Pemanfaatan Ilmu Geodesi untuk Menentukan Arah Kiblat

Kita atau saya sendiri sebagai pribadi sering kali tidak dapat menggunakan ilmu yang telah kita punya agar bermanfaat untuk orang lain. Saya sebagai mahasiswa teknik geodesi dari awal kuliah sudah diajarkan alat berupa theodolit kemudian total station. Mungkin hanya berpikiran kita belajar tersebut hanya untuk melakukan pengukuran atau pemetaan dalam konteks pekerjaan saja. Tetapi sebenarnya masih dapat digunakan untuk diterapkan pada hal lain yang dapat berguna untuk orang banyak tentunya.

Dalam posting ini saya akan sedikit menjabarkan kembali ilmu tentang menentukan arah kiblat dengan menggunakan theodolit yang diajarkan oleh Akhmad Syaikhu. Sebenarnya posting seperti ini juga telah banyak di internet. Tapi gak apa-apalah buat belajar lagi. Semoga bermanfaat untuk saya sendiri atau orang lain tentunya.

Dalam ranah praktis, metode penentuan arah kiblat dari masa ke masa mengalami perkembangan, dari metode tradisional yang hanya memakai tongkat istiwa sampai dengan metode modern berbasis citra satelit seperti qibla locator, google earth, dan lain-lain. Di samping itu, dari segi teori penentuan arah kiblat tidak hanya dapat diperhitungkan dengan menggunakan teori trigonometri bola, kerangka teori keilmuan yang lain seperti geodesi dapat digunakan pula untuk menghitung azimuth kiblat dengan pendekatan bentuk Bumi sebagai ellipsoid, dan juga teori navigasi. Hal ini menunjukkan bahwa metode penentuan arah kiblat dapat diperhitungkan dengan banyak teori dalam aplikasinya.

Pada dasarnya yang dimaksud dengan kiblat adalah Ka’bah di Mekah yang berada pada titik koordinat 21 derajat 25’ 21.17” LU dan 39 derajat 49’ 34.56” BT. Jika ditinjau dari segi bahasa, kiblat bermakna hadapan, dan juga dapat berarti pusat pandangan. Menurut Warson Munawir (1989: 1088 dan 770), secara etimologis kata kiblat sama dengan “arah menghadap” yang dalam bahasa Arab disebut jihat atau syathrah. Penentuan arah kiblat dari suatu tempat dapat dilakukan dengan membuat garis penghubung di sepanjang permukaan bumi dengan prinsip jarak terdekat, yaitu menggunakan teori trigonometri bola (bola) dan teori geodesi (ellipsoid). Namun demikian, arah kiblat juga dapat menggunakan prinsip sudut arah konstan terhadap titik referensi tertentu (misalnya titik utara) yakni sebagaimana penentuan arah menggunakan teori navigasi.

A. PERSIAPAN

Untuk melakukan pengukuran arah kiblat suatu tempat atau kota dengan alat teodolit dan data astronomis “Ephemeris Hisab Rukyat”, maka yang dilakukan terlebih dahulu adalah:
a. Menentukan kota yang akan diukur arah kiblatnya
b. Menyiapkan data Lintang Tempat dan Bujur Tempat
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 teodolit

B. PELAKSANAAN
Setelah segala sesuatu yang diperlukan seperti di atas sudah tersedia maka pengukuran arah kiblat dengan teodolit dilakukan dengan langkahlangkah sebagai berikut :
a.) Pasang teodolit pada penyangganya
b.) Periksa waterpass yang ada padanya agar teodolit benar-benar datar
c.) Berilah tanda atau titik pada tempat berdirinya teodolit (misalnya T)
d.) Bidiklah matahari dengan teodolit

Note : Untuk langkah membidik matahari ini ada tekniknya gan, gak boleh kita langsung membidiknya,karena dapat merusak mata pengukur ini disebabkan karena pada alat theodolit terdapat lensa yang memfokuskan cahaya matahari. Oleh karena itu kita dapat menggunakan bayangan matahari yang telah di fokuskan melalui lensa okuler pada theodolit, bayangan matahari disorotkan pda media kertas di belakang lensa okuler.

