KAJIAN KE ARAH MEREALISASIKAN JARINGAN RUJUKAN TEGAK
GEODETIK BARU DI NEGERI SABAH
ANUAL BIN AZIZ
Tesis ini dikemukakan
sebagai memenuhi syarat penganugerahan
ijazah Sarjana Sains (Kejuruteraan Geomatik)
Fakulti Kejuruteraan dan Sains Geoinformasi
Universiti Teknologi Malaysia
JULAI 2005
PSZ 19:16 (Pind.1/97)
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS♦
JUDUL : KAJIAN KE ARAH MEREALISASIKAN JARINGAN RUJUKAN
TEGAK GEODETIK BARU DI NEGERI SABAH
SESI PENGAJIAN : 2004/2005
Saya
ANUAL BIN AZIZ
(HURUF BESAR)
mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan
Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut:
1. Tesis adalah hak milik Universiti Teknologi Malaysia.
2. Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk
tujuan pengajian sahaja.
3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara
institusi pengajian tinggi.
4. **Sila tandakan ( √ )
√
SULIT
(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan
atau kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di
AKTA RAHSIA RASMI 1972 1972)
TERHAD
(Mengandungi maklumat TERHAD yang telah
ditentukan oleh organisasi/badan di mana penyelidikan
dijalankan)
TIDAK TERHAD
Disahkan oleh
__________________________
(TANDATANGAN PENULIS)
Alamat Tetap:
NO.7/1224, KAMPUNG CHENGAL
LEMPONG, BALOK
26190 KUANTAN,
PAHANG DARUL MAKMUR
Tarikh :
JULAI 2005
___________________________________
(TANDATANGAN PENYELIA)
PROF. DR. SHAHRUM BIN SES
Nama Penyelia
Tarikh :
JULAI 2005
CATATAN : * Potong yang tidak berkenaan.
** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak
berkuasa/organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini
perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD.
♦ Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara
penyelidikan, atau laporan Projek Sarjana Muda (PSM).
“Saya/Kami* akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan
saya/kami* karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan
penganugerahan ijazah Sarjana Sains (Kejuruteraan Geomatik).”
Tandatangan
: ………………………..................................
Nama Penyelia
: PROF. DR. SHAHRUM BIN SES
Tarikh
: ………………………..................................
* Potong yang tidak berkenaan
“ Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan
yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya”
Tandatangan
: ……………………………….
Nama Penulis : ANUAL BIN AZIZ
Tarikh
: 15 Julai 2005
iii
DEDIKASI
Teristimewa untuk ibu dan ayah,
Doa dan restu kalian, mengiringi kejayaan anakanda.
Buat isteri tercinta …..Meah,
Doa, kesabaran dan pengorbanan adinda,
inspirasi waja diri dalam perjalanan mencapai kejayaan ini.
Untuk cahayamataku ….
Amir Mustaqim,
Amalina Maisarah,
Azri Muizzuddin &
Ahmad Mushthofa
Beriman, berilmu dan beramal kerana Allah,
tangga kejayaan dunia dan akhirat.
iv
PENGHARGAAN
Pertamanya penulis merafakkan rasa kesyukuran di atas segala petunjuk dan
hidayah yang dikurniakan Allah, Yang Maha Mengetahui sehingga memungkinkan
kerja-kerja penyelidikan ini dilaksanakan dengan jayanya.
Penghargaan ini ditujukan kepada pihak Kerajaan Malaysia dan Jabatan
Perkhidmatan Awam Malaysia serta pihak pengurusan tertinggi Jabatan Ukur dan
Pemetaan Malaysia yang telah memberi peluang kepada penulis untuk menimba
pengetahuan diperingkat yang lebih tinggi. Segala bantuan dan kerjasama yang telah
diberikan akan dijadikan pendorong untuk memberikan perkhidmatan yang lebih
cemerlang pada masa akan datang.
Di kesempatan ini juga penulis merakamkan setinggi-tinggi penghargaan dan
terima kasih yang tidak terhingga kepada penyelia projek, Profesor Madya Dr.
Shahrum bin Ses di atas segala panduan, bimbingan, nasihat dan dorongan yang telah
diberikan di sepanjang tempoh menjalankan penyelidikan ini. Semoga semua
pengorbanan masa, ilmu pengetahuan dan lain-lain yang telah beliau sumbangkan
akan dikira sebagai amal jariah yang berkekalan.
Penulis tidak akan melupakan segala bentuk sumbangan yang telah diberikan
oleh individu lain terutamanya Profesor Dr. Abd. Majid A.Kadir, Profesor Madya
Dr. Khairul Anuar Hj. Abdullah, Profesor Madya Kamaluddin Hj. Omar dan lain-lain
lagi. Penghargaan ini juga penulis tujukan kepada penyumbang-penyumbang data
dan maklumat yang telah digunakan dalam menjalankan penyelidikan ini
terutamanya Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (Cawangan Sabah), Jabatan
Tanah dan Ukur Sabah, Seksyen Geodesi JUPEM dan Jabatan Perkhidmatan
Kajicuaca Malaysia.
Akhir sekali terima kasih kepada semua individu yang
menyumbang dalam apa bentuk jua bagi menjayakan kajian ini. Sumbangan kalian
adalah sangat disanjungi dan dihargai.
v
ABSTRAK
Kawalan tegak yang kukuh, seragam dan menyeluruh adalah merupakan
diantara keperluan asas yang penting bagi pembangunan infrastruktur sesebuah
negara. Di Malaysia, kawalan tegak yang baik telah dibangunkan di Semenanjung
Malaysia di mana jaringan ukur aras dengan ketinggiannya merujuk kepada Datum
Tegak Geodesi Semenanjung Malaysia 1994 (DTGSM94) meliputi hampir
keseluruhan wilayah ini. Sementara itu, di Negeri Sabah senario berbeza ujud
disebabkan jaringan ukur aras adalah terhad walaupun aktiviti berkaitan kawalan
ketinggian ujud semenjak tahun 1910. Faktor utama yang menyumbang kepada
senario ini adalah keadaan topografi kawasannya yang menjadi kekangan untuk
jaringan ukur aras yang menyeluruh ditubuhkan. Tesis ini membentangkan hasil
kajian terhadap sistem kawalan ketinggian di Negeri Sabah meliputi sejarah sistem
kawalan ketinggian sedia ada dan keperluan penubuhan sistem kawalan ketinggian
yang baru. Sejak awal pembangunan sistem kawalan ketinggian di Negeri Sabah,
nilai-nilai ketinggian aras laut min di stesen-stesen tolok pasang surut air laut yang
dibangunkan di sepanjang pantai Negeri Sabah telah digunakan bagi memenuhi
keperluan datum tegak tempatan. Usaha pengukuran aras yang menghubungkan
stesen-stesen tersebut telah dijalankan oleh Jabatan Tanah dan Ukur Sabah (JTUS)
dan Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (JUPEM). Walaupun kerja-kerja ukur aras
telah dijalankan berdasarkan kaedah dan tahap ketepatan ukuran aras jitu, tetapi
pelarasan dan analisis menyeluruh terhadapnya belum pernah dijalankan. Penulisan
ini, selain mendokumenkan aktiviti cerapan pasang surut dan ukuran aras jitu juga
membentangkan keputusan pelarasan jaringan aras jitu dan analisis yang dibuat
terhadap keputusan pelarasan tersebut. Secara umumnya, hasil kajian mendapati
aktiviti-aktiviti yang dilaksanakan oleh pihak JUPEM dalam membangunkan sistem
kawalan ketinggian baru di Negeri Sabah telah diurus dengan baik. Analisis
terhadap keputusan pelarasan kuasadua terkecil dengan kekangan minima
mencadangkan supaya tanda aras TG2018 di STPS Kota Kinabalu dijadikan datum
ketinggian bagi Jaringan Rujukan Tegak Geodetik Sabah (JRTGS) yang
didefinisikan dalam sistem ketinggian ortometrik Helmert melalui 1,322 tanda aras
Jaringan Aras Jitu Sabah (JAJS). Kejituan nilai ketinggian dalam JAJS dinyatakan
sebagai 1.035mm√K, di mana K adalah jarak laluan aras dalam km dengan sisihan
piawai maksima dijangkakan tidak melebihi 2sm bagi keseluruhan jaringan.
Keputusan kajian ini menunjukkan pembangunan JRTGS boleh dihasilkan dengan
baik dari gabungan data-data cerapan pasang surut air laut, ukuran aras jitu dan
graviti. Jaringan kawalan ketinggian yang seragam dan menyeluruh ini akan
merealisasikan penubuhan JRTGS yang baru dan selanjutnya menjadi pemangkin
kepada pembangunan infrastruktur yang lebih teratur di seluruh Negeri Sabah.
vi
ABSTRACT
A homogenous, uniform and consistent vertical control system is essential
for the infrastructural development of a nation. Peninsular Malaysia has an
adequate vertical control based on a well-defined vertical datum known as
Peninsular Malaysia Geodesy Vertical Datum 1984 (PMGVD84). However, for
the state of Sabah, a different scenario exists. The levelling network is not widespread even though the activities concerning heighting control were started as
early as 1910. The nature of the topography is the major factor that contributes to
this scenario. This thesis presents the results of a research concerning the height
control system in Sabah. It also includes the history of existing height control
system and the need to establish a new network. Ever since the development of
the height control system, mean sea level values as derived from tidal
observations at tide gauge stations along Sabah coast are utilise to fulfil the
requirement for a local height datum. Levelling operation to connect all tide
gauges was carried out by Sabah Land and Survey Department (LSD) and
Department of Survey and Mapping Malaysia (JUPEM). Although the method
and the level of accuracy of the levelling operation conformed to the first order
levelling procedure, no single adjustment and analyses were done. Due to this
reason, this research has not only documents the tidal observation and levelling
survey activities in Sabah, but has also presents the result of the levelling network
adjustment and their analyses. Research shows that the activities carried out by
JUPEM in developing the new height control system were well managed and
planned. Results from the minimally constraint least square adjustment suggested
that Kota Kinabalu tide gauge bench mark, TG2018 is the most suitable height
datum for Sabah Geodetic Vertical Reference Network (SGVRN) as defined in
Helmert orthometric height system by 1,322 bench mark of Sabah Precise
Levelling Network (SPLN). The overall accuracy of any height value in SPLN is
given by 1.035mm√K, where K is levelling route distance in kilometre with the
maximum estimated standard deviation less than 2cm across the levelling
network. Results of the study also suggest that the development of height control
network can be successfully derived from tidal observation, precise levelling and
gravity data. This homogeneous and comprehensive height control network will
lead to an establishment of a new SGVRN that will consequently act as a catalyst
to the well planned infrastructural development in Sabah.
vii
KANDUNGAN
BAB
PERKARA
MUKA
SURAT
1
JUDUL
i
PENGAKUAN
ii
DEDIKASI
iii
PENGHARGAAN
iv
ABSTRAK
v
ABSTRACT
vi
KANDUNGAN
vii
SENARAI JADUAL
xii
SENARAI RAJAH
xvi
SENARAI SINGKATAN
xxi
SENARAI LAMPIRAN
xxii
PENDAHULUAN
1.1
Pengenalan
1
1.2
Motivasi Penyelidikan
3
1.3
Ringkasan Sejarah Kawalan Tegak di Malaysia
4
1.4
Kajian Literasi
6
1.5
Objektif dan Sumbangan Penyelidikan
8
1.6
Skop Penyelidikan
10
1.7
Organisasi Tesis
10
viii
2
ASPEK-ASPEK SISTEM KETINGGIAN
DAN UKUR ARAS JITU
3
2.1
Pendahuluan
12
2.2
Konsep Ketinggian
12
2.2.1
Permukaan Samaupaya
14
2.2.2
Jenis-Jenis Ketinggian
15
2.2.2.1 Ketinggian Geopotential
15
2.2.2.2 Ketinggian Dinamik
17
2.2.2.3 Ketinggian Ortometrik
18
2.3
Jaringan Kawalan Tegak
21
2.4
Datum
21
2.5
Ukuran Aras Jitu
22
2.5.1
Proses Pengukuran
23
2.5.2
Selisih Dalam Ukur Aras Jitu
26
2.5.2.1 Selisih Kasar
27
2.5.2.2 Selisih Sistematik
28
2.5.2.3 Selisih Rawak
36
PEMBANGUNAN SISTEM KAWALAN TEGAK
DI NEGERI SABAH
3.1
Pendahuluan
39
3.2
Latar Belakang Cerapan Pasang Surut Untuk
40
Penentuan Datum Tegak Tempatan
3.2.1
Cerapan Pasang Surut Bagi Tempoh 1973
42
hingga 1985
3.2.2
3.3
3.2.1.1 Stesen Utama
43
3.2.1.2 Stesen Sekunder
43
Datum Ketinggian Tempatan
44
Latar Belakang Pembangunan Jaringan Kawalan
46
Tegak Negeri Sabah
3.3.1
Jaringan Ketinggian Sabah, Brunei &
Sarawak 1952
47
ix
3.3.2
Jaringan Ketinggian Sabah, Brunei &
49
Sarawak 1953
3.4
3.5
3.3.3
Jaringan Penyegitigaan Borneo 1968
52
3.3.4
Jaringan Ukur Aras Sabah 1975
55
Keperluan Jaringan Kawalan Tegak Baru
56
3.4.1
Jaringan Stesen Tolok Air Pasang Surut
57
3.4.2
Jaringan Ukur Aras Sabah 1996
60
3.4.3
Jaringan Aras Jitu Sabah
62
Pengukuran Graviti
63
3.5.1
65
Ukuran Graviti Bawaan Udara (Airborne
Gravity)
3.5.2
Pembangunan Model Geoid Tempatan
67
di Negeri Sabah
3.6
4
Kesimpulan
69
JARINGAN TOLOK AIR PASANG SURUT KEARAH
MEREALISASIKAN DATUM KETINGGIAN BARU
4.1
Pengenalan
70
4.2
Aras Laut Min Sebagai Datum Ketinggian
71
4.3
Stesen Tolok Air Pasang Surut di Negeri Sabah
73
4.3.1
Pemilihan Tapak dan Pembinaan STAPS
74
4.3.2
Pemasangan Sistem Pengukuran STAPS dan
75
Cerapan Pasang Surut Air Laut
4.3.3
4.4
Penyelenggaraan STAPS
79
Prosesan Data dan Analisa
80
4.4.1
Aras Laut Min Harian (ALMH)
83
4.4.2
Aras Laut Min Bulanan (ALMB)
84
4.4.3
Aras Laut Min Tahunan (ALMT)
84
4.4.4
Kecenderungan Aras Laut (Sea Level Trend)
86
4.4.5
Aras Laut Min dan Datum Rujukan Tegak
90
Tempatan
4.5
Kesimpulan
93
x
5
JARINGAN ARAS JITU SABAH
5.1
Pendahuluan
95
5.2
Perancangan
97
5.2.1
97
5.3
Penyediaan Maklumat Kerjaluar
Pengukuran Di Lapangan
99
5.3.1
Peninjauan dan Penanaman Tanda Aras
100
5.3.1.1 Jenis-Jenis Tanda Aras
100
5.3.1.2 Sistem Penomboran Tanda Aras
102
5.3.1.3 Rekod Tanda Aras
107
Pengukuran
108
5.3.2.1 Peralatan
109
5.3.2.2 Kalibrasi
109
5.3.2.3 Prosidur Lapangan
110
5.3.2.4 Perekodan Data dan Hitungan
113
5.3.2
Awalan
5.4
Penyediaan dan Prosesan Data
113
5.4.1
Penurunan Data
114
5.4.2
Suntingan Data dan Hitungan
116
5.4.3
Pengubahsuaian dan Penukaran Format
119
5.4.4
Pembetulan Ortometrik
120
5.4.4.1 Data Graviti Untuk Hitungan
122
Pembetulan Ortometrik
5.4.4.2 Hitungan Pembetulan Ortometrik
5.4.5
5.5.
5.6
Penyimpanan Data
123
126
Analisa Statistik Data Aras Jitu
127
5.5.1
Ujian Kenormalan (Normality Test)
131
5.5.2
Ujian Kerawakan (Random Test)
139
5.5.3
Taburan Selisih Beza Tinggi Berpiawai
145
5.5.4
Hitungan dan Analisa Tutupan Gelong
149
5.5.5
Kualiti Data Ukur Aras
151
Kesimpulan
154
xi
6
PELARASAN JARINGAN ARAS JITU
6.1
Pendahuluan
156
6.2
Perambatan Selisih dan Penentuan Pemberat
157
6.3
Model Pelarasan
159
6.4
Hitungan Pra-Pelarasan
162
6.4.1
Ujian Global
162
6.4.2
Penapisan Data
163
6.4.3
Ukuran Kebolehcayaan
164
6.4.4
Keputusan Hitungan Pra-Pelarasan
164
6.5
6.6
Hitungan Pelarasan
169
6.5.1
Keputusan Pelarasan Kekangan Minima
173
6.5.2
Keputusan Pelarasan Berbilang Kekangan
177
Analisa Keputusan Pelarasan dan Kejituan Jaringan
179
6.6.1
180
Ujian Chi-Kuasadua Terhadap Faktor
Varians
6.6.2
Ujian Chi-Kuasadua Terhadap Reja
181
Berpiawai Terlaras
6.6.3
Penolakan Reja Terlaras
182
6.6.4
Kejituan Jaringan JAJS
184
6.6.5
Perbandingan Nilai Ketinggian ALM2001
185
dan JAJS Bagi TATPS
6.7
7
Kesimpulan
187
KESIMPULAN DAN CADANGAN
7.1
Pendahuluan
189
7.2
Kesimpulan
190
7.3
Cadangan Kajian Lanjut
194
RUJUKAN
196
LAMPIRAN
201
xii
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL
TAJUK
MUKA
SURAT
3.1
Lokasi dan tahun cerapan pasang surut air laut di
41
Negeri Sabah dan Labuan di antara tahun 18961973.
3.2
Lokasi dan tarikh mula operasi stesen-stesen tolok
43
air pasang surut JTUS.
3.3
Tempoh cerapan dan nilai ketinggian tanda aras
44
rujukan tolok air pasang surut.
3.4
Perbezaan ketinggian hasil penyelesaian kuasadua
48
terkecil dengan aras laut min berasaskan Datum
Miri.
3.5
Analisa statistik pelarasan kuasadua terkecil bagi
48
setiap sektor dalam Jaringan Ketinggian Sabah,
Brunei & Sarawak 1952.
3.6
Tikaian tutupan gelong hasil pelarasan kuasadua
51
terkecil.
3.7
Pecahan
bilangan
stesen
kawalan
yang
53
mempunyai nilai ketinggian berdasarkan darjah
ukuran.
3.8
Maklumat Stesen Tolok Air Pasang Surut
58
di Negeri Sabah.
3.9
Nilai ALM1997 dan ketinggian tanda aras rujukan
bagi STAPS di Negeri Sabah.
59
xiii
3.10
Perbezaan nilai datum ketinggian yang digunakan
60
oleh JTUS berbanding ALM1997.
4.1
Koordinat lokasi STAPS dan data yang diperolehi.
74
4.2
Tempoh data STAPS yang digunakan dan
81
peratusan data tidak diperolehi bagi tempoh
berkenaan.
4.3
Nilai aras laut min tahunan di atas aras Sifar
84
TAPS.
4.4
Hitungan nilai kecenderungan tahunan aras laut
87
min.
4.5
Nilai ketinggian Tanda Aras Asalan di atas
92
ALM1997.
4.6
Nilai ketinggian Tanda Aras Asalan di atas
92
ALM2001.
4.7
Perbezaan nilai ketinggian Tanda Aras Asalan
93
di atas ALM2001 berbanding ALM1997.
5.1
Ringkasan sistem penomboran tanda aras yang
103
digunapakai oleh JTUS di Negeri Sabah.
5.2
Ringkasan sistem penomboran tanda aras yang
105
digunapakai oleh JUPEM di Negeri Sabah
sebelum tahun 1990.
5.3
Ringkasan sistem penomboran bagi tanda aras
106
perantaraan yang digunapakai oleh JUPEM di
Negeri Sabah selepas tahun 1990.
5.4
Hitungan pembetulan ortometrik bagi laluan aras
125
L0309
5.5
Senarai seksyen laluan aras yang digunakan
berserta tahun ukuran dijalankan.
128
xiv
5.6
Ringkasan kriteria data yang digunakan dalam
130
analisa statistik.
5.7
Kriteria kumpulan data ukuran aras berdasarkan
131
laluan utama.
5.8
Hasil hitungan nilai kecondongan dan kurtosis.
134
5.9
Ringkasan hasil ujian χ2 bagi selisih beza tinggi
139
berpiawai ukuran aras.
5.10
Keputusan ujian larian bagi seksyen laluan aras
141
dalam JAJS.
5.11
Keputusan hitungan ujian kecenderungan bagi
144
seksyen laluan aras.
5.12
Tikaian tutupan bagi 5 gelong aras dalam JAJS.
150
5.13
Sisihan piawai sekilometer ( σ1km ) bagi setiap
152
seksyen laluan aras.
6.1
Hasil pra-pelarasan data ukuran aras berdasarkan
164
laluan utama.
6.2
Hasil Ujian Global bagi hitungan pra-pelarasan
165
laluan L01
6.3
Hasil Ujian Global bagi hitungan pra-pelarasan
166
laluan L03 menggunakan data cerapan pergi dan
balik
6.4
Hasil Ujian Global bagi hitungan pra-pelarasan
167
laluan L03 menggunakan nilai purata cerapan
pergi dan balik
6.5
Sebahagian fail format IOB bagi laluan L03 di
permulaan dan L06 di akhiran fail data. Bagi
bahagian ketiga; lajur pertama ialah jenis data,
lajur kedua dan ketiga rujukan tanda aras (dari dan
ke), lajur keempat nilai beza tinggi (m), lajur
171
xv
kelima sisihan piawai dan lajur keenam jarak (km)
6.6
Maklumat parameter bagi pelarasan jaringan ukur
172
aras jitu secara kekangan minima.
6.7
Ketinggian dan sisihan piawai bagi titik asalan
173
di STAPS hasil pelarasan kekangan minima.
6.8
Maklumat parameter bagi pelarasan jaringan ukur
176
aras jitu secara berbilang kekangan.
6.9
Perbandingan sisihan piawai maksima hasil
pelarasan
kekangan
minima
dan
177
berbilang
kekangan.
6.10
Ringkasan statistik hasil pelarasan kekangan
178
minima di titik asalan STAPS Kota Kinabalu
(TG2018)
6.11
Senarai reja berpiawai yang melebihi tahap Nilai
182
Reja Kritikal
6.12
Beza tinggi nilai ketinggian hasil pelarasan
jaringan aras dengan kekangan minima di STAPS
Kota Kinabalu berbanding nilai ALM di STAPS
lain.
184
xvi
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH
TAJUK
MUKA
SURAT
1.1
Geoid sebagai permukaan sifar benar dan hubungannya
2
dengan permukaan rujukan ketinggian lain iaitu Aras
Laut Min dan Elipsoid.
2.1
Perhubungan umum permukaan yang menjadi rujukan
13
ketinggian iaitu Topografi, Geoid dan Elipsoid
2.2
Permukaan
samaupaya
dan
hubungannya
dengan
14
ketinggian ortometrik
2.3
Prinsip asas pengukuran aras
2.4
Selisih
kolimatan
yang
25
berpunca
dari
31
Kaedah leap-frog bagi pergerakan staf antara titik
34
ketidaksempurnaan alat aras
2.5
pindah.
3.1
Cabutan sebahagian pelan No. 9010 yang diterbitkan
45
pada tahun 1939 menunjukkan Asas penentuan datum
pasang surut di Kota Kinabalu dan hubungannya dengan
ketinggian stesen Trig Pavitt.
3.2
Pengesahan pindaan asas datum tegak di Kota Kinabalu
46
kepada Aras Laut Min pada 4.4.1952 (Cabutan
sebahagian pelan No. 9010).
3.3
Taburan
Stesen
Penyegitigaan
dalam
Jaringan
50
Ketinggian Sabah, Brunei & Sarawak 1953
3.4
Jaringan Penyegitigaan Borneo 1968 ( BT68 )
53
xvii
3.5
Taburan stesen-stesen kawalan di Negeri Sabah
54
3.6
Jaringan Ukur Aras Sabah 1975
56
3.7
Taburan geografik stesen tolok air pasang surut yang
58
dibangunkan oleh pihak JUPEM
3.8
Taburan ukur aras tertib pertama dan kedua dalam
61
Jaringan Ukur Aras Sabah 1996.
3.9
Taburan Jaringan Aras Jitu Sabah sehingga tahun 2002
63
3.10
Taburan Stesen Asas Graviti di Sabah dan Sarawak.
64
3.11
Taburan titik cerapan graviti yang dijalankan oleh
65
JUPEM di Negeri Sabah
3.12
Larian dan ketinggian penerbangan ukuran airborne
67
gravity di Sabah dan Sarawak
4.1
Hubungan di antara pelbagai nilai ketinggian di STAPS.
73
4.2
Rantai keluli yang dipasang untuk membersihkan lubang
76
inlet pada telaga pasang-surut di STAPS Lahad Datu (a)
dan STAPS Kudat (b)
4.3
Rekabentuk rumah tolok dan struktur asas STAPS
76
di Negeri Sabah
4.4
Hubungan di antara Nilai Tetap (EV), nilai bacaan aras
78
air laut (Z) dan jarak permukaan air laut ke Titik Asas
(D).
4.5
Lubang inlet bagi STAPS Kota Kinabalu sebelum
80
(gambar a) dan selepas (gambar b) kerja-kerja
pembersihan.
4.6
Perkakasan yang digunakan oleh JUPEM untuk
81
memindah dan memproses data pasang surut air laut
4.7
Kad Antaramuka GPIB dipasangkan kepada komputer
pemproses dan dihubungkan dengan Card Reader untuk
memindahkan data pasang surut air laut dari kaset ICMemory.
82
xviii
4.8
Carta alir prosesan data mentah cerapan pasang surut air
83
laut di STAPS.
4.9
Pelotan pola ALMT bagi lokasi STAPS di Negeri
85
Sabah.
4.10
Pelotan kadar kecenderungan aras laut di sepanjang
88
pantai Negeri Sabah.
4.11
Pola anomali ALMT dan kadar kecenderungan aras laut
88
di STAPS bahagian pantai barat Negeri Sabah
4.12
Pola anomali ALMT dan kadar kecenderungan aras laut
88
di STAPS bahagian pantai timur Negeri Sabah
4.13
Anomali tahunan aras laut min semua STAPS di Negeri
90
Sabah bagi tahun 1996 hingga 2000.
4.14
Perubahan tinggi Titik Asas berbanding Tanda Aras
91
Asalan di STAPS hasil ukuran aras jitu.
5.1
Carta alir pengurusan projek ukur aras jitu dalam
96
Jaringan Aras Jitu Sabah.
5.2
Arah ukuran pergi dan balik serta kaedah menyambong
111
kerja ukuran bagi hari yang berlainan.
5.3
Sistem kod penomboran tanda aras bagi ukuran aras
112
menggunakan alat aras berdigit Leica NA3000/NA3003.
5.4
Carta alir prosesan data mentah ukur aras jitu.
114
5.5
Contoh fail data mentah (*.raw) bagi sebahagian ukuran
115
aras di laluan L0105 dalam seksyen SBM039-SBM002.
5.6
Contoh sebahagian fail data (*.dat) di laluan L0105
116
dalam seksyen SBM039-SBM002.
5.7
Contoh sebahagian fail kiraan (*.cal) bagi laluan
117
Langkon-Kudat.
5.8
Contoh sebahagian fail jaringan (*.lev) bagi laluan
119
L0105.
5.9
Contoh sebahagian fail L0105.lev yang telah diubahsuai
120
menggunakan aturcara BMKod v1.1.
5.10
Ketinggian Aras berbanding ketinggian ortometrik.
121
xix
5.11
Korelasi pembetulan ortometrik berbanding ketinggian
126
tanda aras bagi laluan L03.
5.12
Korelasi pembetulan ortometrik berbanding beza tinggi
126
sektor aras bagi laluan L03.
5.13
Taburan geografi seksyen laluan aras dalam JAJS.
129
5.14
Taburan geografi laluan utama ukuran aras jitu Negeri
132
Sabah.
5.15
Hubungan bentuk lengkung taburan data dengan nilai
133
kurtosis.
5.16
(a)
Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L01
135
5.16 (b)
Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L02
135
5.16 (c)
Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L03
135
5.16 (d)
Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L04
136
5.16 (e)
Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L05
136
5.16 (f)
Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L06
136
5.17
Kaedah menentukan bilangan larian bagi satu susunan
139
data.
5.18
Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L01.
146
5.19
Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L02.
146
5.20
Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L03.
147
5.21
Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L04.
147
5.22
Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L05.
147
5.23
Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L06.
148
5.24
Taburan selisih beza tinggi berpiawai berbanding beza
148
tinggi cerapan sesuatu sektor aras.
5.25
Taburan geografi tanda aras dalam seksyen-seksyen
149
laluan aras yang membentuk gelong aras tertutup.
5.26
Taburan σ1km berbanding jarak seksyen aras.
153
5.27
Taburan σ1km berbanding bilangan tanda aras dalam
153
seksyen aras.
5.28
Taburan σ1km berbanding tahun ukuran aras dijalankan.
154
6.1
Hasil ujian-w bagi penapisan data laluan L01.
165
xx
6.2
Hasil Kebolehcayaan Luaran bagi data ukur aras laluan
166
L01.
6.3
Hasil
ujian-w
bagi
penapisan
data
laluan
L03
167
Hasil Kebolehcayaan Luaran bagi data ukur aras laluan
168
menggunakan data cerapan pergi dan balik.
6.4
L03 menggunakan data cerapan pergi dan balik.
6.5
Hasil
ujian-w
bagi
penapisan
data
laluan
L03
168
Hasil Kebolehcayaan Luaran bagi data ukur aras laluan
169
menggunakan nilai purata cerapan pergi dan balik.
6.6
L03 menggunakan nilai purata cerapan pergi dan balik.
6.7
Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan kekangan minima
174
di STAPS Sandakan (sela kontor 1.0 mm).
6.8
Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan kekangan minima
175
di STAPS Kota Kinabalu (sela kontor 1.0 mm).
6.9
Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan kekangan minima
175
di STAPS Tawau (sela kontor 1.0 mm).
6.10
Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan berbilang
177
kekangan di semua STAPS Sabah (sela kontor 1.0 mm).
6.11
Histogram reja berpiawai beza tinggi hasil pelarasan
181
kekangan minima di titik datum STAPS Kota Kinabalu.
6.12
Perbezaan nilai ketinggian tanda aras hasil pelarasan
KDT dengan kekangan minima di STAPS Kota
Kinabalu
berbanding
pelarasan
dengan
berbilang
kekangan di STAPS lain. Sela kontor adalah 1.0sm.
185
xxi
SENARAI SINGKATAN
ALM
-
Aras Laut Min
ALMB
-
Aras Laut Min Bulanan
ALMT
-
Aras Laut Min Tahunan
BT48
-
Borneo Triangulation 1948
BT68
-
Borneo Triangulation 1968
DCS
-
Directorate of Colonial Survey, United Kingdom
DOS
-
Directorate of Oversea Survey, United Kingdom
DTGSM94
-
Datum Tegak Geodesi Semenanjung Malaysia 1994
EDM
-
Electronic Distance Measurement
EGM96
-
Earth Geopotential Model 1996
GPS
-
Global Positioning System
GRS80
-
Geodetic Reference System 1980
IAG
-
The International Association of Geodesy
IGSN71
-
International Gravity Standardisation Net 1971
JICA
-
Japan International Cooperation Agency
JTUS
-
Jabatan Tanah dan Ukur Sabah
JUAS96
-
Jaringan Ukur Aras Sabah 1996
JUGS97
-
Jaringan Utama Geodetik Sabah 1997
JUPEM
-
Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia
LSD12
-
Land Survey Datum 1912
LSD39
-
Land & Survey Datum 1939
MSL97
-
Mean Sea Level 1997
NAVD88
-
North America Vertical Datum 1988
STAPS
-
Stesen Tolok Air Pasang Surut
UTM
-
Universiti Teknologi Malaysia
xxii
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN
TAJUK
MUKA
SURAT
A
Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS
201
dengan Tanda Aras TAPS hasil ukuran aras
di STAPS Negeri Sabah
B1
Senarai Semak Bahan Kerjaluar Aras Jitu / Aras
207
Kedua Berdigit
B2
Maklumat Tanda Aras
208
B3
Laporan Siasatan Tanda Aras
209
B4
Laporan Kerjaluar Ukuran Aras Jitu
210
B5
Borang Harian dan Ringkasan Kerjaluar Ukuran
211
Aras Jitu/Kedua
B6
Borang Hitungan Aras Sementara/Muktamad
212
B7
Borang Kalibrasi Alat Aras
213
B8
Borang Pertanyaan Kerjaluar
215
B9
Surat Permohonan Membina Tanda Ukur dan
216
Menjalankan Ukuran untuk Aktiviti Pemetaan
Negeri Sabah dan Wilayah Persekutuan Labuan
B10
Surat Kebenaran Membina Tanda Ukur dan
217
Menjalankan Ukuran Untuk Aktiviti Pemetaan
Negeri Sabah dan Wilayah Persekutuan Labuan
B11
Spesifikasi Tanda Aras Perantaraan
218
B12
Spesifikasi Tanda Aras Utama
219
C1
Contoh Record of Bench Mark JTUS
220
C2
Contoh Jilid Kiraan Ukuran Aras Jitu
221
C3
Contoh Maklumat Tanda Aras Negeri Sabah
222
xxiii
C4
Contoh Ringkasan Huraian Lokasi Tanda Aras
223
D
Aturcara
224
komputer
ini
adalah
untuk
mendefinisikan kod-kod tanda ukur dalam laluan
ukur aras jitu bagi fail data .LEV yang telah
diproses menggunakan perisian Delta LevNet™
kepada Rujukan sebenar berdasarkan arahan
Pekeliling Teknikal PUT Sabah Bil.2/1998 yang
berkuatkuasa mulai 31.10.2002
E
Hasil ujian-χ2 bagi selisih beza tinggi berpiawai
231
laluan aras
F
Aturcara
untuk
kecenderungan
mengira
(trend-test)
kerawakan data laluan aras
nilai
bagi
ujian
melihat
233
BAB 1
PENDAHULUAN
‘ Dan Kami turunkan hujan dari langit dengan sukatan yang
tertentu,
serta
Kami tempatkan
dia
tersimpan
di
bumi;
dan
sesungguhnya Kami sudah tentu berkuasa melenyapkannya.’
Al-Qur’an (Al-Mukminun : 18): Terjemahan;
‘ Dan Kami hantarkan angin sebagai pembawa air dan pemindah
benih; maka dengan itu Kami menurunkan air (hujan) dari langit,
kemudian Kami berikan kamu meminumnya; dan bukanlah kamu yang
(berkuasa menurunkannya atau) menyimpannya.’
Al-Qur’an (Al-Hijr : 22): Terjemahan.
1.1
Pengenalan
Kepentingan menentukan sesuatu lokasi dengan tepat menjadi semakin
bertambah terutamanya berkaitan dengan penentuan sempadan negara, pembinaan
infrastruktur, pelayaran, pemetaan, pertahanan dan sebagainya. Secara tradisinya,
lokasi sesuatu titik di permukaan bumi diwakili oleh kodinit geografi dalam bentuk
latitud dan longitud yang merujuk kepada titik asalan (origin) di permukaan bumi,
sementara ketinggian merujuk kepada satu permukaan rujukan. Datum geodetik
moden pula, lokasi di permukaan bumi didefinisikan dengan semua komponen
merujuk kepada pusat bumi.
2
Maklumat ketinggian adalah merupakan jarak bagi sesuatu titik di
permukaan atau di bawah bumi yang diukur bersudut tepat dengan suatu permukaan
rujukan di mana nilai ketinggiannya adalah sifar dikenali sebagai permukaan sifar
benar (true zero surface) seperti digambarkan di rajah 1.1. Jarak ini sama ada
dinyatakan dalam bentuk metrik seperti meter dan seumpamanya ataupun dalam
bentuk fizikal seperti nombor geopotential (Rudolf, 1996). Sementara datum tegak
adalah merujuk kepada suatu permukaan atau titik yang mana jarak sesuatu
ketinggian diukur. Terdapat pelbagai datum tegak yang digunapakai oleh pelbagai
negara, tetapi yang paling popular ialah permukaan geoid yang biasanya
direalisasikan dengan menggunakan aras laut min.
Paras Laut
Aras Laut Min
Tanda Aras
STAPS
STAP
H Topografi
Geoid
h
(Permukaan
sifar benar)
Elipsoid
Rajah 1.1 Geoid sebagai permukaan sifar benar dan hubungannya dengan
permukaan rujukan ketinggian lain iaitu Aras Laut Min dan Elipsoid.
Kepentingan maklumat ketinggian sesuatu titik, lokasi atau objek dalam
hubungannya dengan kehidupan dan peradaban manusia tidak dapat disangkal.
Ianya merangkumi semua aktiviti manusia sama ada di daratan, di lautan atau juga di
angkasa.
Aktiviti di daratan termasuk yang berkaitan dengan perancangan dan
perlaksanaan pembangunan infrastruktur, pengukuran dan pemetaan.
Aktiviti di
lautan terdiri dari pembangunan kejuruteraan di kawasan perairan, penentuan laluan
pelayaran yang selamat sementara aktiviti di angkasa pula melibatkan keselamatan
penerbangan pesawat serta penentuan ketinggian orbit satelit. Pembangunan
insfrastruktur sama ada setempat atau meliputi kawasan yang luas memerlukan
jaringan kawalan tegak yang jitu dan seragam.
3
1.2
Motivasi Penyelidikan
Aktiviti pengukuran dan cerapan bagi menentukan sistem ketinggian di
Negeri Sabah telah bermula seawal tahun 1910. Namun selepas hampir satu abad
berlalu, sistem ketinggian yang menyakinkan masih belum ujud sepenuhnya.
JUPEM sebagai agensi yang dipertanggungjawabkan untuk menjalankan kerja
pemetaan dan pengukuran geodetik di negeri Sabah mulai tahun 1984, telah
menggunakan nilai aras laut min di Kota Kinabalu sebagai datum tegak pada tahun
1997. Walau bagaimanapun penggunaan nilai datum ini menimbulkan perbezaan
dengan nilai aras yang diterbitkan sebelumnya oleh Jabatan Tanah dan Ukur Sabah
(JTUS) (Zakaria, 2001).
Sementara itu, pada 1 Disember 1999 satu seminar berkaitan dengan
jaringan aras Negeri Sabah telah diadakan di Kota Kinabalu, Sabah. Seminar ini
telah mendedahkan situasi semasa jaringan aras di Negeri Sabah dan keperluan yang
mendesak untuk mempertingkatkan bukan sahaja kuantiti jaringan tanda aras tetapi
juga kualiti dan keseragaman jaringan tersebut. Bertitik tolak dari desakan di atas,
satu kajian menyeluruh dengan menggunakan semua maklumat yang berkaitan
dengan ketinggian perlu dijalankan bagi mendapatkan satu sistem ketinggian yang
seragam dan menyakinkan. Tambahan pula semua data-data cerapan pasang surut,
ukuran aras jitu yang menghubungkan semua STAPS serta maklumat graviti atas
sebahagian besar tanda aras telah tersedia.
Motivasi utama kepada penyelidikan ini adalah keperluan untuk
mewujudkan satu jaringan kawalan tegak yang bukan sahaja menyeluruh tetapi juga
mempunyai kebolehcayaan yang tinggi di Negeri Sabah. Ini selaras dengan
peningkatan keperluan terhadap maklumat ketinggian dari pelbagai masyarakat
pengguna di Negeri Sabah seperti yang dinyatakan dalam seminar berkaitan di Kota
Kinabalu. Pengukuran jaringan aras jitu dilaksanakan dengan matlamat utamanya
untuk mendapatkan nilai ketinggian yang berkejituan tinggi serta menubuhkan satu
sistem kawalan tegak yang menyeluruh. Sistem kawalan tegak ini seterusnya akan
menjadi rujukan kepada pengguna-pengguna pakar seperti juruukur dan jurutera serta
4
pengguna lain untuk menerbitkan dan melaraskan nilai-nilai ketinggian yang mereka
gunakan dengan penuh keyakinan. Pengetahuan berkaitan ketinggian permukaan
bumi adalah sangat penting bukan sahaja bagi tujuan perancangan dan pembangunan
tetapi juga bagi pemetaan, kejuruteraan, geodinamik dan lain-lain kajian saintifik.
Peningkatan penggunaan teknologi angkasa lepas, terutamanya GPS, dalam
bidang pengukuran dan pemetaan memerlukan satu jaringan yang bukan sahaja tepat
dan diyakini tetapi juga serasi dengan teknologi tersebut. Walau pun pihak JUPEM
Sabah telah menerbitkan nilai-nilai ketinggian tanda aras hasil ukuran aras jitu, tetapi
nilai ketinggian tersebut diperolehi hasil pelarasan secara peringkat demi peringkat di
mana nilai ketinggian tanda aras terakhir dalam sesuatu laluan aras digunakan untuk
menerbitkan nilai ketinggian tanda-tanda aras bagi laluan aras berikutnya.
Motivasi penyelidikan ini juga didorong oleh faktor ketiadaan kajian yang
menyeluruh pernah dibuat bagi jaringan ukuran aras jitu di Negeri Sabah. Ini berbeza
dengan senario yang berlaku di Semenanjung Malaysia di mana beberapa
penyelidikan telah di jalankan oleh beberapa penyelidik seperti Samad et. al., (1997)
dan Shahrum (1997) yang melibatkan analisa pelarasan bagi kawasan tengah dan
selatan Semenanjung sementara Azhari (2003) meliputi seluruh Semenanjung
Malaysia.
1.3
Ringkasan Sejarah Kawalan Tegak di Malaysia
Aktiviti penubuhan kawalan tegak di Malaysia dijalankan secara berasingan
bagi wilayah Semenanjung, Sabah dan Sarawak. Di Semenanjung, datum bagi
jaringan aras telah ditubuhkan pada tahun 1912 berasaskan Aras Laut Min di
Pelabuhan Kelang, dikenali sebagai Land Survey Datum 1912 (LSD 1912) hasil
cerapan pasang surut air laut yang dijalankan oleh pihak British Admiralty selama
setahun. Pada tahun 1994, Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (JUPEM) telah
menubuhkan Datum Tegak Geodesi Semenanjung Malaysia (DTGSM94) dengan
memilih nilai Aras Laut Min di Pelabuhan Kelang sebagai asalan nilai aras. Nilai
5
Aras Laut Min ini berasaskan kepada cerapan pasang surut air laut selama 10 tahun
iaitu mulai tahun 1984 hingga 1993. Ukuran aras telah mula dijalankan sejak tahun
1912 dan siap pada tahun 1967 dengan menempuh berbagai halangan termasuk
peperangan dunia kedua. Samad et. al.(1999) menyatakan bahawa jaringan aras jitu
yang baru sangat perlu bagi mengatasi kelemahan jaringan tahun 1967 yang antara
lainnya ialah:
i)
jaringan yang telah dibentuk lebih dari 45 tahun menimbulkan persoalan
dari segi homoginitinya.
ii )
Kejituan jaringan tidak seragam dan pelarasan yang dibuat tidak
homogenos.
iii )
Hasil ukuran aras dari Tolok Air Pasang Surut yang lain menunjukkan
perbezaan sehingga 30 sm di bawah LSD 1912.
iv )
Hasil siasatan JUPEM dalam tahun 1979 mendapati lebih dari 50% tanda
aras yang ditanam sama ada hilang atau rosak.
Hasilnya projek jaringan aras jitu baru telah dilancarkan bermula pada
tahun 1984 dan siap pada tahun 1999 yang terdiri dari 2089 tanda aras jitu meliputi
jarak sejauh 1946 km (Azhari, 2003).
Di Negeri Sarawak, terdapat tiga datum tegak yang digunakan dikenali
sebagai Datum Pulau Lakei, Datum Original dan Datum Bintulu. Datum Pulau Lakei
adalah berasaskan nilai Aras Laut Min 1955 yang diperolehi daripada cerapan pasang
surut air laut yang dijalankan di antara tahun 1950-1951 dan 1955-1956 di Pulau
Lakei. Datum Original diperolehi dengan penetapan nilai Aras Laut Min 1935
berasaskan cerapan pasang surut air laut yang direkodkan oleh Marine Department,
Sarawak Oilfields Limited di Dermaga Marin, Miri bagi beberapa tempoh tertentu
diantara tahun 1934 hingga 1935. Sementara Datum Bintulu adalah berasaskan
ketinggian jaringan stesen penyegitigaan yang dihubungkan dengan Datum Pulau
Lakei dan Datum Original. Tanda Aras BM1 (kemudiannya dikenali sebagai BM
821) yang terdapat di Marine Mast Signal, Bintulu dianggap sebagai titik asalan bagi
Datum Bintulu (BTU). Abu Husin dan Che Sulaiman (2001) mencatatkan bahawa
semakan ketinggian Tanda Aras BM 821
dengan nilai Aras Laut Min yang
6
diperolehi hasil cerapan pihak Sarawak Shell Berhad selama setahun pada tahun
1974 memberikan perbezaan yang kecil iaitu 0.046 m (0.14 kaki) dan dengan itu
nilai ketinggian asal BM 821 dikekalkan.
Di Sabah, aktiviti penentuan datum tegak tempatan telah bermula sejak
tahun 1910 apabila kapal H.M.S Merlin daripada pihak British Admiralty
menjalankan cerapan pasang surut air laut di Pelabuhan Sandakan dan Tawau bagi
membantu aktiviti pelayaran dan menerbitkan ramalan pasang surut air laut bagi
pihak berkuasa pelabuhan berkaitan (Anual dan Shahrum, 2002). Selanjutnya
sehingga tahun 1967, cerapan pasang surut air laut telah dijalankan di beberapa
tempat lain dalam tempoh yang berbeza seperti di Tawau (1925-26 & 1956),
Sandakan (1925-26, 1952 & 1962), Kota Kinabalu (1936-39), Sipitang (1949),
Lahad Datu (1961) dan Semporna (1961 & 1967) dengan tempoh cerapan di antara
sebulan hingga tiga (3) tahun. Selain membantu penerbitan ramalan pasang surut air
laut, cerapan ini juga digunakan untuk penetapan Datum Carta (Chart Datum) dan
penurunan garis asas penyegitigaan kepada aras laut dalam pelarasan jaringan
penyegitigaan utama bagi Sabah, Brunei dan Sarawak dalam tahun 1948. Selanjutnya
datum bagi kawalan ketinggian yang berkaitan dengan ukuran geodetik dan topografi
adalah juga merujuk kepada cerapan pasang surut tersebut seperti Datum Belfry 1918
di Tawau dan Land & Survey Datum 1939 di Kota Kinabalu yang telah digunapakai
sehingga tahun 1997. Selepas tahun 1997, semua jaringan ukur aras yang dijalankan
oleh Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (JUPEM) telah merujuk kepada nilai aras
laut min di Stesen Tolok Air Pasang Surut Kota Kinabalu berdasarkan cerapan
pasang surut air laut selama 10 tahun (1988 – 1997).
1.4
Kajian Literasi
Lachapelle et. al. (1977) melaporkan hasil kajian terhadap sistem rujukan
tegak yang menjadi asas bagi semua ukuran aras yang dijalankan oleh pihak
Geodetic Survey of Canada dengan mengenalpasti kelemahannya berasaskan
7
keperluan ketepatan semasa dan membuat cadangan berkaitan dengan pendefinisian
semula sistem ketinggian tersebut.
Vanicek (1991) menerangkan apakah datum tegak dan bagaimana untuk
merealisasikannya. Beliau menjelaskan bahawa geoid, salah satu permukaan aras
mendatar yang terbentuk dari medan graviti bumi menjadi pilihan global sebagai
datum tegak. Walaupun konsep geoid sebagai datum tegak mudah difahami, tetapi
dari segi realitinya sukar untuk direalisasikan. Ini disebabkan geoid tidak ujud secara
fizikal dan sesuatu ukuran aras tidak boleh dimulakan dari titik yang berketinggian
ortometrik sifar kerana titik ini tidak dapat dipastikan di alam nyata. Sebagai pilihan,
secara geometrinya permukaan aras mendatar yang dipilih adalah dianggarkan dan
dalam keadaan tertentu adalah permukaan aras laut min.
Shahrum dan Gilliland (1997) yang mengkaji aras laut min di sepanjang
pantai Semenanjung Malaysia mendapati tanpa data-data ALM bulanan bagi tempohtempoh di mana pengaruh faktor-faktor meteorologi adalah maksima telah
memberikan nilai ALM tahunan yang kurang mantap. Mereka juga mencadangkan
supaya pemantauan kestabilan Stesen Tolok Air Pasang Surut (STAPS) dijalankan
secara geodetik dengan penggunaan teknologi GPS.
Zilkoski et. al. (1992) menjelaskan sejarah penggunaan datum tegak
kebangsaan di Amerika Syarikat dan membentangkan beberapa keputusan akhir yang
diperolehi dari pelarasan terhadap North America Vertical Datum 88 (NAVD88).
Faedah-faedah yang boleh diperolehi dari NAVD88 antara lainnya ialah
menghilangkan perbezaan ketinggian akibat penggunaan datum yang tidak konsisten,
menghapuskan kesan-kesan selisih sistematik dalam ukuran aras, dan ketinggian
ortometrik yang berpadanan dengan ketinggian ortometrik dari GPS dihitung
menggunakan model geoid resolusi tinggi, GEOID90.
Hannah (2001) yang menjalankan kajian penilaian sistem ketinggian bagi
New Zealand telah menengahkan dua isu utama berkaitan sistem ketinggian New
Zealand pada masa depan. Isu pertama adalah berkaitan tahap ketepatan yang perlu
8
dicapai bagi model geoid kebangsaan. Ini kerana jika model geoid dengan ketepatan
tinggi diperlukan misalnya 10sm, maka pelarasan menyeluruh terhadap jaringan aras
jitu perlu dilakukan bagi memberikan maklumat terbaik yang mungkin dikehendakki
oleh geoid tersebut. Walau bagaimanapun jika model geoid dengan ketepatan yang
lebih rendah misalnya 25sm merupakan matlamat yang ditetapkan, sistem ketinggian
semasa mungkin memadai. Isu kedua adalah sama ada keputusan pihak berkuasa
untuk mengubah sistem ketinggian bergantung kepada permintaan pengguna supaya
sistem tersebut digantikan atau sebagai satu percubaan untuk melakukan sesuatu
perubahan.
Rueger (1999) telah mencadangkan supaya semua nilai beza tinggi hasil
dirisiap yang berlainan di antara dua tanda aras bersebelahan digunakan dalam
pelarasan kuasadua terkecil dan bukannya terhad kepada nilai purata dari beza tinggi
tersebut. Kaedah ini memberikan ketidaktentuan ketinggian dilaras yang terbaik
berbanding tiga kaedah lain yang dikaji kerana ia memodelkan kejituan sebenar
ukuran dengan lebih baik berbanding kaedah tradisi. Dengan kaedah ini juga
perambatan selisih tidak lagi bergantung hanya kepada jarak laluan ukur aras.
1.5
Objektif dan Sumbangan Penyelidikan
Penyelidikan ini bertujuan untuk mengkaji sejarah dan status sistem
ketinggian di Negeri Sabah serta mengenalpasti kaedah untuk membangunkan satu
datum tegak dan sistem ketinggian baru yang seragam dan berkeyakinan
menggunakan data sedia ada termasuk data cerapan pasang surut air laut, aras jitu
dan graviti. Secara terperinci, objektif penyelidikan ini boleh dipecahkan kepada tiga
bahagian seperti berikut:
i)
Mengkaji perkembangan, status dan menganalisa sistem ketinggian sedia
ada di Negeri Sabah serta mendokumenkan sejarah pembangunan sistem
ketinggian tersebut.
9
ii )
Menganalisa prosidur cerapan pasang surut dan pengurusan projek Jaringan
Aras Jitu Sabah dalam usaha merealisasikan sistem ketinggian baru di
Negeri Sabah.
iii )
Mencadangkan satu datum tegak yang baru berdasarkan analisis hasil
prosesan yang dijalankan terhadap data cerapan pasang surut air laut, ukuran
aras jitu dan graviti.
Sumbangan utama kajian ini adalah penerbitan nilai ketinggian yang tepat
dan konsisten hasil pelarasan menyeluruh serta merujuk kepada satu titik asalan bagi
tanda-tanda aras yang terdapat dalam Jaringan Aras Jitu Sabah (JAJS). Dengan itu,
satu datum rujukan ketinggian serta sistem ketinggian yang seragam dan
berkeyakinan dapat ditubuhkan di Negeri Sabah. Sebagai tambahan, kajian ini juga
akan menyumbang dalam perkara-perkara seperti berikut:
i)
Dokumentasi sejarah pembangunan sistem ketinggian di Negeri Sabah
merangkumi aktiviti cerapan pasang surut air laut sejak tahun 1910,
penubuhan jaringan penyegitigaan yang berhubungan dengan sistem
ketinggian
serta
penubuhan
jaringan
ukur
aras
yang
terkini.
Pendokumenan ini akan menjadi sumber rujukan penting dalam melihat
kelemahan sistem ketinggian sedia ada untuk membantu kajian bagi
mengatasi kelemahan tersebut selanjutnya.
ii)
Kajian terhadap penubuhan dan pembangunan rangkaian stesen tolok air
pasang surut yang dibina di sepanjang pantai Negeri Sabah membantu
mengenalpasti kesesuaian penetapan tanda asalan bagi menjadi datum
sistem ketinggian negeri Sabah.
iii)
Pengurusan projek ukuran jaringan aras jitu terbaru di Negeri Sabah di
mana penulisan ini menerangkan aktiviti-aktiviti yang terlibat bermula
dari peringkat perancangan hingga pelarasan menyeluruh jaringan aras
tersebut dalam usaha merealisasikan datum tegak di Negeri Sabah.
Dokumen pengurusan projek jaringan ini boleh digunakan bukan sahaja
oleh pihak JUPEM malah komuniti juruukur tanah umumnya.
10
Dengan penubuhan satu datum tegak geodetik baru yang seragam dan
berkeyakinan di Negeri Sabah, pembangunan infrastruktur boleh dilaksanakan secara
lebih teratur dan saling berkaitan. Ini terutamanya apabila sesuatu pembangunan
melibatkan kawasan yang luas atau merentangi laluan yang panjang.
1.6
Skop Penyelidikan
Pencapaian objektif penyelidikan sangat bergantung kepada bagaimana
sesuatu penyelidikan itu dijalankan. Bagi maksud tersebut, penyelidikan ini telah
difokuskan kepada perkara-perkara yang dinyatakan di bawah:
i)
Pemerolehan dan pengumpulan bahan-bahan yang mempunyai maklumat
berkaitan aktiviti dan sistem ketinggian di Negeri Sabah daripada agensiagensi seperti JTUS, JUPEM dan Jabatan Arkib Negeri Sabah.
ii )
Mengkaji dan mendokumenkan sejarah pembangunan sistem ketinggian di
Negeri Sabah berasaskan bahan-bahan yang diperolehi tersebut.
iii )
Pemerolehan dan menganalisa data aras laut Untuk Penetapan Datum Tegak
Tempatan.
iv )
Prosesan dan Pelarasan Jaringan Aras Jitu Menggunakan Data Ukur Aras
dan Graviti.
1.7
Organisasi Tesis
Penulisan tesis ini mengandungi tujuh bab yang dibahagikan kepada tiga
bahagian penting. Selain dari bab pendahuluan yang berkaitan dengan motivasi
penyelidikan, ringkasan sejarah kawalan tegak, objektif, sumbangan dan skop
penyelidikan, bahagian pertama mengandungi dua bab lain. Bab 2 menerangkan
aspek-aspek asas ketinggian dan ukuran aras jitu sementara Bab 3 menjelaskan
tentang sejarah pembangunan sistem kawalan tegak di Negeri Sabah sejak tahun
1910 meliputi aktiviti cerapan pasang surut air laut untuk penentuan datum tegak
11
tempatan, pembangunan jaringan kawalan tegak serta keperluan menubuhkan
jaringan kawalan tegak baru.
Bahagian kedua merupakan dua bab yang menerangkan pembangunan
aktiviti-aktiviti utama yang dijalankan dalam usaha merealisasikan datum ketinggian
baru di Negeri Sabah. Bab 4 adalah merujuk kepada pembangunan rangkaian stesen
tolok air pasang surut di lokasi terpilih sepanjang pantai Negeri Sabah serta analisa
terhadap data cerapan dan keputusan prosesan data pasang surut air laut bagi tempoh
di antara 6 hingga 15 tahun. Sementara itu, pengurusan projek penubuhan Jaringan
Aras Jitu Sabah berserta penyediaan, prosesan dan pelarasan data ukuran aras jitu
dijelaskan dalam Bab 5. Dalam bab ini juga analisa statistik terhadap data ukuran
aras jitu dibincangkan.
