National Symposium on Engineering AES 2016 · dilakukan dengan alat pengukur kedalaman...

AESAES 2016"the 6th International Annual Engineering Seminar”

1 - 3 August 2016, Eastparc HotelYogyakarta, Indonesia

In conjunction withICME’16 (UTHM) & ISETH’16 (UMS)

Organized by:

Faculty of EngineeringUniversitas Gadjah MadaYogyakarta, Indonesia

Annual Engineering Seminar Annual Engineering Seminar PROSIDING

National Symposium on Engineering

20162016

iii

iv

v

vi

vii

x

xiv

xvi

TABLE of CONTENT

Partners and Sponsors ....................................................................................................

Table of Content ...............................................................................................................

Welcome Message From Dean of The Faculty of Engineering UGM ..............................

Welcome Message From General Chair ..........................................................................

Floor Plans .......................................................................................................................

Keynote Speech ...............................................................................................................

Program at a Glance ........................................................................................................

Prosiding ...........................................................................................................................

iv 2016 6th Annual Engineering SeminarAES 2016

AESAES 2016"the 6th International Annual Engineering Seminar”

1 - 3 August 2016, Eastparc HotelYogyakarta, Indonesia

2016 6th Annual Engineering Seminar

AES 2016

National Symposium on Engineering

PROSIDING

xvi 2016 6th Annual Engineering SeminarAES 2016

DAFTAR ISI

TS – 01 Analisis Gerakan Stasiun Pemantauan Patahan Opak.............................................................................................................. 1

Nurrohmat Widjajanti, Parseno, dan Hilmiyati Ulinnuha (Universitas Gadjah Mada)

TS – 02 Analisis Jaring OPK Pada Tahun Pengukuran 2015 Sebagai Jaring Pemantau Sesar Opak, Di Propinsi DIY..... 6

T. Aris Sunantyo dan Djawahir (Universitas Gajah Mada)

TS – 03 Analisis Ketelitian Pergeseran Titik Pantau Terhadap Variasi Resolusi Foto Pada Teknik Fotogrametri

Jarak Dekat............................................................................................................................................................................................... 12

Bambang Kun Cahyonodan Ruli Andaru (Universitas Gadjah mada); Nur Ikawati (Departemen Pekerjaan Umum)

TS – 04 Analisis Pergeseran Horizontal dan Kecepatan Jaring Kontrol Mayor Pemantauan Deformasi Patahan Opak.. 18

Dwi Lestari dan Yulaikhah (Universitas Gadjah Mada)

TS – 05 Aplikasi RTK GPS menggunakan receiver OEM GPS untuk penentuan posisi lajur perum USV dalam survei

batimetri..................................................................................................................................................................................................... 24

Dedi Atunggal, Abdul Basith, dan Catur Aries Rokhmana (Universitas Gadjah Mada)

TS – 06 Evaluasi Distorsi Sudut Dan Jarak Pada Sistem Proyeksi Peta Polieder Dan Sistem Proyeksi Peta Universal

Transverse Mercator.............................................................................................................................................................................. 29

Gondang Riyadia dan Sumaryo (Universitas Gadjah Mada)

TS – 07 Kajian karakteristik spasial hujan ekstrim di wilayah lereng Selatan Gunung Merapi ................................................ 36

Rachmad Jayadi (Universitas Gadjah Mada)

TS – 08 Kajian Teknologi Aerial Rapid Mapping Untuk Inventarisasi Potensi Kawasan Pesisir ............................................. 44

Harintaka1, Christine Noegroho Kartini, dan Djurdjani (Universitas Gadjah Mada)

TS – 09 Kajian Terhadap Ketelitian Koordinat Jaring Kontrol Menggunakan Titik Ikat Dengan Berbagai Variasi

Tinggi .......................................................................................................................................................................................................... 49

Yulaikhah dan Ruli Andaru (Universitas Gadjah Mada)

TS – 10 Kesiapan Penyelenggara Informasi Geospasial Daerah untuk Membangun Metadata ................................................. 55

Diyono dan Subaryono (Universitas Gadjah Mada)

TS – 11 Peta Interaktif untuk Penyajian Data dan Multimedia Geopasial Hasil Indentifikasi dan Validasi Pemetaan

Kekumuhan .............................................................................................................................................................................................. 60

Trias Aditya, Gondang Riyadi, Atriyon Julzarika, dan Arvy Fachrully (Universitas Gadjah mada)

