SISTEM KOORDINAT GCS DAN UTM

Untuk menggambarkan permukaan bumi yang berbentuk bola (mendekati

bola/ellipse) ke dalam bentuk peta (gambar 2 dimensi), diperlukan sebuah persamaan

matematis untuk mentransformasikannya. Persamaan matematis ini dikenal sebagai

sistem koordinat. Penggunaan sistem koordinat merupakan ciri khas utama GIS karena

sistem koordinat inilah yang menunjukkan referensi geografis pada data-data GIS.

Dengan kata lain, sistem koordinat merupakan semacam pendekatan dalam

mendefinisikan posisi data-data GIS di atas permukaan bumi. Pada umumnya, di

Indonesia ada dua jenis sistem koordinat yang lazim digunakan yakni Sistem Koordinat

Geografis (Geographic Coordinate System), dan UTM (Universal Transverse Mercator).

Kedua sistem koordinat tersebut menggunakan datum global WGS (World

Geodetic System) 84. Datum global merupakan salah satu pendekatan dalam membuat

permukaan bumi mendekati ellipsesempurna. Dalam kenyataannya, bumi kita ini

tidaklah berbentuk ellipse secara utuh. Oleh karena itu, diperlukan beragam pendekatan

untuk membuat permukaan bola bumi (titik ketinggian nol) mendekatiellipse supaya

sistem koordinat bisa diterapkan.

1.    Sistem Koordinat Geografis (GCS)

Sistem koordinat geografi (GCS) merupakan sistem koordinat digunakan untuk menunjukkan suatu

titik di Bumi berdasarkan garis lintang dan garis bujur. Untuk membagi dunia dalam wilayah

utara dan selatan, maka ditentukan sebuah garis yang tepat berada di tengah, yaitu

garis Equator / Khatulistiwa. Untuk membagi wilayah timur dan barat, maka

ditentukan sebuah garis Prime meridian yang terletak di kota Greenwich (Inggris),

dan perpotongannya bertemu di wilayah laut pasific, yakni memotong kepulauan Fiji.

1. Garis lintang

Dalam geografi, garis lintang adalah garis khayal yang digunakan untuk menentukan lokasi

di Bumi terhadap gariskhatulistiwa (utara atau selatan). Posisi lintang merupakan penghitungan

sudut dari 0° di khatulistiwa sampai ke +90° di kutub utara dan -90° di kutub selatan. Lintang di

sebelah utara khatulistiwa diberi nama Lintang Utara (LU), lintang di sebelah selatan khatulistiwa

diberi nama Lintang Selatan (LS). Lintang Utara dan Lintang Selatan menyatakan

besarnya sudut antara posisi lintang dengan garis Khatulistiwa. Garis Khatulistiwa sendiri adalah

lintang 0 derajat.

Pembagian

Setiap derajat (°) lintang dibagi menjadi 60 menit (‘) (satu menit lintang mendekati satu mil laut atau

1852 meter, yang kemudian dibagi lagi menjadi 60 detik (“). Untuk keakurasian tinggi detik digunakan

dengan pecahan desimal.

1. Garis bujur

Garis bujur yaitu horizontal yang mengukur sudut antara suatu titik dengan titik nol di Bumi

yaitu Greenwich diLondon Britania Raya yang merupakan titik bujur 0° atau 360° yang diterima

secara internasional. Titik di barat bujur 0° dinamakan Bujur Barat sedangkan titik di timur 0°

dinamakan Bujur Timur. Bujur Barat dan Bujur Timur merupakan garis khayal yang menghubungkan

titik Kutub Utara dengan Kutub Selatan bumi dan menyatakan besarnya sudut antara posisi bujur

dengan garis Meridian. Garis Meridian sendiri adalah bujur 0 derajat. 

Garis Bujur menggambarkan lokasi sebuah tempat di timur atau barat Bumi dari sebuah garis utara-

selatan yang disebut Meridian Utama. Longitude diberikan berdasarkan pengukuran sudut yang

berkisar dari 0° di Meridian Utama ke +180° arah timur dan −180° arah barat. Tidak

seperti lintang yang memiliki ekuator sebagai posisi awal alami, tidak ada posisi awal alami untuk

bujur. Pada 1884, Konferensi Meridian Internasional mengadopsi

meridianGreenwich sebagai Meridian utama universal atau titik nol bujur.

