Ada 5 (lima) jenis pengamatan, sebagaimana tergambar di bawah , yang merupakan konsep dasar
survei datar (plane surveying):
- sudut horizontal;
- jarak horizontal;
- sudut vertikal (helling dan zenith);
- jarak vertikal; dan
- jarak miring (slope).
Sudut horisontal diwakili oleh sudut AOB, dan jarak horizontal,OA dan OB, diukur dalam bidang horizontal;
Sudut helling, diilustrasikan sebagai sudut AOC, diukur dalam bidang vertikal;
Sudut zenith, diwakili sudut EOC, juga diukur di bidang vertikal;
Garis-garis vertikal, AC dan BD, diukur secara vertikal (dalam arah gravitasi); dan
Jarak miring (slope distance), OC, ditentukan sepanjang inklinasi instrumen.
Dengan menggunakan kombinasi dari pengamatan dasar ini, maka posisi relatif antar titik-titik bisa dihitung.
UNIT (SATUAN) PENGUKURAN
Besaran pengukuran (atau nilai yang didapat dari pengamatan) harus diberi satuan khusus.
Dalam surveying, unit yang paling umum digunakan adalah untuk panjang, luas, volume, dan sudut.
Dua sistem yang berbeda digunakan untuk menentukan besaran, sistem English (Inggris/Britania Raya) dan sistem metrik. Karena adopsi yang meluas, sistem metrik disebut Sistem Satuan Internasional (SI).
Unit dasar yang digunakan untuk pengukuran panjang dalam sistem Inggris adalah kaki (foot/feet), sedangkan meter (m) digunakan dalam sistem metrik.
Di masa lalu, dua definisi telah digunakan untuk konversi satuan kaki dan meter. Meskipun mereka berbeda sedikit, perbedaan mereka harus diperjelas dalam surveying.
Pada 1893, Amerika secara resmi mengadopsi standar di mana 39,37 inci setara dengan 1 m.
Di bawah standar ini, 1 kaki kira-kira sama dengan 0,3048006 m.
Pada tahun 1959, standar baru secara resmi diadopsi di mana inci sama dengan 2,54 cm.
Berdasarkan standar ini, 1 kaki sama dengan tepat 0,3048 m.
Satuan saat ini, yang dikenal sebagai satuan kaki internasional, berbeda dari yang sebelumnya
1 bagian dalam 500.000, atau sekitar 1 kaki per 100 mm.
Perbedaan kecil ini menjadi penting untuk surveying presisi dalam pengukuran jarak yang jauh,
dan untuk konversi elevasi yang tinggi atau nilai koordinat yang besar seperti yang digunakan
dalam Sistem Koordinat Datar (2 dimensi).
Karena sejumlah besar survei dilakukan sebelum 1959, hal ini akan sangat luar biasa sulit
dan membingungkan untuk mengubah semua dokumen dan peta terkait yang sudah ada
ada.
Jadi standar lama, sekarang disebut U.S. survey foot (sft), masih digunakan.
Masing-masing negara memiliki opsi untuk secara resmi mengadopsi standar mana pun.
The National Geodetic Survey menggunakan meter dalam pengukuran jarak;
jadi tidak perlu untuk menentukan satuan kaki.
Namun, mereka yang melakukan konversi dari unit metrik harus mengetahui standar yang diadopsi untuk negara mereka dan menggunakan yang sesuai dengan faktor konversi.
Karena sistem Inggris telah lama menjadi standar yang diadopsi secara resmi untuk pengukuran di Amerika Serikat, kecuali untuk survei geodesi, satuan linier feet dan desimal dari foot paling sering digunakan oleh surveyor.
Dalam pekerjaan konstruksi, satuan kaki dan inci sering digunakan.
Karena surveyor melakukan semua jenis survei termasuk geodetik,
dan karena mereka juga melakukan pengukuran untuk pengembangan rencana konstruksi dan memandu operasi bangunan, mereka harus memahami berbagai sistem satuan dan mampu melakukan konversi satuan.
Perhatian harus selalu diberikan untuk memastikan bahwa pengamatan dicatat di unit satuan yang tepat dan konversi dibuat dengan benar.
Ringkasan satuan panjang yang digunakan dalam survei sebelumnya dan sekarang di Amerika Serikat meliputi:
- 1 kaki = 12 inci
- 1 yard = 3 kaki
- 1 inci = 2,54 sentimeter (SI)
- 1 meter = 39,37 inci (U.S. Survey standard)
- 1 batang (rod) = 1 tiang (pole) = 1 perch = 16,5 kaki
- 1 vara = sekitar 33 inci (old Spanish unit sering ditemui di bagian barat daya Amerika Serikat)
- 1 Gunter’s chain (ch) = 66 kaki = 100 links (lk) = 4 batang
- 1 mil = 5280 kaki = 80 Gunter’s chain
- 1 mil laut = 6076,10 kaki (panjang nominal satu menit garis lintang, atau dari bujur di khatulistiwa)
- 1 depa = 6 kaki
Sedangkan unit paling umum untuk area yang luas adalah acre.
