Theodolit adalah alat ukur yang dapat mengukur sudut horisontal dan vertikal dengan tingkat akurasi tinggi. Ia terdiri dari teropong, piringan skala horisontal dan vertikal, serta bagian-bagian lain untuk membaca dan mengunci sudut. Theodolit digunakan dalam survei untuk mengukur relief tanah dan menentukan posisi geografis dengan tepat.

1. PAPER
ILMU UKUR TANAH
PENGENALAN THEODOLITE
TEKNIK GEODESI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA

2. PENDAHULUAN
Theodolit adalah salah satu alat ukur tanah yang digunakan untuk menentukan tinggi tanah
dengan sudut mendatar dan sudut tegak. Berbeda dengan waterpass yang hanya memiliki
sudut mendatar saja. Di dalam theodolit sudut yang dapat di baca bisa sampai pada satuan
sekon (detik).
Theodolite merupakan alat yang paling canggih di antara peralatan yang digunakan dalam
survei. Pada dasarnya alat ini berupa sebuah teleskop yang ditempatkan pada suatu dasar
berbentuk membulat (piringan) yang dapat diputar-putar mengelilingi sumbu vertikal,
sehingga memungkinkan sudut horisontal untuk dibaca. Teleskop tersebut juga dipasang pada
piringan kedua dan dapat diputarputar mengelilingi sumbu horisontal, sehingga
memungkinkan sudut vertikal untuk dibaca. Kedua sudut tersebut dapat dibaca dengan
tingkat ketelitian sangat tinggi (Farrington 1997).
Survei dengan menggunakan theodolite dilakukan bila situs yang akan dipetakan luas dan
atau cukup sulit untuk diukur, dan terutama bila situs tersebut memiliki relief atau perbedaan
ketinggian yang besar. Dengan menggunakan alat ini, keseluruhan kenampakan atau gejala
akan dapat dipetakan dengan cepat dan efisien (Farrington 1997)

3. 1. Pengertian
Theodolit merupakan alat ukur tanah yang universal. Selain digunakan untuk mengukur
sudut horisontal dan sudut vertikal, theodolit juga dapat digunakan untuk mengukur jarak
secara optis, membuat garis lurus dan sipat datar orde rendah.
2. Sejarah Theodolite
Sebelum ke theodolite, instrumen seperti geometris persegi dan berbagai kalangan lulus
dan semicircles telah digunakan untuk memperoleh secara vertikal atau horisontal sudut
pengukuran. Itu hanya soal waktu sebelum seseorang menempatkan dua pengukuran
perangkat dalam satu instrumen yang dapat mengukur kedua sudut secara bersamaan.
Gregorius Reisch menunjukkan sebuah instrumen dalam lampiran dari bukunya
Margarita Philosophica, dia yang diterbitkan di dalam Strasburg 1512. ini dijelaskan
dalam lampiran oleh Martin Waldseemüller, sebuah topographer Rhineland dan peta,
yang menjadikan perangkat ini di tahun yang sama . Waldseemüller instrumen yang
disebut-Nya polimetrum.
Pertama kemunculan kata "teodolit" ditemukan dalam survei buku J geometris praktek
bernama Pantometria (1571) oleh Leonard Digges, yang telah diterbitkan anumerta oleh
anaknya, Thomas Digges. etimologi dari kata tersebut tidak dikenal. Bagian pertama Baru
latin theo-delitus mungkin berasal dari bahasa Yunani θεαομαι, "tiba-tiba ke atas atau cari
perhatian", tetapi bagian kedua lebih banyak menimbulkan teka-teki dan sering dikaitkan
dengan sebuah variasi δηλος tdk seperti seorang sarjana, yang berarti "jelas "atau" jelas ".
Ada beberapa kebingungan tentang instrumen yang nama pada awalnya diterapkan.
Beberapa mengidentifikasi awal theodolite azimut sebagai instrumen saja, sedangkan
yang lain sebagai menentukan altazimuth instrumen. Dalam Digges buku, nama
"theodolit" dijelaskan alat untuk mengukur sudut horisontal saja. Dia juga dijelaskan alat
yang diukur baik ketinggian dan azimut, dia yang disebut sebagai instrumen
topographicall [sic]. Jadi nama awalnya hanya diterapkan ke azimut instrumen dan hanya
kemudian menjadi terkait dengan instrumen altazimuth. 1728 membandingkannya dengan
ensiklopedi "graphometer" menjadi "setengah theodolit". Bahkan sebagai sebagai akhir
abad ke-19, dengan alat untuk mengukur sudut horisontal hanya disebut sederhana alat
survey theodolit dan instrumen altazimuth, yang biasa teodolit.
Instrumen pertama lebih seperti alat survey theodolit benar adalah kemungkinan yang
dibangun oleh Joshua Habermel (de: Erasmus Habermehl) di Jerman pada 1576, lengkap
dengan kompas dan tripod.
Awal altazimuth instrumen yang terdiri dari dasar lulus dengan penuh lingkaran di sayap
vertikal dan sudut pengukuran perangkat yang paling sering setengah lingkaran. Alidade
pada sebuah dasar yang digunakan untuk melihat obyek untuk pengukuran sudut
horisontal, dan yang kedua alidade telah terpasang pada vertikal setengah lingkaran.
Nanti satu instrumen telah alidade pada vertikal setengah lingkaran dan setengah

