Dalam geoteknik dan konstruksi, akurasi merupakan aspek yang sangat penting dalam pengukuran, terutama saat menggunakan instrumen seperti Total Station. Meskipun teknologi pengukuran telah berkembang pesat, namun kesalahan masih dapat muncul dari alat ini, hal ini bisa disebabkan baik karena kurangnya pemahaman teknis, ketidaktelitian, maupun kelalaian prosedur.

Pengukuran Total Station

Sebelum kita menuju kesahalan, kita harus tahu jika pengukuran total station pada umumnya terdiri dari dua komponen utama:

Pengukuran sudut
Pengukuran jarak

Pengukuran sudut terbagi menjadi sudut vertikal dan sudut horizontal, dikendalikan oleh enkoder sudut yang sangat presisi, dan akurasinya biasanya dinyatakan dalam satuan detik busur (second). Sebagai contoh, dalam proyek konstruksi, biasanya digunakan instrumen dengan akurasi ‘5 detik’.

Hal ini bisa dikatakan bahwa pengukuran sudut yang masuk ke perangkat lunak total station modern memiliki resolusi setiap 5 detik (misalnya 0, 5, 10, 15, dan seterusnya).

Penjelasan ini merupakan salah satu dari penyederhanaan instruksi karena masing-masing produsen total station memiliki pendekatan yang berbeda, namun mari kita gunakan ini sebagai analogi.

Secara praktis, jika kita mengasumsikan pengukuran jarak sempurna (nanti akan dibahas), maka granularity (tingkat ketelitian) sebesar 1 mm dapat dicapai pada jarak ≤ 41 meter. Jika manajer survei menetapkan bahwa jarak antar titik kontrol tidak boleh lebih dari 150 meter, maka berarti total station seharusnya berada dalam jarak sekitar 75 meter dari titik kontrol.

Dalam kondisi ini, posisi bisa ditentukan dengan ketelitian sekitar 2 mm, asalkan pengukuran jaraknya sempurna. Ketelitian ini biasanya cukup untuk sebagian besar proyek konstruksi. Namun, untuk pengukuran yang lebih kritis, disarankan menggunakan instrumen dengan akurasi 2 detik, atau bahkan 1 detik untuk surveyor bersertifikat.

Sebagai perbandingan:

Instrumen 5 detik = akurasi 1 mm pada jarak 41 meter
Instrumen 2 detik = akurasi 1 mm pada jarak 104 meter
Instrumen 1 detik = akurasi 1 mm pada jarak 206 meter

Leica Geosystems bahkan menjual model TS60 dengan akurasi pembacaan sudut 0,5 detik untuk mereka yang membutuhkan pengukuran total station dengan presisi yang sangat tinggi.

Kesalahan-Kesalahan Pengukuran Total Station

Untuk memahami secara umum, terdapat dua jenis kesalahan yang sering terjadi pada saat melakukan pengukuran dengan total station, diantaranya:

Kesalahan nol (Zero error)
Kesalahan siklik (Cyclic error)

Zero error atau index error adalah kesalahan yang muncul akibat titik nol pada instrumen tidak berada tepat di atas tanda atau tempat instrumen diposisikan. Kesalahan ini juga mencakup posisi reflektor yang tidak tepat berada di atas tanda pada ujung lainnya dari garis yang diukur. Offset ini biasanya tetap untuk model reflektor tertentu, sehingga biasanya dikompensasi dengan pengaturan konstanta reflektor di dalam instrumen.

Misalnya, titik nol instrumen ternyata 5 mm di belakang pusat rotasinya. Saat instrumen mengukur ke arah barat, hasilnya akan lebih panjang 5 mm dari seharusnya. Ketika kemudian mengukur ke arah timur, juga terjadi kelebihan 5 mm. A

rtinya, jarak antar dua titik tersebut akan salah sebesar 10 mm! Ini tidak tergantung pada panjang jarak, sehingga kesalahan ini bisa dengan mudah terlihat jika dibandingkan dengan pita ukur biasa.

Kesalahan siklik (cyclic error) biasanya terjadi pada instrumen EDM (Electronic Distance Measurement) yang menggunakan metode pengukuran fase. Ini merupakan kesalahan berkala yang panjang gelombangnya setara dengan unit pengukuran terkecil dari instrumen, dan bisa juga muncul pada harmonik dari panjang gelombang tersebut. Penyebabnya bisa berupa gangguan listrik atau optik, atau kesalahan sistemik dalam sistem pengukuran fase.

