Materi Ellipsoid dan Geoid dalam Ilmu Geodesi
Dalam ilmu geodesi dan pemetaan, kita menggunakan model matematis untuk merepresentasikan bentuk bumi secara lebih terukur. Oleh karena itu, para ahli memperkenalkan konsep ellipsoid dan geoid sebagai dasar dalam perhitungan posisi, koordinat, dan elevasi. Kedua konsep ini memiliki fungsi yang berbeda, namun saling melengkapi dalam praktik survei dan pemetaan.
Pengertian Ellipsoid
Ellipsoid merupakan model matematis berbentuk elips yang diputar pada sumbunya sehingga menyerupai bentuk bumi yang pepat di kutub dan mengembung di khatulistiwa. Para ahli geodesi menggunakan ellipsoid untuk menyederhanakan bentuk bumi agar dapat dihitung secara matematis.
Secara matematis, ellipsoid memiliki dua parameter utama, yaitu:
Sumbu semi-mayor (a), yang merepresentasikan jari-jari bumi di khatulistiwa.
Sumbu semi-minor (b), yang merepresentasikan jari-jari bumi di kutub.
Dengan menggunakan model ini, para surveyor dapat menghitung koordinat lintang, bujur, dan tinggi ellipsoid secara presisi. Selain itu, sistem navigasi satelit seperti Global Positioning System (GPS) juga menggunakan ellipsoid sebagai referensi perhitungan posisi.
Sebagai contoh, banyak sistem pemetaan modern mengacu pada model ellipsoid World Geodetic System 1984 (WGS84). Model ini membantu pengguna GPS memperoleh koordinat global secara konsisten di seluruh dunia.
Pengertian Geoid
Berbeda dengan ellipsoid yang bersifat matematis, geoid merepresentasikan bentuk bumi berdasarkan permukaan equipotensial gravitasi. Dengan kata lain, geoid menggambarkan permukaan laut rata-rata yang diperpanjang ke daratan tanpa dipengaruhi oleh gelombang, arus, maupun pasang surut.
Karena distribusi massa bumi tidak merata, permukaan geoid menjadi tidak beraturan. Oleh sebab itu, geoid tidak berbentuk sederhana seperti ellipsoid. Namun demikian, para ahli menggunakan geoid sebagai referensi tinggi ortometrik (elevasi sebenarnya terhadap permukaan laut rata-rata).
Dengan demikian, ketika surveyor menyebutkan “ketinggian 50 meter di atas permukaan laut,” mereka sebenarnya mengacu pada geoid, bukan ellipsoid.
Perbedaan Ellipsoid dan Geoid
Agar lebih jelas, berikut perbedaan utama antara ellipsoid dan geoid:
Bentuk
Ellipsoid memiliki bentuk matematis yang teratur dan dapat dihitung dengan rumus.
Geoid memiliki bentuk tidak beraturan karena mengikuti variasi gravitasi bumi.
Fungsi
Ellipsoid digunakan untuk perhitungan koordinat horizontal (lintang dan bujur).
Geoid digunakan sebagai referensi tinggi atau elevasi.
Penggunaan di Lapangan
GPS memberikan tinggi terhadap ellipsoid (tinggi elipsoid).
Surveyor mengonversi tinggi tersebut menjadi tinggi terhadap geoid (tinggi ortometrik) agar sesuai dengan elevasi permukaan laut.
Oleh karena itu, dalam pekerjaan survei geodetik, tim teknis harus memahami perbedaan keduanya agar tidak terjadi kesalahan interpretasi data.
Hubungan Ellipsoid, Geoid, dan Tinggi
Dalam praktik pengukuran, kita mengenal hubungan berikut:
H = h – N
Di mana:
H = tinggi ortometrik (terhadap geoid)
h = tinggi ellipsoid (hasil pengukuran GPS)
N = undulasi geoid (selisih antara ellipsoid dan geoid)
Dengan memahami hubungan ini, surveyor dapat mengolah data GNSS menjadi informasi elevasi yang akurat dan sesuai standar teknis.
Pentingnya Memahami Ellipsoid dan Geoid
Pertama, pemahaman tentang ellipsoid membantu surveyor menentukan sistem koordinat secara tepat. Selanjutnya, pemahaman tentang geoid memastikan hasil pengukuran elevasi sesuai dengan kondisi fisik bumi.
Selain itu, dalam proyek infrastruktur seperti pembangunan jalan, jembatan, bendungan, maupun pemetaan topografi, tim teknis harus mengintegrasikan data ellipsoid dan geoid agar desain konstruksi berjalan akurat.
Dengan demikian, ellipsoid dan geoid bukan sekadar konsep teoritis, melainkan fondasi utama dalam ilmu geodesi modern. Setelah Anda mengirimkannya, saya akan langsung mengubahnya menjadi kalimat aktif yang rapi, profesional, dan kaya kata kunci transisi.