Bahagian akhir penulisan ini terdiri daripada dua bab yang menerangkan
hasil dan analisa keputusan pelarasan serta kesimpulan dari kajian ini. Dalam Bab 6
diterangkan secara ringkas pengenalan kepada model pelarasan yang digunakan serta
perbincangan terhadap hasil hitungan pra-pelarasan yang dilaksanakan. Selanjutnya
diikuti dengan penulisan berkaitan keputusan pelarasan jaringan ukuran aras jitu
serta analisis yang dibuat terhadap keputusan tersebut. Penulisan ini diakhiri dengan
Bab 7 yang membentangkan kesimpulan yang hasil penemuan-penemuan yang
dilihat dalam kajian ini serta diikuti dengan cadangan berkaitan kajian lanjutan yang
perlu dijalankan pada masa depan.
BAB 2
ASPEK-ASPEK SISTEM KETINGGIAN
DAN UKURAN ARAS JITU
2.1
Pendahuluan
Pembangunan suatu sistem ketinggian sama ada di peringkat tempatan atau
kebangsaan dan global tidak dapat tidak perlu melibatkan beberapa aspek penting,
diantaranya ialah jaringan kawalan tegak, datum tegak, jenis-jenis ketinggian dan
ukur aras jitu.
Bab ini akan menjelaskan secara umum aspek-aspek yang berkaitan dengan
sistem ketinggian dan kawalan tegak dengan penekanan kepada situasi di Negeri
Sabah. Perbincangan akan ditumpukan kepada perkara-perkara seperti konsep
ketinggian, datum, dan jaringan kawalan tegak. Teori asas dan praktikal pengukuran
bagi ukur aras jitu juga akan dijelaskan.
2.2
Konsep Ketinggian
Pada prinsipnya, konsep ‘ketinggian’ atau ‘aras’ bukanlah sesuatu yang
mudah untuk difahami. Ini kerana terdapat beberapa jenis ketinggian yang boleh
didefinisikan dan kebanyakannya tidak dapat lari dari dihubungkan dengan
keupayaan tarikan graviti bumi. Tambahan pula terdapat pelbagai permukaan
13
rujukan yang boleh digunakan sebagai asas untuk menentukan ketinggian. Secara
ringkasnya ketinggian boleh dibahagikan kepada dua kategori iaitu pertama,
ketinggian yang diterbitkan dengan pengaruh vektor graviti tempatan dan keduanya
ketinggian yang bebas dari vektor ini. Perbincangan yang lebih terperinci boleh
diperolehi dalam Heiskanen dan Moritz (1967).
Kebiasaannya definisi ‘ketinggian’ adalah merujuk kepada pengukuran
dalam arah menegak, jarak garis pugak (plumbline) di antara dua permukaan
samaupaya medan graviti Bumi. Dalam praktisnya, ‘ketinggian’ adalah beza tinggi
diantara dua titik dan nilai ketinggian titik-titik tersebut diperolehi dengan merujuk
kepada datum rujukan tegak (vertical reference datum). Berdasarkan kenyataan di
atas, terdapat tiga elemen penting bagi menentukan ketinggian iaitu permukaan
rujukan, garis yang berserenjang dengan permukaan rujukan dan jarak ukuran di
sepanjang garisan tersebut. Rajah 2.1 memberikan gambaran perhubungan antara
ketiga-ketiga elemen tersebut.
Normal
Topografi
H
h
Geoid
N
Elipsoid
Rajah 2.1
Perhubungan umum permukaan yang menjadi rujukan ketinggian
iaitu Topografi, Geoid dan Elipsoid
14
2.2.1
Permukaan Samaupaya
Permukaan samaupaya ( equipotential surface ) atau permukaan aras adalah
suatu permukaan yang mempunyai potensi tetap dalam medan graviti Bumi. Ianya
bermaksud tiada kerja yang diperlukan untuk menggerakkan satu unit jisim di
permukaan ini. Walau bagaimanapun, kerja adalah diperlukan untuk menggerakkan
jisim tersebut dari satu titik pada satu permukaan samaupaya ke titik yang lain pada
permukaan yang berhampiran. Permukaan samaupaya ini tidak selari antara satu
sama lain disebabkan putaran dan peleperan Bumi serta faktor kepelbagaian taburan
dan ketumpatan jisim dalam kerak bumi itu sendiri. Sebenarnya permukaanpermukaan ini menumpu ke arah kutub-kutub Bumi dan akibatnya menghasilkan
garis pugak yang tidak lurus tetapi melengkung (Rajah 2.2). Dua titik di permukaan
bumi, P dan R sebenarnya berada pada permukaan samaupaya yang berlainan.
Garis pugak
R
Rajah 2.2 Permukaan samaupaya dan hubungannya dengan ketinggian
ortometrik. (Sumber: Azhari, 2003)
15
2.2.2
Jenis-Jenis Ketinggian
Dalam Seksyen 2.2 di atas dinyatakan bahawa ketinggian boleh dibahagikan
kepada dua kategori iaitu ketinggian yang diterbitkan dengan pengaruh vektor graviti
tempatan dan ketinggian yang tidak dipengaruhi oleh vektor tersebut. Kategori
pertama merupakan ketinggian yang diperolehi hasil pengukuran ketinggian atau
beza tinggi dengan pengaruh vektor graviti tempatan. Kaedah pengukuran yang
sering digunakan, di antaranya adalah ukuran tekimetri, trigonometrik dan ukur aras
spirit, yang dikenalpasti memberikan hasil paling jitu berbanding dua kaedah lain.
Sementara kategori kedua adalah hasil kemunculan kaedah yang menggunakan
teknologi angkasalepas seperti Very Long Baseline Interferometry (VLBI), Lunar
Laser Ranging (LLR) dan satelit geodesi yang antaranya ialah Global Positioning
System (GPS). Melalui kaedah ini, kedudukan sesuatu titik di ruang permukaan bumi
boleh ditentukan secara tiga dimensi dengan merujuk kepada pusat bumi sebagai
datum. Penulisan ini akan lebih menumpu kepada konsep ketinggian dari kategori
pertama.
2.2.2.1 Ketinggian Geopotential
Umumnya diketahui bahawa ukur aras spirit melalui satu gelong tertutup
tidak akan menghasilkan jumlah algebra beza tinggi yang semestinya sifar. Ini
disebabkan oleh ketidakselarian permukaan-permukaan aras. Asasnya, jika setiap
dirisiap (set-up) aras dalam sesuatu sektor diantara dua titik A dan B, menghasilkan
beza tinggi ∆H1, ∆H2, ., ∆Hn, dengan nilai graviti yang berpadanan g1, g2, …, gn, bagi
setiap sektor, beza potensi di antara dua titik, A dan B dinyatakan sebagai kamilan
dan diberikan dengan:
B
WB - WA = WBA = - ∫ g n ∆H n
A
( 2.1 )
16
Jika geoid didefinisikan sebagai permukaan rujukan sifar di mana potensi
graviti ialah WO, maka semua titik boleh diberikan nombor geopotential ( H AG , H BG ,
..., H NG ) dengan merujuk kepada permukaan ini. Nombor geopotential boleh dihitung
daripada kamilan:
H
WO - WA = H AG = - ∫ g.dH
O
( 2.2 )
di mana g ialah nilai graviti di sepanjang garis pugak dan dH ialah nilai beza tinggi
ortometrik bagi titik A dengan permukaan geoid. Tanda negatif dalam Persamaan 2.2
menunjukkan bahawa nombor geopotential bertambah secara menegak dari geoid
dan ianya konsisten dengan konsep ketinggian. Nilainya bersamaan sifar di
permukaan geoid, positif di atas geoid dan tetap di mana-mana titik di permukaan
samaupaya yang sama. Nombor geopotential tidak mempunyai dimensi jarak dan
satu unit geopotential (gpu) adalah bersamaan dengan satu kilogalmeter (kGal m)
yang mempunyai nilai 10 m2 /s2.
Dengan itu, ukur aras bersama dengan ukuran graviti akan melengkapkan
beza potensi dari mana nombor geopontential bagi sesuatu titik boleh diterbitkan.
Walaupun kedudukan tegak sesuatu titik boleh dinyatakan oleh nombor
geopontential, tetapi ketiadaan unit jarak yang lumrah digunakan, seperti meter,
menyukarkan gambaran fizikal sesuatu ketinggian dibuat. Oleh sebab itu pengguna
lebih berminat dengan jenis ketinggian yang mempunyai dimensi.
Jenis ketinggian ini mempunyai beberapa kelebihan dan kelemahan seperti
dinyatakan oleh Pearse (2001). Diantara kelebihannya adalah:
i.
tidak bergantung kepada laluan ukur aras,
ii.
titik yang mempunyai ketinggian yang sama terletak pada permukaan
samaupaya yang sama,
iii.
hipotesis berkenaan komposisi kerak bumi tidak diperlukan,
iv.
tidak bergantung dengan elipsoid rujukan atau rujukan graviti.
17
Sementara itu antara kelemahan yang dikenalpasti ialah:
i.
tidak dinyatakan dalam unit jarak yang biasa digunakan,
ii.
perlu kepada nilai potensi pada permukaan geoid tetapi geoid
bukannya permukaan yang nyata.
Beberapa jenis ketinggian yang mempunyai makna geometrik atau lebih
praktikal boleh diterbitkan dari nombor geopontential dari Persamaan 2.2 dengan
cara membahagikannya dengan nilai graviti tertentu seperti graviti normal ( γ ),
graviti purata ( g ) dan graviti normal purata ( γ ). Selain dari nombor geopontential,
umumnya terdapat tiga jenis ketinggian lain yang boleh dihubungkan dengan geoid
iaitu, ketinggian dinamik, ketinggian ortometrik dan ketinggian normal (Heiskanen
& Moritz, 1967; Jekeli, 2000). Walau bagaimanapun hanya dua jenis ketinggian,
iaitu ketinggian dinamik dan ketinggian ortometrik akan dibincangkan selanjutnya.
2.2.2.2 Ketinggian Dinamik
Ketinggian dinamik ( H iD ) diperolehi dengan membahagikan nombor
geopontential ( H iG ) dengan suatu nilai tetap graviti rujukan, γ 0 :
H
D
i
=
H iG
γ0
( 2.3 )
di mana, γ 0 ialah nilai graviti normal di atas permukaan elipsoid pada latitud piawai
(biasanya, 45°, ϕ45 ). Dalam Sistem Rujukan Geodetik 1980 (Geodetic Reference
System 1980, GRS80), nilai nominal graviti normal yang disyorkan ialah
0.9806199203 kGal (Moritz, 1992). Secara numerikal, ketinggian dinamik
berkurangan sebanyak lebih kurang 2% dari ketinggian ortometrik ( rujuk Seksyen
2.2.2.3 ).
18
Secara praktikalnya, beza tinggi dinamik ( ∆HD ) di antara dua titik Pi dan Pj
boleh diperolehi dari ukur aras spirit dengan memberikan pembetulan dinamik (DCij)
kepada beza tinggi cerapan ( dHij ). (Vanicek & Krakiwsky, 1986, ms. 370).
∆HD = dHij + DCij = dHij +
j
gk − γ 0
k =i
γ0
∑
δHk
( 2.4 )
di mana g k dan δHk ialah nilai graviti dan beza tinggi yang dicerap bagi setiap
dirisiap. Pembetulan dinamik boleh mencapai sehingga -2.7 m bagi garisan ukur aras
yang beza tingginya adalah 1000 m di kawasan khatulistiwa, disebabkan perubahan
nilai graviti dari khatulistiwa ke kutub sebanyak lebih kurang 5000mGal
(Pearse, 2001).
2.2.2.3 Ketinggian Ortometrik
Ketinggian ortometrik ( H iO ) bagi sesuatu titik, Pi di permukaan bumi
didefinisikan oleh jarak geometrik di antara geoid ( diwakili oleh titik P ) dan titik Pi,
yang diukur mengikut garis pugak ( Vanicek & Krakiwsky, 1986, ms. 371).
H
O
i
1
=
g
Pi
∫ g.dH =
P
H iG
g
( 2.5 )
di mana g adalah nilai purata graviti sebenar di sepanjang garis pugak di antara titik
P dan Pi. Walau bagaimanapun adalah mustahil untuk menentukan secara tepat nilai
sebenar purata graviti tersebut disebabkan ketidaktentuan taburan ketumpatan jisim
di bawah permukaan Bumi. Oleh itu nilai purata graviti perlu dianggarkan
menggunakan kecerunan graviti normal. Penggunaan nilai anggaran adalah
mencukupi bagi tujuan mendapatkan nilai ketinggian ortometrik seperti ditunjukkan
oleh Heiskanen dan Moritz (1967) iaitu selisih sebesar 0.6 g/cm3 dalam anggaran
19
ketumpatan berpadanan dengan perubahan maksima ketumpatan batuan secara
praktikalnya akan menyebabkan selisih ketinggian sebesar 0.025 m bagi titik yang
tingginya 1000 m.
Terdapat beberapa kaedah yang digunakan bagi menganggarkan g , dengan
setiap kaedah menghasilkan jenis ketinggian ortometrik yang berlainan seperti
ketinggian ortometrik Helmert, ketinggian Niethammer dan ketinggian ortometrik
normal. Dengan itu, secara teorinya ketinggian ortometrik tidak boleh ditentukan
dengan tepat dan pengiraannya sangat bergantung kepada hipotesis ketumpatan atau
model yang digunakan terhadap kerak bumi.
Dalam ketinggian ortometrik Helmert, sering digunakan model dengan
anggapan ketumpatan kerak bumi dan ketinggian topografi yang berhampiran suatu
titik P adalah tetap. Penganggaran Helmert bagi nilai g di sepanjang garis pugak di
antara dua titik, P dan Pi yang sepadan di permukaan geoid dan bumi adalah
berdasarkan kepada penurunan Prey (Prey reduction) iaitu kaedah penurunan graviti
yang diperkenalkan oleh Poincare dan Prey (Heiskanen dan Moritz, 1967). Dengan
andaian graviti berubah secara linear dengan ketinggian, penurunan ini memodelkan
nilai graviti dalam kerak bumi dengan tiga peringkat iaitu pertama, mengeluarkan
plate ketumpatan Bouguer, ρ, selanjutnya mengenakan free air downward
continuation menggunakan kecerunan graviti normal dan akhirnya meletakkan
semula plate Bouguer tersebut diantara titik Pi dengan titik-tengah ketinggian.
Jekeli (2000) memberikan nilai purata graviti ( g Pr ey ) di sepanjang garis
pugak sebagai nilai purata dari nilai graviti di titik-titik hujung garis pugak tersebut
iaitu:
g Pr ey =
1
2
⎡
∂γ
⎛
⎞⎤
⎢ g Pi + ⎜ g Pi − 2πkρH Pi + ∂h H Pi − 2πkρH Pi ⎟⎥
⎝
⎠⎦
⎣
= g Pi − 2πkρH Pi +
1 ∂γ
H Pi
2 ∂h
( 2.6 )
20
Menggunakan nilai-nilai nominal bagi ketumpatan kerak bumi (ρ = 2.67 gram/sm3 ),
angkatap tarikan graviti Newton (k = 66.7 x 10-9 sm3.g-1.s-2 ) serta kecerunan graviti
free air (0.3086 mgal/m) dan menggantikannya ke dalam Persamaan 2.6, akan
diperolehi (Heiskanen dan Moritz, 1967):
g P ≈ g Pr ey = g Pi + 0.0424 H Pi
( 2.7 )
di mana g Pi ialah nilai graviti yang diukur di permukaan bumi dalam unit miligal
(mgal) bagi sesuatu titik dan H Pi ialah ketinggian di atas aras laut bagi titik
berkenaan.
Secara umumnya, ketinggian ortometrik mempunyai kelebihan seperti tidak
tertakluk kepada laluan ukur aras dan nilai ketinggian dinyatakan dalam unit jarak
seperti meter dan seumpamanya. Secara khususnya Rudolf (1996) menyatakan
ketinggian ortometrik Helmert adalah bersamaan dengan ketinggian ortometrik yang
diperolehi dari ketinggian ellipsoid terbitan GPS dan ketinggian geoid. Sementara itu
jenis ketinggian ini juga mempunyai beberapa kelemahan iaitu (Pearse, 2001),
i.
nilai graviti permukaan diperlukan bagi setiap titik ukur aras,
ii.
hipotesis berkenaan komposisi kerak Bumi diperlukan,
iii.
titik-titik yang mempunyai nilai ketinggian ortometrik yang sama
tidak semestinya terletak pada permukaan samaupaya yang sama,
terutamanya di kawasan altitud tinggi akibat ketidaktentuan
ketumpatan Bumi dan ketidakselarian permukaan samaupaya.
Jekeli (2000) menerangkan bahawa air akan mengalir diantara dua titik yang
mempunyai nilai ketinggian ortomerik yang sama.
Jenis ketinggian yang sering digunakan dalam sistem ketinggian ialah
ketinggian ortometrik Helmert atau dikenali secara lebih ringkasnya sebagai
ketinggian Helmert, dan jenis ketinggian ini juga digunakan dalam kajian ini.
21
2.3
Jaringan Kawalan Tegak
Jaringan kawalan geodetik adalah salah satu jaringan kawalan yang
ditubuhkan untuk menyediakan rangka atau rujukan bagi pelbagai aplikasi
pengukuran seperti ukur kejuruteraan, pembinaan struktur marin, kadaster dan
pengesanan deformasi. Menurut Kuang (1996), jaringan kawalan geodetik boleh
ditakrifkan sebagai sesuatu konfigurasi geometrik yang terdiri daripada tiga atau
lebih stesen permukaan bumi yang dihubungkan dengan pengukuran geodetik, sama
ada menggunakan teknik cerapan sudut, beza tinggi, bering, jarak, pengukuran
astronomi atau angkasa lepas.
Jaringan kawalan tegak adalah merujuk kepada sekumpulan titik-titik yang
telah ditandakan di permukaan bumi di mana nilai ketinggian di bawah atau di atas
suatu datum rujukan diperolehi melalui beberapa prosidur tertentu seperti cerapan,
hitungan, pelarasan dan penyimpanan rekod. Kebiasaannya titik-titik tersebut adalah
merupakan monumen-monumen yang terdiri dari tanda aras, tanda aras piawai atau
lain-lain tanda ukur yang kekal. Magnitud ketinggian bagi satu titik di bawah atau di
atas datum rujukan didefinisikan sebagai aras laras satu titik yang digunakan di
dalam semua aspek kejuruteraan dan geodetik (Schofield, 1993).
2.4
Datum
Di dalam disiplin geodesi, perkataan ‘datum’ boleh merujuk kepada suatu
titik, garisan atau permukaan yang dijadikan asas kepada penentuan sesuatu titik,
garisan dan permukaan yang lain sama ada di bawah atau di atas permukaan bumi.
Sesuatu datum boleh mempunyai nilai yang ditentukan secara tepat ataupun
ditentukan secara anggaran sahaja. Secara umumnya, datum boleh diklasifikasi
kepada dua iaitu datum mendatar dan datum tegak. Datum mendatar membentuk asas
bagi menghitung kedudukan mendatar sesuatu lokasi dengan merujuk kepada suatu
22
titik asalan, contohnya Datum Geosentrik Malaysia 2000 (GDM2000) yang
membentuk jaringan titik-titik rujukan dengan originnya di pusat bumi.
Sementara datum tegak pula memberikan rujukan untuk pengukuran
ketinggian atau kedalaman. Jekeli (2000) mendefinisikan datum tegak sebagai satu
permukaan rujukan ketinggian yang didefinisikan dengan baik dan mempunyai
sekurang-kurangnya satu titik yang boleh ditentukan dengan nyata, dikenali sebagai
titik asalan. Secara tradisi, geoid iaitu satu permukaan samaupaya yang
diperkenalkan oleh C.F. Gauss pada tahun 1828 bagi membantu menentukan bentuk
Bumi (ibid, 2000) telah didefinisikan sebagai datum tegak. Oleh kerana geoid tidak
dapat ditentukan secara nyata, secara tradisinya aras laut min telah digunakan
sebagai permukaan rujukan dan satu tanda aras yang mempunyai hubungan langsung
dengan aras laut min dijadikan titik asalan atau titik rujukan bagi datum tegak yang
direalisasikan dengan menghubungkannya kepada jaringan kawalan tegak yang
dibentuk hasil pengukuran aras.
2.5
Ukur Aras Jitu
Ukur aras spirit merupakan salah satu kaedah yang telah digunakan untuk
mendapatkan nilai beza tinggi di antara dua titik. Vanicek, et. al. (1980) menyatakan:
“ Spirit levelling is a remarkably simple yet inherently precise
measurement system that has remained virtually unchanged for over a
century. During this period the vertical control needs of the geodetic,
cartographic, and engineering communities have been served by this
system. ”
Ukur aras boleh dibahagikan kepada beberapa kategori berdasarkan kejituan yang
boleh diperolehi seperti ukur aras geodetik atau lebih dikenali sebagai ukur aras jitu
dan ukur aras biasa. Pada tahun 1936, Pertubuhan Geodesi Antarabangsa (The
International Association of Geodesy – IAG ) telah memperkenalkan definisi ukur
23
aras berkejituan tinggi dan ukur aras jitu jika jumlah nilai kejituan ukur aras tidak
melebihi 2mm sekilometer dan 6mm sekilometer (Azhari, 2003).
Di Negeri Sabah berdasarkan peraturan yang digunapakai oleh pihak
JUPEM, hanya terdapat satu sahaja kelas ukuran yang dikenali sebagai ukur aras jitu
dengan kejituan 3mm K , di mana K ialah jarak dalam kilometer (JUPEM, 1984).
Pembangunan sesuatu datum tegak memerlukan penubuhan jaringan
kawalan tegak yang direalisasikan dengan pengukuran, pembetulan dan hitungan
terhadap ukur aras jitu. Disebabkan penentuan nilai-nilai ketinggian sangat
bergantung kepada beza tinggi yang diperolehi dari ukuran aras, maka adalah baik
diperturunkan perkara-perkara yang berkaitan dengan teori asas dan prosidur
berkaitan ukur aras jitu terlebih dahulu. Perbincangan juga akan ditumpukan kepada
proses pengukuran yang diamalkan di Negeri Sabah dan selisih-selisih yang terdapat
dalam ukur aras jitu.
2.5.1
Proses Pengukuran
Prinsip-prinsip umum ukur aras spirit digunapakai dalam aplikasi ukur aras
jitu kecuali ukur aras jitu mampu memberikan kejituan yang lebih tinggi kerana
peralatan yang digunakan lebih peka terhadap sebarang selisih serta melalui prosidur
pengukuran di lapangan yang lebih sistematik dan terkawal (Othman, 2001). Sistem
asas peralatan yang digunakan dalam ukur aras jitu di Negeri Sabah ialah alat aras
otomatik berdigit model Leica NA3000 dan NA3003 berserta staf aras barkod.
Penggunaan sistem peralatan ini dilaporkan mampu memberikan ketinggian dengan
sisihan piawai atau ketepatan ±0.4mm bagi setiap 1km ukuran aras dua laluan (Leica,
1996).
Peringkat asas pengukuran aras dikenali sebagai dirisiap, iaitu alat aras
yang didirisiap di pertengahan dua titik pindah yang didirikan staf aras barkod.
Kuantiti asas yang dicerap bagi setiap dirisiap ialah beza tinggi (∆H) bagi dua titik
24
pindah belakang dan hadapan alat aras. Merujuk kepada Rajah 2.3 dan
menganggapkan staf aras barkod didirikan tegak di atas titik-titik pindah, BM”A”
dan TP-1 yang terletak sama jarak di hadapan dan di belakang alat aras jitu di DS-1
yang telah dilaraskan dengan sempurna, maka beza tinggi cerapan, (∆H1) diberikan
oleh:
∆H1 = B1 – D1
(2.8)
∆Hj = Bj – Dj
(2.9)
atau,
di mana B1 atau Bj dan D1 atau Dj adalah bacaan belakang dan bacaan hadapan staf
aras barkod di titik pindah belakang dan hadapan masing-masing. Nilai positif beza
tinggi menunjukkan keadaan menaik sebaliknya nilai negatif menunjukkan keadaan
menurun.
Peringkat ukur aras selanjutnya ialah pengukuran di antara dua tanda aras
kekal yang bersebelahan dan berturutan di mana terdiri dari gabungan beberapa
dirisiap dan dikenali sebagai sektor. Rajah 2.3 menunjukkan dua tanda aras kekal
iaitu BM’A’ dan BM’B’ yang merupakan satu sektor dalam suatu laluan aras. Beza
tinggi antara keduanya diberikan dengan menjumlahkan beza tinggi setiap dirisiap
yang membentuk sektor tersebut iaitu:
∆HAB =
n
∑
( Bj – Dj )
(2.10)
∆Hj
(2.11)
j =1
atau
∆HAB =
n
∑
j =1
di mana n ialah bilangan dirisiap dalam sesuatu sektor yang perlu mempunyai
bilangan genap. Ini bagi membolehkan staf aras barkod yang sama didirikan di
BM’A’ dan di BM’B’ bertujuan meminimakan selisih indek staf dan selisih
senggatan staf (rujuk Seksyen 2.5.2.2 v.).
25
Rajah 2.3 Prinsip asas pengukuran aras.
Bagi pengukuran yang memerlukan kejituan yang tinggi seperti ukur aras
geodetik atau ukur aras jitu, kaedah ukuran aras dua-hala digunakan. Kaedah ini
menghasilkan dua beza tinggi dalam arah pergi dan balik bagi setiap sektor, iaitu:
∆HAB =
n
∑
∆Hj
(2.12)
∆Hk
(2.13)
j =1
dan,
∆HBA =
m
∑
k =1
Selisih beza tinggi, dH bagi sesuatu sektor adalah perbezaan nilai beza
tinggi diantara persamaan 2.12 dan 2.13. Dengan mengambilkira fakta bahawa nilai
beza tinggi sesuatu sektor mempunyai tanda yang bertentangan bagi ukuran dua hala,
maka selisih beza tinggi boleh dihitung menggunakan rumus di bawah.
dH = ∆HAB + ∆HBA
(2.14)
26
Nilai-nilai selisih beza tinggi ini boleh digunakan untuk menganalisa ciri-ciri ralat
bagi suatu gelong ukur aras pergi-balik bagi dua tanda aras yang berturutan. Jika
ketinggian BM ‘A’ diketahui, maka ketinggian titik BM’B’ boleh ditentukan dengan
mudah seperti berikut:
HB = HA +
∆H AB − ∆H BA
2
(2.15)
Proses pengukuran aras yang tersebut di atas seterusnya dijalankan
merentasi laluan-laluan yang dipilih dengan meliputi keseluruhan kawasan sesebuah
negara. Jika ketinggian satu tanda aras diketahui, maka beza tinggi yang diperolehi
dari proses ukur aras boleh digunakan untuk membentuk satu sistem ketinggian atau
lebih dikenali sebagai jaringan kawalan tegak ataupun datum tegak.
2.5.2
Selisih Dalam Ukur Aras Jitu
Kesan-kesan selisih dalam sesuatu proses pengukuran akan mempengaruhi
kejituan terhadap hasil yang diperolehi. Zippelt (1983) menyatakan kejituan ukur
aras jitu banyak dipengaruhi oleh selisih peralatan dan selisih persekitaran seperti
pergerakan tegak alat aras dan staf yang disebabkan oleh ketidakstabilan tanah,
perubahan keadaan cuaca seperti suhu, pancaran matahari dan sebagainya.
Umumnya, selisih peralatan dan
selisih persekitaran dalam ukur aras boleh
dibahagikan kepada tiga jenis iaitu selisih kasar, selisih sistematik dan selisih rawak.
Penulisan selanjutnya akan menerangkan punca-punca utama selisih dan
kesannya terhadap ukur aras jitu berserta langkah-langkah yang telah diambil oleh
pihak JUPEM untuk menangani selisih-selisih tersebut dalam usaha membangunkan
jaringan kawalan tegak di Negeri Sabah.
27
2.5.2.1 Selisih Kasar
Selisih kasar (gross error atau blunder) lazimnya berlaku akibat
ketidakcekapan atau kecuaian semasa pencerapan dijalankan, kegagalan peralatan
berfungsi dengan sempurna dan perubahan mendadak keadaan persekitaran. Diantara
contoh-contoh selisih kasar ialah kesilapan bacaan staf aras, kesilapan merekod,
pergerakan alat aras atau staf aras semasa cerapan sedang dijalankan dan pergerakan
staf aras hadapan di antara dirisiap.
Pengesanan dan penghapusan selisih kasar boleh dilakukan dengan
menjalankan cerapan semakan dan pematuhan yang ketat kepada prosidur-prosidur
cerapan yang ditetapkan. Antara langkah-langkah yang diambil ialah:
i.
menjalankan
pengukuran
secara
dua-hala
dalam
arah
yang
bertentangan iaitu secara pergi dan balik bagi setiap sektor.
ii.
melakukan sekurang-kurangnya dua cerapan bagi setiap dirisiap
dengan mengubah kedudukan dirisiap alat aras bagi cerapan kedua.
iii.
menerimapakai kriteria yang betul untuk menilai tikaian setiap
dirisiap, tikaian gelong laluan aras dan membandingkan dengan nilai
ukuran lama, jika ada, sebagai semakan.
Begitu juga penggunaan alat aras berdigit otomatik seperti model Leica NA3003 dan
yang menggunakan teknik pemprosesan imej elektronik bagi mendapatkan bacaan
staf aras berserta alat perakam data REC-Module model GRM10 bagi merekodkan
data secara otomatik mampu mengatasi masalah kesilapan membaca staf aras dan
kesalahan mencatat bacaan.
28
2.5.2.2 Selisih Sistematik
Walaupun ukur aras merupakan teknik pengukuran geodetik yang
memberikan kejituan tinggi, tetapi ianya sangat peka terhadap selisih sistematik.
Selisih ini boleh ditakrifkan sebagai selisih dengan tanda algebra dan magnitudnya
mempunyai hubungan tetap terhadap satu kuantiti yang dicerap. Vanicek et. al.
(1980) menyatakan bahawa kecenderungan pertambahan selisih sistematik adalah
berkadaran dengan jarak ukuran dan beza tinggi serta kadang-kadang boleh menjadi
sangat besar bagi suatu jarak yang secara relatifnya pendek. Kajian yang dilakukan
oleh Enman dan Enman (1984) menunjukkan kejituan ukur aras dipengaruhi oleh
selisih sistematik yang bertambah dengan peningkatan ketinggian iaitu kawasan
altitud tinggi mengalami pengaruh selisih sistematik yang besar.
Selisih sistematik adalah berpunca daripada ketidaksempurnaan peralatan
aras, kegagalan mematuhi prosidur cerapan, pengaruh-pengaruh semulajadi seperti
suhu, kesan atmosfera, rupabentuk permukaan bumi dan sebagainya. Diantara selisih
sistematik yang dikenalpasti ialah selisih kolimatan, selisih senggatan dan
ketidaktegakan staf aras yang berkaitan dengan peralatan sementara selisih
kelengkungan bumi dan biasan akibat dari pengaruh semulajadi.
i.
Kelengkungan Bumi dan Biasan Atmosferik
Penjajaran yang betul dengan arah graviti bagi alat aras dan staf aras adalah
perlu. Putaran teleskop alat aras pada paksi tegak sepatutnya menghasilkan garis
pandangan yang bertemu dengan staf aras pada satah mendatar. Satah ini pula
harusnya selari dengan permukaan samaupaya, jika medan graviti juga didefinisikan
sebagai permukaan mendatar. Walau bagaimanapun ini tidak berlaku kerana medan
graviti adalah merupakan permukaan melengkung dan ianya menjauhi satah
mendatar pada kadar 0.0785 K2, di mana K ialah jarak dalam km, atau lebih kurang
29
80 mm setiap kilometer (Azhari, 2003). Kesan kelengkungan Bumi akan
memberikan bacaan staf aras yang lebih tinggi daripada sepatutnya.
Sementara itu, kesan biasan atmosferik lebih sukar dikawal disebabkan oleh
kerumitan fizikal punca-punca selisih ini. Gelombang haba yang terhasil akibat
peningkatan suhu udara akan menyebabkan imej staf seolah-olah bergegar, dengan
itu menurunkan ketepatan bacaan staf. Perubahan biasan diantara bacaan mungkin
berlaku disebabkan kehadiran cerun suhu yang terhasil akibat pergerakan pelbagai
lapisan udara. Biasan udara yang tidak sekata ini disebabkan oleh bengkokan
pancaran cahaya apabila melalui lapisan udara yang berlainan ketumpatan.
Bergantung kepada masa cerapan, arah ukur aras dan cerun rupabumi, suhu udara
berhampiran permukaan tanah boleh menjadi lebih panas atau sejuk dan proses ini
akan berulang sepanjang ukur aras dijalankan. Sehubungan dengan itu,
ketidaksamaan biasan terhadap pandangan belakang dan hadapan akan menyebabkan
selisih sistematik ujud dalam keputusan yang diperolehi.
Pembetulan akibat kesan kelengkung bumi dan biasan atmosferik, CER
diberikan oleh (Khairul Anuar dan Abdul Wahid, 1994. ms. 236):
C ER = −
1 − 2K 2
( S B − S D2 ) m
R
(2.16)
di mana; K angkali biasan (diberikan sebagai 0.07), R ialah jejari purata Bumi yang
dianggarkan bersamaan dengan 6370 km dan SB dan SD adalah jarak pandangan
belakang dan hadapan masing-masing. Jika jarak pandangan belakang ialah 43 m dan
jarak pandangan hadapan ialah 38 m, selisih sebesar 0.02 mm akan terhasil dalam
bacaan staf bagi setiap dirisiap ukur aras.
Shahrum (1997) telah melakukan ujian simulasi bagi mengkaji kesan biasan
terhadap laluan ukur aras dari Pelabuhan Kelang ke Kuala Lumpur menggunakan
rumus yang diberikan oleh Chrzanowski (1985). Beliau mengambil nilai angkali
biasan, k = -2.3 pada tekanan 1000mb dan suhu 30°C untuk menghitung selisih
biasan dan mendapati selisih sebesar 4.1 mm bagi ukur aras sejauh 35.7 km.
30
Sementara Azhari (2003) menggunakan rumus yang diberikan oleh Mulder (1981)
bagi menghitung kesan kelengkungan bumi menunjukkan selisih sebesar 0.03 mm
setiap dirisiap berlaku bagi purata jarak pandangan 40 m dengan perbezaan jarak
pandangan hadapan dan belakang sebanyak ±5 m.
Walaupun magnitud selisih ini adalah kecil, ianya hanya boleh diabaikan
jika jarak pandangan belakang dan hadapan adalah sama atau dalam limit yang
dibenarkan. Bagi ukur aras jitu di Negeri Sabah, perbezaan ini dihadkan kepada tidak
lebih dari 1m (JUPEM Sabah, 1998). Selain itu, jarak tegak garisan pandangan yang
dihadkan kepada tidak kurang dari 0.5 meter dari permukaan tanah juga boleh
meminimakan kesan selisih kelengkungan bumi dan biasan.
ii.
Selisih Aras Kolimatan
Alat aras yang baik akan menghasilkan garis pandangan mendatar yang
bersudut tepat dengan arah graviti pada paksi pugak alat aras tersebut. Selisih aras
kolimatan terjadi apabila garis pandangan yang sepatutnya selari dengan satah
mendatar, mencapah apabila semakin menjauh dari alat. Percapahan ini membentuk
suatu sudut di antara garis pandangan dan satah mendatar dan menyebabkan berlaku
ralat dalam setiap cerapan seperti ditunjukkan dalam Rajah 2.4.
31
Rajah 2.4: Selisih kolimatan yang berpunca dari ketidaksempurnaan alat aras
Selisih kolimatan ini boleh diatasi dengan menghadkan jarak pandangan
pada jarak tidak melebihi 50 m. Begitu juga kesan selisih ini boleh dihapuskan jika
jarak pandangan belakang adalah sama dengan jarak pandangan hadapan. Tetapi
dalam praktisnya, spesifikasi ini sukar dipenuhi terutamanya jika ukuran melibatkan
kawasan yang mempunyai kecerunan yang tinggi. Kesan selisih kolimatan mungkin
dapat dihapuskan dengan memberikan pembetulan yang dihitung menggunakan
perbezaan jarak pandangan. Begitu juga penggunaan alat aras yang dilengkapi
dengan reversible compensator akan dapat mengurangkan selisih kolimatan ini.
Hitungan
pembetulan
kolimatan
memerlukan
angkatap
kolimatan
ditentukan terlebih dahulu. Bagi alat aras otomatik berdigit model Leica™ NA3003,
angkatap kolimatan ditentukan dengan menjalankan ujian dua-pancang (two-peg test)
(Seksyen 5.3.2.2) berdasarkan perisian bina-dalam sedia ada. Selanjutnya
pembetulan kolimatan terhadap semua bacaan digital diberikan secara otomatik di
dalam alat aras.
Sementara bagi alat aras konvensional, Khairul Anuar dan Abdul Wahid
(1994) menyatakan jika perbezaan jarak pandangan belakang dan hadapan melebihi
1.2m, maka pembetulan menggunakan rumus di bawah mestilah dilakukan terhadap
beza tinggi setiap dirisiap:
32
Cc = ∆I · C
(2.17)
di mana;
C ialah angkatap kolimatan bagi hari cerapan dibuat yang ditentukan melalui
ujian dua-pancang sebelummya; dan
∆I ialah perbezaan di antara jumlah bezaan stadia staf jauh dengan staf dekat.
iii.
Kesan Perubahan Suhu Persekitaran
Kerja-kerja lapangan ukur aras jitu dijalankan dalam persekitaran suhu yang
berubah kesan pengembangan haba akibat pancaran cahaya matahari. Kesan
perubahan suhu ini mempengaruhi staf aras yang digunakan menyebabkan timbulnya
selisih-selisih yang dikenali sebagai Lebihan Panjang Staf dan Pengembangan Haba
Staf. Semakan dan pembetulan terhadap selisih-selisih tersebut boleh dibuat dengan
menjalankan kalibrasi terhadap staf-staf tersebut. Kebiasaannya semua staf yang
digunakan oleh JUPEM Sabah mempunyai sijil kalibrasi yang dikeluarkan oleh
pengeluar staf tersebut. Selanjutnya kalibrasi dijalankan secara berkala iaitu setiap
tiga bulan atau sebelum staf tersebut digunakan bagi suatu projek ukuran baru, jika
tidak digunakan melebihi tiga bulan sebelumnya.
Selisih Lebihan Panjang Staf.
Selisih ini merupakan perbezaan diantara nilai
panjang nominal yang dicerap pada senggatan di sepanjang staf dalam suhu piawai
berbanding nilai panjang sebenar pada suhu yang sama. Lebihan panjang boleh
ditentukan dengan menjalankan kalibrasi ke atas staf berbanding staf piawai. Selisih
ini kemudiannya dikenakan kepada beza tinggi cerapan sama ada dengan
membetulkan setiap senggatan atau menggunakan purata lebihan panjang bagi
sepasang staf.
Selisih Pengembangan Haba Staf. JUPEM Sabah menggunakan staf aras yang
diperbuat dari aluminium dan digabungkan dengan skala invar. Invar adalah sejenis
pancalogam (alloy) besi dengan 36% nikel (Bomford, 1980. ms. 40) dan mempunyai
33
angkali pengembangan suhu yang rendah iaitu 0.8bdsj/°C (Azhari, 2003). Perbezaan
suhu persekitaran di lapangan dengan suhu piawai mempengaruhi panjang skala
invar meskipun nilainya adalah kecil. Perubahan suhu sebesar 1°C akan
menyebabkan skala invar mengembang atau mengecut sebanyak 0.8 mm.
Pembetulan pengembangan haba, Ct boleh dihitung dengan menggunakan rumus
yang terdapat dalam (Schmidt & Wong, 1985):
Ct = τ ·∆H ( T – To )
(2.18)
di mana;
τ ialah angkali pengembangan haba bagi invar dalam bdsj/°C,
∆H ialah beza tinggi cerapan setiap dirisiap,
T dan To ialah suhu semasa cerapan (boleh juga suhu purata cerapan) dan
suhu piawai masing-masing.
Azhari (2003) menyatakan dengan suhu dan kelembapan boleh dikawal di
dalam makmal, angkali pengembangan haba staf invar boleh ditentukan dengan
menggunakan peralatan laser comparator yang terdapat di Ibu Pejabat JUPEM,
Kuala Lumpur.
iv.
Selisih Senggatan Staf
Kecacatan senggatan staf yang mungkin berlaku semasa proses pengeluaran
boleh menimbulkan ralat yang dikenali sebagai selisih senggatan staf bagi setiap
cerapan yang dilakukan. Selisih ini boleh berlaku pada seluruh skala invar ataupun
pada senggatan yang tertentu sahaja. Meskipun begitu, Khairul Anuar dan Abdul
Wahid (1994) menyatakan magnitud selisih senggatan adalah kecil.
Selisih ini boleh dikawal dengan prosidur penyelenggaraan yang baik
seperti menjalankan kalibrasi staf secara berkala selain memastikan staf yang
34
diperolehi semasa pembelian adalah berkualiti tinggi. Kalibrasi akan mempastikan
nilai skala cerapan disemak dengan jarak piawai dan seterusnya pembetulan
sepatutnya boleh diberikan.
Kecacatan purata, Em setiap pasangan staf sama ada kelebihan atau
kekurangan satu unit senggatan boleh ditentukan melalui kalibrasi dan selanjutnya
pembetulan senggatan CG boleh dihitung dengan rumus (ibid., 1994):
CG = ∆H · Em
(2.19)
di mana ∆H ialah beza tinggi di antara tanda aras mula dengan tanda aras akhir. Jika
kecacatan purata adalah kependekan, maka pembetulan adalah ditambah kepada beza
tinggi dan ditolak daripada beza tinggi jika sebaliknya. Bagi maksud menghapuskan
selisih ini, JUPEM Sabah menetapkan perpindahan staf ke titik pindah berikutnya
dibuat secara leap-frog (rujuk Rajah 2.5) di antara dirisiap serta bilangan dirisiap
dalam sesuatu sektor hendaklah genap bagi membolehkan staf yang sama digunakan
pada tanda aras mula dan akhir.
S21
A1
A2
S12
S11
A4
A3
S22
S13
Rajah 2.5 : Kaedah leap-frog bagi pergerakan staf antara titik pindah.
35
v.
Selisih Indek Staf
Apabila rujukan sifar staf tidak betul-betul berada pada dasar plat staf, satu
selisih dengan nilai yang tetap akan timbul menyebabkan bacaan staf yang salah
dibuat. Selisih ini dikenali sebagai selisih indek staf dan boleh mempunyai tanda
positif atau negatif bergantung kepada kedudukan rujukan sifar sama ada di bawah
atau di atas dasar plat.
Proses kalibrasi dalam makmal boleh menentukan kehadiran dan magnitud
selisih ini. Selisih indek staf boleh diabaikan dengan memastikan bilangan dirisiap
bagi suatu sektor adalah genap bagi membolehkan staf yang sama digunakan bagi
titik mula dan akhir sektor. Begitu juga dengan penggunaan staf yang sama bagi
cerapan hadapan dan belakang setiap titik pindah untuk dua dirisiap yang berturutan
iaitu secara leap-frog.
vi.
Ketegakan Staf
Staf aras perlu didirikan betul-betul tegak di atas setiap titik pindah supaya
ianya sejajar dengan arah graviti di titik tersebut. Untuk tujuan ini juga, staf aras
mestilah benar-benar lurus supaya kejituan pengukuran aras tidak terjejas.
Kecondongan atau ledingan staf akan menyebabkan nilai bacaan pada staf sentiasa
lebih tinggi dari nilai sepatutnya dan akibatnya nilai beza tinggi yang lebih besar
akan diperolehi. Khairul Anuar dan Abdul Wahid (1994, ms. 238) menyatakan
dengan jarak anjakan ketegakan sebesar 3sm akan mengakibatkan selisih maksima
sebanyak 0.15mm dalam beza tinggi cerapan bagi staf yang panjangnya 3 meter.
Kesan selisih ini boleh dikawal dengan penggunaan gelembong udara
bulatan atau dikenali juga sebagai gelembong udara jenis bull’s eye yang dilekatkan
kepada staf dan penggunaan sangga boleh laras untuk menyokong staf semasa
36
cerapan dibuat. Selain dari itu, penggunaan plumbob untuk memastikan ketegakan
staf juga boleh membantu mengesan ledingan. Cara lain mengesan ledingan ialah
dengan membuat perbandingan muka-ke-muka dan belakang-ke-belakang antara
pasangan staf. Dengan itu, semakan berkala ke atas gelembong udara dan kelurusan
staf perlu dijalankan bagi memastikan selisih ini diminimakan atau dihapuskan.
2.5.2.3 Selisih Rawak
Azhari (2003) menyatakan bahawa selisih rawak merupakan selisih yang
masih tertinggal selepas selisih kasar dan selisih sistematik dihapuskan. Walaupun
selisih ini kecil, tetapi ianya mempengaruhi ketepatan hasil ukur aras jitu disebabkan
kesukaran untuk menentukan magnitudnya kerana jumlah selisih yang wujud tidak
sekata dan merambat sebagai punca kuasa dua jarak ukur aras.
Selisih rawak berlaku akibat cerapan yang tidak tepat, ketidaksempurnaan
peralatan atau perubahan keadaan atmosferik. Selisih-selisih dalam kategori ini tidak
dapat dihapuskan sepenuhnya tetapi boleh diminimakan dengan melakukan cerapan
yang berulang-ulang. Selisih ini merupakan satu-satunya selisih ukur aras yang boleh
diminimakan menggunakan kaedah pelarasan kuasadua terkecil untuk menentukan
anggaran terbaik bagi nilai yang sebenar (Azhari, 2003). Secara umumnya, selisih
rawak disebabkan oleh faktor-faktor yang akan diterangkan selanjutnya.
i.
Gelembung udara alat aras tidak memusat
Gelembong udara digunakan untuk memastikan alat aras dilaraskan dengan
betul supaya berserenjang dengan garis pugak. Kegagalan gelembung udara memusat
ketika bacaan staf dibuat akan mengujudkan selisih dalam hasil cerapan. Kesalahan
ini boleh berlaku akibat kerosakan pada gelembung udara tersebut atau kegagalan
pengukur memusatkan gelembung udara semasa melaraskan alat. Magnitud selisih
37
ini bergantung kepada kepekaan tiub gelembung udara di mana bagi alat aras berdigit
otomatik NA3003 adalah 8’/2 mm.
Sumber selisih ini boleh diminimakan dengan sentiasa menyemak
gelembung udara sebelum bacaan staf dilakukan dan jika perlu pemusatan semula
hendaklah dijalankan. Pancaran terus cahaya matahari kepada alat aras juga
hendaklah dielakkan kerana kesan kepanasan boleh menyebabkan gelembung udara
tidak memusat.
ii.
Ketidakstabilan titik pindah staf
Titik pindah adalah merupakan lokasi di mana staf aras didirikan semasa
kerja aras dijalankan. Staf yang didirikan di titik pindah hadapan bagi satu dirisiap
akan menjadi staf untuk bacaan belakang pada dirisiap berikutnya. Oleh itu
pemilihan lokasi titik pindah adalah penting agar tidak berlaku perubahan dalam
tempoh perpindahan alat aras dari satu dirisiap ke dirisiap berikutnya. Penggunaan
plat pindah yang sesuai adalah perlu bagi memastikan kestabilan titik pindah tersebut
dan meminimakan selisih yang boleh timbul akibatnya.
iii.
Gelombang haba
Negeri Sabah yang terletak di kawasan khatulistiwa mengalami suhu yang
tinggi sepanjang tahun di antara 24 -35 darjah Celcius. Suhu yang tinggi ini boleh
menyebabkan permukaan tanah atau sesetengah objek seperti tangki besi
mengeluarkan gelombang haba yang boleh menurunkan ketepatan pengukuran aras
jika garis pandangan ukur aras melewatinya. Selisih ini boleh diminimakan dengan
menghadkan jarak pandangan hadapan dan belakang, menetapkan tinggi garis
pandangan dari permukaan tanah dan menjauhi laluan aras dari objek atau sumber
yang boleh mengeluarkan gelombang haba. Pada keadaan tertentu, operasi ukur aras
perlu dihadkan kepada tempoh masa yang tertentu bagi mengelakkan kesan
38
kepanasan cahaya matahari seperti dijalankan pada waktu awal pagi dan lewat petang
sahaja.
iv.
Kesan angin dan persekitaran
Kebiasaannya laluan aras dipilih di sepanjang laluan perhubungan utama
seperti jalanraya dan landasan keretapi. Akibatnya terdapat kesan-kesan yang tidak
dapat dielakkan seperti pergerakan angin dan gegaran yang dihasilkan oleh
kenderaan terutamanya kenderaan berat. Faktor ini menyebabkan kesan gegaran
kepada kakitiga alat aras dan juga staf yang menyebabkan pemusatan gelembung dan
bacaan staf tidak tepat. Selisih ini boleh diminimakan dengan mengelak dari
membuat bacaan staf semasa terdapat kenderaan melewati kawasan kerja dan
sentiasa menyemak gelembung udara alat aras dan staf.
BAB 3
PEMBANGUNAN SISTEM KAWALAN TEGAK
DI NEGERI SABAH
3.1
Pendahuluan
Suatu sistem kawalan tegak yang seragam, boleh dipercayai dan konsisten
adalah sangat penting bagi menyokong aktiviti-aktiviti pembangunan infrastruktur,
pemetaan, pertahanan serta kajian saintifik sama ada diperingkat tempatan, serantau
atau global. Adalah diketahui umum bahawa pembangunan sesuatu sistem kawalan
tegak yang menyeluruh bagi sesebuah negara akan mengambil masa yang panjang.
Berry (1976) melaporkan di Amerika Syarikat, walaupun ukur aras jitu pertama telah
dijalankan pada tahun 1856, pelarasan menyeluruh bagi penubuhan kawalan tegak
hanya dijalankan dalam tahun 1900. Begitu juga ukuran aras jitu ketiga di Sweden
memakan masa selama 25 tahun untk disiapkan tindakan padang sejak dimulakan
pada tahun 1979 (Eriksson et. al., 2002). Ini disebabkan oleh beberapa faktor yang
antara lainnya ialah tahap kemajuan pembangunan sesebuah negara, keluasan
kawasan yang terlibat, komitmen kewangan yang besar serta tenaga mahir yang
cukup. Tambahan pula, Shahrum (1997) menyatakan bahawa ukuran telah dibuat
secara bahagian demi bahagian dan lebih berdasarkan kepada keperluan semasa
daripada perancangan saintifik yang mantap.
Secara umumnya sistem kawalan tegak yang terdapat di Negeri Sabah
terdiri dari dua jenis iaitu pertamanya, sistem yang berasaskan ketinggian
trigonometrik dan keduanya, sistem yang dibangunkan menggunakan ukur aras.
40
Nilai-nilai ketinggian dalam sistem tersebut direalisasikan dengan menghubungkan
jaringan ketinggian kepada stesen-stesen tolok air pasang surut. Datum pasang surut
tempatan seperti nilai Aras Laut Min (ALM) yang diperolehi dari cerapan pasang
surut air laut bagi sesuatu tempoh tertentu di stesen tolok air pasang surut
kemudiannya digabungkan kepada jaringan ketinggian.
Bab ini akan menerangkan latar belakang sejarah pembangunan sistem
kawalan tegak di Negeri Sabah semenjak negeri ini di bawah penjajahan pihak
British hingga kini. Dalam tempoh tersebut, agensi-agensi kerajaan seperti
Directorate of Colonial Survey (DCS), Directorate of Oversea Survey (DOS), North
Borneo Survey Department (NBSD), Jabatan Tanah dan Ukur Sabah (JTUS) dan
Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (JUPEM) telah memainkan peranan yang
penting dalam proses pembangunan sistem kawalan tegak di negeri tersebut.
Penerangan akan meliputi aktiviti-aktiviti penentuan datum tegak tempatan dan
pembangunan jaringan kawalan tegak seperti ketinggian trigonometrik dan ukur aras.
3.2
Latar Belakang Cerapan Pasang Surut Untuk
Penentuan Datum Tegak Tempatan
Kedudukan Negeri Sabah yang terletak di utara Pulau Borneo menjadikan
lautan sebagai jalan penghubungan utama dengan dunia luar. Aktiviti pelayaran ini
memerlukan maklumat pasang surut air laut diketahui lebih awal bagi membolehkan
pelayaran masuk dan keluar pelabuhan lebih mudah dan selamat. Untuk tujuan
meramalkan pasang surut air laut dan penentuan Datum Carta (Chart Datum),
cerapan-cerapan pasang surut air laut telah dijalankan oleh pihak berkuasa pelabuhan
masing-masing.
Sejarah awal cerapan pasang surut air laut di Negeri Sabah telah bermula
sejak akhir kurun ke 19. Maklumat dalam Table 5 bagi Tide Levels and Datum dalam
Admiralty Tide Tables 1949 menunjukkan cerapan pasang surut air laut telah
dijalankan pada tahun 1896 selama satu tahun di Pelabuhan Victoria (sekarang
dikenali sebagai Pelabuhan Labuan). Sementara bagi kawasan tanah besar negeri
41
Sabah, cerapan pasang surut air laut telah dijalankan di Pelabuhan Sandakan dan
Tawau pada tahun 1910 oleh kapal HMS Merlin. Walau bagaimanapun rekod-rekod
yang berkaitan seperti tempoh cerapan dan kaedah yang digunakan tidak dapat
dikesan sama ada dalam simpanan JTUS atau JUPEM. Jadual 3.1 menunjukkan
cerapan-cerapan pasang surut air laut yang dijalankan di antara tempoh tahun 1896
hingga 1973 bagi beberapa lokasi di Negeri Sabah dan Labuan. Tempoh cerapan
yang dijalankan adalah diantara satu (1) bulan hingga 3 tahun.
Jadual 3.1
Lokasi dan tahun cerapan pasang surut air laut di Negeri Sabah dan
Labuan di antara tahun 1896-1973
Bil
Lokasi
1. Labuan
Tahun Cerapan
1896
Cerapan Oleh
P.B.Pelabuhan
Catitan
1 tahun
1950,1956, 1963 &
HMS Dampier
-
1966
1972, 1973
2.
Kota Kinabalu
1936-1939
Jabatan Laut
Sarawak
P.B.Pelabuhan
3.
Kudat
1949 (Nov-Dis)
P.B.Pelabuhan
1 bulan
4.
Sandakan
1910
HMS Merlin
-
1925-1926
-
-
1952, 1962
HMS Dampier
1 tahun
1961
Unit Haidrografi
Sarawak
-
1961-1963
HMS Dampier
3 tahun
1910
HMS Merlin
-
1918
HMS Belfry
6 bulan
1925-1926
-
-
1956
HMS Dampier
5.
6.
Lahad Datu
Tawau
3 tahun
7.
Sipitang
1949 (Mei-Jun)
HMS Dampier
1 bulan
8.
Semporna
1961
Unit Haidrografi
Sarawak
-
1967
HMS Dampier
-
(Catitan: P.B.Pelabuhan – Pihak Berkuasa Pelabuhan)
42
Tujuan utama cerapan-cerapan di atas pada asalnya adalah untuk
mendefinisikan datum tegak tempatan seperti Datum Belfry 1918 di Tawau dan
Land Survey Datum 1936 di Kota Kinabalu, dalam usaha menentukan Datum Carta
dan selanjutnya menerbitkan ramalan pasang surut air laut bagi pelabuhan-pelabuhan
utama di Negeri Sabah. Walau bagaimanapun JTUS (1975) menyatakan bahawa
datum bagi ketinggian yang ada hubungan dengan ukuran geodetik dan topografi
juga kemudiannya didasarkan kepada cerapan-cerapan pasang surut ini.
3.2.1
Cerapan Pasang Surut Bagi Tempoh 1973 hingga 1985
Menyedari datum tegak tempatan sedia ada kurang tepat bagi kegunaan
aktiviti geodetik dan topografi, pihak JTUS telah memutuskan untuk menubuhkan
beberapa stesen tolok air pasang surut baru bagi pengukuran aras air laut yang
berterusan bagi tempoh tidak kurang dari 20 tahun (JTUS, 1975). Data dari cerapan
ini selanjutnya akan digunakan untuk mendapatkan nilai aras laut min yang boleh
dipercayai, mengkaji pergerakan pasang surut disepanjang pantai negeri tersebut dan
menghasilkan ramalan pasang surut yang lebih tepat.
Sebanyak 7 lokasi telah dikenalpasti bagi pembinaan stesen cerapan pasang
surut yang baru. Lokasi-lokasi tersebut adalah seperti Labuan, Kota Kinabalu, Kudat,
Sandakan, Lahad Datu, Semporna dan Tawau. Kerja-kerja pembinaan dan
pemasangan tolok air pasang surut telah dijalankan diantara tahun 1973 hingga 1975
(rujuk Jadual 3.2) dengan dibahagikan kepada dua jenis iaitu stesen utama di Kota
Kinabalu dan Sandakan dan selebihnya adalah stesen sekunder.
43
Jadual 3.2
Lokasi dan tarikh mula operasi stesen-stesen tolok air pasang
surut JTUS. (Sumber: JTUS, 1975)
Pelabuhan
Lokasi
Tarikh
Model Peralatan
Jeti Shell
5 April 1973
Munro IH 109
2. Kota Kinabalu Dermaga baru
8 Dis 1975
Munro IH 123
3. Kudat
Dermaga sedia ada
20 Dis 1975
Munro IH 109
4. Sandakan
Dermaga baru
25 Nov 1975
Munro IH 123
5. Lahad Datu
Dermaga baru
8 Mac 1975
Munro IH 109
6. Semporna
7. Tawau
Dermaga baru
Jeti minyak sawit
SLDB
12 Mac 1975 Munro IH 109
16 Mac 1975 Munro IH 109
1. Labuan
3.2.1.1
Stesen Utama
Pada stesen utama, perakam pasang surut model Munro IH 123 digunakan.
