Coordinate System 1

Elipsois Referensi, Geoid, dan Hubungannya dengan Bumi yang sebenarnya 

    Geoid merupakan bidang ekipotensial yang berimpit dengan permukaan laut dalam keadaan tenang dan tanpa gangguan (permukaan laut rata-rata). Dalam definisi yang lain geoid adalah bentuk yang mendeskripsikan bumi dan bentuk lautan diam. Adapun pengertian lain dari geoid yang cukup berbeda, geoid adalah "bola" berbentuk tidak beraturan yang digunakan oleh para ilmuwan untuk menghitung kedalaman gempa bumi secara lebih akurat, atau benda dalam lainnya di bawah permukaan bumi. Selain itu, noaa.gov mendefinisikan bahwa Geoid merupakan model permukaan laut rata-rata global yang digunakan untuk mengukur ketinggian permukaan yang tepat. Pengertian lain berdasarkan www.dictionary.com, geoid merupakan permukaan imajiner yang bertepatan dengan permukaan laut rata-rata di laut dan perpanjangannya melalui benua. Kemudian adapun pengertian lain dari geoid, geoid adalah representasi dari permukaan bumi yang memiliki asumsi bahwa bumi diselimuti oleh laut. Representasi ini juga disebut sebagai “permukaan dengan potensi gravitasi yang sama” atau lebih mudahnya diartikan sebagai “permukaan laut rata-rata”. Adapun definisi yang mirip menurut ArcGIS for Desktop, geoid didefinisikan sebagai permukaan medan gravitasi bumi, yang kira-kira sama dengan permukaan laut rata-rata. Hal ini tegak lurus dengan arah tarikan gravitasi. Ellipsoid referensi merupakan ellipsoid putaran yang dibentuk oleh suatu ellips yang berputar pada sumbu pendeknya (Kahar, J. 2008. Geodesi. Bandung. ITB PRESS). Pengertian lain menurut UNAVCO , Ellipsoid referensi merupakan model bumi yang disederhanakan di sekitar kita, ellipsoid referensi merupakan representasi matematika yang dihaluskan dari permukaan permukaan laut dan mengabaikan efek pasang surut, arus musiman, dan gelombang. Kemudian definisi lain menurut altimetry.info, ellipsoid referensi merupakan permukaan referensi berubah-ubah yang merupakan perkiraan mentah dari bentuk bum, dan pada dasarny8a ellipsoid referensi adalah sebuah bola yang “diratakan” di kutubnya. Hubungan antara ellipsoid dan geoid dengan bumi sebenarnya yaitu pada penentuan tinggi. Tinggi orthometrik merupakan tinggi yang dihitung dari geoid ke topografi, tinggi orthometrik dicari dari selisih antara tinggi geodetik (bereferensi ke ellipsoid) dan undulasi geoid. Tinggi geodetik merupakan tinggi yang dihitung dari ellipsoid referensi ke permukaan bumi (topografi). Sedangkan undulasi geoid adalah Jarak antara satu titik di geoid dengan titik pasangannya di permukaan ellipsod (sepanjang arah normal ellipsoid). 

 Presesi, Nutasi, Pergerakan Kutub, dan Variasi LOD 

    Presesi merupakan gerakan putaran bumi (Rotasi Bumi) menyerupai gasing dimana poros putar bumi (KU – KS) ini tidak selalu mengarah ke titik yang sama di langit, sedangkan menurut Geo-Class, presesi merupakan goyangan sumbu rotasi bumi mengelilingi sumbu ekliptika dengan arah positif dalam periode 26.000 tahun lamanya. Selain itu menurut Suryadi Siregar, Presesi adalah pergeseran orientasi sumbu rotasi Bumi secara bertahap setiap satu putaran dengan orientasi sumbu rotasi kembali pada keadaan semula dalam tempo sekitar 26000 tahun. Nutasi merupakan variasi harian dalam rotasi Bumi yang disebabkan oleh torsi bahwa Bulan, Matahari dan, pada tingkat yang lebih rendah, planet-planet lain mengerahkan pada tonjolan khatulistiwa. Adapun pengertiaan lain dari nutasi, Nutasi adalah gerak iregular dalam order beberapa detik busur pada sumbu rotasi Bumi. Atau bisa juga didefinisikan sebagai pergerakan sumbu rotasi yang presesinya konstan. Selain itu nutasi juga dapat didefinisikan sebagai gerak anggukan atau gelombang pada lingkaran gerak presesi bumi dimana setiap gelombang yang ditempuh adalah sekitar 18,66 tahun yang disebabkan oleh gaya gravitasi bulan yang besar yang berusaha menarik bumi ke bidang orbit bulan dengan kemiringan orbit bulan sebesar 5,2° terhadap eliptika. Pergerakan kutub (Polar Motion) merupakan pergerakan sumbu rotasi bumi relatif terhadap bahan atau kerak bumi sendiri yangmana pergerakan kutub sendiri tidak dapat dijelaskan secara teoritis (analitis), tapi harus ditentukan melalui observasi langsung. Definisi lain dari polar motion adalah rotasi periodik sumbu putar bumi terhadap sumbu rata-rata, seperti goyangan gasing yang berputar. Sedikit variasi dalam lintang dan bujur dihasilkan dari goyangan ini karena kutub bergeser dari posisi rata-ratanya. Kutub utara rotasi berputar berlawanan arah jarum jam di sekitar posisi rata-ratanya. Adapun pengertian lain mengenai pergerakan kutub yang dijelaskan pada laman advances.sciencemag.org , Gerakan kutub adalah gerakan poros berputar bumi saat berkeliling/berputar melalui kerak bumi. hpiers.obspm.fr menjelaskan bawasanya Gerakan sumbu rotasi Bumi relatif terhadap kerak diwakili oleh Parameter Orientasi Bumi x dan y. Dalam bingkai terestrial, koordinat khatulistiwa tiang adalah x dan -y. Ini memiliki dua komponen utama yaitu : Osilasi gratis dengan periode sekitar 435 hari (Chandler bergetar) dan, Osilasi tahunan yang dipaksa oleh perpindahan musiman massa udara dan air, mengalahkan yang satu sama lain, memberikan bentuk gerakan yang berdenyut-denyut secara karakteristik Variasi Length Of Day (LOD) merupakan akibat dari kecepatan (fluktuasi) rotasi bumi yang tidak konstan. Variasi LOD akan mempengaruhi pendefinisian dari rotasi sistem koordinat. Variasi LOD akan mencakup: Variasi yang dapat diprediksi yang besarnya sampai 2ms (karena pengaruh fenomena pasang surut). Variasi yang sifatnya tidak teratur, yang dapat dibagi menjadi komponen-komponen'decadal, interannual, seasonal, and intraseasonal components. Penyebab fluktuasi kecepatan rotasi Bumi secara umum dapat diklasifikasikan sebagai: Gaya luar yang bekerja pada Bumi : yaitu berupa gaya gravitasi dari Matahari dan Bulan yang bekerja pada Bumi yang relatif bukan benda simetris homogen. Adanya perubahan-perubahan momen inersia dari Bumi, yang disebabkan adanya deformasi yang sifatnya peiodik (pasang surut, bumi maupun laut) maupun deformasi yang sifatnya nonperio dik, termasuk adanya redistribu si massa. 