4. lingkaran keseluruhan telah terpasang sehingga dapat digunakan untuk menunjukkan
sudut horisontal secara langsung. Pada akhirnya, sederhana, buka-mata alidade diganti
dengan pengamatan teleskop. Ini pertama kali dilakukan oleh Jonathan Sisson pada 1725.
Alat survey theodolite yang menjadi modern, akurat dalam instrumen 1787 dengan
diperkenalkannya Jesse Ramsden alat survey theodolite besar yang terkenal, yang dia
buat menggunakan mesin pemisah sangat akurat dari desain sendiri.
3. Bagian-bagian dari Theodolite
Secara umum, konstruksi theodolit terbagi atas dua bagian :
 Bagian atas, terdiri dari :
(a) Teropong / Teleskope
(b) Nivo tabung dan Nivo kotak
(c) Sekrup Okuler dan Objektif
(d) Sekrup Gerak Vertikal
(e) Sekrup gerak horizontal
(f) Teropong bacaan sudut vertical dan horizontal
(g) Sekrup pengunci teropong
(h) Sekrup pengunci sudut vertical
(i) Sekrup pengatur menit dan detik
(j) Sekrup pengatur sudut horizontal dan vertikal
Teropong / telescope
digunakan untuk membidik atau mengamati benda yang jauh agar terlihat
dekat,jelas dan besar.Teropong teodoli menggunakan prinsip Kepler, yaitu terdiri
dari lensa positif sebagai lensa obyektif dan lensa negative sebagai lensa mata
atau okuler,yang bertindak sebagai loupe.Lensa obyektif memberikan bayangan
nyata terbalik dan diperkecil.Bayangan ini digunakan sebagai benda oleh lensa
okuler untuk selanjutunya bayangannya menjadi diperbesar,dekat dan terbalik.
Nivo tabung dan Nivo kotak
Nivo teropong digunakan untuk membuat garis bidik mendatar.
Lingkaran skala tegak / vertical
Adalah piringan dari metal atau kaca tempat kaca tempat skala
lingkaran.Lingkaran ini berputar bersama teropong dan dilindungi oleh alhidade
vertical
Sumbu mendatar ( sb. II )
Adalah sumbu perputaran teropong yang disangga oleh dua tiang penyangga kiri
dan kanan.

