau secara singkat disebut sistem koordinat, dan realisasinya umumnya dinamakan kerangka referensi koordinat Posisi titik dipermukaan bumi umumnya ditetapkan dalam suatu sistem koordinat terestris (CTS: Conventional Terrestrial System). Titik nol dari sistem koordinat terestris ini dapat berlokasi di titik pusat massa bumi (sistem koordinat geosentrik), maupun di salah satu titik di permukaan bumi (sistem koordinat toposentrik). Sementara itu posisi titik di ruang angkasa (posisi satelit, dan benda langit) biasanya ditetapkan dalam suatu sistem koordinat celestial/ sistem Inersia (CIS: Conventional Inersial System). Survey untuk penentuan posisi dari suatu jaringan di permukaan bumi, dapat dilakukan secara terestris maupun ekstra-terestris. Pada survey dengan metoda terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap target atau obyek yang terletak di permukaan bumi. Sementara itu pada survey penentuan posisi secara ekstra-terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan dengan melakukan pengamatan atau pengukuran terhadap benda-benda langit atau obyek di angkasa, seperti bintang, bulan, dan quarsar, maupun juga benda-benda atau obyek buatan manusia yaitu berupa satelit.

1. PENENTUAN MEDAN GAYA BERAT BUMI

Salah satu tujuan dari ilmu geodesi diantaranya adalah menentukan bentuk dan ukuran bumi termasuk didalamnya menentukan medan gaya berat bumi dalam dimensi ruang dan waktu. Bentuk bumi didekati melalui beberapa model diantaranya ellipsoida yang merupakan bentuk ideal dengan asumsi bahwa densitas (kerapatan) bumi homogen. Sementara itu kenyataan sebenarnya, densitas massa bumi yang heterogen dengan adanya gunung, pegunungan, lautan, cekungan,dataran, dan lain-lain akan membuat ellipsoid berubah menjadi Geoid. Geoid memiliki peran yang penting dalam berbagai hal seperti untuk keperluan aplikasi geodesi, oseanografi, dan geofisika. Contoh untuk bidang geodesi yaitu penggunaan teknologi GPS dalam penentuan tinggi orthometrik untuk berbagai keperluan praktis seperti rekayasa, survei, dan pemetaan membutuhkan infomasi geoid teliti. Pada prinsipnya geoid (model geopotensial) dapat diturunkan dari data gaya berat sebagai data utamanya yang distribusinya mencakup seluruh permukaan bumi. Akurasi suatu model geopotensial terutama ditentukan oleh kualitas data gaya berat, selain juga ditentukan oleh formulasi matematika yang digunakan ketika menurunkan model tersebut. Data gaya berat dapat diperoleh dari pengukuran secara terestris menggunakan gravimeter, dari udara dengan teknik air borne gravimetry, dan diturunkan dari data satelit (satelit sistem geometrik seperti satelit altimetry (wilayah laut) dan satelit sistem dynamic seperti GRACE dan GOCCE, serta melalui interpolasi untuk wilayah-wilayah yang tidak ada data gayaberatnya.

1. PEMANTAUAN DINAMIKA SISTEM BUMI

Dahulu orang menganggap bumi bersifat statis. Seiring dengan adanya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, paradigma bumi statis berubah menjadi bumi dinamis, yang mana memang secara riil bahwa bumi merupakan sistem yang dinamis. Dinamika pergerakan bumi mempunyai spektrum yang sangat luas, dari skala galaksi sampai skala pergerakan lokal pada kerak bumi. Bumi bergerak bersama-sama galaksi kita relatif terhadap galaksi-galaksi lain. Bumi berputar besama sistem matahari kita di dalam galaksi kita. Bumi mengorbit mengelilingi matahari bersama planet-planet lainnya. Bumi berputar terhadap sumbu rotasinya, dan kerak-kerak bumi juga bergerak (relatif sangat lambat) relatif satu terhadap lainnya. Akibat pergerakan kerak bumi ini muncul gunung, gunungapi, dan pegunungan, serta mengakibatkan terjadinya letusan gunungapi, gempa bumi, longsor, dan bencana alam lainnya. Salah satu domain dari geodesi adalah pemantauan sistem bumi, dalam hal ini ditujukan seperti untuk pendefinisian sistem koordinat, dan dinamika sistem koordinat. Selain itu peran serta geodesi dalam memantau dinamika sistem bumi yaitu ikut berkontribusi dalam pemantauan potensi dan mitigasi bencana alam seperti aktivitas vulkanis gunungapi, gempa bumi, longsor (landslide), penurunan tanah (land subsidence), dan lain-lain.

Refferensi:

1. http://geodesy.gd.itb.ac.id
2. http://en.wikipedia.org/geodesi
3. Hasanuddin Z. A. 2000. Geodesi Satelit. Jakarta: Pradnya Pramitq