Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 1

Modul 4

PENGOLAHAN AWAL DATA GRAVITASI

Untuk dapat melakukan interpretasi, maka data hasil pengukuran lapangan perlu

diolah. Pengolahan data gravitasi adalah untuk mencari perbedaan harga gravitasi dari satu

titik ke titik yang lain di suatu tempat yang disebabkan oleh massa batuan yang terdapat di

kulit terluar bumi di bawah permukaan daerah penelitian. Dalam pengolahan data metode

gravitasi dimulai dari data mentah kemudian dilanjutkan dengan :

1. Konversi ke Harga mgal

Untuk mendapatkan harga pembacaan dalam satuan mgal (10-3 cm s-2) maka harga

pembacaan dari gravitymeter harus dikonversikan terlebih dahulu ke harga milligal dengan

menggunakan tabel konversi. Hal ini dilakukan karena besar nilai yang ditampilkan oleh

gravitymeter belum mempunyai satuan dan untuk setiap model gravitymeter mempunyai

tabel konversi yang berlainan tergantung spesifikasi model alat tersebut. Pada gravitymeter

Lacoste & Romberg model G-1118 yang dilengkapi dengan sistem umpan balik elektronik.

Rumus konversi ke harga milligal yaitu :

Gs = [ Gm + ( F x 0.001029411)] milligal (4-1)

dimana : Gs = g bacaan dalam satuan mgal.

Gm = g bacaan skala x konstanta konversi (table konversi)

F = pembacaan feed back dalam mvolt.

2. Koreksi Pengaruh Pasang Surut

Untuk menghilangkan pengaruh yang timbul akibat benda-benda langit khususnya

bulan dan matahari maka untuk memperoleh percepatan gravitasi yang akurat, data hasil

pengukuran perlu dikoreksi terlebih dahulu. Besarnya koreksi pasang surut ini dihitung

menggunakan program komputer berdasarkan perumusan yang diberikan oleh Longman

(1969, persamaan 4-2).

(4-2)

Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 2

Koreksi pasang surut ini selalu ditambahkan.

GST = Gs + T (4-3)

dimana :

GST = pembacaan percepatan gravitasi dalam miligal terkoreksi pasang surut.

Gs = pembacaan percepatan gravitasi setelah dikonversikan ke harga milligal.

T = koreksi pasang surut (milligal).

3. Koreksi Tinggi Alat

Yang dimaksud dengan tinggi alat adalah jarak antara permukaan atas gravitymeter

dengan titik ukur posisi (gambar 4.1). Adapun tujuan dilakukan koreksi tinggi alat adalah agar

pembacaan gravitasi di setiap titik pengukuran mempunyai posisi ketinggian yang sama

dengan titik pengukuran dari hasil data GPS. Koreksi tinggi alat ini selalu ditambahkan :

GSTH = GST + 0.308765 h (4-4)

dimana :

GSTH = pembacaan percepatan gravitasi terkoreksi pasang surut dan tinggi alat (mgal)

GST = pembacaan percepatan gravitasi dalam mgal terkoreksi pasang surut

H = tinggi alat (meter)

Gambar 4.1. Tinggi alat (h) pada pengukuran dengan gravitymeter.

4. Koreksi Drift

Karena adanya penyimpangan dan guncangan pada alat sewaktu pengukuran dan

dalam perjalanan memungkinkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut.

Pergeseran titik nol ini disebut drift, dan besarnya adalah sebagai fungsi waktu. Koreksi drift

dilakukan dengan mengadakan pembacaan ulang pada titik ikat dalam satu loop, sehingga

dapat diketahui penyimpangannya (lihat gambar 4.2). Besarnya koreksi drift pada tiap-tiap

stasiun dapat dirumuskan sebagai berikut :

Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 3

SoPu

SoP

Sotu

Sot

Sot

1St

1SD

SoPu

SoP

Sotu

Sot

Sot

2St

2SD

SoPu

SoP

Sotu

Sot

Sot

3St

3SD

dst (4-5)

dimana : 1S

D = koreksi drift pada stasiun S1

1S

t = waktu pembacaan pada stasiun S1

Sot = waktu pembacaan pada stasiun S0

uSo

t = waktu pembacaan ulang (looping) pada stasiun S0

uSo

P = pembacaan gravimeter ulang (looping) pada stasiun S0

So

P = pembacaan gravimeter pada stasiun S0

Koreksi drift ini selalu dikurangkan terhadap pembacaan gravitymeter.

DSTH

GSTHD

G (4-6)

dengan :

STHDG = G bacaan dalam milligal setelah dikoreksi pasut, tinggi alat dan drift

STHG = G bacaan dalam milligal setelah dikoreksi pasut dan tinggi alat

D = koreksi drift (milligal)

Gambar 4.2. Proses looping untuk koreksi drift.

Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 4

5. Harga Gravitasi Pengamatan (g0bs)

Perhitungan gravitasi observasi melalui beberapa tahapan yaitu konversi nilai bacaan

gravitymeter ke harga miligal dan direduksikan dengan koreksi tinggi alat, koreksi pasang

surut, dan koreksi drift. Dari harga yang telah terkoreksi tersebut kemudian diikatkan pada

Regional Base Station, sehingga diperoleh percepatan gravitasi observasi. Pada penelitian

ini harga observasi penelitian diikatkan di Hotel Ambarukmo Yogyakarta.

g observasi = g ikat + (GSTHD – GSTHD ikat) (4-7)

dimana :

GSTHD = G bacaan dalam miligal setelah dikoreksi pasut, tinggi alat dan drift.