Ianya terdiri dari dua perakam iaitu perakam pita tebuk otomatik (automatic punch
tape recorder) jenama Fischer & Porter model 1542 serta perakam aras air tegak
Munro IH 109 yang menghasilkan graf atas kertas lilin dimana perlu ditukar setiap
minggu.
3.2.1.2
Stesen Sekunder
Perakam pasang surut model Munro IH 109 digunakan di stesen sekunder.
Ianya terdiri dari satu dram yang digerakkan oleh jam berspring dan roda pengukur
yang mana dihubungkan pula dengan pelampong menggunakan kabel. Pergerakan
roda pengukur dipindahkan melalui gear yang dihubungkan kepada pen yang
menghasilkan tanda di atas kertas lilin yang dilekatkan kepada dram. Peralatan ini
membolehkan pengukuran aras air dibuat dalam julat antara 1 kaki hingga 48 kaki
bergantung kepada jenis gear yang digunakan.
44
Beberapa tanda aras rujukan baru telah dibina berhampiran stesen-stesen
tolok air pasang surut dengan nilai ketinggian diukur pada kejituan 0.01 kaki.
Tempoh cerapan pasang surut serta nilai-nilai ketinggian tanda aras rujukan di atas
aras laut min bagi setiap tolok air pasang surut adalah seperti disenaraikan di Jadual
3.3. Sehubungan dengan itu, datum aras tempatan yang baru seperti Datum Kota
Kinabalu 1975, telah diterbitkan berasaskan nilai-nilai tersebut.
Jadual 3.3
Tempoh cerapan dan nilai ketinggian tanda aras rujukan tolok air
pasang surut. (Sumber: Zakaria, 2001)
1.
Labuan
Tamat Cerapan
(Tempoh-tahun)
Disember 1984 (11)
2.
Kota Kinabalu
Disember 1984 (9)
TG2018
3.661
3.
Kudat
Mei 1985 (9.5)
BM205004
2.897
4.
Sandakan
Oktober 1985 (10)
BM77
3.951
5.
Lahad Datu
Februari 1983 (8)
BM311001
2.548
6.
Semporna
Julai 1979 (4)
BM212001
3.029
7.
Tawau
Oktober 1978 (3.5)
BM Belfry
2.408
Bil
Tempat
3.2.2
Tanda Aras
TAPS
BM Dampier
Ketinggian
atas ALM (m)
2.987
Datum Ketinggian Tempatan
Pada asasnya datum ketinggian di negeri ini adalah berasaskan datum
pasang-surut tempatan yang terdapat di Kota Kinabalu, Kudat, Sandakan, Lahad
Datu, Semporna dan Tawau. Datum ketinggian bagi Kota Kinabalu misalnya adalah
diasaskan kepada nilaian Paras Air Pasang Min (Mean High Water Mark) yang
diperolehi dari cerapan pasang surut air laut di Jeti Kastam dalam kawasan
Pelabuhan Kota Kinabalu bagi tempoh 3 tahun mulai 1 April 1936 hingga 30 April
1939. Cabutan sebahagian pelan bernombor 9010 yang masih terdapat dalam
simpanan pihak JTUS seperti ditunjukkan dalam Rajah 3.1 dapat menjelaskan fakta
tersebut.
45
Rajah 3.1
Cabutan sebahagian pelan No. 9010 yang diterbitkan pada tahun
1939 menunjukkan Asas penentuan datum pasang surut di Kota Kinabalu dan
hubungannya dengan ketinggian stesen Trig Pavitt.
Pada tahun 1952, datum tegak tempatan di Kota Kinabalu telah diubah
kepada nilai Aras Laut Min (ALM) tetapi masih menggunakan data cerapan pada
tahun 1936 hingga 1939. Nilai ALM yang digunakan adalah diperolehi dengan cara
menghitung purata nilai-nilai Paras Air Pasang Min (MHWM) dan Paras Air Surut
Min (Mean Low Water Mark, MLWM) seperti di bawah:
Paras Air Pasang Min = 5.67 kaki
Paras Air Surut Min
= 1.38 kaki
Jumlah
= 7.05 kaki
Purata
= 3.525 kaki (1.074 meter)
Nilai purata tersebut diterima sebagai nilai ALM dan perubahan ini menyebabkan
semua nilai ketinggian yang berasaskan kepada datum ini perlu ditambah sebanyak
2.14 kaki (0.652 meter). Rajah 3.2 menunjukkan catitan bertarikh 4.4.1952 seperti
berikut,
46
“The East Base mark is to be taken as 9.205 above M.S.L. All
levels are to be in term of M.S.L.”
yang menjadi asas kepada perubahan ini. Akibat perubahan ini, nilai ketinggian tanda
East Base yang menjadi titik asalan ( origin ) sistem ketinggian di Kota Kinabalu
dipinda daripada 7.065 kaki kepada 9.205 kaki.
Nota : Titik East Base
iaitu origin bagi ukur aras
Kota Kinabalu dikenali
juga sebagai BM201003
Rajah 3.2
Pengesahan pindaan asas datum tegak di Kota Kinabalu kepada nilai
Aras Laut Min pada 4.4.1952 (Cabutan sebahagian pelan No. 9010)
3.3
Latar Belakang Pembangunan Jaringan Kawalan Tegak Negeri Sabah
Walaupun aktiviti-aktiviti yang berkaitan dengan penentuan ketinggian
di Negeri Sabah telah bermula seawal kurun ke 20, namun sejarah awal jaringan
ketinggian di negeri ini hanya bermula dalam tahun 1952 berasaskan ketinggian
47
trigonometrik. Walaupun jaringan penyegitigaan utama yang dikenali sebagai projek
Penyegitigaan Pantai Barat Borneo (Borneo West Coast Triangulation) telah
dijalankan bagi tempoh 1930 – 1942, tetapi tiada pelarasan yang dilakukan sehingga
tahun 1947. Pelarasan terhadap jaringan penyegitigaan ini telah dibuat serentak
dengan jaringan Penyegitigaan Sarawak Barat (Western Sarawak Triangulation) dan
jaringan Penyegitigaan Sarawak Timur, Brunei dan Labuan (Eastern Sarawak,
Brunei and Labuan Triangulation) oleh pihak Directorate of Oversea Survey (DOS),
United Kingdom dan menghasilkan jaringan utama yang dikenali sebagai
Penyegitigaan Borneo 1948 (Borneo Triangulation 1948 – BT48) (DOS, 1948).
Walaupun garis asas penyegitigaan diturunkan ke aras laut dengan membuat ikatan
kepada stesen tolok air pasang surut seperti di tunjukkan dalam Rajah 3.1, nilaian
ketinggian stesen penyegitigaan tidak dicatatkan dalam senarai akhir. Perkembangan
dalam jaringan ketinggian di negeri ini hanya bermula dalam tahun 1952 selaras
dengan kepentingan terhadap kemajuan pembangunan dan pemetaan di negeri Sabah.
3.3.1
Jaringan Ketinggian Sabah, Brunei dan Sarawak 1952
Jaringan ketinggian ini yang meliputi kawasan Pantai Barat negeri Sabah
adalah hasil pelarasan awalan bagi stesen-stesen utama penyegitigaan dan beberapa
stesen sekunder dalam jaringan BT48. Pelarasan jaringan ini dibuat menggunakan
kaedah kuasadua terkecil (KDT) dalam empat (4) sektor iaitu :
a) Kuching Base – Sadok.
b) Sadok – Mentegai (selatan Marudi Base).
c) Mentegai – Speedy-Porrein.
d) Speedy-Porrein – Matunggong-Taritipan.
Nilai ketinggian stesen-stesen penyegitigaan dihubungkan kepada Aras Laut
Min yang mempunyai kejituan yang berbeza-beza disebabkan pelbagai faktor (DCS,
1952). Perbezaan nilai ketinggian yang diperolehi dari penyelesaian pelarasan
kuasadua terkecil dengan nilai aras laut min bagi 10 stesen penyegitigaan berasaskan
Datum Miri adalah ditunjukkan di Jadual 3.4.
48
Jadual 3.4
Perbezaan ketinggian hasil penyelesaian kuasadua terkecil dengan
aras laut min berasaskan Datum Miri (unit dalam kaki). (Sumber: DCS, 1952)
Nama Stesen
Aras (ALM)
Aras (KDT)
Perbezaan
Kuching Base E.
17.0
29.4
+12.4
Bungalow Trig.
52.5
63.5
+11.0
Kidurong
30.2 *
31.1
+0.9
Miri
272.2
272.2
0.0
Tempayan Pisang
478.3
474.8
-3.5
Timbalai
224.4
222.3
-2.1
Sindumin
9.1
0.1
-9.0
111.7
103.5
-8.2
13.6
2.2
-11.4
Sipitang
Jesselton Base N.
Bukit Pavitt
304.8
293.5
-11.3
(Catitan * : maklumat diperolehi dari laporan pelarasan tahun 1953)
Hasil pelarasan kuasadua terkecil bagi empat (4) sektor ini menunjukkan
kejituan sektor Sadok – Mentegai kurang baik berbanding tiga sektor lain dengan
selisih piawai sebesar 0.280 kaki bagi setiap batu garisan seperti ditunjukkan dalam
Jadual 3.5. Diantara faktor yang menyumbang ialah jarak stesen yang jauh di mana
jarak maksimanya melebihi 50 batu (80.5 km) dengan purata jarak 34.17 batu (50.0
km) (DCS, 1952).
Analisa statistik pelarasan kuasadua terkecil bagi setiap sektor
Jadual 3.5
dalam Jaringan Ketinggian Sabah, Brunei & Sarawak 1952 (unit ukuran dalam
kaki) (Sumber: DCS, 1952)
Sektor
Bil
Bil
σ sebatu
Cerapan Syarat (tidak
dilaras)
σ sebatu
(dilaras)
Pembetulan Pembetulan
Maksima Purata pada
pada mana- mana-mana
mana garisan
garisan
a
49
29
0.210
0.134
1.87
0.60
b
43
25
0.434
0.280
5.40
1.94
c
80
48
0.295
0.186
8.36
1.02
d
65
41
0.315
0.191
6.30
0.80
49
3.3.2
Jaringan Ketinggian Sabah, Brunei dan Sarawak 1953
Jaringan ketinggian ini pada asasnya adalah lanjutan kepada jaringan
ketinggian tahun 1952 dengan perbezaan utamanya ialah seperti berikut :
i)
kawalan ketinggian di bahagian paling utara jaringan dibuat di stesen
penyegitigaan sekunder Bum Bum Left yang mana dihubungkan
dengan aras laut min di Kudat menggunakan ukur aras.
ii)
Enam (6) stesen penyegitigaan yang mempunyai ikatan ke aras laut
min dijadikan sebagai stesen kawalan ketinggian dalam pelarasan
kuasadua terkecil. Stesen-stesen tersebut ialah dua (2) di Sarawak
(Kuching Base East dan Miri), dua (2) di Sabah (Bukit Pavitt dan
Bum Bum Left) dan masing-masing satu (1) di Labuan (Timbalai) dan
Brunei (Tempayan Pisang).
Rajah 3.3 menunjukkan taburan geografik sejumlah 94 stesen penyegitigaan
utama dan sekunder yang terlibat dalam pelarasan tahun 1953. Lima (5) stesen lain
yang mempunyai ikatan langsung dengan aras laut min, tidak ditetapkan sebaliknya
dijadikan sebagai stesen semakan disebabkan nilai aras laut min yang kurang
diyakini. Stesen-stesen tersebut ialah Bungalow Trig, Kidurong dan Sindumin di
Sarawak sementara Sipitang dan Jesselton Base North di Sabah. Selisih maksima
dari ketinggian trigonometrik yang boleh diterima ialah lebih kurang 5.1 kaki (1.55
meter) pada mana-mana stesen tersebut (DCS, 1953). Sementara Jadual 3.6
menunjukkan tikaian tutupan ketinggian yang diperolehi hasil pelarasan bagi gelonggelong yang terlibat.
50
7
Bum B u m L
(M atu ngg ong )
P47
P69P61
P38 P81
(T arit ipan )
P43
P93 P60 P86
P35
P14
( S pee dy )
6
P19
La ngu i La ngu i
P58
P 17
( J ess elt o n B ase N .) P22
P54
P23
P9
P31
(Bk t. P a v itt )
P 88
P 57
( Po r r e in)
P 28
P30
P7
P40
(Tim ba lai)
P85
Sipi ta ng
( Te m p a ya n Pis an g)
5
P82
P1
Sind um in
P16
P63
P13
P11
(Mi ri)
P41
P90 P87
P44 P70
P32
P3 P53
P12
P50
P83
P36
P56
P26
P8
P24
4
P91
P 45
P 25
P10
P51
P78
( M ent e g a i)
P48
P84
K id u r o ng
P5
3
P74
P15
P42
P26
P27
P4
P49
P80
P53
P89
2
P79
P66
P64
P92
P21
P39
P75
P65
P 34 P 7 3 P 7 1
( S ad o k )
P69 P 33
P 20
P67
P72
P 77
P68
(K u chi n g B ase E. )
P62
P6
P76
1
P2
P18
P52
P29
110
Rajah 3.3
111
112
113
114
115
116
117
Taburan Stesen Penyegitigaan dalam Jaringan Ketinggian Sabah, Brunei & Sarawak 1953
118
119
51
Jadual 3.6 Tikaian tutupan gelong hasil pelarasan kuasadua terkecil
Bil.
Gelong
Tikaian Tutupan
(kaki)
1.
Kuching ke Miri
13.3
2.
Miri ke Tempayan Pisang
3.2
3.
Tempayan Pisang ke Timbalai
1.1
4.
Timbalai ke Bukit Pavitt
9.1
5.
Matunggong ke Bum Bum Left
2.4
DCS (1953) melaporkan tikaian sebesar 13 kaki (3.962 m) bagi gelong
Kuching ke Miri telah dihapuskan dalam Sektor b (Sadok ke Mentegai) kerana
mempunyai kualiti yang rendah dan memerlukan cerapan semula sementara Sektor a
iaitu Kuching-Sadok ditetapkan. Tikaian terakhir yang ditunjukkan (2.4 kaki) telah
dihapuskan dalam garisan ikatan di antara stesen Matunggong dan stesen Bum Bum
Left. Ianya boleh dianggap sebagai semakan kasar kepada ketinggian muktamad
kerana terdapat tinggi alat dan signal yang tidak direkodkan semasa cerapan.
DCS (1953) dalam laporannya menyatakan bahawa nilai-nilai ketinggian
bagi seksyen di bahagian utara jaringan meliputi Mentegai ke North Borneo boleh
diterima sebagai muktamad dengan ketepatan sebesar ± 5 kaki (± 1.524 m) atau
lebih baik. Sementara seksyen di bahagian selatan dari Kuching ke Mentegai hanya
boleh dianggapkan sebagai ketinggian sementara sehingga data yang lebih
menyakinkan dihasilkan bagi dihubungkan ke stesen tolok air pasang surut yang baru
di Pulau Lakei dan juga cerapan semula yang diperlukan bagi Sektor b disiapkan.
Kemungkinan ketinggian stesen tertentu dalam Sektor b mempunyai selisih sebesar
± 15 kaki (± 4.572 m) tidak dapat dinafikan walaupun ketepatan majoriti stesenstesen dalam sektor tersebut adalah lebih baik.
Rainsford H. F. dari DCS dalam surat bertarikh 22 Oktober 1953 kepada
Surveyor General, Jabatan Ukur Borneo Utara menyatakan ketinggian stesen
Jesselton Base North yang diperolehi dari pelarasan kuasadua terkecil iaitu 13.1 kaki
( 3.993 m) adalah kurang 0.5 kaki ( 0.152 m) dengan nilai ketinggian dari ukur aras,
13.6 kaki ( 4.145 m).
52
3.3.3
Jaringan Penyegitigaan Borneo 1968
Diantara tahun 1955 hingga 1960, pihak DOS telah menjalankan cerapancerapan baru bagi menghubungkan kawasan pantai timur Sabah kepada Jaringan
Penyegitigaan Utama Borneo 1948. Pelarasan kuasadua terkecil telah dijalankan
dengan menggunakan nilai-nilai jaringan tahun 1948 dan menghasilkan jaringan
Penyegitigaan Pantai Timur Borneo 1961 (DOS, 1961). Penggunaan peralatan
mengukur jarak elektronik (EDM) telah mula diperkenalkan di negeri Sabah mulai
tahun 1961. Jabatan Tanah dan Ukur Sabah (JTUS) dengan kerjasama DOS dan 84
Survey Squadron of Technical Royal Engineers (STRE), United Kingdom telah
menjalankan ukuran-ukuran terabas kawalan dengan menggunakan peralatan baru ini
di antara tahun 1961 hingga 1968.
Dalam tahun 1968, pihak Geodetic Office, SPCRE dengan kerjasama pihak
DOS telah melaksanakan pelarasan semula jaringan kawalan utama bagi negerinegeri Sabah, Sarawak dan Brunei dengan mengambil kira ukuran-ukuran yang
dibuat menggunakan peralatan EDM bersama cerapan sudut asal. Bagi negeri Sabah,
pelarasan ini melibatkan lebih 400 sudut, 70 jarak dan 5 azimut yang
menghubungkan 77 stesen kepada 8 stesen dalam jaringan Penyegitigaan Pantai
Barat Sarawak dan Brunei yang koordinatnya ditetapkan berdasarkan pelarasan tahun
1948 (Chang, 1998).
Hasil pelarasan ini yang menggabungkan Jaringan Penyegitigaan Borneo
1948, Jaringan Penyegitigaan Utama Pantai Timur 1961 (East Coast Primary
Triangulation 1961) dan Trabas-trabas EDM 1961-1968 di Sabah dan Sarawak telah
dikenali sebagai Penyegitigaan Borneo 1968 ( Borneo Triangulation 1968 – BT68 )
(rujuk Rajah 3.4). SPCRE (1969) menyatakan walaupun nilai-nilai ketinggian stesen
yang diterbitkan memenuhi kejituan yang diperlukan bagi keperluan-keperluan yang
tertentu, tetapi ianya tidak direkodkan dalam senarai akhir disebabkan kekhuatiran
akan menimbulkan konflik dengan nilai-nilai ketinggian yang telah sedia digunakan
oleh negeri-negeri tersebut.
53
Rajah 3.4 Jaringan Penyegitigaan Borneo 1968 ( BT68 ) (JUPEM, 1999)
Bagi memenuhi keperluan aktiviti pemetaan dan kadaster di seluruh Negeri
Sabah, titik kawalan baru yang berdarjah lebih rendah telah diujudkan selepas tahun
1968 oleh pihak JUTS. Titik-titik kawalan baru ini dibahagikan kepada tiga darjah
ketepatan iaitu kedua, ketiga dan keempat. Jadual 3.7 menunjukkan perangkaan
jumlah stesen berdasarkan darjah ukuran dimana sebanyak 383 stesen atau 24 % dari
jumlah keseluruhan 1575 stesen tidak mempunyai nilai ketinggian. Sementara
taburan geografikal jaringan ini adalah seperti digambarkan dalam Rajah 3.5.
Jadual 3.7 Pecahan bilangan stesen kawalan yang mempunyai nilai
ketinggian berdasarkan darjah ukuran
1.
Pertama
78
Bilangan Stesen
dengan
Ketinggian
75
2.
Kedua
456
335
121 (7.7)
3.
Ketiga
1020
781
239 (15.2)
4.
Keempat
21
1
20 (1.3)
1575
1192
383 (24.4)
Bil.
Jumlah
Darjah
Ukuran
Jumlah
Stesen
Bilangan Stesen
Tanpa
Ketinggian (%)
3 (0.2)
54
7
U
LA
6.5
T
C
H
IN
A
Darjah-1
Darjah-2
Darjah-3
Darjah-4
N
TA
LA
E
S
- 78 stesen
- 456 stesen
- 1020 stesen
- 21 stesen
1575 stesen
LA
S
UT
UL
6
U
5.5
5
SA
4.5
W
RA
AK
INDONESIA
(Kalimantan Timur)
4
115.5
116
Rajah 3.5
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Taburan stesen-stesen kawalan di Negeri Sabah.
Siasatan yang dijalankan oleh penyelidik di JUPEM Sabah dan JUTS
mendapati nilai-nilai ketinggian yang diterbitkan dalam senarai penyegitigaan ini
telah digunakan sebagai rujukan ketinggian bagi kerja-kerja ukuran titik kawal foto
udara dan ukuran sempadan antarabangsa Malaysia/Indonesia bagi sektor
Sabah/Kalimantan Timur oleh pihak JUPEM. Sementara pihak swasta dan agensi
kerajaan yang lain menggunakannya sebagai kawalan ketinggian bagi kerja-kerja
kejuruteraan sehingga sekarang terutamanya bagi kawasan-kawasan yang tidak
diliputi oleh jaringan aras.
55
3.3.4
Jaringan Ukur Aras Sabah 1975
Kerja-kerja ukur aras telah dijalankan di Negeri Sabah semenjak tahun 1939
bagi menghubungkan ketinggian stesen penyegitigaan dengan aras laut seperti ikatan
dari stesen cerapan pasang-surut di Jeti Kastam ke stesen trig Bukit Pavitt ( rujuk
salinan pelan no. 9010 JTUS di Rajah 3.1 ) dan penentuan ketinggian stesen trig
Sipitang dari stesen cerapan pasang-surut di jambatan Sipitang (surat Jabatan Ukur
North Borneo bertarikh 13 Mei 1952). Walau bagaimanapun ianya terhad kepada
tujuan menurunkan garis asas penyegitigaan kepada aras laut bagi kawalan mendatar.
Jaringan ukur aras masih belum ada sehingga ke awal tahun 1970an.
Dalam tahun 1970an, Jabatan Tanah dan Ukur Sabah (JTUS) telah
melaksanakan kerja-kerja ukur aras dengan tumpuan kepada kawasan yang pesat
membangun seperti Pantai Barat dan bandar-bandar utama di pantai timur negeri
Sabah. Ukuran aras ini dijalankan dengan menggunakan spesifikasi kelas kedua dan
ketiga. Hasilnya satu kawalan ketinggian yang terdiri dari lebih 688 tanda aras
meliputi jarak laluan sejauh lebih kurang 700 km telah disiapkan sehingga tahun
1983. Walau bagaimanapun hanya kawasan pantai barat mempunyai jaringan aras
yang agak baik sementara ukuran aras di kawasan lain adalah terhad di kawasan
bandar sahaja seperti Sandakan, Lahad Datu, Semporna dan Tawau. Taburan laluan
aras jaringan ini adalah seperti ditunjukkan dalam Rajah 3.6.
Datum bagi ukuran ini adalah merujuk kepada datum aras laut min tempatan
masing-masing seperti Land & Survey Datum 1939 (LSD 1939) bagi kawasan Pantai
Barat, Belfry Datum 1918 bagi kawasan Tawau dan nilai aras laut min di Sandakan,
Semporna dan Lahad Datu. Walaupun STAPS Kota Kinabalu dan Kudat
dihubungkan ke dalam jaringan ini, tiada pelarasan dan pembetulan ortometrik dibuat
terhadap jaringan ini.
56
7.5
7
IN
A
N
Kud at
U
UL
TS
L
CH
TA
LA
U
LA
6.5
T
AU
SE
L angk on
Kota Belud
Ta mparuli
K ota
Ki nabal u
6
Ra nau
S anda kan
Pa par
Tamb un an
Telu pid
5.5
K enin gau
Be aufort
Te nom
5
Sip ita ng
Sin dumin
Sempor na
UT
LA
RA
SA
4.5
L ahad
Datu
K emabon g
L
SU
K
WA
SI
E
AW
Tawau
INDONESIA
(K alimantan Timur)
4
115.5
116
116.5
Rajah 3.6
3.4
117
117.5
118
118.5
119
119.5
Jaringan Ukur Aras Sabah 1975
Keperluan Jaringan Kawalan Tegak Baru
Sehingga tahun 1984, kawalan tegak yang ada di negeri Sabah adalah terdiri
dari jaringan ketinggian trigonometrik dan ukur aras kelas kedua dan ketiga.
Walaupun jaringan ketinggian trigonometrik meliputi hampir seluruh negeri tetapi
kejituannya sangat rendah. Sementara rangkaian ukur aras pula terlalu terhad dan
merupakan rangkaian yang bersifat tempatan terutamanya bagi kawasan pantai timur
negeri tersebut. Tambahan pula nilai ketinggian yang digunakan adalah
direalisasikan dari cerapan pasang surut air laut yang singkat iaitu cerapan sebelum
tahun 1973, walaupun cerapan pasang surut oleh JTUS adalah bagi tempoh yang
lama, tetapi nilai datum ketinggian yang digunakan masih merujuk kepada nilai
cerapan pasang surut sebelumnya.
57
Menyedari kekurangan sistem kawalan tegak sedia ada dan keperluan
terhadap satu sistem kawalan tegak yang menyeluruh dan menyakinkan, pihak
JUPEM telah merancang beberapa aktiviti yang berkaitan dengan kawalan
ketinggian semenjak tahun 1984. Samad (1999) melaporkan JUPEM telah
memulakan perlaksanaan empat projek utama yang merangkumi aktiviti cerapan
pasang surut, ukur aras jitu, pengukuran graviti dan cerapan GPS dengan objektif
utama untuk mendefinisikan semula datum tegak bagi negeri Sabah dan Sarawak.
Projek-projek tersebut antara lainnya ialah penubuhan rangkaian stesen tolok air
pasang surut yang baru, jaringan aras kelas kedua dan aras jitu dan cerapan GPS bagi
Jaringan Utama Geodetik Sabah 1997 (JUGS97).
3.4.1
Jaringan Stesen Tolok Air Pasang Surut Sabah
Selaras dengan matlamat untuk mendefinisikan semula datum tegak di
Negeri Sabah, pihak JUPEM dengan kerjasama bantuan kepakaran dari pihak
Japanese International Cooperation Agency (JICA) telah menubuhkan Jaringan
Stesen Tolok Air Pasang Surut yang baru mulai tahun 1987. Sehingga tahun 1995
sebanyak lima buah stesen tolok air pasang surut telah dibangunkan di Kota
Kinabalu, Kudat, Sandakan, Lahad Datu dan Tawau dengan dilengkapi peralatan
mengukur aras laut jenis pelampong. Jadual 3.8 menunjukkan maklumat-maklumat
berkaitan tarikh pemasangan dan huraian lokasi yang berkaitan dengan stesen tolok
air pasang surut tersebut sementara taburan lokasi stesen tolok air pasang surut di
Negeri Sabah adalah ditunjukkan dalam Rajah 3.7.
58
Jadual 3.8 Maklumat Stesen Tolok Air Pasang Surut di Negeri Sabah
Nama Stesen Tolok
Air Pasang Surut
Tarikh
Pemasangan
Model
TAPS
Kota Kinabalu
23 Jun 1987
LTT-3AD
Kudat
18 Oktober
1995
DFT-1
19 Ogos 1993
DFT-1
Lahad Datu
25 Oktober
1995
DFT-1
Tawau
26 Jun 1987
LFT-V
Sandakan
Lokasi
Berhampiran dermaga di
dalam kawasan
Pelabuhan Kota Kinabalu
Berhampiran dermaga di
dalam kawasan
Pelabuhan Kudat
Berhampiran dermaga di
dalam kawasan
Pelabuhan Sandakan
Berhampiran dermaga di
dalam kawasan
Pelabuhan Lahad Datu
Berhampiran dermaga di
dalam kawasan
Pelabuhan Tawau
7.5
7
N
TA
STPS
Kudat
LU
SU
UT
LA
T
U
LA
A
IN
H
C
LA
SE
6.5
6
STPS
Sandakan
STPS
Kota Kinabalu
5.5
5
K
WA
RA
SA
4.5
STPS
Lahad Datu
STPS
Labuan
STPS
Tawau
INDONESIA
(Kalimantan Timur)
4
115.5
Rajah 3.7
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
119.5
Taburan geografik stesen tolok air pasang surut yang dibangunkan
oleh pihak JUPEM.
59
Peralatan tolok air pasang surut model LTT-3AD di stesen Kota Kinabalu
telah digantikan kepada model DFT-1 pada 22 Jun, 1998 sementara penggantian
model LFT-V kepada DFT-1 di stesen Tawau telah dilakukan pada 23 Ogos, 1993.
Dengan penggantian ini, semua stesen tolok air pasang surut di negeri Sabah
mempunyai peralatan yang sama jenis di mana ini lebih memudahkan kerja-kerja
penyelenggaraan dijalankan.
JUPEM Sabah telah menerbitkan nilai purata aras laut bagi semua lokasi
STAPS di negeri Sabah menggunakan data cerapan bagi tempoh 3 hingga 10 tahun
dan dikenali sebagai Mean Sea Level 1997 (MSL97). Berdasarkan nilai MSL97 dan
beza tinggi ukur aras bagi tanda-tanda aras rujukan di STAPS dengan Titik Asas
tolok air pasang surut, nilai ketinggian tanda-tanda aras rujukan tersebut ditetapkan
(rujuk Jadual 3.9).
Jadual 3.9 Nilai MSL97 dan ketinggian tanda aras rujukan bagi STAPS
di Negeri Sabah
Lokasi STAPS
Nilai
MSL97
(m)
Tanda Aras
Rujukan
STAPS
Nilai
Ketinggian
Tanda Aras
Rujukan
STAPS
Tempoh
Cerapan
Kota Kinabalu
2.493
TG2018
3.685
10 tahun
Kudat
2.630
BM205004
2.784
3 tahun
Sandakan
2.717
SS1
3.270
5 tahun
Lahad Datu
2.800
BM311011
2.602
3 tahun
Tawau
2.682
BM5113
3.435
10 tahun
Zakaria (2001) menyatakan pihak JUPEM Sabah telah membuat
perbandingan di antara nilai ketinggian tanda aras yang dijadikan datum ketinggian
oleh JTUS di lokasi STAPS dan hasilnya ditunjukkan dalam Jadual 3.10. Magnitud
perbezaan adalah di antara -18.3 sm hingga +5.4 sm.
60
Jadual 3.10 Perbezaan nilai datum ketinggian yang digunakan oleh JTUS
berbanding MSL97 (Sumber : Zakaria, 2001)
Lokasi
STAPS
Huraian Lokasi Tanda Aras
JUPEM
JUTS
BEZA
Kota Kinabalu
BM ”Wharf” berhampiran
STAPS
3.581
3.661
-0.080
Kudat
BM205004
2.784
2.897
-0.113
Sandakan
Brass Mark berhampiran
STAPS (BM77)
3.768
3.951
-0.183
Lahad Datu
Brass Rod (Dalam Kongkrit)
berhampiran STAPS
(BM311001)
2.602
2.548
+0.054
Tawau
BM Belfry
2.321
2.408
-0.087
Nilai perbezaan menunjukkan semua nilai ketinggian tanda aras yang
berasaskan MSL97 adalah lebih rendah berbanding nilai yang diterbitkan oleh JTUS
kecuali bagi tanda aras BM311001 di Lahad Datu. Kemungkinan perkara ini berlaku
adalah disebabkan kadar kecenderungan aras laut yang semakin meningkat dari masa
ke semasa.
Jaringan Stesen Tolok Air Pasang Surut Sabah akan dibincangkan
dengan lebih lanjut dalam Bab 4.
3.4.2
Jaringan Ukur Aras Sabah 1996
Dalam usaha untuk menghasilkan jaringan ukur aras yang menyeluruh di
Negeri Sabah dan menghubungkan semua STAPS, pihak JUPEM telah
melaksanakan kerja-kerja ukur aras tertib pertama dan kedua mulai tahun 1986. Pada
penghujung tahun 1996, jaringan ukur aras yang merangkumi 1,722 km laluan aras
dengan 1,652 tanda aras telah disiapkan ukuran padang. Dari jumlah tersebut, 1,544
tanda aras meliputi 1,605 km laluan aras diukur dengan tertib kedua sementara 108
tanda aras meliputi 117 km laluan aras diukur dengan tertib pertama. Taburan tandatanda aras dalam jaringan yang dinamakan sebagai Jaringan Ukur Aras Sabah 1996
(JUAS96) adalah seperti Rajah 3.8.
61
7.5
7
Kudat
6.5
Langkon
Kota Belud
Tamparuli
Kota
Kinabalu
6
Ranau
Beluran
Sandakan
Papar
Tamb unan
Telupid
5.5
Beaufort
Tenom
5
Pinangah
Sipitang
Sindumin
Sukau
Bukit
Garam
Keningau
Sahabat
Lahad
Datu
Kemabong
4.5
Semporna
Tawau
4
115.5
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
119.5
Rajah 3.8 Taburan ukur aras tertib pertama dan kedua dalam Jaringan Ukur
Aras Sabah 1996.
Jarak di antara tanda aras bersebelahan ialah lebih kurang 1 km bagi
kawasan topografi tinggi sementara 2 kilometer bagi kawasan yang rendah. Tutupan
aras dibenarkan bagi ukuran pergi-balik diantara tanda aras ialah 3mm bagi setiap
puncadua jarak dalam kilometer (3mm√K, di mana jarak K dalam kilometer) bagi
ukuran tertib pertama sementara 12mm√K bagi ukuran tertib kedua.
Hasilnya semua lima (5) STAPS di Sabah telah dihubungkan kepada
jaringan aras. Hasil analisa menunjukkan tutupan beberapa laluan penting seperti
laluan STAPS Sandakan ke STAPS Lahad Datu dan selanjutnya ke STAPS Tawau
memberikan perbezaan yang besar. Pengalaman penyelidik semasa bertugas di
JUPEM Sabah (diantara tahun 1995 hingga 2001), mendapati kerja-kerja ukuran
pengesahan dan cerapan semula sektor laluan yang disyaki bermasalah tidak dapat
dijalankan disebabkan tanda aras berkenaan sama ada hilang atau rosak.
62
3.4.3
Jaringan Aras Jitu Sabah
JUAS96 serta kawalan tegak lain sebelumnya tidak mampu menyediakan
sistem ketinggian yang seragam disebabkan beberapa kelemahan, diantaranya ialah:
i)
tiada pelarasan yang sistematik dijalankan,
ii)
tidak mengambilkira vektor graviti untuk tujuan menghasilkan
ketinggian ortometrik, dan
iii)
kejituan yang kurang baik kerana selisih tutupan melebihi had yang
dibenarkan.
Sehubungan dengan itu, pihak JUPEM memutuskan untuk mengukur
semula laluan utama yang menghubungi STAPS dengan ukuran aras tertib pertama
atau ukuran aras jitu. Perlaksanaan projek ini bermula pada akhir tahun 1996 dengan
keutamaan kepada laluan yang mempunyai tikaian yang besar dalam JUAS96. Ini
membolehkan semakan ke atas JUAS96 dibuat dan seterusnya nilai ketinggian tanda
aras boleh diterbitkan dalam tempoh terdekat kerana dijangkakan kerja-kerja ukuran
aras jitu akan mengambil masa yang lama untuk disiapkan.
Semua tanda aras dalam JUAS96 yang rosak dan hilang diganti dengan
tanda aras baru dan diberikan nombor rujukan yang baru. Kaedah ukuran belakangdepan-depan-belakang (BDDB) digunakan dengan jarak pandangan dihadkan tidak
lebih dari 50 meter. Ukuran juga dibuat dalam dua hala secara pergi-balik dengan
masa yang berlainan bagi setiap tanda aras. Peralatan aras digital jenama Leica™
model NA3000 dan NA3003 berserta staf invar berkod 3-meter telah digunakan.
Data-data cerapan direkodkan ke dalam modul perakam memori dan nilai beza tinggi
antara tanda aras diperolehi menggunakan perisian prosesan data DELTA™ (Data
base for Electronic Levelling with data Transfer and Applications software).
Sehingga akhir tahun 2002, sejumlah 1,148 km laluan aras dengan 1,283
tanda aras telah siap diukur dan menghubungkan semua STAPS ke jaringan aras jitu
ini. Taburan geografik laluan aras adalah seperti ditunjukkan di Rajah 3.9 dan
perbincangan lanjut jaringan aras jitu ini dibuat dalam Bab 5.
63
7
6.5
LA
U
T
HI
C
N
A
S
AT
EL
A
STAPS
Kudat
N
UT
LA
LU
SU
STAPS
Kota Kinabalu
6
STAPS
Sandakan
5.5
STAPS
Lahad Datu
5
W
RA
SA
4.5
AK
STAPS
Tawau
INDONESIA
(K alimantan Timur)
4
115.5
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Rajah 3.9 Taburan Jaringan Aras Jitu Sabah sehingga tahun 2002
3.5
Pengukuran Graviti
Maklumat yang diperolehi dari Bureau Gravimetrique International (BGI)
menunjukkan terdapat beberapa stesen graviti di Malaysia Timur yang ditubuhkan
oleh WOOLARD G.P. & ROSE J.C dalam tahun 1963 dengan anggaran kejituan
±0.5 mgal (Kamaluddin et. al., 1990). Walau bagaimanapun, sebelum tahun 1990
rangkaian stesen kawalan graviti yang merujuk kepada sistem IGSN71 (International
Gravity Standardisation Net 1971) masih belum meliputi negeri Sabah.
Pada tahun 1990, pihak Universiti Teknologi Malaysia (UTM) telah
menubuhkan jaringan asas graviti bagi Negeri Sabah dan Sarawak berdasarkan
stesen IGSN71-026315 di Kuala Lumpur. Stesen-stesen graviti tersebut terletak
64
di Lapangan Terbang Kuching, Bintulu, Miri, Kota Kinabalu, Sandakan dan Tawau
seperti ditunjukkan dalam Rajah 3.10. Nilai anggaran kejituan (seliseh piawai) bagi
jaringan graviti Malaysia Timur adalah melebihi ±0.05 mGals. Walau bagaimanapun
stesen-stesen di Sandakan dan Tawau tidak boleh diterima sebagai Stesen Asas
Graviti kerana tutupan gelong adalah besar (ibid., 1990).
Petunjuk:
LTAB – Lapangan Terbang Antarabangsa
LT
– Lapangan Terbang
6
LTAB Kota Kinabalu
LT Sandakan
LT Miri
4
LT Tawau
LTAB Subang
LT Bintulu
2
LTAB Kuching
100
102
104
Rajah 3.10
106
108
110
112
114
116
118
Taburan Stesen Asas Graviti di Sabah dan Sarawak.
Pihak JUPEM telah menjalankan cerapan graviti tertib pertama mulai tahun
1999 berasaskan stesen asas graviti yang ditubuhkan oleh pihak UTM. Sehingga
tahun 2002, sebanyak 633 stesen yang terdiri dari 88 stesen tertib pertama dan 482
stesen tertib kedua dan 55 stesen tertib ketiga yang kebanyakannya adalah terdiri dari
tanda-tanda aras telah dicerap. Sela jarak di antara stesen tertib pertama adalah dalam
lingkungan 25 km dengan sementara bagi stesen tertib kedua adalah 5 km bagi
kawasan rendah dan 1 km bagi kawasan yang ketinggiannya melebihi 100 m dari
aras laut. Ukuran tertib ketiga dijalankan bagi meliputi kawasan dalam bentuk grid
25 km persegi. (5 km x 5 km). Tikaian tutupan yang dibenarkan bagi sesuatu gelong
ukuran adalah 0.03, 0.05 dan 0.10 mGals masing-masing bagi ukuran tertib pertama,
kedua dan ketiga. Rajah 3.11 menunjukkan taburan stesen graviti di Negeri Sabah
yang telah dijalankan oleh pihak JUPEM.
Tujuan utama projek pengukuran graviti yang dijalankan oleh JUPEM
adalah untuk menghitung pembetulan orthometrik bagi ukuran aras jitu. Hasil ukuran
ini juga boleh digunakan sebagai maklumat tambahan dalam mendefinisikan
permukaan sifar benar (true zero surface) untuk mengukur ketinggian iaitu geoid.
65
Geoid yang berkejituan tinggi akan membolehkan nilai tinggi ortometrik yang baik
diperolehi daripada cerapan GPS.
Tertib Pertama
Tertib Kedua
7
Tertib Ketiga
Ku dat
6.5
LAUT CHINA SELATAN
LAUT SULU
6
Kota
Kinab alu
5.5
Ra nau
San dakan
Tambu nan
Kenin gau
5
Laha d Datu
4.5
SARAWAK
Tawau
INDONESIA
(Kalimantan Timur)
4
115.5
Rajah 3.11
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Taburan titik cerapan graviti yang dijalankan oleh JUPEM
di Negeri Sabah
3.5.1
Ukuran Graviti Bawaan Udara (Airborne Gravity)
Dalam Rancangan Malaysia Kelapan (RMK-8), JUPEM telah mendapat
peruntukkan untuk melaksanakan projek Pengukuran Graviti Bawaan Udara dan
Pemetaan Geoid bagi Semenanjung Malaysia, Sabah dan Sarawak. Tujuan utama
projek ini boleh dibahagikan kepada 2 bahagian iaitu;
i)
untuk mendapatkan data-data graviti anomali bagi sela 5km pada
tahap kejituan 2 mGal.
66
ii)
untuk mendapatkan maklumat ketinggian geoid bagi negara
Malaysia pada tahap kejituan beberapa sentimeter menggunakan
kombinasi data ukuran Airborne Gravity, ukuran graviti terrestrial
dan digital terrain model.
Airborne Gravimetry telah dikenali sebagai satu sistem yang boleh
mengukur dengan jitu medan graviti bumi dari udara menggunakan kapalterbang
sebagai platfom pengukuran. Penggunaan teknologi ini sangat penting untuk
membolehkan kerja-kerja pengukuran graviti yang cepat dan jitu dijalankan
terutamanya bagi kawasan yang sukar dihubungi melalui kaedah perhubungan biasa
disebabkan kekurangan infrastruktur yang baik. Faktor ini menjadi pendorong utama
penggunaan teknologi Airborne Gravimetry memandangkan kekurangan data graviti
yang disebabkan kesukaran perhubungan terutamanya bagi sebahagian besar negeri
Sabah dan Sarawak.
Pengukuran bagi Fasa 1 projek, merangkumi Sabah dan Sarawak telah
bermula pada 22 September 2002 dengan jarak penerbangan sejauh lebih kurang
45,000 km menggunakan pesawat Nomad-N22, Dornier-228 dan Antonov-38.
Pengutipan data dibuat pada kelajuan penerbangan 150-250 km/jam dari ketinggian
kurang dari 4500 m atau lebih tepatnya, 300-1000 m di atas permukaan bumi
tertakluk kepada keadaan cuaca (JUPEM, 2002). Larian penerbangan ukuran yang
telah dijalankan meliputi negeri Sabah dan Sarawak serta kawasan persempadanan
dengan negara Indonesia dan Brunei seperti ditunjukkan di Rajah 3.12.
Teknik pengukuran gravimetri bawaan udara memberikan maklumat graviti
yang seragam dan kejituan yang konsisten bagi negeri Sabah dan Sarawak.
Kombinasi data graviti dari pengukuran Airborne Gravity bersama pengukuran
graviti terrestrial dan lain-lain misi satelit akan lebih memantapkan pengetahuan
berkenaan medan graviti bumi di kawasan negara ini.
67
Rajah 3.12 Larian dan tinggi penerbangan bagi ukuran airborne gravity di Sabah
dan Sarawak (Sumber: JUPEM, 2003)
3.5.2
Pembangunan Model Geoid Tempatan Di Negeri Sabah
Permukaan aras bagi medan graviti bumi, di atas atau berhampiran
permukaan bumi secara tidak langsung mendefinisikan konsep horizontal atau
mendatar dan secara teorinya mendefinisikan rujukan fizikal bagi penentuan
ketinggian (Heiskanen dan Moritz, 1967). Permukaan aras di mana nilai potensi
graviti adalah tetap dinamakan sebagai permukaan samaupaya.
Jika dibuat anggapan bahawa aras air laut hanya dipengaruhi oleh tarikan
graviti sahaja, maka permukaan air laut tersebut adalah satu permukaan samaupaya
yang berpadanan dengan permukaan geoid. Hal ini direalisasikan dengan melakukan
cerapan di stesen tolok air pasang surut dan aras laut min yang diperolehi bagi
sesuatu tempoh cerapan menghasilkan satu titik di permukaan samaupaya dan
menjadi rujukan kepada jaringan ketinggian dikenali sebagai titik rujukan datum.
68
Permukaan geoid boleh direalisasikan dengan pemodelan jarak antara
permukaan ellipsoid rujukan dan geoid tersebut dikenali sebagai ketinggian geoid, N.
Terdapat dua cara untuk memperolehi nilai ketinggian geoid iaitu menggunakan
model geopotensi global (global geopotential model – GGM) atau tempatan. Model
geopotensi global yang biasa digunakan ialah Earth Geopotential Model 1996
(EGM96) yang dapat memberikan ketepatan mutlak pada tahap meter dan ketepatan
relatif di tahap desimeter.
Model geoid tempatan biasanya mampu memberikan ketepatan yang lebih
baik. Terdapat dua kaedah bagi memodelkan geoid tempatan iaitu kaedah geometrik
dan gravimetrik. Kaedah geometrik memodelkan geoid dengan menggunakan titiktitik yang mempunyai ketinggian ortometrik dari ukuran aras dan ketinggian
ellipsoid yang diterbitkan dari cerapan GPS. Sementara kaedah gravimetrik
memerlukan data graviti dipersekitaran titik yang diperlukan ketinggian geoid.
Walaupun kaedah ini menghasilkan ketepatan yang lebih baik, namun kuantiti data
graviti merupakan halangan yang utama.
Di Negeri Sabah sebelum projek pengukuran Airborne Gravity, tiada model
geoid tempatan yang pernah dihasilkan disebabkan kekurangan data graviti seperti
yang dinyatakan dalam Seksyen 3.5. Pada masa itu, hanya model geopotensi global
digunakan untuk tujuan aplikasi ukur aras GPS di negeri ini. Samad (1998)
menyatakan anggaran ketepatan ketinggian ortometrik yang dihasilkan dari cerapan
O
) semasa penentuan semula ketinggian Gunung Kinabalu dengan
GPS ( H GPS
penggunaan beza tinggi dari EGM96 dan ketinggian ellipsoid adalah pada tahap
±0.4m. Walau bagaimanapun geoid yang lebih jitu akan dapat dihasilkan
menggunakan data dari projek pengukuran Airborne Gravity ini.
69
3.6
Kesimpulan
Cerapan pasang-surut air laut mula dijalankan di Negeri Sabah sejak akhir
kurun ke-19 bagi tujuan penentuan Datum Carta dan penerbitan ramalan pasang surut
air laut bagi membantu pelayaran kapal-kapal masuk dan keluar pelabuhan. Datum
pasang-surut hasil cerapan pasang surut ini kemudiannya telah digunakan sebagai
rujukan untuk menurunkan garis asas jaringan penyegitigaan kepada aras laut atau
geoid bagi tujuan pelarasan jaringan penyegitigaan. Pada tahun 1952 nilai Aras Laut
Min telah digunakan sebagai rujukan menggantikan nilai Paras Air Pasang Min yang
dijadikan rujukan sebelumnya.
Nilai ketinggian hasil pelarasan jaringan penyegitigaan tempatan digunakan
sebagai rujukan ketinggian berasaskan nilai cerapan aras laut tempatan. Hanya
selepas tahun 1952 sistem ketinggian yang meliputi kedua-dua negeri Sabah dan
Sarawak ditubuhkan tetapi mempunyai kejituan yang sangat rendah. Sementara itu
jaringan kawalan ketinggian yang terhasil daripada ukuran aras yang dijalankan oleh
JTUS sangat terhad liputannya serta tidak ada pelarasan yang dijalankan. Menyedari
datum ketinggian sedia ada ditentukan daripada cerapan pasang surut yang singkat,
JTUS telah menjalankan cerapan pasang surut baru mulai tahun 1973 hingga 1983.
Walau bagaimanapun cerapan tersebut tidak digunakan selepas JUPEM mengambil
alih tanggungjawab menyediakan kawalan geodetik di Negeri Sabah. Mulai tahun
1984 JUPEM telah melaksanakan empat aktiviti utama berkaitan kawalan ketinggian
iaitu cerapan pasang surut, ukuran aras, ukuran graviti dan cerapan GPS.
Dengan hasrat mempercepatkan penubuhan jaringan kawalan ketinggian
dan menghubungkan semua STAPS, JUPEM telah menjalankan ukuran aras kelas
kedua mulai tahun 1984 sehingga tahun 1996. Walaupun mencapai matlamat
awalnya, namun sebahagian daripada jaringan ini mempunyai tikaian yang besar dan
tidak ada pembetulan graviti serta tidak ada pelarasan menyeluruh yang
dilaksanakan. Bagi mengatasi masalah ini, JUPEM Sabah telah melancarkan projek
ukuran aras jitu mulai akhir tahun 1996 serta melaksanakan projek cerapan airborne
gravity mulai tahun 2002.
BAB 4
JARINGAN TOLOK AIR PASANG SURUT KEARAH
MEREALISASIKAN DATUM KETINGGIAN BARU
4.1
Pengenalan
Dalam Seksyen 2.3.1 telah dinyatakan bahawa secara tradisinya, aras laut
min (mean sea level) (ALM) telah diterima sebagai datum tegak atau pun permukaan
geoid. ALM merupakan salah satu datum pasang-surut iaitu suatu datum ketinggian
yang ditentukan hasil cerapan terhadap fenomena pasang surut air laut di sesuatu
lokasi. Terdapat pelbagai jenis datum pasang-surut yang lain seperti Aras Pasang
Min (Mean Tide Level), Air Pasang Min (Mean High Water), Air Surut Min (Mean
Low Water), Air Surut Terendah Min (Mean Lower Low Water), Air Pasang
Tertinggi Min (Mean Higher High Water) dan sebagainya. Walau bagaimanapun
datum pasang-surut yang sering digunapakai oleh agensi pemetaan dan geodetik
sesebuah negara adalah ALM seperti dalam kes-kes North America Vertical Datum
1988 atau NAVD88 (Zilkoski, et. al., 1992), Datum Tegak Geodesi Semenanjung
Malaysia 1994 atau DTGSM’94 (Azhari, 2003), Australia Height Datum (ICSM,
1999), Tiawan (Hwang, 1997), Negara-negara Nordic iaitu Denmark, Finland,
Norway & Sweden (Hannah, 2001) dan Ordnance Datum Newlyn di Great Britain
(Gerrard, 1990).
Datum pasang-surut diperlukan dalam pelbagai bidang seperti ukuran
hidrografi, operasi pelabuhan, analisa pasang surut, penetapan datum tegak untuk
ikatan ke jaringan ukur aras, kejuruteraan pantai dan lain-lain. Walau bagaimanapun
71
Gill dan Schultz (2001) menerangkan bahawa datum pasang-surut merupakan datum
tegak tempatan yang tidak seharusnya dipanjangkan ke kawasan berhampiran yang
mempunyai kriteria pasang-surut yang berbeza.
Kerja-kerja pengukuran pasang surut air laut bagi penentuan datum pasang
surut di Negeri Sabah telah bermula seawal tahun 1910 yang dilaksanakan oleh pihak
British Admiralty sebelum kemerdekaan. Selanjutnya tugasan tersebut telah
dilaksanakan oleh pihak Jabatan Tanah dan Ukur Sabah (JTUS) selepas Sabah
mencapai kemerdekaan dalam tahun 1963. Mulai tahun 1984 kerja-kerja tersebut
telah dijalankan oleh pihak Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (JUPEM) berikutan
dengan
penubuhan
Jabatan
tersebut
di
negeri
Sabah
selaras
dengan
tanggungjawabnya ke atas kerja-kerja topografi dan geodetik. Projek cerapan pasang
surut yang dijalankan oleh pihak JUPEM di Negeri Sabah adalah selaras dengan
keputusan untuk penentuan semula nilai aras laut min dengan lebih tepat bagi
penetapan datum tegak geodetik kebangsaan dan ukuran semula jaringan aras jitu.
Objektif projek cerapan pasang surut air laut adalah (Toyoshima, 1995):
i.
Mencerap, merekod dan memproses data pasang surut air laut bagi
mendapatkan nilai aras laut min di lokasi terpilih;
ii.
Menganalisa data cerapan pasang surut dan mendapatkan Pemalar
Harmonik yang diperlukan bagi meramalkan pasang surut;
iii.
Mengkaji ciri-ciri dan perambatan pasang surut air laut di perairan
Malaysia; dan
iv.
Menerbitkan laporan tahunan bagi Rekod Cerapan Pasang Surut dan
Jadual Ramalan Pasang Surut.
4.2
Aras Laut Min Sebagai Datum Ketinggian
Penentuan nilai ketinggian tanda-tanda aras yang membentuk jaringan
kawalan tegak memerlukan kepada satu permukaan rujukan tegak atau datum tegak
yang mana merupakan satu permukaan samaupaya di mana ketinggiannya adalah
sifar. Secara teorinya, geoid iaitu permukaan samaupaya bagi medan graviti Bumi
72
merupakan rujukan semulajadi bagi penentuan ketinggian sesuatu titik di permukaan
Bumi. Oleh kerana geoid adalah sukar untuk ditentukan secara nyata dan berterusan
dan berdasarkan definisi datum tegak yang diberikan oleh Jekeli (2000), seperti di
Seksyen 2.3.1, sekurang-kurangnya satu titik di permukaan samaupaya tersebut perlu
ditentukan (dikenali sebagai asalan), yang mana nilai ketinggian titik-titik yang lain
boleh dirujuk kemudiannya.
Jika diandaikan Bumi hanya diliputi oleh lautan tanpa jisim Bumi yang lain
dan dipengaruhi oleh daya tarikan graviti, dalam keadaan keseimbangan aras laut
tersebut akan membentuk permukaan samaupaya dan permukaan ini dianggapkan
sebagai bersamaan dengan geoid. Sementara geoid tidak dapat dicapai secara fizikal,
aras laut ketara boleh dilihat dengan mudah dan arasnya boleh diukur secara
langsung. Oleh itu nilai purata aras laut yang juga dikenali sebagai Aras Laut Min
(ALM) yang diperolehi hasil cerapan pasang surut air laut dalam tempoh tertentu di
satu lokasi dijadikan sebagai asalan bagi rujukan ketinggian atau datum ketinggian.
Cerapan pasang surut air laut boleh dilakukan menggunakan peralatan yang
dikenali sebagai Tolok Air Pasang Surut (TAPS) yang dipasang dalam Stesen Tolok
Air Pasang Surut (STAPS) air laut di lokasi terpilih. Beberapa Tanda Piawai
(Standard Mark) dan tanda aras kemudiannya dibina berhampiran dengan STAPS
yang mana salah satu dari tanda aras tersebut dijadikan titik rujukan (asalan) ukur
aras dan dikenali sebagai Tanda Aras Tolok Air Pasang Surut. Nilai beza tinggi di
antara Titik Asas (Base Point) TAPS dengan Tanda-tanda Piawai dan tanda-tanda
aras diperolehi dengan menggunakan ukuran aras jitu bagi membolehkan nilai
ketinggian tanda-tanda aras tersebut di atas ALM ditentukan kemudiannya. Tanda
Aras TAPS akan digunakan sebagai datum bagi sistem rujukan tegak bagi sesuatu
kawasan. Kaedah ini telah digunapakai di Semenanjung Malaysia dengan
menetapkan tanda aras B0169 di STAPS Pelabuhan Kelang sebagai asalan bagi
jaringan aras jitu (Azhari, 2003). Rajah 4.1 menunjukkan hubungan secara umum di
antara Titik Asas STAPS, ALM, Datum TAPS (atau Sifar TAPS) dan Tanda Aras
TAPS, di mana:
i.
EV adalah beza tinggi diantara Titik Asas STAPS dan Datum TAPS.
ii.
D adalah jarak aras laut ketara yang diukur dari Titik Asas.
73
iii.
Z adalah jarak tegak yang direkodkan bagi aras laut ketara dengan
merujuk kepada Datum TAPS.
iv.
ZALM adalah jarak tegak ALM di atas Datum TAPS.
v.
Y adalah beza tinggi di antara Titik Asas dan Tanda Aras TAPS
diperolehi dari ukuran aras.
vi.
H adalah nilai ketinggian Tanda Aras TAPS di atas ALM diperolehi
dengan rumus:
H = EV – ZALM – Y
(4.1)
Titik Asas TAPS
Y
D
Tanda Aras TAPS
EV
H
Aras Laut
ALM
Z
ZALM
Datum TAPS (Sifar TAPS)
EV = Nilai Tetapan
Rajah 4.1
4.3
Hubungan di antara pelbagai nilai ketinggian di STAPS.
Stesen Tolok Air Pasang Surut di Negeri Sabah
Sebagaimana yang dijelaskan di Seksyen 3.4.1, penubuhan dan pemasangan
Stesen Tolok Air Pasang Surut (STAPS) di bawah penyeliaan JUPEM di Negeri
Sabah telah bermula pada tahun 1987 dalam usaha untuk menetapkan datum tegak
yang baru. Sehingga akhir tahun 1995, rangkaian stesen cerapan pasang surut di
Negeri Sabah meliputi 5 lokasi yang strategik telah ditubuhkan. Koordinit geografi
74
setiap STAPS di negeri Sabah dan permulaan rekod cerapan pasang surut diperolehi
adalah seperti ditunjukkan di Jadual 4.1.
