1 PENGENALAN APLIKASI RAINBOW® 1.1 Pendahuluan Aplikasi Rainbow® adalah paket perangkat lunak meteorologis serbaguna untuk pengelolaan radar cuaca lokal dan jarak jauh (remote), baik untuk sistem radar tunggal maupun jaringan yang terdiri dari banyak radar, yang mengintegrasikan produk meteorologi dan pengolahan data, termasuk distribusi dan visualisasinya.
Untuk memenuhi kebutuhan pengguna dalam bidang meteorologi, hidrologi, dan
penerbangan, Rainbow® dikembangkan dengan menggunakan teknik pemrograman yang mandiri terhadap platform sistem. Hal ini membuat Rainbow® dapat dijalankan, baik pada sistem operasi Windows (XP/Vista/7), Linux (misalnya SuSE atau Red Hat) maupun UNIX (misalnya SUN Solaris, HP UX). Rainbow® mampu dijalankan pada lingkungan dengan sistem operasi ganda, misalnya sistem product generator radar menggunakan sistem operasi Linux, di mana tampilan operator menggunakan Windows XP. Beberapa fitur kunci dari perangkat lunak Rainbow® adalah : •
Kontrol radar lokal dan jarak jauh.
•
Mendukung sistem radar tunggal maupun jaringan dengan banyak radar.
•
Arsitektur client-server.
•
Mampu berjalan pada berbagai platform – Windows XP/Vista/7, Linux dan UNIX. Memungkinkan penggunaan sistem operasi ganda/campuran.
•
Kernel perangkat lunak berbasis objek, terbuka dan modular menggunakan C++.
•
Berbasis layer komunikasi TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) heterogen – tanpa menggunakan implementasi protokol tertentu.
•
Menawarkan navigasi yang mudah dengan antarmuka pengguna yang konsisten dan MDI (Multi Document Standart).
•
Memberikan berbagai pilihan produk meteorologi tingkat lanjut.
•
Memberikan kombinasi produk bergaya NEXRAD untuk indikator cuaca buruk dengan menggunakan Comprehensive Early Combination Products (ECPs), yang terdiri dari deteksi
1
microburst, deteksi mesocyclone, deteksi konvergensi dan divergensi, serta analisis struktur badai. •
Memiliki berbagai set produk yang telah banyak digunakan dalam dunia aviasi dan penerbangan, termasuk konversi ASTERIX CAT 008.
•
Memiliki berbagai set produk hidrologi yang handal, termasuk integrasi penakar hujan/disdrometer dan produk-produk polarisasi ganda (dual-polarization).
•
Memiliki sistem monitoring dan logging yang komprehensif.
•
Mendukung tampilan warna true color 24-bit dan 256 level warna untuk seluruh produk – yang skalanya dapat diatur secara penuh dengan 256 level dan palet warna yang dapat diatur sesuai keperluan pengguna.
•
Memiliki fitur proyeksi citra komprehensif berbasis library proyeksi kartografik baku PROJ4.
1.2 Arsitektur Dasar Perangkat Lunak Rainbow® Secara umum, Rainbow® merupakan suatu paket aplikasi server dan client yang mandiri terhadap platform sistem, yang memberikan berbagai fungsi yang dibutuhkan untuk mengoperasikan dan memroses keluaran dari suatu sistem sensor radar, baik secara lokal maupun remote. Keluaran dari sensor lain seperti disdrometer, sistem deteksi petir dan sistem radar lainnya juga dapat diproses dengan cara yang sama. “Client” digunakan untuk melakukan konfigurasi, mengelola dan memonitor status operasional dari suatu keluaran sensor (bila memungkinkan). Client ini dilengkapi dengan antarmuka pengguna grafis (Graphical User Interface) yang mudah digunakan. Oleh sebab itu, berbagai proses yang dikerjakan Rainbow® dapat berjalan pada komputer/workstation tanpa petugas atau pengguna, misalnya pada sistem yang terhubung pada Intranet Rainbow®. “Server” adalah suatu proses yang tidak ditampilkan (background process), sehingga tidak membutuhkan antarmuka. Umumnya, suatu server memiliki konfigurasi grafis (client) atau antarmuka berbasis teks, namun hal ini bukanlah suatu keharusan. Beberapa aplikasi server menggunakan file konfigurasi berbasis XML sederhana. Perangkat lunak aplikasi Rainbow® pada dasarnya terdiri dari empat proses yang berbeda : 2
•
Administrasi sensor – pengawasan radar,
•
Pemrosesan data meteorologis, termasuk pre- dan post-processing,
•
Visualiasasi data dan analisis pada tingkatan-tingkatan yang berbeda,
•
Pengelolaan/distribusi data dan antarmuka dengan sensor-sensor lainnya.
