Jembatan raksasa seperti Sydney Harbour Bridge atau Brooklyn Bridge atau Jembatan Suramadu pasti memerlukan pemeliharaan agar bertahan lama. Salah satu yang dipantau adalah pergerakannya untuk mengetahui apakah ada pergeseran yang membahayakan atau tidak. Pergeseran ini dikenal juga dengan istilah deformasi dalam bahasa teknis. Bagaimanakah proses pemantauan jembatan ini dilakukan? Bagaimana orang Geodesi dapat berperan melakukan pemantauan ini? Tulisan ini menjelaskannya untuk orang awam.
Apa itu Geodesi?
Jika belum tahu, Teknik Geodesi adalah salah satu disiplin ilmu kebumian yang tertua umurnya. Inti dari geodesi, kalau dalam bahasa sederhana adalah untuk mengetahui bentuk dan dimensi/ukuran bumi dan penyajiannya. Proses mengetahui ukuran dan dimensi ini dilakukan dengan mengukur posisi di permukaan bumi dengan berbagai cara. Penyajian yang paling umum dari bentuk dan ukuran bumi adalah peta. Sedangkan aplikasinya bisa bermacam-macam. Peta adalah salah satu bentuk aplikasi paling sederhana dari Geodesi. Jika Anda tahu Google Earth atau Google Maps, maka Anda telah mengetahui salah satu aplikasi paling populer dari Geodesi dewasa ini. Tentu saja tidak hanya geodesi yang berperan dalam aplikasi populer seperti itu. Pasti multidisiplin.
Salah satu aktivitas utama terkait Geodesi adalah menentukan posisi. Posisi ini dinyatakan dalam koordinat yang ditentukan dengan sistem tertentu. Bingung? Tidak usah terlalu serius. Intinya, suatu titik di permukaan bumi bisa diketahui posisi atau koordinatnya dengan cara dan sistem referensi tertentu.
Mengenal Posisi dan Koordinat
Posisi diukur dengan banyak cara. Misalnya, di sebuah lapangan ada tiang bendera dan di dekat tiang bendera itu ada sebuah patok. Untuk mengetahui posisi titik itu dari tiang bendera, apa yang Anda lakukan? Salah satunya adalah mengukur jarak dari tiang bendera ke patok tersebut lalu mengukur arahnya. Arah ini dinyatakan dalam bentuk sudutnya dari arah utara atau azimuthnya. Misalnya, kita kemudian bisa menyatakan bahwa patok itu terletak pada jarak 10 meter di sebelah timur tiang listrik. Dalam bahasa yang lebih serem, posisi patok itu dari tiang listrik adalah (10m, 90°). Artinya patok itu berada pada jarak 10 meter dan pada sudut 90 derajat dari arah utara diukur searah jarum jam. Ingat, 90 derajat dari arah utara searah jarum jam adalah arah timur. Intinya, posisi suatu titik terhadap titik lain bisa ditentukan dengan mengukur jarak dan sudut/arah. Hasil akhirnya adalah berupa koordinat. Coba lihat gambar berikut ini.
Berkenalan dengan GPS
Salah satu alat atau metode yang digunakan untuk mengukur koordinat adalah GPS alias Global Positioning System. GPS sendiri sebenarnya alah merek. Nama generiknya adalah Global Navigation Satellite System (GNSS). Anda mungkin memahami GPS sebagai benda kecil sebesar HP dan dibawa di mobil untuk menunjukkan arah. Betul, itu adalah bagian dari GPS tetapi sesungguhnya GPS sendiri adalah sebuah sistem besar. Intinya GPS itu merupakan sistem penentuan posisi/koordinat di permukaan bumi dengan bantuan satelit yang bergerak mengitari bumi di angkasa. Sebagai sistem, GPS sendiri terdiri dari space segment yaitu satelit di angkasa, control segment yaitu stasiun bumi untuk mengolah data satelit dan user segment yaitu segmen pemakai. Mereka yang membawa sebuah alat sebesar HP di mobil adalah termasuk segmen pemakai. Alat yang kita sebut sebagai GPS itu sebenarnya adalah sebuah penerima sinyal satelit GPS sehingga disebut receiver GPS. Mulai sekarang harus diingat, yang kita sebut GPS yang ada di mobil-mobil itu sesungguhnya hanya satu bagian saja dari GPS sebagai sistem. Untuk memudahkan, kita menyebut receiver GPS itu sebagai GPS karena hanya bagian itu yang kita hadapi sehari-hari. Kita tidak bersentuhan dengan satelit dan stasiun pengolah datanya. Perhatikan gambar ini.
Sederhananya, dengan receiver GPS itu kita bisa mengetahui lokasi/koordinat kita berada dengan bantuan satelit. Intinya, receiver GPS di mobil atau yang kita genggam itu menangkap sinyal dari satelit di angkasa sehingga dengan perhitungan tertentu receiver bisa menunjukkan koordinat tempatnya berada. Kalau reveiver itu di halaman rumah kita maka dia akan menunjukkan lokasi/koordinat halaman rumah kita. Jika dia ada di mobil, dia akan menunjukkan lokasi/posisi mobil. Jika mobil bergerak, maka koordinatnya akan berubah seiring waktu. Mengapa GPS di mobil bisa menunjukkan arah perjalanan menuju suatu tempat? Kita akan bicarakan ini di tulisan lain.