Unit satuan dari koordinat GCS yaitu derajat. Garis lintang (latitude) terbagi menjadi dua yakni Lintang

Utara (00 s/d 900)dan Lintang Selatan (00 s/d -900). Garis bujur (longitude) juga terbagi menjadi dua

yakni Bujur Barat (00 s/d 1800) dan Bujur Timur (00s/d -1800). Penulisan koordinat pada GCS

mengikuti kaidah dalam sistem koordinat kartesius yakni x,y dengan titik (0,0) pada perpotongan garis

khatulistiwa dan greenwich. Garis lintang mempresentasikan posisi y dan garis bujur

merepresentasikan posisi x.

Unit satuan GCS bisa juga ditulis dalam DMS (Degree Minute Second) dengan 1 derajat = 60 menit

dan 1 menit = 60 detik. Cara membaca koordinat bujur – lintang yaitu derajat (o), menit

(’) dan detik (”).

Contoh : 10o 21’ 20” LS dibaca 10 derajat 21 menit 20 detik Lintang Selatan.

Jarak dari garis bujur/lintang adalah sebagai berikut :

1o bujur/lintang                   = 111,322 kilometer                = 111.322 meter

1o bujur/lintang                   = 60’ (menit)                           = 3600” (detik)

1’ (menit) bujur/lintang      = 60” (detik)

1’ (menit) bujur/lintang      = 1.885,37 meter

1” (detik) bujur/lintang       = 30,9227 meter

Mencari Koordinat Suatu Tempat di Peta Berdasarkan Koordinat Bujur –

Lintang

1.  Perhatikan dan catat skala peta yang digunakan.

2.  Lakukan perhitungan sederhana berdasarkan skala peta, 1’ atau 1” di peta =

berapa cm.

3.  Pastikan titik atau  lokasi yang akan ditentukan koordinatnya.

4.  periksa garis bantu bujur/lintang terdekat dengan titik tersebut.

5.  gunakan penggaris untuk mempermudah pengerjaan dan penentuan jarak titik.

Memasukkan Koordinat ke Dalam Peta

Jika kita ingin memasukkan  titik suatu daerah ke dalam  peta,  langkah – langkah

yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1.  Perhatikan dan catat  skala peta yang dipergunakan.

2.  Lakukan perhitungan sederhana berdasarkan skala peta, 1’ atau 1” di peta =

berapa cm.

3.  Perhatikan peta, lihat garis bantu bujur – lintang yang ada di peta.

4.  Pastikan bahwa titik koordinat yang kita miliki ada di peta.

5.  periksa garis bantu bujur/lintang terdekat dengan titik tersebut.

6.  gunakan penggaris untuk mempermudah pengerjaan dan penentuan jarak titik.

Contoh :

Diketahui bahwa jarak antar karvak pada peta geografis adalah 37 mm atau 30″

(detik).

Berdasarkan peta diatas, di koordinat berapakah titik 810 P CIMAHI?

digunakan rumus :

Garis bujur tepi kiri/barat (ddº mm’ (ss + n1)” BT = ddº mm’ ss”BT

Garis lintang tepi atas/utara  (ddº mm’ (ss + n2)” LS = ddº mm’ ss”LS

Garis Bujur tepi kiri adalah 107º 30’ 30” BT, dan garis lintang paling dekat adalah

07º 59’ 00” LS

jarak (a) dari garis bujur terdekat adalah 7 mm dan (b) dari garis lintang terdekat

adalah 23 mm.

maka, titik koordinat puncak 810 P CIMAHI berada di :

107º 30’ (30 + n1)” BT = 107º 30’ 35,67” BT

07º 59’ (00 + n2)” LS = 07º 59’ 18,65” LS

jadi, titik 810 P CIMAHI berada di koordinat :

107º 30’ 35,67” BT, 07º 59’ 18,65” LS

Ada beberapa kelebihan dan kekurangan pada kedua sistem koordinat tersebut. Kelebihan dari sistem koordinat geografi adalah dapat menganalisis secara mudah sedangkan Kekurangan dari sistem koordinat geografi adalah tidak dapat menghitung luasan/panjang pada sistem GIS dan jika perhitungan tersebut dilakukan, tinggat error yang dihasilkan pun akan tinggi

2.    Universal Transverse Mercator (UTM)

Berbeda dengan GCS yang mengacu pada bentuk bumi sesungguhnya, UTM tergolong salah satu

jenis sistem koodinat proyeksi. Artinya, UTM tidak mengacu pada bentuk bumi yang bulat, melainkan

mengacu pada bentuk bumi yang datar/planar melalui proyeksi tertentu. Sistem koordinat UTM

memproyeksikan bumi ke dalam bentuk tabung dalam satuan meter.