Aplikasi utama dari suatu jaringan radar meteorologi adalah untuk menghasilkan suatu keluaran meteorologi yang baku dan mudah untuk digunakan. Tugas ini umumnya membutuhkan sekelompok proses pendukung untuk mengelola aliran informasi, yang dapat dikembangkan menjadi beberapa aspek berikut : •
Akuisisi data – termasuk pengelolaan proses yang membutuhkan kontrol radar, pengaturan akuisisi paramater, penerimaan data, kendali mutu (baik untuk data maupun operasi sensor),
•
Pemrosesan data,
•
Distribusi data,
•
Visualisasi data dan analisis interaktif.
Aspek utamanya adalah pemrosesan data radar yang menerjemahkan data radar ke dalam suatu keluaran yang dapat ditampilkan. Pemrosesan umum dari data radar meteorologi ini dapat dibedakan ke dalam dua langkah utama, yang secara umum dikenal sebagai pemrosesan sinyal (Signal Processing) dan pemrosesan data (Data Processing). Pemrosesan sinyal adalah bagian rumit yang secara real-time selalu dilakukan pada suatu situs radar. Pada dasarnya, bagian ini tidak secara langsung berhubungan dengan ilmu meteorologi, namun lebih merupakan bagian yang menjadi sumber dari datanya, di mana prosesnya dijalankan oleh pemroses sinyal radar. Pemrosesan sinyal menjalankan seluruh proses yang dibutuhkan untuk menghasilkan besaran-besaran seperti reflectivity (Z), radial velocity (V), spectrum width (W) dan lain-lain. Pemrosesan data adalah bagian kedua. Bagian ini mengaplikasikan seluruh perhitungan yang membutuhkan evaluasi 3-dimensi, termasuk interpolasi pada sudut azimuth dan elevasi pada suatu waktu, hingga menghasilkan suatu set data mentah (raw) 3-dimensi dari Z, V, W dan lain-lain. Selain itu, proses ini mengubah data 3-dimensi ke dalam produk meteorologi 2-dimensi, yang dibutuhkan untuk menampilkan suatu citra 2-dimensi, baik Cartesian maupun skalar. Dengan demikian, langkah proses ini hampir bersamaan atau biasa disebut quasi-realtime yang tidak terlalu membebani komputer dalam 3
melakukan perhitungan. Pemrosesan data biasanya dijalankan oleh workstation yang menggunakan sistem operasi Linux/Unix atau Windows. Pemrosesan data ini merupakan salah satu bagian penting dan dikelola oleh perangkat lunak Rainbow®. Arsitektur dasar dari Rainbow® dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 1.1 Arsitektur dasar perangkat lunak Rainbow® Pemrosesan sinyal melakukan proses awal (initial pre-processing) pada data reflectivity dan Doppler. Proses ini menghitung Coherent Processing Interval (CPI) atau ray, yang merupakan suatu segmen sudut dalam jarak 1 derajat per azimuth scan (PPI-scan), dalam suatu volume scan yang lengkap. Pemroses sinyal melakukan seluruh perhitungan dari match filtering, demodulasi base band ke dalam data I dan Q, clutter filtering, tresholding, pembuatan data Z,V, W dan lainnya, termasuk intergrasi dalam ruang dan waktu, sesuai dengan konfigurasi pengguna. Pemroses kendali radar (Radar Control Processor) atau RCP merupakan penghubung antara radar dan jaringan meteorologi. RCP terhubung pada pemroses sinyal radar dan menyangga data mentah yang diproses sebelumnya. Pengiriman data ke wokrstation Rainbow® dilakukan dengan menggunakan antarmuka Ethernet dengan standar protokol TCP/IP. Kompresi data yang efisien dilakukan, terutama untuk data mentah yang dihubungkan dengan pemroses produk Rainbow® (Rainbow® Product 4
Processor) melalui koneksi jaringan. Pemroses kendali radar dapat diakses secara online, dengan menggunakan paket perangkat lunak monitoring dan pengelolaan – Ravis. Ravis memberikan banyak fitur dan tool yang mendukung pengguna atau pengelola teknis radar, misalnya tool untuk setup, kalibrasi, akses BITE dan diagnosis sistem, termasuk tampilan real-time dari data mentah.
