panduan penggunaan theodolit

PANDUAN

PENGGUNAAN THEODOLIT

Dr. Akrim, M.Pd. Muhammad Hidayat, M.Pd.

Dr. Arwin Juli Rakhmadi Butar-Butar, MA

DAFTAR ISI

A. PENGANTAR

B. PENGERTIAN THEODOLIT

C. PRINSIP KERJA THEODOLIT

D. TATA CARA PENGGUNAAN THEODOLIT DIGITAL

E. BAGIAN-BAGIAN UNIT THEODOLIT

F. PRAKTIK MENGGUNAKAN THEODOLIT UNTUK

MENGUKUR ARAH KIBLAT

▪ Panduan Kompas

▪ Panduan Matahari

G. PENUTUP

A. PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah, akhirnya

buku panduan sederhana ini selesai dan dapat diterbitkan, dan

dengan demikian pula ia dapat dimanfaatkan oleh berbagai

pihka, khususnya dalam mengukur dan mengakurasikan arah

kiblat. Buku panduan ini berjudul “Panduan Penggunaan

Theodolit”, yang mana tujuan utama buku ini adalah dalam

rangka memudahkan penggunaan instrumen bernama Theodolit

dalam menentukan dan mengakurasikan arah kiblat.

Seperti diketahui, hari ini kebutuhan masyarakat

Muslim, khususnya para pengurus dan pengelola masjid,

terhadap akurasi arah kiblat sangat dibutuhkan. Sebab dalam

fikih Islam, menghadap arah kiblat merupakan keharusan

(syarat) yang mana manakala tidak terpenuhi maka ibadah

(salat) yang dilakukan tidak sah.

Dalam praktiknya, ada banyak sarana dan tata cara yang

dapat digunakan dalam menentukan arah kiblat, salah satunya

adalah dengan menggunakan instrumen bernama Teodolit.

Seperti diketahui, alat ini pada dasarnya dan pada awalnya

sama sekali tidak di diperuntukkan secara spesifik menentukan

arah kiblat, namun para ahli dan pengkaji ilmu falak

(astronomi), menemukan bahwa alat ini cukup efektif dalam

mengukur dan mengakurasikan arah kiblat. Bahkan dalam

konteks modern, alat ini terhitung sebagai instrumen

tercanggih dalam menentukan arah kiblat.

Akhirnya, tim penulis mengucapkan selamat membaca,

memahami, dan mempraktikkan instrumen Teodolit. Mudah-

mudahan dengan hadirnya buku “Panduan Penggunaan

Theodolit” ini akan lebih memudahkan masyarakat dalam

menentuka arah kiblat. Dengan demikian diharapkan juga

bahwa dengan semakin akuratnya arah kiblat sebuah masjid,

secara paralel juga menambah kualitas ibadah setiap Muslim.

Amin

Tim Penulis

B. PENGERTIAN THEODOLIT

Theodolit adalah alat yang digunakan untuk mengukur

sudut vertikal (altitude) dan horizontal (azimuth) posisi sebuah

benda. Untuk itu theodolit juga dapat digunakan untuk

mengukur jarak, membuat garis lurus dan bidang datar di atas

permukaan tanah. Alat ini banyak digunakan pada pekerjaan

pengukuran tanah, suvei lapangan, survei kehutanan, jawatan

meteorologi bahkan sampai bidang teknologi perluncuran roket.

Gambar: Theodolit Model abad 16 M

Theodolit berkembang semenjak awal abad 16 dalam

bentuk yang sederhana dengan pembacaan hasil pengukuran

sudut secara manual menggunakan cakram skala vertikal dan

horisontal. Pembidiknya pun masih berupa tabung tanpa lensa.

Baru kemudian menjelang pertengahan abad ini theodolit

dilengkapi dengan penyangga (tripod) dan kompas menyusul

ditambahkannya lensa teleskop sebagai pembidik. Pemasangan

kompas pada theodolit ada dua macam yaitu kompas internal

yang terpasang di dalam alat dan kompas eksternal yaitu

kompas terpasangan di luar alat.

1

Pada theodolit

lama kebanyakan kompas

dipasang secara internal

sedangkan theodolit

modern pemasangan

kompas dipasang secara

eksternal misalnya di atas

handel theodolit dan bisa

dibongkar-pasang.

