Giroskop adalah perangkat untuk mengukur atau mempertahankan orientasi, yang berlandaskan pada prinsip-prinsip momentum sudut. Secara mekanis, giroskop berbentuk seperti sebuah roda berputar atau cakram di mana poros bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak tetap, perubahannya dalam menanggapi torsi eksternal jauh lebih sedikit dan berlangsung dalam arah yang berbeda jika dibandingkan dengan tanpa momentum sudut, yang berkaitan dengan tingginya tingkat putaran dan inersia momen. Orientasi perangkat tetap sama, terlepas dari gerak platform pemasangan, karena pemasangan perangkat pada sebuah gimbal akan meminimalkan torsi eksternal.

Cara kerja giroskop yang berlandaskan pada prinsip operasi lain juga ada, misalnya giroskop MEMS perangkat elektronik yang ditemukan pada perangkat elektronik konsumen, cincin laser, giroskop optik serat, dan giroskop kuantum yang sangat sensitif.

Pendahuluan[sunting | sunting sumber]

Berkas:STMicroelectronics Makes 3-Axis Digital Gyroscope With One Sensor.jpg

3-Axis Digital Gyroscope

Pada dasarnya, giroskop mekanik adalah roda berputar atau disk yang berporos bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak tinggal tetap, perubahan dalam respon terhadap eksternal torsi jauh lebih sedikit dan dalam arah yang berbeda dari itu akan tanpa momentum sudut besar yang terkait dengan tingkat tinggi dari disk berputar dan momen inersia . Karena torsi eksternal diminimalkan dengan me-mount perangkat di gimbal, orientasi masih hampir tetap, terlepas dari setiap gerak dari platform yang sudah terpasang.

Giroskop berdasarkan prinsip-prinsip operasi lain juga ada, seperti, elektronik microchip-paket MEMS giroskop perangkat yang ditemukan dalam perangkat konsumen elektronik, solid-state laser cincin, giroskop serat optik, dan sangat sensitif giroskop kuantum . Aplikasi giroskop termasuk sistem navigasi inersia mana kompas magnetik tidak akan bekerja (seperti dalam teleskop Hubble ) atau tidak akan cukup tepat (seperti dalam ICBM ), atau untuk stabilisasi kendaraan terbang seperti radio-dikontrol helikopter atau kendaraan udara tak berawak . Karena presisi tinggi mereka, giroskop juga digunakan untuk menjaga arah dalam terowongan pertambangan.

Deskripsi

Diagram roda giro. Reaksi panah tentang sumbu output (biru) sesuai dengan kekuatan diterapkan terhadap sumbu masukan (hijau), dan sebaliknya.

Dalam sistem mekanis atau perangkat, sebuah giroskop konvensional adalah mekanisme yang terdiri dari rotor journal berputar sekitar satu sumbu, yang jurnal rotor yang dipasang di dalam gimbal cincin atau gimbal inner journal untuk osilasi dalam gimbal luar untuk total dua gimbal.

Gimbal outer atau cincin, yang merupakan bingkai giroskop, sudah terpasang sehingga poros sekitar sebuah sumbu dalam pesawat sendiri ditentukan oleh dukungan. Gimbal outer ini memiliki satu derajat kebebasan rotasi dan sumbu tidak memiliki. Gimbal inner adalah dipasang di frame giroskop (luar gimbal) sehingga poros sekitar sebuah sumbu dalam pesawat sendiri yang selalu tegak lurus terhadap sumbu penting dari frame giroskop (luar gimbal). Gimbal inner ini memiliki dua derajat kebebasan rotasi.

Poros dari roda berputar mendefinisikan sumbu putar. Rotor berputar journal tentang sumbu, yang selalu tegak lurus terhadap sumbu gimbal inner. Jadi rotor memiliki tiga derajat kebebasan rotasi dan sumbu memiliki dua. Roda menanggapi gaya yang diterapkan terhadap sumbu input oleh kekuatan reaksi tentang sumbu output.

Perilaku giroskop dapat mudah diketahui oleh pertimbangan roda depan sepeda. Jika roda bersandar jauh dari vertikal sehingga bagian atas roda bergerak ke kiri, pelek roda depan juga berubah ke kiri. Dengan kata lain, rotasi pada satu sumbu roda berputar menghasilkan rotasi sumbu ketiga.

Sebuah gyroscope flywheel akan roll atau menolak tentang sumbu keluaran tergantung pada apakah gimbal output yang bebas-atau tetap-konfigurasi. Contoh beberapa bebas-output-gimbal perangkat akan menjadi referensi sikap giroskop digunakan untuk merasakan atau mengukur lapangan, gulungan dan yaw sudut dalam pesawat ruang angkasa atau pesawat udara.

Pusat gravitasi dari rotor dapat berada dalam posisi tetap. Rotor berputar secara bersamaan sekitar satu sumbu dan mampu berosilasi tentang dua sumbu yang lain, dan dengan demikian, kecuali untuk resistensi inheren karena rotor berputar, ia bebas untuk mengubah ke segala arah di sekitar titik tetap. Beberapa giroskop telah setara mekanik diganti untuk satu atau lebih elemen. Sebagai contoh, rotor berputar dapat ditangguhkan dalam cairan, bukannya pivotally terpasang di gimbal. Sebuah control moment gyroscope (CMG) adalah contoh dari perangkat fixed-output-gimbal yang digunakan pada pesawat ruang angkasa untuk menahan atau mempertahankan sudut sikap yang diinginkan atau arah menunjuk menggunakan kekuatan resistensi gyroscopic. Dalam beberapa kasus khusus, gimbal outer (atau ekuivalen) dapat dihilangkan sehingga rotor hanya memiliki dua derajat kebebasan. Dalam kasus lain, pusat gravitasi dari rotor dapat offset dari sumbu osilasi, dan dengan demikian, pusat gravitasi dari rotor dan pusat suspensi rotor tidak mungkin bertepatan.

