Transformasi Koordinat Sumur Bor Migas dari WGS 1984 ke ITRF 2020 Menggunakan Model Transformasi Affine 3D
Muhammad Rizal Setiyawan, Dr. Ir. Bilal Ma’ruf, S.T., M.T.
2026 | Skripsi | TEKNIK GEODESI
Kegiatan eksplorasi dan eksploitasi minyak dan gas bumi di wilayah lepas pantai utara Jawa, khususnya pada blok Offshore North West Java (ONWJ) dan West Madura Offshore (WMO), telah berlangsung sejak lama dengan standar sistem referensi koordinat yang terus mengalami perkembangan. Data koordinat titik sumur bor migas umumnya dinyatakan dalam sistem referensi WGS 1984 pada kala pengukuran tertentu, sedangkan kebutuhan pengelolaan data geospasial terkini mengacu pada standar International Association of Oil & Gas Producers (IOGP) yang menegaskan bahwa seluruh posisi sumur migas harus terdaftar dalam sistem referensi koordinat yang terbaru dan mutakhir untuk integrasi data spasial secara global. Tantangan utama di wilayah ini adalah keterbatasan data historis sumur bor yang tidak memiliki informasi ketinggian elipsoid serta ketiadaan titik kontrol fisik definitif di lapangan. Oleh karena itu, diperlukan proses transformasi koordinat antar-datum dan antar-kala dengan pendekatan matematis yang tepat untuk menjamin konsistensi dan ketelitian data posisi sumur bor migas.
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan transformasi koordinat titik sumur bor migas dari sistem referensi WGS 1984 ke ITRF 2020 menggunakan model Transformasi Affine 3D. Karena data yang tersedia tidak memiliki informasi ketinggian elipsoid, komponen vertikal titik sekutu dalam penelitian ini dihitung menggunakan pendekatan nilai undulasi geoid yang diperoleh dari Ina-Geoid melalui website SRGI. Penentuan koordinat titik sekutu pada kala ITRF 2020 dilakukan dengan asumsi kecepatan pergeseran kartesian CORS per tahun dan selisih kala pengamatan yang linier, sehingga diperoleh koordinat yang merepresentasikan kondisi deformasi tektonik. Data titik sekutu tersebut dibagi ke dalam empat kategori berdasarkan jumlah dan distribusinya, yaitu kategori 1 (5 titik), kategori 2 (6 titik), kategori 3 (7 titik), dan kategori 4 (8 titik). Setiap kategori digunakan untuk mengestimasi parameter transformasi Affine 3D melalui metode hitung kuadrat terkecil metode kombinasi. Kualitas model transformasi dievaluasi menggunakan uji global, data snooping, dan uji signifikansi parameter dengan tingkat kepercayaan 95% untuk menilai pengaruh jumlah serta persebaran titik sekutu terhadap kestabilan hasil transformasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan jumlah titik sekutu tidak selalu berbanding lurus dengan peningkatan kualitas transformasi, melainkan sangat dipengaruhi oleh konfigurasi geometris sebarannya di lapangan. Kategori 2 dengan konfigurasi 6 titik sekutu menghasilkan parameter transformasi Affine 3D yang paling optimal, ditunjukkan dengan nilai residu dan nilai Root Mean Square Error (RMSE) yang paling minimum dibandingkan kategori lainnya. Dengan demikian, penggunaan model Affine 3D dengan konfigurasi titik sekutu yang optimal dan berbasis hitungan undulasi geoid nasional mampu memberikan hasil transformasi koordinat yang andal untuk keperluan unifikasi datum dan kala pengamatan data sumur bor migas di wilayah lepas pantai.
Oil and gas exploration and production activities in the offshore waters of northern Java, particularly within the Offshore North West Java and West Madura Offshore blocks, have a long operational history characterized by continuously evolving coordinate reference system standards. Historical drilling well coordinate data are generally defined within the WGS 1984 reference system at specific measurement epochs. Conversely, contemporary geospatial data management requirements adhere to the International Association of Oil & Gas Producers standards, which mandate that all petroleum drilling well positions must be registered in the most current and up-to-date coordinate reference system for global spatial data integration. The primary challenge in this region stems from the limitations of legacy drilling well datasets, which lack ellipsoidal height information, combined with the absence of definitive physical control points in the field. Therefore, a precise mathematical transformation process across different datums and epochs is required to ensure the consistency and accuracy of oil and gas drilling well positional data.
This study aims to perform coordinate transformation of oil and gas drilling well points from the WGS 1984 reference system to ITRF 2020 using a 3D Affine transformation model. Since the available datasets lack ellipsoidal height information, the vertical components of the common points in this study were computed using a geoid undulation approach derived from the Ina-Geoid model via the SRGI website. The determination of common point coordinates at the ITRF 2020 epoch was executed based on the assumption of linear cartesian CORS velocity rates per year and the respective observation epoch intervals, thereby yielding coordinates that represent linear tectonic deformation conditions. The common point data were classified into four categories based on quantity and spatial distribution: Category 1 with 5 points, Category 2 with 6 points, Category 3 with 7 points, and Category 4 with 8 points. Each category was utilized to estimate the 3D Affine transformation parameters using the general method of least-squares adjustment. The quality of the transformation models was evaluated using the global test, data snooping, and parameter significance tests at a 95% confidence level to assess the influence of the number and distribution of common points on the stability of the transformation results.
The results indicate that an increase in the number of common points does not necessarily correlate linearly with an enhancement in transformation quality; rather, it is highly influenced by the geometric configuration of their spatial distribution. Category 2, utilizing a configuration of 6 common points, yielded the most optimal 3D Affine transformation parameters, as evidenced by the minimum residual values and Root Mean Square Error. Consequently, the implementation of the 3D Affine model with an optimal common point configuration backed by national geoid undulation computations is capable of providing reliable coordinate transformation results for datum unification and observation epoch adjustments of oil and gas drilling well in offshore environments.
Kata Kunci : transformasi koordinat, sumur bor migas, titik sekutu, WGS 1984, ITRF 2020, Affine 3D
