Koreksi Data Gravity

Koreksi yang dilakukan terbagi atas 2, yaitu : koreksi terhadap variasi waktu dan koreksi terhadap variasi spasial.

Koreksi Variasi Waktu

1.      Koreksi Pasang Surut (Tidal Correction)

Koreksi pasang surut dimaksudkan untuk menghilangkan perbedaan pembacaan pada alat gravimeter yang disebabkan oleh pengaruh gaya tarik yang dialami bumi akibat jarak dari bulan dan matahari setiap saat. Hal ini menyebabkan adanya perubahan besar nilai medan gravitasi di permukaan bumi secara berkala. Data koreksi pasang surut bumi adalah data hasil perhitungan teoritik yang diperoleh dari data station yang melakukan pengukuran tersebut.

      Adapun koreksi pasang surut dengan menggunakan persamaan Longman (1959):

2.   Koreksi Apungan (Drift Correction)

Koreksi Apungan (Drift) atau sering disebutkan koreksi akibat kelelahan alat. Koreksi apungan ini dimaksudkan untuk menghilangkan kesalahan pembacaan pada alat gravimeter akibat perpindahan alat dari satu titik ke titik pengukuran yang lainnya. Alat gravimeter sangat sensitif terhadap goncangan-goncangan yang ada didekatnya maupun saat alat berpindah dari satu titik ke titik yang lainnya.

Adapun persamaan dari koreksi apungan adalah sebagai berikut :

Keterangan :

Dc = koreksi drift dititik B

g’_A = harga gaya gravitasi pada saat t_A

g_A = harga gaya gravitasi pada saat t’_A

t_A = waktu pengamatan awal di titik A

t’_A = waktu pengamatan akhir di titik A

t_B = waktu pengamatan di titik terakhir

 Nilai anomali gravitasi observasi yang telah di koreksi pasang surut dan drift, memiliki persamaan :

Koreksi Variasi Spasial

1.   Koreksi Lintang

Koreksi lintang dimaksudkan untuk menghilangkan perbedaan gravitasi bumi pada setiap lintang yang diakibatkan oleh perputaran bumi dan bentuk bumi yang ellipsoid yang memiliki jarak pendek dan jarak panjangnya. Untuk menghitung koreksi lintang persamaan sebagai berikut :

2.   Koreksi Udara Bebas (Free-Air Correction)

Koreksi udara bebas atau koreksi ketinggian dimaksudkan untuk menghilangkan perbedaan gravitasi bumi akibat pengukuran berada diatas ketinggian mean sea level (msl). Hal ini menyebabkan bertambahnya jarak dari titik pengamat ke pusat bumi, perubahan tersebut mengakibatkan nilai gravitasi semakin kecil sehingga harus dilakukan koreksi terhadap pembacaan alat. Koreksi ini dilakukan untuk mendapatkan nilai pembacaan gravitasi absolute di titik pengukuran.

Adapun permasaan matematis koreksi udara bebas adalah sebagai berikut :

Dengan h adalah ketinggian dari permukaan laut.

Maka akan didapat hasil anomali udara bebas di topografi yang dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

Keterangan :

∆g = anomali udara bebas di topografi (mGal)

G_obs = percepatan gravitasi observasi di topografi (mGal)

G_θ = percepatan gravitasi teoritis pada posisi titik amat (mGal)

Nilai 0,3086 merupakan nilai yang besar yang dapat menutupi nilai anomali yang relative kecil. Maka dari itu, nilai 0,3086 di koreksi guna memunculkan nilai anomali gravitasinya.

3.   Koreksi Medan (Terrain Correction)         

Koreksi medan ini dimaksudkan untuk menghilangkan pengaruh efek massa di sekitar titik pengukuran. Koreksi medan (topografi) adalah koreksi pengaruh topografi terhadap gravitasi pada titik pengukuran, akibat perbedaan elevasi antara station dengan base station. Pengaruh topografi yang permukaannya relatif kasar dan perbedaan elevasi yang besar, seperti gunung dan bukit disekitar titik pengukuran yang dapat mengurangi besarnya medan gravitasi.

Cara perhitungan koreksi topografi dapat dilakukan dengan menggunakan Hammer Chart yang dikembangkan oleh Sigmund Hammer. Caranya adalah dengan membagi-bagi daerah pengukuran menjadi bagian-bagian yang dibatasi oleh komparmen (lengkungan).

 

4.   Koreksi Bouger (Bouger Correction)

Koreksi bouger ini dimaksudkan untuk menghilangkan perbedaan ketinggian dengan tidak mengabaikan massa di bawahnya. Massa ini dianggap lempeng massa (slab) tak berhingga, densitas ρ dan ketinggian h.