Sejarah

Giroskop ditemukan oleh Léon Foucault pada tahun 1852. Replica dibangun oleh Dumoulin-Froment untuk universelle Pameran di 1867. Konservatorium Nasional dan museum Seni Kerajinan, Paris. Yang dikenal paling awal giroskop-seperti instrumen dibuat oleh Jerman Johann Bohnenberger, yang pertama kali menulis tentang hal itu pada tahun 1817. Pada awalnya ia menyebutnya "Mesin". mesin Bohnenberger itu didasarkan pada lingkup besar berputar. Pada tahun 1832, Amerika Walter R. Johnson mengembangkan perangkat serupa yang didasarkan pada disk yang berputar. Para matematikawan Prancis Pierre-Simon Laplace, bekerja di École Polytechnique di Paris, direkomendasikan mesin untuk digunakan sebagai bantuan pengajaran, dan dengan demikian ia datang ke perhatian Léon Foucault . Pada tahun 1852, Foucault digunakan dalam sebuah eksperimen yang melibatkan rotasi bumi. Ini adalah Foucault yang memberikan perangkat nama modern, dalam sebuah percobaan untuk melihat (skopeein Yunani, untuk melihat) rotasi bumi (gyros Yunani, lingkaran atau rotasi ), yang terlihat di 8 sampai 10 menit sebelum gesekan memperlambat rotor berputar.

Pada 1860-an, munculnya motor listrik memungkinkan untuk giroskop untuk berputar selamanya, hal ini menyebabkan prototipe pertama gyrocompasses . Laut fungsional pertama gyrocompass telah dipatenkan pada tahun 1904 oleh penemu Jerman Hermann Anschütz-Kaempfe . Amerika Elmer Sperry diikuti dengan desain sendiri akhir tahun, dan negara-negara lain segera menyadari pentingnya militer dari penemuan-dalam suatu masa di mana kecakapan angkatan laut adalah ukuran yang paling signifikan dari kekuasaan militer-dan menciptakan industri mereka sendiri giroskop. Para Perusahaan giroskop Sperry cepat diperluas untuk menyediakan pesawat dan stabilisator angkatan laut juga, dan pengembang giroskop lain mengikuti.

Pada tahun 1917, Perusahaan Chandler dari Indianapolis, menciptakan "giroskop Chandler", sebuah giroskop mainan dengan string menarik dan alas. Chandler terus memproduksi mainan sampai perusahaan ini dibeli oleh TEDCO inc. pada tahun 1982. Mainan Chandler masih diproduksi oleh TEDCO hari ini.

Pada beberapa dekade pertama abad ke-20, penemu lainnya berusaha (gagal) untuk menggunakan giroskop sebagai dasar untuk awal kotak hitam sistem navigasi dengan menciptakan sebuah platform yang stabil dari mana pengukuran percepatan akurat dapat dilakukan (dalam rangka untuk memotong kebutuhan untuk bintang penampakan untuk menghitung posisi). Prinsip yang sama kemudian digunakan dalam pengembangan sistem bimbingan inersia untuk rudal balistik .

Selama Perang Dunia II, giroskop menjadi komponen utama untuk pesawat-pesawat dan anti incaran. Giroskop juga sedang digunakan dalam perangkat elektronik portabel seperti generasi sekarang Apple iPad dan iPhone. Accelerometer menyediakan komponen penginderaan 6 gerak, mengukur tingkat dan kecepatan rotasi dalam ruang (roll, pitch dan yaw).

Properti

Sebuah giroskop beroperasi dengan kebebasan di semua tiga sumbu. Rotor akan mempertahankan arah spin porosnya terlepas dari orientasi dari frame luar.

Giroskop Sebuah pameran sejumlah perilaku termasuk presesi dan angguk kepala . Giroskop dapat digunakan untuk membangun gyrocompasses, yang melengkapi atau mengganti kompas magnetik (di kapal, pesawat terbang dan pesawat ruang angkasa, kendaraan pada umumnya), untuk membantu stabilitas ( Hubble Space Telescope, sepeda, sepeda motor, dan kapal) atau digunakan sebagai bagian dari bimbingan inersia sistem. Efek gyroscopic digunakan dalam puncak, bumerang, yo-Yos, dan Powerballs . Banyak perangkat berputar lainnya, seperti roda gaya, berperilaku dalam cara giroskop, meskipun efek gyroscopic tidak digunakan.

Persamaan mendasar yang menggambarkan perilaku giroskop adalah: dimana pseudovectors τ dan L adalah, masing-masing, torsi pada giroskop dan perusahaan momentum sudut, skalar I adalah yang momen inersia, yang ω vektor adalah kecepatan sudutnya, dan α vektor adalah percepatan sudutnya.

Maka dari ini bahwa torsi τ diterapkan tegak lurus terhadap sumbu rotasi, dan karena itu tegak lurus ke L, hasil dalam sebuah rotasi terhadap sumbu tegak lurus baik τ dan L. Gerakan ini disebut presesi . Kecepatan sudut presesi Ω P diberikan oleh perkalian silang:

Presesi pada giroskop

Presesi dapat ditunjukkan dengan menempatkan sebuah giroskop berputar dengan sumbu horizontal dan didukung longgar (gesekan terhadap presesi) pada salah satu ujungnya. Alih-alih jatuh, seperti yang mungkin diharapkan, giroskop muncul untuk menentang gravitasi dengan tersisa dengan sumbu horizontal, ketika ujung sumbu yang tersisa tidak didukung dan ujung bebas dari sumbu perlahan menggambarkan lingkaran pada bidang horizontal, yang dihasilkan presesi berputar. Efek ini dijelaskan oleh persamaan di atas. Torsi pada giroskop dipasok oleh beberapa kekuatan: gravitasi yang bekerja pada pusat ke bawah perangkat massa, dan gaya yang sama bertindak atas untuk mendukung salah satu ujung perangkat. Rotasi dihasilkan dari torsi ini tidak menurun, seperti bisa intuitif diharapkan, menyebabkan perangkat untuk jatuh, tetapi tegak lurus baik torsi gravitasi (horizontal dan tegak lurus sumbu rotasi) dan sumbu rotasi (horizontal dan keluar dari titik support), yaitu, tentang sumbu vertikal, menyebabkan perangkat untuk memutar perlahan tentang titik pendukung.