Theodolit Model tatuhn 1950-an

Pada tahun-tahun berikutnya theodolit menunjukkan

perkembangan yang pesat. Kecuali tingkat akurasinya semakin

tinggi theodolit kini juga dilengkai berbagai kemampuan

diantaranya pembacaan skala secara digital yaitu langsung

tampil berupa angka pada layar displai. Theodolit generasi

terbaru yang disebut Total Station (TS) dilengkapi dengan laser

pembidik, infra merah untuk pengukuran jarak, remote control

dan piranti GPS yang dapatt terhubung satelit. Bahkan alat ini

juga dilengkapi memori dan mikro komputer di dalamnyayang

memungkinkan dapat menyimpan data hasil pengukuran. Hasil

bidikannyapun dapat ditampilkan dalam layar monitor melalui

teknologi CCD seperti yang dipakai pada kamera digital.

Sedangkankan pengaturannya juga dapat dilakukan jarak jauh

(remote) atau robotik sistem menggunakan gelombang radio

serta dapat dihubungkan dengan komputer/laptop. Sebelum

teknologi remote sensing dan teknologi GPS ditemukan,

theodolit menjadi alat utama dalam survei tanah dan pemetaan.

Total Station

Theodolit dapat menentukan posisi geografis (lintang

dan bujur) sebuah tempat menggunakan metode transit yaitu

dengan mengukur posisi matahari daritempat tersebut. Tidak

hanya itu theodolit juga banyak berjasa dalam pembuatan

berbagai jenis peta yang sudah dibuat oleh manusia. Sampai

saat ini theodolit juga masih digunakan dalam pemetaan dan

pengukuran pada pembuatan master-plan bangunan-bangunan

modern. Di Indonesia theodolit ternyata ‘disalahgunakan’

pemakaiannya oleh kalangan ahli falak. Alat ini ternyata efektif

untuk membantu kegiatan rukyatul hilal yaitu menyaksikan

bulan sabit untuk menentukan awal bulan hijriyah. Theodolit

yang juga dirancang dapat mengukur sudut altitude dan

azimuth benda langit ini dapat diatur sehingga mengikuti

pergerakan Bulan dengan bantuan data efemeris posisinya.

Teodolith Digital

Pembidik yang terdapat pada alat ini sekaligus berfungsi

sebagai teleskop yang dapat memperjelaskenampakan hilal.

Beberapa perukyat yang menggunakan theodolit ini sengaja

memasang kamera digital ataupun webcam pada lensa

pembidiknya agar kenampakan hilal dapat didokumentasi

dalam bentuk gambar maupun video sebagai bukti pelaporan.

Kecual itu theodolit ternyata juga dapat digunakan untuk

melakukan pengukuran arah kiblat secara lebih presisi

dibandingkan alat ukur sudut yang lain. Dengan melakukan

pembidikan terhadap arah matahari atau benda langit lain yang

diketahui data azimuthnya saat itu maka arah Utara Sejati (True

North) dapat ditentukan. Selanjutnya setelah titik Utara Sejati

ditentukan, langkah selanjutnya adalah membidik arah azimuth

kiblat yang telah dihitung.

C. PRINSIP KERJA THEODOLIT

Pada prinsipnya, cara kerja theodolit adalah sebuah

pembidik (teleskop) yang dipasang pada dudukan (mounting)

yang dapat bergerak secara vertikal untuk menghitung tinggi

benda (altitude) dan horisontal untuk menghitung sudut arah

(azimuth). Oleh sebab itu sistem dudukan theodolit ini sering

disebut sebagai sistem dudukan altazimuth.

Dalam praktek penggunaan theodolit terdapat 2 (dua) acuan

pengukuran sudut. Yang pertama adalah sudut vertikal (vertical

angle= VA) acuannya adalah titik Zenith yaitu titik yang berada

tepat di atas kepala. Sehingga jika benda berada di titik Zenith

ini maka sudut vertikalnya adalah nol (VA=0°) sedangakan jika

benda berada di titik horizon maka sudut vertikalnya (VA)

adalah 90°.

Karena tinggi benda (altitude) dihitung menggunakan

acuan titik horison sebagai nol derajat (0°) dan titik Zenith

bernilai 90° maka :

Tinggi benda (Altitude) = 90° - VA.

Sedangkan acuan pengukuran sudut azimuth /sudut

horisontal (horisontal angle = HA) adalah titik Utara Sejati

dihitung memutar searah jarum jam. Sehingga jika benda

berada di Utara HA=0°, di Timur HA=90°, di Selatan HA=180°

di Barat HA=270°. Walau demikian ada sebagian negara yang

menggunakan acuan titik Selatan. Untuk mengetahui posisi

benda secara tepat theodolit dilengkapi dengan teleskop

pembidik dengan tanda silang (+) pada lensa pembidiknya.

