Kumpulan parameter yang digunakan untuk menunjukkan lokasi dalam kaitannya dengan kerangka acuan disebut representasi posisi. Seringkali lebih praktis untuk menyatakan posisi vertikal (ketinggian atau kedalaman) secara terpisah dan untuk menunjukkan posisi horizontal menggunakan parameter lain ketika menjelaskan lokasi terhadap Bumi. Selain itu, ada aplikasi lain yang hanya mengutamakan posisi horizontal. Contohnya termasuk kapal dan kendaraan darat seperti mobil. Sistem semacam ini menggunakan koordinat geografis.
Representasi posisi horizontal hadir dalam berbagai bentuk, masing-masing dengan karakteristik unik yang membuatnya cocok untuk tujuan tertentu. Representasi umum lokasi horizontal mencakup garis lintang/bujur dan UTM.
Karena posisi horizontal mempunyai dua derajat kebebasan, maka posisi horizontal dapat digambarkan secara unik melalui dua parameter. Namun menggunakan parameter sesedikit mungkin akan menghasilkan singularitas, sama seperti ketika sudut Euler digunakan sebagai formalisme untuk menyatakan rotasi. Untuk mencegah hal tersebut, diperlukan tiga parameter untuk posisi horizontal.
Lintang dan bujur
Lintang dan bujur adalah representasi lokasi horizontal yang paling sering digunakan. Karena parameternya sudah diketahui dan jelas, parameter ini dapat digunakan, misalnya, untuk mengkomunikasikan suatu lokasi kepada orang-orang melalui plot posisi.
Namun, ketika menggunakan garis lintang dan garis bujur dalam ekspresi matematika, termasuk perhitungan di dalam sistem komputer, harus berhati-hati. Penyebab utamanya adalah singularitas Polandia, yang membuat garis bujur menjadi ambigu di lokasi tertentu. Grid lintang/bujur juga cukup non-linear di dekat kutub, dan perhitungan yang cukup baik di tempat lain mungkin mempunyai banyak ketidakakuratan.
Meridian pada garis bujur ±180° menghadirkan tantangan lain, karena garis bujur menunjukkan diskontinuitas di sana. Oleh karena itu, penanganannya terkadang memerlukan penulisan kode perangkat lunak khusus. Kegagalan dua belas sistem navigasi pesawat tempur F-22 Raptor selama melintasi meridian ini merupakan ilustrasi dampak dari tidak adanya pengkodean tersebut.
- Lintang
Dalam dunia geografi, lintang adalah semacam koordinat magis yang mengindikasikan posisi utara-selatan suatu tempat di Bumi atau benda langit lainnya. Konsep lintang ini diukur sebagai sudut yang berjalan mulai dari −90° di kutub selatan hingga 90° di kutub utara, dengan pusat dunia, Khatulistiwa, memegang nilai 0°. Seperti garis-garis ajaib, garis lintang ini berlari dari timur ke barat sebagai sirkuit-sirkuit yang sejajar dengan Khatulistiwa. Dan, sihirnya terjadi ketika lintang ini bergabung dengan bujur, membentuk sepasang koordinat yang menentukan lokasi di permukaan Bumi.
Ketika berdiri sendiri, istilah "lintang" biasanya merujuk pada lintang geodetik yang didefinisikan dengan rumus matematika yang sangat keren. Jadi, lintang geodetik suatu tempat adalah sudut antara vektor yang tegak lurus ke permukaan elipsoid (sebuah bentuk bola sedikit pipih) dari titik tersebut, dan bidang datar khatulistiwa.
Sebagai latar belakang, mari masuki dunia abstraksi dan matematika sejenak. Pertama, kita akan menggambarkan permukaan fisik dengan sesuatu yang disebut geoid, seperti tiruan lautan yang mencerminkan rata-rata permukaan laut di seluruh samudera dan bawah daratan. Langkah berikutnya lebih seru: kita mendekati geoid ini dengan permukaan referensi matematis yang lebih sederhana. Bola adalah pilihan awal yang simpel, tetapi sebenarnya geoid lebih mirip elipsoid revolusi. Lintang dan bujur di permukaan referensi ini membentuk sebuah jaring bersama, mirip jaring-jaring ajaib yang menciptakan sistem koordinat geografis. Lintang suatu tempat di permukaan nyata adalah lintang titik yang sesuai di permukaan referensi ini, dan semuanya berhubungan dengan garis normal ke permukaan referensi yang melalui titik di permukaan fisik.