Jadual 4.1 Koordinit lokasi STAPS dan data yang diperolehi
Nama STAPS
Kodinit Lokasi STAPS
Tahun Mula
Latitud (U)
Longitud (T)
Operasi
Kota Kinabalu
5° 56' 00"
116° 03' 00"
1987
Kudat
6° 55' 00"
116° 50' 00"
1995
Sandakan
5° 54' 00"
118° 04' 00"
1993
Lahad Datu
5° 02' 00"
118° 19' 00"
1995
Tawau
4° 16' 00"
117° 53' 00"
1987
Pembangunan sesebuah STAPS melalui beberapa peringkat seperti
pemilihan tapak, pembinaan stesen, pemasangan sistem pengukuran dan pengujian
sistem pengukuran. Selanjutnya bagi memastikan sistem pengukuran berfungsi
dengan sempurna, kerja-kerja penyenggaraan tertentu perlu dijalankan. Penulisan
dalam seksyen kecil berikut akan memperincikan pembangunan dan penyenggaraan
STAPS di Negeri Sabah dalam usaha menetapkan datum ketinggian baru.
4.3.1
Pemilihan Tapak dan Pembinaan STAPS
Bagi mendapatkan data yang baik dan konsisten bagi tempoh yang lama,
beberapa faktor telah diberikan perhatian teliti semasa proses pemilihan tapak dan
pemasangan STAPS. Diantara faktor-faktor yang dikenalpasti adalah:
ƒ Kedalaman dasar laut tidak kurang dari 2 meter dari Datum Aras bagi
membolehkan lubang ‘inlet’ diletakkan lebih kurang 1 meter di bawah
Datum Aras dan melebihi 1 meter di atas dasar laut.
ƒ Jauh dari muara sungai bagi mengelakkan pemendapan lumpur atau pasir
dan kesan pasang surut yang tidak dikehendakki seperti aliran arus dan
air tawar dari hulu sungai.
75
ƒ Mempunyai jalan perhubungan yang baik bagi membolehkan kerja-kerja
penyelenggaraan dan pengutipan data dibuat dengan lancar.
ƒ Stesen dibina di kawasan dasar laut yang stabil dengan telaga pasang-
surut telah dihentak hingga mencapai lapisan batuan pejal di bawah dasar
laut. Sebagai tambahan, pendakap digunakan untuk menghubungkan
STAPS tersebut kepada struktur yang kukuh seperti dermaga dengan
sedemikian cara sehingga sebarang pergerakan pada struktur tersebut
tidak akan memberi kesan yang ketara kepada STAPS.
ƒ Mempunyai permukaan laut yang tenang iaitu terlindung dari gangguan
gelombang atau ombak secara langsung dari laut lepas.
ƒ Dibina dalam kawasan pelabuhan bagi menjamin keselamatan dari
gangguan orang awam dan pembangunan tanah.
4.3.2
Pemasangan Sistem Pengukuran STAPS dan
Cerapan Pasang Surut Air Laut
Sesebuah STAPS terdiri dari beberapa komponen iaitu rumah TAPS di
mana peralatan mengukur aras pasang surut ditempatkan, telaga pasang-surut ( tide
well ), tiang pasang-surut ( tide pole ) dan beberapa Tanda Piawai serta tanda aras.
STAPS Sandakan merupakan stesen yang pada asalnya dibangunkan oleh pihak
JTUS, sementara semua STAPS lain adalah merupakan stesen yang baru dibina
kecuali STAPS Kota Kinabalu yang menggunakan telaga pasang-surut yang dibina
oleh pihak JTUS dengan rumah tolok yang baru. Selain dari rekabentuk rumah tolok
yang berlainan, STAPS Sandakan mempunyai keunikan tersendiri kerana telaga
pasang-surutnya terdiri dari dua telaga pasang-surut iaitu telaga luar dan telaga dalam
yang diperbuat daripada konkrit sama seperti STAPS Kota Kinabalu. Semua STAPS
lain mempunyai satu telaga pasang-surut yang diperbuat dari paip keluli dengan
garispusat 70sm dan ketebalan 2sm serta dilengkapi rantai keluli bagi membersihkan
lubang inlet (rujuk Rajah 4.2). Rajah 4.3 menunjukkan struktur utama STAPS di
negeri Sabah dan rekabentuk rumah tolok di STAPS Sandakan sementara rekabentuk
rumah tolok di STAPS Lahad Datu adalah sama bagi STAPS lain di Kota Kinabalu,
Kudat dan Tawau.
76
(a)
(b)
Rajah 4.2 Rantai keluli yang dipasang untuk membersihkan lubang inlet pada
telaga pasang-surut di STAPS Lahad Datu (a) dan STAPS Kudat (b)
Rumah
Tolok
Telaga
Pasang
Surut
(a) STAPS Lahad Datu
Pendakap
Telaga
Pasang
Surut
(b) STAPS Sandakan
Rajah 4.3 Rekabentuk rumah tolok dan struktur asas STAPS di Negeri Sabah.
Seperti dinyatakan dalam Seksyen 3.4.1, terdapat tiga (3) model Tolok Air
Pasang Surut (TAPS) air laut jenis pelampung telah digunakan bagi stesen cerapan
pasang surut kekal di negeri Sabah. Model-model tersebut ialah LFT-V, LTT-3AD
dan DFT-1 yang dikeluarkan oleh Kyowa Shoko Co. Ltd. dari Jepun. Perbezaan
utama bagi ketiga-tiga model tersebut ialah dari segi cara data cerapan pasang surut
direkodkan. Model LFT-V menggunakan kertas graf dan pen untuk merekodkan data
pasang surut, sementara model LTT-3AD dan DFT-1 merekodkan data secara digital
77
dengan menggunakan kaset perakam magnetik dan kaset IC-Memory masing-masing.
Dengan penggantian peralatan TAPS di stesen Tawau pada tahun 1993 dan Kota
Kinabalu pada tahun 1998, hanya model DFT-1 sahaja yang digunakan untuk tujuan
cerapan pasang surut.
TAPS jenis pelampong mengukur paras air laut dari Titik Asas. Air laut
memasukki telaga melalui lubang inlet yang terletak di bahagian bawah telaga
tersebut dan menggerakkan pelampong yang tergantung dari tolok dalam telaga
pasang surut. Sistem cerapan aras pasang surut dilengkapkan dengan pengubah
analog ke digital (A/D Converter) supaya gerakan turun naik pelampong dalam
bentuk analog diubah ke bentuk digital sebelum direkodkan dalam perakam memori.
Jam kristal kuartz digunakan untuk memberikan masa cerapan dibuat dan
diselaraskan dengan waku tempatan. Julat ukuran ialah dari 0 hingga 7 meter dengan
kejituan ± 0.1% dari julat ukuran (Toyoshima, 1995).
Jenis tolok air pasang surut yang digunakan membolehkan sela cerapan dan
nilai purata ditetapkan oleh pengguna. JUPEM telah menetapkan sela cerapan pada
setiap 10 saat dan nilai purata selepas setiap 5 cerapan serta direkodkan dalam
memori bina-dalam TAPS. Data cerapan bagi tempoh 100 minit kemudiannya
dipindahkan kepada kaset IC-Memory yang mempunyai kapasiti untuk menyimpan
sebanyak 1,047,808 bit data atau 4093 blok di mana 4090 blok dikhaskan untuk data
pasang surut sementara 3 blok untuk tajuk. Setiap blok adalah terdiri dari 120 data
pasang surut bagi tempoh 100 minit cerapan dan 8 data yang mengandungi maklumat
tahun, bulan, hari, jam, minit, saat dan tiga digit sifar (000) menjadikan jumlahnya
128 data (256 bit). Kuasa bagi peralatan A/D Converter dan perakam kaset ICMemory dibekalkan oleh bateri DC12V-17Ah yang mampu bertahan selama
lebihkurang 40 hari. Walau bagaimanapun sebagai langkah berjaga-jaga, sebuah
bateri tambahan juga dipasang secara selari.
Sebelum cerapan aras pasang surut boleh dijalankan, Nilai Tetap
(Established Value-EV) Tolok Air Pasang SurutTAPS iaitu jarak tegak di antara
datum cerapan pasang surut atau Sifar Tolok Air Pasang SurutTAPS (zero of Tide
Gauge) dengan Titik Asas STAPS perlu disemak berdasarkan persamaan :
78
[EV] = [Z] + [D]
(4.2)
di mana [Z] ialah nilai bacaan aras air laut yang dipaparkan di skrin A/D Converter
dan [D] ialah jarak permukaan air laut ke Titik Asas STAPS yang diperolehi dari
bacaan pita keluli. Semakan dijalankan sehingga perbezaannya tidak lebih dari 3 mm
(rujuk Rajah 4.4). Kaedah ini juga digunakan untuk menyemak nilai cerapan
airTAPS semasa kerja-kerja penyelenggaraan bulanan dijalankan.
Titik Asas
D
EV
Pita Ukur Keluli
Aras Laut
Z
Sifar TAPS
Lubang Inlet
Dasar Laut
Rajah 4.4
Hubungan di antara Nilai Tetap (EV), nilai bacaan aras air
laut (Z) dan jarak permukaan air laut ke Titik Asas (D).
79
4.3.3
Penyelenggaraan STAPS
Dalam usaha untuk mendapatkan data aras laut yang diyakini, cerapan
pasang surut air laut perlu dijalankan secara sistematik dan berterusan bagi suatu
tempoh beberapa tahun lamanya. Bagi memastikan matlamat tersebut dapat dicapai
pihak JUPEM Sabah menjalankan kerja-kerja penyelenggaraan STAPS secara
berkala bagi mempastikan sistem pengukuran berfungsi dengan baik. Secara amnya,
penyelenggaraan tersebut boleh dibahagikan kepada tiga perkara seperti dijelaskan
di bawah :
a)
Lawatan bulanan yang bertujuan untuk:
• penggantian bateri dan kaset IC-Memory;
• memastikan bacaan aras laut betul-betul dari Titik Asas TAPS
dengan cara membandingkan jumlah hasil bacaan yang direkodkan
dan bacaan pita ukur bagi jarak aras laut dari Titik Asas dengan
Nilai Tetapan STAPS;
• membuat perbandingan bacaan di antara tolok air pasang surut
dengan tiang pasang-surut;
• menyemak waktu pada jam kristal kuartz yang mengawal masa
cerapan;
• kerja-kerja pembersihan am tolok dan peralatan sokongan;
• mengutip data aras laut; dan
• penggantian pelampong bagi setiap 2 bulan.
b)
Pengukuran beza tinggi di antara Titik Asas STAPS dengan Tandatanda Piawai dan tanda-tanda aras yang berhampiran dijalankan dua
kali setahun dengan ukuran aras jitu. Nilai beza tinggi ini penting bagi
tujuan pemantauan pengerakan tegak struktur STAPS dan sebagai
rujukan jika penggantian TAPS perlu dilakukan pada masa depan.
80
c)
Penyelenggaraan besar yang dijalankan setiap dua (2) tahun bertujuan
untuk membersihkan bahagian luar telaga pasang-surut daripada
hidupan laut yang melekat kepadanya terutamanya di kawasan lubang
inlet. Tugas-tugas ini dijalankan dengan bantuan penyelam profesional
dari pihak swasta. Rajah 4.5 menunjukkan lubang inlet selepas
pembersihan dijalankan bagi STAPS Kota Kinabalu:
(a)
(b)
Rajah 4.5 Lubang inlet bagi STAPS Kota Kinabalu sebelum (gambar a)
dan selepas (gambar b) kerja-kerja pembersihan
4.4
Prosesan Data dan Analisa
Data cerapan STAPS yang diperolehi dari pihak JUPEM Sabah seperti
ditunjukkan dalam Jadual 4.2 digunakan bagi tujuan kajian ini. Kadar kehilangan/
kerosakan data bagi tempoh sebulan adalah kurang dari 1 % bagi tempoh sehari atau
kurang, 1.4 % hingga 6.7 % bagi tempoh 1 hingga 10 hari dan 1.7 % hingga 6.9 %
bagi tempoh melebihi 10 hari.
81
Jadual 4.2 Tempoh data STAPS yang digunakan dan peratusan data tidak
diperolehi bagi tempoh berkenaan.
Bilangan Data Tidak Diperolehi (hari)
Tempoh ≤ 1
>10
≤10
%
%
%
Hari
Bulan
Bulan
Kota Kinabalu 1987 – 2001 15 tahun 4 0.07
5
2.78
3
1.67
Nama Stesen
Tolok Air
Pasang Surut
Tarikh
Data
Kudat
1996 – 2001
6 tahun
1
0.05
-
-
5
6.94
Sandakan
1994 – 2001
8 tahun
-
-
3
3.13
3
3.13
Lahad Datu
1996 – 2001
6 tahun
1
0.05
1
1.39
2
2.78
Tawau
1987 – 2001 15 tahun
1
0.02
12
6.67
11
6.11
Data yang telah direkod selanjutnya diproses untuk mendapatkan nilai
purata setiap jam. Data pasang surut dari kaset IC-Memory dipindahkan ke komputer
pemproses mikro model NEC PC9821 Ra43 yang digunakan khusus untuk
memproses data pasang surut melalui Card Reader dan kad antaramuka GPIB (rujuk
Rajah 4.6 dan Rajah 4.7).
Komputer
Pemproses
Pencetak
Card Reader
Kaset
IC Memory
Pemplot
Rajah 4.6 Perkakasan yang digunakan oleh JUPEM untuk memindah
dan memproses data pasang surut air laut
82
Kad Antaramuka
GPIB
Card Reader
Kaset
IC Memory
Rajah 4.7
Kad Antaramuka GPIB dipasangkan kepada komputer
pemproses dan dihubungkan dengan Card Reader untuk memindahkan
data pasang surut air laut dari kaset IC-Memory.
Purata harian diperolehi dengan menghitung purata data setiap jam untuk
tempoh 24 jam dan selanjutnya menghasilkan purata bulanan. Dari sejumlah 12
purata bulanan, aras laut min tahunan diperolehi dengan mengambil purata arimetik
siri data bulanan tersebut. Rajah 4.8 menunjukkan carta alir prosesan data mentah
dari kaset IC-Memory STAPS kepada fail utama tinggi tiap jam sebelum digunakan
dalam hitungan dan analisa harmonik dan aras laut min selanjutnya. Bagi tujuan
kajian ini, hanya hitungan dan analisa ke atas aras laut min sahaja yang akan dibuat.
83
STAPS
K aset IC M em ory
Pindahan Data C erapan
Fail Cerapan
( Data setiap 50 saat )
1. Hitung T inggi T iap Jam
2. Sem akan D ata Cerapan
Fail Tinggi Tiap Jam
C antum ke Fail U tam a
Fail Utama Tinggi Tiap Jam
Hitungan & Analisa Harm onik
Hitungan & Analisa ALM
Rajah 4.8 Carta alir prosesan data mentah cerapan pasang
surut air laut di STAPS
4.4.1
Aras Laut Min Harian (ALMH)
Nilai-nilai ketinggian aras laut min harian diperolehi dengan menghitung
purata dari ketinggian purata tiap-tiap jam bagi tempoh 24 jam. Jika berlaku
kehilangan data secara berterusan dalam tempoh kurang dari 24 jam, nilai-nilai aras
laut min setiap jam yang tidak diperolehi itu akan dianggarkan dengan kaedah
interpolasi dengan menggunakan data air pasang surut sehari sebelum dan sehari
84
selepas tarikh yang tersebut. Walau bagaimanapun, jika kehilangan data tersebut
melebihi tempoh 24 jam, tiada interpolasi dibuat.
4.4.2
Aras Laut Min Bulanan (ALMB)
Nilai-nilai aras laut min bulanan diperolehi secara purata arimetik dari nilainilai ALMH bagi bulan tertentu. Nilai ALMB yang tertentu tidak dapat diperolehi
jika nilai-nilai ALMH tidak dapat ditentukan bagi tempoh 10 hari atau lebih.
4.4.3
Aras Laut Min Tahunan (ALMT)
Nilai purata bagi 12 siri ALMB dalam sesuatu tahun menghasilkan nilai
ALMT tahun tersebut. Jadual 4.3 menunjukkan nilai ALMT semua STAPS di
sepanjang pantai Negeri Sabah bagi tempoh cerapan di antara 6 hingga 14 tahun.
Nilai-nilai Aras Laut Min 1997 (ALM1997) adalah nilai aras laut min yang
diperolehi menggunakan ALMT mulai tahun pertama operasi STAPS sehingga tahun
1997, sementara nilai-nilai Aras Laut Min 2001 (ALM2001) adalah dengan
mengambilkira data cerapan sehingga tahun 2001. Jadual 4.3 juga menunjukkan
perbezaan nilai ALM1997 dan ALM2001 bagi setiap STAPS, di mana STAPS
Sandakan menunjukkan nilai bezaan paling kecil iaitu 0.8 sm sementara bezaan
paling besar didapati di STAPS Lahad Datu sebanyak 3.2 sm. Tanda positif bagi
semua nilai perbezaan menunjukkan kemungkinan ujudnya kecenderungan aras laut
(sea level trend) secara menaik. Oleh itu adalah mustahak kajian terhadap anomali
aras laut min bulanan dan tahunan dibuat untuk menentukan bentuk kecenderungan
aras laut min di sepanjang pantai Negeri Sabah.
85
Jadual 4.3 Nilai ALMT di atas aras sifar STAPS ( dalam unit meter)
Stesen Tolok Air Pasang Surut
Tahun
1988
Pantai Barat
Kota
Kudat
Kinabalu
2.510
-
Pantai Timur
Lahad
Sandakan
Tawau
Datu
2.739
1989
2.509
-
-
-
2.741
1990
2.483
-
-
-
2.665
1991
2.463
-
-
-
2.635
1992
2.466
-
-
-
2.655
1993
2.479
-
-
-
2.651
1994
2.490
-
2.700
-
2.670
1995
2.514
-
2.702
-
2.690
1996
2.540
2.630
2.748
2.848
2.735
1997
2.479
-
2.673
2.752
2.639
1998
2.498
2.568
2.681
2.817
2.706
1999
2.580
2.670
-
-
-
2000
2.582
2.672
2.791
2.898
2.786
2001
2.582
2.663
2.729
2.848
2.754
ALM1997
2.494
2.630
2.706
2.800
2.681
ALM2001
2.512
2.641
2.718
2.832
2.697
+ 0.018
+ 0.011
+ 0.008
+ 0.032
+ 0.016
Beza
Rajah 4.9 menunjukkan pola ALMT yang hampir sama bagi semua lokasi
STAPS di negeri Sabah. Nilai ALMT bagi STAPS Kudat tidak diperolehi pada tahun
1997 sementara untuk tahun 1999, ALMT bagi STAPS di pantai timur tidak dihitung
kerana ketiadaan nilai ALMB melebihi 3 bulan yang disebabkan oleh kerosakan
kaset IC-memory.
Anomali aras laut adalah perubahan permukaan laut dari suatu nilai purata
bagi tempoh yang panjang. Dalam kajian ini, pengiraan anomali bagi semua lokasi
STAPS adalah berasaskan nilai purata data aras laut sehingga tahun 2001 yang
dijadikan permukaan rujukan ketinggian.
86
3.0
Tinggi ALM (m)
2.9
2.8
2.7
2.6
2.5
2.4
2.3
2.2
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
Tahun
Kota Kinabalu
Rajah 4.9
Kudat
Sandakan
Lahad Datu
Tawau
Pelotan pola Aras Laut Min tahunan bagi lokasi STAPS
di Negeri Sabah
4.4.3.1 Kecenderungan Aras Laut (Sea Level Trend)
Secara sekilas pandang, Rajah 4.9 tidak menunjukkan sama ada terdapat
kecenderungan aras laut yang menaik atau menurun di setiap STAPS bagi
menjelaskan perbezaan yang ditunjukkan di antara datum ketinggian yang digunakan
oleh JTUS dan JUPEM (rujuk Jadual 3.10) serta perbezaan di antara ALM1997
dengan ALM2001 (rujuk Jadual 4.3). Sehubungan itu, dalam usaha untuk menyiasat
kehadiran kecenderungan aras laut di negeri Sabah, kaedah garis regresi kuasadua
terkecil (least-squares line of regression) bagi suatu tempoh masa yang tetap boleh
digunakan. Dengan itu kecenderungan tahunan (annual trend) dalam aras laut min di
lima STAPS mulai tahun pertama operasi sehingga tahun 2001 telah dikaji.
Hubungan di antara ALMT berbanding tahun cerapan dan kecenderungan aras laut
boleh ditunjukkan secara mudah seperti berikut (Azhari, 2003):
H=aY+C
(4.3)
di mana H ialah nilai ALMT bagi sesuatu tahun Y, C ialah suatu nilai pemalar dan a
ialah anggaran kecenderungan.
87
Nilai kecenderungan aras laut, a boleh dihitung menggunakan sebagai garis
regresi kuasadua terkecil bagi suatu taburan data ALMT berbanding dengan tahun.
Jika n, xi dan yi mewakili bilangan data, tahun dan bezaan nilai setiap ALMT
berbanding dengan nilai purata ALMT bagi suatu tempoh, kecerunan suatu garis
ialah anggaran bagi kecenderungan dan diberikan sebagai berikut (Harvey, 1994):
a=
n∑ xi yi − (∑ xi )(∑ yi )
(4.4)
n∑ x 2 − (∑ x ) 2
Jadual 4.4 menunjukkan nilai kadar kecenderungan tahunan aras laut semua
STAPS sementara Rajah 4.10 menunjukkan pelotan secara turutan pusingan jam dari
STAPS Kota Kinabalu ke STAPS Tawau. Hasil hitungan menunjukkan keujudan
kecenderungan aras laut di sepanjang pantai Negeri Sabah dan perubahan kadar
kecenderungan adalah ketara di antara lokasi. Tanda positif kadar kecenderungan
menunjukkan ALM mengalami perubahan menaik. Kecenderungan menaik adalah
dalam julat 0.40 ± 0.34 sm/tahun di Tawau hingga 1.73 ± 1.23 sm/tahun di Lahad
Datu dengan kecenderungan purata keseluruhan pada kadar 1.12 sm/tahun. Rajah
4.11 dan 4.12 menunjukkan pola anomali ALMT dan kadar kecenderungan tahunan
aras laut bagi STAPS di bahagian pantai barat dan pantai timur Negeri Sabah
masing-masing.
Jadual 4.4 Hitungan nilai kecenderungan tahunan aras laut min
Stesen Tolok Air Pasang Surut
Tahun
Pantai Barat
Kota
Kudat
Kinabalu
Pantai Timur
Lahad
Sandakan
Tawau
Datu
1988
hingga
2001
1996
hingga
2001
1994
hingga
2001
1996
hingga
2001
1988
hingga
2001
Purata Aras
Laut
2.512
2.641
2.718
2.832
2.697
Kadar
Kecenderungan
(sm/tahun)
0.69
1.61
1.18
1.73
0.40
Selisih Piawai
(sm/tahun)
±0.22
±1.03
±0.58
±1.23
±0.34
Tempoh Data
Digunakan
88
2.0
Aliran Lelurus (sm/tahun)
Lahad Datu
Kudat
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
Sandakan
0.8
0.6
Kota Kinabalu
0.4
Taw au
0.2
0.0
Stesen Tolok Air Pasang Surut
Rajah 4.10 Pelotan kadar kecenderungan aras laut di sepanjang pantai
Negeri Sabah
Kinabalu
0.10
Kudat
Anomali (m)
0.05
0.00
sm
Kadar = 0.69
alu)
(Kota Kinab
-0.05
-0.10
-0.15
at)
(Kud
1sm
6
.
1
r=
Kada
-0.20
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Tahun
Rajah 4.11
Pola anomali ALMT dan kadar kecenderungan aras laut
di STAPS bahagian pantai barat Negeri Sabah
Sandakan
Lahad Datu
0.10
Taw au
Anomali (m)
0.05
0.00
-0.05
-0.10
-0.15
u)
Kadar = 0.40sm (Tawa
n)
tu)
andaka
d Da
8sm (S
Laha
(
.1
1
m
=
r
s
73
Kada
r = 1.
Kada
-0.20
-0.25
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Tahun
Rajah 4.12
Pola anomali ALMT dan kadar kecenderungan aras laut
di STAPS bahagian pantai timur Negeri Sabah
89
Pada keseluruhannya kecenderungan aras laut di pantai timur dan pantai
barat Negeri Sabah menunjukkan perubahan menaik bagi semua lokasi STAPS. Ini
menunjukkan
bahawa
kedudukan
geografi
STAPS
tidak
mempengaruhi
kecenderungan aras laut. Walau bagaimanapun, tempoh cerapan pasang surut
mempunyai impak yang besar terhadap keputusan nilai kadar kecenderungan aras
laut tahunan. Tempoh cerapan selama 6 tahun bagi STAPS Kudat dan Lahad Datu
serta 8 tahun bagi STAPS Sandakan boleh dianggap masih pendek bagi
menghasilkan satu keputusan kadar kecenderungan yang menyakinkan. Sementara
itu kadar kecenderungan aras laut dengan magnitud 6.9 mm/tahun di STAPS Kota
Kinabalu dan 4.0 mm/tahun di STAPS Tawau yang diperolehi hasil cerapan pasang
surut air laut selama 14 tahun adalah lebih besar berbanding dengan hasil kajian
beberapa tempat lain di rantau Asia seperti di Semenanjung Malaysia dengan nilai
purata 2.4mm setahun menggunakan tempoh cerapan di antara 13 hingga 16 tahun
bagi 9 STAPS (Azhari, 2003), di Hong Kong dengan 1.9 ± 0.4mm setahun
menggunakan tempoh cerapan selama 45 tahun (Ding et.al. 2001) dan di New
Zealand dengan purata 1.7mm setahun menggunakan tempoh cerapan tahun 18991988 bagi 4 STAPS di bahagian pantai timur (Hannah, 1990). Kadar kecenderungan
aras laut tahunan di kedua-dua STAPS tersebut juga menunjukkan perbezaan ketara
berbanding hasil kajian kenaikan aras laut min di peringkat global bagi tempoh 100
tahun yang lalu iaitu sekitar 22.7sm sekurun (Barnett, 1984) dan 1.8mm setahun
(Douglas, 1991, 1996).
Perbezaan ketara yang ditunjukkan oleh kadar kecenderungan tahunan aras
laut di Negeri Sabah berbanding kadar perubahan aras laut di peringkat global
memerlukan kajian lanjut. Walau bagaimanapun, perlu dinyatakan bahawa beberapa
faktor lain yang mungkin mempunyai pengaruh terhadap perubahan aras laut,
diantaranya seperti pergerakan menegak setempat tanah atau STAPS, fenomena
meteorologi dan arus kawasan pantai perlu diambil kira sebelum sebarang
kesimpulan muktamad berkaitan kecenderungan aras laut dibuat. Sebagai contoh,
Azhari (2003) melaporkan bahawa aras laut di Pelabuhan Kelang mengalami
perubahan yang sangat ketara di mana paras laut, yang biasanya bawah 4 sm di atas
paras normal pada tahun 1996 susut hampir 10 sm di bawah paras normal akibat
90
fenomena El Nino pada tahun 1997. Di Negeri Sabah, pengaruh fenomena ini dapat
dilihat dengan jelas di STAPS Lahad Datu dan Tawau yang terletak di pantai timur
seperti ditunjukkan dalam Rajah 4.13. Di STAPS Tawau, aras laut pada sekitar 3 sm
di atas normal dalam tahun 1996 mengalami perubahan menurun ke sekitar 10 sm di
bawah normal pada tahun 1997.
0.10
0.08
0.06
Anomali (m)
0.04
0.02
0.00
Kota Kinabalu
-0.02
-0.04
Lahad Datu
-0.06
Taw au
-0.08
-0.10
Sandakan
-0.12
1996
Kudat
1997
1998
Tahun
1999
2000
Rajah 4.13 Anomali tahunan aras laut min di semua STAPS di Negeri
Sabah bagi tahun 1996 hingga 2000.
4.4.4
Aras Laut Min dan Datum Rujukan Tegak Tempatan
Matlamat utama projek cerapan pasang surut ialah untuk menentukan nilai
aras laut min dengan lebih tepat sebagai salah satu usaha untuk penetapan datum
tegak geodetik yang baru di Negeri Sabah. Oleh kerana nilai ketinggian aras laut min
adalah merujuk kepada datum STAPS, hubungannya dengan tanda-tanda rujukan
ketinggian yang lain diperolehi dengan cara ukur aras jitu. Kebiasaannya ukuran aras
dijalankan sebanyak dua kali setahun bertujuan untuk memantau kestabilan STAPS
dan menyemak beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dengan tanda-tanda aras
berhampiran STAPS. Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dan tanda-tanda
aras yang berhampiran termasuk Tanda Aras Asalan serta pola taburan beza tinggi
tersebut adalah ditunjukkan di Lampiran A. Sementara itu Rajah 4.14 menunjukkan
91
pola nilai beza tinggi di antara Tanda Aras Asalan dengan Titik Asas TAPS bagi
semua STAPS di Negeri Sabah.
Penelitian lanjut terhadap Rajah 4.14 menunjukkan terdapat perubahan
ketinggian bagi tanda aras TG2018 di STAPS Kota Kinabalu dan BM5113 di STAPS
Tawau berbanding dengan Titik Asas. Perubahan menurun dengan magnitud 7sm
berlaku pada tahun 1998 bagi tanda aras TG2018. Sementara bagi tanda
aras
BM5113, perubahan menaik dengan magnitud 19.1sm dikesan sebelum tahun 1993
dan perubahan dalam arah yang sama dengan magnitud 23.8sm terdapat pada tahun
1995. Penelitian lanjutnya mendapati perubahan ketinggian ini terjadi akibat
penggantian peralatan TAPS di kedua-dua stesen tersebut (Seksyen 3.4.1).
2.00
1.80
1.60
1.20
1.00
TG2018
0.80
BM205004
0.60
SS1
0.40
LDU1
0.20
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
2001
BM5113
0.00
2000
BezaTinggi (m)
1.40
Tahun Ukuran Aras
Rajah 4.14 Perubahan beza tinggi Titik Asas berbanding Tanda Aras Asalan
di STAPS hasil ukuran aras jitu.
Ketinggian Tanda Aras Asalan di atas Aras Laut Min di setiap STAPS
dihitung menggunakan Persamaan 4.1 (rujuk Seksyen 4.2). Jadual 4.5 dan 4.6
menunjukkan hitungan bagi mendapatkan nilai ketinggian Tanda Aras Asalan
menggunakan data cerapan pasang surut sehingga tahun 1997 dan 2001 iaitu
ALM1997 dan ALM2001. Nilai beza tinggi berbanding Titik Asas, ∆HA adalah
berasaskan ukuran aras yang terbaru bagi kedua-dua tempoh tersebut (rujuk
92
Lampiran A). Adalah penting untuk menyatakan bahawa jika terdapat penggantian
TAPS dalam tempoh hitungan ALM, Nilai Tetapan selepas penggantian TAPS
hendaklah digunakan.
Jadual 4.5 Nilai ketinggian Tanda Aras Asalan di atas ALM1997
(dalam unit meter)
Nilai Beza Tinggi
Stesen TAPS
Nilai
Tanda Aras
Tetapan berbanding
(Tempoh Data
ALM1997
Titik Asas
Asalan
(EV)
Aras Laut)
(m)
(m)
(∆HA)
Kota Kinabalu
(1988 – 1997)
Kudat
(1996 – 1997)
Sandakan
(1994 – 1997)
Lahad Datu
(1996 – 1997)
Tawau
(1988 – 1997)
Tinggi
Tanda
Aras atas
ALM
(HALM1997)
TG2018
2.493
7.300
1.105
3.702
BM205004
2.630
7.000
1.585
2.785
SS1
2.706
7.500
1.525
3.269
LDU1
2.800
7.500
1.765
2.935
BM5113
2.682
7.425
1.308
3.435
Jadual 4.6 Nilai ketinggian Tanda Aras Asalan di atas ALM2001
(dalam unit meter)
Nilai Beza Tinggi
Stesen TAPS
Nilai
Tanda Aras
Tetapan berbanding
(Tempoh Data
ALM2001
Titik Asas
Asalan
(EV)
Aras Laut)
(m)
(m)
(∆HA)
Kota Kinabalu
(1988 – 2001)
Kudat
(1996 – 2001)
Sandakan
(1994 – 2001)
Lahad Datu
(1996 – 2001)
Tawau
(1988 – 2001)
Tinggi
Tanda
Aras atas
ALM
(HALM2001)
TG2018
2.512
7.230
1.036
3.682
BM205004
2.641
7.0004
1.585
2.774
SS1
2.718
7.500
1.523
3.259
LDU1
2.832
7.500
1.761
2.907
BM5113
2.697
7.425
1.308
3.420
93
Nilai beza tinggi berbanding Titik Asas, ∆HA merupakan nilai purata ukuran
bagi tempoh selepas penggantian TAPS, jika ada, sehingga tahun akhir hitungan
ALMT. Jadual 4.7 menunjukkan terdapat perbezaan pada tahap –2.8sm hingga
–1.0sm bagi ketinggian tanda aras di atas ALM2001 berbanding ALM1997. Tanda
negatif yang mendominasi nilai perbezaan menggambarkan paras air laut yang
mempunyai arah kecenderungan menaik seperti diterangkan dalam Seksyen 4.4.2.1.
Jadual 4.7 Perbezaan nilai ketinggian Tanda Aras Asalan di atas ALM2001
berbanding ALM1997 (dalam unit meter).
Tinggi
Tanda Aras
atas
ALM1997
(HALM1997)
3.702
Tinggi Tanda
Aras atas
ALM2001
(HALM2001)
HALM2001 HALM1997
3.682
- 0.020
Lokasi STAPS
Rujukan
Tanda Aras
Asalan
Kota Kinabalu
TG2018
Kudat
BM205004
2.785
2.774
- 0.011
Sandakan
SS1
3.269
3.259
- 0.010
Lahad Datu
LDU1
2.935
2.907
- 0.028
Tawau
BM5113
3.435
3.420
- 0.015
4.5
Kesimpulan
Penubuhan Jaringan Tolok Air Pasang Surut di Negeri Sabah mulai tahun
1987 telah menghasilkan satu siri data pasang surut air laut yang lebih konsisten bagi
tempoh diantara 6 hingga 15 tahun. Ini adalah hasil penggunaan peralatan yang
moden dengan sistem pengumpulan data digital secara otomatik. Prosidur
penyelenggaraan yang sistematik dan berterusan juga menyumbang kepada
penghasilan data cerapan yang menyakinkan.
Nilai Aras Laut Min bagi lokasi STAPS dengan taburan yang sekata disepanjang perairan Negeri Sabah telah dapat dihasilkan menggunakan data pasang
surut yang berterusan selaras dengan matlamat penubuhan dan pembangunan
jaringan tolok air pasang surut. Perbandingan dengan nilai-nilai ALM yang lama
94
menunjukkan arah kecenderungan menaik dalam ALMT. Menggabungkan nilai
ALM dan beza tinggi Titik Asas dengan Tanda Aras TAPS yang terbaru telah
menerbitkan nilai ketinggian Tanda Aras TAPS di atas ALM2001 yang akan
digunakan untuk kajian penetapan titik rujukan datum tegak baru Negeri Sabah.
Secara umumnya, anomali ALMT bagi aras laut disepanjang pantai Negeri
Sabah menunjukkan kriteria pasang surut yang hampir sama seperti ditunjukkan
Rajah 4.9, Seksyen 4.4.2. Walau bagaimanapun hasil analisa lanjut terhadap anomali
ALMT, menunjukkan kewujudan kecenderungan arah menaik aras laut di Negeri
Sabah dengan kadar tahunan melebihi 4.0mm di bahagian pantai timur dan melebihi
6.9mm di pantai barat. Tempoh cerapan pasang surut yang lebih lama adalah
diperlukan bagi mendapatkan keputusan yang lebih menyakinkan.
Kajian kesesuaian Stesen Tolok Air Pasang Surut untuk tujuan pemilihan
sebagai rujukan datum tegak di negeri Sabah akan dijalankan dengan menggunakan
hasil pelarasan ukur aras jitu (rujuk Bab 6).
BAB 5
JARINGAN ARAS JITU SABAH
5.1
Pendahuluan
Dalam usaha untuk mengatasi kekurangan kawalan tegak yang sedia ada di
Sabah, pihak JUPEM telah melaksanakan Projek Jaringan Aras Jitu Sabah (JAJS).
Projek yang bermula pada akhir tahun 1996 telah dijalankan dengan objektif berikut:
i.
Menghubungkan semua tolok pasang surut air laut dengan ukuran aras
jitu, dan
ii.
Menubuhkan jaringan kawalan tegak yang berkejituan tinggi yang
dapat menyediakan kawalan kepada ukuran aras kelas kedua dan
selanjutnya dijadikan datum ketinggian bagi projek-projek pemetaan
pelbagai skala dan kerja-kerja ukur kejuruteraan.
Perlaksanaan sesuatu projek ukur aras jitu sebenarnya memerlukan
pengurusan dan perancangan yang teliti bagi memastikan projek tersebut dapat
dilaksanakan dengan berkesan. Dalam merealisasikan penubuhan jaringan rujukan
tegak di negeri Sabah, JUPEM Sabah telah melaksanakan prosidur pengurusan
projek seperti yang digariskan dalam Rajah 5.1. Bab ini akan menerangkan
perlaksanaan projek Jaringan Ukur Aras Jitu Sabah meliputi pengurusan projek,
prosidur lapangan, prosesan data dan analisa awalan data aras jitu. Sementara
pelarasan jaringan dan analisa hasil pelarasan akan dibincangkan dalam Bab 6.
96
Kenalpasti Laluan
Ukur Aras
Penyediaan Maklumat
dan Fail Kerjaluar
Penyiasatan Lapangan
dan Penanaman Tanda Aras
Pengukuran Aras
dan Pemindahan Data
Semakan dan Pembetulan
Data Aras
(Perisian Delta Levnet™)
Prosesan dan Pelarasan
Awalan Data Aras
(Perisian WinDelfy™)
Teratur ?
Tidak
Ya
Penyimpanan Data Aras dan
Dokumentasi Awal
Pelarasan Jaringan Aras Jitu
(Perisian Geolab™)
Analisa Pelarasan Jaringan
Aras Jitu dan
Dokumentasi Akhir
Rajah 5.1
Carta alir pengurusan projek ukuran aras dalam Jaringan
Aras Jitu Sabah.
97
5.2
Perancangan
Penubuhan suatu jaringan kawalan tegak yang baik memerlukan kepada
perancangan yang menyeluruh meliputi pemilihan laluan, keupayaan kewangan
organisasi, sumber tenaga mahir dan tempoh masa yang diberikan. Perancangan juga
penting untuk menentukan keutamaan laluan dengan meneliti kepada faktor
kepesatan pembangunan sedia ada bagi sesebuah kawasan dan juga desakan dari
pihak pengguna untuk merancang pembangunan masa depan di kawasan tertentu.
Bagi kes di negeri Sabah, adalah didapati keutamaan yang perlu ialah untuk
menubuhkan suatu jaringan kawalan tegak jitu yang menyeluruh dengan
menghubungkan semua bandar utama di negeri tersebut. Penubuhan kawalan tegak
yang menyeluruh memerlukan rekabentuk jaringan yang mempunyai konfigurasi
geometrik yang saling berkait antara satu sama lain. Ini merupakan satu cabaran yang
besar kepada pihak JUPEM Sabah khasnya memandangkan ketiadaan laluan
perhubungan darat yang baik dan menyeluruh terutamanya bagi kawasan timur-laut
yang menghubungkan bandar Kudat ke Sandakan serta di kawasan selatan yang
menghubungkan bandar Tawau ke Sipitang. Ini menyebabkan jaringan yang boleh
ditubuhkan tidak mempunyai gelong tutupan yang baik (rujuk Rajah 5.13).
5.2.1
Penyediaan Maklumat Kerjaluar
Prosidur ini melibatkan penyediaan maklumat-maklumat penting sesuatu
projek ukur aras yang disediakan dalam satu dokumen yang dinamakan Fail
Kerjaluar (FK). Satu sistem pengurusan rujukan fail kerjaluar digunakan untuk
memudahkan pengenalan sesuatu fail. Contohnya FK dengan rujukan JUPEM(SBH)
21/1999/01 mempunyai maksud seperti berikut:
-
JUPEM(SBH): Bahagian yang mengeluarkan FK dan dalam kes ini
adalah JUPEM (Cawangan Sabah).
98
-
21: kod jenis kerja yang ditetapkan bagi kerja-kerja ukur aras.
1999: tahun FK didaftarkan.
01: bilangan FK bagi suatu jenis kerja dalam tahun didaftarkan.
Maklumat fail ini akan selanjutnya didaftarkan dalam Daftar Ukur Aras yang
disediakan khusus bagi merekodkan kerja-kerja ukur aras untuk tujuan pemantauan
pergerakan FK tersebut.
Dokumen-dokumen yang terkandung dalam FK adalah seperti berikut:
-
Pelan lokasi yang biasanya merupakan salinan peta topografi 1:50,000.
Lokasi tanda-tanda aras lama dan tanda-tanda ukur penting seperti
monumen GPS yang perlu dibuat ikatan juga akan ditunjukkan.
-
Senarai nombor rujukan Tanda Aras Utama (Seksyen 5.3.1.2) untuk
digunakan bagi penomboran Tanda Aras Utama yang baru.
-
Maklumat tanda aras lama, jika laluan tersebut telah mempunyai tanda
aras.
-
Borang-borang yang perlu bagi kegunaan kerjaluar, di antaranya adalah
Ringkasan Huraian, Maklumat Tanda Aras, Laporan Siasatan Tanda
Aras dan lain-lain (rujuk salinan di Lampiran B).
-
Arahan-arahan khusus bagi sesuatu laluan seperti ikatan kepada tandatanda ukur lain yang berdekatan dengan laluan aras tersebut (contoh:
monumen GPS).
Pada kebiasaannya satu FK disediakan untuk satu laluan aras tanpa
mengambilkira jarak laluan tersebut. Sesuatu laluan ukur aras boleh merupakan
laluan yang menghubungkan antara stesen tolok air pasang surut seperti dari STAPS
Kota Kinabalu ke STAPS Kudat (sejauh lebih kurang 180 km) atau laluan yang
bermula dari satu titik persimpangan (junction point) dan berakhir di suatu titik
persimpangan yang lain. Cara sesuatu FK disediakan mempunyai impak secara
langsung terhadap pengukuran di lapangan dari segi tenaga kerja, masa kerja dan
tempoh hasil kerja boleh diterbitkan. Bagi suatu laluan aras yang panjang, amalan
penyediaan satu FK untuk satu laluan dikenalpasti mempunyai beberapa kelemahan
iaitu:
99
-
hanya satu pasukan ukur bertugas menjalankan ukuran bagi laluan
tersebut,
-
masa yang lama diperlukan untuk menyiapkan pengukuran di lapangan,
yang kadang-kala boleh melebihi tempoh setahun,
-
sebarang kesilapan lambat dapat dikesan dan kemungkinan tidak dapat
diperbaiki akibat kehilangan atau kerosakan tanda aras,
-
maklumat bagi sesuatu tanda aras lewat diterbitkan walaupun tanda aras
tersebut telah lama berada di lapangan.
Bagi mengatasi kelemahan-kelemahan tersebut, penyediaan FK dalam
projek ukur aras jitu ini telah diubahsuai dengan menyediakan satu FK bagi setiap
fasa ukur aras dimana jarak setiap fasa adalah dalam lingkungan 30km hingga 40km.
Sesuatu fasa boleh terdiri dari beberapa sektor tanda aras yang biasanya bermula dari
Tanda Aras Utama (Seksyen 5.3.1.1) dan berakhir di Tanda Aras Utama yang lain.
Ini bermakna bagi satu laluan aras yang panjang, beberapa FK disediakan dan kerjakerja pengukuran bagi laluan tersebut boleh dijalankan oleh beberapa pasukan ukur
secara serentak tertakluk kepada kemampuan Jabatan dalam menyediakan peralatan
dan peruntukkan kewangan.
5.3
Pengukuran Di Lapangan
Kerja-kerja lapangan bagi penubuhan Jaringan Aras Jitu Sabah terbahagi
kepada dua peringkat iaitu peringkat pertama yang merangkumi kerja-kerja
peninjauan dan penanaman tanda aras dan selanjutnya peringkat kedua menjalankan
pengukuran aras terhadap tanda-tanda aras berkenaan. Di Negeri Sabah, pejabatpejabat topografi di peringkat wilayah adalah bertanggungjawab untuk melaksanakan
kerja-kerja pengukuran setelah menerima FK. Seksyen berikut akan menerangkan
dengan terperinci proses-proses yang terlibat dalam kedua-dua peringkat tersebut.
100
5.3.1
Peninjauan dan Penanaman Tanda Aras
Sebelum kerja-kerja pengukuran aras boleh dijalankan, laluan aras yang
telah dipilih di peringkat perancangan (Seksyen 5.2) perlu dikenalpasti di lapangan
terlebih dahulu. Ini boleh dicapai dengan menjalankan kerja-kerja peninjauan dan
seterusnya kerja-kerja penanaman tanda-tanda aras bagi laluan tersebut boleh
dijalankan lebih awal. Bagi laluan aras yang lama, kerja-kerja peninjauan dijalankan
untuk mengesan dan menyiasat tanda-tanda aras sedia ada. Kerja-kerja pembaikan
tanda aras yang terganggu serta penggantian tanda aras yang rosak dan/atau hilang
akan dijalankan semasa peringkat kerja ini. Laporan siasatan tanda-tanda aras
tersebut berserta dengan pembaikan atau penggantian tanda aras disediakan dalam
borang JUPEM-ARS-L3 (rujuk Lampiran B3).
Sementara bagi laluan aras yang baru, lokasi yang sesuai bagi penanaman
tanda-tanda aras akan dikenalpasti berpandukan keperluan kejituan ukuran aras,
kestabilan tanah, keselamatan tanda aras dan bentuk topografi laluan aras. Siasatan
terhadap tanda-tanda aras lama yang dijadikan titik persimpangan atau rujukan
adalah juga diperlukan. Selain dari itu tinjauan juga perlu dijalankan jika diketahui
terdapat tanda-tanda ukur lain di laluan aras tersebut bagi dimasukkan dalam jaringan
aras. Selanjutnya tanda-tanda aras yang baru akan ditanam sekurang-kurang sebulan
sebelum pengukuran aras dijalankan. Penanaman tanda aras yang melibatkan tanahtanah berimilik dibuat setelah mendapat kebenaran dari pemilik tanah tersebut.
Makluman kepada pemilik tanah dan persetujuan pemilik tanah direkodkan melalui
borang JUPEM-ARS-S1 (rujuk Lampiran B9) dan JUPEM-ARS-S2 (rujuk Lampiran
B10) masing-masing.
5.3.1.1 Jenis-Jenis Tanda Aras
Jenis-jenis tanda aras baru yang digunakan dalam Jaringan Ukur Aras Jitu
Sabah adalah terdiri dari dua (2) jenis iaitu Tanda Aras Utama (TAU) (Standard
Benchmark) dan Tanda Aras Perantaraan (TAP) (Intermediate Benchmark). Selain
101
dari itu, tanda-tanda aras lama yang telah digunapakai oleh pihak Jabatan Tanah dan
Ukur Sabah (JTUS) juga dibuat ikatan untuk tujuan semakan dan kajian jaringan.
Sementara itu, tanda-tanda ukur kekal yang lain seperti monumen GPS dan stesen
penyegitigaan yang dijumpai di sepanjang laluan aras juga akan dijadikan sebahagian
tanda aras dengan memasukkan tanda ukur tersebut ke dalam seksyen laluan aras.
Spesifikasi bagi pembinaan dan penanaman Tanda Aras Utama dan Tanda
Aras Perantaraan adalah seperti berikut:
a) Tanda Aras Utama
i.
Sela jarak antara dua tanda aras utama adalah diantara 20 km
hingga 30 km.
ii.
Dibina dari bahan campuran konkrit pada nisbah 1:2:4 bagi batu
kerikil, simen dan pasir serta diperkuatkan dengan sebatang paip
besi bergalvanis jenis ‘C’ bergarispusat (Ø) 50 mm sepanjang
1.8 meter.
iii.
Titik rujukan diperbuat daripada brass-bolt yang mempunyai
penutup khas dan dipasangkan dalam konkrit.
iv.
Dijadikan titik persimpangan bagi laluan aras atau sebagai
cadangan bagi sambungan laluan baru yang akan dibuat pada
masa depan.
v.
Ditanam di tempat yang stabil dari segi jenis tanah dan selamat
dari gangguan seperti di dalam kawasan sekolah, bangunan
kerajaan dan kemudahan awam.
b) Tanda Aras Perantaraan
i.
Titik rujukan menggunakan brass-bolt yang diletakkan ke dalam
konkrit dengan nisbah 1:2:4 bagi batu kerikil, simen dan pasir
serta diperkuatkan dengan sebatang paip besi bergalvanis jenis
‘C’ bergarispusat (Ø) 50 mm sepanjang 1.4 meter.
ii.
Sela jarak antara dua tanda aras ini adalah lebih kurang 1km
bagi kawasan yang rata sementara bagi kawasan yang
mempunyai kecerunan yang besar, beza tinggi antara dua tanda
aras sebaiknya tidak melebihi 50 m.
102
iii.
Di kawasan bandar yang pesat membangun, taburan tanda aras
adalah berdasarkan keperluan dan kepentingan pembangunan
bandar tersebut.
Rekabentuk dan dimensi TAU dan TAP adalah seperti ditunjukan dalam borang
JUPEM-ARS-R2 (rujuk Lampiran B12) dan JUPEM-ARS-R1 (rujuk Lampiran B11)
masing-masing di Lampiran B.
5.3.1.2 Sistem Penomboran Tanda Aras
Penomboran tanda aras bagi Jaringan Aras Jitu Sabah dibuat berdasarkan
kepada kategori tanda aras tersebut. Ini bermakna bagi tanda aras lama atau tanda
ukur sedia ada, nombor rujukan asal tanda-tanda tersebut akan digunapakai tanpa
membuat apa perubahan. Sementara bagi tanda aras baru, nombor rujukan baru
seperti dijelaskan di bawah digunapakai.
Sistem penomboran tanda aras lama boleh dikenali berdasarkan samada
tanda aras tersebut dibina oleh pihak JTUS atau JUPEM. Bagi tanda aras JUTS,
sistem penomboran dimulai dengan huruf ‘BM’ dan diikuti oleh tujuh (7) digit angka
yang menunjukkan darjah kejituan ukuran aras, lokasi dan nombor siri tanda aras
seperti diringkaskan di Jadual 5.1.
103
Jadual 5.1 Ringkasan sistem penomboran tanda aras yang digunapakai oleh
JTUS di Negeri Sabah.
Bil.
1.
Jenis Tanda Aras
Penerangan
Tanda Aras Perantaraan Huruf pengenalan BM diikuti dengan tujuh digit
(TAP)
angka.
Digit
pertama
menunjukkan
darjah
kejituan ukur aras, digit kedua dan ketiga
menunjukkan nombor rujukan Daerah dan tiga
digit terakhir ialah nombor siri TAP.
Diantara
nombor
rujukan
Daerah
yang
dikenalpasti adalah seperti berikut:
01 – Daerah Kota Kinabalu
02 – Daerah Tuaran
03 – Daerah Kota Belud
04 – Daerah Kota Marudu
05 – Daerah Kudat
06 – Daerah Ranau
07 – Daerah Sandakan
10 – Daerah Tawau
11 – Daerah Lahad Datu
14 – Daerah Tambunan
21 – Daerah Penampang
Contoh : - BM201003 adalah TAP yang diukur
dengan ukur aras darjah kedua, terletak di Daerah
Kota Kinabalu dan bernombor siri 003.
104
Penomboran tanda-tanda aras yang dibina oleh pihak JUPEM telah melalui
beberapa pengubahsuaian dalam usaha JUPEM untuk memantapkan sistem
penomboran tanda aras di negeri Sabah. Pada mulanya sistem tersebut menggunakan
rujukan yang dimulakan dengan huruf pengenalan berdasarkan jenis tanda aras dan
diikuti angka yang berlainan digit bagi setiap jenis tanda aras. Huruf pengenalan
seperti SBM, BM dan TG digunakan bagi tanda aras utama, tanda aras perantaraan
dan tanda aras tolok pasang surut masing-masing. Sementara angka berikutnya
mempunyai maksud yang tersendiri seperti diperincikan dalam Jadual 5.2.
Sistem penomboran di atas hanya sesuai bagi tanda aras perantaraan setakat
bilangan 999 sahaja untuk setiap Bahagian. Sebagai penyelesaian jangka panjang,
mulai tahun 1991, sistem penomboran baru telah diperkenalkan bagi tanda aras
perantaraan dan tanda aras tolok pasang surut sementara sistem penomboran tanda
aras utama dikekalkan. Sistem penomboran baru ini menggunakan rujukan seperti
pendaftaran kenderaan di negeri Sabah seperti diringkaskan dalam Jadual 5.3.
Walaupun sistem ponomboran ini mampu mengatasi masalah pertambahan
bilangan TAP, namun satu masalah baru dikenalpasti iaitu kesukaran untuk
menetapkan
huruf
pengenalan
tanda
aras
berhampiran
sempadan
antara
Kawasan/Daerah akibat ketidakpastian sempadan tersebut di lapangan. Masalah
kedua ialah keperluan mengujudkan daftar yang berasingan bagi merekodkan siri
nombor tanda aras yang berlainan. Oleh itu mulai tahun 2001 telah diputuskan hanya
siri huruf pengenalan SA hendaklah digunakan secara berturutan meliputi seluruh
negeri sehingga mencapai bilangan 9999 sebelum digantikan dengan siri huruf
pengenalan baru.
Dalam kes di mana siri huruf pengenalan baru telah pernah
digunakan, seperti contohnya siri SB, maka nombor tanda aras hendaklah disambong
dari siri lama.
105
Jadual 5.2 Ringkasan sistem penomboran tanda aras yang digunapakai oleh
JUPEM di Negeri Sabah sebelum tahun 1990.
Bil.
1.
Jenis Tanda Aras
Tanda
Aras
Penerangan
Utama Huruf pengenalan SBM diikuti dengan nombor
(TAU)
siri tiga digit yang diberikan secara berturutan
bagi semua TAU di negeri Sabah.
Contoh : - SBM005
2.
Tanda
Aras Huruf pengenalan BM diikuti dengan empat digit
Perantaraan (TAP)
angka
di
mana
angka
pertama
adalah
menunjukkan kod Bahagian di mana tanda aras
tersebut berada sementara digit kedua hingga
keempat ialah nombor siri TAP. Kod Bahagian
adalah seperti di bawah:
1 – Bahagian Kudat
2 – Bahagian Pantai Barat
3 – Bahagian Pedalaman
4 – Bahagian Sandakan
5 – Bahagian Tawau
Contoh : - BM5028 di Bahagian Tawau
- BM3009 di Bahagian Pedalaman
3.
Tanda Aras Tolok Air Huruf pengenalan TG diikuti dengan empat digit
Pasang Surut
angka
seperti
digunakan
bagi
tanda
perantaraan.
Contoh : - TG2018 di Tolok Air Pasang Surut
Kota Kinabalu
- TG5113 di Tolok Air Pasang Surut
Tawau
aras
106
Jadual 5.3 Ringkasan sistem penomboran bagi tanda aras perantaraan yang
digunapakai oleh JUPEM di Negeri Sabah selepas tahun 1990.
Bil.
1.
Jenis Tanda Aras
Penerangan
Tanda Aras
Dimulakan
dengan
dua
huruf
pengenalan
Perantaraan (TAP)
berdasarkan Kawasan/Daerah tempat lokasi TAP
dan diikuti dengan empat digit angka yang
dikeluarkan secara berturutan bagi siri tertentu.
Dua huruf pengenalan adalah seperti berikut:
SA – Kawasan Kota Kinabalu
SB – Kawasan Beaufort
SU – Kawasan Keningau
SK – Kawasan Kudat
SS – Kawasan Sandakan
SD – Kawasan Lahad Datu
ST – Kawasan Tawau
Contoh : - SA0001 di Daerah Kota Kinabalu
- ST0126 di Daerah Tawau
2.
Tanda Aras Tolok
Dimulakan huruf pengenalan yang ditentukan
Pasang Surut
oleh lokasi Tolok Air Pasang Surut dan diikuti
dengan angka secara berturutan.
Contoh : - SS1 Tanda aras di Tolok Air Pasang
Surut Sandakan
- LDU1 Tanda aras di Tolok Air Pasang
Surut Lahad Datu
107
5.3.1.3 Rekod Tanda Aras
Maklumat utama yang diperlukan oleh pihak pengguna bagi sesebuah tanda
aras adalah nilai ketinggiannya. Walau bagaimanapun maklumat lain seperti lokasi,
jenis tanda aras dan sebagainya adalah diperlukan bagi tujuan penyelenggaraan tanda
aras pada masa depan. Di Sabah tiada maklumat yang diperolehi berkenaan
dokumentasi sesuatu tanda aras sebelum kerja-kerja ukur aras dijalankan oleh pihak
JTUS.