TS – 12 Otomatisasi Aspek Teknis Hukum Laut Melalui Pembuatan Purwarupa Perangkat Lunak Untuk Menjaga

Kedaulatan dan Hak Berdaulat NKRI Sebagai Poros Maritim Dunia ................................................................................ 66

I Made Andi Arsana, Selo, Ivan Busthomi, I Made Sapta Hadi, Ria P. Putri (Universitas Gadjah Mada)

TS – 13 Perancangan Sistem Otomatisasi Perangkat Elektronis Rumah Berbasis Internet of Things Memanfaatkan

Framework Souliss ................................................................................................................................................................................. 72

I Wayan Mustika, Widiatmoko, Sarjiya, dan Bimo Sunarfrihantono (Universitas Gadjah Mada); Satriyo Dharmanto

(Multikom, Jakarta)

TS – 14 Sistem Tracking Bus Kota Berbasis Wireless Sensor Network Untuk Mendukung Framework Smart

Transportation ......................................................................................................................................................................................... 78

Aji Resindra Widya, I Wayan Mustika, dan Selo Sulistyo (universitas Gadjah Mada); Satriyo Dharmanto

(Multikom, Jakarta)

TS – 15 Uji Laboratorium Kinerja Filter Alami Untuk Mencegah Erosi Dalam Tanah ............................................................... 84

Agus Darmawan Adi (Universitas Gadjah Mada)

2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia

24

Aplikasi RTK GPS menggunakan receiver

OEM GPS untuk penentuan posisi lajur

perum USV dalam survei batimetri

Dedi Atunggal, Abdul Basith, Catur Aries Rokhmana

Universitas Gadjah Mada, Departemen Teknik Geodesi, Yogyakarta, 55281, Indonesia

Abstract

Bathymetric survey is commonly carried out by using echosounder equipped with GPS (Global

Positioning System). Boat / ship has been conventionally used as a platform for this kind of work. One of

the main factors that influence the effectiveness of bathymetric survey using a boat / ship is in the

flexibility of doing the survey along and across the survey lanes. In the narrow waters (small dam, settling

pond area and so on), this activities are always constrained. Alternative vehicle that has been widely

developed is a remotely controlled mini boat called USV (Unmanned Survey Vessel). Based on the result

of the previous research, the most suitable type of USV for bathymetric survey in narrow waters is

catamaran USV due to the flexibility and stability of the platform. Nevertheless, all the previous works still

used SPS (Standard Positioning Services) or DGPS (Differential GPS) for the survey lane positioning,

where the accuracy is in meter level. In this research, the application of RTK (Real Time Kinematic) GPS

for USV survey lane positioning in bathymetric survey is evaluated. The GPS receiver used in this

research is an OEM (Original Equipment Manufacturer) GPS, Ublox LEA-6T series. The RTK GPS

positioning is conducted by an application called RTKLib. From the experiments it is known that RTK

system is suitable to be used for survey lane positioning in bathymetric survey using USV. This system can

provide series of data with better density. It can be concluded that the solution of RTK positioning is better

than the built-in GPS positioning systems of the echosounder. The survey lane position given by the GPS

of the echosounder generally deviated at 20m from the lane position of the RTK positioning system.

Further research is required since most of the RTK solution obtained in this experiment was float solution.

Keywords: USV, RTK GPS, echosounder, bathymetric survey, narrow waters

Pendahuluan

Survei batimetri perairan pada umumnya

dilakukan dengan alat pengukur kedalaman

(echosounder) yang dilengkapi dengan alat pengukur

posisi kapal yaitu GPS (Global Positioning System)

[1]. Wahana yang umum digunakan adalah

kapal/perahu konvensional. Untuk survei batimetri di

wilayah yang sempit (sungai, bendungan, danau dan

sebagainya), penggunaan kapal/perahu survei

konvensional menjadi tidak efektif dan fleksibel

terkait dengan manuver. Wahana alternatif yang

telah banyak dikembangkan adalah perahu

kecil/model yang dioperasikan dari jauh atau disebut

sebagai ROV (Remotely Operated Vehicle) atau

sering disebut juga dengan istilah USV (Unmanned

Survey Vessel) [2] seperti yang tersaji pada Gambar

1.