1.3 Contoh Konfigurasi Rainbow® Perlu diperhatikan bahwa contoh jaringan yang dijelaskan dalam sub bab ini hanyalah menunjukkan suatu bagian konfigurasi yang memungkinkan untuk dilakukan dengan Rainbow®. Berdasarkan arsitektur rancangannya yang terbuka (open), pengguna dapat melakukan konfigurasi yang sesuai dangan kebutuhan terhadap komponen jaringan (fisik), perangkat keras workstation dan distribusi aplikasi (functional network).
1.3.1 Workstation Tunggal – Radar Tunggal
Gambar 1.2 Konfigurasi workstation tunggal – radar tunggal
5
Gambar 1.2 menunjukkan suatu instalasi tunggal yang memberikan seluruh layanan (service) untuk mengendalikan dan mengelola satu radar cuaca. Arsitektur Rainbow® memperkirakan bahwa setiap radar membutuhkan sepasang aplikasi server. Kedua aplikasi ini adalah : •
RainCONN
: berfungsi untuk mengatur koneksi radar
•
RainRPG
: berfungsi untuk menghasilkan produk radar
Keduanya langsung dijalankan dan dikelola dari aplikasi RainRCS. Sepasang server CONN/RPG akan selalu dibutuhkan untuk workstation server radar, sehingga apabila terdapat lebih dari satu radar yang terhubung dengan suatu sistem tunggal, maka sepasang server CONN/RPG akan ditambahkan untuk setiap radar. Aplikasi-aplikasi client berikut : •
RainRM
: berfungsi untuk mengelola radar pada sisi client
•
RainLOG
: berfungsi untuk sistem pencatatan/penampilan pesan (logging) pada sisi client
•
RainDART
: berfungsi untuk sistem penampilan citra pada sisi client
menghubungkan pengguna dengan server atau “target” yang diinginkan. Aplikasi server yang dimaksud antara lain : •
RainCONN
terhubung dengan RainRM client
•
RainRLS
terhubung dengan RainLOG client
•
RainRPG
terhubung dengan RainDART
Apabila client (RM, LOG, DART) tidak terhubung dengan server (CONN, RLS, RPG), hal ini tidak akan mempengaruhi operasi sistem secara keseluruhan. Aplikasi server RainADMIN dan RainFTP dibutuhkan untuk operasi sistem dalam mengelola sistem file lokal (RainADMIN) dan mendistribusikan data meteorologi ke titik yang lain via ftp. Server RainRCS selalu ada sebagai server pengendali bagi seluruh aplikasi Rainbow® yang berjalan secara lokal. Hanya terdapat satu server RainRCS yang berjalan pada satu workstation. Aplikasi RainRCC pada sisi client yang terhubung dengan server RainRCS – bila dikonfigurasikan demikian – hanya digunakan untuk menjalankan aplikasi-aplikasi Rainbow® pada client melalui sebuah icon di desktop. Aplikasi NGS mengatur komunikasi antar aplikasi Rainbow® dan komunikasi antara seluruh workstation dalam suatu jaringan, termasuk RCP. 6
1.3.2 Control Client Workstation – Server Tunggal – Banyak Radar
Gambar 1.3 Konfigurasi Control Client Workstation – server tunggal – banyak radar Contoh kedua menggambarkan suatu instalasi multi platform yang memberikan seluruh layanan untuk mengendalikan, mengelola, mengawasi dan memroses tiga sensor radar cuaca (tiga kelompok pasangan CONN/RPG) dalam suatu lingkungan client/server. Workstation server Rainbow® juga merupakan workstation untuk menghasilkan produk radar. Operasi radar yang lengkap dikelola dari jarak jauh oleh workstation client Rainbow®.