Berdasarkan besarnya torsi konstan τ, kecepatan dari presesi giroskop Ω P adalah berbanding terbalik dengan L, besarnya momentum sudutnya: di mana θ adalah sudut antara vektor P dan L Ω. Jadi, jika spin giroskop melambat (misalnya, akibat gesekan), mengurangi momentum sudutnya sehingga tingkat kenaikan presesi. Hal ini berlanjut sampai perangkat tidak dapat untuk memutar cukup cepat untuk mendukung beratnya sendiri, ketika berhenti precessing dan jatuh dukungan, terutama karena gesekan terhadap presesi penyebab lain presesi yang masuk menyebabkan jatuh.

Dengan konvensi, ketiga vektor - torsi, spin, dan presesi - semua berorientasi dengan menghormati satu sama lain menurut aturan tangan kanan .

Untuk mudah memastikan arah efek giro, hanya ingat bahwa roda bergulir cenderung, ketika bersandar ke samping, untuk mengubah ke arah yang ramping.

Variasi

Girostat

Sebuah girostat adalah varian dari giroskop. Ini terdiri dari roda flywheel besar tersembunyi dalam casing padat. Perilaku di atas meja, atau dengan berbagai modus suspensi atau dukungan, berfungsi untuk menggambarkan pembalikan penasaran hukum biasa kesetimbangan statis karena perilaku gyrostatic dari roda flywheel interior terlihat ketika diputar cepat. Yang girostat pertama dirancang oleh Lord Kelvin untuk menggambarkan keadaan yang lebih rumit dari gerak tubuh yang berputar ketika bebas untuk berkeliling pada bidang horisontal, seperti gasing berputar di trotoar, atau lingkaran atau sepeda di jalan.

MEMS

Sebuah MEMS giroskop mengambil ide dari Foucault pendulum dan menggunakan elemen bergetar, yang dikenal sebagai MEMS (Micro Electro-Mechanical System). Gyro berbasis MEMS awalnya dibuat praktis dan producible oleh Systron Donner Inertial (SDI). Hal ini, SDI adalah produsen besar MEMS giroskop.

FOG

Sebuah giroskop serat optik (FOG) adalah sebuah giroskop yang menggunakan interferensi cahaya untuk mendeteksi rotasi mekanik. Sensor adalah kumparan sebanyak 5 km dari serat optik. Pengembangan rendah-rugi single-mode serat optik pada awal tahun 1970 untuk industri telekomunikasi memungkinkan pengembangan Sagnac efek gyros serat optik.

VSG atau CVG

Sebuah fiber optic gyroscope (VSG), juga disebut coriolis vibratory gyroscope (CVG), menggunakan resonator yang terbuat dari paduan logam yang berbeda. Ini mengambil posisi antara akurasi rendah, rendah-biaya giroskop MEMS dan akurasi lebih tinggi dan lebih tinggi-biaya FOG. Parameter akurasi ditingkatkan dengan menggunakan bahan intrinsik rendah redaman, vacuumization resonator, dan elektronik digital untuk mengurangi drift bergantung pada temperatur dan ketidakstabilan sinyal kontrol.

High-Q Wine-Glass Resonators untuk sensor yang tepat seperti HRG atau CRG didasarkan pada Bryan "efek gelombang inersia". Mereka terbuat dari tinggi kemurnian kaca kuarsa atau dari single-kristal safir .

DTG

Sebuah dynamically tuned gyroscope (DTG) adalah sebuah rotor ditangguhkan oleh gabungan universal dengan pivot lentur. Kekakuan lentur semi independen dari tingkat spin. Namun, inersia dinamis (dari efek reaksi gyroscopic) dari gimbal menyediakan kekakuan pegas negatif sebanding dengan kuadrat dari kecepatan putaran (Howe dan Savet, 1964; Lawrence, 1998). Oleh karena itu, pada kecepatan tertentu, yang disebut kecepatan tuning, dua momen membatalkan satu sama lain, membebaskan dari torsi rotor, kondisi yang diperlukan untuk giroskop yang ideal.

London moment

Sebuah London moment giroskop bergantung pada kuantum mekanik fenomena, dimana berputar superkonduktor menghasilkan medan magnet yang sumbu garis sama persis dengan sumbu putar dari rotor gyroscopic. Sebuah magnetometer menentukan orientasi medan yang dihasilkan, yang interpolasi untuk menentukan sumbu rotasi. Giroskop jenis ini bisa sangat akurat dan stabil. Sebagai contoh, yang digunakan dalam Gravity Probe B percobaan mengukur perubahan dalam orientasi sumbu giroskop berputar untuk lebih dari 0,5 milliarcseconds (1,4 × 10 -7 derajat) selama satu tahun. Hal ini setara dengan pemisahan sudut lebar rambut manusia dilihat dari 32 kilometer (20 mil) jauhnya.

GP-B terdiri dari giro yang hampir-sempurna bola berputar massal terbuat dari kuarsa leburan, yang menyediakan dielektrik dukungan untuk lapisan tipis niobium superkonduktor material. Untuk menghilangkan gesekan ditemukan di bantalan konvensional, rotor perakitan berpusat oleh medan listrik dari enam elektrode. Setelah awal spin-up oleh jet helium yang membawa rotor ke 4.000 RPM, perumahan giroskop dipoles adalah dievakuasi ke vakum ultra tinggi untuk mengurangi drag pada rotor. Asalkan suspensi elektronik tetap bertenaga, ekstrem simetri rotasi, kurangnya gesekan, dan drag rendah akan memungkinkan momentum sudut dari rotor untuk tetap berputar selama sekitar 15.000 tahun.

Sebuah DC sensitif SQUID magnetometer mampu membedakan perubahan sebagai kecil sebagai satu kuantum, atau sekitar 2 × 10 -15 Wb, digunakan untuk memantau giroskop. Sebuah presesi, atau memiringkan, dalam orientasi rotor menyebabkan momen London medan magnet bergeser relatif terhadap perumahan. Bidang bergerak melewati sebuah superkonduktor lingkaran penarik tetap untuk perumahan, mendorong arus listrik kecil. Arus menghasilkan tegangan pada hambatan shunt, yang memutuskan untuk koordinat bola dengan mikroprosesor. Sistem ini dirancang untuk meminimalkan Lorentz torsi pada rotor.