Gambar 1. Contoh USV lambung tunggal [2]

Penelitian-penelitian sebelumnya telah

berhasil meneliti bahwa model kapal katamaran

adalah yang paling cocok digunakan untuk survei

batimetri perairan sempit menggunakan USV karena

paling stabil dan cukup fleksibel dalam bermanuver

antar jalur perum (3-7 meter) [3]. Pergerakan USV

juga sudah diteliti agar dapat diotomasi

menggunakan perangkat lunak perancang lajur

perum. Namun demikian, pada penelitian

sebelumnya penentuan posisi titik dan lajur perum

masih menggunakan metode SPS (Standard

Positioning Services) atau DGPS (Differential GPS)


25

dengan akurasi horizontal positioning pada level

meter [4]. Teknologi RTK GPS telah diterapkan

pada survei batimetri untuk laut lepas menggunakan

high-end echosounder [5].

Dalam penelitian ini akan diteliti aplikasi

teknologi RTK GPS) (Real Time Kinematic GPS)

untuk penentuan posisi titik dan lajur perum dalam

survei batimetri menggunakan USV. Aplikasi RTK

yang digunakan adalah RTKLib yang dikebangkan

oleh Takasu dkk [6]. Tujuan dari penelitian ini

adalah terbangunnya sistem RTK GPS untuk

penentuan posisi titik dan lajur pemeruman survei

hidrografi menggunakan USV dan mengkaji hasil

ujicoba penentuan posisi tersebut. Manfaat dari

penelitian ini adalah memberikan contoh penentuan

posisi teliti pada USV dengam menggunakan

teknologi tepat guna yang murah namun dapat

memberikan akurasi yang memadai.

Metode

Prosedur penelitian meliputi langkah-langkah

persiapan, pelaksanaan dan penyelesaian seperti

tersaji pada diagram alir penelitian (Gambar 2).

Penelitian ini dimulai dengan persiapan yang

meliputi studi literatur terkait desain sistem RTK

yang dipasang pada USV serta persiapan alat dan

bahan. Peralatan yang digunakan dalam peneiltian ini

adalah sebagai berikut:

a) Satu unit alat Echo Sounder GARMIN

MapSounder 178C,

b) Dua unit GPS OEM Ublox seri LEA-

6T,

c) Satu unit tablet computer,

d) Satu unit sistem autonomous: micro-

controller, modem, mini GPS, servo.

e) Catu daya (aki) dan batere,

f) Motor untuk propeller dan servo,

g) Kapal sebagai wahana apung dalam

pemeruman.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Citra Satelit Bing Aerial kawasan Embung Tambak

Bayan Sleman Yogyakarta untuk pembuatan rencana

lajur pemeruman. Perangkat lunak yang digunakan

dalam penelitian ini antara lain:

a) Hydropro, untuk akusisi, perencanaan

dan pengolahan data pemeruman,

b) RTK+, untuk mengakses koreksi RTK,

c) Ucenter, untuk setting receiver GPS

Ublox

d) Open source Real time monitor

software untuk memantau pergerakan

USV saat digunakan untuk survei.

Tahap selanjutnya adalah perencanaan sistem

RTK meliputi pemilihan receiver atau board GPS

yang akan digunakan untuk data loging, tablet

computer yang akan digunakan untuk menyediakan

koreksi RTK, cek sistem RTK secara keseluruhan

dan pembuatan desain memasang pada USV.

Setelah direncanakan dengan baik kemudian

kegiatan penelitian dilanjutkan dengan pembuatan

sistem RTK yang meliputi merangkai seluruh bagian

alat dan dan mengecek fungsionalitasnya. Penelitian

dilanjutkan dengan melakukan ujicoba lab maupun

tes lapangan untuk mempelajari tentang kinerja

sistem secara umum. Salah satu metodologi untuk

mengecek kinerja sekaligus akurasi sistem RTK

adalah dengan melakukan pengamatan RTK pada

titik kontrol yang diketahui koordinat pastinya. Pada

penelitian ini titik kontrol yang digunakan adalah

titik kontrol Orde Nol nasional N0005 yang berlokasi

di kampus Universitas Gadjah Mada. Tahap

selanjutnya dari penelitian ini adalah memasang

sistem RTK yang telah dibuat pada USV. Dalam hal

ini posisi antena sistem RTK yang dibuat diposisikan

pada transducer dari alat echosounder sedangkan

antena GPS bawaan echo sounder dipasang dengan

offset 30cm dari posisi antena sistem RTK.