e.) Kuncilah teodolit (dengan skrup horizontal clamp dikencangkan) agar tidak bergerak.
f.) Tekan tombol “0-Set” pada teodolit, agar angka pada layar (HA=Horisontal Angle) menunjukkan 0 (nol).
g.) Mencatat waktu ketika membidik matahari tersebut jam berapa (W). Akan lebih baik dan me mudahkan perhitungan selanjutnya apabila pembidikan matahari dilakukan tepat jam. (misalnya 09.00 WIB tepat).
h.) Mengkonversi waktu yang dipakai dengan GMT (misalnya WIB dikurangi 7 jam, WITA dikurangi 8 Jam dan WIT dikurangi 9).
i.) Melacak nilai Deklinasi Matahari pada waktu hasil konversi tersebut (GMT) dan nilai equation of time (e) saat Matahari berkulminasi (misalnya pada jam 5 GMT) dari Ephemeris.
j.) Menghitung waktu Meridian Pass (MP) pada hari itu dengan rumus:

k.) Menghitung sudut waktu (t0) dengan rumus:

l.) Menghitung Azimuth Matahari (A0) dengan rumus:

m.) Arah Kiblat (AK) dengan teodolit adalah:
1- Jika deklinasi matahari positif (+) dan pembidikan dilakukan sebelum Matahari berkulminasi maka AK = 360 – A0 – Q.
2- Jika deklinasi matahari positif (+) dan pembidikan dilakukan sesudah Matahari berkulminasi maka AK = A0 – Q.
3- Jika deklinasi matahari negatif (-) dan pembidikan dilakukan sebelum Matahari berkulminasi maka AK = 360 – (180-A0) – Q.
4- Jika deklinasi matahari negatif (-) dan pembidikan dilakukan sesudah Matahari berkulminasi maka AK = 180 – A0 – Q.
n.) Bukalah kunci horizontal tadi (kendurkan skrup horizontal clamp)
o.) Putar teodolit sedemikian rupa hingga layar teodolit menampilkan angka senilai hasil perhitungan AK tersebut. Apabila teodolit diputar ke kanan (searah) jarum jam) maka angkanya semakin membesar (bertambah). Sebaliknya jika teodolit diputar ke kiri (anti jarum jam) maka angkanya semakin mengecil (berkurang).
p.) Turunkan sasaran teodolit sampai menyentuh tanah pada jarak sekitar 5 meter dari teodolit. Kemudian berilah tanda atau titik pada sasaran itu (misalnya titik B).
q.) Hubungkan antara titik sasaran (B) tersebut dengan tempat berdirinya Teodolit (A) dengan garis lurus atau benang.
r.) Garis atau benang itulah arah kiblat untuk tempat bersangkutan.

C. CONTOH PERHITUNGAN ARAH KIBLAT SEMARANG

a. Menentukan arah kiblat Semarang (Q)
1) Identifikasi data
       a) Kakbah Lintang : 21° 25’ 25” (LU)
                        Bujur     : 39° 49’ 39” (BT)
       b) Semarang Lintang : -07° (LS)
                            Bujur     : 110° 24’ (BT)
c) Unsur-unsur
      (1) Nilai a = 90° – (-07°) = 97°
      (2) Nilai b = 90° - 21° 25’ 25” = 68° 34’ 35”
      (3) Nilai C = 110° 24’ - 39° 49’ 39” = 70° 34’ 21”
2) Perhitungan
          Cotan Q = sin a cotan b : sin C – coa a cotan C
                        = sin 97° x cotan 68° 34’ 35” : sin 70° 34’ 21” – Cos 97° x cotan 70° 34’ 21”
                    Q = 65° 29’ 23.18”
b. Pengukuran Arah Kiblat dengan Teodolit