Sepuluh rantai persegi (Gunter) sama dengan 1 acre.
Dengan demikian satu acre setara dengan 43.560 ft persegi, yang merupakan hasil dari 10 dan 66 pangkat 2.
Arpent (sama dengan sekitar 0,85 acre, tetapi agak berbeda di beberapa negara) digunakan dalam hibah tanah mahkota Perancis.
Ketika digunakan sebagai istilah umum, hal ini mengacu pada panjang sisi dari 1 arpent persegi.
Satuan volume dalam sistem Inggris adalah kaki kubik atau yard kubik.
Untuk volume yang sangat besar, misalnya, jumlah air dalam reservoir, satuan acre-foot yang digunakan. Ini setara dengan luas acre yang memiliki kedalaman 1 kaki, dengan demikian sama dengan 43.560 ft kubik.
Satuan sudut yang digunakan dalam surveying adalah derajat, yang didefinisikan sebagai 1/360 lingkaran.
Satu derajat (1°) sama dengan 60 menit, dan 1 menit sama dengan 60 detik.
Pembagian detik diberikan dalam persepuluh, seperseratus, dan seperseribu.
Metode lain juga digunakan untuk membagi sebuah lingkaran, misalnya, 400 grad (dengan 100 centesimal min / grad dan 100 centesimal detik/menit.
Satuan lain, gons, sekarang digunakan secara bergantian dengan grads.
Layanan militer menggunakan mil untuk membagi lingkaran menjadi 6400 unit.
Sedangkan radian adalah sudut yang digantikan oleh busur lingkaran yang memiliki panjang sama dengan jari-jari lingkaran. Oleh karena itu, 2 pi rad = 360°, 1 rad ≈ 57°17'44.8" ≈ 57,2958°,
0,01745 rad ≈ 1°, dan 1 rad ≈ 206.264,8″.
SISTEM SATUAN INTERNASIONAL (SI)
Seperti disebutkan sebelumnya, meter adalah satuan dasar untuk panjang dalam sistem metrik atau SI.
Pembagian meter (m) adalah milimeter (mm), sentimeter (cm), dan desimeter (dm), masing-masing sama dengan 0,001, 0,01, dan 0,1 m.
Satu kilometer (km) sama dengan 1.000 m, yaitu sekitar lima per delapan mil.
Luas dalam sistem metrik ditentukan menggunakan meter persegi.
Daerah yang luas, misalnya, sebidang tanah, diberikan dalam hektar (ha),
di mana 1 ha setara dengan persegi yang memiliki sisi 100 m.
Dengan demikian, ada 10.000 m persegi, atau sekitar 2,471 hektar (ha).
Meter kubik digunakan untuk volume dalam sistem SI.
Derajat, menit, dan detik, atau radian, sebagai satuan SI untuk sudut.
Sistem metrik awalnya dikembangkan pada 1790-an di Perancis.
Meskipun definisi lain disarankan pada waktu itu, French Academy of Sciences memilih
untuk menggunakan meter sebagai 1/10.000.000 dari panjang meridian Bumi yang melintasi
Paris dari garis khatulistiwa menuju kutub.
Panjang aktual yang diadopsi untuk meter didasarkan pada pengamatan yang dibuat hingga saat itu untuk menentukan ukuran dan bentuk bumi.
Meskipun kemudian pengukuran mengungkapkan bahwa awalnya nilai yang diambil kurang dari 0,2 mm dari definisi yang dimaksudkan terkait dengan kuadran meridional, masih panjang orisinal yang dijadikan standar.
Tak lama setelah sistem metrik diperkenalkan ke dunia, Thomas Jefferson yang saat itu menjabat sebagai menteri luar negeri, merekomendasikan Amerika Serikat mengadopsinya,
tetapi proposal ditolak oleh satu suara di Kongres!
Saat sistem metrik akhirnya disahkan untuk digunakan (tetapi tidak secara resmi) di Amerika Serikat
pada tahun 1866, satu meter didefinisikan sebagai interval dalam kondisi fisik tertentu di antaranya
garis pada bilah prototipe internasional yang terbuat dari 90% platinum dan 10% iridium, dan diterima sama dengan tepat 39,37 inci.
Salinan bilah ini disimpan di Washington, D.C., dan membandingkannya secara berkala dengan standar internasional yang berlaku di Paris.
