Sistem Koordinat pada Peta

Koordinat adalah sistem penentuan lokasi yang memungkinkan semua tempat di bumi dijelaskan menggunakan deretan angka, huruf atau simbol.Untuk menjelaskan lokasi spasial pada bidang dua dimensi seperti peta, diperlukan sistem proyeksi peta.

Sejarah Koordinat

Konsep koordinat awalnya diciptakan oleh Erathostenes dari Cyrene dalam bukunya Geography. Hipparcus dari Nicaea kemudian mengembangkan sistem ini, dia dapat menentukan lintang menggunakan perhitungan astronomi dan bujur dengan melihat pergerakan bulan serta siklus purnamanya.

Selanjutnya, Marinus dari Tyre menambahkan perhitungan-perhitungan matematis dalam petanya dengan patokan ukuran dari prime meridian. Koordinat Marinus dihitung timur dari garis prime meridian yang terletak di kepulauan Fortuna di sekitar Cape Verde.

Ptolemy memperbaiki pengukuran lintang dengan menghitungnya dari garis kathulistiwa. Ketika karya Marinus dan Ptolemy diterjemahkan kedalam bahasa arab, Al-Khawarizmi dapat melihat kesalahan mereka dalam menghitung luas, dan memperbaikinya.

Oleh karena itu, kebanyakan kartografer Arab pada zaman tersebut menggunakan garis prime meridian yang sudah diperbaiki oleh Al-Khawarizmi, yaitu 10 derajat timur dari kepulauan Fortuna.

Pada tahun 1884, Amerika Serikat menggelar konferensi meridian internasional yang bertujuan untuk membahas patokan prime meridian. Dari 25 negara, 22 setuju untuk menganggap observatorium inggris yang berada di Greenwich sebagai garis meridian 0. Penentuan prime meridian ini akhirnya akan menjadi standar waktu dunia yaitu Greenwich Mean Time.

 

Pengukuran Horizontal: Lintang dan Bujur

lintang dan bujur
Ilustrasi latitude (lintang) dan longitude (bujur)

Lintang adalah sudut antara garis yang melewati kathulistiwa dengan garis yang memotongnya dari kutub utara ke selatan.

Tempat dengan sudut lintang sama akan meciptakan lingkaran yang mengelilingi bumi, lingkaran ini dinamakan parallel. Lingkaran ini disebut parallel karena sejajar dengan garis kathulistiwa.

Kutub utara memiliki nilai lintang 90’U sedangkan kutub selatan memiliki nilai lintang 90’S, U dan S adalah singkatan utara dan selatan. Kutub utara memiliki nilai lintang 0′ dan membagi bumi menjadi dua, yaitu belahan bumi utara dan belahan bumi selatan.

Bujur adalah sudut ke timur atau barat dari suatu meridian referensi. Semua meridian merupakan elips yang berkonvergensi di kutub utara dan kutub selatan. Meridian referensi yang digunakan di dunia umumnya adalah meridian Greenwich atau prime meridian. Prime meridian ini membagi bumi menjadi dua bagian yaitu belahan bumi bagian barat dan belahan bumi bagian timur.

Gabungan dari lintang dan bujur adalah sistem koordinat geografis yang dapat digunakan untuk menentukan semua lokasi di muka bumi. Grid yang diciptakan oleh kedua garis ini disebut sebagai graticule. Titik nol dari sistem ini terletak di teluk Guinea, di bagian selatan Ghana.

 

Pengukuran  Vertikal

Untuk menjelaskan letak suatu lokasi secara topografis, pembuat peta juga harus mengetahui ketinggian tempat tersebut dari inti bumi. Bumi tidak berbentuk bulat sempurna melainkan berbentuk biaxial ellipsoid. Bumi juga memiliki pembesaran pada daerah kathulistiwa sehingga radius bumi disana lebih besar 0.3% dibandingkan di kutub.

Oleh karena itu diperlukan nilai dasar standar pengukuran ketinggian yang dapat digunakan oleh seluruh pembuat peta. Standar ketinggian umumnya diukur dari

  • Permukaan datum ellipsoid. Pendekatan ini akan menciptakan ketinggian ellipsoid.
  • Muka rata-rata air laut seperti dalam model geoid. Pendekatan ini akan menciptakan ketinggian orthometric
  • Datum vertikal yang menggunakan acuan ketinggian yang sudah diketahui.