Semasa kerja-kerja ukur aras di negeri Sabah dijalankan oleh pihak JTUS,
terdapat dua bentuk rekod dokumentasi yang dibuat iaitu pertamanya, buku daftar
nilai ketinggian bagi sesuatu laluan dan keduanya, rekod tanda aras yang
menunjukkan pelan kedudukan tanda aras berdasarkan pelan kadaster serta
huraiannya. Lampiran C1 menunjukkan contoh rekod tanda aras yang disediakan
oleh pihak JTUS.
Dokumentasi maklumat-maklumat tanda aras dalam JAJS telah dibuat
dalam tiga bentuk. Pertamanya ialah jilid kiraan aras yang disediakan bagi setiap
laluan aras menggunakan kertas bersaiz A4 dengan ketebalan 100/120 gm. Jilid
kiraan ini menunjukkan maklumat-maklumat nombor rujukan tanda aras, beza tinggi
pergi dan balik serta jarak bagi setiap sektor ukuran aras. Setiap jilid kiraan ini
dinomborkan secara berturutan dalam satu siri tertentu seperti ARS-1. Setiap siri
disimpan dalam satu folder berasingan yang kebiasaannya terdiri dari lebih kurang
200 helaian jilid kiraan. Contoh helaian jilid kiraan adalah ditunjukkan di Lampiran
C2.
Bentuk kedua rekod tanda aras ialah borang JUPEM-ARS-D1 (Maklumat
Tanda Aras), juga menggunakan kertas bersaiz A4 dengan ketebalan 100/120 gm.
Maklumat yang ditunjukkan dalam rekod tersebut adalah:
ƒ
nombor tanda aras,
ƒ
nilai ketinggian dalam unit meter,
ƒ
nama datum rujukan,
ƒ
kelas ukuran,
108
ƒ
kod laluan aras,
ƒ
nama daerah lokasi tanda aras,
ƒ
koordinat tanda aras,
ƒ
nombor rujukan Jilid Kiraan Aras,
ƒ
huraian lokasi,
ƒ
pelan lokasi tanpa skala, dan
ƒ
gambarfoto tanda aras.
Maklumat Tanda Aras ini disediakan bagi setiap tanda aras serta mempunyai nombor
rujukan yang dimulakan dengan RK/ARS/ dan diikuti dengan bilangan jilid dan
nombor siri rekod dalam setiap jilid (rujuk Lampiran C3).
Sementara bentuk ketiga rekod ukuran aras ialah Ringkasan Huraian Lokasi
Tanda Aras yang didaftarkan sebagai Borang JUPEM-ARS-L1. Maklumat yang
ditunjukkan dalam rekod ini ialah nombor tanda aras, huraian lokasi dan nilai
ketinggian tanda aras serta disediakan dalam bentuk jilid bagi setiap laluan ukuran
aras. Contoh rekod adalah seperti ditunjukkan dalam di Lampiran C4.
5.3.2
Pengukuran
Kerja-kerja pengukuran aras jitu hanya dijalankan sekurang-kurang sebulan
selepas tanda-tanda aras ditanam. Ini bagi memberi masa yang cukup untuk tandatanda aras menjadi betul-betul stabil dan mantap. Pengukuran dijalankan oleh
pasukan ukur aras yang terdiri dari 6 atau 7 orang pekerja termasuk pemandu dan
diketuai oleh seorang pengukur yang boleh jadi Pembantu Teknik Ukur atau
Juruteknik Ukur. Penulisan berikutnya akan menerangkan berkenaan peralatan dan
prosidur kerja yang diamalkan oleh pihak JUPEM Sabah dalam pengukuran aras jitu
di negeri Sabah.
109
5.3.2.1 Peralatan
Secara asasnya, peralatan yang digunakan dalam kerja-kerja pengukuran
aras jitu adalah terdiri dari satu (1) unit alat aras jitu dan dua (2) unit setaf aras
berserta peralatan sokongan seperti tripod, plat dasar, payung dan sebagainya.
Bermula pada tahun 1995, peralatan yang digunakan bagi menjalankan kerja-kerja
ukur aras jitu adalah alat aras jitu berdigit otomatik (Automatic Digital Precise Level)
dari jenama Leica™ model NA3000 berserta setaf aras barkod. Selanjutnya pada
tahun 1997, sebanyak 3 unit peralatan yang sama dengan model NA3003 telah
diperolehi di bawah Rancangan Pembangunan Malaysia Ketujuh (RMK-7). Dengan
itu sejumlah 6 unit peralatan dengan 3 unit model NA3000 dan selebihnya model
NA3003 telah digunapakai dalam menjayakan misi projek pengukuran jaringan aras
ini.
5.3.2.2 Kalibrasi
Alat aras perlu dipastikan berkeadaan baik sebelum sesuatu pengukuran aras
jitu yang baru dijalankan. Salah satu kaedah yang dikenalpasti boleh dijalankan ialah
kalibrasi menggunakan kaedah ujian dua pancang (two peg test). Kaedah kalibrasi ini
adalah untuk menentukan selisih kolimatan sesuatu alat aras, jika ada adalah tidak
melebihi 0.3 mm (JUPEM Sabah, 1998). Prosidur kalibrasi dan dokumentasi adalah
seperti dinyatakan dalam borang JUPEM-ARS-B3 (Pind. 1-2003) di Lampiran B7.
Alat aras digital otomatik model Leica™ N3000 dan N3003 mempunyai dua
jenis selisih kolimatan iaitu selisih kolimatan optikal dan selisih kolimatan
elektronik. Selisih kolimatan optikal akan dipaparkan sejurus selepas penentuan
kolimatan dilaksanakan. Sementara bagi selisih kolimatan elektronik pula, bacaan
setaf diperbetulkan secara otomatik dan disimpan dalam alat aras tersebut sebagai
pemalar (constant ).
110
5.3.2.3 Prosidur Lapangan
Pengukuran ukur aras jitu dijalankan menggunakan alat aras berdigit
otomatik seperti dinyatakan di seksyen kecil 5.3.2.1 di atas. Penggunaan alat ukur
aras Leica™ NA3000 dan NA3003 dengan putaran pandangan 360 darjah dan
dilengkapi dengan automatic compensator memberikan garis pandangan ufuk yang
baik. Ukuran di antara dua tanda aras yang bersebelahan dibuat secara pergi dan
balik. Sementara kaedah ukuran depan-belakang-belakang-depan (DBBD) digunakan
dengan jarak pandangan dihadkan tidak lebih dari 50 meter. Ketinggian bacaan staf
dari permukaan tanah dipastikan tidak kurang dari 0.5 meter.
Perlaksanaan ukuran dimulakan dengan pasukan ukur menjalankan kerjakerja penandaan titik-titik pindah pada beberapa hari pertama dipermulaan projek
laluan aras. Kebiasaannya kerja-kerja penandaan ini akan membolehkan ukuran aras
dijalankan bagi tempoh empat atau lima hari kemudiannya. Antara kebaikan yang
diperolehi dengan menggunakan kaedah ini adalah:
i.
Memastikan jumlah jarak pandangan setiap setup tidak melebihi 100
meter dengan perbezaan jarak diantara pandangan belakang dan
hadapan tidak melebihi 1 meter.
ii.
Memastikan bilangan setup adalah genap bagi meminimakan selisih
senggatan staf (Seksyen 2.4.2.2 (iv)).
iii.
Menggunakan bilangan pekerja yang minima bagi sepasukan ukur
kerana kerja-kerja penandaan titik pindah tidak perlu dibuat sewaktu
menjalankan cerapan ukur aras.
Ukuran pergi-balik dijalankan dalam masa yang berlainan samada pada
sebelah pagi atau petang. Ukuran balik biasanya dibuat dengan meninggalkan satu
sektor tanda aras yang terakhir dalam ukuran pergi untuk dijadikan semakan apabila
menyambong cerapan pada hari berikutnya. Semakan ini bagi memastikan tanda aras
terakhir yang diukur pada hari sebelumnya masih berkedudukan baik apabila kerja
ukur aras disambong semula kemudiannya. Rajah 5.2 menunjukkan bagaimana
kaedah di atas dilaksanakan. Jika ukuran pergi melibatkan tanda-tanda aras A, B, C,
111
D, E dan F, sektor E-F tidak diukur semasa ukuran balik pada hari ukuran tersebut.
Ukuran balik bagi sektor E-F akan diukur pada hari berikutnya dan diikuti dengan
ukuran pergi melalui tanda-tanda aras F, G, H, J dan K. Cara ini akan mengujudkan
kesinambungan cerapan bagi ukuran pada hari yang berlainan.
Petunjuk
Ukuran pergi
Ukuran balik
Tanda aras
A
K
C
D
J
B
E
F
G
H
A
Rajah 5.2 Arah ukuran pergi dan balik serta kaedah menyambong kerja ukuran
bagi hari yang berlainan.
Prosidur-prosidur lain yang perlu dipatuhi semasa pengukuran lapangan
adalah seperti digariskan oleh Arahan Bagi Ukuran Aras Jitu dalam PeraturanPeraturan Ukur Semenanjung Malaysia 1988, Pekeliling Teknikal Pengarah Ukur
Topografi Sabah bil. 2/1998 yang boleh diringkaskan seperti berikut :
i.
Permulaan dan penutupan ukuran aras jitu bagi sesuatu laluan aras
yang baru hendaklah diasaskan kepada satu Tanda Aras Utama atau
dua Tanda Aras Perantaraaan bersebelahan yang dibuktikan masih
baik.
ii.
Nilai selisih beza tinggi ukuran pergi dan balik setiap sektor tidak
boleh melebihi 3√K mm, di mana K ialah jarak ukuran sektor dalam
kilometer.
112
Oleh kerana alat aras jitu yang digunakan tidak boleh merekodkan abjad, satu sistem
kod penomboran stesen telah diperkenalkan melalui Pekeliling Pengarah Ukur
Topografi Sabah Bil. 2/1998 bagi kegunaan ukuran padang seperti ditunjukkan
dalam Rajah 5.3.
Lampiran “A”
Cadangan Kod Penomboran Stesen Bagi Kerja-Kerja Ukuran Aras Jitu.
1.
Format :
A
2.
B
Jenis Tanda
Kod
1.
SBM
2.
BM JUPEM
3.
BM JTUS (Jabatan Tanah & Ukur Sabah)
4.
GPS
5.
STESEN PENYEGITIGAAN
6.
TANDA TRABAS PIAWAI
7.
TANDA SEMPADAN KADASTER
8.
TBM
9.
LAIN-LAIN
B – Kod Wilayah [ satu digit ]
C - Kod Nombor [ satu digit ]
Wilayah
4.
D
A - Penjenisan tanda stesen [ satu digit ]
B – Kod Wilayah [ satu digit ]
C – Kod Nombor BM mula [ satu digit ]
D – No. Bench Mark [ empat digit ]
A - Penjenisan tanda stesen [ satu digit ]
Bil.
3.
C
Nombor BM mula
Kod
Kota Kinabalu
1
Tawau
2
Sandakan
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
SA
SB
SK
SU
ST
SD
SA
SS
SA
Kod
1
2
3
4
1
2
3
1
2
No. BM – Bagi BM JUPEM Sabah guna nombor yang tercatit pada BM.
-
Bagi BM JTUS ambil 4 nombor yang akhir. Contoh : BM 204020 – ambil 4020 bagi dimasukkan ke
dalam kod nombor BM.
Contoh 1 : Bagi BM JUPEM Sabah no. SA 0071
2
1
1
0
0
7
1
4
0
2
0
Contoh 2 : Bagi BM JTUS no. 204020
3
1
1
Catitan : Bagi BM JTUS tiada huruf SA, SB dan lain-lain, oleh itu kod bagi nombor BM mula hendaklah
mengikut kod BM JUPEM yang berdekatan.
Rajah 5.3 Sistem kod penomboran tanda aras bagi ukuran aras
menggunakan alat aras berdigit Leica NA3000/NA3003
113
5.3.2.4 Perekodan Data dan Hitungan Awalan
Leica (1996) menjelaskan pembacaan nilai ketinggian staf dan jarak
pandangan belakang dan hadapan dilakukan secara otomatik menerusi pemprosesan
terhadap isyarat pengukuran berkod yang diperolehi dari staf di lapangan. Tempoh
masa setiap pengukuran ialah 4 saat. Bergantung kepada keadaan cuaca, alat aras ini
mampu memberikan bacaan jarak ufuk sehingga 100m pada kejituan 10mm (ibid,
1996). Data cerapan iaitu ketinggian staf dan jarak bagi pandangan belakang dan
hadapan direkodkan ke dalam kad perakam REC Module GRM10. Setiap kad
perakam ini boleh menyimpan data cerapan bagi 2000 stesen ukuran.
Penggunaan alat aras jitu berdigit yang dilengkapi dengan perisian binadalam membolehkan beberapa hitungan awalan dijalankan di lapangan bagi tujuan
semakan kualiti ukuran. Hitungan-hitungan tersebut ialah :
i.
Semakan toleran beza tinggi, S diantara titik pindah belakang dan
hadapan setiap dirisiap alat yang mana tidak boleh melebihi 0.5 mm.
ii.
Semakan toleran jarak, d diantara jarak pandangan belakang dan
hadapan yang tidak boleh melebihi 1 m.
iii.
Jumlah jarak, D diantara titik-titik pindah belakang dan hadapan.
iv.
Nilai beza tinggi cerapan, ∆H setiap sektor tanda aras bagi ukuran
sehala.
5.4
Penyediaan dan Prosesan Data
Perlaksanaan peringkat pengukuran di lapangan dianggap selesai apabila
Pejabat Topografi Wilayah mengembalikan FK ke Ibu Pejabat JUPEM Sabah
berserta bahan-bahan kerjaluar, di antaranya adalah disket data cerapan, laporan
kerjaluar, borang kalibrasi alat aras, borang ringkasan kemajuan harian, ringkasan
huraian kedudukan tanda aras dan laporan siasatan tanda aras.
114
Data mentah yang diperolehi di lapangan perlu melalui beberapa peringkat
kerja sebelum ianya boleh digunakan dalam penganalisaan kualiti dan seterusnya
pelarasan jaringan aras. Secara umumnya peringkat kerja yang terlibat adalah seperti
ditunjukkan di Rajah 5.4 iaitu pemindahan dan format, penentusahan, pembetulan
dan penyimpanan data.
Lapangan
Leica™ NA3000/NA3003
Data mentah direkodkan
dalam REC-module
GRM10
GIF12
Pemindahan data ke
komputer (fail.raw)
Pejabat
BMKod v1.1
Penukaran kod rujukan
tanda aras
MS Excel
Pembetulan
ortometrik
Delta2Delfy
Penukaran ke format
Delfy™ (fail.obs)
Perisian DELTA™ v1.1
Penukaran ke format
DELTA (fail.dat)
Penyuntingan Data dan
Penentusah
Hitung beza tinggi sektor
tanda aras (fail.cal)
Hitung fail jaringan seksyen
laluan aras (fail.lev)
Rajah 5.4 Carta alir prosesan data mentah ukur aras jitu
5.4.1
Penurunan Data
Data cerapan di lapangan yang direkodkan dalam REC Module GRM10
dimuat-turunkan ke komputer buku dengan menggunakan pembaca kad GIF12
selepas kerja harian selesai. Proses ini yang dijalankan di lapangan menghasilkan fail
data mentah dengan tambahan .raw seperti ditunjukkan di Rajah 5.5 bagi sebahagian
115
fail yang dinamakan langkon1.raw untuk laluan aras seksyen SBM039-SBM002
di laluan Tuaran-Kudat.
Rajah 5.5
Contoh fail data mentah (*.raw) bagi sebahagian ukuran aras
di laluan L0105 dalam seksyen SBM039-SBM002.
Data yang telah dimuat-turun akan dibuat salinan dalam disket bagi
mengelakkan berlaku kehilangan data selain disimpan dalam cekera keras komputer.
116
5.4.2
Suntingan Data dan Hitungan
Sebelum fail data mentah (*.raw) ditukarkan ke format DELTA, beberapa
semakan terhadap tajuk fail perlu dilakukan iaitu:
i.
Kod kaedah ukuran yang digunakan, jika kaedah BBFF kodnya
ialah 81355 sementara bagi kaedah BFFB, kodnya 71355.
ii.
Nombor rujukan stesen tanda aras.
Data-data mentah dalam fail *.raw seterusnya diproses bagi penukaran
format melalui menu Transfer dan sub-menu Format Leica GSI -->DELTA dalam
perisian Delta v1.1 yang dikeluarkan oleh Leica™ untuk menghasilkan fail data
(*.dat) seperti di Rajah 5.6.
Rajah 5.6 Contoh sebahagian fail data (*.dat) di laluan L0105 dalam
seksyen SBM039-SBM002
117
Fail data ini digunakan untuk membuat suntingan bagi membatalkan data
ukuran yang berulang disebabkan kesilapan ukuran oleh pengukur. Selanjutnya
hitungan bagi mendapatkan beza tinggi sektor aras dilakukan dan proses ini
menghasilkan fail kiraan ( *.cal ). Fail kiraan ini juga memaparkan semua nilai
bacaan setaf dan jarak pandangan belakang dan hadapan. Nilai beza tinggi antara dua
tanda aras berturutan dan jumlah jarak ukuran aras ditunjukkan di akhir kiraan setiap
sektor (lihat Rajah 5.7). Jika didapati terdapat kesilapan, hitungan semula dibuat
selepas pembetulan dilakukan terhadap fail data (*.dat).
Rajah 5.7 Contoh sebahagian fail kiraan (*.cal) bagi laluan Langkon - Kudat
118
Dalam proses hitungan dari fail data ke fail kiraan, dua semakan bacaan
turut dijalankan iaitu semakan beza tinggi dan jarak diantara pandangan belakang
dan hadapan. Semakan bacaan tinggi staf dilakukan dengan kriteria penolakan seperti
berikut;
S1 – S2 > 0.5 mm
(5.1)
di mana
S1, S2 adalah bacaan pertama dan kedua bagi setiap arah pandangan dan
nilai purata direkodkan sebagai bacaan dalam fail kiraan. Bagi pengukuran aras yang
dijalankan secara kaedah BFFB, terdapat dua set bacaan pada setiap dirisiap alat.
Perbezaan antara set bacaan pandangan belakang dan hadapan juga ditunjukkan.
Tanda ‘***’ ditunjukkan sekiranya beza antara dua set bacaan melebihi 0.2 mm.
Semakan seterusnya ialah perbezaan jarak pandangan belakang, DB dengan
jarak pandangan hadapan, DH menggunakan kriteria penerimaan seperti berikut:
| DH - DB | < 1 m
(5.2)
Dengan mengaktifkan item Create Network file dalam menu Calculate, fail
jaringan aras (*.lev) bagi sesuatu seksyen laluan aras akan dihasilkan seperti
ditunjukkan di Rajah 5.8. Fail ini mempunyai enam lajur di mana lajur pertama dan
kedua menunjukkan nombor rujukan tanda aras bagi setiap sektor, lajur ketiga adalah
nilai beza tinggi cerapan, lajur keempat adalah jarak sektor aras dalam kilometer,
lajur kelima dengan kod MO adalah selisih purata cerapan seunit pemberat dan lajur
terakhir dengan kod CC menunjukkan samada sesuatu data digunakan atau tidak
dalam pelarasan di mana angka 0 menunjukkan data tidak akan digunakan sementara
angka 1 menunjukkan sebaliknya.
119
Rajah 5.8
Contoh sebahagian fail jaringan (*.lev) bagi laluan
L0105
5.4.3
Pengubahsuaian dan Penukaran Format
Dalam fail format *.lev, nombor rujukan tanda aras ditunjukkan dalam
bentuk angka dan susunan sektor tidak menunjukkan turutan ukuran yang dijalankan.
Keadaan ini menyukarkan kerja-kerja semakan bagi memastikan semua sektor
mempunyai ukuran pergi dan balik. Oleh itu melalui kajian ini satu aturcara yang
dinamakan BMKod v1.1 telah dibangunkan dengan menggunakan perisian Microsoft
Fortran PowerStation 4.0 seperti di Lampiran D. Aturcara BMKod v1.1 digunakan
untuk menukarkan nombor rujukan tanda aras kepada sistem penomboran tanda aras
yang digunapakai (Seksyen 5.3.1.2) dan menyusun turutan ukuran sektor secara pergi
dan balik. Rajah 5.9 menunjukkan sebahagian fail *.lev yang telah diubahsuai
menggunakan aturcara tersebut.
120
Rajah 5.9 Contoh sebahagian fail L0105.lev yang telah diubahsuai
menggunakan aturcara BMKod v1.1
5.4.4
Pembetulan Ortometrik
Semakan dengan pihak JUPEM Sabah mendapati tiada sebarang
pembetulan dikenakan terhadap data ukuran aras yang diproses. Oleh itu, bagi tujuan
kajian ini, hitungan bagi pembetulan ortometrik telah dibuat (rujuk Seksyen 5.4.4.2)
menggunakan perisian Microsoft Excel.
121
Ketinggian ortometrik sesuatu titik ialah jarak tegak dari geoid melalui
garisan yang berserenjang (bersudut tepat) terhadap permukaan-permukaan
samaupaya atau permukaan-permukaan aras medan graviti bumi, di atas atau
berhampiran permukaan bumi. Jarak pemisahan di antara dua permukaan aras
tersebut dikenali sebagai ketinggian ortometrik relatif (dH). Rajah 5.10 di bawah
menunjukkan hubungan ketinggian aras, yang diukur dipermukaan bumi ( dh ) dan
ketinggian ortometrik relatif (dH) serta permukaan aras atau permukaan samaupaya
berkenaan. Walaupun permukaan-permukaan aras tersebut adalah permukaan
mendatar, tetapi secara geometri, mereka tidak selari.
B
∑dh ≠ ∑dH
dh3
dh2
dh1
dH3
dH2
HB
dH1
A
HA
Geoid
Rajah 5.10 Ketinggian Aras berbanding Ketinggian Ortometrik
Ketidakselarian
(non-parallelism)
permukaan-permukaan
aras
ini
menyebabkan jumlah beza ketinggian ukuran aras ( ∑dh ) tidak sama dengan jumlah
perbezaan ketinggian ortometrik ( ∑dH ) di antara dua tanda aras, A dan B.
dh1 + dh2 + dh3 + …. + dhn ≠ dH1 + dH2 + dH3 + …. + dHn
atau
dhAB ≠ dHAB
(5.4)
(5.3)
122
Perbezaan di antara ketinggian ukuran aras (dhAB) dan ketinggian ortometrik
relatif (dHAB) ini dikenali sebagai pembetulan ortometrik (Oc). Oleh itu, pembetulan
ortometrik perlu dikenakan kepada beza tinggi yang diukur bagi menukarnya kepada
perbezaan dalam ketinggian ortometrik (Heiskanen & Moritz, 1967):
dH = dh + Oc
(5.5)
5.4.4.1 Data Graviti Untuk Hitungan Pembetulan Ortometrik
Pengiraan pembetulan ortometrik memerlukan pengetahuan nilai graviti
bagi semua tanda aras dalam sesuatu laluan ukur aras. Walau bagaimanapun bagi
Jaringan Aras Jitu Sabah keperluan ini sukar dipenuhi kerana ianya akan melibatkan
operasi yang lama dan kos yang tinggi. Sebagai penyelesaiannya, sebagaimana
dinyatakan dalam seksyen 3.5, ukuran graviti dijalankan bagi tanda aras dalam sela
lebih kurang 5 km bagi kawasan yang datar dan nilai graviti bagi tanda aras lain
diantaranya, diperolehi secara interpolasi. Sementara bagi kawasan yang melibatkan
kecerunan yang besar dengan ketinggian melebihi 100m, cerapan graviti dibuat bagi
setiap tanda aras.
Dalam kajian ini, data graviti bagi tanda-tanda aras yang tidak dibuat
cerapan graviti telah ditentukan menggunakan gabungan nilai anomali graviti, graviti
normal dan pembetulan bebas udara di tanda-tanda aras tersebut. Nilai anomali
graviti bebas udara (free air gravity anomaly) telah diperolehi secara interpolasi dari
data anomali graviti pada sela 5 km hasil projek pengukuran graviti bawaan udara
yang telah dijalankan oleh JUPEM (Seksyen 3.5.1). Selanjutnya nilai graviti
permukaan bagi tanda aras, gφ diperolehi dengan menggunakan rumus berikut
(Moritz, 1992):
gφ = γφ - ∆gφ - 0.3086H
di mana,
(5.6)
γφ ialah graviti normal pada permukaan speroid,
∆gφ ialah anomali graviti bebas udara.
123
5.4.4.2 Hitungan Pembetulan Ortometrik
Terdapat beberapa rumus yang boleh digunakan untuk menghitung
pembetulan ortometrik seperti dikemukakan oleh Heiskanen dan Moritz (1967),
Torge (1980) dan Vanicek dan Krakiwsky (1986) yang menggunakan nilai purata
graviti di antara dua tanda aras. Walau bagaimanapun, Rudolf (1996) menyatakan
rumus yang diterbitkan oleh Strang van Hees dalam tahun 1992 adalah lebih
praktikal dalam menghitung pembetulan ortometrik, iaitu:
Oc(A,B) =
1
go
B
⎧
H B2 − H A2
(∆g n+1 − ∆g n ) H n + H n+1
−
0
.
1119
⎨
∑
2
2
A
⎩
− 5185.96∑ (sin 2 φ n +1 − sin 2 φ n )
B
A
H n + H n +1 ⎫
⎬
2
⎭
(5.7)
di mana,
HA, HB
mewakili ketinggian ortometrik tanda-tanda aras
di titik A dan B masing-masing (meter)
∆gn, ∆gn+1
Nilai anomali graviti Bouguer (mgals) di titik
pindah n = 1,2,3 … N; n ialah bilangan stesen
Hn, Hn+1
Ketinggian ortometrik setiap titik cerapan aras
di sepanjang laluan ukuran aras
φn, φn+1
Latitud geodetik di sepanjang laluan ukuran aras
go
Anggaran kepada equatorial gravity consistent
dengan paras ellipsoid rujukan (mgals)
Nilai anomali graviti Bouguer, ∆gn hanya dihitung bagi setiap tanda aras
yang berturutan berdasarkan latitud tanda aras tersebut, ∆gφ menggunakan rumus
berikut (Rudolf, 1996):
124
∆gφ = g – 0.1119H + 0.3086H - γφ
(5.8)
di mana;
g
mewakili nilai graviti cerapan di tanda aras (mgals) ;
H adalah ketinggian tanda aras yang diperolehi menggunakan
beza tinggi hasil ukuran aras ;
γφ ialah nilai teoritikal graviti normal pada permukaan speroid di
bawah atau di atas geoid (mgals) yang boleh dihitung dengan
rumus berikut (Moritz, 1992):
γφ = γ e
1 + k sin 2 φ
1 − e 2 sin 2 φ
(5.9)
di mana;
γe ialah nilai equatorial gravity bersamaan dengan
978032.67715 mgals
k
= 0.001 931 851 353
e2 = 0.006 694 380 022 90
Jadual 5.4 menunjukkan contoh hasil hitungan pembetulan ortometrik bagi
seksyen laluan aras L0309 yang melalui kawasan paling tinggi dalam JAJS dengan
tanda aras SA0529 menghampiri ketinggian 1700 m. Sektor SU0168-SU0186 di
laluan aras L0308 dengan beza tinggi hampir 37m memberikan nilai pembetulan
ortometrik paling besar iaitu 16.47 milimeter . Rajah 5.11 menunjukkan pola korelasi
di antara ketinggian tanda aras dengan pembetulan ortometrik sementara Rajah 5.12
menunjukkan korelasi beza tinggi sektor aras terhadap nilai pembetulan ortometrik.
Adalah didapati ketinggian sesuatu tanda aras di atas aras laut kurang memberi kesan
terhadap nilai pembetulan ortometrik berbanding nilai beza tinggi sektor aras. Oleh
itu adalah penting untuk menghadkan nilai beza tinggi sektor aras supaya kesan
pembetulan ortometrik dapat dikurangkan.
125
Jadual 5.4 Hitungan pembetulan ortometrik bagi laluan aras L0309
Tanda
Aras
Latitud
SBM051
SU0109
BM214019
SU0110
SU0111
BM214017
SU0112
BM214016
SU0113
SU0134
SU0115
SU0116
SU0117
SU0118
SU0119
SU0120
SU0121
SU0122
SU0123
SU0124
SU0133
SU0126
SU0127
SU0128
SU0132
SU0130
SU0131
SA0543
SA0542
SA0529
SA0528
SA0527
SA0526
SA0525
SBM009
5.7263889
5.7255556
5.7269444
5.7266667
5.7327778
5.7369444
5.7405556
5.7402778
5.7377778
5.7386111
5.7444444
5.7522222
5.7569444
5.7608333
5.7647222
5.7708333
5.7725000
5.7850000
5.7708333
5.7708333
5.7944444
5.7772222
5.7830556
5.7877778
5.7900000
5.7969444
5.8038889
5.8111111
5.8197222
5.8252778
5.8275000
5.8280556
5.8311111
5.8363889
5.8288889
Ketinggian
(m)
Nilai Graviti
(mgals)
Beza Tinggi
(m)
641.4907
651.0147
661.7754
676.3932
697.6317
717.5486
739.4147
759.3559
785.4018
823.8117
896.5503
966.1029
1023.359
1077.250
1115.855
1157.814
1185.951
1222.879
1252.751
1287.384
1317.317
1385.343
1421.596
1477.777
1499.393
1545.995
1600.489
1654.027
1676.148
1693.708
1664.255
1652.115
1611.039
1548.779
1513.266
977922.187
977920.238
977916.942
977915.912
977909.888
977906.709
977905.457
977906.100
977892.297
977897.520
977875.177
977861.186
977850.653
977840.496
977840.634
977831.887
977820.362
977813.353
977807.700
977801.147
977795.483
977782.611
977775.752
977765.121
977761.031
977752.213
977741.902
977731.771
977727.586
977724.263
977729.836
977732.133
977739.906
977751.686
977758.406
17.15704
9.52391
10.76078
14.61779
21.23846
19.91690
21.86608
19.94127
26.04584
38.40996
72.73861
69.55258
57.25572
53.89118
38.60491
41.95936
28.13733
36.92781
29.87223
34.63250
29.93265
68.02687
36.25283
56.18023
21.61629
46.60190
54.49437
53.53796
22.12060
17.56019
-29.45279
-12.14030
-41.07580
-62.26045
-35.51242
Pembetulan
∆gφ
(m)
(mgals)
-35.7134
0.00193
-35.7739
0.00075
-36.978
0.00160
-35.1271
-0.00014
-37.0832
0.00297
-36.4195
0.00108
-33.4352
-0.00045
-28.8651
-0.00179
-37.4992
0.00916
-24.7367
-0.00698
-32.8762
0.01422
-33.3261
0.00771
-32.6817
0.00577
-32.3087
0.00600
-24.6464
-0.00383
-25.2502
0.00603
-31.271
0.01095
-31.2424
0.00477
-30.7631
0.00395
-30.504
0.00470
-30.7067
0.00416
-29.8864
0.00982
-29.7206
0.00543
-29.3856
0.00869
-29.2641
0.00344
-29.0411
0.00758
-28.7593
0.00915
-28.4898
0.00930
-28.4807
0.00393
-28.4504
0.00316
-28.7112
-0.00528
-28.8122
-0.00215
-29.1751
-0.00716
-29.7371
-0.01050
-29.8661
-0.00580
1800
1600
0.020
1400
1200
0.010
1000
800
0.000
0.015
0.005
-0.005
600
400
-0.010
-0.015
200
0
-0.020
Tinggi
Pembetulan Ortometrik (m)
Ketinggian (m)
126
Pembetulan Ortometrik
Rajah 5.11 Korelasi pembetulan ortometrik berbanding ketinggian tanda
aras bagi laluan L03
0.020
0.015
100
0.010
0.005
50
0.000
0
-0.005
-0.010
-50
-0.015
-100
-0.020
Beza Tinggi
Pembetulan Ortometrik (m)
Beza Tinggi (m)
150
Pembetulan Ortometrik
Rajah 5.12 Korelasi pembetulan ortometrik berbanding beza tinggi sektor
aras bagi laluan L03
5.4.5
Penyimpanan Data
Data utama hasil pengukuran aras adalah beza tinggi bagi setiap sektor aras.
Oleh sebab pelarasan menyeluruh bagi suatu jaringan aras hanya boleh dilakukan
selepas keseluruhan jaringan aras tersebut siap diukur, penyimpanan data beza tinggi
adalah sangat perlu. Pada masa kini, penyimpanan data ukuran aras yang diamalkan
di JUPEM Sabah boleh dipecahkan kepada dua iaitu pertamanya menggunakan buku
kerjaluar bagi kerja ukur aras konvensional dan keduanya dalam bentuk berdigit bagi
ukuran aras yang menggunakan peralatan ukur aras otomatik berdigit.
127
Data dalam bentuk berdigit adalah merangkumi semua data cerapan dalam
format .raw (Seksyen 5.4.1), data suntingan menggunakan perisian DELTA versi 1.1
dalam format .dat, data hitungan beza tinggi setiap sektor aras dalam format .cal
(Seksyen 5.4.2) dan data beza tinggi sektor aras bagi suatu laluan aras dalam format
.lev selepas pengubahsuaian nombor rujukan tanda aras (Seksyen 5.4.3).
Penyimpanan data ukur aras berdigit dibuat dalam beberapa media storan seperti
cakera keras komputer yang dikhususkan untuk memproses data ukuran aras dan
juga dalam cakera padat (compact disk).
Data beza tinggi yang telah ditukarkan ke format perisian Delfy (dalam
format .obs) disimpan juga walaupun tiada pembetulan ortometrik dibuat oleh pihak
JUPEM Sabah.
5.5
Analisa Statistik Data Aras Jitu
Perlaksanaan ukuran aras jitu bagi penubuhan JAJS yang bermula pada
tahun 1997 telah menghasilkan sebanyak 65 seksyen laluan aras sehingga tahun
2002. Daripada jumlah tersebut, data-data ukuran bagi 60 seksyen laluan aras, seperti
ditunjukkan dalam Jadual 5.5 telah digunakan dalam kajian ini walaupun projek
tersebut masih belum siap sepenuhnya. Taburan geografi seksyen-seksyen laluan
aras yang terlibat adalah seperti ditunjukkan dalam Rajah 5.13. Terdapat enam (6)
gelong tertutup dalam jaringan aras jitu ini yang melibatkan 16 seksyen laluan aras
sementara baki seksyen laluan aras yang lain membentuk laluan aras terbuka yang
menghubungkan semua STAPS di negeri Sabah.
128
Jadual 5.5 Senarai seksyen laluan aras yang digunakan berserta tahun ukuran
dijalankan.
Bil
No
Laluan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
L0101
L0102
L0103
L0104
L0105
L0106
L0107
L0108
L0201
L0202
L0203
L0204
L0205
L0206
L0301
L0302
L0303
L0304
L0305
L0306
L0307
L0308
L0309
L0310
L0311
L0312
L0314
L0316
L0317
L0319
L0320
L0322
L0401
L0402
L0403
L0404
L0405
L0406
L0407
L0408
L0409
L0410
L0411
Sektor Laluan
SA0025 – SBM037
SBM037 – SBM004
SBM004 – SBM038
SBM038 – SBM039
SBM039 – SBM002
SBM002 – SBM040
SBM040 – A103
SA0833 – SBM035
SA0559 – SBM007
SBM007 – SBM033
SBM033 – SBM008
SBM008 – SBM106
SB0224 – SBM047
SBM047 – TAP1956
TG2018 – SBM022
SBM022 – SBM005
SBM005 – SBM049
SBM049 – SBM011
SBM011 – SBM012
SBM012 – SBM050
SBM050 – SBM041
SBM041 – SBM051
SBM051 – SBM009
SBM009 – SBM053
SBM053 – SBM023
SBM023 – SA05541
SBM023 – TG2018
SA0558 – SA0457
SA0003 – SBM023
SBM087 – SA0732
SBM107 – SA0900
SA0025 – SA0834
BM206001 – SBM043
SBM043 – SBM059
SBM059 – SBM058
SBM058 – SBM034
SBM034 – SBM079
SBM079 – SBM031
SBM031 – SBM080
SBM080 – SBM055
SBM055 – SBM062
SBM062 – SBM029
SBM029 – BM77
Tahun
Ukuran
2001
2000
2001
2001
2001
2001
2001
2002
2002
2002
2002
2001
2001
2001
1995
1995
1997
1997
1997
1997
1997
1997
1997
1997
1997
1998
1998
2001
1998
2002
2002
2002
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
1999
1999
1999
Bilangan
Tanda
Aras
22
19
34
21
33
25
32
11
42
31
31
29
24
21
7
29
45
33
29
22
21
26
34
28
34
19
13
9
8
5
16
27
21
26
25
13
36
18
21
23
27
22
17
Jarak
(km)
20.590
18.060
26.990
21.325
29.350
21.555
24.600
7.775
36.380
27.565
27.830
28.150
22.975
19.080
3.090
27.830
30.105
25.030
20.625
18.735
18.655
21.280
24.640
16.765
25.300
19.525
11.545
8.630
9.910
5.230
14.280
26.125
21.700
24.140
23.525
11.900
35.910
16.540
20.130
22.555
26.365
21.020
14.635
129
Jadual 5.5 (Sambungan)
Bil
No
Laluan
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
L0501
L0502
L0503
L0504
L0505
L0506
L0601
L0602
L0603
L0604
L0605
L0606
L0607
L0608
L0609
L0610
L0611
Bilangan
Tanda
Aras
37
23
16
19
30
6
39
34
31
24
23
14
6
24
21
23
12
Tahun
Ukuran
Sektor Laluan
SBM055 – SBM056
SBM056 – SBM063
SBM063 – SBM064
SBM064 – SBM024
SBM024 – SBM017
SBM017 – LDU1
SBM017 – SBM026
SBM026 – SBM027
SBM027 – SBM014
SBM014 – SBM060
SBM060 – ST0117
ST0117 – BM5113 – ST0117
SBM027 – SBM015 – ST0083
SBM014 – SBM083
SBM083 – SBM084
SBM084 – SBM018
ST0117 – ST0127
1999
1999
1999
1999
1999
1999
1999
1999
1999
1997
1997
1999
2000
2000
2000
2000
1999
Jumlah Jarak Ukuran
7
1411
Jarak
(km)
35.975
20.805
16.250
18.880
33.695
2.960
40.990
34.250
31.070
22.560
24.270
6.130
4.910
21.640
19.885
22.085
7.710
1,262.010
L0107
L0106
L0105
6.5
L0102
L0101
L0104
L0103
L0303
L0305
6
L0304
L0401
L0410L0411
L0412
L0402
L0311
L0408 L0409
L0306
L0406
L0404
L0310
L0307
L0202 L0309 L0308
L0407 L0501
L0403
L0405
L0502
L0201
5.5
L0203
L0503
L0504
L0204
L0205
L0206
5
L0601
L0505
L0506
L0602
L0603
4.5
L0608
L0610
L0604
L0605
L0609
4
115.5
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Rajah 5.13 Taburan geografi seksyen laluan aras dalam JAJS
130
Analisa lanjut terhadap seksyen-seksyen laluan aras dalam JAJS telah
dijalankan dengan menggunakan data jarak sektor, bilangan sektor, tahun ukuran,
selisih beza tinggi dan tutupan gelong. Selisih beza tinggi adalah tikaian di antara
ukuran pergi dan balik bagi suatu sektor aras. Jadual 5.6 menunjukkan ringkasan ciriciri seksyen laluan aras yang digunakan.
Jadual 5.6
Ringkasan kriteria data yang digunakan dalam analisa
statistik
Kuantiti
Purata
Minima
Maksima
Jarak seksyen laluan aras (km)
Bilangan sektor dalam seksyen
laluan aras
Jarak sektor (km)
Beza-tinggi (m)
Selisih beza-tinggi (mm)
20.65
2.81
40.99
23
3
48
0.89
12.90265
0.01
0.00558
2.53
97.52850
0.80226
-3.21007
4.56047
Shahrum (1997) menunjukkan bahawa tikaian yang dibenarkan, ±3mm√K
bagi ukuran aras pergi dan balik adalah mencukupi jika jarak sektor tidak melebihi 3
km.
Beberapa analisa statistik bagi melihat bentuk taburan dan kualiti data ukur
aras telah dijalankan dengan menggunakan nilai-nilai selisih beza tinggi sesuatu
sektor aras (Seksyen 2.4.1). Selisih beza tinggi juga merupakan tikaian tutupan suatu
gelong ukuran aras bagi suatu sektor aras telah digunakan sebagai kriteria awal
menyemak kualiti ukuran aras. Di Negeri Sabah, JUPEM menetapkan tikaian ini
tidak boleh melebihi ±3mm K , di mana K adalah jarak sektor aras dalam unit
kilometer.
Ujian kenormalan (normality test) dan ujian kerawakan (randomness test)
digunakan bagi mengkaji bentuk taburan selisih beza tinggi. Hasil dari analisa ini
mampu memberikan petunjuk terhadap kewujudan sebarang kecenderungan dan
selisih sistematik dalam data laluan aras yang digunakan. Selanjutnya tikaian tutupan
gelong aras dan kejituan setiap seksyen laluan aras dihitung bagi melihat tahap
131
kualiti data ukur aras tersebut. Ujian-ujian ini telah digunakan oleh Shahrum (1997)
dan Azhari (2003) bagi mengkaji jaringan ukuran aras jitu di Semenanjung Malaysia.
5.5.1
Ujian Kenormalan (Normality Test)
Ujian kenormalan dilakukan bagi menganalisa ciri-ciri kesimetrian taburan
data dan tahap kecondongannya bertujuan mengetahui samada data ukuran aras yang
digunakan dalam pelarasan nanti bertaburan secara normal atau sebaliknya. Selain
dari itu ujian ini juga membolehkan kehadiran selisih sistematik dikesan dalam data
tersebut. Dalam kajian ini, tiga ujian kenormalan telah dijalankan iaitu:
ƒ
Ujian kecondongan (skewness test);
ƒ
Ujian kurtosis (kurtosis test); dan
ƒ
Ujian Khi kuasa dua ( χ2-test ).
Ujian kenormalan dilakukan terhadap 6 kumpulan data ukuran aras
berdasarkan laluan utama ukuran aras seperti ditunjukkan dalam Jadual 5.7
sementara taburan geografi laluan tersebut ditunjukkan dalam Rajah 5.14.
Jadual 5.7 Kriteria kumpulan data ukuran aras berdasarkan laluan utama
Bil Laluan
Butiran Laluan
Bil. Sektor
Jarak
1
L01
Tuaran – Kota Belud – Kudat
186
162.470
2
L02
178
161.980
3
L03
405
327.300
4
L04
248
237.360
5
L05
Kota Kinabalu – Beaufort – Sipitang –
Sindumin
Kota Kinabalu – Ranau – Tambunan –
Kota Kinabalu
Ranau – Telupid – C.P. Sandakan –
Sandakan
C.P.Sandakan – Lahad Datu
131
128.565
6
L06
Lahad Datu – Tawau – Semporna
251
235.500
1411
1,262.010
Jumlah
132
Rajah 5.14
a)
Taburan geografi laluan utama ukuran aras jitu Negeri Sabah
Ujian Kecondongan (Skewness Test)
Ujian kecondongan adalah untuk menguji kesimetrian taburan sesuatu data
berbanding dengan normal. Sesuatu taburan boleh mempunyai nilai kecondongan
positif yang menunjukkan hujung yang lebih panjang dalam arah positif dan
sebaliknya bagi nilai kecondongan negatif. Taburan yang sempurna kesimetriannya,
seperti taburan normal mempunyai nilai kecondongan sifar. Taburan yang
mempunyai nilai kecondongan positif akan condong ke arah kanan sementara
sebaliknya bagi nilai kecondongan negatif. Dalam kajian ini, hitungan nilai
kecondongan dibuat menggunakan rumus berikut (Clark & Hosking, 1986):
⎞
⎛
⎜ xi − µ ⎟
∑
1
Kecondongan = i =1 ⎝ 3 ⎠
σ
n
n
3
(5.10)
133
Di mana n ialah bilangan data x, µ ialah purata data dan σ adalah sisihan
piawai sampel data.
b)
Ujian Kurtosis
Ujian kurtosis adalah bagi mengukur ketajaman lengkung sesuatu taburan
data. Suatu taburan yang mempunyai lengkung berbentuk loceng seperti taburan
normal dinamakan mesokurtic, lengkung yang mendatar dengan puncak yang rata
dikenali sebagai platykurtic sementara lengkung yang berbentuk tirus dengan puncak
yang tajam dinamakan leptokurtic. Secara numerikal, nilai kurtosis bagi sesuatu
lengkung mesokurtic adalah bersamaan sifar, nilai kurtosis kurang dari sifar
menandakan lengkung platykurtic sementara nilai yang melebihi sifar menunjukkan
lengkung leptokurtic. Rajah 5.15 menunjukkan bentuk-bentuk lengkung taburan data
serta hubungannya dengan nilai kurtosis.
Kurtosis = 0
Kurtosis < 0
Kurtosis > 0
Rajah 5.15
Hubungan bentuk lengkung taburan data
dengan nilai kurtosis
134
Rumus yang digunakan bagi menghitung nilai kurtosis adalah seperti
berikut (Clark & Hosking, 1986):
n
Kurtosis =
(x
1∑
i =1
n
− µ)
4
i
σ4
−3
(5.11)
di mana n ialah bilangan data x, µ ialah purata data dan σ adalah sisihan piawai
sampel data.
Jadual 5.8 menyenaraikan hasil hitungan ujian kecondongan dan kurtosis
bagi laluan aras tersebut. Kesemua laluan menunjukkan kecondongan negatif dengan
laluan aras L06 mempunyai nilai paling besar dan laluan aras L01 menghampiri
bentuk taburan normal. Sementara hasil ujian kurtosis menunjukkan semua lengkung
taburan menunjukkan ciri-ciri taburan normal kecuali laluan L03 dan L06.
Jadual 5.8 Hasil hitungan nilai Kecondongan dan Kurtosis
Bil Laluan
Butiran Laluan
Kecondongan
Kurtosis
1.
L01
Tuaran – Kota Belud – Kudat
-0.00218
0.08003
2.
L02
-0.37459
0.01889
3.
L03
-0.34219
0.30166
4.
L04
-0.39144
0.02354
5.
L05
Kota Kinabalu – Beaufort –
Sipitang – Sindumin
Kota Kinabalu – Ranau –
Tambunan – Kota Kinabalu
Ranau – Telupid – C.P. Sandakan –
Sandakan
C.P.Sandakan – Lahad Datu
-0.13716
0.06931
6.
L06
Lahad Datu – Tawau - Semporna
-0.48804
0.34925
Analisa terhadap gabungan hasil hitungan ujian kecondongan dan kurtosis
menunjukkan laluan L01 dan L05 lebih menggambarkan ciri taburan normal
sementara laluan L03 dan L06 adalah sebaliknya. Rajah 5.16(a) hingga (f)
menunjukkan histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L01 hingga L06 masingmasing. Garisan terus adalah bentuk taburan normal yang sepatutnya.
135
50
Frekuensi
40
30
20
10
1.92
1.37
0.82
0.28
-0.27
-0.82
-1.37
-1.91
-2.46
-3.01
0
Selisih Beza Tinggi (m)
Rajah 5.16(a): Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L01
50
Frekuensi
40
30
20
10
1.35
0.82
0.29
-0.24
-0.77
-1.29
-1.82
-2.35
-2.88
-3.41
0
Selisih Beza Tinggi (m)
Rajah 5.16(b): Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L02
120
Frekuensi
100
80
60
40
20
1.83
1.25
0.67
0.09
-0.49
-1.07
-1.65
-2.23
-2.81
-3.40
0
Selisih Beza Tinggi (m)
Rajah 5.16(c): Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L03
136
60
Frekuensi
50
40
30
20
10
1.76
1.25
0.75
0.24
-0.27
-0.77
-1.28
-1.79
-2.29
-2.80
0
Selisih Beza Tinggi (m)
Rajah 5.16(d): Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L04
35
Frekuensi
30
25
20
15
10
5
2.23
1.65
1.07
0.49
-0.09
-0.67
-1.24
-1.82
-2.40
-2.98
0
Selisih Beza Tinggi (m)
Rajah 5.16(e): Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L05
60
Frekuensi
50
40
30
20
10
1.93
1.39
0.84
0.29
-0.25
-0.80
-1.35
-1.90
-2.44
-2.99
0
Selisih Beza Tinggi (m)
Rajah 5.16(f): Histogram selisih beza tinggi bagi laluan aras L06
137
c)
Ujian Chi-kuasadua (χ2 )
Untuk menentukan kesamaan fungsi ketumpatan taburan bagi sesuatu
sampel data, ujian Chi-kuasadua boleh digunakan. Persamaan matematik taburan
kebarangkalian bagi pembolehubah normal bergantung kepada min, µ dan sisihan
piawai, σ. Lengkung normal dapat ditentukan jika min dan sisihan piawai diketahui.
Oleh itu, dua sampel data akan menghasilkan lengkung normal yang berlainan.
Dalam kajian ini, ujian χ2 dijalankan bagi 6 laluan utama dikenali sebagai L01
hingga L06. Semua selisih beza tinggi diperolehi dengan menggunakan alat aras jitu
berdigit. Bagi melakukan ujian ini, langkah-langkah berikut telah dilakukan:
i.
Selisih beza tinggi berpiawai dibahagikan kepada m kelas dalam sela yang
tetap. Sela yang dipilih hendaklah sesuai untuk mengelakkan kelas yang
tiada nilai kekerapan. Dalam kajian ini, sepuluh kelas digunakan dengan
sela bergantung kepada taburan data.
ii.
Nilai min, µ dan sisihan piawai, σ bagi data selisih beza tinggi ditentukan.
iii.
Setiap pasangan µ dan σ mempunyai lengkungnya tersendiri. Oleh itu, data
perlu dipiawaikan dengan menukarkan pembolehubah rawak, xi kepada
pembolehubah rawak piawai, Z. Ini bagi menjadikan taburan normal
mempunyai min sifar (µ = 0) dan sisihan piawai bersamaan satu (σ = 1).
Pembolehubah rawak piawai diperolehi dengan menggunakan rumus di
bawah:
Z=
xi − µ
σ
(5.12)
iv.
Selanjutnya, kekerapan dicerap, oi dikira bagi setiap kelas.
v.
Dengan menggunakan jadual taburan normal, fungsi ketumpatan normal,
F(Z) bagi setiap nilai had atas dan had bawah ditentukan. Perbezaan antara
138
dua nilai F(Z) tersebut memberikan nilai kebarangkalian, pi. Kemudian,
kekerapan normal, ei boleh dihitung menggunakan rumus:
ei = n.pi
vi.
(5.13)
Nilai χ’2 dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah;
χ΄2 =
(oi − ei ) 2
∑
ei
i =1
m
(5.14)
dengan darjah kebebasan, v = m – k – 1
di mana;
m = bilangan kelas;
k = parameter yang dihitung (k = 2, iaitu µ dan σ )
menghasilkan persamaan darjah kebebasan, v = m – 3
vii.
Akhir sekali, nilai χ΄2 dihitung dibandingkan dengan nilai kritikal taburan χ2
pada tahap keertian, α yang dipilih dengan darjah kebebasan yang dihitung.
Dari sifir taburan χ2, nilai kritikal pada tahap keertian 5% dengan darjah
kebebasan, m-3 ditentukan. Sekiranya χ΄2 < χ2, maka hipotesis taburan
selisih beza tinggi adalah normal diterima. Dengan itu, kriteria penolakan
adalah:
χ΄2 ≥ [χ2 ρ = 1 - α, v = m – 3]
≥ [χ2 ρ = 95, v = 7]
≥ 14.07
Hasil ujian χ2 bagi kenormalan data selisih beza tinggi berpiawai
ditunjukkan dalam Lampiran E. Ringkasan hasil ujian tersebut adalah seperti di
Jadual 5.9 di mana hanya laluan L01 dan L05 mempunyai set data selisih beza tinggi
yang bertaburan normal sementara data di laluan L03 dan L06 tidak menunjukkan
ciri taburan normal. Hasil yang diperolehi dari ujian ini adalah sepadan dengan ujian
kecondongan dan kurtosis.
139
Jadual 5.9 Ringkasan hasil ujian χ2 bagi
selisih beza tinggi berpiawai ukuran aras
χ΄ 2
Laluan Aras
L01
7.53960
L02
20.12751
L03
23.90117
L04
14.92272
L05
4.595558
L06
5.5.2
23.44452
Ujian Kerawakan (Random Test)
Dalam kajian ini, kaedah yang digunakan untuk menguji kerawakan data
adalah dengan melakukan ujian larian (run test) dan ujian kecenderungan (trend
test). Ujian-ujian ini dilakukan terhadap tiap-tiap seksyen laluan aras yang
digunakan. Oleh itu setiap seksyen laluan aras mempunyai nilai ujiannya tersendiri.
a)
Ujian Larian (Run Test)
Ujian larian mengambil kira tanda +ve atau –ve selisih beza tinggi iaitu nilai
positif dan negatif daripada purata selisih beza tinggi setiap seksyen laluan aras serta
kumpulan tanda-tanda tersebut. Rajah 5.17 menunjukkan tanda nilai beza tinggi
mengikut turutan sektor dalam seksyen laluan aras.
+ + + + – – – – – + ++ – – – + + + + – – – – + + + + + + + +
R1
Rajah 5.17
R2
R3
R4
R5
R6
R7
Kaedah menentukan bilangan larian bagi satu susunan data
140
Satu larian merupakan satu kumpulan tanda yang sama secara berturutan.
Dalam Rajah 5.17 di atas, larian pertama mempunyai empat ‘+’, larian kedua adalah
lapan ‘-‘, seterusnya larian ketiga adalah tiga ‘+’ sehingga larian paling akhir adalah
lapan ‘+’. Oleh itu, bilangan larian, R adalah tujuh.
Dalam kaedah ini, nilai selisih beza tinggi digunakan bagi menguji
kerawakan perubahan beza tinggi sektor aras disepanjang sesuatu seksyen laluan
aras. Bagi setiap seksyen laluan aras, perlaksanaan ujian adalah seperti berikut:
i.
Nilai selisih beza tinggi setiap sektor tanda aras disusun mengikut turutan
ukuran disepanjang seksyen laluan aras.
ii.
Hitung nilai purata selisih beza tinggi.
iii.
Hitung bilangan n1, selisih beza tinggi yang lebih besar dari purata dan n2,
selisih beza tinggi yang lebih kecil dari purata. Selisih beza tinggi yang
sama dengan purata diabaikan.
iv.
Bilangan larian, R berdasarkan kumpulan +ve (bagi selisih beza tinggi yang
lebih besar dari purata) dan –ve (bagi selisih beza tinggi yang lebih kecil
dari purata) ditentukan.
v.
Nilai statistik Z dihitung menggunakan rumus di bawah (Mendenhall et. al.,
1986):
Z=
R − E ( R)
V ( R)
di mana,
E(R) =
2n1n2
+1
(n1 + n2 )
V(R) =
2n1n2 (2n1n2 − n1 − n2 )
(n1 + n2 ) 2 (n1 + n2 − 1)
(5.15)
141
vi.
Ho adalah hipotesis nol cerapan adalah bertaburan secara rawak ditolak jika;
(5.16)
|Z| > Zα/2
di mana Zα/2 adalah pembolehubah normal piawai pada tahap keertian α/2.
Sebaliknya jika |Z| < Zα/2, cerapan boleh dianggap bertaburan secara rawak.
Bagi kajian ini, setiap seksyen laluan aras diuji pada tahap keertian 5% (α =
0.05) dan limit penolakan bagi ujian dua-hujung ialah |Z| ≥ ±1.96. Hasil ujian larian
bagi setiap seksyen laluan aras dalam JAJS ditunjukkan dalam Jadual 5.10. Adalah
didapati hanya 2 seksyen laluan aras yang menunjukkan ketidakrawakan dengan nilai
Z melebihi nilai kritikal, ±1.96. Seksyen-seksyen laluan aras tersebut ialah L0306
dan L0601. Keseluruhannya, keputusan ujian menunjukkan kehadiran data yang
tidak bertaburan rawak adalah sangat kecil dalam data beza tinggi JAJS.