1.3.3 Rainbow® dan Radar Pabrikan Lain (non-Gematronik) Rainbow® dapat digunakan sebagai pemroses data untuk radar dari pabrikan lain (3rd party radars). Dalam konfigurasi ini Rainbow® beroperasi sebagai pemroses produk pasif. Umumnya, seluruh fungsi kontrol radar akan diberikan oleh antarmuka dari radar yang bersangkutan (misalnya kontrol untuk scan task/scheduler). Rainbow® akan terhubung sebagai suatu
bagian untuk menghasilkan produk,
menampilkan data dan melakukan konversi data untuk masukan sistem lainnya sesuai dengan kebutuhan pengguna.
7
Gambar 1.4 Konfigurasi Rainbow® dengan radar pabrikan lain Untuk pelanggan yang ingin memiliki pemrosesan data meteorologi sendiri (tanpa sistem METEOR), perangkat lunak Rainbow® juga memiliki modul administrasi radar untuk mengendalikan radar secara lokal maupun jarak jauh. Paket Rainbow® akan dikurangi menjadi hanya memiliki fitur BITE dan kontrol radar untuk mengatur pekerjaan akuisisi volume, scan task dan (bila dibutuhkan) pre-processing berdasarkan file data mentah (seperti koreksi profil vertikal, bright band correction, pemrosesan clutter dan lain-lain (Gambar 1.5). Modul visualisasi juga dapat digunakan atau tidak diaktifkan. Rainbow® juga dapat dapat dilengkapi dengan modul konversi (antarmuka data) untuk mengubah data mentah ke dalam format lain yang diinginkan (misalnya HDF5) dan setelah itu mendistribusikan data tersebut ke sistem lainnya.
Gambar 1.5 Konfigurasi Rainbow® tanpa modul pemroses data
8
2 KOMPONEN APLIKASI RAINBOW® 2.1 Rainbow® Control Server Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainRCS : Tidak ada
RCS adalah singkatan dari Rainbow® Control Server. RCS merupakan proses server yang yang dimulai pada saat boot (saat komputer/workstation dinyalakan) sebagai daemon (pada Linux/UNIX) atau service (Windows). RCS menjalankan secara otomatis seluruh proses server Rainbow® yang diperlukan untuk mengoperasikan Rainbow® secara lengkap. Selain itu RCS juga memberikan : • •
Antarmuka berbasis perintah teks (command line) untuk memroses dan membatasi pengelolaan radar. Pengelolaan workstation server tambahan, termasuk untuk perantara transfer data (data mirroring).
Seluruh aplikasi Rainbow® untuk client dijalankan langsung melalui desktop, atau dengan menggunakan Rainbow® Control Center (RCC).
2.2 Rainbow® Control Center Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainRCC : Ada
Gambar 2.1 Jendela Aplikasi Rainbow® Control Center RCC merupakan singkatan dari Rainbow® Control Center (untuk client). RCC merupakan sebuah antarmuka grafis sederhana untuk menjalankan aplikasi-aplikasi Rainbow® apabila eksekusinya melalui desktop tidak didukung oleh sistem yang bersangkutan. Aplikasi ini juga diperlukan untuk menampilkan sistem yang terinstalasi tanpa komunikasi NGS.