5. Klem teropong dan Penggerak Halus
Klem teropong digunakan untuk memmatikan gerakan teropong,sedangkan skrup
penggerak hakus digunakan untuk gerakan halus
Alhidade Vertikal dan Nivo
Digunakan untuk melindungi piringan vertical dan nivo alhidade vertical
digunakan untuk mengatur mikroskop pembacaan lingkaran vertical.
Visir kasar
Berfungsi untuk membidik obyek dengan cara kasar
Bagian atas, terdiri dari sumbu kedua yang diletakkan diatas kaki penyanggah
sumbu kedua. Pada sumbu kedua diletakkan suatu teropong yang mempunyai
diafragma dan dengan demikian mempunyai garis bidik. Pada sumbu ini pula
diletakkan plat yang berbentuk lingkaran tegak sama seperti plat lingkaran
mendatar.
2. Bagian Tengah, terdiri dari
(a) Penyangga bagian atas
(b) Kaki penyangga sumbu II (sumbu mendatar)
Pada teodolit yang baru(optis) kaki penyangga sumbu mendatar berisi
prisma-prisma pemantul sinar pembacaan lingkaran horizontal
(c) Sekrup micrometer
(d) Sumbu tegak ( sb. I )
(e) Nivo(tabung) alhadide horizontal
Nivo alhadide horizontal digunakan untuk membuat sumbu I vertikal
secara halus,setelah dilakukan pendekatan dengan nivo kotak.kadang-
kadang nivo kotak juga berdekatan dengan nivo tabung,artinya terletak
pada alhadide horizontal,namun ada pula yang berada pada tribach atau
kiap.
(f) Sekrup gerak horizontal
(g) Piringan lingkaran horizontal
Merupakan tempat skala horizontal,terbuat dari metal dan kaca. Pada
teodolit reoitisi lingkaran ini terpisah dari tribach dan dapat diatur
kedudukannya, sedang pada teodolit reiterasi menjadi satu dengan tribach
dan posisinya tetap.
(h) Alhidade horizontal
Merupakan pemersatu dari kaki penyangga sumbu II dan pelindung
lingkaran horizontal
(i) Klem dan penggerak halus alhadide horizontal
Seperti halnya pada teropong,klem ini dipakai untuk mematikan gerakan
sumbu I (sumbu tegak),dan gerakan halus dilakukan dengan memutar
skrup penggerak halus alhadide horizontal

6. (j) Klem dan Penggerak halus limbus
Klem dan penggerak halus limbus hanya ada pada teodolit repitisi(sumbu
ganda),digunakan untuk mengatur kedudukan piringan horizontal.
(k) Mikroskop pembacaan lingkaran horizontal
Pada alat yang baru(optical theodolite),mikroskop pembacaan lingkaran
horizontalnya dijadikan satu dengan pembacaan lingkaran vertikal,dan
untuk pembacaan yang lebih teliti,dilengkapi dengan skrup micrometer.
Bagian tengah, terdiri dari suatu sumbu yang dimasukkan ke dalam tabung
dan diletakkan pada bagian bawah. Sumbu ini adalah sumbu tegak lurus
kesatu. Diatas sumbu kesatu diletakkan lagi suatu plat yang berbentuk
lingkaran yang berbentuk lingkaran yang mempunyai jari – jari plat pada
bagian bawah. Pada dua tempat di tepi lingkaran dibuat alat pembaca
nonius. Di atas plat nonius ini ditempatkan 2 kaki yang menjadi
penyanggah sumbu mendatar atau sumbu kedua dan sutu nivo tabung
diletakkan untuk membuat sumbu kesatu tegak lurus. Lingkaran dibuat
dari kaca dengan garis – garis pembagian skala dan angka digoreskan di
permukaannya. Garis – garis tersebut sangat tipis dan lebih jelas tajam bila
dibandingkan hasil goresan pada logam. Lingkaran dibagi dalam derajat
sexagesimal yaitu suatu lingkaran penuh dibagi dalam 360° atau dalam
grades senticimal yaitu satu lingkaran penuh dibagi dalam 400 g.
 Bagian Bawah terdiri dari
(a) Statif / Trifoot
(b) Tiga sekrup penyetel nivo kotak
(c) Unting – unting
(d) Sekrup repitisi
(e) Sekrup pengunci pesawat dengan statif