Jadual 5.10 Keputusan ujian larian bagi seksyen laluan aras dalam JAJS
Bil
Laluan
n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
L0101
L0102
L0103
L0104
L0105
L0106
L0107
L0108
L0201
L0202
L0203
L0204
L0205
L0206
L0301
L0302
L0303
L0304
L0305
L0306
L0307
L0308
L0309
22
19
34
21
33
25
32
11
42
31
31
29
24
21
7
29
45
33
29
22
21
26
34
Purata
(mm)
0.41957
1.11608
0.50855
0.30075
0.76331
0.92649
0.47622
0.23727
0.49144
1.16000
1.37322
0.82411
0.97790
0.90853
-0.11285
0.70655
0.74603
1.32129
0.56119
1.26841
1.16884
1.12759
0.35244
n1
n2
R
10
12
16
8
15
12
15
5
25
17
18
17
12
11
3
16
24
16
16
12
11
10
17
12
7
18
13
18
13
17
6
17
14
13
12
12
10
4
13
21
17
13
10
10
16
17
15
10
17
9
16
9
18
9
17
18
16
12
17
12
4
14
26
19
15
7
10
9
21
Z
1.3623374
0.0804470
-0.3290001
-0.9070318
-0.4865043
-1.8336034
0.3834076
1.6329932
-1.3752979
0.6069422
-0.0363344
-1.1976208
1.6696942
0.2351093
-0.3638034
-0.5143296
0.7877144
0.5364572
-0.1318794
-2.1637124
-0.6625808
-1.8257419
1.0449458
142
Jadual 5.10 (sambungan)
Bil
Laluan
n
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
L0310
L0311
L0312
L0314
L0316
L0317
L0319
L0320
L0322
L0401
L0402
L0403
L0404
L0405
L0406
L0407
L0408
L0409
L0410
L0411
L0501
L0502
L0503
L0504
L0505
L0506
L0601
L0602
L0603
L0604
L0605
L0606
L0607
L0608
L0609
L0610
L0611
28
34
19
13
9
8
5
16
27
21
26
25
13
36
18
21
23
27
22
20
37
23
16
19
30
6
39
34
31
24
23
14
6
24
21
23
12
Purata
(mm)
0.81474
0.99966
-0.77736
0.43920
0.78999
0.58126
2.85603
1.27998
1.17330
0.70236
0.89106
1.51289
1.22974
0.13870
0.46709
0.45575
-0.06185
0.77894
0.98368
0.19601
1.61350
1.10480
0.75999
1.05369
0.65199
0.62226
0.27154
0.88079
0.61299
1.45171
0.52041
0.94214
0.84335
1.40537
1.72460
0.91390
0.51170
n1
n2
R
14
17
8
6
4
4
2
8
16
11
12
11
7
18
10
10
10
11
11
7
20
13
9
12
13
2
23
22
20
13
10
6
3
11
13
13
6
14
17
11
7
5
4
3
8
11
10
14
14
6
18
8
11
13
16
11
13
17
10
7
7
17
4
16
12
11
11
13
8
3
13
8
10
6
10
14
13
7
6
4
3
8
10
10
12
12
9
19
12
9
11
11
13
13
18
8
8
11
13
4
14
12
18
13
14
10
4
11
10
9
7
Z
-1.9258222
-1.3932611
1.3271910
-0.2691368
0.4016097
-0.7637626
-0.4364358
-0.5175492
-1.6432368
-0.6625807
-0.7746215
-0.5475843
0.8971226
0.0000000
1.0394507
-1.1114258
-0.5668547
-1.2361965
0.4369315
1.4723518
-0.4627660
-1.8706205
-0.4605662
0.5899445
-1.0347921
0.3535534
-1.9709336
-1.7321969
1.1232900
0.0350397
0.7369111
1.2191310
0.0000000
-0.8059129
-0.4308401
-1.4360319
0.0000000
143
b)
Ujian Kecenderungan (Trend Test)
Perubahan kerawakan dalam nilai purata selisih beza tinggi sepanjang laluan
aras setiap seksyen dianalisa dengan melakukan ujian kecenderungan. Ianya
melibatkan jumlah kuasa dua perbezaan antara selisih beza tinggi. Dalam kajian ini
satu aturcara komputer telah dibangunkan menggunakan perisian Microsoft Fortran
Power Station bagi menghitung nilai U. Aturcara tersebut ditunjukkan di Lampiran
F. Langkah-langkah yang diikuti dalam membuat hitungan ujian kecenderungan
adalah seperti berikut (Azhari, 2003):
i.
Mula-mula nilai ∂2 dihitung menggunakan rumus berikut:
∂2 =
1 n −1
∑ ( xi +1 − xi )
n − 1 i =1
(5.17)
di mana;
xi = selisih beza tinggi sektor ke-i
n = bilangan selisih beza tinggi dalam sesuatu sektor
ii.
Hitungan sisihan piawai, σ bagi selisih beza tinggi dalam seksyen laluan
aras dijalankan.
iii.
Selanjutnya, nilai U dihitung dengan rumus di bawah:
U=
iv.
1 − ∂ 2 / 2σ 2
(n − 2) /(n 2 − 1)
(5.18)
Seterusnya, nilai U dibandingkan dengan nilai pembolehubah normal
piawai, Z pada tahap keertian 5%. Hipotesis nol ditolak jika U > Z0.05 iaitu
pada nilai kritikal ± 1.64.
144
Hasil hitungan ujian kecenderungan adalah seperti ditunjukkan dalam
Jadual 5.11. Daripada 60 seksyen laluan aras yang digunakan dalam ujian ini, 9
seksyen melebihi tahap kritikal yang ditetapkan dengan seksyen L0319 menunjukkan
nilai U paling besar. Penelitian lanjut mendapati laluan ini mempunyai julat selisih
beza tinggi diantara 2.57mm hingga 3.12mm dan laluan ini telah dikeluarkan dari
data yang akan digunakan dalam pelarasan. Secara keseluruhannya, keputusan 15%
laluan aras yang gagal ujian ini menunjukkan kewujudan kecenderungan dalam data
ukuran aras yang digunakan adalah tidak ketara.
Jadual 5.11 Keputusan hitungan ujian kecenderungan bagi setiap
seksyen laluan aras
Bil
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
Laluan
L0101
L0102
L0103
L0104
L0105
L0106
L0107
L0108
L0201
L0202
L0203
L0204
L0205
L0206
L0301
L0302
L0303
L0304
L0305
L0306
L0307
L0308
L0309
L0310
L0311
L0312
L0314
L0316
L0317
L0319
L0320
L0322
L0401
L0402
L0403
L0404
n
22
19
34
21
33
25
32
11
42
31
31
29
24
21
7
29
45
33
29
22
21
26
34
28
34
19
13
9
8
5
16
27
21
26
25
13
σ
∂2
1.0660600
1.1995068
0.7982873
1.1404535
0.7714757
0.8532012
1.0484099
0.5391921
0.937514
0.9645196
1.0907306
1.4081218
0.9890379
0.9213716
0.6016333
1.0143381
0.7651006
0.9412808
0.7578958
1.1549582
0.9772279
0.8924694
0.9808522
1.0856641
1.109091
1.0192599
0.988015
1.1400917
1.3461828
0.2017583
1.0685173
1.1487716
1.1454133
1.2607871
0.7723909
0.6695226
1.4489254
1.9327438
1.0661765
1.2743175
1.15995
0.9901303
1.3024712
0.8566903
1.2983173
1.4122611
1.6232854
1.7430114
1.6702342
1.0865743
0.7490221
1.2781436
1.1024025
1.3827271
1.0230757
1.2973009
1.3640778
1.1275013
1.4925558
1.4142389
1.2224171
1.6521467
1.4657677
1.5298075
1.9330953
1.5784624
1.6461746
1.2871705
1.5454606
1.7574365
1.1898733
0.9345183
U
0.3752949
-1.3718624
0.6495236
1.8081281
-0.7720887
1.7013303
1.3332082
-0.9574465
0.2728165
-0.4140162
-0.6182301
1.3045868
-2.1775252
1.4659349
0.6971705
1.1495905
-0.2609685
-0.4677673
0.4958548
1.8141521
0.1240645
1.0711248
-0.9478787
0.8316860
2.3586677
-1.4435973
-0.3925912
0.3372101
-0.1005268
-83.732217
-0.7970093
2.0088643
0.4318930
0.1511090
-0.9718391
0.1011164
145
Jadual 5.11
Bil
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
5.5.3
(sambungan)
Laluan
L0405
L0406
L0407
L0408
L0409
L0410
L0411
L0501
L0502
L0503
L0504
L0505
L0506
L0601
L0602
L0603
L0604
L0605
L0606
L0607
L0608
L0609
L0610
L0611
n
36
18
21
23
27
22
20
37
23
16
19
30
6
39
34
31
24
23
14
6
24
21
23
12
σ
1.5766727
1.2546665
1.529442
1.0388068
1.1017707
1.3111043
1.1149773
1.248457
0.7275913
1.3410655
1.3108421
1.3076534
1.1385053
1.4720165
1.4971946
1.496718
1.264774
1.4902103
1.336888
0.5477662
0.8471145
1.2272077
0.8289901
1.4162602
∂2
2.2791862
1.9657968
1.9018532
1.5713778
1.3817681
2.1483799
1.9728533
1.8359436
0.9390313
2.0283207
1.9947763
1.8858207
1.9582132
2.0881724
2.1132158
2.2998717
1.6111803
2.4698363
1.8766844
0.8894201
1.305273
1.8315402
0.9621966
1.7238709
U
-0.2766842
-1.0217768
1.0917120
-0.7225247
1.1525082
-1.6831877
-2.6620242
-0.5082027
0.8382470
-0.6136353
-0.7264576
-0.2260036
-1.4174218
-0.0396358
0.0234543
-1.0390063
0.9642182
-1.8725516
0.0593129
-0.9413568
-0.9565421
-0.5471368
1.6366808
0.9802227
Taburan Selisih Beza Tinggi Berpiawai
Kerawakan sesuatu data ukuran aras boleh juga dilihat dengan menganalisa
selisih beza tinggi sektor aras berdasarkan turutan sektor aras dalam sesuatu laluan
ukuran aras. Selisih beza tinggi bagi sesuatu laluan aras perlu dipiawaikan terlebih
dahulu dengan rumus berikut:
Z=
xi − µ
σ
(5.19)
Selisih beza tinggi berpiawai dipelot berdasarkan laluan sesuatu ukuran aras
dijalankan. Rajah 5.18 hingga 5.23 menunjukkan taburan selisih beza tinggi
berpiawai bagi semua laluan aras utama yang menghubungkan STAPS di negeri
Sabah. Pada keseluruhannya adalah bertaburan secara rawak. Walaupun setiap
146
seksyen aras dalam sesuatu laluan aras diukur oleh pengukur yang berlainan,
penggunaan peralatan yang sejenis dan prosedur yang teratur mampu menghasilkan
kualiti data yang baik.
Selisih Beza Tinggi Piawai
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
Tuaran ----> Kota Belud ----> Kudat
Rajah 5.18 Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L01
Selisih Beza Tinggi Piawai
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
Kota Kinabalu ---> Beaufort ---> Sipitang ---> Sindumin
Rajah 5.19 Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L02
147
Selisih Beza Tinggi Piawai
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
K.Kinabalu ---> Tuaran ---> Ranau ---> Tambunan ---> K. Kinabalu
Rajah 5.20 Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L03
Selisih Beza Tinggi Piawai
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
Ranau ---> Telupid ---> C.P. Sandakan ---> Sandakan
Rajah 5.21 Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L04
Selisih Beza Tinggi Piawai
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
C.P. Sandakan ---> Lahad Datu
Rajah 5.22 Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L05
148
Selisih Beza Tinggi Piawai
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
Lahad Datu ---> Tawau ---> Semporna
Rajah 5.23 Taburan selisih beza tinggi berpiawai bagi laluan L06
Sementara itu, Rajah 5.24 di bawah menunjukkan pelot selisih beza tinggi
berpiawai berbanding dengan beza tinggi sesuatu sektor aras bagi keseluruhan data
JAJS. Adalah jelas, nilai beza tinggi sektor aras tidak menjadi faktor dalam
menentukan kejituan selisih beza tinggi. Dari rajah di bawah juga didapati terdapat
sebilangan beza tinggi sektor aras yang lebih besar dari 50 meter seperti ditetapkan
(rujuk Seksyen 5.3.2.3).
Selisih Beza Tinggi Piawai
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
0
20
40
60
80
100
120
Beza Tinggi (m)
Rajah 5.24 Taburan selisih beza tinggi berpiawai berbanding
beza tinggi cerapan sesuatu sektor aras
149
5.5.4
Hitungan dan Analisa Tutupan Gelong
Kekurangan jaringan infrastruktur jalanraya yang baik menjadi faktor utama
yang menghadkan pembentukan laluan ukur aras yang optima dalam JAJS (lihat
Rajah 5.13). Namun begitu, rangkaian jalanraya yang baik di kawasan pantai barat,
terutamanya di Bandaraya Kota Kinabalu membolehkan lima (5) gelong ukur aras
yang dibentuk seperti ditunjukkan dalam Rajah 5.25.
L0322
L0303
V
6.1
L0320
IV
L0304
L0301
6
L0314
L0302
L0305
I
III
IIII
L0317
II
5.9
L0311
L0306
L0312
L0307
L0310
5.8
L0309
L0308
5.7
116.1
116.2
116.3
116.4
116.5
116.6
Rajah 5.25 Taburan geografi tanda aras dalam seksyen-seksyen laluan aras yang
membentuk gelong aras tertutup.
Analisa terhadap tutupan gelong aras membolehkan kawalan kualiti bagi
cerapan lapangan dan hitungan ukur aras di buat. Ini disebabkan jumlah beza tinggi
bagi sesuatu gelong ukur aras sepatutnya sifar. Tikaian tutupan gelong diperolehi jika
jumlah beza tinggi sesuatu gelong yang dihitung mengikut arah pusingan jam tidak
memberikan nilai sifar, (Σ∆H ≠ 0 ) sebaliknya menghasilkan nilai seperti berikut:
n
r = ∑ ∆H k
k =1
(5.20)
150
di mana ∆H k adalah beza tinggi bagi sektor tanda aras k dan n adalah bilangan
sektor tanda aras dalam gelong.
Tikaian tutupan bagi 5 gelong aras tersebut telah dihitung menggunakan
nilai beza tinggi sektor aras secara pusingan jam. Walaupun jumlah gelong aras tidak
merangkumi keseluruhan JAJS, tetapi analisa terhadap tikaian tutupan gelong
tersebut dapat memberikan gambaran berkenaan taburan selisih bagi sebahagian
JAJS. Hasil hitungan tikaian gelong bagi purata beza tinggi tanpa pembetulan
ortometrik dan dengan pembetulan ortometrik berserta limit tikaian tutupan yang
dibenarkan adalah ditunjukkan dalam Jadual 5.12. Tikaian yang diterima adalah
dihitung menggunakan persamaan 3mm√ K, di mana K ialah jarak keliling gelong
dalam kilometer.
Jadual 5.12 Tikaian tutupan bagi 5 gelong aras dalam JAJS
Gelong
Jumlah Jarak
(KM)
Tikaian
Dibenarkan
(mm)
3mm√ K
15.89
Tikaian Tutupan (mm)
Dengan
Tanpa
Pembetulan
Pembetulan
Ortometrik
Ortometrik
12.77
12.50
I
28.075
II
26.150
15.34
5.74
5.98
III
235.865
46.07
64.49
52.15
IV
17.090
12.40
2.98
2.90
V
28.815
16.10
13.63
13.99
Keputusan hitungan mendapati hanya gelong III melebihi tikaian yang
dibenarkan dengan magnitud hampir 19mm. Gelong ini merupakan gelong
terpanjang dengan jarak melebihi 235km serta merentasi kawasan yang mempunyai
ketinggian melebihi 1600m. Selain itu, tikaian tutupan gelong hasil hitungan dengan
pembetulan ortometrik tidak menunjukkan peningkatan malahan bagi gelong II dan
V, penggunaan pembetulan ortometrik dalam menghitung tikaian tutupan gelong
memberikan tikaian yang lebih besar. Walau bagaimanapun, gelong III yang
mempunyai tikaian tutupan melebihi 18mm dari tikaian dibenarkan, penggunaan
pembetulan ortometrik memberikan peningkatan sebesar 13mm. Jelas, pembetulan
ortometrik memberikan impak yang besar jika beza tinggi sektor aras adalah ketara.
151
5.5.5
Kualiti Data Aras Jitu
Kebiasaannya, model σo K
digunakan dalam kebanyakkan jaringan
ketinggian untuk mengukur kejituan, di mana σo ialah sisihan piawai per kilometer
ukur aras dan K adalah jarak ukur aras dalam kilometer. Selisih beza tinggi di antara
ukuran pergi dan balik bagi sesuatu sektor aras boleh digunakan untuk menghitung
kejituan, σo. Prosedur ukuran aras menetapkan selisih beza tinggi tidak boleh
melebihi ±3mm K , di mana K adalah jarak ukur aras sehala.
Sisihan piawai bagi satu kilometer jarak laluan ukur aras, σ1′km boleh
dihitung menggunakan rumus di bawah (Kahmen dan Faig, 1988);
ρ ij
1
∑
2n
R
2
σ1′km =
(5.21)
dan nilai sisihan piawai bagi satu kilometer, σ1km jarak bagi laluan pergi dan balik
ukur aras dihitung menggunakan rumus berikut (Kahmen dan Faig, 1988);
σ1km =
σ1' km
2
=
1
4n
∑
ρij2
R
(5.22)
di mana;
ρ ij2 adalah selisih beza tinggi antara laluan aras pergi dan balik (mm);
n adalah bilangan bahagian sepanjang laluan ukur aras; dan
R adalah jarak setiap sektor ukur aras dalam kilometer.
Kualiti data ukur aras bagi 58 seksyen laluan ukuran aras dalam JAJS telah
dihitung. Dua seksyen dikeluarkan dari kajian ini kerana memberikan hasil yang
kurang memuaskan dalam analisa awal yang dijalankan. Laluan tersebut adalah
L0316 yang menyebabkan tikaian gelong melebihi limit sementara L0319
152
mempunyai nilai kecenderungan yang sangat besar. Jadual 5.13 menunjukkan nilai
σ1km dengan julat di antara ±0.320 hingga ±1.104mm/km sementara purata sisihan
piawai cerapan sekilometer ialah ±0.727mm/km. Sebanyak 3 laluan atau lebihkurang
5% laluan mempunyai nilai σ1km melebihi ±1mm/km. Ini menunjukkan bahawa
pengaruh selisih sistematik yang berkadaran terus dengan laluan aras adalah kecil.
Jadual 5.13 Sisihan Piawai Sekilometer (σ1km ) bagi setiap Seksyen
Laluan Aras.
Bil
Laluan
n
Jarak
(km)
σ1km
Bil
Laluan
n
Jarak
(km)
σ1km
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
L0101
L0102
L0103
L0104
L0105
L0106
L0107
L0108
L0201
L0202
L0203
L0204
L0205
L0206
L0301
L0302
L0303
L0304
L0305
L0306
L0307
L0308
L0309
L0310
L0311
L0312
L0314
L0317
L0320
22
19
34
21
33
25
32
11
42
31
31
29
24
21
7
29
45
33
29
22
21
26
34
28
34
19
13
8
16
20.590
18.060
26.990
21.325
29.350
21.555
24.600
7.775
36.380
27.565
27.830
28.150
22.975
19.080
3.090
27.830
30.105
25.030
20.625
18.735
18.655
21.280
24.640
16.765
25.300
19.525
11.545
9.910
14.280
0.575
0.836
0.486
0.581
0.540
0.683
0.608
0.320
0.643
0.767
0.905
0.841
0.675
0.653
0.534
0.617
0.635
0.912
0.563
0.904
0.765
0.764
0.593
0.809
0.774
0.618
0.542
0.673
0.864
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
L0322
L0401
L0402
L0403
L0404
L0405
L0406
L0407
L0408
L0409
L0410
L0411
L0501
L0502
L0503
L0504
L0505
L0506
L0601
L0602
L0603
L0604
L0605
L0606
L0607
L0608
L0609
L0610
L0611
27
21
26
25
13
36
18
21
23
27
22
20
37
23
16
19
30
6
39
34
31
24
23
14
6
24
21
23
12
26.125
21.700
24.140
23.525
11.900
35.910
16.540
20.130
22.555
26.365
21.020
11.955
35.975
20.805
16.250
18.880
33.695
2.960
40.990
34.250
31.070
22.560
24.270
6.130
4.910
21.640
19.885
22.085
7.710
0.823
0.659
0.781
0.867
0.724
0.774
0.669
0.771
0.518
0.666
0.800
0.686
1.004
0.701
0.719
0.841
0.687
0.869
0.710
0.839
0.778
0.982
0.770
1.104
0.532
0.817
1.043
0.601
0.827
153
Selanjutnya nilai σ1km diplot berbanding dengan bilangan sektor aras dalam
laluan aras dan jarak seksyen aras seperti ditunjukkan oleh Rajah 5.26 dan Rajah
5.27 masing-masing. Pola taburan sisihan piawai sekilometer bagi kedua-dua rajah
adalah hampir sama yang mungkin disebabkan kebanyakkan sektor aras mempunyai
jarak lebih kurang 1km. Oleh itu, faktor jarak dan bilangan sektor tidak
mempengaruhi kejituan data dalam laluan ukur aras.
Sisihan Piawai bagi 1km (mm)
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
10
20
30
40
50
Jarak Seksyen Aras (km)
Rajah 5.26 Taburan σ1km berbanding jarak seksyen aras
Sisihan Piawai bagi 1km (mm)
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
10
20
30
40
50
Bilangan Sektor Dalam Seksyen Aras
Rajah 5.27: Taburan σ1km berbanding bilangan tanda aras
dalam seksyen aras
154
Pada kebiasaannya pengalaman akan memahirkan seseorang dalam
mengendalikan sesuatu peralatan pengukuran. Rajah 5.28 menunjukkan tahap
kejituan bagi setiap 1km laluan aras yang tidak konsisten berbanding tahun ukuran
dijalankan. Pada tahun 1997, peralatan alat aras berdigit mula digunakan dan
pengukur masih kurang mahir mengendalikan alat tersebut. Hasilnya didapati julat
kualiti ukuran adalah agak besar iaitu di antara 0.563mm hingga 0.982mm setiap
1km. Terdapat peningkatan ketara dalam kualiti ukuran dalam tahun berikutnya.
Walau bagaimanapun, pada tahun 1999 kualiti ukuran menurun disebabkan ukuran
dijalankan oleh pengukur-pengukur baru. Terdapat peningkatan kualiti selepas tahun
1999 sehingga tahun 2001 yang menunjukkan peningkatan pengalaman dan
kemahiran dalam penggunaan peralatan oleh pengukur yang tersebut.
1.2
Sisihan Piaw ai per 1km
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1993
Rajah 5.28
1995
1997
1999
Tahun Ukuran
2001
2003
Taburan σ1km berbanding tahun ukuran aras
dijalankan
5.6
Kesimpulan
Perlaksanaan ukuran aras jitu yang bermula pada tahun 1996 telah
menghubungkan semua STAPS di Negeri Sabah dalam Jaringan Aras Jitu Sabah dan
selanjutnya menjadi kawalan bagi ukuran aras yang lebih rendah kejituannya.
Sejumlah lebih 1400 tanda aras telah siap diukur dengan ukuran pergi dan balik
meliputi jarak sejauh hampir 1300 km. Dalam melaksanakan ukuran ini, pihak
155
JUPEM telah menggunakan teknologi baru meliputi peralatan, perancangan,
perlaksanaan kerja lapangan serta prosesan data. Kaedah memecahkan kerja besar
kepada beberapa bahagian kecil telah membolehkan maklumat ketinggian sementara
diterbitkan dalam tempoh yang singkat selepas tanda aras ditanam di lapangan.
Melalui kajian ini juga, buat kali pertama pembetulan ortometrik dan analisa
secara menyeluruh dilaksanakan terhadap kerja-kerja ukur aras di Negeri Sabah.
Hasilnya, kualiti data ukuran aras jitu didapati mencapai tahap kejituan yang
ditetapkan iaitu 0.003√km, di mana hampir 95% seksyen laluan yang dikaji berada
dalam julat kejituan di antara ±0.320 hingga ±1.104mm sekilometer sementara purata
sisihan piawai cerapan sekilometer ialah ±0.727mm. Data ini akan digunakan
sebagai asas dalam melaksanakan pelarasan menyeluruh jaringan aras tersebut dalam
usaha untuk merealisasikan kawalan rujukan tegak baru di Negeri Sabah. Hasil
pelarasan itu nanti akan digunakan untuk menetapkan titik asalan bagi kawalan
ketinggian dan akan dibincangkan lanjut dalam Bab 6.
BAB 6
PELARASAN JARINGAN ARAS JITU
6.1
Pendahuluan
Pelarasan terhadap JAJS dijalankan selepas data ukuran aras jitu dipastikan
bebas dari selisih kasar. Pelarasan menyeluruh sesuatu jaringan aras hanya dapat
dilakukan selepas keseluruhan data ukuran aras disiapkan. Oleh itu dalam kes JAJS,
proses pra-pelarasan telah dijalankan bagi setiap laluan utama aras iaitu laluan yang
menghubungkan STAPS dan laluan gelong aras tertutup selaras dengan perlaksanaan
sesuatu projek ukuran aras.
Sebelum Pelarasan Kuasa Dua Terkecil sesuatu jaringan aras dapat
dilaksanakan, beberapa syarat perlulah dipenuhi. Sebagai contohnya, Zilkoski
et.al.(1992) menjelaskan bahawa tiga (3) andaian asas telah dibuat dalam pelarasan
bagi North American Vertical Datum 1988 (NAVD88) iaitu:
i.
Semua data yang meragukan dikeluarkan,
ii.
Model matematik yang digunakan tepat, dan
iii.
Pemberat yang sesuai digunakan.
Anggapan pertama memerlukan data yang meragukan dikenalpasti dan
dikeluarkan kerana data ini tidak boleh digunakan dalam pelarasan. Ujian Chikuasadua ( χ2 ) boleh digunakan untuk menyemak kesahihan keseluruhan data aras,
pemberat dan hasil pelarasan. Perisian Delfy dan Geolab digunapakai untuk
157
melaksanakan ujian ini yang mana mampu menunjukkan data yang gagal ujian di
atas.
6.2
Perambatan Selisih dan Penentuan Pemberat
Pelarasan jaringan ukur aras memerlukan pemberat bagi beza tinggi yang
dicerap. Persamaan jumlah beza tinggi (∆H) antara tanda aras dalam siri yang
berturutan adalah seperti di bawah (diubahsuai dari Azhari, 2003);
∆H = ( H1B – H1D ) + ( H2B – H2D ) + ….. + ( HnB – HnD )
(6.1)
di mana,
H1B adalah bacaan staf belakang (backsight)
H1D adalah bacaan staf hadapan (foresight)
n
adalah bilangan set-up alat di laluan aras
Dengan merujuk kepada prinsip perambatan selisih, varians bagi beza tinggi
antara tanda aras boleh dituliskan sebagai;
σ ∆2H = σ H2 + σ H2 + σ H2 + σ H2 + ...... + σ H2 + σ H2
B
1
D
1
B
2
D
2
B
n
D
n
(6.2)
Dengan anggapan σ H B = σ H D = σ BD , Persamaan 6.2 boleh ditulis semula seperti
n
n
berikut:
σ ∆2H = 2nσ BD
(6.3)
Hubungan di antara bilangan set-up (n), jarak laluan ukur aras (L) dan jarak
pandangan (S) adalah seperti berikut;
n=
L
;
2S
(6.4)
158
Selisih piawai setiap bacaan, σBD adalah berkadaran terus dengan jarak pandangan,
S:
σBD ∝ S
σBD = k ⋅ S
(6.5)
di mana k boleh dianggapkan sebagai varians apriori bagi unit pemberat (Ebong,
1987). Dengan menggabungkan Persamaan 6.5 kepada Persamaan 6.3, maka
(Azhari, 2003);
2
σ ∆H = 2nσ BD
= 2n( k ⋅ S ) 2
(6.6)
Dengan memasukkan Persamaan 6.4 ke dalam persamaan di atas, sisihan piawai beza
tingi, σ ∆H diberikan seperti berikut;
σ ∆H = 2S ⋅ n ⋅ k 2 ⋅ S
σ ∆H = k S ⋅ L
(6.7)
Varians beza tinggi adalah berkadar terus dengan jarak laluan aras. Secara
teorinya, kejituan beza tinggi yang baik dapat diperolehi dengan mengurangkan jarak
pandangan.
Sementara itu pemberat memberi gambaran berkenaan tahap keyakinan
terhadap suatu pembolehubah dan dinyatakan dengan persamaan (Kamaludin, 2003);
Pi =
σ o2
σ l2i
di mana;
σ o2 = varians apriori seunit pemberat
σ l2i = varians bagi cerapan
(6.8)
159
Oleh itu pemberat bagi beza tinggi sektor aras (P∆H) boleh dinyatakan
seperti di bawah (ibid., 2003);
P∆H =
σ o2
2
σ ∆H
(6.9)
di mana;
σ o2 = varians apriori seunit pemberat; dan
σ ∆2H = varians beza tinggi sektor aras.
Dalam kajian ini, pemberat yang digunakan bagi ukuran aras adalah
berkadaran songsang dengan jarak laluan ukur aras. Ianya boleh dinyatakan seperti
berikut;
P1 : P2 =
6.3
σ o2
σ o2 σ o2
σ o2
σ o2 σ o2
=
=
:
:
:
2
2
2
2
L2
L
⋅
⋅
⋅
⋅
k
S
L
σ
k
S
L
σ ∆H
1
∆H
2
1
1
2
(6.10)
Model Pelarasan
Pelarasan sesuatu jaringan aras memerlukan model yang sesuai dan tepat.
Persamaan cerapan bagi suatu beza tinggi di antara dua tanda aras yang berturutan,
tanda aras i dan tanda aras j boleh dinyatakan dengan persamaan berikut:
∆Hij = (Hj + cj) – (Hi + ci)
= (Hj – Hi) + (cj – ci)
di mana;
Hj, Hi : ketinggian cerapan tanda aras j dan i , dan
cj, ci : pembetulan ketinggian cerapan tanda aras j dan i.
(6.11)
160
Sementara persamaan reja linear bagi cerapan beza tinggi tanda aras j dan i ialah,
∆H ijc = ∆H ij + Vij
(6.12)
di mana ∆H ijc = dH1+ dH2+ dH3+ dH4+…….+ dHn ;
iaitu dHn ialah beza tinggi bacaan belakang dan hadapan staf disepanjang
laluan ukur aras.
Dengan itu;
Vij = ∆H ijc – ∆Hij
(6.13)
Menggantikan Persamaan 6.11 ke dalam Persamaan 6.13:
Vij = ∆H ijc – [(Hj – Hi) + (cj – ci)]
(6.14)
Vij = Hi – Hj – ( ∆H ijc – cj + ci)
(6.15)
Atau
Persamaan 6.15 di atas boleh dinyatakan dalam bentuk matrik seperti berikut :
V = AX – Lb
(6.16)
Di mana;
⎡V1 ⎤
⎢V ⎥
⎢ 2⎥
V= ⎢ . ⎥, X=
⎢ ⎥
⎢. ⎥
⎢Vn ⎥
⎣ ⎦
⎡ H1 ⎤
⎢H ⎥
⎢ 2⎥
⎢ . ⎥,
⎢ ⎥
⎢ . ⎥
⎢H u ⎥
⎣ ⎦
⎡∆H 1c ⎤
⎢
c⎥
⎢∆H 2 ⎥
Lb = ⎢ . ⎥ , dan A =
⎢
⎥
⎢ . ⎥
⎢
c⎥
⎣⎢∆H n ⎦⎥
⎡ ∂F1
⎢ ∂H
⎢ 1
⎢ ∂F1
⎢ ∂H 2
⎢ .
⎢ ∂F
⎢ 1
⎣⎢ ∂H u
∂F2
∂H1
∂F2
∂H 2
.
di mana;
V = matriks reja bagi setiap laluan aras,
A = matriks pekali bagi ketinggian tanda aras H1, H2, … Hn;
.
∂Fn ⎤
∂H1 ⎥
⎥
.
. ⎥
⎥
.
. ⎥
∂Fn ⎥
.
⎥
∂H u ⎦⎥
.
161
X = matriks ketinggian tanda aras yang dikehendaki;
Lb = beza tinggi cerapan di antara tanda aras berturutan;
n = bilangan beza tinggi cerapan
u = bilangan parameter (ketinggian tanda aras dikehendaki)
Oleh itu, penyelesaian matriks X boleh dibuat menggunakan penyelesaian normal
seperti berikut :
X = (ATA)-1ATL
(6.17)
X = (ATPA)-1ATPL
(6.18)
Di mana P adalah matrik pemberat yang diberi oleh matrik segitepat n x n
seperti berikut :
⎡ P1 0 L 0 ⎤
⎢0 P M
M ⎥⎥
2
⎢
P=
⎢M M O 0⎥
⎢
⎥
⎣ 0 L 0 Pn ⎦
Berdasarkan Persamaan 6.9, matrik pemberat, P di atas boleh ditulis semula sebagai:
⎡σ o2 ⋅ L1−1
⎢
0
P= ⎢
⎢ M
⎢
⎣⎢ 0
0
−1
2
σ ⋅L
M
2
o
L
⎤
⎥
M
M ⎥
O
0 ⎥
⎥
0 σ o2 ⋅ L−n1 ⎦⎥
L
0
(6.19)
Varians bagi ketinggian dilaras boleh diterbitkan dari:
σˆ 2 = σˆ o2(AT PA)−1
di mana σˆ o2
(6.20)
ialah faktor varians aposteriori (a posteriori variance factor), diberi
oleh:
σˆ o2 =
V T PV
n−u
(6.21)
162
di mana : n = bilangan beza tinggi cerapan, dan
u = bilangan parameter.
6.4
Hitungan Pra-Pelarasan
Hitungan pra-pelarasan dijalankan bertujuan menapis data dari selisih kasar,
mengkaji kualiti data ukur aras dan menghitung kebolehcayaan dalaman sesuatu
jaringan laluan utama aras. Hitungan ini juga bagi membolehkan nilai-nilai
ketinggian sementara tanda-tanda aras diterbitkan bagi kegunaan kawalan ketinggian.
Perisian Delfy versi 1.0 yang dibangunkan oleh Geodelta telah digunakan bagi
hitungan pra-pelarasan. Perisian yang sama digunakan oleh pihak JUPEM untuk
melaksanakan prosesan data ukur aras. Hitungan pra-pelarasan telah dijalankan bagi
enam (6) laluan utama ukur aras seperti ditunjukkan di Rajah 5.14, Seksyen 5.5.1.
Penggunaan perisian Delfy dalam pra-pelarasan membolehkan ujian global,
penapisan data dan ukuran kebolehcayaan disiasat dengan lebih lanjut.
6.4.1
Ujian Global
Ujian global dilaksanakan bagi mengkaji data dan jaringan ukur aras secara
keseluruhan. Ujian ini penting dalam mengesahkan anggapan yang digunakan dalam
model pelarasan. Perisian Delfy menggunakan ujian-F sebagai ujian global.
Kebiasaannya, ujian global merujuk kepada varians aposteriori, σˆ o2 iaitu ukuran
kualiti hasil pelarasan. Ujian-F adalah nisbah varians aposteriori kepada varians
apriori dan dinyatakan sebagai berikut (Geodelta, 1997):
F=
σˆ o2
σ o2
(6.22)
163
Nisbah statistik ujian-F seharusnya berada dalam lingkungan nilai 1 atau
kurang bagi kualiti jaringan yang baik. Nilai ujian-F yang lebih kecil menunjukkan
kualiti jaringan yang lebih baik. Jika hasil ujian-F melebihi nilai 1, ini menunjukkan
kualiti keseluruhan jaringan adalah kurang baik.
6.4.2
Penapisan Data
Reja dan selisih kasar saling berkait rapat antara satu sama lain. Secara
teorinya, reja wujud disebabkan terdapatnya selisih rawak dalam cerapan. Sementara
itu, kewujudan selisih kasar akan meningkatkan magnitud bagi reja. Oleh itu, reja
ialah gabungan semua selisih dalam cerapan iaitu selisih rawak, kasar dan juga
sistematik.
Perisian Delfy menggunakan ujian-w sebagai kaedah penapisan data bagi
mengesan selisih kasar. Dalam pelaksanaan ujian-w, dua jenis ralat iaitu ralat jenis I
dan ralat jenis II diambil kira. Ralat jenis I ialah penolakan hipotesis nul walaupun
ianya benar, iaitu menolak cerapan yang baik sementara ralat jenis II adalah
penerimaan hipotesis nul walaupun hipotesis alternatif tidak benar, iaitu menerima
cerapan yang tidak baik. Kebarangkalian ralat jenis I dikenali tahap keertian, α
sementara tahap keertian ralat jenis II dikenali sebagai β. Kebiasaannya nilai bagi α
dan β adalah 0.1 dan 0.2 masing-masing serta memberikan nilai kritikal sebagai 3.29.
Ujian-w dihitung dengan rumus berikut (Geodelta, 1997);
wi =
vi
(6.23)
σv
i
di mana;
vi = reja bagi cerapan ke-i
σ v = sisihan piawai reja bagi cerapan ke-i
i
164
Ujian-w diterima jika |wi| < 3.29 manakala ditolak jika |wi| > 3.29. Jika
terdapat ujian-w melebihi nilai kritikal, kemungkinan terdapat cerapan yang tidak
sesuai dengan sisihan piawai yang digunakan dalam jaringan.
6.4.3
Ukuran Kebolehcayaan
Ukuran kebolehcayaan bertujuan untuk menentukan kepekaan jaringan
terhadap kewujudan selisih di dalam pengukuran. Terdapat dua ukuran
kebolehcayaan iaitu kebolehcayaan dalaman dan kebolehcayaan luaran. Perisian
Delfy menunjukkan nilai kebolehcayaan luaran sesuatu jaringan dengan suatu nilai
yang dikenali sebagai Square Lambda (λ2) melalui ujian-λ2. Hasil kebolehcayaan
luaran adalah ukuran pengaruh selisih dalam parameter terlaras. Hasil pelarasan
boleh dipercayai sekiranya nilai kebolehcayaan luaran adalah kurang dari 10. Jika
terdapat banyak nilai kebolehcayaan luaran melebihi 10, maka jaringan adalah tidak
boleh dipercayai (Geodelta, 1997).
6.4.4
Keputusan Hitungan Pra-Pelarasan
Hitungan pra-pelarasan dijalankan dengan menggunakan data ukuran aras
pergi dan juga balik. Perbandingan telah dibuat terhadap penggunaan nilai purata
ukuran pergi dan balik bagi Laluan L03 yang mempunyai gelong aras tertutup.
Ringkasan hasil hitungan adalah ditunjukkan dalam Jadual 6.1. Hanya laluan L01
iaitu laluan aras yang menghubungkan tanda aras SA0025 di Tuaran dengan STAPS
di Kudat sejauh 162.47km, mempunyai nilai F kurang dari nilai 1.
165
Jadual 6.1 Hasil Pra-Pelarasan data ukuran aras berdasarkan laluan utama
1
L01
Tuaran – Kota Belud – Kudat
0.763
Darjah
Kebebasan
182
2
L02
1.132
169
3
L03
1.195
388
4
L04
1.053
247
5
L05
Kota Kinabalu – Beaufort – Sipitang –
Sindumin
Kota Kinabalu – Ranau – Tambunan –
Kota Kinabalu
Ranau – Telupid – C.P. Sandakan –
Sandakan
C.P.Sandakan – Lahad Datu
1.359
131
6
L06
Lahad Datu – Tawau - Semporna
1.377
218
Bil Laluan
Butiran Laluan
Ujian-F
Jadual 6.2 menunjukkan paparan keputusan ujian global dengan perisian
Delfy bagi hitungan pra-pelarasan laluan L01. Rajah 6.1 menunjukkan tiada data
cerapan yang dibuang dalam penapisan data dengan menggunakan ujian-w. Ini
menunjukkan selisih beza tinggi di antara ukuran pergi dan balik adalah kurang dari
3mm√K(km). Sementara itu Rajah 6.2 pula menggambarkan kesemua cerapan beza
tinggi mempunyai nilai kebolehcayaan luaran kurang dari 10.
** GLOBAL (B-DIM) TEST **
------------------VARIANCE FACTOR A PRIORI = 0.100000D-05
VARIANCE FACTOR A POSTERIORI = 0.762638D-06
TESTING VARIATE
DEGREES OF FREEDOM
F = 0.763
NV = 182
Jadual 6.2 Hasil Ujian Global bagi hitungan pra-pelarasan
laluan L01
166
Rajah 6.1
Hasil ujian-w bagi penapisan data laluan L01
Rajah 6.2 Hasil Kebolehcayaan Luaran bagi data
ukur aras laluan L01
Pada kebiasaannya nilai purata beza tinggi sektor aras digunakan oleh pihak
JUPEM untuk mendapatkan nilai ketinggian sesuatu tanda aras dan menghitung
tikaian gelong aras tertutup. Jadual 6.3 dan Jadual 6.4 menunjukkan hasil ujian
global bagi laluan L03 yang mempunyai gelong aras tertutup (Rajah 5.25 di Seksyen
167
5.5.4). Penggunaan kedua-dua data cerapan pergi dan balik memberikan keputusan
ujian global dan darjah kebebasan yang jauh lebih baik.
**
GLOBAL (B-DIM) TEST
-------------------
**
VARIANCE FACTOR A PRIORI
VARIANCE FACTOR A POSTERIORI
TESTING VARIATE
DEGREES OF FREEDOM
=
=
F =
NV =
0.100000D-05
0.119510D-05
1.195
388
Jadual 6.3 Hasil Ujian Global bagi hitungan pra-pelarasan laluan L03
menggunakan data cerapan pergi dan balik
**
GLOBAL (B-DIM) TEST **
------------------VARIANCE FACTOR A PRIORI
VARIANCE FACTOR A POSTERIORI
TESTING VARIATE
DEGREES OF FREEDOM
=
=
F =
NV =
0.100000D-05
0.458255D-05
4.583
5
Jadual 6.4 Hasil Ujian Global bagi hitungan pra-pelarasan laluan L03
menggunakan nilai purata cerapan pergi dan balik
Rajah 6.3 dan Rajah 6.4 memaparkan keputusan ujian-w dan ujian-λ2 bagi
hitungan pra-pelarasan laluan L03 dengan menggunakan data cerapan pergi dan
balik. Kesemua cerapan beza tinggi memberikan nilai yang kurang dari 3.29 bagi
ujian-w dan 10 bagi ujian-λ2. Senario berbeza dapat dilihat dalam Rajah 6.5 dan
Rajah 6.6 apabila nilai purata cerapan beza tinggi digunakan, di mana kebanyakan
data menghampiri nilai kritikal 3.29 bagi ujian-w sementara semua data memberikan
nilai yang melebihi 10 bagi kebolehcayaan luaran.
168
Rajah 6.3
Hasil ujian-w bagi penapisan data laluan
L03 menggunakan data cerapan pergi dan balik
Rajah 6.4
Hasil Kebolehcayaan Luaran bagi data
ukur aras laluan L03 menggunakan data cerapan pergi
dan balik.
169
Rajah 6.5
Hasil ujian-w bagi penapisan data laluan
L03 menggunakan nilai purata cerapan pergi dan balik.
Rajah 6.6
Hasil Kebolehcayaan Luaran bagi data
ukur aras laluan L03 menggunakan nilai purata cerapan
pergi dan balik
170
6.5
Hitungan Pelarasan
Pelarasan Jaringan Aras Jitu Sabah (JAJS) telah dijalankan dengan kaedah
pelarasan kuasa dua terkecil (KDT) menggunakan persamaan cerapan seperti
dinyatakan di Seksyen 6.3. Prinsip asas pelarasan KDT adalah untuk mendapatkan
nilai anggaran paling hampir dari data cerapan yang mana jumlah kuasa dua reja
diminimakan.
Hitungan pelarasan telah dijalankan dengan menggunakan kelebihan yang
terdapat pada perisian GeolabTM versi 3.90 yang dikeluarkan oleh BitWise Ideas Inc.,
yang berpengkalan di Ottawa, Kanada. Azhari (2003) menyatakan di antara
kelebihan perisian ini ialah kemampuan untuk menjalankan pelarasan bagi data
cerapan yang tidak terhad.
Pelarasan KDT bagi JAJS dibuat mengikut model pelarasan jaringan aras di
Semenanjung Malaysia (Azhari, 2003) dan Amerika Syarikat (Zikoski et.al., 1992)
yang memerlukan titik datum iaitu satu titik dengan nilai ketinggiannya ditetapkan.
Keadah ini dikenali sebagai pelarasan dengan kekangan minima kerana
menggunakan satu titik tetap sebagai datum ketinggian. Di Negeri Sabah, Tanda
Aras Asalan di STAPS Kota Kinabalu iaitu TG2018 telah digunakan sebagai titik
datum dalam pelarasan Jaringan Ukur Aras Sabah dalam tahun 1996. Walau
bagaimanapun, penetapan datum ketinggian ini adalah bersifat sementara kerana
tiada kajian yang menyeluruh dibuat semasa penetapan tersebut diambil.
Bagi menyiasat isu penetapan datum ketinggian, pelarasan KDT dengan
kekangan minima dijalankan dengan menggunakan Tanda Aras Asalan di STAPS
Kota Kinabalu, Sandakan dan Tawau sebagai datum ketinggian. Keputusan pelarasan
tersebut dianalisa bagi menentukan Tanda Aras Asalan yang paling sesuai digunakan
sebagai datum ketinggian di Negeri Sabah. Pemilihan tanda-tanda aras asalan
tersebut adalah disebabkan nilai ketinggian mereka diasaskan dari cerapan paras laut
yang konsisten bagi tempoh selama 8 tahun di STAPS Sandakan dan 15 tahun di
STAPS Kota Kinabalu dan Tawau (rujuk Jadual 4.2 di Seksyen 4.4).
171
Nilai beza tinggi pergi dan balik bagi 1322 tanda aras dalam JAJS
digunakan bagi menerbitkan ketinggian muktamad tanda aras. Sebanyak 2652 beza
tinggi sektor aras digunakan dalam pelarasan ini dan 1321 tanda aras yang tidak
diketahui ketinggiannya. Contoh sebahagian data beza tinggi yang digunakan dalam
pelarasan ini ditunjukkan dalam Jadual 6.5. Fail yang mempunyai data beza tinggi
terdiri dari tiga bahagian iaitu bahagian pertamanya mengandungi tajuk dan
parameter pelarasan, bahagian kedua pula adalah merupakan nilai koordinat tanda
aras dan nilai ketinggian tetap atau awalan. Dalam kes ini nilai ketinggian tanda aras
TG2018 ditetapkan pada 3.86200m. Bahagian akhir fail data ini menunjukkan jenis
data, rujukan tanda aras, nilai beza tinggi, sisihan piawai beza tinggi dan jarak sektor
aras dalam km.
172
*-----------------------------------------------------------------------------*
HEADLINE AND ADJUSTMENT PARAMETERS
*-----------------------------------------------------------------------------TITL SABAH FIRST ORDER LEVELLING NETWORK 2001
COMP ADJ
MAXI 5
CONF YES NO NO YES CON
0.000
PSOL YES YES
PMIS YES YES
PRES YES NO
PADJ NO YES NO YES NO NO NO
VARF YES YES NO
RTST NOR NON
LUNT m
1.000000000000
CONV
0.00010
CLEV
95.000
95.000
95.000
95.000
HIST NEW
*-----------------------------------------------------------------------------*
FIXED & PRELIMINARY HEIGHTS
*-----------------------------------------------------------------------------PLO 111
TG2018
N 5 59
.000000 E116 4
.000000
3.68200
PLO 110
BM2019
N 5 59 15.000000 E116 4 42.000000
0.00000
PLO 110
BM2020
N 5 59 24.000000 E116 4 44.000000
0.00000
PLO 110
BM2021
N 5 59 54.000000 E116 4 56.000000
0.00000
PLO 110
BM2023
N 5 59 56.000000 E116 5 17.000000
0.00000
.
.
.
. . .
.
. .
.
.
.
.
.
.
. . .
.
. .
.
.
.
.
.
.
. . .
.
. .
.
.
.
PLO 110
SA1163
N 4 28 45.000000 E118 36 38.000000
0.00000
PLO 110
BM5111
N 4 28 42.000000 E118 36 43.000000
0.00000
PLO 110
BM5112
N 4 29
.000000 E118 36 9.000000
0.00000
PLO 110
SBM018
N 4 28 37.000000 E118 36 11.000000
0.00000
*-----------------------------------------------------------------------------*
HEIGHT DIFFERENCE OBSERVATION RECORD(S)
*
Variance Factor (ML)
0.001063 m
*
Input Data Unit (M)
*-----------------------------------------------------------------------------OHDF
TG2018
BM2019
-.05159
.00032
OHDF
BM2019
TG2018
.05120
.00032
OHDF
BM2019
BM2020
-.04679
.00056
OHDF
BM2020
BM2019
.04606
.00056
OHDF
BM2020
BM2021
-.98291
.00018
OHDF
BM2021
BM2020
.98312
.00018
OHDF
BM2021
BM2023
-.27736
.00037
OHDF
BM2023
BM2021
.27698
.00037
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
OHDF
SA1163
BM5111
-1.07536
.00050
OHDF
BM5111
SA1163
1.07547
.00050
OHDF
BM5111
BM5112
.33754
.00120
OHDF
BM5112
BM5111
-.33723
.00120
OHDF
BM5112
SBM018
-.06480
.00125
OHDF
SBM018
BM5112
.06389
.00125
0
0
0
0
0
.
.
.
0
0
0
0
.09000
.09000
.28000
.28000
.03000
.03000
.12000
.12000
.
.
.
.22000
.22000
1.27000
1.27000
1.39000
1.39000
Jadual 6.5 Sebahagian fail format IOB bagi laluan L03 di permulaan dan L06 di
akhiran fail data. Bagi bahagian ketiga; lajur pertama ialah jenis data, lajur kedua
dan ketiga rujukan tanda aras (dari dan ke), lajur keempat nilai beza tinggi (m),
lajur kelima sisihan piawai dan lajur keenam jarak (km).
Ringkasan maklumat parameter yang digunakan dalam pelarasan dengan
kekangan minima tersebut ditunjukkan dalam Jadual 6.6. Dengan itu pelarasan ini
mempunyai 1331 darjah kebebasan, iaitu 2652 cerapan ditolak dengan 1321
parameter yang tidak diketahui. Jaringan aras ini juga bersambung dengan 5 buah
STAPS yang membentuk Jaringan Tolok Pasang Surut Sabah (rujuk Bab 4).
173
Jadual 6.6 Maklumat parameter bagi pelarasan jaringan ukur aras secara
kekangan minima
----------------------------------------------------------------------------|
PARAMETERS
|
OBSERVATIONS
|
|-----------------------------------------------------------------------------|
|
Description
|
Number
|
Description
|
Number
|
|-----------------------------------------------------------------------------|
| No. of Stations |
1322
| Directions
|
0
|
| Coord Parameters |
1321
| Distances
|
0
|
| Free Latitudes
|
0
| Azimuths
|
0
|
| Free Longitudes |
0
| Vertical Angles
|
0
|
| Free Heights
|
1321
| Zenithal Angles
|
0
|
| Fixed Coordinates|
2650
| Angles
|
0
|
| Astro. Latitudes |
0
| Heights
|
0
|
| Astro. Longitudes|
0
| Height Differences|
2652
|
| Geoid Records
|
0
| Auxiliary Params. |
0
|
| All Aux. Pars.
|
0
| 2-D Coords.
|
0
|
| Direction Pars. |
0
| 2-D Coord. Diffs. |
0
|
| Scale Parameters |
0
| 3-D Coords.
|
0
|
| Constant Pars.
|
0
| 3-D Coord. Diffs. |
0
|
| Rotation Pars.
|
0
|
|
|
| Translation Pars.|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-------|
|
-------|
| Total Parameters |
1321
| Total Observations|
2652
|
|-----------------------------------------------------------------------------|
|
Degrees of Freedom =
1331
|
-----------------------------------------------------------------------------
6.5.1
Keputusan Pelarasan Kekangan Minima
Sebanyak 3 pelarasan kekangan minima telah dilakukan bagi mengkaji
kesesuaian datum ketinggian dengan menetapkan nilai ketinggian ALM2001 tanda
aras STAPS seperti berikut (rujuk Jadual 4.6 di Seksyen 4.4.3):
i.
TG2018 (3.682m) di Kota Kinabalu berdasarkan ketinggian ALM
bagi tempoh 1988-2001;
ii.
SS1 (3.259m) di Sandakan berdasarkan ketinggian ALM bagi tempoh
1996-2001; dan
iii.
BM5113 (3.420m) di Tawau berdasarkan ketinggian ALM bagi
tempoh 1988-2001.
174
Pelarasan-pelarasan ini adalah juga bertujuan untuk menyiasat taburan
selisih akibat penetapan datum ketinggian yang berlainan. Jadual 6.7 menunjukkan
nilai ketinggian berserta sisihan piawai bagi tanda-tanda aras asalan di STAPS Kota
Kinabalu, Sandakan, Tawau, Kudat dan Lahad Datu hasil pelarasan KDT dengan
kekangan minima di STAPS Kota Kinabalu, Sandakan dan Tawau.
Jadual 6.7 Ketinggian dan sisihan piawai bagi titik asalan di STAPS hasil
pelarasan kekangan minima.
Bil
1.
2.
3.
4.
5.
Nama Stesen
Kota Kinabalu
TG2018 Tetap
Tinggi
σ
(m)
(mm)
Sandakan
SS1 Tetap
Tinggi
σ
(m)
(mm)
Tawau
BM5113 Tetap
Tinggi
σ
(m)
(mm)
TG2018
3.6820
-
3.6829
13.0
3.7842
17.0
3.2581
13.0
3.2590
-
3.3603
13.9
3.3178
17.0
3.3187
13.9
3.4200
-
2.8241
10.1
2.8250
16.0
2.9263
19.4
2.8456
14.4
2.8465
10.5
2.9478
9.5
(Kota Kinabalu)
SS1
(Sandakan)
BM5113
(Tawau)
BM205004
(Kudat)
LDU1
(Lahad Datu)
Penelitian lanjut terhadap keputusan pelarasan menunjukkan sisihan piawai
maksima adalah 17.3mm, 16.0mm dan 19.4mm masing-masing bagi datum
ketinggian tetap di STAPS Kota Kinabalu, Sandakan dan Tawau. Nilai sisihan
piawai didapati berkadaran dengan jarak tanda aras dari titik tetap ketinggian dan
sisihan piawai maksima berlaku bagi tanda aras yang paling jauh dari titik tetap
tersebut.
Dengan hanya mengambilkira keputusan pelarasan ini adalah didapati titik
asalan di STAPS Sandakan lebih sesuai dijadikan titik datum bagi kawalan
ketinggian di Negeri Sabah. Walau bagaimanapun dengan mengambil kira faktor lain
seperti tempoh cerapan pasang surut air laut (rujuk Jadual 4.2 di Seksyen 4.4), kadar
kecenderungan tahunan Aras Laut Min (rujuk Jadual 4.4 di Seksyen 4.4.2.1) dan
kemudahan menyelenggara titik datum ketinggian pada masa depan, maka titik
asalan di STAPS Kota Kinabalu iaitu TG2018 perlu dijadikan titik datum. Tambahan
175
pula perbezaan sisihan piawai maksima sebesar 1.3mm di antara kedua pelarasan
tersebut adalah kecil berbanding jarak keseluruhan laluan aras.
Rajah 6.7 hingga 6.9 mewakili peta kontor dengan sela 1.0mm yang
menunjukkan pelotan taburan sisihan piawai hasil pelarasan jaringan aras dengan
kekangan minima bagi titik tetap yang berlainan. Garisan berwarna merah
menunjukkan taburan tanda aras yang terdapat dalam JAJS. Rajah-rajah tersebut
menunjukkan kualiti ketinggian dilaras adalah bergantung kepada pemilihan titik
datum. Bagi JAJS, pemilihan Kota Kinabalu sebagai titik datum (Rajah 6.8) akan
memberikan kualiti ketinggian tanda aras tidak melebihi 18mm di seluruh Negeri
Sabah.
7
6.5
6
SANDAKAN
5.5
5
4.5
4
115.5
Rajah 6.7
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan kekangan minima
di STAPS Sandakan (sela kontor 1.0 mm).
176
7
6.5
6
KOTA KINABALU
5.5
5
4.5
4
115.5
Rajah 6.8
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan kekangan minima
di STAPS Kota Kinabalu (sela kontor 1.0 mm).
7
6.5
6
5.5
5
4.5
TAWAU
4
115.5
Rajah 6.9
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan kekangan minima
di STAPS Tawau (sela kontor 1.0 mm).
177
6.5.2
Keputusan Pelarasan Berbilang Kekangan
Dalam pelarasan ini, kekangan dikenakan ke atas semua lima titik asalan
STAPS di Negeri Sabah. Ketinggian titik-titik asalan tersebut diterbitkan dari nilai
aras laut min sehingga tahun 2001 dan ukuran aras STAPS yang terbaru seperti
ditunjukkan dalam Jadual 4.6 di Seksyen 4.4.3. Jadual 6.8 menunjukkan parameter
yang digunakan dalam pelarasan berbilang kekangan.
Jadual 6.8
Maklumat parameter bagi pelarasan jaringan ukur aras jitu secara
berbilang kekangan.