9
2.3 Rainbow® Logging Server Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainRLS : Tidak ada
RLS merupakan singkatan dari Rainbow® Logging Server. RLS adalah proses server yang mengumpulkan dan menyimpan seluruh pesan (informasi, peringatan, kesalahan dan BITE) pada wokstation lokal. Pesan-pesan ini dapat dilihat dari workstation mana saja yang terhubung dengan jaringan Rainbow®. Untuk melihat pesan-pesan ini, diperlukan suatu antarmuka grafis (graphical user interface) yang disebut RainLOG.
2.4 Rainbow® Logging Client Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainLOG : Ada
Gambar 2.2 Jendela Aplikasi Rainbow® Logging Client Rainbow® Logging Client memungkinkan pengguna untuk terhubung dengan satu logging server dalam jaringan intranet Rainbow® dan menyediakan fungsi untuk melihat pesan terbaru atau pesan sistem yang sudah tersimpan sebelumnya. Pesan-pesan BITE yang terekam juga dapat dilihat dengan menggunakan aplikasi ini.
10
2.5 Rainbow® Radar Manager Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainRM : Ada
Gambar 2.3 Jendela Aplikasi Rainbow® Radar Manager Radar Manager (client) memberikan antarmuka konfigurasi grafis untuk konfigurasi operasional yang lengkap dari suatu radar yang terhubung dengan sistem, antara lain definisi produk, definisi scan, definisi task atau definisi scheduler. Suatu monitor radar terintegrasi menawarkan seluruh pesan status BITE yang relevan dan status operasional dari proses akuisisi data yang berlangsung.
11
2.6 Rainbow® Display, Analysis and Research Tool Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainDART : Ada
Gambar 2.4 Jendela Aplikasi Rainbow® DART Aplikasi Display, Analysis and Research Tool (client) merupakan antarmuka pengguna grafis yang menyediakan berbagai fungsi untuk berbagai observasi meteorologis, misalnya tampilan produk, animasi, memperbesar gambar (zoom), skala legenda, pilihan warna, overlay dan lain-lain. DART dapat terhubung dengan satu atau lebih proses RPG (Radar Product Generation) server yang berbeda.
12
2.7 Rainbow® VIEW Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainVIEW : Ada
Gambar 2.5 Jendela Aplikasi Rainbow® VIEW Aplikasi RainVIEW (client) memungkinkan untuk pengguna untuk terhubung dengan seluruh situs radar yang ada untuk mengawasi kondisi BITE paling penting secara berkesinambungan dalam suatu jaringan radar.
2.8 Rainbow® Radar Connection Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainCONN : Tidak ada
Proses Radar Connection (server) adalah antarmuka antara RCP dan Rainbow®, baik untuk radar Gematronik , maupun radar dari pabrikan lainnya. RainCONN adalah pengubah (converter) untuk format dan protocol data dari format internal Rainbow® (file definisi scan, produk, task dan scheduler) ke format radar yang bersangkutan (RCL, Ericcson dan lain-lain). Hanya ada satu RainCONN yang dikonfigurasikan untuk setiap radar dalam satu jaringan. RainRM terhubung pada server RainCONN untuk manajemen operasi radar. Proses RainCONN tambahan dapat terhubung pada “Master RainCONN” untuk menciptkan jaringan “virtual” radar untuk menghasilkan produk tambahan secara parallel.
13
2.9 Rainbow® Product Generator Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainRPG : Tidak ada
Radar Product Generator memuat data-data mentah bersama dengan file task yang aktif saat ini setelah dikirimkan oleh RainCONN. Kemudian RainRPG memroses file-file task langkah demi langkah untuk menghasilkan produk online, antara lain : • • •
Pre-processing data mentah (misalnya : koreksi clutter, bright band) Pembuatan produk radar (data mentah ke data produk, dan data produk ke data dengan level yang lebih tinggi) Konversi format (data mentah atau data produk ke format BUFR atau format radar pabrikan lainnya) dan proyeksi citra
2.10 Rainbow® File Transfer Process Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainFTP : Tidak ada
Rainbow® File Transfer Process mengirimkan data produk atau data mentah melalui FTP atau workstation lainnya. Konfigurasi RainFTP mengandung pengaturan filter untuk memilih pengiriman dan informasi login dan path yang dibutuhkan untuk melakukan pengiriman.