Biasanya, instrumen dengan panjang gelombang pengukuran yang lebih pendek memiliki kesalahan siklik yang lebih kecil. Instrumen yang menggunakan metode pulsa untuk pengukuran tidak mengalami kesalahan ini karena desainnya berbeda.

Dalam praktik, kesalahan ini menyebabkan adanya deviasi yang berubah secara periodik sepanjang jarak. Misalnya, pada jarak 10 meter mungkin tidak terjadi kesalahan, namun di 10,2 meter bisa terjadi kesalahan +1 mm, dan kembali ke nol di 10,4 meter.

instrumentation surveying jpg - ITG Indonesia

Menggabungkan semua faktor Diatas

Dengan asumsi tidak ada kesalahan dari jaringan kontrol atau setup total station, misalnya pengguna menggunakan instrumen 2 detik dan melakukan staking out pada jarak 50 meter. Kesalahan sudut seharusnya bisa diminimalkan, tapi bagaimana dengan kesalahan jarak?

Seorang surveyor yang memahami dan mengkompensasi kesalahan-kesalahan ini, maka ia akan mengurangi risiko kesalahan dalam pekerjaan hariannya.

Pertimbangkan contoh umum: seorang surveyor teknik ditugaskan untuk menentukan posisi baut angkur yang akan ditanam dalam beton untuk struktur baja. Jarak antar baut biasanya 200 mm, dengan toleransi konstruksi 5 mm. Dengan instrumen (disamarkan)*, setiap pengukuran akan memiliki kesalahan nol -3,5 mm dan kesalahan siklik ±0,9 mm.

Karena kesalahan siklik berubah dari maksimum positif ke maksimum negatif dalam jarak setengah gelombang (185 mm), maka kesalahan total dalam menentukan posisi baut bisa berkisar antara -4,4 mm hingga -2,6 mm hanya dari kesalahan pengukuran jarak. Ini belum termasuk kesalahan sudut, kesalahan setup, kesalahan pemusatan prisma, kesalahan jaringan kontrol, atau pengaruh cuaca.

Jika ternyata jarak yang diukur ke titik resection atau backsight salah sebesar -3,5 mm (ditambah kesalahan siklik), maka sangat kecil kemungkinan bisa mencapai akurasi 5 mm pada posisi baut.

Namun, jika surveyor mengetahui adanya kesalahan nol ini dan menyesuaikan konstanta prisma, maka kesalahan siklik yang relatif kecil masih memungkinkan akurasi tetap dalam batas toleransi konstruksi. Bisa dibilang bahwa waktu 3–4 jam untuk melakukan kalibrasi satu kali dalam setahun adalah investasi yang sangat bernilai, dibandingkan dengan biaya perbaikan akibat kesalahan penempatan baut.

Demikian kesalahan-kesalahan yang sering terjadi saat melakukan pengukuran dengan Total Station. Memahami dan mengantisipasi kesalahan dalam pengukuran total station bukan hanya meningkatkan akurasi data, tetapi juga menghemat waktu, biaya, serta menghindari potensi rework yang mahal di proyek konstruksi.

Dengan mengenali sumber-sumber kesalahan dan mengantisipasinya dengan menerapkan prosedur kerja yang benar, para surveyor dapat memastikan hasil pengukuran yang lebih andal dan sesuai dengan standar yang diharapkan. Pada akhirnya, ketelitian dalam setiap tahap pengukuran menjadi kunci utama untuk mendukung kesuksesan sebuah proyek.

LEICA TS01 Total Station - ITG Indonesia

INSTRUMENTASI GEOTEKNIK INDONESIA sebagai perusahaan measurement dan monitoring system, kami melayani segala kebutuhan instrumentasi geoteknik yang anda butuhkan. Mulai dari penjualan, jasa pemasangan, hingga jasa pengamatan.

Jika anda berminat dengan produk total station seperti LEICA TS01 Total Station yang disediakan oleh INSTRUMENTASI GEOTEKNIK INDONESIA, silakan menghubungi kami langsung melalui :