Dan inilah di mana keajaiban lintang dan bujur bermain. Mereka bekerja sama dengan spesifikasi tinggi untuk menciptakan sistem koordinat geografis, seperti yang diatur oleh standar ISO 19111. Tetapi, karena ada banyak elipsoid referensi dengan bentuk yang berbeda, lintang tepat suatu fitur di permukaan menjadi tidak unik. ISO standar menekankan bahwa tanpa spesifikasi penuh dari sistem koordinat referensi, koordinat lintang dan bujur menjadi ambigu atau bahkan tak bermakna.
Dalam teks berbahasa Inggris, sudut lintang ini sering diwakili oleh huruf kecil Yunani phi (ϕ atau φ). Sebuah deretan angka dan simbol matematika yang menyimpan rahasia posisi suatu tempat, utara atau selatan khatulistiwa. Misalnya, mercusuar The Needles berada pada 50°39.734' N 001°35.500' B. Ini adalah bahasa koordinat, sepotong misteri yang mengungkapkan letak suatu tempat dalam cara yang hanya bisa dipahami oleh mereka yang memahami sihir matematika.
- Bujur
Garis bujur tidak hanya merupakan koordinat geografis yang menentukan posisi timur–barat suatu titik di permukaan Bumi, tetapi juga memiliki hubungan yang erat dengan pengukuran waktu dan navigasi. Pengukuran bujur dinyatakan dalam derajat dan diwakili oleh lambang Yunani lambda (λ). Sistem garis bujur membentang dari kutub utara ke kutub selatan dan menghubungkan titik-titik dengan bujur yang sama. Garis bujur utama, yang didefinisikan sebagai 0° bujur, secara konvensional ditetapkan sebagai Garis bujur Referensi Internasional untuk Bumi, yang melewati Observatorium Kerajaan di Greenwich, London.
Garis bujur memainkan peran penting dalam navigasi dan penentuan waktu. Rotasi Bumi memengaruhi perbedaan waktu lokal, di mana perbedaan 15° bujur setara dengan perbedaan waktu satu jam. Dengan membandingkan waktu lokal dengan waktu mutlak, kita dapat menentukan bujur suatu lokasi. Pada dasarnya, perbedaan waktu antara dua lokasi yang terletak pada bujur yang berbeda dapat memberikan petunjuk yang sangat akurat tentang letak geografis suatu tempat.
Pengukuran bujur menjadi semakin signifikan selama penjelajahan laut pada masa lampau. Nelayan dan penjelajah dunia menggunakan instrumen navigasi berbasis bujur, seperti astrolab dan kuadran, untuk menentukan posisi kapal mereka di lautan yang luas. Selain itu, perangkat GPS modern yang umum digunakan saat ini juga bergantung pada sistem koordinat bujur dan lintang.
Garis bujur utama, atau meridian nol, secara historis diwakili oleh Garis Bujur Utama Greenwich, yang diakui secara internasional sebagai titik awal pengukuran bujur dan waktu standar. Pada era sekarang, koordinat bujur dan lintang menggunakan sistem geodetik dan referensi elipsoid yang lebih kompleks untuk mengakomodasi bentuk nyata Bumi yang tidak sempurna.
Selain digunakan dalam navigasi dan penentuan waktu, bujur juga memiliki implikasi dalam ilmu pengetahuan lainnya. Studi astronomi dan geodetik sering menggunakan koordinat bujur untuk menyelidiki pergerakan benda langit dan fenomena alam yang melibatkan posisi relatif terhadap Bumi.
Dengan begitu, bukan hanya sebagai parameter geografis, tetapi juga sebagai alat ukur waktu dan navigasi, bujur memainkan peran integral dalam pemahaman dan penjelajahan dunia kita.
n-vektor
Lintang dan bujur dapat diganti dengan representasi posisi horizontal tiga parameter non-tunggal yang dikenal sebagai n-vektor. Ini adalah vektor satuan yang normal terhadap ellipsoid referensi secara geometris. Vektor dipecah menggunakan sistem koordinat tetap dengan Bumi sebagai pusatnya. Ia memiliki atribut matematis satu-ke-satu dan bertindak sama di mana pun di Bumi. Karena aljabar vektor 3D biasa dapat digunakan dengan rumusan vektor, n-vektor adalah pilihan yang baik untuk operasi matematika termasuk penjumlahan, pengurangan, interpolasi, dan rata-rata lokasi.
Karena n-vektor hanya memiliki tiga komponen, maka sulit untuk menyampaikan lokasi kepada orang secara langsung. Mungkin juga perlu untuk mengkonversi ke lintang/bujur sebelum menampilkan grafik posisi.
Disadur dari:
en.wikipedia.org/wiki/Horizontal_position_representation