Setelah sistem RTK selesai dipasang pada

USV, kegiatan penelitian dilanjut dengan melakukan

uji coba di lapangan. Kegiatan ini ditujukan agar

sistem yang telah dibuat benar-benar diuji

fungsonalitasnya saat digunakan untuk pengukuran

yang sesungguhnya. Dari pelaksanaan ujicoba

lapangan kemudian dilakukan evaluasi secara

menyeluruh terhadap sistem RTK yang telah dibuat.

Ini ditujukan untuk mengetahui kekurangan dan

kelebihan dan kemungkinan inovasi lebih lanjut.

Setelah seluruh kegiatan penelitian selesai, dibuat

laporan penelitian.


26

Gambar 2. Diagram alir penelitian

Hasil dan Pembahasan

1. Hasil rangkaian sistem RTK.

Hasil rangkaian prototip sistem RTK untuk

USV disajikan pada Gambar 3. Modul

Receiver Ublox LEI-6T terhubung dengan

perangkat computer tablet menggunakan

ekstensi kabel mini to micro USB. Antena

Ublox LEI-6T tersambung ke modul

receiver dengan menggunakan kabel mini

coaxial dengan konektor antena mini. Dari

rangkaian tersebut dapat dilihat bahwa ke

depan perlu didesain case untuk melindungi

modul receiver, mengingat modul tersebut

terangkai dalam sebuah printed circuit

board (PCB) kecil yang rawan rusak karena

terbentur atau jatuh.

Gambar 3. Rangkaian prototip sistem RTK

2. Hasil ujicoba sistem RTK

Sistem RTK yang diintegrasikan ke USV

telah digunakan dalam ujicoba pada titik

kontrol Orde Nol Nasional N0005 yang

terletak di Universitas Gadjah Mada.

Pelaksanaan ujicoba tersaji pada Gambar 4.

Sistem RTK bekerja dengan baik dan dapat

menghasilkan solusi pengukuran RTK float.

Gambar 4. Pelaksanaan uji coba sistem RTK pada

titik kontrol Orde Nol Nasional N0005

Hasil ujicoba secara grafis tersaji pada

Gambar 5. Dari distribusi data dengan

sampling rate 1 detik selama 60 menit

Perencanaan sistem RTK

Persiapan

Pembuatan sistem RTK

Tes Lapangan

Mulai

Selesai

Sistem RTK

bekerja?

Pemasangan sistem RTK

pada USV

Perbaikan dan

modifikasi

ya

tidak

Evaluasi hasil tes

lapangan

Penulisan laporan


27

seluruh solusi pengukuran yang didapat

adalah RTK float. Solusi float yang

dihasilkan sistem ini masih sangat

konvergen dengan drift posisi berkisar pada

level sentimeter hingga desimeter. Namun

demikian nilai rata-rata koordinat hasil

pengukuran float tersebut hanya berselisih

20cm dari koordinat titik tetap N0005 dari

Sistem Referensi Geopasial Indonesia tahun

2013 (SRGI 2013).

Gambar 5. Hasil uji coba sistem RTK pada titik

kontrol Orde Nol Nasional N0005

3. Hasil tes lapangan sistem RTK pada USV

Sistem RTK yang diintegrasikan ke USV

telah digunakan dalam tes lapangan di

Embung Tambak Bayan, Sleman

Yogyakarta (Gambar 6). Dari hasil tes

lapangan diketahui bahwa penggunaan Real

time monitor untuk memantau pergerakan

USV cukup fungsional. Namun demikian

masih terdapat kendala komunikasi antara

perangkat pengendali yang dioperasikan

surveyor di darat dengan sistem RTK yang

ada pada USV.

Gambar 6. Pelaksanaan tes lapangan sistem RTK

yang terintegrasi pada USV

Dari hasil survei batimetri menggunakan

USV dengan sistem RTK yang telah dilakukan

diketaui bahwa penentuan posisi titik-titik

pemeruman dapat dilakukan dengan lebih rapat dan

lebih akurat. Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa

jalur perum yang menghubungkan titik-titik

pemeruman dari metode absolute positioning

melenceng 15-21 meter ke arah selatan (pada

komponen northing) dan 4-10 meter ke arah timur

(pada komponen easting). Namun demikian solusi

RTK yang dihasilkan dari sistem RTK ini masih

dominan float. Hal ini diakibatkan karena patch

antena modul GPS sangat rentan terhadap multipath.

Ke depan perlu dikaji lebih lanjut mengenai

penggunaan antena yang lebih tahan terhadap

multipath.

