Post on 28-Jun-2015
PENGUKURAN GRAVITI
Pengukuran dan ciri-ciri medan graviti bumi dapat digunakan di dalam penentuan bentuk
fizikal bumi. Ianya digunakan dengan gabungan maklumat pengukuran arka bumi, di mana
penentuan saiz bumi dapat ditentukan.
Graviti yang dimaksudkan dalam konteks geodesi fizikal ialah kuasa hasil daripada gabungan
daya tarikan bumi ( gravity jisim bumi ) dan kuasa mengempar ( halaju memusat ) disebabkan
oleh putaran bumi yang bertindak ke atas sesuatu jisim yang terletak di permukaan bumi.
Nilai graviti sebenarnya dipengaruhi oleh susunan dan taburan jisim seta putaran bumi yang
sentiasa berubah-ubah mengikut masa. Nilai purata graviti bumi (g) ialah 980 unit gal di mana
1 gal bersamaan dengan 1cms-2
Pengukuran gravity dapat dibahagikan kepada dua jenis yang utama iaitu Gravity Mutlak dan
Gravity Relatif. Salah satu daripada cara-cara pengukuran Gravity Mutlak ialah dengan
menggunakan kaedah Sakuma.
Graviti ialah daya atau tarikan yang terhasil oleh tarikan universal bumi dan tarikan (centrifugal)
mengempar hasil dari putaran bumi. Kekuatan daya tarikan graviti bergantung kepada kedudukan
dan masa. Dengan mengukur taburan tarikan graviti dan perubahannya mengikut masa, bentuk
dan saiz bumi dapat ditentukan.
Pengukuran gravity dilakukan bertujuan untuk:
a. Anggar pembinaan di bawah tanah.
b. Kaji aktiviti seismik dan gunung berapi.
c. Siasat keanjalan dan kekentalan bumi.
Tujuan pengukuran medan graviti adalah untuk penentuan geoid tempatan bagi
membolehkan penurunan pengukuran geodetik dari permukaan bumi ke ellipsoid rujukan. Selain
itu ia juga digunakan untuk penentuan pembetulan ortometrik yang digunakan dalam pengukuran
aras jitu supaya ketinggian ortometrik dapat dihitung. Ia juga bleh digunakan untuk carigali bahan
mineral, pengukuran pasang surut bumi, pergerakan kerak bumi dan juga mengesan perubahan
pada pemalar graviti.
HUKUM NEWTON
Mengikut hukum kegravitian semesta yang dikemukakan oleh Newton, wujudnya suatu
daya tarikan di antara objek-objek berjisim dalam alam semesta. Daya tarikan ini dikenali sebagai
daya tarikan gravity. Daya tarikan gravity di antara dua jisim m1 dan m2 yang dipisahkan sejauh
suatu jarak r adalah
a. Berkadar langsung kepada m1 x m2, iaitu F ∞ m1m2
b. Berkadar langsung kepada r², iaitu F ∞ 1/ r²
Daya tarikan graviti F ∞ 1
m1m2
atau F = G m1m2
r²
Formula asas,
F = G m1m2 / r² dimana
F = daya atau tarikan graviti, unit gals
m1m2 = badan atau objek berjisim
r = jarak antara objek
G = Pemalar Graviti Newton
3.1.6.1 PENGUKURAN GRAVITI DI LAPANGAN
Terdapat dua kaedah yang boleh dilakukan bagi pengukuran graviti dilapangan iaitu:
I. Kaedah Absolut ( Graviti Mutlak)
Kaedah ini boleh dilakukan dengan menggunakan alat FG5 Absolute Gravimeter. Ia
ditubuhkan sebagai rujukan bagi kerja-kerja berkaitan gravity dan kajian saintifik. Pada tahun
2003, JUPEM telah mewujudkan stesen rujukan Graviti Mutlak bagi Semenjung Malaysia yang
bertempat di JUPEM Kuala Lumpur, Sabah di Universiti Malaysia Sabah dan Sarawak yang
bertempat di Universiti Malaysia Sarawak. Ia dihasilkan dengan kerjasama dari pakar Jepun
(Univ. of Osaka) dan Geographical Survey Institute (GSI) Japan. Perisian Microsoft MS
DOS 4.0 dan Perisian Pilihan Microsoft FORTRAN Compiler ver.5.0 serta Microsoft
Assembly Language MASM ver. 6.0 telah digunakan didalam kerja- kerja pemprosesan
data.