----------------------------------------------------------------------------|
PARAMETERS
|
OBSERVATIONS
|
|-----------------------------------------------------------------------------|
|
Description
|
Number
|
Description
|
Number
|
|-----------------------------------------------------------------------------|
| No. of Stations |
1322
| Directions
|
0
|
| Coord Parameters |
1317
| Distances
|
0
|
| Free Latitudes
|
0
| Azimuths
|
0
|
| Free Longitudes |
0
| Vertical Angles
|
0
|
| Free Heights
|
1317
| Zenithal Angles
|
0
|
| Fixed Coordinates|
2650
| Angles
|
0
|
| Astro. Latitudes |
0
| Heights
|
0
|
| Astro. Longitudes|
0
| Height Differences|
2652
|
| Geoid Records
|
0
| Auxiliary Params. |
0
|
| All Aux. Pars.
|
0
| 2-D Coords.
|
0
|
| Direction Pars. |
0
| 2-D Coord. Diffs. |
0
|
| Scale Parameters |
0
| 3-D Coords.
|
0
|
| Constant Pars.
|
0
| 3-D Coord. Diffs. |
0
|
| Rotation Pars.
|
0
|
|
|
| Translation Pars.|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-------|
|
-------|
| Total Parameters |
1317
| Total Observations|
2652
|
|-----------------------------------------------------------------------------|
|
Degrees of Freedom =
1335
|
-----------------------------------------------------------------------------
Akibatnya, nilai beza tinggi cerapan dipaksa supaya menepati ketinggian
titik asalan STAPS. Oleh kerana ketinggian titik asalan adalah berasaskan kepada
permukaan samaupaya yang berlainan, menyebabkan selisih dalam nilai ketinggian
titik asalan merambat kepada ketinggian muktamad dilaras tanda-tanda aras. Nilai
maksima sisihan piawai pelarasan berbilang kekangan iaitu 9.8mm adalah lebih kecil
berbanding dengan hasil tiga pelarasan kekangan minima seperti di seksyen kecil
6.5.1 dengan nilai purata kurang dari 7.8mm seperti ditunjukkan dalam Jadual 6.9.
178
Jadual 6.9 Perbandingan sisihan piawai maksima hasil pelarasan kekangan
minima dan berbilang kekangan.
Beza σ pelarasan (I)
berbanding pelarasan
Nilai maksima σ pelarasan kekangan
Semua
(I)
9.8
Kota
Sandakan
Kinabalu
(III)
(II)
17.3
Purata
Tawau
(IV)
(II)
(III)
(IV)
19.4
-7.5
-6.2
-9.6
16.0
-7.8
Rajah 6.10 menunjukkan pelotan taburan sisihan piawai jaringan ukuran
aras hasil pelarasan berbilang kekangan. Secara umumnya, taburan sisihan piawai
tersebut memberikan kualiti ketinggian terlaras tanda aras di Negeri Sabah tidak
melebihi 9.8mm. Nilai maksima sisihan piawai dikesan di bahagian barat-daya Sabah
di mana tiada titik datum dan nilai sisihan piawai di bahagian lain Negeri Sabah tidak
melebihi 6.8mm.
7
KUDAT
6.5
6
KOTA KINABALU
SANDAKAN
5.5
5
LAHAD DATU
4.5
TAWAU
4
115.5
116
116.5
117
117.5
118
118.5
119
Rajah 6.10 Kontor Sisihan Piawai hasil pelarasan berbilang kekangan di
semua STAPS Sabah (sela kontor 1.0 mm).
179
Keputusan di atas nampaknya terlalu optimistik disebabkan anggapan titik
datum tidak mempunyai selisih tidak semestinya betul. Menetapkan semua tanda aras
STAPS dalam pelarasan akan menimbulkan masalah erotan dan kecacatan dalam
jaringan ukuran aras.
6.6
Analisa Keputusan Pelarasan dan Kejituan Jaringan
Berdasarkan cadangan yang dibuat bagi menetapkan datum ketinggian di
titik asalan STAPS Kota Kinabalu (Seksyen 6.5.1), keputusan dari pelarasan
kekangan minima tersebut dianalisa bagi mengetahui kejituan jaringan keseluruhan
ukuran aras di Negeri Sabah. Adalah dijangkakan hasil pelarasan akan memberikan
kejituan ketinggian dilaras bagi tanda aras sekurang-kurangnya bersamaan dengan
kejituan ukuran aras di lapangan. Jadual 6.10 menunjukkan ringkasan statistik iaitu
sebahagian fail output dari pelarasan kekangan minima menggunakan perisian
Geolab.
Jadual 6.10 Ringkasan statistik hasil pelarasan kekangan minima di titik asalan
STAPS Kota Kinabalu (TG2018).
---------------------------------------------------------------------|
S T A T I S T I C S
S U M M A R Y
|
|
|
--------------------------------------------------------------------|
|
|
|
Residual Critical Value Type
|
Normal Non-Max
|
|
Residual Critical Value
|
1.9600
|
|
Number of Flagged Residuals
|
69
|
|
Convergence Criterion
|
0.0001
|
|
Final Iteration Counter Value
|
3
|
|
Confidence Level Used
|
95.0000
|
|
Estimated Variance Factor
|
1.0157
|
|
Number of Degrees of Freedom
|
1331
|
|
|
|
--------------------------------------------------------------------|
|
|
Chi-Square Test on the Variance Factor:
|
|
|
|
9.4279e-01 < 1.0000 < 1.0976e+00 ?
|
|
|
|
THE TEST PASSES
|
|
|
180
Reja (Residual) dan reja berpiawai (standardised residual) dihitung dan
diperiksa bagi melihat reja yang melepasi had kritikal ujian iaitu ±1.96 bagi tahap
kepercayaan 95%. Ujian Chi-kuasadua terhadap varians faktor dan reja berpiawai
terlaras digunakan dalam analisa statistik keputusan pelarasan.
Begitu juga,
histogram bagi taburan reja berpiawai terlaras diterbitkan bagi memberi petunjuk
terhadap keyakinan dalaman jaringan.
6.6.1
Ujian Chi-Kuasadua Terhadap Faktor Varians
Keputusan pelarasan KDT dianalisa bagi mendapatkan suatu kenyataan
berkaitan dengan kejituan parameter yang dianggarkan iaitu nilai ketinggian tanda
aras dalam JAJS. Satu cara yang boleh digunakan ialah dengan menjalankan ujian
global bagi jaringan dengan menguji nilai faktor varians yang dianggarkan atau juga
disebut sebagai faktor varians a posteriori, σˆ o2 .
Nilai σˆ o2 dihitung dari reja beza tinggi terlaras. Nilainya akan terkeluar dari
sela jika nilai varians a priori, σ o2 atau model matematik yang tidak betul digunakan
dalam pelarasan. Anderson & Mikhail (1998) menggariskan empat syarat untuk
melulusi ujian ini, iaitu:
i.
pengiraan dijalankan dengan betul;
ii.
model matematik
iii.
semua selisih sistematik dibetulkan; dan
iv.
selisih kasar dikenalpasti dan dihapuskan.
Nilai varians aposteriori, σˆ o2 dihitung menggunakan Persamaan 6.21:
σˆ o2 =
V T PV
n−u
181
dengan V adalah matrik reja terlaras, P ialah matrik pemberat dan (n – u) ialah darjah
kebebasan pelarasan ( di mana n ialah bilangan beza tinggi cerapan dan u ialah
bilangan parameter tidak diketahui ). Limit keyakinan, 100(1-α) bagi σˆ o2 diberikan
oleh:
( r ⋅ σ 2 / χ r2,α / 2 ) < σˆ o2 < ( r ⋅ σ 2 / χ r2,1−α / 2 )
(6.24)
Jadual 6.10 memberikan nilai varians dianggarkan pada 95% tahap kepercayaan 2hujung (α = 0.05) sebagai:
0.94279 < σˆ o2 < 1.0976
(6.25)
Nilai σˆ o2 selepas tiga kali lelaran pelarasan kekangan minima adalah 1.0157
(rujuk Jadual 6.10). Nilai ini adalah dalam limit yang dibenarkan seperti Persamaan
6.25 dengan darjah kebebasan sebesar 1331. Keputusan ujian global ini
menunjukkan model matematik, nilai pemberat dan data cerapan yang digunakan
adalah betul. Sebagai tambahan ujian ini juga memberikan gambaran bahawa reja
yang dianggarkan hasil pelarasan ini adalah bertaburan normal.
6.6.2
Ujian Chi-kuasadua Terhadap Reja Berpiawai Terlaras
Ujian Chi-kuasadua yang dijalankan terhadap faktor varians menunjukkan
reja terlaras adalah bertaburan normal. Tambahan kepada ujian tersebut, perisian
Geolab juga melaksanakan ujian Chi-kuasadua terhadap reja berpiawai terlaras yang
juga merupakan ujian global terhadap data yang digunakan.
Rajah 6.11
menunjukkan hasil ujian tersebut dalam bentuk histogram dengan 12 kelas.
Daripada rajah tersebut dapat diperhatikan bahawa kejituan jaringan adalah tinggi
namun terdapat bias di mana nilai purata reja berpiawai tidak bersamaan sifar. Satu
penjelasan yang dapat diberikan terhadap bias ini adalah kemungkinan terdapat
selisih sistematik akibat tidak semua pembetulan dikenakan terhadap data beza tinggi
yang dihasilkan dari ukuran aras jitu.
182
Rajah 6.11 Histogram reja berpiawai beza tinggi hasil pelarasan kekangan
minima di titik datum STAPS Kota Kinabalu
6.6.3
Penolakan Reja Terlaras
Keputusan ujian global bagi jaringan (Seksyen 6.6.1) dan ujian global bagi
data (Seksyen 6.6.2) menunjukkan terdapat data yang berkejituan rendah digunakan
dalam pelarasan. Lanjutan dari itu, ujian tempatan bagi data telah dilaksanakan
terhadap reja berpiawai terlaras bagi mengenalpasti data berkaitan dengan
menggunakan Nilai Reja Kritikal (Residual Critical Value) pada tahap 2σ atau tahap
keertian 5%, di mana Z0.025 = 1.96. Keputusan ujian adalah ditunjukkan dalam
Jadual 6.11 dengan sebanyak 69 atau 2.6% dari 2652 nilai beza tinggi melebihi limit
ditetapkan.
183
Jadual 6.11 Senarai reja berpiawai yang melebihi tahap Nilai Reja Kritikal
Tanda Aras
Bil.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
Dari
Ke
Beza
Tinggi
(m)
SK0042
SK0041
SK0034
SK0033
SA0133
SA0133
SA0146
SA0274
SA0275
SA0276
SA0182
SA0289
SU0180
SU0178
SU0152
SU0151
SU0121
SU0128
SA0540
SA0519
SA0510
SA0545
SA0544
SA0477
SA0473
SA0472
SA0700
SA0552
SA0457
SA0026
SA0015
SA0901
SA0902
SA0910
SA0834
SA0022
SA0898
SA0845
SA0197
SA0849
SA0205
SBM059
TBSD001
SA0825
SS0259
SBM055
SS0300
SS0303
SK0041
SK0042
SK0033
SK0034
SA0132
SA0134
SA0145
SA0273
SA0274
SA0275
SA0181
SA0288
SU0181
SU0179
SU0151
SU0152
SU0122
SU0127
SA0541
SA0539
SA0511
SA0483
SA0545
SA0478
SA0474
SA0473
SA0701
SA0551
SA0456
SA0015
SA0014
SA0900
SA0901
SA0909
SA0916
SA0023
SA0899
SA0197
SA0845
SA0205
SA0849
TBSD001
SBM059
SS0259
SA0825
SS0300
SBM055
SS0304
65.75520
-65.75260
0.15280
-0.15043
-56.44100
26.33615
-29.75650
-5.79514
0.40610
-28.69410
-76.45850
-66.49910
-60.77010
-62.94160
-19.04620
19.04960
36.93139
-56.18760
41.70927
30.81962
73.55451
-17.52550
53.83862
-0.95609
0.21359
1.52945
3.00477
-0.24263
2.89181
3.26110
-4.69601
-1.12102
-3.63495
-1.63712
-2.72426
-1.03478
-1.34754
-25.62600
25.62865
-11.00360
11.00697
-3.65938
3.66294
-15.53730
15.54063
-26.10270
26.10559
-11.28520
Sisihan
Piawai
(m)
Reja
(m)
0.0009
0.0009
0.0008
0.0008
0.0009
0.0008
0.0010
0.0010
0.0009
0.0009
0.001
0.0011
0.0011
0.0012
0.0010
0.0010
0.0008
0.0010
0.0010
0.0011
0.0011
0.0010
0.0012
0.0011
0.0011
0.0010
0.0011
0.0011
0.0010
0.0012
0.0011
0.0011
0.0010
0.0010
0.0010
0.0012
0.0011
0.0009
0.0009
0.0011
0.0011
0.0010
0.0010
0.0011
0.0011
0.0010
0.0010
0.0011
-0.0013
-0.0013
-0.0012
-0.0012
-0.0014
0.0013
-0.0014
-0.0015
-0.0014
-0.0014
-0.0015
-0.0016
-0.0017
-0.0017
-0.0015
-0.0019
0.0013
-0.0015
-0.0016
-0.0017
-0.0016
-0.0015
-0.0018
-0.0016
-0.0017
-0.0014
0.0016
-0.0016
-0.0019
-0.002
-0.0019
-0.002
-0.0015
-0.0015
-0.0016
-0.0017
0.0021
-0.0013
-0.0013
-0.0017
-0.0017
-0.0018
-0.0018
-0.0016
-0.0016
-0.0015
-0.0015
-0.0018
Sisihan
Piawai
(m)
0.0006
0.0007
0.0006
0.0006
0.0007
0.0006
0.0007
0.0007
0.0006
0.0007
0.0007
0.0008
0.0007
0.0008
0.0007
0.0007
0.0006
0.0007
0.0007
0.0008
0.0008
0.0007
0.0009
0.0008
0.0008
0.0007
0.0008
0.0008
0.0007
0.0009
0.0008
0.0008
0.0007
0.0007
0.0007
0.0008
0.0008
0.0007
0.0007
0.0008
0.0008
0.0007
0.0007
0.0008
0.0008
0.0007
0.0007
0.0008
Reja
Berpiawai
No
Laluan
Aras
-1.9646
-1.9646
-2.0437
-2.0437
-2.1571
2.2337
-2.0374
-1.9828
-2.2173
-2.1798
-2.0622
-2.0196
-2.2828
-2.0485
-2.1228
-2.6480
2.2130
-2.0507
-2.2495
-2.2213
-2.0754
-2.1063
-2.1530
-2.1686
-2.2233
-1.9865
2.0678
-2.0321
-2.6360
-2.2753
-2.2799
-2.3833
-2.1146
-2.0642
-2.2710
-1.9809
2.5004
-1.9948
-1.9948
-2.2064
-2.2064
-2.4205
-2.4205
-2.0834
-2.0834
-2.0373
-2.0373
-2.3791
L0106
L0106
L0106
L0106
L0304
L0304
L0304
L0306
L0306
L0306
L0306
L0306
L0307
L0307
L0308
L0308
L0309
L0309
L0310
L0310
L0310
L0311
L0311
L0311
L0311
L0311
L0312
L0314
L0317
L0320
L0320
L0322
L0322
L0322
L0322
L0322
L0322
L0402
L0402
L0402
L0402
L0403
L0403
L0405
L0405
L0501
L0501
L0501
184
Jadual 6.11 (Sambungan)
Tanda Aras
Bil.
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
Dari
SS0304
SS0309
SS0310
SS0313
SS0314
SS0323
SS0324
SD0002
SD0067
ST0147
ST0043
ST0030
ST0029
ST0143
ST0019
ST0010
ST0009
BM5117
BM5113
SA1142
SA1143
Ke
SS0303
SS0310
SS0309
SS0314
SS0313
SS0324
SS0323
SD0067
SD0002
ST0043
ST0147
ST0029
ST0030
ST0019
ST0143
ST0009
ST0010
BM5113
BM5117
SA1143
SA1142
Beza
Tinggi
(m)
Sisihan
Piawai
(m)
Reja
(m)
11.28881
0.21433
-0.21106
9.40601
-9.40145
2.71301
-2.70942
9.22435
-9.22685
8.89826
-8.89511
-5.78891
5.79249
4.00264
-3.99991
-1.50848
1.51136
0.71273
-0.71045
3.52885
-3.52577
0.0011
0.0010
0.0010
0.0012
0.0012
0.0011
0.0011
0.0008
0.0008
0.0011
0.0011
0.0011
0.0011
0.0010
0.0010
0.0010
0.0010
0.0006
0.0006
0.0011
0.0011
-0.0018
-0.0016
-0.0016
-0.0023
-0.0023
-0.0018
-0.0018
0.0013
0.0013
-0.0016
-0.0016
-0.0018
-0.0018
-0.0014
-0.0014
-0.0014
-0.0014
-0.0011
-0.0011
-0.0015
-0.0015
Sisihan
Piawai
(m)
0.0008
0.0007
0.0007
0.0009
0.0009
0.0008
0.0008
0.0006
0.0006
0.0008
0.0008
0.0008
0.0008
0.0007
0.0007
0.0007
0.0007
0.0004
0.0004
0.0008
0.0008
Reja
Berpiawai
No
Laluan
Aras
-2.3791
-2.3356
-2.3356
-2.6430
-2.6430
-2.3077
-2.3077
2.1824
2.1824
-1.9887
-1.9887
-2.3224
-2.3224
-1.9901
-1.9901
-1.9965
-1.9965
-2.5591
-2.5591
-1.9981
-1.9981
L0501
L0501
L0501
L0501
L0501
L0501
L0501
L0601
L0601
L0604
L0604
L0604
L0604
L0605
L0605
L0605
L0605
L0606
L0606
L0609
L0609
Siasatan lanjut ke atas Jadual 6.11 mendapati cerapan-cerapan yang
melebihi tahap 2σ terdapat dalam 22 laluan aras yang berbeza dengan julat nilai reja
berpiawai di antara 1.9646 dan 2.6480. Diperhatikan juga laluan-laluan L03 dan
L06 menyumbang 49% dan 20% cerapan yang melebihi tahap Nilai Reja Kritikal
yang ditetapkan. Keputusan ini selaras dengan hasil ujian kenormalan (Seksyen
5.5.1) dan ujian kerawakan (Seksyen 5.5.2) yang menunjukkan kedua-dua laluan
mempunyai data yang tidak bertaburan normal.
Walaupun terdapat 2.6% data cerapan kurang baik digunakan dalam
pelarasan akhir, tetapi dicadangkan hasil pelarasan diterima memandangkan nilai reja
berpiawai bagi cerapan-cerapan tersebut tidak signifikan pada tahap 3σ.
185
6.6.4
Kejituan Jaringan JAJS
Hasil keputusan pelarasan yang dijalankan ke atas jaringan aras, kejituan
JAJS boleh dianggarkan dengan memeriksa reja. Kejituan jaringan dikatakan tinggi
jika reja adalah kecil, begitu juga jika sebaliknya. Hasil pelarasan memberikan
sisihan piawai seunit pemberat, σ sebagai 1.0078 (bersamaan 1.0157 ). Nilai purata
sisihan piawai apriori, σo ialah 1.063mm K (km) .
Varians dianggarkan = σ ⋅ σo
= 1.0078 x 1.063
= 1.071
Dengan itu, selisih piawai = √ 1.071
= 1.035mm√K(km)
Oleh itu, hasil keputusan pelarasan kekangan minima di Kota Kinabalu, kejituan
Jaringan Aras Jitu Sabah boleh dinyatakan sebagai 1.035mm√K(km). Kejituan ini
adalah lebih rendah berbanding dengan purata kejituan ukuran beza tinggi di
lapangan seperti ditunjukkan dalam Seksyen 5.5.5 iaitu 0.727mm/km.
6.6.5
Perbandingan Nilai Ketinggian ALM2001 dan JAJS Bagi Tanda Aras
TAPS
Dengan penetapan Tanda Aras TAPS di Kota Kinabalu, TG2018 sebagai
origin bagi nilai ketinggian JAJS, Jadual 6.12 menunjukkan nilai beza tinggi di
antara nilai ketinggian yang didapati dari ALM2001 (HALM2001) berbanding
ketinggian hasil pelarasan JAJS (HJAJS) bagi tanda-tanda aras yang dijadikan datum
tempatan
di STAPS yang lain. Julat bezaan dengan magnitud di antara –5sm
hingga +10sm memberikan gambaran bahawa ukuran aras jitu telah dijalankan
dengan memenuhi spesifikasi yang tinggi dan prosidur yang ketat. Perbezaan yang
kecil ini juga mengesahkan bahawa kriteria anomali ALMT di sepanjang pantai
Negeri Sabah adalah tidak mempunyai bezaan yang ketara.
186
Jadual 6.12 Beza tinggi nilai ketinggian hasil pelarasan jaringan aras dengan
kekangan minima di STAPS Kota Kinabalu berbanding nilai ALM di STAPS lain.
Kota Kinabalu
Tanda Aras
TAPS
TG2018
HALM2001
(m)
3.682
HJAJS
(m)
3.6820
Beza
(m)
-
Kudat
BM205004
2.774
2.8241
-0.0501
SS1
3.259
3.2581
0.0009
LDU1
2.907
2.8456
0.0614
BM5113
3.420
3.3178
0.1022
Nama Stesen
Sandakan
Lahad Datu
Tawau
Rajah 6.12 menunjukkan taburan perbezaan ketinggian tanda-tanda aras
di antara nilai ketinggian yang diperolehi hasil pelarasan dengan kekangan minima
di STAPS Kota Kinabalu (Seksyen 6.5.1) berbanding ketinggian yang didapati hasil
pelarasan berbilang kekangan (Seksyen 6.5.2). Garis kontor perbezaan ketinggian
tersebut menunjukkan keujudan senggetan dalam permukaan datum tegak dengan
magnitud -5.01sm di STAPS Kudat dan 10.22sm di STAPS Tawau.
187
7
6.5
U
LA
T
C
H
IN
A
T
LA
SE
-4.39 -5.01
AN
-3.77
-2.31
BM205004
-2.94
-1.55
-1.03
UT
SU
6
LA
-0.44
-0.21
-0.37
-0.02
0.00
0.13 0.32
TG2018-0.04 0.00
0.12
0.02 0.10
0.55
-0.03
0.06
0.87
1.19
1.34
1.54
LU
1.04
0.09
1.74
SS1
3.02
-0.03
5.5
3.76
-0.03
4.35
-0.04
5.02
-0.04
5
6.14
-0.03
LDU1
7.09
8.01
RA
SA
4.5
8.86 8.87 8.87
K
WA
10.22
115.5
116
116.5
9.48
BM5113
INDONESIA
(Kalimantan Timur)
4
8.86
117
117.5
118
118.5
119
Rajah 6.12 Perbezaan nilai ketinggian tanda aras hasil pelarasan KDT dengan
kekangan minima di STAPS Kota Kinabalu berbanding pelarasan dengan berbilang
kekangan di STAPS lain. Sela kontor adalah 1.0sm.
6.7
Kesimpulan
Bab ini dibahagikan kepada dua bahagian di mana bahagian pertama
menerangkan hitungan pra-pelarasan yang digunakan untuk menapis data beza tinggi
dan bahagian kedua memaparkan keputusan serta penjelasan terhadap analisa
keputusan pelarasan KDT bagi JAJS. Semua data beza tinggi sektor aras yang
digunakan
dalam
pelarasan
KDT
melepasi
ujian-w
dan
ujian-λ2 yang
menggambarkan data tersebut mempunyai kejituan kurang dari 3mm√K(km) dan
kebolehcayaan luaran yang tidak melebihi nilai 10. Buat pertama kalinya dalam
sejarah ukuran aras di Negeri Sabah satu model pelarasan yang menyeluruh telah
berjaya dibuat menggunakan satu datum ketinggian tunggal. Sebanyak 2562 beza
188
tinggi pergi dan balik bagi 1322 tanda aras telah digunakan bagi menerbitkan nilai
ketinggian akhir 1321 tanda aras dalam JAJS.
Pelarasan ini telah menghasilkan dua keputusan penting iaitu penetapan
tanda aras TG2018 di Kota Kinabalu sebagai datum ketinggian di Negeri Sabah dan
nilai ketinggian yang seragam bagi sebanyak 1321 Tanda Aras dalam sistem
ketinggian ortometrik Helmert. Selain STAPS di Kota Kinabalu, 4 STAPS lain yang
terdapat di Kudat, Sandakan, Lahad Datu dan Tawau yang membentuk Jaringan
Tolok Pasang Surut Sabah telah dihubungkan ke dalam Jaringan Aras Jitu Sabah.
Hasil pelarasan dengan kekangan minima di STAPS di Kota Kinabalu
memberikan kejituan nilai-nilai ketinggian tanda aras dalam JAJS pada tahap
1.035mm√K(km). Tahap kejituan ini adalah lebih baik dari kejituan ukuran aras jitu
yang ditetapkan oleh JUPEM. Pelarasan bagi kesemua tanda aras yang terdapat
dalam JAJS perlu dibuat apabila ukuran aras jitu yang sedang dilaksanakan sekarang
siap sepenuhnya.
BAB 7
KESIMPULAN DAN CADANGAN
7.1
Pendahuluan
Tesis ini merupakan hasil penyelidikan yang telah dijalankan terhadap sistem
kawalan ketinggian di Negeri Sabah. Dua persoalan asas telah diberikan penekanan dalam
usaha merealisasikan jaringan sistem kawalan ketinggian baru di Negeri Sabah. Pertamanya
adalah penentuan permukaan rujukan atau datum dari mana ketinggian sesuatu titik diukur
dan selanjutnya pemilihan lokasi datum ketinggian di Sabah. Penetapan jenis sistem
ketinggian bagi sesuatu jaringan merupakan persoalan kedua yang diputuskan. Persoalan
pertama telah dipenuhi melalui penubuhan jaringan stesen tolok air pasang surut yang telah
beroperasi selama 6 hingga 15 tahun di 5 lokasi terpilih serta penubuhan jaringan aras jitu
yang telah dimulakan pengukurannya mulai tahun 1996. Sementara itu sistem ketinggian bagi
lebih dari 1400 tanda aras yang diukur menggunakan aras jitu telah didefinisikan sebagai
ketinggian ortometrik Helmert.
Penyelidikan ini memberikan tumpuan kepada tiga aspek penting iaitu:
i) kajian
terhadap sistem kawalan ketinggian sedia ada; ii) analisa pengurusan cerapan pasang surut air
laut dan ukuran aras jitu; iii) mencadangkan datum tegak yang baru yang berasaskan hasil
pelarasan ukuran aras jitu.
190
7.2
Kesimpulan
Kajian ini dilaksanakan mengikut skop yang ditetapkan bagi mencapai objektifobjektif yang digariskan. Penemuan-penemuan dan keputusan-keputusan yang diperolehi dari
kajian ini dapat disimpulkan mengikut turutan objektif kajian seperti berikut:
i)
Mengkaji perkembangan, status dan menganalisa sistem ketinggian sedia ada
di Negeri Sabah serta pendokumenan sejarah pembangunan sistem ketinggian
tersebut:
•
Sejarah awal sistem kawalan ketinggian di Negeri Sabah menunjukkan
datum ketinggian berasaskan kepada Paras Air Pasang Min sebelum
diubah kepada nilai Aras Laut Min. Ini boleh dilihat bagi kes datum
ketinggian di Kota Kinabalu yang dikenali sebagai LSD 1936 adalah
berasaskan kepada Paras Air Pasang Min hasil cerapan pasang surut air
laut bagi tempoh 3 tahun (1936-1939) dan kemudiannya diubah kepada
nilai Aras Laut Min pada tahun 1952.
•
Garis-garis asas dalam Jaringan Penyegitigaan Borneo 1948 (BT48)
diturunkan kepada aras laut min dengan dihubungkan
ke stesen tolok air
pasang surut tempatan menggunakan ukuran aras. Walau bagaimanapun,
nilai-nilai ketinggian tanda-tanda kawalan ukur dalam BT48 tidak
dicatitkan dalam senarai koordinat yang diterbitkan.
•
Hanya pada tahun 1952 pelarasan awalan bagi ketinggian stesen-stesen
utama dalam BT48 telah dijalankan dengan menggunakan kaedah KDT
kekangan minima. Nilai ketinggian stesen penyegitigaan Miri (P50)
ditetapkan pada 272.2 kaki (82.966 meter) berasaskan nilai aras laut min
daripada Datum Miri. Hasil akhir pelarasan menunjukkan perbezaan yang
ketara dalam nilai ketinggian dengan magnitud di antara − 11.4 kaki (3.474
m) di bahagian utara dan + 12.4 kaki (3.779 m) di bahagian selatan
jaringan berbanding nilai aras laut min tempatan.
•
Pelarasan ketinggian pada tahun 1953 dibuat melibatkan 94 stesen
penyegitigaan utama dan sekunder dengan kaedah KDT berbilang
kekangan terhadap enam stesen penyegitigaan yang mempunyai ikatan
langsung kepada aras laut min. Namun begitu, hasil pelarasan memberikan
191
nilai ketinggian muktamad dengan ketepatan yang masih kurang
memuaskan iaitu pada tahap ± 5.1 kaki (1.554 m) di mana-mana stesen
dalam jaringan ini.
•
Ukuran aras yang dilaksanakan oleh JTUS sangat terhad liputannya
sementara ukuran aras oleh pihak JUPEM pula mempunyai tikaian yang
besar. Bagi menambah kuantiti dan kualiti kawalan ketinggian, JUPEM
telah melaksanakan empat aktiviti utama iaitu cerapan pasang surut air
laut, ukuran aras jitu, cerapan graviti dan cerapan GPS. Perlaksanaan
aktiviti-aktiviti ini juga adalah bertujuan bagi menubuhkan sistem kawalan
ketinggian yang baru di Negeri Sabah.
ii )
Pendokumenan dan penganalisaan prosidur cerapan pasang surut dan
pengurusan projek Jaringan Aras Jitu Sabah dalam usaha merealisasikan sistem
ketinggian baru di Negeri Sabah:
•
Pembangunan Jaringan Tolok Air Pasang Surut baru bagi Negeri Sabah
yang bermula pada tahun 1985 telah disempurnakan pada tahun 1995
dengan penubuhan 5 buah Stesen Tolok Air Pasang Surut (STAPS) di
Kota Kinabalu, Tawau, Sandakan, Kudat dan Lahad Datu.
•
Penggunaan peralatan yang moden dan prosidur penyelenggaraan yang
baik telah menghasilkan data cerapan yang konsisten. Selanjutnya nilainilai aras laut min bagi semua STAPS telah dihitung menggunakan data
pasang surut sehingga tahun 2001 meliputi tempoh 6 hingga 15 tahun
cerapan. Nilai ini dikenali sebagai Aras Laut Min 2001 (ALM2001).
•
Nilai-nilai ketinggian di atas ALM2001 bagi Tanda Aras STAPS yang
dipilih sebagai Tanda Aras Asalan di setiap STAPS telah ditentukan
dengan menggunakan nilai beza tinggi tanda-tanda aras tersebut
berbanding Titik Asas STAPS yang diperolehi hasil ukuran aras yang
dijalankan dalam tahun 2001.
•
Pola Aras Laut Min Tahunan bagi kesemua STAPS adalah hampir
seragam. Walau bagaimanapun analisa lanjut terhadap anomali ALMT
mendapati ujud kecenderungan menaik dalam aras laut
STAPS di Negeri Sabah.
di semua lokasi
192
•
Sehingga 2002 Jaringan Aras Jitu Sabah yang baru telah mewujudkan 65
laluan aras dengan lebih 1500 tanda aras. Jaringan ini telah buat pertama
kalinya menghubungkan kesemua STAPS di Negeri Sabah dengan ukuran
aras jitu.
•
Pengenalan sistem pemecahan kerja ukuran aras kepada laluan-laluan yang
pendek dengan purata jarak 20.65 km, telah membolehkan penerbitan nilai
ketinggian
penggunaan
sementara
tanda-tanda
borang-borang
yang
aras
dipercepatkan.
seragam
telah
Sementara
membolehkan
dokumentasi projek pengukuran aras ini dibuat secara lebih bersistematik.
•
Kajian yang dijalankan mendapati tiada sebarang pembetulan diberikan
kepada nilai beza tinggi yang diukur di lapangan. Bagi tujuan kajian ini,
pembetulan ortometrik dengan menggunakan nilai graviti cerapan dan
interpolasi telah dibuat terhadap nilai beza tinggi sektor-sektor aras.
•
Analisa statistik awalan seperti ujian kenormalan dan ujian kerawakan
menggunakan nilai selisih beza tinggi menunjukkan hanya data bagi dua
laluan utama iaitu L01 dan L05 mempunyai ciri-ciri taburan normal
sementara empat laluan utama lain tidak menggambarkan taburan normal.
•
Kualiti ukuran di lapangan berdasarkan sisihan piawai sekilometer adalah
dalam julat ±0.320 hingga ±1.104 mm/√(jarak dalam km) dengan purata
keseluruhan adalah pada tahap ±0.727 mm/√(jarak dalam km). Nilai ini
adalah lebih rendah dari had kejituan yang ditetapkan bagi ukuran aras jitu
iaitu ±3 mm/√(jarak dalam km). Ini menggambarkan operasi pengukuran
di lapangan telah dilaksanakan dengan mematuhi prosedur dan spesifikasi
yang ditetapkan bagi ukuran aras jitu.
•
Analisa terhadap hasil pelarasan awalan dengan menggunakan perisian
DelfyTM menunjukkan beberapa laluan terutamanya
di kawasan
Bandaraya Kota Kinabalu tidak memenuhi limit yang dibenarkan. Laluanlaluan ini tidak digunakan dalam pelarasan akhir yang menggunakan
perisian GeolabTM.
193
iii ) Mencadangkan satu datum tegak yang baru berdasarkan data cerapan pasang
surut air laut, ukuran aras jitu dan graviti:
•
Hasil keputusan hitungan pra-pelarasan yang dilaksanakan menggunakan
perisian DelfyTM menunjukkan penggunaan nilai beza tinggi ukuran aras
pergi dan balik menghasilkan keputusan ujian global dan darjah kebebasan
yang lebih baik berbanding penggunaan data beza tinggi purata.
•
Hasil ujian-w bagi menapis beza tinggi yang melebihi 3mm√K(km) dan
ujian-λ2 bagi ukuran kebolehcayaan luaran data sesuatu laluan aras utama,
menunjukkan semua data beza tinggi yang digunakan memenuhi syaratsyarat yang ditetapkan iaitu tidak melebihi nilai kritikal 3.29 bagi ujian-w
dan di bawah nilai 10 bagi ujian-λ2.
•
Pelarasan kuasadua terkecil (KDT) kekangan minima telah dilaksanakan
dengan mengambil kira 2,652 nilai beza tinggi pergi dan balik bagi 1,322
tanda aras dalam JAJS menggunakan perisian GeolabTM. Siasatan terhadap
isu penetapan datum ketinggian dibuat menggunakan hasil pelarasan
dengan nilai ketinggian di atas ALM2001 bagi Tanda Aras Asalan di tiga
STAPS iaitu Kota Kinabalu, Sandakan dan Tawau ditetapkan. Pemilihan
ini dibuat berdasarkan STAPS tersebut mempunyai tempoh cerapan aras
laut yang konsisten bagi tempoh di antara 8 hingga 15 tahun.
•
Berdasarkan keputusan pelarasan KDT kekangan minima mendapati
sisihan piawai bagi nilai ketinggian yang dianggarkan adalah berkadaran
dengan jarak dari Tanda Aras Asalan. Sisihan piawai maksima pada tahap
17.3mm, 16.0mm dan 19.4mm telah diperolehi dengan menetapkan
datum-datum ketinggian di STAPS Kota Kinabalu, Sandakan dan Tawau.
•
Tanda Aras Asalan di STAPS Kota Kinabalu iaitu TG2018 yang
mempunyai ketinggian 3.6820m di atas ALM2001 dicadangkan untuk
diterima sebagai titik datum ketinggian bagi Jaringan Aras Jitu Sabah.
Cadangan ini dibuat dengan mengambil kira beberapa faktor iaitu: i) nilai
ketinggian diterbitkan hasil cerapan aras laut yang konsisten bagi tempoh
selama 15 tahun; ii) kadar kecenderungan tahunan ALM yang lebih kecil
iaitu 6.9mm setahun; iii) mempunyai kemudahan penyelenggaraan titik
datum ketinggian pada masa depan kerana lokasinya berhampiran dengan
194
Ibu Pejabat JUPEM Sabah; dan iv) memberikan taburan sisihan piawai
bagi nilai ketinggian yang rendah.
•
Hasil pelarasan KDT dengan menetapkan nilai ketinggian tanda aras
TG2018 memberikan nilai faktor varians sebagai 1.0157mm yang
melepasi ujian chi-kuasadua dengan kejituan nilai ketinggian dalam JAJS
dinyatakan sebagai 1.035mm√K(km). Walau bagaimanapun, hasil ujian
chi-kuasadua terhadap reja berpiawai terlaras yang digambarkan oleh rajah
histogram dengan 12 kelas (rujuk Rajah 6.15) menunjukkan terdapat bias
di mana purata reja berpiawai terlaras tidak bersamaan sifar yang
berkemungkinan disebabkan oleh selisih sistematik dalam data beza tinggi
akibat terdapatnya pembetulan yang diabaikan.
•
Terdapat sebanyak 69 beza tinggi yang mempunyai reja berpiawai yang
melebihi had Nilai Reja Kritikal yang ditetapkan pada tahap 2-sigma,
namun selisih tersebut tidak signifikan pada tahap 3-sigma. Satu datum
tegak Negeri Sabah yang seragam dan diyakini (1,322 tanda aras) telah
ditubuhkan dalam sistem ketinggian ortometrik Helmert. Nilai ketinggian
adalah diasaskan kepada tanda aras TG2018 di Pelabuhan Kota Kinabalu
yang diterima sebagai datum ketinggian Sabah.
7.3
Cadangan Kajian Lanjutan
Dalam usaha untuk merealisasikan sistem kawalan ketinggian yang lebih mantap
bagi Negeri Sabah, kajian-kajian lanjut perlu dijalankan. Diantara kajian yang dikenalpasti
adalah:
•
Melaksanakan pembetulan-pembetulan yang lebih menyeluruh terhadap data
ukuran aras seperti pembetulan suhu serta memastikan rekod-rekod beza tinggi
di antara sektor disimpan dengan cara yang lebih sistematik bagi membolehkan
kerja-kerja pelarasan semula jaringan aras dapat dilaksanakan dengan lebih baik
pada masa depan.
•
Pemantauan berterusan terhadap tanda aras tolok air pasang surut di Negeri
Sabah dengan mengujudkan jaringan berbentuk tempatan dan nasional
195
menggunakan GPS berasaskan Zero Order GPS Network yang terdapat di negeri
tersebut.
•
Menjalankan pelarasan jaringan ketinggian dengan menggunakan nombor
geopotential yang diperolehi berasaskan kepada nilai anomali graviti hasil projek
Airborne Gravity yang dilaksanakan oleh pihak JUPEM.
•
Menjalankan pelarasan jaringan ketinggian dengan berbilang kekangan yang
diperolehi hasil gabungan cerapan GPS dan model geoid tempatan baru,
MyGEOID.
•
Memodelkan bias datum tegak dengan melaksanakan cerapan GPS di tanda aras
dengan berasaskan kepada model geoid MyGEOID.
Perlaksanaan kajian ini akan membolehkan cerapan pasang surut air laut
di Negeri
Sabah dibuat dengan berasaskan kepada satu datum ketinggian iaitu permukaan geoid
MyGEOID. Selanjutnya kajian lanjut terhadap kecerunan aras laut (sea level slope), kadar
kecenderungan aras laut (sea level trend) dan topografi permukaan laut (sea surface
topography) di sepanjang pantai Negeri Sabah dapat dilaksanakan. Kajian-kajian tersebut
boleh juga dipanjangkan ke Negeri Sarawak dan seluruh Pulau Borneo pada masa depan.
RUJUKAN
Abu Husin & Che Sulaiman (2001). Status ukuran aras jitu. Jabatan Ukur dan
Pemetaan Malaysia (Sarawak), Kuching. Laporan tidak diterbitkan.
Anual Aziz & Shahrum Ses (2002). Investigation On The Status of Vertical
Control in Sabah. Kertas kerja di International Symposium on
Geoinformation, 22-24 Oktober. Kuala Lumpur, Malaysia.
Azhari Mohamed (2003). An Investigation of the Vertical Control Network of
Peninsular Malaysia Using A Combination of Levelling, Gravity, GPS
and Tidal Data. Universiti Teknologi Malaysia: Tesis Doktor Falsafah
(Kejuruteraan Geomatik).
Barnett, T.P. (1984). The Estimation of “Global” Sea Level Change: A Problem
of Uniqueness. Journal of Geophysical Research. Vol. 89 (C5): 79807988.
Berry, R. Moore (1976). History of Geodetic Leveling in the United Stated.
Journal of Surveying and Mapping. Jun: 137-153.
Bomford, G. (1980). Geodesy. 4th Edition. Oxford, Great Britain: Clarendon
Press.
Chang Leng Hua (1998). Establishment of A GPS Geodetic Network in East
Malaysia (Sabah). University of Nottingham, United Kingdom: Tesis M.
Phil.
Chrzanowski, A. (1985). Geodetic Survey Lecture Notes-SE3022. Department
of Surveying Engineering, University of New Brunswick, Fredericton,
New Brunswick.
Clark, W. A. V. & Hosking, P. L. (1986). Statistical Methods for Geographers.
John Wiley & Sons, Inc., New York.
DCS (1952). Trigonometric Heights Sarawak, Brunei and North Borneo.
Directorate of Colonial Surveys Report. Tidak diterbitkan.
DCS (1953). Trigonometric Heights Sarawak, Brunei and North Borneo.
Directorate of Colonial Surveys Report. Tidak diterbitkan.
Ding, X., Zheng, D., Chen, Y., Chao, L. & Li, Z. (2001). Sea Level Change in
Hong Kong From Tide Gauge Measurements of 1954-1999. Journal of
Geodesy. Vol. 74: 683-689.
197
DOS (1948). The Primary Triangulation of Borneo. Laporan Directorate of
Oversea Surveys, United Kingdm. Tidak diterbitkan.
DOS (1961). ). Borneo East Coast Triangulation 1961. Laporan Directorate of
Oversea Surveys, United Kingdm. Tidak diterbitkan.
Douglas, B.C. (1991). Global Sea Level Rise. Journal of Geophysical Research.
Vol. 96 (C4): 6981-6992.
Douglas, B.C. (1996). Global Sea Level Rise: A Redetermination. GLOSS
Bulletin Issue 3. April.
Ebong, M.B. (1987). Weights for Least-Squares Adjustments of Levelling
Networks. Survey Review. Vol. 29 (226): 175 – 180.
Enman, S.V. & Enman, V.B. (1984). Systematic Errors in Leveings of
Mountainous Areas. Bullettin Geodesique. Vol. 58: 475 – 493.
Eriksson, P-O., Lilje, M., Olsson P-A. & Svensson, R. (2002). Validation and
Preparation of Data for the Computation of a New Height System in
Sweden. Kertas kerja di FIG XXII International Congress. 19-26 April.
Washington, D.C. Amerika Syarikat.
Geodelta, Ingenieursbureau (1997). Delfy for Windows User Manual.
Impression Publisher, Netherlands
Gerrard, S.M.E., (1990). The Geoid, GPS and Levelling. University of
Nottingham, United Kingdom: Tesis Doktor Falsafah.
Gill, Stephen K. & Schultz, John R. (2001). Tidal Datum and Their
Applications. NOAA Special Publication NOS CO-OPS 1. National
Oceanic & Atmospheric Administration, United State of America.
Hannah, J. (1990). Analysis of Mean Sea Level Data From New Zealand for the
Period 1899-1988. Journal of Geophysical Research. Vol. 95 (B8): 12,
399-12, 405.
Hannah, J. (2001). An Assessment of New Zealand’s Height Systems and
Options for A Future Height Datum. A Report Prepared for the SurveyorGeneral Land Information New Zealand. Department of Surveying,
University of Otago, New Zealand.
Harvey, B.R. (1994). Practical Least Squares and Statistics for Surveyors.
Edisi 2. Universiti New South Wales, Australia.
Heiskanen, W.H. & Moritz, H. (1967). Physical Geodesy. San Francisco,
Amerika Syarikat: W.H. Freeman.
Hwang, C. (1997). Height System of Taiwan from Satellite and Terrestrial Data.
Journal of Surveying Engineering. Vol. 123 (4): 162-180.
198
ICSM (1999). Geodetic datum of Australia, Technical Manual (v2.0).
http://www.anzlic.org.au/icsm/index.html
Jekeli, C. (2000). Heights, the Geopotential, and Vertical Datums. Report No.
459 Geodetic Science and Surveying, The Ohio State University,
Columbus, Ohio: Ohio State University.
JTUS (1975). Tide Gauge Stations, Sabah. Kertas kerja dibentangkan pada
mesyuarat Jawatankuasa Pemetaan Negara ke 30 (NMC-30). 25
November. Sandakan, Sabah.
JUPEM (1984). Peraturan-Peraturan Ukur Aras Jitu. Tidak diterbitkan.
JUPEM (2002). Progress Report on Phase 1: Sabah & Sarawak. Laporan
kemajuan Projek Pengukuran Data Graviti Airborne dan Penentuan Geoid
bagi Seluruh Semenanjung Malaysia, Sabah dan Sarawak. Goodwill
Synergy Sdn. Bhd., Kuching.
JUPEM (2003). Final Report on Airborne Gravity Survey and Geoid
Determination Project for Peninsular Malaysia, Sabah and Sarawak.
Goodwill Synergy Sdn. Bhd., Kuching.
JUPEM Sabah (1998). Pekeliling Teknikal Pengarah Ukur Topografi Sabah Bil.
2/1998 - Perlaksanaan Ukur Aras Jitu Berdigit. Tidak diterbitkan.
Kahmen, H. dan Faig, W. (1988). Surveying. Berlin dan New York : Walter de
Gruyter.
Kamaluddin H.Omar (2003). Pelarasan Ukur I SGU3183. Monograf. Fakulti
Kejuruteraan dan Sains Geoinformasi, Universiti Teknologi Malaysia.
Kamaluddin H.Omar, Abd. Majid A. Kadir & Shahrum Ses (1990). Projek
Penubuhan Jaringan Stesen Kawalan Graviti. Projek Penyelidikan UPP
(Vot 61048). Fakulti Kejuruteraan dan Sains Geoinformasi, UTM.
Oktober.
Khairul Anuar Abdullah dan Abdul Wahid Idris (1994). Geodesi Geometrik.
Monograf. Universiti Teknologi Malaysia: Fakulti Ukur dan Harta Tanah.
Kuang, Shan-Long (1996). Geodetic Network Analysis and Optimal Design:
Concepts and Applications. Chelsea, Michigan, USA: Ann Arbor Press
Inc.
Lachapelle, G., Boal, J.D., Frost, N.H. & Young, F.W. (1977).
Recommendations for the Redefinition of the Vertical Reference System in
Canada. Canada Geodetic Survey. Laporan Dalaman.
Leica, A.G. (1996). Leica-Digital Levels NA2002/NA3003 User Manual.
Heerbrugg, Switzerland: Leica.
199
Mendenhall, W., Scheaffer, R.L., Wackerly, D.D. (1986). Mathematical
Statistics with Applications. Boston, Amerika Syarikat: Duxbury Press.
Moritz, H. (1992). Geodetic Reference System 1980. Bullettin Geodesique.
66(2): 187-192.
Mulder, J.E.V. (1981). Precise Levelling and Precise Level Networks.
Department of Surveying, University of Otago, New Zealand: Disertasi
Diploma Sains Lepas Ijazah.
Othman Zainon (2001). Merekabentuk Jaringan Optimal Ukur Aras Jitu.
Universiti Teknologi Malaysia: Tesis Sarjana.
Pearse, M. (2001). A Proposal for Vertical Datum Development in New
Zealand. OSG Technical Report 10: Land Information New Zealand.
Rudolf, J.F. (1996). Leveled Height Differences from Published NAVD 88
Orthometric Heights. Surveying and Land Information Systems. Vol. 56,
No. 2: ms. 89-102
Rueger, J.M. (1999). New Method of Recording and Processing Precise Digital
Levelling Data. The Australian Surveyor. Vol.44 (2): ms. 165-173.
Samad Abu, Abd. Majid A. Kadir & Shahrum Ses (1997). Preliminary Analysis
of Precise Levelling Network for the Southern Peninsular Malaysia.
Buletin Geoinformasi. Jld.1, No.1, April: ms. 16-29.
Samad Abu (1998). Kinabalu 97 : The Measurement To Determine The Highest
Peak in Malaysia. Laporan Dalaman JUPEM.
Samad Abu (1999). Vertical Datum for Sabah and Sarawak. Kertas kerja di
Seminar Bersama Jaringan Aras Sabah. 1 Disember. Kota Kinabalu,
Sabah.
Samad Abu, Abd. Majid A. Kadir, Shahrum Ses & Azhari Mohamed (1999).
Orthometric Height Determination for Peninsular Malaysia. Kertas kerja
di Persidangan Pengarah-Pengarah Ukur, 6-7 September. Pulau Pinang,
Malaysia.
Schmidt, M.O. dan Wong, K.W. (1985). Fundamentals of Surveying.
3rd Edition. Boston, Amerika Syarikat: PWS Publisher.
Schofield, W. (1993). Engineering Surveying : Theory and Examination
Problems for Students. 4th Edition. Oxford, United Kingdom: ButterworthHeinemann Ltd.
Shahrum Ses (1997). The Need and Prospects for A New Height Control of
Peninsular Malaysia. University of South Australia: Tesis Doktor
Falsafah.
200
Shahrum Ses & Gilliland, J.R. (1997). Investigation of the observed MSL
values around Peninsular Malaysia. Geomatics Research Australasia
Journal, Disember. No. 67: ms. 1-16.
SPCRE (1969). Report on the 1968 Adjustment of the Primary Control in East
Malaysia and in Brunei. Penerbitan Directorate of Oversea Surveys,
United Kingdom.
Strang Van Hees, G.L. (1992). Practical formulas for the computation of the
orthometric and normal heights. Zeitschrift fur Vermessungwesen.
Vol. 11: ms. 727 - 734
Torge, W. (1980). Geodesy, An Introduction. Walter de Gruyter & Co., Berlin,
New York.
Toyoshima, S. (1995). Final Report on Tidal Assignments. Laporan Dalaman
JUPEM. Tidak diterbitkan.
Vanicek, P. (1991). Vertical Datum and NAVD 88. Surveying and Land
Information Systems. Vol. 51, No. 2: ms. 83-86
Vanicek, P. & Krakiwsky, E. (1986). Geodesy: the concepts, 2nd edition. North
Holland, Amsterdam.
Vanicek, P., Castle, R.O., Balazs, E.I., (1980). Geodetic Levelling and Its
Applications. Reviews of Geophysics and Space Physics. Vol. 18 (2):
ms. 505-524.
Zakaria Saat (2001). Status Aras Negeri Sabah. Laporan Dalaman JUPEM
Sabah. Tidak diterbitkan.
Zilkoski, D.B., Richards, J.H. & Young, G.M., (1992). Results of the General
Adjustment of the North American Vertical Datum of 1988. Journal of
Surveying and Land Information Systems. Vol. 52 (3): ms. 133-149.
Zippelt, K. (1983). Measurement of level rod’s: Temperature and effects on
precise levelling. Dalam: Niemeir, W. (ed.) Precise Levelling:
Contributions to the Workshop on Precise Levelling. Bonn, Ferd.
Dummlers Verlag: ms. 165-177.
201
LAMPIRAN A
Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dengan Tanda-Tanda Aras TAPS hasil ukuran
aras di STAPS Negeri Sabah.