1) Identifikasi Data yang Diketahui
     a) Lokasi yang diukur    : Semarang
     b) Lintang Tempat         : -07° (LS)
     c) Bujur Tempat             : 110° 24’ (BT)
     d) Arah Kiblat (Q)         : 65° 29’ 23.18” (dari titik Utara ke Barat)
     e) Tanggal Pengukuran  : 8 Oktober 2010
     f) Waktu Pembidikan (W) jam 14:30 WIB atau 07:30 GMT
     g) Deklinasi Matahari  jam 14:30 GMT:
            Jam 14 :00 WIB = Jam 7 : 00 GMT = -5º 52 ‘ 11”
                                       = Jam 8 : 00 GMT = -5º 53 ‘ 08” -
                                                                           00º 0’ 57” x 0:30:00
                                                                      =   00º 00’ 28.5”
        Deklinasi Matahari = -5º 29 ‘ 15” - 00º 00’ 28.5”
                                       = -5º 29’ 43.5”
        Catatan:
        Ingat Rumus Interpolasi = A – (A-B)xC/1
                                        = -5º 52 ‘ 11” – (-5º 52 ‘ 11”- -5º 53 ‘ 08”) x 0º 30’ 00” /1
                                        = -5º 29’ 43.5”
        Deklinasi matahari jam 14° 30’ 00” WIB = -5º 29’ 43.5”
     h) Equation Of Time (e) jam 05 GMT = 00j 12m 21d

2) Mencari Meridian Pass (MP)
     MP = ((105 - bujur) : 15) + 12 – e
            = ((105 - 110° 24’) : 15) + 12 – 00j 12m 21d
     MP = 11° 26’ 03”
3) Mencari Sudut Waktu
     Sudut Waktu (t0)  = (MP-W) x 15
                                  = (11° 26’ 03” – 14j 30m) x 15
                           (t0) = -45° 59’ 15”
4) Mencari Azimuth (A0)
    Cotg A0 = [((cos (lintang) tan (deklinasi) : sin t0)-(sin (lintang) : tan t0)]
                  = (cos -07° x tan -5º 29’ 43.5” : sin -45° 59’ 15”) - (sin -07° : tan -45° 59’ 15”)
            A0 = 89° 08’ 18.61” (harga mutlak)
5) Mencari Arah Kiblat pada Teodolit

-Arah Kiblat pada teodolit (AK)
Karena pada waktu itu Deklinasi Matahari  negatif (-) dan pembidikan dilakukan setelah Matahari berkulminasi maka :
      AK = 180 – A0 – Q
             = 180 - 89° 08’ 18.61” - 65° 29’ 23.18”
      AK = 25° 22’ 18.21”
Kemudian Teodolit diputar sedemikian rupa hingga layar teodolit (HA) menampilkan angka 25° 22’ 18.21” Seterusnya, lihat langkah-langkah di atas.
6) Mencari Titik Utara Sejati
Karena membidik pada sore hari (pukul 14.30 WIB) maka utara sejati adalah:
180 - 25° 22’ 18.21” = 154° 37’ 41.7”

 Untuk mendapatkan perhitungan dengan tingkat ketelitian yang lebih tinggi perlu dilakukan koreksi ellipsoid bumi, karena rumus spherical triangel berlaku dipermukaan bola. Koordinat lintang Kota Semarang setelah dilakukan koreksi Ellipsoid adalah 65° 38’ 30” dihitung dari titik utara sejati ke arah barat atau 24° 21’ 30” dari titik Barat ke Utara.
1 Pengukuran Arah Kiblat dengan Teodolit
Identifikasi Data yang Diketahui
a) Lokasi yang diukur  : Semarang
b) Lintang Tempat       : -07° (LS)
c) Bujur Tempat           : 110° 24’ (BT)
d) Arah Kiblat (Q)       : 65° 38’ 30” (dari titik Utara ke Barat)
e) Tanggal Pengukuran   : 8 Oktober 2010
f) Waktu Pembidikan (W) jam 14:30 WIB atau 07:30 GMT
g) Deklinasi Matahari jam 14:30 GMT:
                                    Jam 14 :00 WIB = Jam 7 : 00 GMT = -5º 52 ‘ 11”
                                                               = Jam 8 : 00 GMT = -5º 53 ‘ 08” -
                                                                                              = 00º 0’ 57”    x 0:30:00
                                                                                              = 00º 00’ 28.5”
          Deklinasi Matahari = -5º 29 ‘ 15” - 00º 00’ 28.5” = -5º 29’43.5”
h) Equation Of Time (e) jam 05 GMT = 00j 12m 21d
          Mencari Meridian Pass (MP)
          MP = ((105 - (bujur)) : 15) + 12 – e
                 = ((105 - 110° 24’) : 15) + 12 – 00j 12m 21d
          MP = 11° 26’ 03”
- Mencari Sudut Waktu
Sudut Waktu (t0)  = (MP-W) x 15
                             = (11° 26’ 03” – 14j 30m) x 15
                       (t0) = -45° 59’ 15”
- Mencari Azimuth (A0)
Cotg A0  = [((cos (lintang) tan (deklinasi) : sin t0)-(sin (lintang) : tan t0)]
               = (cos -07° x tan -5º 29’ 43.5” : sin -45° 59’ 15”) - (sin -07° : tan -45° 59’ 15”)
          A0 = 89° 08’ 18.61” (harga mutlak)
- Mencari Arah Kiblat pada Teodolit
Arah Kiblat pada teodolit (AK), Karena pada waktu itu Deklinasi Matahari negatif (-) dan pembidikan dilakukan setelah Matahari berkulminasi maka :
AK  = 180 – A0 – Q
       = 180 - 89° 08’ 18.61” - 65° 38’ 30”
AK = 25° 13’ 11.39”
Kemudian Teodolit diputar sedemikian rupa hingga layar teodolit (HA) menampilkan angka 25° 13’ 11.39”
- Mencari Titik Utara Sejati
Karena membidik pada sore hari (pukul 14.30 WIB) maka utara sejati adalah: 180 - 25° 13’ 11.39” = 154° 46’ 48.6”