Pada tahun 1960, pada General Conference on Weights and Measures (CGPM),
Amerika Serikat dan 35 negara lainnya sepakat untuk mendefinisikan ulang meter itu sebagai panjang
dari 1.650.763,73 gelombang cahaya oranye-merah yang dihasilkan oleh pembakaran elemen
kripton (Kr-86).
Definisi itu memungkinkan industri untuk melakukan pengukuran yang lebih akurat
dan untuk memeriksa instrumen mereka sendiri tanpa bantuan standar meter-bar di Washington. Panjang gelombang cahaya ini adalah konstanta yang benar, meskipun ada risiko ketidakstabilan di meteran logam.
CGPM bertemu lagi pada tahun 1983 dan menetapkan definisi meter saat ini sebagai panjang jalan yang dilalui oleh cahaya dalam ruang hampa selama interval waktu 1/299.792.458 detik.
Jelas, dengan definisi ini, kecepatan cahaya dalam ruang hampa menjadi tepat 299.792.458 m/dtk. Keuntungan dari standar terbaru ini adalah lebih akurat, ditinjau dari segi waktu, dan yang paling akurat sebagai dasar pengukuran kita
Selama 1960-an dan 1970-an, berbagai upaya dilakukan untuk mempromosikan adopsi SI sebagai sistem legal untuk bobot dan ukuran di Amerika Serikat.
Namun, biaya dan rasa frustrasi menjadi beban dalam melakukan perubahan yang berhadapan dengan penolakan, dan upaya tersebut sementara dihentikan.
Memperkenalkan pentingnya penggunaan satuan metrik di Amerika Serikat bertujuan agar dapat bersaing dalam ekonomi global yang berkembang pesat, pada tahun 1988 kongres memberlakukan
Omnibus Trade and Competitiveness Act. Dalam hal ini sistem metrik sebagai
sistem bobot dan ukuran yang didesain untuk perdagangan dan perdagangan AS.
Undang-undang, bersama dengan Peraturan Pemerintah (Executive Order) pada tahun 1991, mengharuskan semua lembaga federal untuk mengembangkan rencana konversi metrik yang pasti dan menggunakan standar SI di pengadaan, hibah, dan kegiatan bisnis terkait lainnya untuk keberlangsungan ekonomi yang layak.
Sebagai contoh tanggapan salah satu lembaga, the Federal Highway Administration mengadopsi rencana yang menyerukan (1) penggunaan unit metrik di semua publikasi dan korespondensi setelah 30 September 1992 dan (2) penggunaan unit metrik untuk semua rencana dan kontrak untuk pembangunan jalan raya federal setelah 30 September 1996.
Meskipun Undang-undang dan Peraturan Pemerintah tidak mengamanatkan negara, kabupaten, kota, atau industri untuk dikonversi ke metrik, insentif yang kuat diberikan, misalnya, jika arahan SI tidak dipenuhi, dana pendamping federal tertentu dapat ditahan.
Dalam perkembangan yang lebih jelas, tampaknya sistem metrik akan segera menjadi sistem resmi untuk digunakan di Amerika Serikat.
Namun, sekali lagi banyak perlawanan yang dihadapi, tidak hanya dari individu tetapi juga dari lembaga dari beberapa negara, pemerintah kabupaten, kota, dan pemerintah daerah, serta dari bisnis tertentu. Akhirnya, SI masih belum diadopsi secara resmi di Amerika Serikat.
Selain menjadi lebih mampu bersaing di ekonomi global, keuntungan penting lain yang akan direalisasikan dalam mengadopsi Standar SI yaitu akan menghilangkan kebingungan yang ada dalam pembuatan konversi antara Sistem Inggris dan SI.
Kecelakaan Mars Orbiter tahun 1999 menggarisbawahi biaya dan frustrasi yang terkait dengan kebingungan ini. Satelit senilai $ 125 juta seharusnya memantau atmosfer Mars, tetapi
sebagai gantinya itu menabrak planet ini karena kontraktornya menggunakan unit Inggris sementara
NASA’s Jet Propulsion Laboratory memberikan data dalam sistem metrik.
Untuk alasan tersebut dan lainnya, seperti kesederhanaan desimal dari sistem metrik, surveyor yang saat ini dibebani dengan konversi satuan dan perhitungan canggung melibatkan satuan yard, kaki, dan inci harus menyambut adopsi resmi SI. Namun, karena adopsi ini belum terjadi, maka paparan menggunakan keduanya, baik unit Inggris dan SI dalam diskusi dan contoh masalah.
Referensi:
Ghilani, Charles D. and Paul R. Wolf (2015), Elementary Surveying: An Introduction to Geomatics, Fourteenth Edition, New Jersey: Pearson Education, Inc.