Friday, September 19, 2014

HAE (Height Above Ellipsoid) and MSL (Mean Sea Level) Conversion Using Pathfinder Office

Di tepi pantai kok GPS-nya nilai ketinggiannya bukan nol ? mending bro yang saya alami malah nilai ketinggiannya negatif!, hmmmmm pasti GPSnya rusak, mari kita "lembiru" (lempar ganti baru)...... :)

GNSS/GPS receiver secara default menggunakan acuan ketinggian (datum) berdasarkan ellipsoid WGS-84 (datum koordinat global), sehingga nilai ketinggian/elevasi yang diperoleh merupakan ketinggian diatas ellipsoid (HAE : Height Above Ellipsoid). Jika GPS yang kita gunakan menggunakan setting ini, maka tidak heran apabila ketika kita survei di pinggir pantai, ketinggiannya tidak nol atau malah mungkin negatif. Hal ini dikarenakan lokasi yang kita survei menurut WGS-84 ketinggiannya bukan nol. Ketinggian yang mendasarkan pada nilai nol diatas garis pantai rata rata disebut dengan MSL (Mean Sea Level).

Kenapa bisa ada dua acuan ketinggian yang berbeda?. Hal ini dikarenakan bentuk bumi tidak sepenuhnya bulat, karena itu ketinggian nol di pantai ancol jakarta sejatinya tidak sama dengan ketinggian nol di pantai kuta bali. Ahli geodesi sejak lama berusaha memodelkan bagaimana bentuk bumi yang sebenarnya, namun karena sulit mereka memperkenalkan sebuah model bumi yang disebut dengan ellipsoid. Dengan model ellipsoid, maka referensi ketinggian di seluruh permukaan bumi mempunyai acuan yang sama. Selain ellipsoid, orang masih berusaha meneliti bagaimana bentuk bumi yang sebenarnya, oleh karena itu dikembangkan juga model geoid atau model pendekatan permukaan bumi yang diusahakan semirip aslinya (walaupun sulit untuk mirip presisi). Model geoid global yang lazim digunakan adalam EGM96

 Sumber gambar : ESRI


Pengukuran GNSS secara default menggunakan HAE sebagai acuan elevasi, oleh karena itu kita perlu mengatur di receiver apabila kita akan menggunakan MSL sebagai acuan ketinggian. Secara manual, MSL dapat ditentukan dari HAE dikurangi undulasi geoid. Ketinggian menurut MSL disebut juga ketinggian ortometrik.

Sumber gambar : ESRI

Bagaimana jika kita terlanjur mengukur menggunakan HAE??, untuk pengukuran menggunakan Receiver merk Trimble, kita bisa mengkonversi hasil pengukuran ke MSL menggunakan software pathfinder office. Pathfinder office juga bisa digunakan untuk mengkonversi HAE ke MSL dari data shapefile. Prosesnya tinggal import shp ke format imp, ubah acuan ketinggian ke MSL, dan export hasilnya kembali ke format shp. Untuk hasil pengukuran GNSS prosesnya sebagai berikut : 

1.  Buka file hasil pengukuran GPS yang telah terkoreksi (post processed code atau carrier)
2.  Dari Menu Utilities pilih Export. Jendela Export akan muncul. Dari menu export setup pilih properties. 



2. Buka Tab Coordinate System, kemudian klik change


3. Ganti referensi ketinggian dari HAE ke MSL, tentukan juga geoid yang diinginkan (biasanya digunakan EGM96). Klik OK. Jangan lupa atur Export coordinates as XYZ agar nilai ketinggan tersimpan.