Bersama dengan lintang dan bujur, ketinggian membuat kita mampu untuk mengetahui lokasi geodetik/geografik suatu tempat dalam ruang 3 dimensi.

 

Datum

Agar pembuat peta dapat melakukan pengukuran horizontal dan vertikal yang akurat, pembuat peta memilih ellipsoid referensi yang akan digunakan dalam pemetaan. Kemudian mereka akan memproyeksikan koordinat bumi kedalam ellipsoid tersebut, hasilnya dinamakan datum geodetik.

Datum geodetik dapat bersifat global dan mencakup seluruh bumi, atau hanya lokal di tempat tertentu saja. Semuanya tergantung dari tujuan pembuatan peta dan target penggunanya, apakah butuh peta yang cepat atau peta yang sangat akurat, peta yang skala besar atau skala kecil.

Jika diperlukan peta yang akurat untuk lokasi tertentu, pembuat peta umumnya menggunakan datum lokal. Datum lokal dapat lebih menyerupai bentuk bumi pada lokasi tersebut, sehingga meningkatkan akurasi peta. Namun, peningkatan akurasi ini tidak terlalu signifikan jika peta yang digunakan berskala kecil. Jika diperlukan peta dengan cakupan wilayah sangat luas dan berskala kecil, maka digunakan datum global.

Contoh dari datum geodetik global adalah World Geodetic System 1984 (WGS84) yang merupakan datum standar GPS dan International Terrestrial Reference Frame (ITRF) yang digunakan untuk melihat pergerakan lempeng dan deformasi kerak bumi.

Contoh dari datum geodetik lokal adalah North American Datum (NAD), European Datum (ED50), dan OSGB36 milik Inggris. Datum ini memberikan posisi lintang dan bujur suatu lokasi di bagian bumi tertentu.

Lintang dan bujur suatu lokasi pada peta yang menggunakan datum lokal mungkin saja tidak sama dengan lokasi GPS. Hal ini dapat terjadi karena GPS menggunakan datum global yaitu WGS84, sehingga mungkin saja terjadi distorsi pada lokasi-lokasi tertentu.

Koordinat dari suatu peta dapat dikonversi menjadi koordinat datum lain dengan menggunakan helmert transformation. Konversi ini meliputi perubahan koordinat peta kedalam kartesian, lalu mengaplikasikan 7 parameter transformasi, dan mengembalikannya lagi menjadi koordinat peta.

 

Koordinat dalam Proyeksi Peta

Untuk menentukan lokasi suatu tempat di peta, digunakan sistem proyeksi agar koordinat geodetik dapat diubah menjadi koordinat dua dimensi. Datum dan proyeksi peta jika diaplikasikan kedalam grid lokasi referensi, akan menghasilkan sistem grid untuk melakukan plotting lokasi. Koordinat dalam sistem proyeksi peta umumnya berupa northing (N) dan easting (E) dengan satuan meter.

Universal Transverse Mercator dan Universal Polar Stereographic

UTM dan UPS menggunakan grid metric kartesian pada sebuah permukaan yang diproyeksikan secara konformal untuk menentukan lokasi spasial dalam sebuah peta. UTM bukanlah satu sistem proyeksi, namun 60 sistem proyeksi berbeda yang masing-masing mencakup 6 derajat bujur, agar dapat melingkupi seluruh dunia. Sistem UPS digunakan untuk memproyeksikan wilayah kutub, karena wilayah kutub tidak dapat diproyeksikan oleh sistem transverse mercator dengan akurat.

 

Lintang dan Bujur dalam Perhitungan

Kita dapat mengkonversi lintang dan bujur kedalam satuan metrik seperti meter dan kilometer untuk mempermudah perhitungan jarak. Konversi ini dihitung dengan cara membagi radius bumi dengan 360 derajat, sehingga didapatkan faktor konversi dari derajat ke jarak. Jika kita menggunakan WGS84 sebagai datum spheroid referensi untuk perpetaan, kita dapatkan konversi sebagai berikut.

Konversi Satuan Menjadi Metrik

Lintang

Bujur

Derajat 110.6 kilometer 111.3 kilometer
Menit 1843 meter 1855 meter
Detik 30.715 meter 30.92 meter

Tabel diatas merupakan perhitungan lintang dan bujur pada garis kathulistiwa, sehingga pengukuran tersebut hanya akurat untuk daerah kathulistiwa.

 

Referensi

Geographic Coordinate System

Tinggalkan komentar