2.11 Rainbow® Administration Nama Aplikasi Graphical User Interface
: RainAdmin : Tidak ada
Rainbow® Administration (server) melakukan pengelolaan untuk sistem file Rainbow® lokal. Ukuran filefile dan direktori dikelola berdasarkan usia, ukuran maksimum file dan lain-lain.
2.12 News Group Server Nama Aplikasi Graphical User Interface
: NGS : Tidak ada
News Group Server adalah antarmuka komunikasi untuk seluruh aplikasi Rainbow®. mengelola pertukaran data antara Rainbow® dengan RCP. 14
NGS juga
3 PENGOPERASIAN APLIKASI RAINBOW® 3.1 Menghidupkan Workstation Untuk menghidupkan dan mengoperasikan workstation, lakukan langkah-langkah berikut : •
Terlebih dahulu hidupkan monitor.
•
Hidupkan printer (bila ada).
•
Hidupkan seluruh peralatan eksternal seperti harddisk eksternal, DAT dan lain-lain.
•
Bila layar monitor atau peralatan eksternal tidak menyala, matikan kembali peralatan-peralatan tersebut. Kemudian periksa kondisi sakelar, sambungan dan kabel daya dari tiap peralatan tadi.
•
Hidupkan workstation. Pastikan lampu (LED) daya menyala dan suara kipas sistem yang berputar terdengar.
Bila semua langkah di atas dilakukan dengan benar, sistem akan melakukan boot dengan sistem operasi yang sudah terinstalasi sebelumnya. Proses ini dapat berjalan selama beberapa menit. Selama proses boot, beberapa pesan akan tampil pada layar monitor yang bergantung pada sistem operasi yang digunakan. Pesan-pesan ini adalah pesan status yang dari sejumlah program yang dimuat selama proses boot berlangsung (misalnya pada sistem operasi UNIX dan Linux). Pesan-pesan sistem ini dapat diabaikan hingga layar untuk login muncul. Pesan sistem dan tampilan status umumnya hanya perlu diperhatikan oleh administrator sistem saja. Ketika proses boot selesai, proses login akan berjalan. Anda akan diminta memasukkan nama pengguna (username) dan kata kunci (password), hal ini bergantung pada sistem operasi yang digunakan. Ketikkan username
: Rainbow®
Ketikkan password
: rain99 (password baku, yang hanya dapat diubah oleh administrator)
Bila proses login gagal, periksa kembali karakter yang digunakan untuk username/password, lalu periksa status tombol Caps-Lock. Untuk kepentingan keamanan, karakter password tidak ditampilkan ketika diketikkan. Jadi anda dianjurkan untuk mengetikkan kembali password apabila sebelumnya anda gagal dalam proses login. Desktop akan ditampilkan setelah proses login berhasil. 15
3.2 Memulai Aplikasi Rainbow® Untuk bekerja dengan perangkat lunak Rainbow®, klik ikon Rainbow® di desktop. Setelah beberapa detik, Rainbow®® Control Center (RainRCC) akan ditampilkan pada layar. Seluruh aplikasi client dapat ditampilkan melalui RainRCC. Aplikasi server Rainbow® sudah dijalankan sebelumnya, dan telah dimulai secara otomatis pada akhir proses boot workstation.
Gambar 3.1 Jendela Rainbow®® Control Center (RainRCC)
3.3 Menghubungkan Sistem dengan Radar
Klik dua kali ikon Radar Manager pada jendela RainRCC. Radar Manager akan dijalankan.
Gambar 3.2 Jendela Radar Manager Pada menu Connection, pilih situs radar yang diinginkan (pada manual ini : Gematronik).
16
Gambar 3.3 Pemilihan situs radar Gematronik pada Radar Manager Aktifkan mode Supervisor dengan memilih Options Radar Control, dan masukkan password Rainbow®.