Penggunaan

Selain digunakan dalam kompas, pesawat perangkat komputer, menunjuk, dll, giroskop telah diperkenalkan ke elektronik konsumen. Sejak giroskop memungkinkan perhitungan orientasi dan rotasi, desainer telah memasukkan mereka ke teknologi modern. Integrasi giroskop telah memungkinkan untuk pengakuan yang lebih akurat gerakan dalam ruang 3D dari accelerometer tunggal sebelumnya dalam sejumlah smartphone. Scott Steinberg, dikenal karena kritik pada teknologi baru dirilis, mengatakan bahwa penambahan baru dari giroskop di iPhone 4 dapat "benar-benar mendefinisikan kembali cara kita berinteraksi dengan aplikasi download". Nintendo telah terintegrasi giroskop ke dalam Wii konsol Wii Remote controller dengan sepotong tambahan hardware yang disebut " Wii MotionPlus ". Hal ini juga termasuk dalam 3DS, yang mendeteksi gerakan saat berputar.

Menggabungkan data accelerometer dan giroskop.

Langkah pertama dalam menggunakan sebuah perangkat yang menggabungkan kombinasi IMU accelerometer dan giroskop adalah untuk menyelaraskan mereka sistem koordinat. Cara termudah untuk melakukannya adalah untuk memilih sistem koordinat accelerometer sebagai sistem koordinat Anda referensi. Data accelerometer yang paling lembar akan menampilkan arah X, Y, Z sumbu relatif terhadap citra chip fisik atau perangkat. Sebagai contoh di sini adalah arah dari X, Y, Z sumbu seperti yang ditunjukkan dalam spesifikasi untuk Acc_Gyro papan:

Langkah berikutnya adalah:

• Mengidentifikasi output giroskop yang sesuai dengan RateAxz, nilai-nilai RateAyz dibahas di atas.
• Menentukan apakah output tersebut perlu dibalik karena posisi fisik giroskop relatif terhadap accelerometer.

Jangan berasumsi bahwa jika giroskop memiliki output ditandai X atau Y, itu akan sesuai dengan setiap sumbu dalam sistem koordinat accelerometer, bahkan jika output ini merupakan bagian dari unit IMU. Cara terbaik adalah untuk menguji itu. Berikut adalah urutan sampel untuk menentukan output dari giroskop sesuai dengan nilai RateAxz dibahas di atas.

• Mulai dari menempatkan perangkat dalam posisi horisontal. Kedua X dan output Y dari accelerometer akan output tegangan nol-g (misalnya untuk Acc_Gyro board ini 1.65V)
• Awal berikutnya perangkat berputar di sekitar sumbu Y, cara lain untuk mengatakan itu adalah bahwa Anda memutar perangkat di pesawat XZ, sehingga X dan Z accelerometer perubahan output dan output Y tetap konstan.
• Sementara memutar perangkat pada catatan kecepatan konstan yang giroskop perubahan output, output giroskop lain harus tetap konstan
• Output giroskop yang berubah selama rotasi di sekitar sumbu Y (rotasi di pesawat XZ) akan memberikan nilai masukan untuk AdcGyroXZ, dari mana kita menghitung RateAxz
• Langkah terakhir adalah untuk memastikan arah rotasi sesuai dengan model kami, dalam beberapa kasus, Anda mungkin harus membalikkan nilai RateAxz karena posisi fisik giroskop relatif terhadap accelerometer
• Tampil lagi tes di atas, memutar perangkat di sekitar sumbu Y, kali ini memantau output X dari accelerometer (AdcRx dalam model kita). Jika AdcRx tumbuh (yang pertama 90 derajat rotasi dari posisi horisontal), maka AdcGyroXZ harus menurun. Hal ini disebabkan kenyataan bahwa kita sedang memantau vektor gravitasi dan bila perangkat berputar di satu arah vektor akan memutar dalam arah yang berlawanan (relatif terhadap sistem coordonate perangkat, yang kita gunakan).

Sumber Artikel : Wikipedia

Sistem Pemosisi Global (bahasa Inggris: Global Positioning System (GPS)) adalah sistem untuk menentukan letak di permukaan bumi dengan bantuan penyelarasan (synchronization) sinyal satelit. Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk menentukan letak, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS antara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.

Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS (kesalahan umum adalah bahwa NAVSTAR adalah sebuah singkatan, ini adalah salah, NAVSTAR adalah nama yang diberikan oleh John Walsh, seorang penentu kebijakan penting dalam program GPS). Kumpulan satelit ini diurus oleh 50th Space Wing Angkatan Antariksa Amerika Serikat. Biaya perawatan sistem ini sekitar US$750 juta per tahun,  termasuk penggantian satelit lama, serta riset dan pengembangan.

GPS Tracker atau sering disebut dengan GPS Tracking adalah teknologi AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan pengguna untuk melacak posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS Tracking memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah objek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital.

Sumber Artikel : Wikipedia

Kartografi ( /kɑːrˈtɒɡrəfi/; berasal dari bahasa Yunani chartes χάρτης, "papirus, selembar kertas, peta", dan graphein γράφειν, "tulis") merupakan sebuah studi dan seni membuat peta. Kartografi menggabungkan sains, estetika, dan teknik, untuk bisa menyatakan bahwa realitas (atau realitas yang dibayangkan) dapat dimodelkan dengan cara yang bisa mengomunikasikan informasi spasial secara efektif.

Tujuan mendasar dari kartografi tradisional adalah untuk:

• Tetapkan agenda peta dan pilih ciri-ciri objek yang akan dipetakan. Ini adalah perhatian dari pengeditan peta. Ciri mungkin fisik, seperti jalan atau daratan, atau mungkin abstrak, seperti toponim atau batas politik.
• Mewakili medan objek yang dipetakan pada media datar. Ini adalah perhatian dari proyeksi peta .
• Menghilangkan karakteristik objek yang dipetakan yang tidak relevan dengan tujuan peta. Ini adalah perhatian generalisasi .
• Kurangi kerumitan karakteristik yang akan dipetakan. Ini juga menjadi perhatian generalisasi.
• Atur elemen peta untuk menyampaikan pesannya kepada audiensnya. Ini adalah perhatian dari desain peta .

Kartografi modern merupakan sebuah landasan teori dan praktik dari sistem informasi geografis dan ilmu pengetahuan informasi geografis.