Cara membidiknya adalah dengan membidik benda tepat pada

tanda silang (crosshair) yang terlihat melalui teleskop.

Sementara untuk pengintaian Matahari, teleskop

dilengkapi dengan filter yang dapat menapis cahaya sehingga

aman. Cara lain

pengintaian Matahari adalah dengan jalan memproyeksikan

cahaya Matahari yaitu menangkap bayangan Matahari yang

melalui teleskop menggunakan sebidang kertas putih di

belakang lensa pembidik.

PERHATIAN!!

DAPAT MENIMBULKAN KEBUTAAN JIKA MELIHAT

MATAHARI BAIK LANGSUNG ATAUPUN MELALUI

TELESKOP TANPA DIBERI FILTER PENAPIS CAHAYA

MATAHARI YANG AMAN.

D. TATA CARA PENGGUNAAN THEODOLIT

DIGITAL

Theodolit digital adalah theodolit yang pembacaan hasil

pengukurannya dalam bentuk angka yang tertampil pada layar

displainya. Beberapa merk theodolit digital misalnya Nikon,

Topcon, Leica, Sokkia dll.

Beberapa Merk Theodolit Theodolit digital seperti

halnya theodolit pada umumnya terdiri dari sebuah teleskop

kecil yang terpasang pada sebuah dudukan yang dapat bergerak

pada sumbu vertikal dan horisontal. Di salah satu sisinya

terdapat layar yang berfungsi menampilkan data hasil

pengukuran dalam bentuk digital. Angka tersebut meliputi

sudut vertikal (VA) dan sudut horisontal (HA) dengan satuan

derajat, menitbusur, detikbusur. Saat teleskop kecil ini

diarahkan maka angka kedudukan vertikal dan horisontal akan

berubah sesuai perubahansudut pergerakannya.

E. BAGIAN-BAGIAN UNIT THEODOLIT

Unit theodolit terdiri atas bagian-bagiansebagai berikut:

1. Theodolit àalat pengukur altitude/azimuth

2. Kompas àpointing Utara

3. Tripod àpenyangga theodolit

4. Mistar àtarget pointting arah

5. Plumb àbandul pelurus vertical

Sementara theodolit sendiri terdiri dari bebarapa bagian:

✓ Handel : untuk membawa dan mengangkat.

✓ Pembidik : menentukan sasaran.

✓ Teleskop : menentukan sasaran secra lebih presisi.

✓ pengunci vertikal : mengunci gerak sumbu vertikal.

✓ pengatur vertikal : memutar secara halus gerak vertikal

setelah dikunci.

✓ layar display : menampilkan informasi hasil

pengukuran.

✓ pengunci horisontal : mengunci gerak horisontal.

✓ pengatur horisontal : memutar secara halus gerak

horisontal setelah dikunci.

✓ pengatur posisi : pengatur posisi theodolit sampai tanda

gelembung (nivo) padakedudukan seimbang à terdapat

dua tanda gelembung; batang dan bulat di bagian bawah

teleskop.

Layar dispaly terdiri dari bagian-bagian:

1. Illumination bergambar lampu Menghidupkan

Lampu Layar saat gelap.

2. %/ VA Digunakan untuk merubah tampilan

sudut vertikal menjadi persen

3. R/L Digunakan untuk memblikan sudut

horisontal secara 360 derajat

4. HOLD Digunakan untuk menahan angka pada

sudut Horizontal

5. RESET Digunakan untuk mereset sudut horizontal menjadi

0 derajat

6. Indikator Battery di kanan atas.

7. VA sudut vertikal

8. HA sudut horisontal

Untuk pengukuran arah kiblat maka yang diperlukan

hanyalah skala sudut horisonta (HA) saja, sementara sudut

vertikal (VA) tidak digunakan.

Pengukuran arah kiblat menggunakan theodolit harus

benar-benar dikuasi. Kalau tidak bisa-bisa menjadi pekerjaan

yang sangat sulit dan melelahkan bahkan menjadi tidak akurat.

Hal ini terutama terkendala oleh sulitnya melakukan pointing

terhadap titik Utara Sejati apalagi posisi matahari yang

dijadikan target sudah tinggi di atas kepala atau bahkan

penggunaan kompas yang biasanya di atas theodolit sering

tidak presisi.

Penggunaan kompas memang tidak disarankan dalam

pengukuran mengunakan theodolit karena ada kekhawatiran

terjadi kesalahan pada kompas. Penggunaan posisi Matahari

menjadi pilihan yang baik, namun harus mencari waktu-waktu

yang ideal untuk melakukan pembidikan. Waktu itu ialah saat

ketinggian Matahari kurang dari 60° di atas horison, yang

berarti pagi atau sore hari.

