PENGGUNAAN THEODOLITE DALAM MENCARI ARAH KIBLAT
Makalah Dipresentasikan dalam Mata Kuliah
Lab Falak 2
Dosen pengampu : Drs. KH. Slamet Hambali, M.S.I
Oleh:
Alaik Ridhallah : 1402046027
JURUSAN ILMU FALAK
FAKULTAS SYARI’AH DAN HUKUM
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI WALISONGO
SEMARANG
2017
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Menghadap kiblat saat melaksanakan ibadah salat merupakan syarat yang
harus dilakukan. Begitu juga ketika mengubur jenazah harus dihadapkan ke arah kiblat.
Namun keberadaan kiblat jauh dari jangkauan kita, bahkan tidak bisa memandang
secara langsung karena posisinya berada di Arab Saudi, lebih tepatnya kota
Makkah, di mana Lintang dan Bujurnya beda jauh dengan Indonesia.
Perkembangan teknologi dapat mempermudah mengatasi masalah tersebut.
Dahulu dengan menggunakan teknologi sederhana seperti tongkat istiwa’ yang
memanfaatkan cahaya matahari setelah kulminasi kita dapat memprediksi arah
kiblat dengan akurat.
Namun, saat ini Theodolite yang sering digunakan anak-anak
teknik sipil pembangunan dapat juga dimanfaatkan juga untuk menentukan arah
kiblat, awal waktu shalat dhuhur dan ashar. Pastinya menghitung terlebih dahulu
nilai-nilai dengan rumus yang sudah ada kemudian dimasukkan ke dalam alat theodolite
tersebut.
Makalah ini mencoba memaparkan bagaimana langkah-langkah yang
harus ditempuh dalam menggunakan Theodolite untuk dapat mencari arah
kiblat.
B.
Rumusan Masalah
1.
Bagaimana
Pengertian Theodolite ?
2.
Bagaimana
Langkah-langkah kegunaan Theodolite untuk menentukan utata sejati dan arah
kiblat ?
3.
Bagaimana
Contohnya Perhitungannya ?
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian Theodolite
Theodolite adalah alat yang digunakan
untuk mengukur sudut horisontal (Horizontal Angle = HA) dan sudut
vertikal (Vertical Angle = VA).[1] Sebuah alat ukur cangih untuk menentukan
suatu posisi dengan tata koordinat horizzon secara digital. Bila yang diukur
posisinya adalah sebuah bintang langit, data yang diperlukan adalah tinggi dan
azimuth.[2]
Alat ini banyak digunakan sebagai piranti pemetaan pada survey geologi (ilmu
tentang tata letak bumi) dan geodesi (ilmu tentang pemetaan bumi).[3]
Theodolite terdiri dari sebuah teleskop
kecil yang terpasang pada sebuah dudukan. Saat teleskop kecil ini digeser maka
angka kedudukan vertikal dan horizontal yang ditampilkan pada monitor secara
otomatis akan berubah sesuai perubahan sudut pergerakannya. Setelah adanya
theodolit berskala analog, maka kini banyak diproduksi theodolit dengan
menggunakan teknologi digital sehingga pembacaan skala jauh akan lebih mudah.[4]
Berkembangnya zaman, theodolite yang dahulunya identik dengan
anak-anak yang belajar teknik geodesi dan lain-lain, kini juga bisa digunakan
untuk bermacam-macam kegunaan yang lain. Seperti rukyat hilal awal bulan
hijriyyah, penentuan arah kiblat dan pengamatan benda-benda langit.
B.
Langkah-Langkah Penggunaan Theodolit Menentukan Arah Kiblat
1)
Persiapan
Pengukuran arah kiblat untuk
suatu tempat atau kota dengan theodolit dan data astronomis “Ephemeris Hisab
Rukyat”, maka yang dilakukan terlebih dahulu adalah[5]:
a)
Menentukan
kota yang akan diukur arah kiblatnya.
b)
Menyiapkan
data Lintang Tempat (φ) dan Bujur Tempat (λ).
c)
Melakukan
perhitungan arah kiblat untuk tempat yang bersangkutan. Data arah kiblat
hendaklah diukur dari titik Utara ke Barat (U-B).
d)
Menyiapkan
data astronomis “Ephemeris Hisab Rukyat” pada hari atau tanggal pengukuran.
e)
Membawa jam
penunjuk waktu yang akurat.
f)
Menyiapkan Theodolite.