Sejarah

Lukisan Batu Valcamonica (I), Paspardo r. 29, komposisi topografi, milenium ke-4 SM

Peta Bedolina dan penelusurannya, abad ke-6 hingga ke-4 SM

Sebuah peta abad Bizantiumke-14 menggambarkan Kepulauan Inggris diambil dari naskah Geografi Ptolemaeus, menggunakan angka Yunani untuk yang koordinatnya : 52-63 ° N dari khatulistiwa dan 6-33 ° E dari Meridian Utama Ptolemaeus di Kepulauan Beruntung .

Salinan dari peta TO dunia St. Isidorus. (1472)

Zaman kuno

Masih menjadi sebuah perdebatan mengenai apa sebenarnya peta paling awal dibuat, baik karena istilah "peta" tidak terdefinisi dengan baik dan karena beberapa artefak yang mungkin berupa peta mungkin sebenarnya adalah sesuatu yang lain. Sebuah lukisan dinding yang mungkin menggambarkan kota Anatolia kuno Çatalhöyük (sebelumnya dikenal sebagai Catal Huyuk atau Çatal Hüyük) telah tertanggal hingga akhir milenium ke-7 SM.  Di antara ukiran batu alpine prasejarah Gunung Bego (Prancis) dan Valcamonica (Italia), yang berasal dari milenium ke-4 SM, pola geometris yang terdiri dari persegi panjang bertitik dan garis ditafsirkan secara luas dalam literatur arkeologi sebagai penggambaran budidaya plot. Peta lain dari dunia kuno yang diketahui termasuk lukisan dinding Minoan "House of the Admiral" dari c. 1600 SM, menunjukkan komunitas tepi laut dalam perspektif miring, dan peta terukir kota suci Babilonia Nippur, dari periode Kassite (ke-14 – Abad ke-12 SM).  Peta dunia tertua yang masih hidup berasal dari Babilonia abad ke-9 SM.  Salah satunya menunjukkan Babel di Efrat, dikelilingi oleh Asyur, Urartu  an beberapa kota, semuanya, pada gilirannya, dikelilingi oleh "sungai pahit" ( Oceanus ).  Yang lain menggambarkan Babel sebagai utara dari pusat dunia.

Orang Yunani dan Romawi kuno membuat peta dari zaman Anaximander pada abad ke-6 SM. Pada abad ke-2 M, Ptolemaeus menulis risalahnya tentang kartografi, Geographia. Di dalam buku ini berisi peta-peta dunia Ptolemeus, atau masyarakat Barat sekarang mengenalnya sebagai Oikumene . Pada awal abad ke-8, para sarjana Arab menerjemahkan karya para ahli geografi Yunani ke dalam bahasa Arab. 

Di zaman Tiongkok kuno, literatur geografis berasal dari abad ke-5 SM. Peta Tiongkok tertua yang masih ada sampai sekarang berasal dari Negara Qin, dibuat pada abad ke-4 SM selama periode Zaman Negara-negara Berperang di dalam buku Xin Yi Xiang Fa Yao yang diterbitkan pada tahun 1092 oleh ilmuwan Tiongkok, Su Song, berbentuk peta bintang pada proyeksi silinder ekuidistan.  Meskipun metode pembuatan bagan ini tampaknya telah ada di Tiongkok bahkan sebelum publikasi dan ilmuwan ini, signifikansi terbesar dari peta bintang oleh Su Song adalah bahwa mereka mewakili peta bintang tertua yang ada dalam bentuk cetakan .

Bentuk awal kartografi India termasuk penggambaran bintang kutub dan konstelasi sekitarnya. Bagan ini mungkin telah digunakan untuk navigasi. 

Abad Pertengahan dan Renaisans

Mappae mundi ("peta dunia") adalah peta dunia Eropa abad pertengahan. Sekitar 1.100 tempat diketahui masih ada: dari jumlah ini, 900 ditemukan dalam ilustrasi manuskrip dan sisanya ditemukan dalam dokumen-dokumen.

Tabula Rogeriana, digambar oleh Muhammad al-Idrisi untuk Roger II dari Sisilia pada 1154

Europa regina dalam " Cosmographia " karya Sebastian Münster, 1570

Ada tiga fungsi utama peta pada zaman Renaisans: 

• Deskripsi umum tentang dunia
• Navigasi dan pencarian jalur baru
• Survei tanah dan manajemen properti

Teknologi pencetakan

Mengacu pada media yang digunakan untuk mentransfer gambar ke atas kertas ada dua jenis teknik seni grafis pada zaman Renaisans, yaitu cukil kayu dan intaglio pelat tembaga.

Tulisan

Huruf dalam pembuatan peta penting untuk menunjukkan informasi. Penulisan huruf halus sulit dilakukan dalam ukiran kayu, karena sering kali berubah menjadi persegi dan kotak, bertentangan dengan gaya penulisan bulat yang populer di Italia pada saat itu. Untuk meningkatkan kualitas, pembuat peta mengembangkan pahat halus untuk mengukir relief. Huruf Intaglio tidak mengalami masalah pada medium yang kasar sehingga dapat mengekspresikan kursif perulangan yang kemudian dikenal sebagai cancellaresca . Ada pukulan terbalik yang dibuat khusus yang juga digunakan dalam ukiran logam bersama dengan tulisan tangan bebas. 

Sumber Artikel : Wikipedia

Kartografi, atau pembuatan peta, telah menjadi bagian integral dari sejarah manusia selama ribuan tahun. Dari lukisan gua sampai peta kuno dari Babilon, Yunani, dan Asia, melewati Zaman Penjelajahan, dan memasuki abad ke-21, orang menciptakan dan menggunakan peta sebagai alat penting untuk membantu mereka menentukan, menjelaskan, dan menavigasi arah mereka di seluruh dunia. Peta mulai sebagai lukisan dua dimensi namun juga bisa mendukung bentuk tiga dimensi (globe, model) dan disimpan dalam bentuk numerik murni.

Istilah kartografi adalah istilah modern, dipinjamkan ke dalam bahasa Inggris dari bahasa Prancis cartographie pada tahun 1840-an, berdasarkan Latin Pertengahan carta "peta".