Proyeksi dilakukan antar garis bujur setiap 60. Setiap daerah yang dibatasi oleh garis bujur sejauh

60 ini disebut zone UTM. Dengan demikian mengacu pada bentuk bumi bulat sempurna (3600),

terdapat 60 zona UTM di dunia. Zona 1 dimulai dari 1800 Bujur Barat (BB) hingga 1740 BB, zona 2

dari 1740 BB hingga 1680BB, terus ke arah timur hingga zona 60 yang dimulai dari 1740 Bujur Timur

(BT) hingga 1800 BT.  Secara keseluruhan terdapat 120 zona UTM didunia karena tiap zona yang ada

dibagi lagi menjadi bagian utara (north) garis khatulistiwa dan bagian selatan (south) garis

khatulistiwa.

 Setiap zona UTM memiliki sistem koordinat sendiri dengan titik nol sejati pada perpotongan antara

meridian (garis bujur) sentralnya dengan ekuator. Untuk menghindari koordinat negatif, meridian

tengah diberi nilai awal absis (x) 500.000 meter. Untuk zona yang terletak di bagian selatan ekuator

(LS), juga untuk menghindari koordinat negatif, ekuator diberi nilai awal koordinat (y) 10.000.000

meter. Sedangkan untuk zona yang terletak di bagian utara ekuator, ekuator tetap memiliki

nilai koordinat 0 meter (Prahasta, 2001:129). 

Khusus untuk wilayah Indonesia, terdapat 9 zona UTM yang dimulai dari meridian 900 BT hingga

meridian 1440 BT dengan batas paralel (lintang) 110 Lintang Selatan (LS) hingga 60 Lintang Utara

(LU). Dengan demikian, wilayah Indonesia dimulai dari zona 46 (meridian sentral 930 BT) hingga zona

54 (meridian sentral 1410 BT). 

Pembagian Zona Dalam Koordinat UTM

Seluruh wilayah yang ada di permukaan bumi dibagi menjadi 60 zona bujur. Zona 1 dimulai dari

lautan teduh (pertemuan antara garis 180 Bujur Barat dan 180 Bujur Timur), menuju ke timur dan

berakhir di tempat berawalnya zona 1. Masing-masing zona bujur memiliki lebar 6 (derajat) atau

sekitar 667 kilometer. Garis lintang UTM dibagi menjadi 20 zona lintang dengan panjang masing-

masing zona adalah 8 (derajat) atau sekitar 890 km. Zona lintang dimulai dari 80 LS - 72 LS diberi

nama zona C dan berakhir pada zona X yang terletak pada koordinat 72 LU - 84 LU. Huruf (I) dan (O)

tidak dipergunakan dalam penamaan zona lintang. Dengan demikian penamaan setiap zona UTM

adalah koordinasi antara kode angka (garis bujur) dan kode huruf (garis lintang). Sebagai contoh

kabupaten Garut terletak pada zona 47M dan 48M, Kabupaten Jember terletak di zona 49M. 

Sistem UTM (Universal Transvers Mercator) dengan system koordinat WGS 84 sering digunakan

pada pemetaan wilayah Indonesia. UTM menggunakan silinder yang membungkus ellipsoid dengan

kedudukan sumbu silindernya tegak lurus sumbu tegak ellipsoid (sumbu perputaran bumi) sehingga

garis singgung ellipsoid dan silinder merupakan garis yang berhimpit dengan garis bujur pada

ellipsoid.