Penentuan arah kiblat dengan teodolit jika dikerjakan dengan baik akan menghasilkan pengukuran yang sangat teliti. Pada jenis teodolit tertentu tingkat ketelitiannya adalah 5 detik busur dan bahkan ada yang 1 detik busur. Apalagi jika didukung perhitungan dengan ketelitian yang lebih baik. Dalam tulisan ini dapat dibandingkan perhitungan sudut arah kiblat kota Semarang, jika menggunakan sistem koordinat geografik dan sistem koordinat ellipsoid, maka sudut arah kiblat yang dihasilkan pada hari, tanggal dan jam bidik di atas terdapat perbedaan, yaitu: azimuth kiblat pada sistem koordinat geografik 154° 37’ 41.7”, sedangkan pada sistem koordinat ellipsoid adalah 154° 46’ 48.6”. Jika yang diinginkan tingkat akurasi yang lebih baik, penulis merekomendasikan hasil yang kedua

>>>>HEBATNYA NIH<<<<

Pertanyaanya yang sering muncul kemudian. Lalu bagaimana untuk masjid yang susah untuk melakukan penentuan atau untuk mengkoreksi kiblatnya, mungkin mereka tidak paham atau tidak mampu melakukan pengukuran dengan theodolit atau metode yang lainya???

Padahal Penentuan arah qiblat yang tepat sangat penting kerana ia merupakan syarat sah solat solat fardhu atau sunnat.  Jadi ummat ISLAM mesti memastikan kedudukan arah qiblatnya tepat mengadap Ka’bah.

Allahu Akbar... 

Ada sebuah fenomena alam yang dinamakan Istiwa A'zam. Fenomena atau peristiwa apabila kedudukan matahari akan berada tepat ( tegak ) di atas kaabah dikenali sebagai Isitiwa Matahari atau Istiwa A'zam. Fenomena ini hanya berlaku pada 2 kali setiap tahun yaitu pada petang hari tanggal 28 Mei dan 16 Juli. Pada ketika ini, matahari akan berada tepat di atas kaabah ketika waktu tengah hari di Mekah.

Inilah waktu di mana Matahari memerankan dirinya sebagai penjaga kiblat (qibla-keeping) sehingga setiap titik di muka Bumi yang tersinarinya dapat menyejajarkan arah kiblat setempatnya dengan leluasa. Peran ini sebenarnya juga bisa dilakukan oleh Bulan mau pun benda langit lainnya seperti planet-planet dan bintang-bintang tertentu. Namun, dengan dominasi Matahari sebagai pusat tata surya sekaligus benda langit terbenderang bagi Bumi,  kedudukan Matahari sebagai penjaga kiblat jauh lebih menonjol.

(Baru Tau Kenapa di Setiap Masjid Di Depannya Selalu ada Jendela Kaca)

Maha suci Allah Ta’ala dengan segala ciptaannya.

####SEMOGA BERMANFAAT####