Peta yang paling awal dikenal

Peta yang paling awal dikenal adalah bintang-bintang, bukan bumi. Noktah-noktah yang berasal dari tahun 16.500 SM ditemukan di dinding gua Lascaux memetakan bagian dari langit malam, termasuk tiga bintang terang Vega, Deneb, dan Altair (rasi bintang Segitiga Musim Panas), serta gugus bintang Pleiades. Gua El Castillo di Spanyol di dalamnya terdapat sebuah peta noktah dari konstelasi Corona Borealis yang berasal dari tahun 12.000 SM.

Sumber Artikel : Wikipedia

Peta adalah gambaran permukaan bumi yang ditampilkan pada suatu bidang datar dengan skala tertentu. Peta bisa disajikan dalam berbagai cara yang berbeda, mulai dari peta konvensional yang tercetak hingga peta digital yang tampil di layar komputer. Istilah peta berasal dari bahasa Yunani mappa yang berarti taplak atau kain penutup meja. Namun secara umum pengertian peta adalah lembaran seluruh atau sebagian permukaan bumi pada bidang datar yang diperkecil dengan menggunakan skala tertentu. Sebuah peta adalah representasi dua dimensi dari suatu ruang tiga dimensi. Ilmu yang mempelajari pembuatan peta disebut kartografi. Banyak peta mempunyai skala, yang menentukan seberapa besar objek pada peta dalam keadaan yang sebenarnya. Kumpulan dari beberapa peta disebut atlas.

Sejarah

Syarat-syarat

• Conform, yaitu bentuk dari sebuah peta yang digambar serta harus sebangun dengan keadaan asli atau sebenarnya di wilayah asal atau di lapangan.
• Equidistance, yaitu jarak di peta jika dikalikan dengan skala yang telah di tentukan sesuai dengan jarak di lapangan.
• Equivalent, yaitu daerah atau bidang yang digambar di peta setelah dihitung dengan skalanya, akan sama dengan keadaan yang ada di lapangan.

Fungsi Pembuatan Peta

Peta mempunyai beberapa fungsi di berbagai bidang, antara lain untuk:

• menunjukkan posisi atau lokasi relatif (letak suatu tempat dalam hubungannya dengan tempat lain) di permukaan bumi. Dengan membaca peta kita dapat mengetahui lokasi relatif suatu wilayah yang kita lihat.
• memperlihatkan atau menggambarkan bentuk-bentuk permukaan bumi (misalnya bentuk benua, atau gunung) sehingga dimensi dapat terlihat dalam peta,

1. Bentuk-bentuk benua yang ada di dunia dapat kita amati pada peta
2. Bentuk-bentuk permukaan bumi dapat di amati dari simbol warna yang terlihat berbeda-beda

• menyajikan data tentang potensi suatu daerah, misalnya:

1. Peta potensi rawan banjir
2. Peta potensi kekeringan
3. Peta Potensi Air
4. Peta Potensi Ikan

• memperlihatkan ukuran, karena melalui peta dapat diukur luas daerah dan jarak-jarak di atas permukaan bumi. Jarak sebenarnya 2 lokasi dapat dihitung dengan membandingkan skala petanya.

Tujuan Pembuatan Peta

• membantu suatu pekerjaan, misalnya untuk konstruksi jalan, navigasi, atau perencanaan,
• analisis data spasial, misalnya perhitungan volume,
• menyimpan informasi,
• membantu dalam pembuatan suatu desain, misal desain jalan, dan
• komunikasi informasi ruang.

Unsur-unsur

Peta merupakan alat bantu dalam menyampaikan suatu informasi keruangan. Berdasarkan fungsi tersebut maka sebuah peta hendaknya dilengkapi dengan berbagai macam komponen/unsur kelengkapan yang bertujuan untuk mempermudah pengguna dalam membaca/menggunakan peta. Beberapa komponen kelengkapan peta yang secara umum banyak ditemukan pada peta misalnya adalah:

• Judul

Mencerminkan isi sekaligus tipe peta. Penulisan judul biasanya di bagian atas tengah, atas kanan, atau bawah. Walaupun demikian, sedapat mungkin diletakkan di kanan atas.

• Legenda

Legenda adalah keterangan dari simbol-simbol yang merupakan kunci untuk memahami peta.

• Orientasi/tanda arah

Pada umumnya, arah utara ditunjukkan oleh tanda panah ke arah atas peta. Letaknya di tempat yang sesuai jika ada garis lintang dan bujur, koordinat dapat sebagai petunjuk arah.

• Skala

Skala adalah perbandingan jarak pada peta dengan jarak sesungguhnya di lapangan. Skala ditulis di bawah judul peta, di luar garis tepi, atau di bawah legenda. Skala dibagi menjadi 3, yaitu:

1. Skala angka. Misalnya 1: 2.500.000. artinya setiap 1 cm jarak dalam peta sama dengan 25 km satuan jarak sebenarnya.
2. Skala garis. Skala ini dibuat dalam bentuk garis horizontal yang memiliki panjang tertentu dan tiap ruas berukuran 1 cm atau lebih untuk mewakili jarak tertentu yang diinginkan oleh pembuat peta.
3. Skala verbal, yakni skala yang ditulis dengan kata-kata.

• Simbol

Simbol peta adalah tanda atau gambar yang mewakili ketampakan yang ada di permukaan bumi yang terdapat pada peta ketampakannya, jenis-jenis simbol peta antara lain:

1. Simbol titik, digunakan untuk menyajikan tempat atau data posisional
2. Simbol garis, digunakan untuk menyajikan data yang berhubungan dengan jarak
3. Simbol area, digunakan untuk mewakili suatu area tertentu dengan simbol yang mencakup area tertentu
4. Simbol aliran, digunakan untuk menyatakan alur atau gerak.
5. Simbol batang, digunakan untuk menyatakan suatu harga/dibandingkan dengan harga/nilai lainnya.
6. Simbol lingkaran, digunakan untuk menyatakan kuantitas (jumlah) dalam bentuk persentase.
7. Simbol bola, digunakan untuk menyatakan volume, makin besar simbol bola menunjukkan volume semakin besar dan sebaliknya makin kecil simbol bola berarti volume semakin kecil.