7. Gambar 16.1 : Bagian-bagian Alat Teodolit
Gambar 16.2 : Macam-macam bentuk benang silang ( diapragma )

8. 4. Pengelompokan Theodolite
Berdasarkan Konstruksinya
Theodolite repetisi
Lingkaran skala mendatar dapat diatur mengelilingi sumbu tegak. Bila skrup
pengunci lingkaran skala mendatar dibuka, maka tidak dapat dilakukan
pengukuran sudut. Besarnya sudut yang dibentuk oleh garis bidik yang diarahkan
ke dua buah target hanya dapat diukur kalau skrup pengunci lingkaran skala
mendatarnya terkunci. Sebeb bila sekrup pengunci skala lingkaran mendatar tidak
dikunci, maka pada saat diputar, piringan skala mendatar ikut berputar bersama-
sama dengan indek pembaca lingkaran mendatar.
Keuntungannya adalah dimungkinkannya mengubah bacaan pada suatu arah garis
bidik tertentu. Misal pada suatu arah garis bidik di A bacaan skala mendatarnya
o
dibuat 0 , kemudian garis bidik diarahkan ke B, maka bacaan skala mendatar di B
juga merupakan sudut APB
Theodolite reiterasi
Lingkaran skala mendatar theodolit menyatu dengan tribrach, sehingga lingkaran
mendatar tidak dapat diputar. Akibatnya bacaan lingkaran mendatarnya untuk
suatu target merupakan suatu bacaan arah. Jadi sudut yang dibentuk oleh garis
bidik yang diarahkan kedua target adalah bacaan arah kedua dikurangi bacaan
arah pertama.
Sistim pembacaan
 Sistem dengan indeks garis
 Sistem dengan nonius
 Sistem dengan micrometer
 Sistem koinsidensi
 Sistem digital
Skala Ketelitian
 Theodolit Presisi (Type T3/ Wild)
 Theodolit Satu Sekon (Type T2 / Wild)
 Theodolit Spuluh Sekon (Type TM-10C / Sokkisha)
 Theodolit Satu Menit (Type T0 / Wild)
 Theodolit Sepuluh Menit ( Type DK-1 / Kern)
5. Syarat sebelum mengukur sudut
Sumbu tegak (sumbu-I) harus benar-benar tegak.
Bila sumbu tegak miring maka lingkaran skala mendatar tidak lagi mendatar. Hal ini
berarti sudut yang diukur bukan merupakan sudut mendatar. Gelembung nivo yang
terdapat pada lingkaran skala mendatar ditengah dan gelembung nivo akan tetap
berada ditengah meskipun theodolit diputar mengelilingi sumbu tegak. Bila pada saat
theodolit diputar mendatar dan gelembung nivo berubah posisi tidak ditengah lagi,

9. maka berarti sumbu-I tidak vertical, ini disebabkan oleh kesalahan sistim sumbu yang
tidak benar, atau dapat juga disebabkan oleh posisi nivo yang tidak benar.
Sumbu mendatar (sumbu-II) harus benar-benar mendatar
Garis bidik harus tegak lurus sumbu mendatar
Untuk memenuhi syarat kedua dan ketiga lakukan langkah-lankah sebagai berikut:
 Gantungkan unting-unting pada dinding. Benang diusahakan agar tergantung
bebas (tidak menyentuh dinding atau lantai)
 Setelah sumbu tegak diatur sehingga benar-benar tegak, garis bidik diarahkan
ke bagian atas benang. Kunci skrup pengunci sumbu tegak dan lingkaran skala
mendatar.
 Gerakkan garis bidik perlahan-lahan ke bawah
 Bila sumbu mendatar tegak lurus dengan sumbu tegak dan garis bidik tegak
lurus dengan sumbu mendatar maka garis bidik akan bergerak sepanjang
benang unting-unting ( tidak menyimpang dari bidikan benang).
Tidak ada salah indeks pada skala lingkaran tegak.
 Setelah syarat pertama, kedua dan ketiga dipenuhi maka arahkan garis bidik
ketitik yang agak jauh.
 Ketengahkan gelembung nivo lingkaran skala tegak
 Baca lingkaran skala tegak, missal didapat bacaan sudut zenith z.
0
 Putar teropong 180 kemudian dikembalikan garis bidik ke titik yang sama
 Periksa gelembung nivo lingkaran skala tegak, ketengahkan bila belum terletak di
tengah
 Baca lingkaran skala tegak, missal z’. Bila bacaan z’ = 360-z, maka salah indeks
adalah 0
Apabila keempat syarat tidak terpenuhi maka diadakan pengaturan. Untuk
mendapatkan sudut horizontal yang benar maka syarat pertama kedua dan ketiga
harus benar-benar dipenuhi, sedangkan syarat keempat dipenuhi untuk mendapatkan
sudut vertical yang benar.
Mengatur sumbu tegak
Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk mengatur sumbu tegak adalah sebagai
berikut:
 Usahakan agar nivo lingkaran mendatar sejajar dengan arah 2 skrup kaki tribrach.
 Tengahkan posisi gelembung nivo dengan cara memutar kedua skrup kaki tribrach
secara bersamaan dengan arah yang berlawanan.
o
 Setelah keadaan gelembung nivo berada di tengah maka putar theodolit 90 .
tengahkan posisi gelembung nivo dengan hanya memutar skrup kaki tribrach yang
ketiga
 Kemudian kembalikan ke kedudukan semula (sejajar skrup kaki tribrach 1 dan 2)