2)
Persiapan Selanjutnya
Setelah segala sesuatu yang diperlukan seperti di atas sudah tersedia
maka pengukuran arah kiblat dengan theodolit dilakukan langkah-langkah sebagai
berikut :
1.
Pasang
theodolit pada penyangganya.
2.
Periksa
waterpass yang ada padanya agar theodolit benar-benar datar.
3.
Berilah
tanda atau titik pada berdirinya theodolit (misalnya T)
4.
Bidiklah
Matahari dengan theodolit.
Awas sinar matahari sangat kuat, sehingga dapat
merusak mata. Oleh karenanya, pasanglah filter pada lensa theodolit sebelum
digunakan untuk membidik matahari.
5.
Kuncilah
theodolit (dengan skrup horizontal clamp dikencangkan) agar tidak bergerak.
6.
Tekan
tombol “0-Set” pada theodolit, agar angka pada layar (HA = Horizontal Angel)
menunjukkan 0 (nol).
7.
Mencatat
waktu ketika membidik matahari tersebut jam berapa (W).
Akan lebih baik dan
memudaahkan perhitungan selanjutnya apabila pembidikan matahari dilakukan pada
tepat jam.
8.
Mengkonversi
waktu yang dipakai dengan GMT, misalnya WIB dikurangi 7 jam.
9.
Melacak
nilai Deklinasi Matahari (δ) pada waktu hasil konversi tersebut (GMT) dan nilai
Equation of Time (e) pada saat matahari berkulminasi (misalnya pada jam 5 GMT)
dari Ephemeris.
10.
Menghitung
waktu Meridian Pass (MP) pada hari itu dengan Rumus :
|
MP = ((105 – λ) : 15) + 12 – e |
11.
Menghitung
Sudut Waktu (t) dengan rumus :
|
t = (MP- W) x 15 |
12.
Menghitung
Azimuth Matahari (A) dengan rumus :
|
Cotg A = [((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)] |
[.......] = harga mutlak.
Atau dengan Rumus :[6]
|
Cotan A = tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan |
13.
Arah kiblat
(AK) dengan theodolit adalah :
·
Jika
Deklinasi Matahari (δ) positif (+) dan pembidikan dilakukan sebelum Matahari
berkulminasi maka AK = 360 – A – Q
·
Jika
Deklinasi Matahari (δ) positif (+) dan pembidikan dilakukan sesudah Matahari
berkulminasi maka AK = A – Q
·
Jika
Deklinasi Matahari (δ) negatif (-) dan pembidikan dilakukan sebelum Matahari
berkulminasi maka AK = 360 – (180- A) – Q
·
Jika
Deklinasi Matahari (δ) negatif (-) dan pembidikan dilakukan sesudah Matahari
berkulminasi maka AK = 180 – A – Q
14.
Bukalah
kunci horizontal tadi (kendurkan skrup horizontal clamp).
15.
Putar
theodolit sedemikian rupa hingga layar theodolit menampilkan angka senilai
hasil perhitungan AK tersebut. Apabila theodolit diputar ke kanan (searah jarum
jam ) maka angkanya semakin membesar (bertambah). Sebaliknya jika theodolit
diputar ke kiri (anti jarum jam) maka angkanya semakin mengecil (berkurang).
16. Turunkan sasaran theodolit sampai menyentuh pada jarak sekitar 5 meter
dari theodolit. Kemudian berilah tanda atau titik pada tepat sasaran itu,
misalnya titik Q.
17. Hubungkan antara titik sasaran (Q) tersebut dengan tempat berdirinya
Theodolit (T) dengan garis lurus atau benang.
18. Garis atau benang itulah arah kiblat untuk tempat yang bersangkutan.
Atau pedoman penggunaan theodolit yang terdapat di bukunya Ahmad
Izzuddin :[7]
1.
Pasang
theodolit secara benar artinya dalam posisi tegak lurus dengan statip / lot yang
datar. Perhatikan water passnya dari segala arah, pastikan ia sudah berada di
tengah dan tidak berubah-ubah.