F = G m1 m2
r 2
r
m1
m2
z
x y
Terdapat lima bacaan yang akan direkod semasa cerapan dilakukan iaitu:
a) Bilangan jatuhan setiap set
b) Sela masa antara jatuhan
c) Bilangan set bagi setiap sesi
d) Sela masa antara set
e) Waktu permulaan sesi
II. Kaedah Relatif
Kaedah ini digunakan untuk membuat pengukuran graviti terrestrial. Pengukuran gravity
terbahagi kepada 3 kelas iaitu Tertib Pertama, Kedua dan Ketiga di mana ia mempunyai
tikaian-tikaian tertentu. Alat yang digunakan untuk menjalankan pengukuran graviti ialah
gravimeter. Model alat gravimeter yang digunakan di JUPEM adalah G888 LaCoste &
Romberg.
KELAS PENGUKURAN GRAVITI RELATIF
1. UKURAN GRAVITI TERTIB PERTAMA
a. Bertujuan untuk mewujudkan Jaringan Graviti Semenanjung Malaysia, Sabah dan
Sarawak sebagai kawalan kerja-kerja graviti dari Tertib Pertama kepada tertib yang lebih
rendah
b. Kejituan yang ditetapkan ialah 30µgal (µ = mikro)
c. Jarak antara stesen adalah antara 20 ke 40km
d. Stesen-stesen yang dipilih merupakan Tanda Aras Piawai (SBM) atau tanda-tanda yang
stabil, kekal dan selamat
e. Bacaan cerapan dibuat secara ulang-alik (reciprocal)
f. 3 bacaan perlu direkodkan ke dalam buku kerjaluar
g. Setiap loop (gelung) perlu mengandungi sekurang-kurangnya 5 stesen atau lebih
h. Terdapat lebih kurang 180 stesen graviti tertib pertama di Semenanjung
Malaysia(termasuk di Thailand & Singapura), 38 di Sarawak, 88 di Sabah dan 8 di Labuan.
2. UKURAN GRAVITI TERTIB KEDUA
a. Bertujuan mendapatkan taburan stesen graviti yang lebih padat untuk tujuan hitungan
pembetulan ortometrik ukuran aras jitu
b. Kejituan yang ditetapkan ialah 50µgal
c. Jarak antara stesen adalah antara 5km bagi kawasan ketinggian < 100m dan setiap 1km
bagi kawasan > 100m dari aras purata laut
d. Stesen-stesen dibuat di atas tanda-tanda aras (BM)
e. Bacaan dibuat secara ulang alik (reciprocal)
110 111 112 113 114 115 116 117 118 119
1
2
3
4
5
6
7
JARING AN STESEN G RAVITI TERTIB PERTAM A D I SABAH & SARAW AK
100 101 102 103 104
JAR IN G AN STESEN G R AVITI TER TIB PER TAM A SEM EN AN JU N G M ALAYSIA
2
3
4
5
6
7
110 111 112 113 114 115 116 117 118 119
JARING AN G RAVITI TERTIB KEDUA SABAH & SARAW AK
1
2
3
4
5
6
7
3. UKURAN GRAVITI TERTIB KETIGA
a. Bertujuan untuk mendapatkan nilai-nilai anomali graviti ´free air´ bagi sesuatu kawasan
b. Kejituan yang ditetapkan ialah antara 100µgal - 150µgal
c. Jarak taburan stesen adalah satu stesen bagi setiap 5km˝
d. Pengukuran Tertib Ketiga juga dikenali sebagai pengukuran peringkat kawasan di mana
ukuran dibuat secara taburan atau dalam lingkungan jarak tertentu (berdasarkan jarak
diameter)
e. Pengukuran dimulakan dan diakhiri di stesen Tertib Pertama atau Tertib Kedua
PERLAKSANAAN PENGUKURAN GRAVITI
Perancangan awal
Persediaan kerjaluar
KerjaluarMemproses Data
Hitungan akhir dan Pelarasan
Hasil / Output disimpan ke dalam Database