CORPORATE SOCIAL RESPONSIBLE
LAPORAN
PENENTUAN ARAH KIBLAT MASJID SYUHADA
PERUMAHAN BEJI PERMAI, DEPOK
PT. Mahakarya Geo Survey
1
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ..................................................................................................................................................... 1
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................................................... 2
DAFTAR TABEL .............................................................................................................................................. 2
1. PENDAHULUAN ..................................................................................................................................... 3
1.1 Latar Belakang ............................................................................................................................... 3
1.2 Batasan Masalah ........................................................................................................................... 3
1.3 Tujuan ........................................................................................................................................... 3
2. DETAIL PROJEK ...................................................................................................................................... 4
2.1 Lokasi ............................................................................................................................................ 4
2.2 Parameter Geodetic ...................................................................................................................... 4
3. DASAR TEORI ......................................................................................................................................... 6
3.1 Global Positioning System ............................................................................................................. 6
3.2 Konvergensi Meridian ................................................................................................................... 7
3.3 Theodolit ....................................................................................................................................... 8
4. PENGOLAHAN DATA ............................................................................................................................. 9
LAMPIRAN ................................................................................................................................................... 13
2
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Lokasi Pengukuran dan Pengamatan .......................................................................................... 4
Gambar 2. Transformasi Koordinat............................................................................................................... 5
Gambar 3. Jenis GPS Geodetic (a) Trimble 4000ssi, (b) Trimble 4700 .......................................................... 7
Gambar 4. Sistem koordinat Grid dan Gratikula ........................................................................................... 7
Gambar 5. Theodolit ..................................................................................................................................... 9
Gambar 6. Baseline pengamatan DGPS ...................................................................................................... 10
Gambar 7. Pengamatan GPS ....................................................................................................................... 10
Gambar 8. Sudut jurusan hasil pengolahan ................................................................................................ 10
Gambar 9. Transformasi Koordinat Kakbah ................................................................................................ 11
Gambar 10. Sudut jurusan antara Kakbah dan Titik B di Masjid Syuhada .................................................. 12
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Detail Parameter Geodetic .............................................................................................................. 4
3
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Presisi arah kiblat kerap menjadi persoalan serius. Untuk meminimalisasi kesalahan tersebut,
dibutuhkan kombinasi antara ilmu falak dan perangkat penentu posisi. Salat yang merupakan ibadah
wajib bagi kaum muslim memiliki tata cara tersendiri. Salah satunya ialah menghadap kiblat, yakni arah
yang merujuk pada lokasi Kakbah di Masjidil Haram, Mekah, Arab Saudi. Ketika umat Islam dj belahan
dunia manapun menjalankan salat, seluruh anggota tubuh dihadapkan ke arah Kakbah.
Namun, pada praktiknya, penentuan arah kiblat itu belum tentu 100 persen tepat menghadap Kakbah.
Kakbah merupakan bangunan berukuran 12 x 10,5 x 15 meter yang berjarak 8.000 kilometer dari
Indonesia. Perbedaan jarak antara daerah-daerah di dunia dengan Mekah menjadikan penentuan arah
kiblat sering kali melenceng.
Penentuan arah kiblat dilakukan melalui mekanisme ilmiah, bisa melalui cara melihat posisi rasi bintang,
bayangan matahari, arah matahari terbenam, dan perhitungan segitiga bola, maupun dengan
menggunakan peralatan modern. Apabila suatu wilayah jaraknya cukup jauh dari lokasi Kakbah, seperti
halnya Indonesia, maka penentuan arah kiblat bisa menggunakan ilmu perhitungan falak atau astronomi
dengan dibantu alat modern seperti kompas, Global Positioning System (GPS), atau theodolit.
1.2 Batasan Masalah
1. Akusisi data bujur dan lintang menggunakan GPS Geodetik. Diolah menggunakan Software
Trimble Geomatics Officeb(TGO).
2. Pengukuran arah kiblat di lokasi Masjid Syuhada menggunakan Electronic Total Station.
1.3 Tujuan
Tujuan dari pengukuran ini adalah menentukan arah kiblat menggunakan ilmu surveying.
4
2. DETAIL PROJEK
2.1 Lokasi
Lokasi pengukuran kiblat dilakukan di Masjid Syuhada Perumahan Beji Permai, Depok, Jakarta.