GSTHD ikat = G bacaan dalam miligal setelah dikoreksi pasut, tinggi alat dan drift pada

titik ikat.

6. PROGRAM PASANG SURUT (Longman, 1959)

Nilai gravitasi di bumi dipengaruhi oleh adanya gaya tarik menarik bumi dengan

benda-benda langit khususnya dengan matahari dan bulan, sehingga nilai gravitasi bumi

akan berubah secara temporal sebagai fungsi waktu. Data hasil pengukuran di lapangan

perlu dikoreksi untuk menghilangkan pengaruh efek pasang surut tersebut. Koreksi terhadap

efek ini disebut koreksi pasang surut. Koreksi pasang surut akibat gaya tarik benda-benda

langit dihitung dengan menggunakan rumus (4-2).

Program yang digunakan dalam perhitungan koreksi pasang surut disebut program

Pasut dalam bahasa fortran. Masukkan dalam program ini adalah :

1. Data posisi (lintang dan bujur titik ukur) serta elevasi (ketinggian) titik ukur

2. Jeda waktu data pasang surut (dalam jam dan menit)

3. Waktu pengambilan data gravitasi (tanggal, bulan dan tahun pengambilan data).

Keluaran dari program Pasut tersebut sudah merupakan data pasang surut sebagai

fungsi waktu dalam mikrogal. Data keluaran merupakan data pasang surut dari jam 00:00

sampai dengan jam 23:59 sesuai dengan waktu pengambilan data yang telah ditentukan.

Contoh hasil perhitungan data pasang surut dengan menggunakan program pasut pada titik

ikat gravitasi di Mlonggo tanggal 24 Juli 2005 dengan masukan jeda waktu data pasang surut

6 menit :

Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 5

COMPUTATION OF VERTICAL TIDAL ACCELERATION STATION LONGITUDE -110.DEG -42.' STATION LATITUDE -6.DEG -30.' STATION HIGHT 40.000M TIMESTEP 0.000H 6.000MIN START : 24. 7. 2005 END : 24. 7. 2005 START : 205.0 END : 206.0 NUMBER OF VALUES : 240 ALL VALUES IN (MYCGAL) * 1.00000

-66,2 -68,1 -69,7 -71,0 -72,1 -72,8 -73,3 -73,5 -73,4 -73,0

-72,3 -71,4 -70,2 -68,7 -67,0 -65,0 -62,7 -60,3 -57,5 -54,6

-51,4 -48,1 -44,5 -40,7 -36,8 -32,7 -28,4 -24,0 -19,5 -14,9

-10,1 -5,3 -0,3 4,7 9,7 14,8 19,9 25,0 30,2 35,3

40,3 45,4 50,4 55,3 60,1 64,9 69,5 74,0 78,4 82,7

86,8 90,8 94,6 98,2 101,6 104,8 107,8 110,6 113,2 115,6

117,7 119,6 121,3 122,7 123,9 124,8 125,5 126,0 126,1 126,1

125,8 125,2 124,4 123,3 122,0 120,5 118,7 116,7 114,5 112,1

109,4 106,6 103,6 100,3 96,9 93,4 89,6 85,8 81,7 77,6

73,3 69,0 64,5 59,9 55,3 50,6 45,9 41,2 36,4 31,6

26,8 22,0 17,2 12,5 7,9 3,3 -1,3 -5,7 -10,0 -14,3

-18,4 -22,3 -26,2 -29,9 -33,4 -36,7 -39,9 -42,9 -45,6 -48,2

-50,6 -52,7 -54,6 -56,3 -57,7 -59,0 -59,9 -60,6 -61,1 -61,3

-61,3 -61,0 -60,5 -59,7 -58,6 -57,4 -55,8 -54,0 -52,0 -49,8

-47,3 -44,6 -41,7 -38,5 -35,2 -31,7 -27,9 -24,0 -20,0 -15,7

-11,4 -6,9 -2,2 2,5 7,4 12,4 17,4 22,5 27,7 32,8

38,1 43,3 48,5 53,8 59,0 64,1 69,2 74,3 79,3 84,1

88,9 93,6 98,1 102,5 106,7 110,8 114,7 118,4 121,9 125,3

128,4 131,3 133,9 136,4 138,6 140,5 142,2 143,6 144,8 145,7

146,4 146,7 146,8 146,7 146,2 145,5 144,6 143,4 141,9 140,1

138,1 135,9 133,4 130,7 127,8 124,6 121,2 117,6 113,9 109,9

105,8 101,5 97,1 92,5 87,9 83,0 78,1 73,2 68,1 63,0

57,8 52,6 47,3 42,1 36,9 31,7 26,5 21,3 16,3 11,3

6,4 1,6 -3,1 -7,7 -12,2 -16,5 -20,6 -24,6 -28,4 -32,0

Koreksi pasang surut dilakukan dengan mengurangi data gravitasi yang sudah

dikoreksi tinggi alat dengan nilai pasang surut hasil perhitungan koreksi pasang surut dari

program Pasut.