17
3.4 Membuat Definisi Produk Klik ikon Configuration Box dan tekan tabulator dengan nama Product. Kembangkan tabulator Product, lalu klik dua kali nama produk yang diinginkan (misalnya CAPPI). Aturlah parameter yang dibutuhkan. Untuk menyimpan produk ini dengan nama (misalnya : MyCAPPI), klik Save As. Tutup worksheet dengan klik simbol silang di sudut kanan atas jendela atau klik Cancel.
Gambar 3.4 Jendela konfigurasi Produk
Perlu diperhatikan bahwa seluruh nama file pada Rainbow® hanya dapat menggunakan satu karakter titik untuk memisahkan nama dan ekstensi file dari pengguna. Bila pengguna ingin menggunakan titik pada nama file, karakter ini akan digantikan secara otomatis oleh garis bawah (underscore) “_”.
18
3.5 Membuat Definisi Scan Klik ikon Configuration Box dan tekan tabulator dengan nama Scan. Kembangkan dan klik dua kali nama scan yang diinginkan untuk membuka worksheet (misalnya Volume Scan). Aturlah parameternya. Untuk menyimpan definisi scan dengan nama (misalnya : MyVolumeScan), klik Save As. Tutup worksheet dengan klik simbol silang di sudut kanan atas jendela atau klik Cancel.
Gambar 3.5 Jendela konfigurasi Scan
19
3.6 Membuat Task Klik ikon Configuration Box, dan klik tabular dengan nama Task. Klik dua kali New, dan jendela task baru akan muncul.
Gambar 3.6 Jendela konfigurasi Task
Klik tabulator Scan. Klik dan seret (drag and drop) file definisi scan yang sudah dibuat ke dalam jendela Task. Seluruh jenis data yang dipilih akan muncul dalam beberapa cabang, misalnya dBZ, V, W dan All.
20
Gambar 3.7 Jenis scan yang ditambahkan pada jendela Task Klik tabulator Product, lalu klik dan seret produk yang diinginkan ke cabang data scan yang sesuai. Pada contoh ini, hanya CAPPI untuk dBZ yang akan dihasilkan.
Gambar 3.8 Jenis produk yang ditambahkan pada bagian scan dari jendela Task 21
Klik kanan dan gunakan menu yang muncul untuk menyunting atau menghapus produk dan scan yang diinginkan. Untuk menyimpan task dengan nama (misalnya : MyTask), klik Save As.
Gambar 3.9 Menu untuk menyunting produk dan scan pada jendela Task Ketik nama untuk task yang baru dibuat dan klik Save.
Gambar 3.10 Jendela untuk memberi nama Task
22
Kini task baru dengan nama MyTask akan ditambahkan pada elemen tabulator Task.
Gambar 3.11 Task baru dengan nama MyTask yang sudah ditambahkan pada tabular Task
23
3.7 Membuat dan Memulai Scheduler Klik ikon Configuration Box dan tekan tabulator dengan nama Scheduler. Klik dua kali pada New, dan jendela scheduler baru akan muncul. Klik mode scheduler Cyclic Loop, kemudian pilih nama task yang ada (misalnya : MyTask) pada combo box Base Task.
Gambar 3.12 Jendela konfigurasi Scheduler
Atur Start Time atau klik tombol Now untuk memilih titik waktu awal proses scheduler
24
Gambar 3.13 Mengatur titik waktu awal proses scheduler Simpan scheduler dengan nama (misalnya : MyScheduler), dengan memilih Save As. Hal ini akan memungkin anda untuk menggunakan kembali kombinasi scheduler di masa yang akan datang.
Gambar 3.14 Jendela untuk menyimpan Scheduler Tutup worksheet dengan melakukan klik pada simbol Close
25
di sudut kanan atas jendela scheduler.
Klik ikon Scheduler Control untuk membuka jendela Scheduler Control. Klik combo box Select Sheduler dan pilih salah satu file scheduler (misalnya : MyScheduler). Proses scheduler dapat dimulai pada dua kondisi berikut : •
Pengguna memilih Start Now, yang akan memicu sistem untuk segera memulai scheduler (ada sedikit jeda waktu dari sistem untuk merespon perintah ini).