Gambar 7. Hasil pengukuran titik-titik perum USV

dengan menggunakan metode RTK dan metode

absolute positioning


28

Berdasarkan hasil yang didapat dari tes

lapangan yang telah dilakukan dapat diketahui

bahwa:

a) Sistem RTK yang dibuat telah dapat

digunakan untuk menentukan posisi

titik-titik pemeruman pada survei

batimetri dengan USV, dan mampu

memberikan data dengan kerapatan

yang lebih baik jika dibanding data

posisi dari echo sounder GARMIN

MapSounder 178C

b) Dari hasil uji coba pada titik N0005

dapat disimpulkan bahwa solusi

penentuan posisi dari sistem RTK

yang dibuat jauh lebih baik dibanding

sistem penentuan posisi GPS bawaan

alat echo sounder tersebut. Namun

demikian, pada pengukuran titik-titik

pemeruman pada area studi belum bisa

didapat analisis yang konklusif

mengenai akurasi yang dihasilkan. Hal

ini dikarenakan tidak adanya posisi

jalur perum yang fiks yang dapat

dijadikan sebagai sebagai acuan.

c) Kualitas penentuan posisi yang

dihasikan perlu diteliti lebih lanjut. Hal

ini dikarenakan sebagian besar dari

solusi RTK yang didapat adalah float.

Solusi tersebut mungkin disebabkan

dari lemahnya daya tahan antena GPS

bawaan OEM Ublox seri LEA-6T

terhadap multipath (sinyal GPS yang

terpantul dari obyek refelktif di sekitar

lokasi pengamatan)

d) Mengingat solusi pengukuran yang

dihasilkan masih dominan float dan

sumber utama dari hal tersebut adalah

rawannya patch antena U-Blox dari

efek multipath maka diperlukan

penelitian lebih lanjut menggunakan

antena tipe geodetik atau antena lain

yang lebih baik.

Kesimpulan

Berdasarkan tahapan-tahapan penelitian

yang telah dilakukan dan hasil-hasil yang telah

dipaparkan dapat disimpulkan bahwa sistem RTK

yang dibuat telah dapat digunakan untuk menentukan

posisi titik-titik pemeruman pada survei batimetri

dengan USV, dan mampu memberikan data dengan

kerapatan yang lebih baik dibanding data posisi dari

echo sounder GARMIN MapSounder 178C.

Hasil penentuan posisi dari sistem RTK

yang dibuat masih dikompilasi dengan data echo

sounder secara manual dengan menggabungkan

kedua file berdasar time-tag data pengukuran.

Kedepan perlu dilaksanakan penelitian untuk

menggabungkan data tersebut secara otomatis.

Ucapan Terima Kasih

Makalah ini adalah hasil penelitian

Integrasi Teknologi RTK GPS untuk Penentuan

Posisi Horisontal pada Survei Batimetri

menggunakan USV. Penulis menyampaikan terima

kasih kepada Departemen Teknik Geodesi Fakultas

Teknik UGM yang telah mendanai kegiatan

penelitian tersebut.

Daftar Pustaka

[1] Jong, C.D., Lachapelle, G., Skone, S.,

Elema, I.A., 2001, Hydrography, VSSD,

Leeghwaterstraat 42, 2628 CA Delft,

Belanda.

[2] Brown, H. C., Jenkins, L. K., Meadows, G.

A. dan Shuchman, R. A., 2010, BathyBoat:

An Autonomous Surface Vessel for Stand-

alone Survey and Underwater Vehicle

Network Supervision. Marine Technology

Society Journal 44(4).

[3] Aklima, N., Othman, R., 2011,

Hydrographic Survey Using Real Time

Kinematic Method For River Deepening.

Geoinformation Science Journal, Vol. 11,

No. 1, 2011, pp: 1-14

[4] Norden, M.F., Arroyo-Suarez, E. N., Najjar,

A. S., 2004, Hydrographic Surveys To IHO

Standards Without Shore Stations Using

The Real-Time Gipsy (RTG) Global

Positioning System (GPS)

[5] Erener, A., Gokalp, E., 2004, Mapping the

Sea Bottom Using RTK GPS and Lead-Line

in Trabzon Harbor. FIG Working Week

2004

[6] Takasu, T., Yasuda, A., 2010, Development

of The Low-Cost RTK-GPS Receiver With

an Open Source Program Package RTKLIB

.

National Symposium on Engineering AES 2016 · dilakukan dengan alat pengukur kedalaman...

Documents

Transcript of National Symposium on Engineering AES 2016 · dilakukan dengan alat pengukur kedalaman...