GPS mengukur koordinat apa saja
GPS yang kita kenal di mobil itu sesungguhnya tidak super akurat. Ada yang lebih akurat dari itu yaitu receiver GPS tipe geodetik yaitu receiver yang dikhususkan untuk mengetahui posisi/koordinat titik secara teliti. Ada metode tertentu untuk bisa menghasilkan koordinat yang sangat teliti. Pada prinsipnya, GPS (atau lebih tepatnya receiver GPS) tipe geodetik bisa menentukan koordinat suatu titik dengan sangat akurat, hingga ketelitian milimeter. Artinya, jika ada dua titik yang terpisah beberapa mili dan GPS digunakan untuk mengukur koordinat kedua titik itu, maka perbedaan koordinatnya akan terekam dengan baik.
Mari mengukur dengan GPS
Bayangkan Anda punya GPS dan sekeping uang logam. Coba taruh uang logam itu di tanah, bayangkan Anda menghadap ke utara. Anda bisa menempelkan GPS di sisi barat (kiri) uang logam sehingga dapat sebuah posisi/koordinat dengan GPS tersebut. Jika Anda geser GPS itu ke sisi timur (kanan) uang logam maka koordinat yang ditunjukkan oleh GPS akan berubah. Dengan membandingkan koordinat yang diperoleh di sisi timur dengan di sisi barat tadi, maka Anda tahu seberapa banyak bergeseran posisi/koordinatnya. Artinya anda bisa mengetahui diameter uang logam itu. Demikianlah telitinya GPS. Ingat, tentu saja GPS yang dipakai di sini tidak sama dengan yang Anda gunakan di mobil untuk penunjuk jalan. Kesimpulannya GPS bisa mengukur koordinat dengan sangat akurat.
Beginilah orang Geodesi memantau pergerakan jembatan
Misalnya di beberapa bagian jembatan, ada beberapa titik untuk memantau pergerakan jembatan itu. Titik ini bisa berupa tanda tambah (+) yang dipahat di bagian jembatan, bisa berupa pilar, bisa berupa tugu atau patok. Intinya ada titik yang permanen di beberapa bagian dari jembatan itu. Dengan GPS tipe geodetik, seorang surveyor geodesi bisa mengukur posisi/koordinat titik-titik itu. Anggap saja ada 5 titik A, B, C, D, dan E. Misalnya hari ini diukur, maka didapatkan koordinat/posisi untuk kelima titik tersebut. Secara berkala, misalnya setiap bulan, titik yang sama diukur lagi koordinatnya. Karena titik itu adalah titik tetap maka harapannya koordinat/posisinya tidak akan berubah. Katakanlah pengukuran dilakukan selama 1 tahun setiap bulan sehingga ada 12 hasil ukuran untuk masing-masing titik. Coba perhatikan gambar berikut.
Sekarang bisa dibandingkan koordinat titik A hasil ukuran pertama, kedua dan seterusnya sampai ukuran ke-12. Jika ternyata hasil ukuran itu berbeda, berarti titik A mengalami pergeseran. Hal yang sama dianalisa untuk titik B, C, D, dan E. Jika ada titik yang sama hasil ukurannya selama setahun berarti titik tersebut tidak bergeser sama sekali. Sebaliknya, jika koordinat untuk masing-masing titik berubah nilainya maka titik tersebut pasti bergeser atau mengalami deformasi. Pergeseran inilah yang kemudian dianalisa. Misalnya titik A dan E adalah di kedua ujung jembatan. Jika terbukti A dan E sama-sama bergerak dan terbukti saling menjauh satu sama lain (missal titik A bergerak ke barat, titik E bergerak ke timur) artinya jembatan itu meregang/memuai. Jika pergerakan ini ekstrim maka bisa diduga bahwa jembatan itu bisa saja akan rusak/ambruk/patah karena ujung-ujungnya ditarik ke arah yang beralawanan.
Surveyor geodesi bertugas untuk menunjukkan apakah terjadi pergerakan pada jembatan atau tidak. Selanjutnya disiplin lain yang lebih paham akan melakukan tindakan untuk mengatasi persoalan yang mungkin timbul akibat pergerakan/pegeseran/deformasi itu. Demikianlah orang geodesi bisa berkontribusi dalam memantau pergeseran jembatan.
PS. saya bukan ahli GPS. Tulisan ini bertujuan untuk memberikan gambaran kepada orang awam. Dalam praktiknya secara teknis, pemantauan jembatan ini melibatkan proses yang rumit dan sangat teknis. Ilustrasi ini tidak menggambarkan kerumitan tersebut.
a madeandi's life 
Sayangnya Mass…di Indonesia tidak ada perhatian yang sebegitu besar terhadap jembatan yang sudah dibangun…., boro-boro hanya jembatan geser..sampai ambruk…juga…dibiarin aja….sampai-sampai anak sekolah bergelantungan menyeberang jembatan seperti Indiana Jones…juga TETAP tidak ada solusi…., padahal itu terjadi di daerah yang masih dekat dengan pusat kekuasaan..NAAH bagaimana yang ada di ujung Papua…sana…, Wallahu A’lam….begitu getirrr rasanya berdiri di bumi merdeka ini.
Tugas saya dan mbak Yayak untuk memperbaikinya mulai dari sekarang. Dengan cara apapun yg kita bisa 😉