2.
Periksa
tempat baterai kemudian hidupkan theodolit dalam posisi bebas tidak terkunci.
3.
Bidik
matahari pada jam sesuai dengan yang sudah dipersiapkan. Ingat !!! jangan
melihat matahari secara langsung dengan mata.
4.
Kunci
theodolit kemudin nolkan.
5.
Hidupkan
kembali, lepas kunci dann dan putar ke arah utara sejati.
6.
Kunci
theodolit, kemudian nolkan.
7.
Hidupkan
kembali, kemudian lepas kunci dan putar ke arah azimuth kiblat. Maka theodolit
telah mengarah ke arah kiblat.
8.
Selanjutnya
buatlah dua titik (dengan arah yang sudah ditunjuk oleh theodolit), kemudian
hubungkan dua titik tersebut. Garis tersebut adalah arah kiblat.
9.
Jika ingin
membuat shof, buatlah garis tegak lurus (memotong garis tadi sebesar 90°).
C.
Contoh Perhitungan dan Praktek Lapangan
Contoh 1.
Mengetahui beberapa data di bawah ini terlebih dahulu :
1.
Lokasi yang
diukur : Lapangan Parkir Fakultas
Ekonomi dan Bisnis Islam (FEBI)[8]
2.
Lintang
Tempat (ϕ) : -6° 59’ 29.3’’
3.
Bujur
Tempat (λ) : 110° 20’ 55.4’’
4.
Arah Kiblat
(Q) : 65° 28’ 52.47”
5.
Tanggal
Pengukuran : 23 April 2017
6. Arah
Kiblat : 90°
- 65° 28’ 52.47” = 24° 31’ 7.53’’ (Barat
Ke Utara)
7. Azimut
Kiblat : 270° + 24°
31’ 7.53’’ = 294° 31’ 7.53’’
Pembidikan dilakukan pada jam
10.23 WIB atau 03.00 GMT. (karena tidak pas jam atau ada kelebihannya menit)
maka harus dienterpolasi (ta’dil)
Deklinasi Matahari (δ) jam 03.00
GMT = 12° 33’ 42’’ (A)
Deklinasi Matahari (δ) jam
04.00 GMT = 12° 34’ 32” (B)
Menit = 00° 23’
00’’ (C)
Rumus Interpolasi = A - (A-B)
x C:1
= 12° 33’ 42’’ – (12° 33’ 42’’ - 12° 34’ 32”) x 00° 23’ 00’’ : 1
Deklinasi Matahari = 12° 34’
1.17’’
Equation of Time (e) jam 03.00
GMT = 0° 1’ 39’’ (A)
Equation of Time (e) jam
04.00 GMT = 0° 1’ 39’’ (B)
Menit = 0° 23’ 00” (C)
Rumus Interpolasi = A - (A-B)
x C:1
= 0° 1’ 39’’ – (0° 1’ 39’’ -
0° 1’ 39’’) x 00° 23’ 00’’ : 1
Equation Of Time = 0° 1’ 39’’
MP = ((105-λ) : 15) + 12 – e
((105 - 110° 20’ 55.4’’) :
15) + 12 – 0° 1’ 39’’
MP = 11° 36’ 57.31”
Sudut Waktu (t) = (MP – W) x
15
(11° 36’ 57.31” - 10° 23°) x
15
t = 18° 29’ 19.65’’
Azimuth (A)
Cotg A =
[((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)]
(cos - -6° 59’ 29.3’’ x
tan 12° 34’ 1.17’’ : sin 18° 29’ 19.65’’ – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan 18° 29’ 19.65’’)
A = 43° 17’ 3.58’’ (Harga Mutlak)
Atau :
Cotan A =
tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan
= sift tan (tan 12° 34’ 1.17’’ x cos -6° 59’
29.3’’ : sin 18° 29’ 19.65’’ – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan 18° 29’ 19.65’’)x-1 =
sifth °’’’
A = 43° 17’ 3.58’’ (Harga Mutlak)
Arah Kiblat Setiap Saat Pada
theodolit (AK)[9]
Karena pada waktu itu
Deklinasi Matahari (δ) positif (+) dan
pembidikannya sebelum Matahari berkulminasi maka :
AK = .360° - 43° 17’ 3.58’’ -
65° 28’ 52.47”
AK = 251° 14’ 3.95’’
Kemudian theodolit diputar sedemimikian rupa hingga layar theodolit
(HA) menampilkan angka 251° 14’ 3.95’’.