4. Lanjutkan proses exportnya.




UPDATE!!!!!!! 22 September 2014

Global Geoid model yang disediakan oleh pathfinder office adalah EGM96, agar kita bisa menggunakan model geoid yang lebih baru seperti EGM2008 yang dipakai di SRGI2013, cara mengaturnya adalah sebagai berikut

1. Download file grid EGM2008 global dalam format Trimble GGF terkompresi ZIP dari situs INI
2. Extract file GGF-nya dan copykan ke Program Files/Common Files/Trimble/Geodata
3. Load file GGF di Pathfinder Office dari Menu Coordinate System Manager dengan menambahkan entri baru di Geoid Model




Monday, September 15, 2014

Vector Topological Cleaning in ArcGIS (The Legendary PC-ArcInfo CLEAN Command)

Saya teringat sewaktu pertama kali praktikum GIS. Software yang pertama kali saya pakai adalah PC-ArcInfo (Software GIS berbasis DOS dari tahun 80-an).. If you remember you were using ArcInfo... congrats there is no mistake anymore that you are OLD!!!!!!. Software yang menyebalkan memang, its all command based and I spent a whole day just to place those four annoying tick marks from digitizer tablet to the computer monitor. I even promise my self to not to take the GIS practices too serious. I hate this stupid digitizing thing. walaupun esok harinya mata saya berbinar - binar karena software yang dipakai adalah ArcView GIS (alhamdulillah its GUI based) and.. you know the rest is history..wkwkwkw, I still practicing GIS today. 

 ArcInfo memang menyebalkan, semua orang tahu itu, tapi yang mungkin tidak banyak diketahui orang (apalagi anak anak jaman sekarang). ArcInfo adalah software GIS terbaik dalam artian dia mempunyai format data spesifik yang bisa dimanipulasi tanpa limitasi (beda dengan dbf), dan mempunyai rentengan geoprocessing tools yang banyakkk, Kalau kelemahannya tidak perlu disebut, apa yang bisa anda harapkan dari software DOS untuk menghasilkan peta dengan kualitas grafis yang tinggi. 

Salah satu kelemahan software GIS buatan ESRI pasca ArcInfo adalah implementasi topologi data. Shapefile jelas sphaghetti based yang non topologis. Geodatabase okelah sudah ada topologi tapi kerumitannya jelas bikin bad mood (at least for me :p), ribet, ndak bisa sekali klik beres. Nah implementasi topologi terbaik ya cuma di ArcInfo (CMIIW) tinggal kasih perintah CLEAN, semua beres. Overlap hilang, overshoot/undershoot hilang, gaps hilang, all snap in pokoknya. 

Nah di kala saya mempunyai data yang topologinya ngerror dimana mana ini saya tiba tiba kangen ArcInfo. Tak ada yang bisa menggantikan ArcInfo. ArcGIS tidak punya perintah geoprocessing CLEAN dan semua beres (at least that what I think before I write this Post). Sebenarnya masih ada alternatif CLEAN, yaitu Ektensi ET Geotools dan ET GeoWizards. Tapi di versi free yang mereka beri hanya maksimal 100 features to be cleaned. 

Setelah melongok menu help ArcGIS (saran saya, kalau ada masalah dengan penggunaan software, Help adalah tempat yang seharusnya pertama kali anda tuju sebelum google, dan juga sebelum anda mengemis ngemis bantuan di forum forum pengguna GIS), ternyata perintah CLEAN masih ada di ArcGIS. Syaratnya cuma satu data anda dikonversi dulu ke format Coverage ArcInfo. 

Jadi step nya simpel

1. Konversi data anda yang topologinya kacau ke Coverage menggunakan Toolbox Features to Coverage


2. Buka Coverage anda di ArcCatalog, klik Kanan>Properties. Kemudian di Tab General, klik CLEAN. Anda juga bisa menspesifikasi Fuzzy tolerance apabila diperlukan. Oh ya datanya pakai Proyeksi metrik seperti UTM dll ya, jangan geografis, ntar malah kacau. 


3. Konversi kembali data hasil Cleaning ke format awal. 



Thats it. Dulu saya berfikir, yang bikin ArcGIS ini gimana ya, punya segudang fitur tapi Cleaning saja ndak ada, malah bikin topologi geodatabase yang ribet ndak jelas (kidding, I know the benefits of geodatabase topology feature, I just hate its complexity).