Penggunaan benda-benda langit lain seperti cahaya bintang,

bulan dan planet dapat menjadi salah satu pilihan saat

dilakukan pengukuran pda malam hari.

F. PRAKTIK MENGGUNAKAN THEODOLIT

UNTUK MENGUKUR ARAH KIBLAT

Tahap persiapan :

1. Pasang tripod di tempat yang mendapat sinar Matahari

(Panduan Matahari)

2. Pasang tripod di tempat yang tidak terpengaruh medan

magnetik (panduan Kompas)

3. Pasang theodolit di atas tripod.

4. Lakukan centering menggunakan optik atau gunakan bandul

(plumb) dan lakukanleveling pada alat sehingga gelembung

nivo bulat dan nivo tabung berada di tengah.Untuk

memudahkan, lakukan leveling pada ketiga sisi bagian

tripodnya:

Jika sudah presisi pada ketigasisinya maka secara

otomatis nivo tabung berada ditengah bulatannya:

5. Pastikan theodolit siap digunakan seperti memeriksa baterai

dan semua bagian theodolit dapat berfungsi dengan baik.

▪ Panduan Kompas

1. Bidik arah Utara menggunakan kompas yang terpasang pada

theodolit.

2. Kunci pengatur horisontal dan hidupkan power on sehingga

HA à0° 0’ 0”

3. Lakukan koreksi deklinasi magnetik (mis. +0,5E) maka

untuk mencari arah Utara Sejatitheodolit diputar ke angka

359° 30’ Kemudian lakukan RESET sehingga HA à0° 0’ 0”

4. Untuk menentukan arah kiblat, putar theodolit ke arah

azimuth arah kiblat sesuai hasilperhitungan. Contoh

Azimuth Kota Medan (OIF UMSU) yaitu 292⁰ 46’.

5. Lakukan pemberian tanda menggunakan peralatan yang

disediakan.

▪ Panduan Matahari

1. Siapkan jam yang telah terkalibrasi.

2. Bidik Matahari menggunakan teknik proyeksi atau gunakan

filter. Usahakan posisibulatan Matahari tepat di tengah.

Catat waktu saat pembidikan.

3. Hidupkan power on dan amati azimuth menunjukan angka

nol derajat.

4. Cocokkan data azimuth matahari saat pembidikan dengan

data astronomis. Contoh azimuth matahari pada Tanggal 09

April 2018 Pukul 09:00 Wib yaitu 83⁰03’

5. Gunakan data azimuth Matahari untuk menentukan arah

Utara Sejati dengan cara:

a. Putar theodolit sesuai selisih angka azimuth Matahari

terhadap Arah Utara Sejati yaitu 360⁰ - 83⁰03’ = 276⁰ 57’

b. Kunci pengatur horisontal dan lakukan RESET sehingga

HA à0° 0’ 0”

6. Untuk menentukan arah kiblat, putar theodolit ke arah

azimuth arah kiblat sesuai hasilperhitungan. Contoh

Azimuth Kota Medan (OIF UMSU) yaitu 292⁰ 46’.

7. Lakukan pemberian tanda menggunakan peralatan yang

disediakan.Tandai titik pertama dan kedua lalu hubungkan

dan bentuk sebuah garis dengan menggunakan bantuan

tabung teleskop atau laser yang terdapat pada theodolit

tersebut.

8. Untuk memberi tanda ditempat lain yang memiliki kubik

yang sama dapat melakukan cara dengan sistem mal dengan

menggunakan sebuah kertas, lipat kertas sesuai dengan hasil

pengukuran, lalu kertas tersebut dapat digunakan untuk

tempat lain yang memiliki ukuran dan arah sudut kubik yang

sama.

G. PENUTUP

Demikianlah buku “Panduan Penggunaan Theodolit”

ini, kiranya berguna dan bermanfaat bagi masyarakat,

khususnya kalangan pengurus dan pengelola masjid dan

mushalla. Dengan hadirnya buku panduan ini diharapkan

masyarakat akan lebih mengerti tentang instrumen Theodolit

dan penggunaannya dalam menentukan arah kiblat.

Tentunya, buku panduan yang amat sederhana ini

terdapat banyak kekurangan dan ketidak sempurnaan, oleh

karena itu saran dan kritik konstruktif sangat diharapkan, guna

perbaikan dan penyempurnaakn panduan ini di masa yang akan

datang.[]