Contoh 2.
Mengetahui
beberapa data di bawah ini terlebih dahulu :
1. Lokasi yang diukur : Lapangan
Parkir Fakultas Ekonomi dan Bisnis Islam (FEBI)[10]
2. Lintang
Tempat (ϕ) : -6° 59’ 29.3’’
3. Bujur
Tempat (λ) : 110° 20’
55.4’’
4. Arah
Kiblat (Q) : 65° 28’
52.47”
5. Tanggal
Pengukuran : 23 April 2017
6. Arah
Kiblat : 90°
- 65° 28’ 52.47” = 24° 31’ 7.53’’ (Barat
Ke Utara)
7. Azimut
Kiblat : 270° + 24°
31’ 7.53’’ = 294° 31’ 7.53’’
Pembidikan
dilakukan pada jam 14.00 WIB atau 07.00 GMT.
Deklinasi
Matahari (δ) jam 07.00 GMT = 12° 37’ 01’’
Equation of
Time (e) jam 07.00 GMT = 0° 1’ 41’’
MP =
((105-λ) : 15) + 12 – e
((105 - 110°
20’ 55.4’’) : 15) + 12 – 0° 1’ 41’’
MP = 11°
36’ 55.31”
Sudut Waktu
(t) = (MP – W) x 15
(11° 36’ 55.31”
– 14° 00’) x 15
t = 35° 46’
10.35’’
Azimuth (A)
Cotg A =
[((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)]
(cos - -6° 59’ 29.3’’ x
tan 12° 37’ 01’’ : sin 35° 46’ 10.35 – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan 35° 46’ 10.35)
A = 61° 13’ 41.43’’ (Harga Mutlak)
Atau :
Cotan A =
tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan
= sift tan (tan 12° 37’ 01’’ x cos -6° 59’
29.3’’ : sin 35° 46’ 10.35 – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan 35° 46’ 10.35)x-1 = sifth
°’’’
A = 61° 13’
51.59’’ (Harga Mutlak)
Karena pada waktu itu Deklinasi Matahari (δ) utara
atau + dan pembidikannya sesudah Matahari berkulminasi maka :
Utara
Sejati = Arah Matahari = 61° 13’ 51.59’’
Contoh 3.
Mengetahui
beberapa data di bawah ini terlebih dahulu :
1. Lokasi yang diukur : Dolog, Perumahan Bukit Persada
Indah Semarang[11]
2. Lintang
Tempat (ϕ) : -6° 59’ 37’’
3. Bujur
Tempat (λ) : 110° 20’ 57’’
4. Arah
Kiblat (Q) : 65° 28’ 51.15”
5. Tanggal
Pengukuran : 25 April 2017
6. Arah
Kiblat : 90°
- 65° 28’ 51.15” = 24° 31’ 8.85’’ (Barat
Ke Utara)
7. Azimut
Kiblat : 270° + 24°
31’ 8.85’’ = 294° 08’ 85’’ (UTSB)
Pembidikan dilakukan pada jam
13.30 WIB atau 06.00 GMT. (karena tidak pas jam atau ada kelebihannya menit)
maka harus dienterpolasi (ta’dil)
Deklinasi Matahari (δ) jam
06.00 GMT = 13° 15’ 38’’ (A)
Deklinasi Matahari (δ) jam
07.00 GMT = 13° 16’ 27” (B)
Menit = 00° 30’
00’’ (C)
Rumus Interpolasi = A - (A-B)
x C:1
= 13° 15’ 38’’ – (13° 15’ 38’’ - 13° 16’ 27”) x 00° 30’ 00’’ : 1
Deklinasi Matahari = 13° 16’
2.5’’
Equation of Time (e) jam 06.00
GMT = 0° 2’ 2’’ (A)
Equation of Time (e) jam
07.00 GMT = 0° 2’ 2’’ (B)
Menit = 00° 30’ (C)
Rumus; Interpolasi = A -
(A-B) x C:1
= 0° 2’ 2’’ – (0° 2’ 2’’ - 0°
2’ 2’’) x 00° 30’ 00’’ : 1
Equation Of Time = 0° 2’ 2’’
MP = ((105-λ) : 15) + 12 – e
((105 - 110° 20’ 57’’) : 15)
+ 12 – 0° 2’ 2’’
MP = 11° 36’ 34.2”
Sudut Waktu (t) = (MP – W) x
15
(11° 36’ 34.2” - 13° 30°) x
15
t = 28° 21’ 27’’
Azimuth (A)
Cotg A =
[((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)]