10.  Tengahkan kembali posisi nivo apabila gelembung nivo belum berada ditengah.
o
 Kemudian putar theodolit 180 , sehingga nivo berputar mengelilingi sumbu tegak
dalam kedudukan nivo yang sejajar dengan skrup kaki kiap 1 dan 2.
 Bila garis arah nivo tegak lurus dengan sumbu tegak, maka gelembung nivo akan
tetap berada ditengah.
Cara Kerja Penyiapan Alat Theodolite
1. Kendurkan sekrup pengunci perpanjangan
2. Tinggikan setinggi dada
3. Kencangkan sekrup pengunci perpanjangan
4. Buat kaki statif berbentuk segitiga sama sisi
5. Kuatkan (injak) pedal kaki statif
6. Atur kembali ketinggian statif sehingga tribar plat mendatar
7. Letakkan theodolite di tribar plat
8. Kencangkan sekrup pengunci centering ke laser theodolite
9. Atur (levelkan) nivo kotak sehingga sumbu kesatu benar-benar tegak / vertical
dengan menggerakkan secara beraturan sekrup pendatar / kiap di tiga sisi alat
ukur tersebut.
10. Atur (levelkan) nivo tabung sehingga sumbu kedua benar-benar mendatar dengan
menggerakkan secara beraturan sekrup pendatar / kiap di tiga sisi alat ukur
tersebut.
11. Posisikan laser theodolite dengan mengendurkan sekrup pengunci centering
kemudian geser kekiri atau kekanan sehingga tepat pada tengah-tengah titi ikat
(BM), dilihat dari centering optic.
12. Lakukan pengujian kedudukan garis bidik dengan bantuan tanda T pada dinding.
13. Periksa kembali ketepatan nilai index pada system skala lingkaran dengan
melakukan pembacaan sudut biasa dan sudut luar biasa untuk mengetahui nilai
kesalahan index tersebut.
Perawatan Theodolite
 Menjaga selalu dalam keadaan bersih
 Bila terkena hujan segera keringkan
 Tersimpan si tempat yang kering (Di lemari
 yang diberi lampu)
 Meminyaki bagian gerakan horizontal dan
vertikal, skrup-skrup pemokus dan gerakan
halus horizontal dan vertikal

11. Referensi
Brinker, R. C. & P.R. Wolf (1986) Dasar-dasar PengukuranTanah – jilid 1. Penerbit
Erlangga, Jakarta
Frick, H. (1979) Ilmu dan Alat Ukur Tanah. Penerbit Kanisius, Yogyakarta
McCoomac, Jack. 2004. Surveying. Fifth Edition. Clemson University.
Purworahardjo, U. (1986) Ilmu Uku Tanah Seri C – Pengukuran Topografi. Jurusan Teknik
Geodesi – FTSP, Institut Teknologi Bandung.
Wolf, Paul R & Ghilani, Charles D. 2002. Elementary Surveying : An Introduction to
Geomatics. Prentice Hall. New Jersey
http://kompiancur.blogspot.com/2009/07/latar-belakang-alat-survey-theodolite.html
mediateknologi.net