Jadual A.1: Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dengan Tanda Aras TAPS hasil ukuran
aras di STAPS Kota Kinabalu
TAHUN
STESEN
1991
21/03/91
1992
25/09/91
1993
1994
1995
-
02/12/92
-
-
-
-
-
02/12/95
T.PIAWAI (D)
1.008
1.005
-
1.008
-
-
-
-
-
1.005
TG2018
1.107
1.105
-
1.106
-
-
-
-
-
1.104
TIDE POLE
1.460
1.458
-
1.467
-
-
-
-
-
1.465
BM PORT
1.211
1.209
-
1.211
-
-
-
-
-
1.209
BM2019
1.159
1.157
-
1.159
-
-
-
-
-
1.157
BM2020
1.201
1.204
-
1.204
-
-
-
-
-
1.205
BM2021
-
2.188
-
2.191
-
-
-
-
-
2.192
BM2022
-
2.236
-
2.238
-
-
-
-
-
2.234
BM2023
-
2.476
-
2.479
-
-
-
-
-
2.480
Jadual A.1: Sambungan
TAHUN
STESEN
1996
27/06/96
1997
-
26/06/97
1998
-
13/08/98
1999
-
2000
11/07/00
10/11/00
T.PIAWAI (D)
1.006
-
1.007
-
0.936
-
11/05/99 15/11/99
0.936
0.935
0.937
0.936
TG2018
1.104
-
1.105
-
1.035
-
1.034
1.034
1.038
1.034
TIDE POLE
1.464
-
1.486
-
1.415
-
1.415
1.416
1.420
1.414
BM PORT
1.209
-
1.209
-
1.134
-
1.138
1.138
1.143
1.137
BM2019
1.152
-
1.157
-
1.088
-
1.087
1.086
BM2020
1.205
-
1.205
-
-
-
-
-
BM2021
2.190
-
2.191
-
2.204
-
2.126
2.127
2.129
2.128
BM2022
2.231
-
2.230
-
2.166
-
2.165
2.165
2.167
2.166
BM2023
2.477
-
2.477
-
2.414
-
2.413
2.415
2.417
2.416
Jadual A.1: Sambungan
TAHUN
STESEN
2001
15/05/01
23/12/01
T.PIAWAI (D)
0.937
TG2018
1.036
0.937
1.036
TIDE POLE
1.418
1.418
BM PORT
1.141
1.141
BM2019
1.089
1.089
BM2020
-
-
BM2021
2.127
2.127
BM2022
2.165
2.165
BM2023
2.416
2.416
1.090
-
1.087
-
202
T.PIAWAI(D)
3.00
TG2018
TIDE POLE
BM PORT
2.50
BezaTinggi (m)
BM 2019
BM 2020
2.00
BM 2021
BM 2022
1.50
BM 2023
1.00
0.50
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0.00
Tahun
Rajah A.1:
Perubahan tinggi Titik Asas TAPS berbanding
Tanda Aras TAPS hasil ukuran aras di STAPS
Kota Kinabalu
Jadual A.2: Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dengan Tanda Aras TAPS hasil
ukuran aras di STAPS Kudat
TAHUN
STESEN
1995
-
1996
06/12/95
10/06/96
1997
06/12/96 13/06/97
1998
04/12/97 29/07/98
1999
-
27/05/99
24/12/99
T.PIAWAI (D)
-
1.288
1.287
1.288
1.287
1.288
1.289
-
1.290
1.287
T.PIAWAI (L)
-
1.548
1.545
1.546
1.546
1.546
1.546
-
1.546
1.544
TIDE POLE
-
1.921
1.923
1.919
1.919
1.920
1.922
-
1.921
1.919
M2052004
-
1.588
1.585
1.586
1.585
1.585
1.585
-
1.584
1.584
SK1
-
1.564
1.563
1.562
1.565
1.562
1.564
-
1.562
1.563
SK2
-
1.518
1.517
1.517
1.519
1.517
1.519
-
1.517
1.518
SK3
-
2.589
2.588
2.588
2.595
2.594
2.595
-
2.592
2.594
SK4
-
2.904
2.901
2.904
2.912
2.906
2.913
-
2.913
2.920
M2052001
-
2.934
2.934
2.930
2.947
2.940
2.947
-
2.945
2.944
M2052002
-
2.968
2.965
2.963
2.979
2.985
2.981
-
2.979
2.979
Jadual A.2: Sambungan
TAHUN
STESEN
2000
17/06/00
2001
05/05/01
07/11/01
T.PIAWAI (D)
1.287
21/11/00
1.287
1.288
1.287
T.PIAWAI (L)
1.544
1.545
1.546
1.545
TIDE POLE
1.919
1.921
1.921
1.923
M2052004
1.584
1.584
1.586
1.585
SK1
1.563
1.564
1.564
1.566
SK2
1.518
1.518
1.520
1.524
SK3
2.596
2.596
2.590
2.598
SK4
2.923
2.923
2.919
2.936
M2052001
2.946
2.946
2.941
2.959
M2052002
2.980
2.980
2.976
2.991
203
3.50
T.P IA WA I(D)
T.P IA WA I(L)
3.00
TIDE P OLE
BezaTinggi (m)
B M 2052004
2.50
SK1
SK2
2.00
SK3
SK4
1.50
B M 2052001
B M 2052002
1.00
0.50
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0.00
Tahun
Rajah A.2:
Perubahan tinggi Titik Asas TAPS berbanding Tanda
Aras TAPS hasil ukuran aras di STAPS Kudat
Jadual A.3: Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dengan Tanda Aras TAPS hasil ukuran
aras di STAPS Sandakan
TAHUN
1993
STESEN
-
T.PIAWAI (D)
-
T.PIAWAI (L)
-
1994
21/10/93
1995
1996
1997
03/05/94
08/12/94
08/06/95
09/12/95
12/06/96
-
15/06/97
1.531
1.530
1.530
1.530
1.530
1.530
-
1.531
10/12/97
1.530
1.486
1.486
1.486
1.486
1.485
1.485
-
1.487
1.487
SS1
-
1.524
1.525
1.524
1.525
1.524
1.524
-
1.525
1.525
TIDE POLE
-
1.577
1.579
1.577
1.579
1.578
1.584
-
1.586
1.586
BM77
-
1.028
1.027
-
1.030
1.032
SS2
-
1.216
1.216
-
1.214
1.218
1.218
1.217
1.215
1.216
BM71
-
1.026
1.024
1.022
1.020
1.023
1.022
-
1.020
1.024
SS4
-
1.503
1.499
1.498
1.494
1.499
1.498
-
1.500
1.498
SS5
-
1.707
1.703
1.703
1.699
1.704
1.700
-
1.703
1.703
SS6
-
1.743
1.738
1.737
1.734
1.737
1.735
-
1.735
BM0060
-
-
-
-
-
-
-
-
SS0001
-
-
-
-
-
1.183
1.181
-
SS3
-
-
-
-
-
-
-
-
Jadual A.3: Sambungan
TAHUN
STESEN
1998
19/07/98
1999
-
30/06/99
2000
16/11/99
2001
04/08/00 30/11/00
30/06/01
25/11/01
T.PIAWAI (D)
1.531
-
1.532
1.533
1.530
1.528
1.531
1.530
T.PIAWAI (L)
1.486
-
1.487
1.489
1.486
1.484
1.488
1.487
SS1
1.524
-
1.525
1.527
1.523
-
-
-
TIDE POLE
1.587
-
1.581
1.584
1.579
1.583
1.569
1.569
1.213
1.215
BM77
1.027
-
1.028
1.031
1.026
1.024
SS2
1.215
-
1.215
1.217
1.213
1.210
1.028
BM71
1.022
-
1.023
1.024
1.020
1.018
1.020
1.021
SS4
1.496
-
1.495
1.496
1.493
1.491
1.492
1.494
SS5
1.700
-
1.698
1.702
1.695
1.697
1.698
1.701
1.734
1.459
SS6
-
-
1.736
1.737
1.734
1.732
BM0060
-
-
-
-
1.076
1.074
SS0001
-
-
-
-
-
-
1.042
-
SS3
-
-
1.982
1.985
1.980
-
-
-
2.359
1.183
-
1.737
1.182
-
204
TP (D)
2.50
TP (L)
SS1
TIDE P OLE
BezaTinggi (m)
2.00
B M 77
SS2
B M 71
1.50
SS4
SS5
1.00
SS6
B M 0060
SS0001
0.50
SS3
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0.00
Tahun
Rajah A.3:
Perubahan tinggi Titik Asas TAPS berbanding
Tanda Aras TAPS hasil ukuran aras di STAPS
Sandakan
Jadual A.4: Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dengan Tanda Aras TAPS hasil ukuran
aras di STAPS Lahad Datu
TAHUN
1995
STESEN
-
T.PIAWAI
-
1996
13/12/
95
13/06/96
1.299
1.297
1997
1998
1999
-
18/06/97
13/12/97
20/07/98
-
-
1.299
1.298
1.297
-
25/02/99
1.298
-
LDU1
-
1.768
1.765
-
1.765
1.765
1.765
-
1.766
-
TIDE POLE
-
1.749
1.747
-
1.773
1.773
1.773
-
1.771
-
M311001
-
2.084
2.088
-
2.093
2.091
2.097
-
2.097
-
LDU2
-
2.248
2.249
-
2.257
2.255
2.260
-
2.261
-
LDU3
-
2.028
2.028
-
2.035
2.032
2.036
-
2.035
-
LDU4
-
1.815
1.814
-
1.821
1.817
1.820
-
1.820
LDU5
-
2.227
2.216
-
2.221
2.218
-
-
M311003
-
2.117
2.106
-
2.111
2.107
2.109
-
Jadual A.4: Sambungan
TAHUN
STESEN
2000
07/06/00
2001
04/12/
00
28/06/01 23/11/01
T.PIAWAI
1.299
1.298
1.299
1.299
LDU1
1.765
1.764
1.764
1.761
TIDE POLE
1.767
1.763
1.763
1.765
M311001
2.093
2.092
2.091
2.094
LDU2
2.258
2.257
2.256
2.262
LDU3
2.035
2.034
2.032
2.037
LDU4
1.818
1.816
1.814
1.819
LDU5
-
M311003
2.110
2.106
-
-
2.107
2.112
-
-
2.108
-
205
2.50
T.P IA WA I
LDU1
BezaTinggi (m)
2.00
TIDE P OLE
B M 311001
LDU2
1.50
LDU3
LDU4
LDU5
1.00
B M 311003
0.50
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0.00
Tahun
Rajah A.4:
Perubahan tinggi Titik Asas TAPS berbanding
Tanda Aras TAPS hasil ukuran aras di STAPS
Lahad Datu
Jadual A.5: Nilai beza tinggi di antara Titik Asas TAPS dengan Tanda Aras TAPS hasil
ukuran aras di STAPS Tawau
TAHUN
STESEN
1989
13/03/89
1990
1991
1992
1993
-
10/04/90
-
03/05/91
02/08/91
11/10/91
-
T.PIAWAI (D)
0.942
-
0.941
-
0.940
0.940
0.938
-
T.PIAWAI (L)
-
-
-
-
-
-
-
-
TIDE POLE
1.396
-
1.393
-
1.393
1.398
1.395
BM5113
0.888
-
0.882
-
0.882
0.882
BM5114
1.649
-
1.654
-
1.658
1.647
BM5115
1.999
-
2.008
-
2.023
BM5116
1.814
-
-
-
BM5117
-
-
-
BM BELFRY
2.017
-
2.019
24/08/93
-
1.168
-
-
1.628
-
0.880
-
1.118
-
1.653
-
1.880
-
2.028
2.028
-
2.280
-
1.827
1.817
1.823
-
2.057
-
1.581
1.570
1.576
-
-
2.047
2.007
2.019
-
-
-
-
-
2.246
-
Jadual A.5: Sambungan
TAHUN
STESEN
1994
30/04/94
1995
10/12/
94
12/06/95 11/12/95
1.166
1.173
1997
1998
13/06/96
-
15/06/97
15/12/97
1.172
-
1.174
1.173
21/07/98
1.174
-
T.PIAWAI (D)
1.164
T.PIAWAI (L)
-
-
1.360
1.358
-
1.360
1.359
1.357
-
TIDE POLE
1.620
1.622
1.626
1.817
1.816
-
1.572
1.571
1.572
-
BM5113
1.114
1.115
1.117
1.308
1.307
-
1.309
1.308
1.306
-
BM5114
1.874
1.870
1.880
2.071
2.066
-
2.075
2.071
2.066
-
BM5115
2.279
2.288
2.292
2.486
2.484
-
2.493
2.494
2.502
-
BM5116
2.051
2.055
2.061
2.258
2.248
-
2.259
2.257
2.252
-
-
1.166
1996
-
BM5117
1.814
1.819
1.827
2.020
2.012
-
2.023
2.021
2.017
-
BM BELFRY
2.241
2.241
2.248
2.436
2.432
-
2.444
2.441
2.439
-
206
Jadual A.5: Sambungan
TAHUN
1999
STESEN
07/08/99
2000
21/11/
99
01/08/00 02/12/00
2001
28/06/01
21/11/01
T.PIAWAI (D)
1.174
1.174
1.174
1.172
1.173
1.174
T.PIAWAI (L)
1.362
1.361
1.358
1.357
1.359
1.360
TIDE POLE
1.572
1.571
1.573
1.568
1.569
1.569
BM5113
1.311
1.312
1.311
1.307
1.308
1.308
BM5114
2.072
2.075
2.077
2.074
2.075
2.073
BM5115
2.502
2.505
2.506
2.503
2.507
2.509
BM5116
2.260
2.261
2.264
2.262
2.261
2.261
BM5117
2.024
2.025
2.028
2.026
2.025
2.025
BM BELFRY
2.438
2.443
2.444
2.442
2.441
2.440
3.00
T.P IA WA I(D)
T.P IA WA I(L)
TIDE P OLE
B M 5113
2.00
B M 5114
B M 5115
1.50
B M 5116
B M 5117
B M B ELFRY
1.00
0.50
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
0.00
1989
BezaTinggi (m)
2.50
Tahun
Rajah A.5:
Perubahan tinggi Titik Asas TAPS berbanding
Tanda Aras TAPS hasil ukuran aras di STAPS
Tawau
207
LAMPIRAN B1
JUPEM-ARS-SENARAI SEMAK
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA
SEKSYEN : …………………………
SENARAI SEMAK BAHAN KERJALUAR
ARAS JITU / ARAS KEDUA* BERDIGIT
No. Fail
: …………………………………………
Tajuk Projek : …………………………………………
Laluan
: …………………………………………
Bersama Arahan Ukur ini disertakan :Bil
Rujukan
Perkara
1.
JUPEM-ARS-AU
Arahan Ukur Aras Jitu/Kedua* Berdigit
(Pindaan 2/2002)
2.
JUPEM-ARS-PK2/98 Pekeliling Teknikal Pengarah Ukur Topografi
Sabah Bil.2/1998 (Pindaan 1/2002),
3.
JUPEM-ARS-L1
Ringkasan Huraian
4.
JUPEM-ARS-D1
Maklumat Tanda Aras
5.
JUPEM-ARS-L3
Laporan Siasatan Tanda Aras
6.
JUPEM-ARS-L4
Borang Laporan Kerjaluar
7.
JUPEM-ARS-B1
Borang Harian dan Ringkasan Kerjaluar
8.
JUPEM-ARS-B2
Borang Hitungan Aras Sementara/Muktamad
9.
JUPEM-ARS-B3
Borang Ujian Alat Aras
10.
JUPEM-ARS-B4
Borang Pertanyaan Kerjaluar
11.
JUPEM-ARS-S1
Surat Permohonan Membina Tanda Aras
12.
JUPEM-ARS-S2
Surat Maklumbalas Tuan Tanah
13.
JUPEM-ARS-R1
Speksifikasi BM
14.
JUPEM-ARS-R2
Speksifikasi SBM
15.
JUPEM-ARS-R3
Speksifikasi Alat Penukul Paip BM/SBM
16.
Peta Kedudukan Tanda Aras
17.
Maklumat Tanda Aras
18.
19.
Nota * Potong yang mana tak berkaitan
Catatan
208
JUPEM-ARS-D1
LAMPIRAN B2
RK/ARS/
(
)
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA
MAKLUMAT TANDA ARAS
NEGERI : ………………………..
NO. BATU ARAS :
KELAS UKURAN :
LAT :
HURAIAN :
KETINGGIAN :
KOD LALUAN :
LONG :
meter
DATUM :
DAERAH :
NO. J. K. : ARS
/
CATATAN :
U
GAMBARAJAH
Tanpa Skala
FOTO
Diluluskan oleh :
(
)
Pengarah Ukur Topografi Sabah
209
LAMPIRAN B3
JUPEM-ARS-L3
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN
NEGERI:SABAH……………
…
LAPORAN SIASATAN TANDA ARAS
Failkerja :
PUTS
Ukuran Aras Jitu/Ke-Dua*
Laluan :
Dari BM No.
Bil
No. Tanda
Ukur
Ke BM No.
Keadaan Tanda Ukur
Baik
Rosak
Bersih
Kawasan
Pancang
/Cat
No. Tanda
Baru
Catatan
Hilang
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Nota : * Tandakan 3 pada petak berkenaan sekiranya telah diambil tindakan
Sebarang perubahan perlu disertakan dalam borang JUPEM-ARS-L2
Ahli-ahli Pasukan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Tarikh Siasatan
Disediakan oleh
(Nama dan Tandatangan)
Nota * Potong yang mana tak berkaitan
Tarikh
Disahkan oleh
(Nama dan Tandatangan)
Tarikh
210
LAMPIRAN B4
JUPEM-ARS-L4
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA
NEGERI: SABAH
LAPORAN KERJALUAR
UKURAN ARAS JITU
: PUTS 21/2000/18
A
Failkerja
B
Buku Kerjaluar/Disket
Yang berkaitan
Laluan/Kawasan :LANGKON - MATUNGGONG
:
: 6 Orang
Pekerja
Tempoh Kerjaluar : Mula 10.04.2002
Tamat : 25.04.2002
C
Lengkapkan Bahagian C1 Bagi Ukur Aras atau Bahagian C2 bagi Ukuran Titik Kawal atau Trabas Piawai atau cerapan
SBM
C1
2
Jumlah tanda aras yang terlibat
BM
27
BM JTUS
Stn GPS
TBM
2
1
2
Trig
BM(Sarawak)
Datum Permulaan dan tutup Kerjaluar
D
SBM 39 – SBM 2
E
F
Tikaian : (Rujuk Lampiran)
Masalah Kerjaluar
Hujan
G
Ulasan/Catatan (Kemajuan kerjaluar : siap sepenuh/siap sebahagian/ditangguh dan sebagainya)
Siap Sepenuhnya.
Disediakan oleh
(Nama dan Tandatangan)
VICTOR NASIR
Tarikh
Disahkan oleh
(Nama dan Tandatangan)
Tarikh
211
LAMPIRAN B5
JUPEM-ARS-B1
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA
NEGERI: SABAH
UKURAN ARAS JITU/KEDUA*
BORANG HARIAN DAN RINGKASAN KERJALUAR
(BERDIGIT / KONVENSIONAL)*
Failkerja :
PUTS 21/ 2000/18
Laluan :
KOTA BELUD – KUDAT (SBM39 – SBM 2)
No. Tanda Aras Mula
Tarikh
Ukuran Aras Jitu/Ke-Dua
SBM 39
Laluan BM/SBM
No. Tanda Aras Akhir
Beza Tinggi
Limit
Tikaian
± 0.003√K
/ ± 0.012√K
(K dalam
Km)
Purata
Bezatinggi
(m)
Purata
Jarak
(km)
Jumlah
Stn
Catatan
0.00026
0.0026
+0.29102
0.7555
14
2110074
IALAH SK
0075(Langko
n1>raw)
0.0011
0.0024
+1.03217
0.6453
12
2110074
IALAH SK
0075(Langko
n1.Raw)
0.0008
0.003
+2.80303
1.0210
18
Langkon
2.Raw
0.00047
0.003
+1.90068
1.0222
20
Langkon
2.Raw
0.0008
0.0024
+1.08073
0.6650
14
Langkon
2.Raw
0.0017
0.0029
-4.12515
0.9194
18
Langkon
2.Raw
0.00033
0.0025
-0.37709
0.7127
14
Langkon
2.Raw
0.00063
0.0017
+2.68761
0.3336
8
Langkon
2.Raw
0.00005
0.00089
+1.61957
0.0887
2
Langkon
2.Raw
0.0031
0.0034
-5.85273
1.2733
24
Langkon
3.Raw
0.00091
0.0021
+4.26732
0.5160
10
Langkon
3.Raw
Selisih
Jarak
K (km)
10.04.02
Dari
Ke
SBM39
SK 0075
Pergi (I)
0.7556
10.04.02
SK 0075
SBM39
0.7554
10.04.02
SK 0075
SK 0074
0.6460
10.04.02
SK 0074
SK 0075
0.6445
11.04.02
SK 0074
SA 0890
1.0209
11.04.02
SA 0890
SK 0074
1.0210
11.04.02
SA 0890
SK 0072
1.0223
11.04.02
SK 0072
SA 0890
1.0221
12.04.02
SK 0072
SK 0071
0.6652
12.04.02
SK 0071
SK 0072
0.6647
12.04.02
SK 0071
SK 0070
0.9195
12.04.02
SK 0070
SK 0071
0.9193
13.04.02
SK 0070
BM222014
0.7126
13.04.02
BM222014
SK 0070
0.7128
13.04.02
BM222014
SK 0069
0.3338
13.04.02
13.04.02
SK 0069
BM222014
0.3334
SK 0069
Mon. GPS
0.0888
13.04.02
Mon. GPS
14.04.02
SK 0069
0.0886
Mon. GPS
SK 0068
1.2727
14.04.02
SK 0068
Mon. GPS
1.2738
14.04.02
SK 0068
BM222015
0.5209
BM222015
14.04.02
SK 0068
Diukur oleh
Balik (II)
(I-II)
+0.29089
-0.29115
+1.03274
-1.03160
+2.80343
-2.80262
+1.90091
-1.90044
+1.08113
-1.08032
-4.12431
+4.12598
-0.37692
+0.37725
+2.68792
-2.68729
+1.61955
-1.61958
-5.85120
+5.85426
+4.26777
-4.26686
0.5111
PUTS 21/2000/18
VICTOR NASIR
VICTOR NASIR
Fail Ukur
SBM 02
Nama fail komputer
Tarikh ukuran
Mula
10.04.2002
Siap
25.04.02
Tarikh hitung
Mula
10.04.2002
Siap
28.05.02
Disemak oleh
Tarikh semak
Mula
Disahkan oleh
No. Rekod Huraian Aras
Dihitung oleh
DATUM
Kelas Ukuran
MSL 1997
JITU
Siap
No. BKL
No. Disket
Nota * Potong yang mana tak berkaitan
No. Jilid
Kiraan
212
LAMPIRAN B6
JUPEM-ARS-B2
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA
NEGERI : …………………
UKURAN ARAS KELAS : JITU/KEDUA
BORANG HITUNGAN ARAS SEMENTARA/MUKTAMAD
Laluan
Dari BM No.
Bil
ke BM No.
DARI
BM
ARAS LARAS
KE BM
BEZA
TINGGI
sh
(M)
(M)
(M)
Muka surat
PELARASAN
ARAS LARAS
(M)
MUKTAMAD(M)
PURATA
JARAK
SEMENTARA/
RUJUKAN
CATATAN
(KM)
Fail Ukur
Nama fail komputer
Diukur oleh
Tarikh ukuran Mula
Siap
Dihitung oleh
Tarikh hitung
Mula
Siap
Disemak oleh
Tarikh semak
Mula
Siap
Disahkan oleh
No. Rekod Huraian Aras
DATUM
MSL 1997
No. BKL
Kelas Ukuran
KEDUA/JITU
No. Disket
Nota * Potong yang mana tak berkaitan
No. Jilid Kiraan
213
LAMPIRAN B7
JUPEM-ARS-B3
(Pind. 1-2003)
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA
BORANG KALIBRASI ALAT ARAS
KAEDAH UJIAN DUA PIKET
(Rujuk panduan di Annex A berkembar)
Model Alat Aras :
No. Siri Jabatan/Pembuat :
Sebelum Projek Ukuran
Selepas Projek Ukuran
Kedudukan
Bacaan
Bacaan
Perbezaan Pugak
Kedudukan
Bacaan
Bacaan
Perbezaan Pugak
Alat Aras
Setaf A
Setaf B
( a - b)
Alat Aras
Setaf A
Setaf B
( a - b)
Titik C
(di antara 2
setaf)
a1
b1
( a1 -
a1
b1
( a1 - b 1 ) ..(1)
=
=
=
Titik C
(di antara 2
setaf)
=
=
=
a2
b2
( a2 -
a2
b2
( a2 -
=
=
=
=
=
=
Titik D
(di sebelah 1
setaf)
Selisih Kolimantan
b1 ) ..(1)
b2 ) ..(2)
(1) - (2)
2
=
Titik D
(di sebelah 1
setaf)
Selisih Kolimantan
Nama Pengukur: …………………………..
Nama Pengukur: …………………………..
Tarikh Ujian: ………………………………
Tarikh Ujian: ………………………………
Disahkan oleh: …………………………….
(KPPUT/PPUT Wilayah)
Disahkan oleh: …………………………….
(KPPUT/PPUT Wilayah)
Nota : - Ujian Alat Aras perlu di buat sebelum dan selepas sesuatu Projek Pengukuran
Jitu/Kedua
- Atau bagi kerja yang berpanjangan ia perlu dibuat setiap 3 bulan
b2 ) ..(2)
(1) - (2)
2
=
Aras
214
Annex A
PANDUAN KALIBRASI ALAT ARAS DENGAN KAEDAH UJIAN DUA PIKET (TWO PEG TEST)
1)
2)
Sila lihat gambarajah berkembar :a)
Pasangkan dan araskan alat di titik C (titik tengah antara piket A dan piket B) dan satu titik D atas
garisan AB dipanjangkan, di mana AC = CB = BD ≈ 50 meter.
b)
Dengan kedudukan setaf di piket A dan di piket B, baca aras a1 dan b1. Sekiranya alat aras berada di
tengah-tengah antara piket A dan piket B, a1 dan b1 = d, di mana d adalah perbezaan ketinggian
sebenar antara piket.
c)
Pasangkan dan araskan alat di titik D dan ambil bacaan aras a2 dan b2. Sekiranya alat aras dalam
keadaan baik. b2 + d = a2. Sekiranya ianya berbeza melebihi 0.0003 m, alat aras tersebut memerlukan
pembaikan.
Cara menjalankan ujian ke atas alat aras :a)
Sama kaedah seperti di (a), (b) dan (c) di atas
b)
Andaikan e sebagai selisih ketinggian
Semasa alat aras di titik C,
- Bacaan aras di piket A = a1
- Bacaan aras di piket B = b1
Semasa alat aras di titik D,
- Bacaan aras di piket A = a2 + 3e
- Bacaan aras di piket B = b2 +e
Perbezaan sebenar = ( bacaan benar di A) – (bacaan benar di B)
= a2 + 3e - b2 - e
Perbezaan sebenar juga adalah
= a2 - b2 + 2e
…………….. (1)
= a1 - b1
……….…….(2)
(1) = (2)
a1 - b1 = a2 -b2 + 2e
e = [( a1 - b1 ) - ( a2 - b2)] / 2
e < 0.0003 m
KAEDAH UJIAN DUA PIKET
a2
3
b
e
a1 e
e b
B
C
A
Jarak AC = CB = BD ≈
D
215
LAMPIRAN B8
JUPEM-ARS-B4
Borang PPN 119
JUR 58
Pertanyaan Kerjaluar
Bil.
Tarikh
JUR.
Pengukur
Jenis Kerja
Pasukan
Pertanyaan
Jawapan Pengukur
216
LAMPIRAN B9
JUPEM-ARS-S1
Rujukan Tuan
Rujukan Kami
Tarikh
:
:
:
Kepada Sesiapa Yang Berkenaan
…………………………….
…………………………….
…………………………….
…………………………….
Tuan,
PERMOHONAN MEMBINA TANDA UKUR DAN MENJALANKAN UKURAN
UNTUK AKTIVITI PEMETAAN NEGERI SABAH DAN WILAYAH PERSEKUTUAN
LABUAN.
Adalah saya dengan segala hormatnya diarah merujuk perkara tersebut di atas.
Sukacita memaklumkan bahawa pihak Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia
(Cawangan Sabah) sedang giat menjalankan pengukuran untuk menerbitkan peta-peta
bagi seluruh Negeri Sabah dan Wilayah Persekutuan Labuan untuk tujuan
perancangan dan pembangunan negara. Kawasan pihak tuan telah dipilih untuk tapak
pembinaan tanda ukur dan terlibat dengan pengukuran bagi maksud berkenaan.
2.
Sehubungan dengan ini, sukacita saya berharap pihak tuan dapat memberikan
kebenaran kepada pasukan ukur jabatan ini memasuki serta membina
tanda ukur/menjalankan ukuran di kawasan tuan. Penandaan (penanaman) tanda ukur
ini adalah semata-mata bertujuan untuk menerbitkan peta-peta bagi seluruh Negeri
Sabah dan Wilayah Persekutuan Labuan. Kedudukan tanda ukur yang terlibat adalah
sebagaimana yang telah dimaklumkan oleh pegawai kerjaluar.
3.
Segala kerjasama dan sumbangan pihak tuan di dalam perkara ini disusuli
dengan ucapan setinggi-tinggi terima kasih.
Sekian.
‘BERKHIDMAT UNTUK NEGARA’
Saya yang menurut perintah,
b/p Pengarah Ukur Topografi
Sabah.
217
LAMPIRAN B10
JUPEM-ARS-S2
(Nama dan Alamat Tuan Tanah)
No K.P.: ……………………………….
(jika ada)
Tarikh :
Pengarah Ukur Topografi Sabah
Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia
(Cawangan Sabah),Tingkat 3, Blok B,
Bangunan KWSP, Jalan Karamunsing,
88840, Kota Kinabalu, Sabah
Tuan,
KEBENARAN MEMBINA TANDA UKUR DAN MENJALANKAN UKURAN UNTUK
AKTIVITI PEMETAAN NEGERI SABAH DAN WILAYAH PERSEKUTUAN
LABUAN.
Adalah saya dengan segala hormatnya diarah merujuk kepada surat tuan, rujukan.
.
bertarikh .
mengenai perkara tersebut di atas.
2.
Sukacita saya memberikan kebenaran kepada pihak pasukan ukur jabatan tuan
untuk membina tanda ukur berkedudukan seperti gambarajah yang dilampirkan dan
seterusnya menjalankan ukuran untuk kerja-kerja pemetaan di kawasan/tanah saya
demi kepentingan negara.
Sekian, terima kasih.
Yang benar,
…………………………………
(
)
UNTUK KEGUNAAN JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA (CAWANGAN SABAH)
KU(SM),
Tindakan Dokumentasi :
Diedarkan surat ini untuk tindakan dokumentasi.
Surat didokumentasikan pada…………
………………………………….
Tandatangan & Cop PPUT(G)
………………………………
Tandatangan Ketua Unit (SM)
218
LAMPIRAN B11
JUPEM-ARS-R1
SPESIFIKASI
TANDA ARAS PERANTARAAN
120mm
600mm
PANDANGAN ATAS
SPEKSIFIKASI “BRASS BOLT”
TANDA ARAS
100 mm
Ø 25 mm
300 mm
7 mm
45 mm
Ø 7 mm
600 mm
23 mm
200 mm
Ø 7 mm
35 mm
1400 mm
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN
MALAYSIA
TANDA ARAS
SA 1234
300 mm
150 mm
500 mm
115 mm
JENIS HURUF ARIAL
SAIZ 24
60 mm
150 mm
LUBANG
Ø 25 mm
40 mm
115 mm
LUBANG
Ø 25 mm
100 mm
100 mm
BUTIRAN DI ATAS PLET ALUMINIUM
PERMUKAAN BAHAGIAN ATAS
TANDA ARAS
2 mm
150 mm
150 mm
370 mm
“G.I. PIPE” Ø 50 mm
PANJANG 1400 mm
220 mm
100 mm
Ø 12 mm
300 mm
70 mm
PANDANGAN SISI
25 mm
219
LAMPIRAN B12
JUPEM-ARS-R2
SPESIFIKASI
TANDA ARAS UTAMA
Iron plate
300 mm
160 mm
100 mm
Iron bolt
150 mm
Ground Level
Lub
ang
Air
1 Cubic yard of concrete
820 mm
Brass plug
with cover
“G.I.PIPE JENIS C”
Ø 50 mm PANJANG
1800 mm
1400 mm
920 mm
SPESIFIKASI “BRASS BOLT”
“STANDARD BENCH MARK”
REMOVE
COVER
Perlu dipusing
19.0 mm
19.0 mm
63.5 mm
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN
MALAYSIA
SBM No. …...
127 mm
19.0 mm
Iron
Cover
Plate
500 mm
8.7 mm
57.2 mm
500 mm
50.8 mm
14.3 mm
Cover to fit loose
30.2 mm
19.0 mm
19.0 mm
45 knurt
22.2 mm
BRASS COVER
220
LAMPIRAN C1
JABATAN TANAH DAN UKUR SABAH
RECORD OF BENCH MARK
BENCH MARK No. 201003
ORDER: 2nd
CO-ORDINATES N. 32,96070 Links
E. 35,23540 Links
GEOCODE: 3293526305
LOCATION: Kota Kinabalu Town
FIELD BOOK REF.
LEVELLED BY:
Note:
HEIGHT AMSL: 9.205 feet
The First Digit of the Bench Mark reference is ORDER OF ACCURACY
The Second & Third Digits are District reference numbers.
The last 3 digits are the serial numbers.
STD. SHT. REF: 79-N-9-f
DATE:
Scale 1 chain to an inch
221
LAMPIRAN C2
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA (CAWANGAN SABAH)
JILID KIRAAN UKURAN ARAS JITU
LALUAN :
BIL
TUARAN KE KOTA BELUD
STESEN
BEZA
ARAS
DARI - KE
TINGGI
LARAS
(M)
(M)
PELARASAN
RUJUKAN
JARAK
BK/JK/DLL
MUKTAMAD
(M)
SBM 05
ARAS LARAS
(M)
(KM)
8.87521
JK ARS1/56
SA 0062
1.01306
9.88827
0.90
Semakan JK ARS1/56(Bil. 39)
SA 0061
-2.90387
6.98440
1.09
Semakan JK ARS1/56(Bil. 38)
SA 0025
-1.80478
5.17962
1.02
Semakan JK ARS1/56(Bil. 37)
1
SA 0832
-0.01732
5.16230
1.16
2
SA 0833
-0.41135
4.75095
0.60
3
SA 0834
-0.09667
4.65428
0.91
4
SA 0053
1.18067
5.83495
0.97
5
SA 0054
1.69889
7.53384
0.64
6
SA 0055
-1.17566
6.35818
0.79
7
SBM 35
-0.06596
6.29222
0.16
8
SA 0835
1.88977
8.18199
1.00
9
SA 0836
-4.17360
4.00839
1.02
10
SA 0837
-0.60366
3.40473
1.02
11
SA 0838
-0.33045
3.07428
1.13
12
SA 0839
5.38699
8.46127
0.95
13
SA 0840
-5.67004
2.79123
0.96
14
SA 0841
3.45189
6.24312
1.03
15
SA 0842
-1.18562
5.05750
1.04
16
SA 0858
-0.56923
4.48827
0.95
17
SA 0859
1.43801
5.92628
1.03
18
SA 0860
-1.25661
4.66967
1.13
19
SA 0861
2.12504
6.79471
1.02
20
SA 0862
-3.08072
3.71399
0.96
21
SA 0863
15.80591
19.51990
0.98
22
SA 0864
-12.94400
6.57590
0.66
23
SA 0865
-1.53773
5.03817
0.86
24
SA 0323
-1.25857
3.77960
0.56
25
SA 0324
2.50825
6.28785
1.06
26
SBM 37
13.58283
19.87068
0.55
27
SA 0866
41.81076
61.68144
0.91
28
SA 0867
9.69709
71.37853
0.71
29
SA 0868
35.66411
107.04264
0.64
30
SA 0869
19.14142
126.18406
1.08
31
SA 0870
63.78299
189.96705
0.71
32
SA 0871
-64.03329
125.93376
0.74
JUMLAH (KECIL)
117.05855
30.94
No. Fail Ukur :
PUTS 21/00/13,15 & 21/01/06
No. Rekod Huraian Aras :
Diukur oleh :
Faizal Kulian
Tarikh :
12.04.2000
Dihitung oleh :
Safeie bin Hashim
Tarikh :
01.03.2001
Disemak oleh :
Victor Primus
Tarikh :
02.04.2001
Disahkan :
(
Penolong Pengarah Ukur (Geodesi)
Tarikh :
)
No. J.K. :
ARS1
111
222
LAMPIRAN C3
RK/ARS/
5
( 131 )
JABATAN UKUR DAN PEMETAAN MALAYSIA
MAKLUMAT TANDA ARAS
NEGERI SABAH
NO. BATU ARAS :
SBM 02
KETINGGIAN : 57.763 meter
DATUM :
MSL 1997
KELAS UKURAN :
KEDUA
KOD LALUAN : KBKUD – A1
DAERAH : K. Marudu
LAT :
06º 45’ 07”
(WGS 84)
LONG :
116º 43’ 02”
(WGS 84)
NO. J. K. : ARS1
118
HURAIAN :
Terletak di sebelah kanan jalan, di Km. 42, Jalan dari Kudat ke Kota Marudu. 15 meter dari
perhentian bas dan di dalam kawasan berpagar Stesen Pertanian Matunggong.
CATATAN :
GAMBARAJAH
U
Dari Kudat
Tanpa Skala
Perhentian Bas
KM 42,
Kudat
Kg. Pinawantai
15 m
SBM 02
5m
Stesen
Pertanian
Matunggong
Ke Kota Marudu
FOTO
Diluluskan oleh :
(
)
Pengarah Ukur Topografi Sabah
223
LAMPIRAN C4
JUPEM-ARS-L1
JAB ATAN UKUR D AN PEM ETAAN M ALAYSIA
NEGERI: SAB AH
RING K AS AN HUR AIAN LO K ASI T AN D A AR AS
Failkerja : PUTS 21/2000/18
Laluan : LANGKON - MATUNGGONG
Buku Kerjaluar/Disket yang Berkaitan* :
BM
SBM
BM
JTUS
MON.
GPS
TBM
Jumlah tanda aras lama yang terlibat
23
2
2
1
2
Jumlah tanda aras baru yang terlibat
4
Bil
No. Ruj.
SBM/BM
1.
SBM 39
Terletak di sebelah kiri jalan dari kota Belud – Langkon. Berada 18 meter
dari jalanraya. Jarak dari pekan Kota Belud ialah 46.6 kilometer. Lokasisimpang tiga Kota marudu/Kota kinabalu/Kudat.
2.
Sk 0075
Terletak di sebelah kanan jalan dari kota Belud ke Kudat. Berada 17 meter
dari jalanraya. Jarak dari Pekan Kota Belud ialah 47.4 kilometer. Lokasi –
Kg. Poka, Langkon.
3.
SK 0074
Terletak di sebelah kiri jalan Kota Belud – Kudat. Berada 17 meter dari
jalanraya.Jarak dari pekan kota Belud ialah 48 Km. Berhampiran dengan
penanda Kilometer Kudat 69KM/K. Marudu 11Km.
4.
SA 0890
Terletak di sebelah kiri jalan Kota Belud - Kudat. Berada 15 meter dari
jalanraya. Jarak dari Pekan Kota Belud ialah 49 Kilometer. Berhampiran
dengan penenda kilometer Kudat 68Km/K. Marudu 12Km. Lokasi-Kg.
Mangin, Langkon.
5.
SK 0072
Terletak di sebelah kanan jalan dari Kota Belud ke Kudat. Berada 15 meter
dari jalanraya. Jarak dari pekan Kota Belud ialah 50.5 Km. Lokasi – Kg.
Bengkongan, Langkon.
Keterangan Kedudukan Tanda Aras
Disediakan oleh
(Nama dan Tandatangan)
Tarikh
Victor Nasir
Nota * Potong yang mana tak berkaitan
Disahkan oleh
(Nama dan Tandatangan)
Aras Laras
Sementara /
Muktamad (m)
Tarikh
224
LAMPIRAN D
********************************************************************
* Aturcara komputer ini adalah untuk mendefinisikan kod-kod tanda *
* ukur dalam laluan ukur aras jitu bagi fail data .LEV yang telah *
* diproses menggunakan perisian Delta LevNet kepada Rujukan
*
* sebenar berdasarkan arahan yang sedang berkuatkuasa.
*
*
Dikemaskini sehingga 10/4/2002 - anual aziz (utm, jb)
*
*
Dikemaskini untuk menyusun sektor pergi-balik Tanda Aras
*
* - 11/4/2002
*
*
*
*
Dikemaskini semula dari program sect_bm pada 9/6/2002
*
*
*
*
Updated to output in Delta LevNet or Delfy format 1/11/02
*
*
Kemaskini terakhir - 22/4/2004 - anual
*
**********************************ooooooo***************************
PROGRAM BMKod
! Versi 1.1
1/11/2002
character*80 input,infile,output,outfile,errmsg
character var1(10)*8,var2(10)*6,var3(10)*7,var4(10)*6
character*255 title(10)
character kodjD(2500),kodjK(2500) ! Itest
CHARACTER var5(10)*2,var6(10)*2,status(1500)*3 ! tanda1(50)
character*7 kstnD(2500), kstnK(2500) ! Define kodstn dari dan
ke length
character*30 JenisD(2500), JenisK(2500)!,JenisD2(500)
character*7 stnD(2500),stnK(2500) !,stnD2(500),stnK2(500)
Real DtH(2500),Jk(2500),MO(2500) !,DtH2(500),Jk2(500),MO2(500)
integer CC(2500) !,CC2(500),jcheck,baris(500)
print*,'*******************CGGS,FKSG,UTM*********************'
print*,'* PROGRAM BMKod versi 1.1 - 01/01/2003
*'
print*,'* Mendefinisikan Rujukan Stesen Ukuran Aras
*'
print*,'* berdasarkan Lampiran A Pek. Teknikal PUT Sabah
*'
print*,'* Bil.2/1997 yang berkuatkuasa mulai 31.10.2002
*'
print*,'******************ooooooooooooo**********************'
99
110
print*,'Masukkan Nama Fail Input - namafail.LEV'
read(*,'(a)')infile
write(input,110)infile
format(a40)
print*,input
open(1,file=input,status='old',iostat=ierr)
130
120
if(IERR.ne.0)then
write(errmsg,130)IERR
print*,errmsg
endif
Format(2x,I6,'- MAAF !! Fail Data Masih Belum Dibuka')
print*,'Masukkan Nama Fail Output - namafail.OUT'
read(*,'(a)')outfile
write(output,120)outfile
format(a40)
print*,output
open(2,file=output,status='unknown',iostat=ierr2)
225
131
100
30
400
if(IERR2.ne.0)then
write(errmsg,131)IERR2
print*,errmsg
endif
Format(2x,I6,'- MAAF !! Fail Output Tidak Dapat Dibuka')
i=0
i=i+1
if(i.ge.3)then
goto 10
elseif(i.eq.1)then
goto 20
else
ENDIF
read(1,30) var1(i),var2(i),var3(i),var4(i),var5(i),var6(i)
FORMAT(A11,A14,A14,A10,A4,A4)
WRITE(2,400) var1(i),var2(i),var3(i),var4(i),var5(i),var6(i)
FORMAT(3X,A8,8X,A6,7X,A7,4X,A6,2(2X,A2))
GOTO 100
20
READ(1,'(a)') title(i)
WRITE(2,'(a)') title(i)
GOTO 100
10
50
READ(1,50,END=200)kstnD(i),kstnK(i),DtH(i),Jk(i),MO(i),CC(i)
format(A14,8x,A7,2x,F10.5,2x,F6.2,F5.1,1x,I1)
if(kstnD(i).eq.'0000000'.or.kstnK(i).eq.'0000000')then
goto 200
endif
goto 100
200
***
n=i-1
Call Subroutine untuk kenalpasti jenis tanda ukur
Call KODJENIS(n,kstnD,kstnK,kodjD,kodjK,JenisD,JenisK,
+stnD,stnK)
Call ARGN(j,n,stnD,stnK,kodjD,kodjK,jenisD,DtH,Jk,MO,CC,
+status)
***
*
Output format selection (0=Delta LevNet; 1=WinDelfy)[ok!
1/11/2002 – K.Kinabalu]
Print*,' Pilih format output : 0 = Delta LevNet; 1 =
+WinDelfy'
Read(*,*)Iopsyen
if(Iopsyen.eq.0) then
goto 190
Else
goto 191
endif
***
190
Output format for Delta LevNet
Do m=3,j
226
60
70
if(kodjD(m).ne.'2')then
write(2,60)stnD(m),stnK(m),DtH(m),Jk(m),MO(m),CC(m),
+status(m),jenisD(m)
format(7x,A7,8x,A7,F12.5,F8.2,F5.1,I2,3x,a2,1x,A30)
else
write(2,70)stnD(m),stnK(m),DtH(m),Jk(m),MO(m),CC(m),
+status(m)
format(7x,A7,8x,A7,F12.5,F8.2,F5.1,I2,3x,a2)
endif
enddo
GOTO 999
***
191
61
71
999
Output format for WinDelfy
mCode =11
fCode =0.00000
Do m=3,j
if(kodjD(m).ne.'2')then
write(2,61)stnD(m),stnK(m),mCode,DtH(m),Jk(m),fCode,
+status(m),jenisD(m)
format(2(3x,A7),1x,I2,F10.5,F10.3,F8.5,3x,a2,1x,A30)
else
write(2,71)stnD(m),stnK(m),mCode,DtH(m),Jk(m),fCode,
+status(m)
format(2(3x,A7),1x,I2,F10.5,F10.3,F8.5,3x,a2)
endif
enddo
print*,'
--oo-- TAMAT & TERIMA KASIH --oo-- '
pause
END
***
***
***
***
Subroutine untuk mengenal kod huruf mula tanda aras
Kod Huruf Mula adalah berasaskan kepada Pek.Teknikal
PUTS Bil.2/1998 - Jabatan Ukur dan Pemetaan Negeri Sabah
Digunakan bersama dengan Function JENIS
Subroutine KODJENIS(n,kstnD,kstnK,kodjD,kodjK,JenisD,JenisK,
*stnD,stnK)
character*7
character*30
character
character*3
kstnD(n),kstnK(n),stnD(n),stnK(n)
JenisD(n),JenisK(n),surmark,jenis,refno
kodjD(n),kodjK(n),kodIDD(n)*2,kodIDK(n)*2
nostnD(n),nostnK(n),kodstn
do i=3,n
kodjD(i)=kstnD(i)(1:1)
jenisD(i) = Jenis(i,kodjD)
kodIDD(i)=kstnD(i)(2:3)
nostnD(i) = kodstn(i,kodjD,kodIDD)
stnD(i)=nostnD(i)//kstnD(i)(4:7)
kodjK(i)=kstnK(i)(1:1)
jenisK(i) = Jenis(i,kodjK)
kodIDK(i)=kstnK(i)(2:3)
227
nostnK(i) = kodstn(i,kodjK,kodIDK)
stnK(i)=nostnK(i)//kstnK(i)(4:7)
***
44
71
45
72
46
73
Define Jenis Tanda Ukur bagi kod 9 - Lain-lain.
if(kodjD(i).eq.'9')then
goto 44
elseif(kodjD(i).eq.'3'.or.kodjD(i).eq.'4'.or.kodjD(i).eq.'5'
*.or.
*kodjD(i).eq.'6'.or.kodjD(i).eq.'7'.or.kodjD(i).eq.'8')then
goto 45
else
goto 46
endif
Write(6,71)kstnD(i)
Format(' Input JENIS TANDA Stesen Dari(maks.30 digit) -',A8)
read(*,'(a)') surmark
jenisD(i)=surmark
Write(6,72)kstnD(i),JenisD(i)
Format(' Input NO. RUJUKAN Stesen Dari(maks.7 digit)-',A8,
*'-',A30)
read(*,'(a)') refno
stnD(i)=refno
if(kodjK(i).eq.'3'.or.kodjK(i).eq.'4'.or.kodjK(i).eq.'5'.or.
*kodjK(i).eq.'6'.or.kodjK(i).eq.'7'.or.kodjK(i).eq.'8'.or.
*kodjK(i).eq.'9')then
Write(6,73)kstnK(i)
Format(' Input NO. RUJUKAN Stesen Ke(maks.7 digit)-',A8)
read(*,'(a)') refno
stnK(i)=refno
endif
enddo
return
end
***
Subroutine argn(j,n,stnD,stnK,kodjD,kodjK,jenisD,DtH,
+Jk,MO,CC,status)
character status(500)*3
character
kodjD(500),kodjK(500),kodjD2(500),kodjK2(500)
character*30 JenisD(500),JenisD2(500)
character*7 stnD(500),stnK(500),stnD2(500),stnK2(500)
Real DtH(500),Jk(500),MO(500),DtH2(500),Jk2(500),MO2(500)
Integer CC(500),CC2(500),baris(500)
k=2
m=n-1
Do 300 i=3,m
330
if(baris(i).eq.'ok')then
goto 300
endif
k=k+1
stnD2(k)=stnD(i)
228
stnK2(k)=stnK(i)
kodjD2(k)=kodjD(i)
kodjK2(k)=kodjK(i)
jenisD2(k)=jenisD(i)
DtH2(k)=DtH(i)
Jk2(k)=Jk(i)
MO2(k)=MO(i)
CC2(k)=CC(i)
status(k)='FR'
Do 310 j=i+1,n
if(baris(j).eq.'ok')then
goto 310
endif
if(stnD(j).eq.stnD(i).and.stnK(j).eq.stnK(i))then
status(k+1)='FR'
goto 320
endif
if(stnD(j).eq.stnK(i).and.stnK(j).eq.stnD(i))then
status(k+1)='BR'
goto 320
else
goto 310
endif
320
k=k+1
stnD2(k)=stnD(j)
stnK2(k)=stnK(j)
kodjD2(k)=kodjD(j)
kodjK2(k)=kodjK(j)
jenisD2(k)=jenisD(j)
DtH2(k)=DtH(j)
Jk2(k)=Jk(j)
MO2(k)=MO(j)
CC2(k)=CC(j)
baris(j)='ok' ! define baris ke-j telah dipindahsusun
310
Continue
300
Continue
c*
Gelong untuk mengeluarkan cerapan bertanda CC = 0
j=2
Do 340 m=3,k
j=j+1
if(CC2(m).eq.0)then
j=j-1
goto 340
endif
stnD(j)=stnD2(m)
stnK(j)=stnK2(m)
kodjD(j)=kodjD2(m)
kodjK(j)=kodjK2(m)
jenisD(j)=jenisD2(m)
DtH(j)=DtH2(m)
Jk(j)=Jk2(m)
229
340
***
MO(j)=MO2(m)
CC(j)=CC2(m)
continue
Return
End
Fungsi untuk klasifikasi jenis tanda aras [ok! 9/6/2002 –
anual]
Function JENIS(i,kodjT)
character Jenis*30,kodjT(i)
if(kodjT(i).eq.'0') then
jenis= 'Tanda Aras JUPEM Swk'
elseif(kodjT(i).eq.'1') then
jenis= 'Tanda Aras Piawai'
elseif(kodjT(i).eq.'2') then
jenis= 'Tanda Aras JUPEM'
elseif(kodjT(i).eq.'3') then
jenis= 'Tanda Aras JTUS'
elseif(kodjT(i).eq.'4') then
jenis= 'Monumen GPS'
elseif(kodjT(i).eq.'5') then
jenis= 'Tanda Stesen Trig'
elseif(kodjT(i).eq.'6') then
jenis= 'Tanda Trabas Piawai'
elseif(kodjT(i).eq.'7') then
jenis= 'Tanda Sempadan Lot'
elseif(kodjT(i).eq.'8') then
jenis= 'Tanda Aras Sementara'
else
jenis= 'Lain-Lain'
endif
return
end
***
Fungsi untuk penjenisan tanda aras/ukur [ok! 9/6/2002 - anual]
Function kodstn(i,kodjT,kodID)
character kodjT(i),kodID(i)*2,kodstn*3
if(kodjT(i).eq.'1')then
kodstn = 'SBM'
elseif(kodjT(i).eq.'3')then
kodstn = 'M'
elseif(kodjT(i).eq.'4')then
kodstn = 'GP'
elseif(kodjT(i).eq.'8')then
kodstn = 'TBM'
elseif(kodjT(i).eq.'9')then
kodstn = 'XX'
elseif(kodID(i).eq.'11'.or.kodID(i).eq.'23'
*.or.kodID(i).eq.'32')then
kodstn = 'SA'
elseif(kodID(i).eq.'12') then
kodstn = 'SB'
elseif(kodID(i).eq.'13') then
kodstn = 'SK'
230
elseif(kodID(i).eq.'14')
kodstn = 'SU'
elseif(kodID(i).eq.'21')
kodstn = 'ST'
elseif(kodID(i).eq.'22')
kodstn = 'SD'
elseif(kodID(i).eq.'31')
kodstn = 'SS'
else
kodstn = 'JT'
endif
RETURN
END
then
then
then
then
231
LAMPIRAN E
Jadual E-1: Hasil ujian χ2 bagi selisih beza tinggi berpiawai laluan aras L01
Had Atas
(mm)
Had Bawah
(mm)
-3.010
-2.462
-1.915
-1.367
-0.819
-0.272
0.276
0.824
1.371
1.919
JUMLAH
-2.462
-1.915
-1.367
-0.819
-0.272
0.276
0.824
1.371
1.919
2.467
Kekerapan
Dicerap
oi
3
4
8
20
44
42
28
19
12
6
186
Peratus
Kemungkinan
%
0.56
2.10
5.85
12.15
18.82
21.76
18.77
12.09
5.81
2.08
100
Kekerapan
Normal
ei
1.05
3.91
10.88
22.59
35.00
40.46
34.92
22.49
10.81
3.88
186
(oi-ei)2/ei
0.86150
0.00195
0.76422
0.29745
2.31553
0.05828
1.37116
0.54195
0.13073
1.16165
7.53960
Jadual E-2: Hasil ujian χ2 bagi selisih beza tinggi berpiawai laluan aras L02
Had Atas
(mm)
Had Bawah
(mm)
-3.409
-2.880
-2.352
-1.823
-1.294
-0.766
-0.237
0.292
0.820
1.349
JUMLAH
-2.880
-2.352
-1.823
-1.294
-0.766
-0.237
0.292
0.820
1.349
1.878
Kekerapan
Dicerap
oi
1
1
8
12
16
27
43
34
20
16
178
Peratus
Kemungkinan
%
0.17
0.76
2.56
6.56
12.81
19.02
21.50
18.49
12.10
6.03
100
Kekerapan
Normal
ei
0.30
1.35
4.56
11.68
22.80
33.86
38.26
32.91
21.54
10.73
178
(oi-ei)2/ei
9.42588
1.35116
2.60513
0.00861
2.02759
1.38894
0.58606
0.03600
0.11048
2.58768
20.12751
Jadual E-3: Hasil ujian χ2 bagi selisih beza tinggi berpiawai laluan aras L03
Had Atas
(mm)
Had Bawah
(mm)
-3.395
-2.815
-2.234
-1.653
-1.073
-0.492
0.089
0.669
1.250
1.831
JUMLAH
-2.815
-2.234
-1.653
-1.073
-0.492
0.089
0.669
1.250
1.831
2.411
Kekerapan
Dicerap
oi
4
4
18
26
65
82
109
52
30
11
401
Peratus
Kemungkinan
%
0.21
1.04
3.67
9.34
17.11
22.58
21.48
14.72
7.27
2.58
100
Kekerapan
Normal
ei
0.85
4.17
14.72
37.44
68.60
90.56
86.14
59.03
29.14
10.36
401
(oi-ei)2/ei
11.69983
0.00657
0.73292
3.49397
0.18896
0.80946
6.06783
0.83705
0.02528
0.03930
23.90117
232
Jadual E-4: Hasil ujian χ2 bagi selisih beza tinggi berpiawai laluan aras L04
Had Atas
(mm)
Had Bawah
(mm)
-2.801
-2.294
-1.788
-1.281
-0.775
-0.268
0.239
0.745
1.252
1.759
JUMLAH
-2.294
-1.788
-1.281
-0.775
-0.268
0.239
0.745
1.252
1.759
2.265
Kekerapan
Dicerap
oi
6
5
11
34
34
51
50
30
22
5
248
Peratus
Kemungkinan
%
0.85
2.64
6.41
12.10
17.76
20.29
18.02
12.45
6.69
2.80
100
Kekerapan
Normal
ei
2.10
6.55
15.89
30.00
44.05
50.31
44.69
30.88
16.60
6.94
248
(oi-ei)2/ei
7.26007
0.36569
1.50599
0.53321
2.29246
0.00954
0.63075
0.02514
1.75877
0.54111
14.92272
Jadual E-5: Hasil ujian χ2 bagi selisih beza tinggi berpiawai laluan aras L05
Had Atas
(mm)
Had Bawah
(mm)
-2.981
-2.402
-1.823
-1.244
-0.666
-0.087
0.492
1.071
1.649
2.228
JUMLAH
-2.402
-1.823
-1.244
-0.666
-0.087
0.492
1.071
1.649
2.228
2.807
Kekerapan
Dicerap
oi
1
2
8
23
24
27
26
15
3
2
131
Peratus
Kemungkinan
%
0.67
2.61
7.28
14.67
21.34
22.41
16.99
9.30
3.67
1.05
100
Kekerapan
Normal
ei
0.88
3.42
9.54
19.22
27.96
29.36
22.26
12.18
4.81
1.37
131
(oi-ei)2/ei
0.01531
0.58849
0.24892
0.74280
0.55964
0.18897
0.62966
0.65160
0.68318
0.28699
4.595558
Jadual E-6: Hasil ujian χ2 bagi selisih beza tinggi berpiawai laluan aras L06
Had Atas
(mm)
Had Bawah
(mm)
-2.990
-2.443
-1.896
-1.349
-0.802
-0.254
0.293
0.840
1.387
1.934
JUMLAH
-2.443
-1.896
-1.349
-0.802
-0.254
0.293
0.840
1.387
1.934
2.481
Kekerapan
Dicerap
oi
6
7
10
19
53
52
56
31
13
4
251
Peratus
Kemungkinan
%
0.59
2.19
6.02
12.37
18.97
21.73
18.59
11.87
5.66
2.02
100
Kekerapan
Normal
ei
1.49
5.49
15.11
31.04
47.61
54.54
46.65
29.80
14.21
5.06
251
(oi-ei)2/ei
13.65498
0.41425
1.72855
4.67074
0.60960
0.11796
1.87445
0.04856
0.10328
0.22215
23.44452
233
LAMPIRAN F
*
*
*
*
*
Aturcara untuk mengira nilai ujian kecenderungan (trend-test) bagi
melihat kerawakan (randomness)data laluan aras
Anual bin Aziz – UTM 2002
Disediakan untuk kegunaan penyelidikan Sarjana Sains (Kejuruteraan
Geomatik)
PROGRAM TrendTest
Implicit Double Precision (A-H,O-Z)
character Laluan*10, yesno*1
character*8 stnD(500),stnK(500)
character*80 outfile,output,infile,input
real DHtP(500),DHtB(500),Dist(500),dHtD(500),SeldHt(500),
&SumdHt,dHtM
integer negr,posr,sumrun
! irow
c
110
c
print*,'Masukkan Nama Fail Input - namafail.dat'
read(*,'(a)')infile
write(input,'(a)')infile
write(input,110)infile
format('d:\01MSc\DataAras\RunTest\',a30)
open(1,file=input,status='old')
Call OUTFIL (2,infile,outfile)
open(3,file='Trendtest.out',access='append',status='old')
open(4,file='SDev_1km.out',access='append',status='old')
i=0
SumdHt=0.0
SumdHt2=0.0
SumDist=0.0
SeldHt2=0.0
100
!
!
!
!
initialise
initialise
initialise
initialise
summation
summation
summation
summation
of
of
of
of
height differences
(height differences)**2
distance in levelling line
(height discrepancies)**2
i=i+1
if(i.gt.1)then
goto 10
else
endif
20
READ(1,'(A)') Laluan
GOTO 100
10
! Untuk ulang baca data
READ(1,*,END=200)stnD(i),stnK(i),DHtP(i),DHtB(i),Dist(i)
dHtD(i)=1000.d0*(DHtP(i)+DHtB(i))
SumdHt=SumdHt+dHtD(i) ! calculate sum of height differences (mm)
SumdHt2=SumdHt2+dHtD(i)**2
SumDist=SumDist+Dist(i)
GOTO 100
! Untuk ulang baca data
234
200
210
n=i-2
m=n+1
dHtM=SumdHt/n
! compute mean of height descrepancy
Do 210 i=2,m
SeldHt(i-1)=dHtD(i)-dHtD(i-1)
SeldHt2=SeldHt2+SeldHt(i-1)**2
continue
TT2=SeldHt2/Float(n-1)
TT=sqrt(TT2)
*
Calculate standard deviation of height discrepancies
SDev2=(SumdHt2-(SumdHt**2/Float(n)))/Float(n-1)
SDev=sqrt(SDev2)
*
Calculate the statistic U
U=(1.0 - (TT2/(2.0*SDev2)))/sqrt(Float(n-2)/Float(n**2-1))
Print*,' Tulis output dalam fail TrendTest.txt ? Ya=y/Tidak=n'
Read(*,'(a)')yesno
if(yesno.eq.'Y'.or.yesno.eq.'y') then
215
write(3,215) Laluan,n,SDev,TT,U
Format(2x,A10,I5,2x,F10.7,2x,F10.7,2x,F12.8)
else
endif
*
*
Calculate the standard deviation per kilometer along a levelling
line
Sumxx=0.0
220
Do 220 j=2,m
xx=dHtD(j)**2/Dist(j)
Sumxx=Sumxx+xx
continue
n4=4*n
SDev_1km=sqrt(Sumxx/Float(n4))
Print*,' Tulis output dalam fail SDev_1km.txt ? Ya=y/Tidak=n'
Read(*,'(a)')yesno
if(yesno.eq.'Y'.or.yesno.eq.'y') then
225
write(4,225) Laluan,n,SumDist,SDev_1km
Format(2x,A10,I5,2x,F8.3,2x,F6.3)
else
endif
*
*
*
Procedure to calculate the run test for randomness
END
235
***********************************************************************
*
SUBROUTINE
c --------------------------------------------------------------------c *** Subroutine untuk mendefinisikan namafail output format .txt ***
c --------------------------------------------------------------------SUBROUTINE OUTFIL (IDF,FNAMA,OUTFILE)
CHARACTER*40 fnama,outfile
CHARACTER*8 outf1
IF(IDF.eq.2) outf1='_TT.out'
22
20
i=1
i=i+1
IF(FNAMA(i:i).EQ.'.') THEN
outfile=fnama(1:i-1)//outf1
goto 20
else
goto 22
endif
RETURN
END