(cos - -6° 59’ 37’’ x
tan 13° 16’ 2.5’’ : sin 28° 21’ 27’’ – sin -6° 59’ 37’’ : tan 28° 21’ 27’’)
A = 54° 18’ 32.96’’ (Harga Mutlak)
Atau :
Cotan A =
tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan
= sift tan (tan 13° 16’ 2.5’’ x cos -6° 59’ 37’’
: sin 28° 21’ 27’’ – sin -6° 59’ 37’’ : tan 28° 21’ 27’’)x-1 = sifth °’’’
A = 54° 18’ 34.28’’ (Harga Mutlak)
Karena pada waktu itu Deklinasi Matahari (δ) utara
atau + dan pembidikannya sesudah Matahari berkulminasi maka :
AU = 54°
18’ 34.28’’
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Theodolite adalah alat yang digunakan untuk mengukur sudut horisontal (Horizontal
Angle = HA) dan sudut vertikal (Vertical Angle = VA). Sebuah alat ukur cangih untuk menentukan
suatu posisi dengan tata koordinat horizzon secara digital. Bila yang diukur
posisinya adalah sebuah bintang langit, data yang diperlukan adalah tinggi dan
azimuth. Alat ini banyak digunakan sebagai piranti pemetaan pada survey geologi
(ilmu tentang tata letak bumi) dan geodesi (ilmu tentang pemetaan
bumi).
Untuk mengukur penentuan arah kiblat menggunakan theodolit. Hal-hal
yang harus disiapkan adalah mengetahui terlebih dahulu lintang dan bujur
tempat, kemudian menghitung arah kiblat, sudut waktu, arah matahari, azimuth
matahari dan azimuth kiblat. Setelah itu dengan modal perhitungan tadi langsung
saja diaplikasikan ke theodolit.
B. Saran
Demikianlah makalah yang kami susun tentang penggunaan theodolit untuk menentukan arah utara sejati dan sedikit menyinggung arah kiblat. Kami sadar bahwa tulisan sederhana ini jauh daripada sempurna dan masih banyak kesalahan, untuk itu kami harapkan kritik serta saran yang membangun pembaca agar dalam pembuatan makalah selanjutnya menjadi lebih baik. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada kita. Amin.
Daftar Pustaka
Hambali, Slamet, Ilmu Falak
1, (Semarang : Program Pasca Sarjana, 2011)
Khazin, Muhyidin, Ilmu Falak
Dalam Teori dan Praktik, (Yogyakarta: Buana Pustaka, 2004).
Izzuddin, Ahmad, Ilmu Falak Praktis, (Semarang: PT.
Pustaka Rizki Putra, 2012).
Google maps.
[1] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, (Semarang : Program
Pasca Sarjana, 2011), 231.
[2] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, 207.
[3] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, 231.
[4] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, 231.
[5] Muhyidin Khazin, Ilmu Falak Dalam Teori dan Praktik,
(Yogyakarta: Buana Pustaka, 2004), 60.
[6] Ahmad Izzuddin, Ilmu Falak Praktis, (Semarang: PT.
Pustaka Rizki Putra, 2012), 59.
[7] Ahmad Izzuddin, Ilmu Falak Praktis, 60.
[8] Sumber : google maps.
[9] Muhyidin
Khazin, Ilmu Falak Dalam Teori dan Praktik, (Yogyakarta: Buana Pustaka, 2004),
hal. 63-64
[10] Sumber : google maps
[11] Sumber : google maps