• Warna Peta

Warna peta digunakan untuk membedakan ketampakan atau objek di permukaan bumi, memberi kualitas atau kuantitas simbol di peta, dan untuk keperluan estetika peta. Warna simbol dalam peta terdiri dari 8 warna, yaitu:

• • Warna hijau

Warna hijau menunjukkan suatu daerah yang memiliki ketinggian kurang dari 200 m. Biasanya bentuk muka bumi yang terdapat pada ketinggian < 200 m didominasi olah dataran rendah. Dataran rendah di Jawa terdapat di sepanjang pantai utara dan pantai selatan.

• • Warna merah

Warna merah menunjukkan jalan kereta api/gunung aktif. Warna merah sering dijumpai di peta suatu provinsi.

• • Warna hijau muda

Warna hijau muda menunjukkan suatu daerah yang memiliki ketinggian antara 200–400 m di atas permukaan laut. Bentuk muka bumi yang ada di daerah ini berupa daerah yang landai dengan disertai bentuk-bentuk muka bumi bergelombang dan bukit. Penyebaran bentuk muka ini hampir menyeluruh di atas dataran rendah.

• • Warna kuning

Warna kuning menunjukkan suatu daerah yang memiliki ketinggian antara 500–1000 m di atas permukaan laut. Bentuk muka bumi yang ada di daerah ini didominasi oleh dataran tinggi dan perbukitan dan pegunungan rendah. Penyebaran dari bentuk muka bumi ini berada di bagian tepi-tengah dari Provinsi Jawa Tengah dan paling luas di sebelah tenggara Kabupaten Sukoharjo.

• • Warna cokelat muda

Warna cokelat muda menunjukkan daerah yang mempunyai ketinggian antara 1000–1500 m di atas permukaan air laut. Bentuk muka bumi yang dominan di daerah ini berupa pegunungan sedang disertai gunung-gunung yang rendah. Penyebaran dari bentuk muka ini berada di bagian tengah dari Jawa Tengah, seperti di sekitar Bumiayu, Banjarnegara, Temanggung, Wonosobo, Salatiga dan Tawangmangu.

• • Warna cokelat

Warna cokelat menunjukkan daerah yang mempunyai ketinggian lebih dari 1500 m di atas permukaan air laut. Bentuk muka bumi di daerah ini didominasi oleh gunung-gunung yang relatif tinggi. Penyebaran dari gunung-gunung tersebut sebagian besar di bagian tengah dari Jawa Tengah.

• • Warna biru keputihan

Warna biru menunjukkan warna ketampakan perairan. Warna biru keputihan menunjukkan wilayah perairan yang kedalamannya kurang dari 200 m. Bentuk muka bumi dasar laut di wilayah ini didominasi oleh bentuk lereng yang relatif landai. Zona di wilayah ini disebut dengan zona neritik. Penyebaran dari zona ini ada di sekitar pantai. Di wilayah perairan darat warna ini menunjukkan danau atau rawa. Di Wonogiri terdapat Waduk Gajah Mungkur, di Bawen terdapat Rawa Pening, di sekitar Kebumen terdapat waduk Wadaslinang dan Sempor dan masih ada beberapa waduk kecil lainnya.

• • Warna biru muda

Warna biru muda menunjukkan wilayah perairan laut yang mempunyai kedalaman antara 200–2000 m. Bentuk muka bumi dasar laut di wilayah ini didominasi oleh bentukan lereng yang relatif terjal. Wilayah ini merupakan kelanjutan dari zona neritik. Namun wilayah ini tidak tergambar dalam peta umum.

• • Warna biru tua

Warna biru tua menunjukkan wilayah perairan laut dengan kedalaman lebih dari 2000 m. Bentuk muka bumi dasar laut di sekitar Pulau Bali pada kedalaman > 2000 m sulit untuk diketahui dan tidak bisa diinterpretasikan dari peta. Namun biasanya bentuk muka bumi pada laut dalam dapat berupa dataran, lubuk laut, drempel dan palung laut. Bentuk muka bumi seperti ini juga tidak tergambar dalam peta umum.

• Tipe Huruf (Lettering)

Lettering berfungsi untuk mempertebal arti dari simbol-simbol yang ada. Macam penggunaan lettering:

1. Objek Hipsografi ditulis dengan huruf tegak, contoh: Surakarta
2. Objek Hidrografi ditulis dengan huruf miring, contoh: Laut Jawa

• Garis Astronomis

Garis astronomis terdiri atas garis lintang dan garis bujur yang digunakan untuk menunjukkan letak suatu tempat atau wilayah yang dibentuk secara berlawanan arah satu sama lain sehingga membentuk vektor yang menunjukan letak astronomis.

• Inset

Inset adalah peta kecil yang disisipkan di peta utama. Macam-macam inset antara lain:

1. Inset penunjuk lokasi, berfungsi menunjukkan letak daerah yang belum dikenali
2. Inset penjelas, berfungsi untuk memperbesar daerah yang dianggap penting
3. Inset penyambung, berfungsi untuk menyambung daerah yang terpotong di peta utama

• Garis Tepi Peta

Garis tepi peta merupakan garis untuk membatasi ruang peta dan untuk meletakkan garis astronomis, secara beraturan dan benar pada peta.

• Sumber dan Tahun Pembuatan

Sumber peta adalah referensi dari mana data peta diperoleh.

• Garis Lintang dan Garis Bujur

Garis lintang adalah garis yang melintang dari arah barat - timur atau dari arah timur - barat. Garis bujur adalah garis yang membujur dari arah utara - selatan atau selatan - utara.

Jenis

Peta dikelompokkan menjadi 5 bagian, yaitu:

Berdasarkan isi data yang disajikan

• Peta umum, yakni peta yang menggambarkan ketampakan bumi, baik fenomena alam atau budaya. Peta umum dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Peta topografi, yaitu peta yang menggambarkan permukaan bumi lengkap dengan reliefnya. Penggambaran relief permukaan bumi ke dalam peta digambar dalam bentuk garis kontur. Garis kontur adalah garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai ketinggian yang sama.
2. Peta korografi, yaitu peta yang menggambarkan seluruh atau sebagian permukaan bumi yang bersifat umum, dan biasanya berskala sedang. Contoh peta korografi adalah atlas.
3. Peta dunia atau geografi, yaitu peta umum yang berskala sangat kecil dengan cakupan wilayah yang sangat luas.