Pada system proyeksi UTM didefinisika posisi horizontal dua dimensi (x,y) menggunakan proyeksi

silinder, transversal, dan conform yang memotong bumi pada dua meridian standart. Seluruh

permukaan bumi dibagi atas 60 bagian yang disebut dengan UTM zone. Setiap zone dibatasi oleh

dua meridian sebesar 6° dan memiliki meridian tengah sendiri. Sebagai contoh, zone 1 dimulai dari

180° BB hingga 174° BB, zone 2 di mulai dari 174° BB hingga 168° BB, terus kearah timur hingga

zone 60 yang dimulai dari 174° BT sampai 180° BT. Batas lintang dalam system koordinat ini adalah

80° LS hingga 84° LU. Setiap bagian derajat memiliki lebar 8 yang pembagiannya dimulai dari 80° LS

kearah utara. Bagian derajat dari bawah (LS) dinotasikan dimulai dari C,D,E,F, hingga X (huruf I dan

O tidak digunakan). Jadi bagian derajat 80° LS hingga 72° LS diberi notasi C, 72° LS hingga 64° LS

diberi notasi D, 64° LS hingga 56° LS diberi notasi E, dan seterusnya.

kelebihan dari sistem proyeksi adalah lebih detail karena satuannya meter sehingga luasannya bisa dihitung dengan mudah. , sedangkan kekurangan dari sistem proyeksi adalah karena satuan yang digunakan adalah meter sehingga hanya bisa menganalisis satu kawasan saja.

Universal Transverse Mercator (UTM) merupakan sistem proyeksi yang digunakan secara

nasional di wilayah Indonesia. Berikut ini akan dijelaskan alasan mengapa sistem UTM

dipakai :

a.      Kondisi geografi negara Indonesia membujur disekitar garis khatulistiwa atau garis

lintang equator dari barat sampai ke timur yang relative seimbang.

b.       Untuk kondisi seperti ini, sistem proyeksi Tansverse Mecator/ Silinder Melintang Mecator

adalah paling ideal (memberikan hasil dengan distorsi mnimal).

c.       Dengan pertimbangan kepentingan teknis maka akan dipilih sisatem proyeksi Universal

Transverse Mecator yang memberikan batasan luasan bidang  antara dua garis bujur dan

ellipsoide yang dinyatakan sebagai zone.

Keuntungan dan kerugian menggunakan system Universal Transverse Mercator (UTM)

yaitu :

1.       Keuntungan:

a. Proyeksi simetris selebar 6° untuk setiap zone.

b. Transformasi koordinat dari zone ke zone dapat dikerjakan dengan rumus yang sama

     untuk setiap zone di seluruh dunia.

c.  Distorsi berkisar antara - 40 cm/ 1.000 m dan 70 cm/ 1.000 m.

2.       Kerugian :

a.       Karena pembesaran jarak dan konvergensi meridian (Konvergensi Meridian adalah

ukuran lembar peta dan cara menghitung titik sudut lembar peta UTM) maka unsur ini

harus diperhatikan dalam perhitungan.

b.  Walaupun satu derajat bagian meliputi daerah luas akan tetapi masih dibutuhkan

hitungan-hitungan pemindahan bagian derajat, menjadi tidak praktis.

c.    Konvergensi meridian pada jarak 15 km maksimum dapat mencapai lebih kurang 150

meter.

Perbedaan Koordinat Geografi Dan UTM1. Perbedaan Koordinat UTM dan Geografi/GeodetikDalam GIS ada 2 sistem koordinat yang biasa digunakan, yaitu1. Koordinat GeografiKoordinat Geografi pada Proyeksi UTM mempunyai referensi Posisi Acuan dan arah yang sama yaitu Titik Pusat Proyeksi untuk posisi dan arah utara Grid di Meridian Pusat sebagai arah acuan. Permasalahan yang timbul adalah :1. SATUAN (unit) . Besaran Pada Koordinat Geografi dinyatakan dalam besaran sudut (derajat), besaran pada Koordinat UTM dinyatakan besaran panjang (meter).

2. Bidang persamaan, pada Koordinat geografi dinyatakan sebagai permukaan Elipsoid, sedang bidang persamaan UTM merupakan bidang datar.2. UTM (Universal Transverse Mercator)Pada Proyeksi UTM, sistim koordinat yang digunakan adalah Orthmetrikl 2 Dimensi, dengan satuan mete,r kesepakatan posisi titik Acuan berada di pusat proyeksi yaitu perpotongan proyeksi garis Meridian Pusat pada Zone tertentu dengan lingkaran Equator dan di-definisikan sebagai :N(orth) : 10,000,000 mE(ast) : 500,000 m