Cara perhitungan koreksi ekses massa dapat dilakukan dengan menyederhanakan bentuk massanya yang sebelumnya kompleks dapat dilakukan pendekatan berupa bentuk slab. Massa yang berlebih ditempat lain dihubungkan dengan daerah yang kosong massanya di tempat lain. 

Adapun koreksi terhadap ekses massa sebagai berikut :

 Keterangan :

ρ = densitas benda dari bidang acuan sampai bidang referensi (kg/m³)

     h = ketinggian titik pengukuran (m)

Pengukuran Metode Gravity

Pengukuran metode gravity dapat dibagi dua jenis yaitu, penentuan titik ikat dan pengukuran titik-titik gravitasi. Sebelum di lakukan survey perlu ditentukannya lokasi base station, biasanya ditentukan di daerah yang terjangkau, mudah di kenal dan cukup stabil. Jumlah base station bisa lebih dari 1 lokasi tergantung seberapa luas area titik-titik station yang ingin diukur. Tiap-tiap base station perlu di jelaskan secara rinci meliputi nama tempat dan posisi. Base station berfungsi sebagai titik pengamat tutupan harian dan juga sebagai titik acuan bagi station gravitasi lainnya.

Pengukuran data dilapangan berupa pembacaan gravimeter juga penentuan posisi, waktu, pembacaan altimeter dan suhu. Pengukuran gravitasi secara umum menggunakan alat Gravimeter LaCoste & Romberg yang memiliki tingkat ketelitian 0,01 mGal dan kesalahan apungan (drift) 1 mGal per tahun. GPS (Global Positioning System) digunakan untuk menentukan posisi dan waktu. Altimeter digunakan untuk mengukur ketinggian tempat pengukuran.

Sistem loop merupakan sistem pengukuran yang dimulai dan diakhiri pada station gravitasi yang sudah diketahui besar nilainya. Sistem ini dilakukan saat pengambilan data pada titik-titik gravitasi yang ingin di ukur. Sistem ini digunakan untuk meminimalisirkan kesalahan yang disebabkan oleh pergeseran pembacaan gravimeter. Karena selama pengukuran gravimeter akan mengalami goncangan-goncangan sehingga menyebabkan pergeseran titik nol pada alat tersebut.

Adapun data-data yang diambil saat pengukuran adalah:

1. Tanggal dan hari pembacaan, berfungsi sebagai data koreksi pasang surut.
2. Waktu pembacaan, berfungsi sebagai data koreksi apungan (drift) dan penentuan pasang surut.
3. Pembacaan alat.
4. Koordinat station pengukuran dengan menggunakan GPS.
5. Data inner zone untuk koreksi Terrain.
6. Elevasi titik pengukuran.

     Adapun yang menjadi target observasi harus memiliki density yang kontrasnya jelas agar bisa dideteksi oleh gravimeter. Setiap station pengamatan diusahakan bebas dari pohon-pohon, angin, pengaruh getaran tanah, dan lain-lain. Elevasi dan waktu harus diukur dengan akurat karena akan diperhitungkan saat koreksi hasil pembacaan alat di setiap pengukuran.

Cara mengukur gravity :

       

       1.      Falling Body Measurements (Pengukuran Benda Jatuh Bebas)

Percepatan gravitasi bumi adalah sebuah besaran fisis yang penting dalam metode gravity. Salah satu cara untuk mengukur percepatan gravitasi bumi adalah dengan menggunakan sistem gerak jatuh bebas. Konsep dasar sistem gerak jatuh bebas adalah besaran fisis yang dibedakan adalah ketinggian bola besi yang dijatuhkan. Perbedaan ketinggian bola akan berpengaruh pada waktu tempuh bola saat dijatuhkan.

       2.      Pendulum Measurements (Pengukuran Pendulum)

Pendulum ataupun bandul matematis dapat diartikan sebagai sebuah partikel yang tergantung pada suatu titik yang tetap dari seutas tali yang tidak memiliki berat dan tidak bertambah panjang. Jika bandul ditarik dari keseimbangannya dan dilepaskan, maka bandul akan berayun dalam bidang vertical karena pengaruh gaya gravitasi.

       3.      Mass on Spring Measurements (Pengukuran Massa di Pegas)

             Cara pengukuran untuk menentukan percepatan gravitasi dengan menggunakan pegas, dimana kita akan mengukur pegas sebelum diberi beban hingga timbul perpanjangan pegas setelah pegas diberi beban. Perpanjangan pegas ini akibat adanya gaya tarik terhadap beban tersebut.