Berupa Suatu Daerah / Wilayah

• Peta khusus (peta tematik), yaitu peta yang menggambarkan informasi dengan tema tertentu/khusus. Misalnya, peta politik, peta geologi, peta penggunaan lahan, peta persebaran objek wisata, peta kepadatan penduduk, dan sebagainya.

Peta berdasarkan sumbernya (data)

• Peta turunan (derived map) yaitu peta yang dibuat berdasarkan pada acuan peta yang sudah ada, sehingga tidak memerlukan survei langsung ke lapangan.
• Peta induk yaitu peta yang dihasilkan dari survei langsung di lapangan.

Peta berdasarkan bentuk/simetrisnya

1. Peta datar atau peta dua dimensi, atau peta biasa, atau peta planimetri yaitu peta yang berbentuk datar dan pembuatannya pada bidang datar seperti kain. Peta ini digambarkan menggunakan perbedaan warna atau simbol dan lainnya.
2. Peta timbul atau peta tiga dimensi atau peta stereometri, yaitu peta yang dibuat hampir sama dan bahkan sama dengan keadaan sebenarnya di muka bumi. Pembuatan peta timbul dengan menggunakan bayangan 3 dimensi sehingga bentuk–bentuk muka bumi tampak seperti aslinya.
3. Peta digital, merupakan peta hasil pengolahan data digital yang tersimpan dalam komputer. Peta ini dapat disimpan dalam disket atau CD-ROM. Contoh: citra satelit, foto udara.
4. Peta garis, yaitu peta yang menyajikan data alam dan ketampakan buatan manusia dalam bentuk titik, garis, dan luasan.
5. Peta foto, yaitu peta yang dihasilkan dari mozaik foto udara yang dilengkapi dengan garis kontur, nama, dan legenda.

Peta berdasarkan tingkat skalanya/kedetailannya

1. Peta skala kadaster/teknik adalah peta yang berskala 1 : 100 - 1 : 5.000
2. Peta skala besar adalah peta yang berskala 1 : 5.000 - 1 : 250.000
3. Peta skala sedang adalah peta yang berskala 1 : 250.000 - 1 : 500.000
4. Peta skala kecil adalah peta yang berskala 1 : 500.000 - 1 : 1.000.000

Sumber Artikel : Wikipedia

Ilmu ukur wilayah (bahasa Inggris: land surveying), ilmu ukur tanah, atau handasah adalah sebuah metode pengukuran titik-titik dengan memanfaatkan jarak dan sudut di antara setiap titik tersebut pada suatu wilayah dengan cermat. Berbagai titik tersebut biasanya adalah permukaan bumi dan digunakan untuk membuat sebuah peta, batas wilayah suatu lahan, lokasi konstruksi, dan tujuan lainnya. Ilmu ukur wilayah juga merupakan sebuah pekerjaan. Surveyor menggunakan ilmu geodesi yang mencakup berbagai elemen matematika seperti geometri dan trigonometri, juga fisika dan keteknikan.

Kompas Brunton, sebuah alat yang umum digunakan para kartografer dan surveyor di seluruh dunia

Sejarah

Pengukuran wilayah yang sangat mendasar terjadi ketika manusia mulai membangun struktur besar. Bukti paling awal mengenai praktik pengukuran wilayah dilakukan oleh masyarakat yang membangun Stonehenge; mereka menggunakan pasak dan tali sebagai media pengukuran wilayah.

Di peradaban Mesir Kuno, begitu banyak lahan pertanian dibandung di pinggir sungai Nil yang secara rutin mengalami pasang surut yang mengembalikan kesuburan tanah. Tali digunakan sebagai pembatas lahan pertanian milik individu. Selain itu, bentuk persegi yang hampir sempurna dari banyak piramida juga menegaskan penggunaan ilmu ukur wilayah sebagai instrumen pembangunannya.

Di peradaban Romawi, surveyor merupakan sebuah pekerjaan yang resmi.

Ilmu ukur wilayah modern

Table of Surveying, 1728 Cyclopaedia

Sebuah peta hasil ilmu ukur wilayah, tahun 1870

Sistem triangulasi modern dikembangkan oleh pakar matematika Belanda Willebrord Snell, yang pada tahun 1615 telah mensurvey wilayah dari Alkmaar ke Bergen op Zoom, sejauh kurang lebih 70 mil (110 kilometer), menggunakan serangkaian titik yang membentuk 33 segitiga secara keseluruhan. Theodolite ditemukan oleh Jesse Ramsden pada tahun 1787 dan menjadi awal perkembangan yang pesat dari ilmu ukur wilayah modern. Sebelumnya sudah ada alat yang serupa dengan akurasi yang lebih lemah, yang dikembangkan oleh Leonard Digges, Joshua Habermel, dan Jonathan Sisson Theodolite buatan Ramsden digunakan oleh tim Great Trigonometric Survey yang memetakan India hingga gunung Everest yang dimulai pada tahun 1801. Pemetaan yang dilakukan tim ini memiliki banyak dampak secara ilmiah dan ekonomi dan menjadi awal industrialisasi oleh pemerintahan kolonial Inggris dengan pembangunan kanal, jalan, dan rel secara massa.

Metode surveying

Dalam sejarahnya, jarak diukur dengan berbagai cara seperti menggunakan tali atau rantai yang direntangkan, contoh rantai Gunther. Cara kuno seperti ini mengharuskan surveyor harus memutuskan alat ukurnya ketika berhadapan dengan tanah miring.

Pengukuran sudut umumnya menggunakan kompas yang menghasilkan sudut antara satu titik dengan titik lainnya relatif terhadap kutub utara kompas sehingga nilainya dapat berupa 0 hingga 359. Pengukuran yang lebih teliti akan mendapatkan detik sudut.

Perubahan berikutnya adalah pengukuran sudut yang lebih teliti dengan menggunakan Theodolit dan mengukur jarak secara elektronik dengan menggunakan EDM.

Saat ini pengukuran dilakukan dengan menggunakan Total Station yang menggabungkan Theodolite dan EDM dengan perangkat pintar didalamnya.

Sumber Artikel : Merlin Reineta