Gambar 1. Lokasi Pengukuran dan Pengamatan
2.2 Parameter Geodetic
Didalam setiap proses pengukuran dan pengamatan , parameter datum dan proyeksi yang digunakan
adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Detail Parameter Geodetic
Survey Datum
Spheroid / Datum WGS84 / IRTF97 epoch 1999.6 (WGS84)
Semi-Major Axis (a) 6 378 137.000 m
First Eccentricity Squared (e2) 0.006 694 380 07
Inverse Flattening (1/f) 298.257 223 563
Satellite Datum
Spheroid / Datum WGS84 / IRTF97 epoch 1999.6 (WGS84)
5
Semi-Major Axis (a) 6 378 137.000 m
First Eccentricity Squared (e2) 0.006 694 380 07
Inverse Flattening (1/f) 298.257 223 563
Projection Parameters
Projection / Zone UTM (Universal Transverse Mercator)
Zone 48 S
Central Meridian 105O East
Latitude of Origin 00° 0’ 0” North
False Easting (FE) 500,000 m
False Northing (FN) 10,000,000 m
Scale Factor on CM 0.999600
Unit of measurement International meter
Parameter diatas digunakan juga sebagai acuan dalam melakukan perhitungan dan transformasi
koordinat.
Gambar 2. Transformasi Koordinat
6
3. DASAR TEORI
Cara Menentukan Kunci terpenting dalam mengukur arah kiblat ialah mengetahui koordinat Kakbah dan
koordinat lokasi yang akan dihitung arah kiblatnya. Koordinat Kakbah berada di 21 derajat 25 menit
21.05 detik Lintang Utara (LU) dan 39 derajat 49 menit 34.5 detik Bujur Timur (BT). Satuan menit dan
detik itu bukan satuan waktu melainkan satuan sudut.
Untuk dapat menentukan arah kiblat dengan ilmu surveying..diperlukan koordinat titik Kakbah dan
minimal 2 titik yang menjadi titik referensi penentuan arah kiblat mewakili data lintang dan bujur. Titik-
titik referensi ini diperoleh melalui pengukuran GPS dengan menggunakan Metode pengamatan
Diffirential GPS (DGPS). Dilakukan pengamatan 3 baseline dengan metode DGPS ini. Yang hasil akhirnya
berupa tiga buah koordinat titik referensi.
Setelah semua data didapatkan, maka perhitungan yang diutamakan ialah mencari berapa besar nilai
paling presisi untuk sudut jurusan dari titik B ke Titik A. Sudut jurusan atau azimuth adalah sudut yang
dibentuk antara dua buah titik terhadap arah Utara Bumi. Dengan mengetahui sudut jurusan ini, maka dapat
diketahui pula akhirnya arah utara bumi.
3.1 Global Positioning System
GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan
dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi
serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca,
bagi banyak orang secara simultan. Saat ini
GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut
informasi tentang posisi, kecepatan, percepatan ataupun waktu yang teliti. GPS dapat memberikan
informasi posisi dengan ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter (orde nol) sampai dengan puluhan
meter.
7
Prinsip penentuan posisi dengan GPS yaitu menggunakan metode reseksi jarak, dimana pengukuran
jarak dilakukan secara simultan ke beberapa satelit yang telah diketahui koordinatnya. Pada pengukuran
GPS, setiap epoknya memiliki empat parameter yang harus ditentukan : yaitu 3 parameter koordinat
X,Y,Z atau L,B,h dan satu parameter kesalahan waktu akibat ketidaksinkronan jam osilator di satelit
dengan jam di receiver GPS. Oleh karena diperlukan minimal pengukuran jarak ke empat satelit.
( a )
( b )
Gambar 3. Jenis GPS Geodetic (a) Trimble 4000ssi, (b) Trimble 4700
3.2 Konvergensi Meridian
Bila dalam suatu peta terdapat dua sistem koordinat yaitu Grid dan Gratikula, maka di dapat gambaran
sebagai berikut:
Gambar 4. Sistem koordinat Grid dan Gratikula
Antara system koordinat Grid dan gratikua (N,E) dengan system korrdinat geodetic (lintang dan bujur)
dalam satu posisi yang sama memiliki penyimpangan sumbu kordinat (sumbu Y) terhadap garis
Meridian. Penyimpangan tersebut disebut Konvergensi Meridian. Hal ini menyatakan bahwa
8
kedudukan Kutub Utara Bumi (Kutub Utara Geografik) dengan Kutub Utara Peta (Grid) berbeda atau
tidak berada pada satu titik yang sama. Arah garis yang digunakan untuk menentukan kedudukan Kutub
Utara peta dinyatakan oleh koordinat peta (sumbu Y).