Hubungan dan pengaruh dari semua variabel diatas dengan pendefinisian dan realisasi Sistem Koordinat CIS dan CTS yang umum digunakan dalam Geodesi Satelit. 

    Sistem koordinat Conventional Inertial System (CIS) merupakan sistem referensi koordinat kartesian tiga dimensi yang biasa digunakan untuk mendefinisikan posisi dan pergerakan satelit serta benda-benda langit lainnya. CIS memiliki sifat geosentrik (berpusat pada bumi) dan terikat langit, sehingga dikenal juga sebagai sistem ECSF (Earth-Centered Space-Fixed). Sedangkan, Sistem koordinat Conventional Terestrial System (CTS) merupakan sistem referensi koordinat kartesian tiga dimensi yang biasa digunakan untuk mendefinisikan posisi dan pergerakan titik-titik dipermukaan bumi. Sistem ini tidak berotasi dengan bumi, tetapi ikut berevolusi bersama bumi. CTS memiliki hubungan dengan sistem ellipsoid. Dalam hal ini titik nol kedua sistem dapat berbeda, seperti halnya juga orientasi dari sumbu-sumbu koordinatnya. Karena dalam sistem Ellipsoid, koordinat suatu titik dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk dari ellipsoid, maka perbedaan skala antara kedua sistem mungkin saja tejadi. Bentuk bumi matematis seperti diatas memiliki peranan yang cukup penting karena bentuk tersebut akan berpengaruh pada pendefinisian sistem koordinat dan proses perhitungan dari suatu pengukuran. 

 DAFTAR PUSTAKA 

“Geoid.” Accessed February 6, 2021.https://www.maanmittauslaitos.fi/en/research/interesting-topics/geoid.

 

“Geoid, What Is Geoid?” Accessed February 6, 2021. https://www.usgs.gov/faqs/what-a-geoid-why-do-we-use-it-and-where-does-its-shape-come?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products.

 

What is the geoid? (noaa.gov) Accessed February 6, 2021. www.dictionary.com Accessed February 6, 2021. 

(Antara Geoids dan Ellipsoids, Apa Bedanya? - Handal Selaras Group) The geoid, ellipsoid, spheroid, and datum, and how they are related—Help | ArcGIS for Desktop Accessed February 8, 2021. 

The Shape of Earth and Reference Ellipsoids | Tutorials and Handouts | Education | UNAVCO Accessed February 6, 2021. www.altimetry.info Accessed February 6, 2021. 

(“Nutation.” Accessed February 8, 2021. Mathieu Dumberry – Research page: nutations (ualberta.ca)).

(“Polar Motion.”Accessed February 8,2021. https://www.britannica.com/science/polar-motion.) www.advances.sciencemag.org Accessed February 8,2021. 

(Abidin, Hassanudin. 2001. Geodesi Satelit. PT Pradnya Paramita : Jakarta). 

“Nutasi.” Accessed February 11, 2021. https://materiilmugeografi.blogspot.com/2016/01/nutasi-bumi.html. 

“Definisi Nutasi Bumi.” Accessed February 11, 2021. https://penabaruna.wordpress.com/2014/01/06/pergerakan-bumi-presesi-dan-nutasi/. “Polar Motion.” Accessed February 11, 2021. https://hpiers.obspm.fr/eop-pc/index.php?index=pm&lang=en.