Nilai dari konvergensi meridian dapat negated ataupun positif. Nilai negative menunjukkan bahwa Utara Grid
berada disebelah kiri Utara Bumi. Nilai positif menunjukkan bahwa Utara Grid berada disebelah kanan Utara Bumi.
Perhitungan konvergensi meridian merupakan factor yang harusdiperhitungkan untuk menentukan sudut/arah
kiblat.
3.3 Theodolit
Theodolite adalah alat untuk mengukur dua buah sudut vertikal dan horisontal, seperti yang digunakan
dalam jaringan segitiga. Theodolite merupakan alat utama dalam survei dan pekerjaan teknis, terutama
pada pekerjaan pengukuran tanah, tetapi theodolites sudah disesuaikan untuk keperluan khusus lainnya
seperti dalam bidang peluncuran roket meteorologi dan teknologi lainnya. Theodolite modern terdiri
dari teleskop yang dapat bergerak dalam dalam dua sudut (axis) bersamaan yang tegak lurus atau
trunnion sumbu horisontal, dan sumbu vertikal. Ketika teleskop terarah pada obyek yang dikehendaki,
maka sudut dari tiap-tiap axis dapat diukur dengan tepat, biasanya pada skala arcseconds.
9
Gambar 5. Theodolit
4. PENGOLAHAN DATA
Pengamatan GPS yang dilakukan adalah pengamatan 3 baseline dari 3 buah titik secara Differensial (DGPS), yaitu
baseline AB, AC, dan CB. Tiga buah baseline ini merupakan kerangka jaringan saling mengkoreksi dan saling terikat
dalam menentukan koordinat masing-masing titik.Setelah akusisi data selesai, pengolahan data post-processing
(pasca akusisi) dilakukan menggunakan software Trimble Geomatics Office (TGO). Dengan TGO kita dapat
menseleksi sinyal satelit yang layak, meninjau data-data sinyal satelit yang mungkin memiliki kesalahan diluar
toleransi derajat kepercayaan (95% confidence level). Data-data satellite yang telah ditinjau dan diseleksi yang
nantinya akan digunakan dalam proses perhitungan koordinat.
Detail mengenai proses-proses pengolahan data GPS di TGO terlampir dalam laporan ini.
10
Gambar 6. Baseline pengamatan DGPS Gambar 7. Pengamatan GPS
Hasil dari pengolahan data TGO berupa Koordinat dan sudut jurusan antara masing-masing titik. Dengan
mengetahui salah satu sudut jurusan, maka arah Utara Bumi dapat diketahui menggunakan Theodolit. Sama
halnya dengan arah kiblat yang dapat kita tentukan andaikan arah utara bumi telah diketahui.
Gambar 8. Sudut jurusan hasil pengolahan
Dengan diketahuinya sudut jurusan antar titik referensi sekitar Masjid Syuhada, maka arah utara
ataupun arah kiblat yang sebenarnya pun dapat ditentukan dengan lebih akurat. Kakbah merupakan
objek geografis bumi yang memiliki koordinat unik, koordinat kakbah yang diketahui masih merupakan
koordinat geodetic (lintang dan bujur). Koordinat geodetic kakbah selanjutnya harus ditransformasi
kedalam koordinat Grid dan gratikula.
α
11
Parameter tercantum dalam tabel 1 menjadi acuan utama transformasi koordinat. Sedangkan dalam hal
penentuan sudut jurusan terhadap Kakbah, nilai dari konvergensi meridian harus diperhitungkan.
Koordinat Kakbah setelah ditransformasi menggunakan Coordinate Calculator adalah 14769502.749 N; -
7473439.835 E dengan Azimut 295˚10’21.72492”
Nilai konvergensi untuk Masjid Syuhada adalah -0˚12’01.97388”. Maka arah/sudut antara Kakbah, Titik B
dan Utara Bumi adalah Azimut Kakbah - Nilai konvergensi, yaitu 295˚22’23.69880” (arah Kiblat/ sudut β).
Gambar 9. Transformasi Koordinat Kakbah