•
Pengguna memilih Start, yang akan mengaktifkan titik waktu awal proses scheduler yang telah dikonfigurasikan sebelumnya pada file schedule.
Klik Edit untuk menyunting file scheduler. Apabila scheduler telah berjalan sebelumnya, maka scheduler baru akan menimpa (menggantikan) scheduler lama.
Gambar 3.15 Jendela Scheduler Control untuk memulai proses Scheduler 26
Kini radar akan segera beroperasi. Putuskan koneksi dengan radar dengan memilih Disconnected pada combo box Connection. Tutup Radar Manager dengan memilih File Quit.
Gambar 3.16 Memutuskan koneksi dengan radar
27
3.8 Visualisasi Citra Radar
Klik dua kali ikon Display Tool (RainDART) pada jendela Rainbow®® Control Center (RainRCC). Klik Sensors dan pilih lokasi/situs radar yang diinginkan (misalnya : Gematronik). Bila sistem terhubung pada suatu jaringan yang terdiri dari beberapa radar, sistem akan menampilkan radar-radar tersebut pada menu.
Gambar 3.17 Menghubungkan Rainbow® DART dengan radar
Sebuah jendela kosong untuk radar untuk lokasi Gematronik akan muncul.
28
Gambar 3.18 Jendela kosong untuk menampilkan daftar citra radar Setelah beberapa saat, jendela akan menampilkan thumbnail (gambar dalam ukuran kecil) dari citra radar yang akan diperbaharui sesuai dengan scheduler yang sudah diatur sebelumnya.
Gambar 3.19 Jendela yang berisi thumbnail dari citra radar (pada contoh ini : Gdansk)
29
Klik dua kali salah satu thumbnail untuk menampilkan citra dalam ukuran yang lebih besar. Aktifkan fungsi Auto Update untuk tampilan ini. Menu Auto Update dapat ditampilkan dengan melakukan klik kanan pada citra.
Gambar 3.20 Tampilan citra radar dan menu untuk mengaktifkan Auto Update
30
3.9 Pesan dan BITE Logging Klik dua kali pada ikon System Logger (RainLOG) pada jendela Rainbow®® Control Center (RainRCC). Pilihlah nama logging server yang tersedia pada menu Connection.
Gambar 3.21 Jendela Rainbow® LOG
Setelah terhubung dengan logging server (pada contoh ini : DeZachteBeer), daftar pesan akan segera terisi dengan berbagai pesan sistem. Apabila server yang terhubung menangani beberapa radar dalam suatu jaringan, maka pesan dari tiap radar akan ditampilkan dalam beberapa tabulator berdasarkan nama radar tersebut. Pada contoh ini, daftar pesan dari radar “LEG” telah dipilih. Pesan yang hanya menampilkan informasi akan ditampilkan dengan sebuah balon hijau (di depan pesan), sedangkan pesan peringatan dan kesalahan akan ditampilkan dengan balon kuning dan merah. Pesan lengkap dari 31
pesan yang dipilih pada daftar akan ditampilkan pada bagian bawah jendela logging. Pesan yang ada pada daftar akan diperbaharui secara otomatis berdasarkan informasi sistem. Untuk menutup jendela logging atau memutuskan koneksi dengan logging server, pilih File Quit.
Gambar 3.22 Daftar informasi dari radar LEG
32
3.10 Pemantauan Status Radar
Klik dua kali ikon RainVIEW pada jendela Rainbow®® Control Center (RainRCC). RainVIEW akan segera memeriksa sistem intranet dari radar-radar yang beroperasi. Untuk setiap radar yang beroperasi, sebuah tombol di bawah menu utama akan ditampilkan. Contoh ini menunjukkan bahwa hanya ada satu radar yang ditemukan pada sistem (dalam hal ini, Gematronik). Bila tombol Gematronik diklik, jendela dengan tab Status Overview dari radar yang bersangkutan akan ditampilkan dan diperbaharui secara otomatis. Tab Text Messages (yang menampilkan pesan-pesan sistem) juga ditampilkan pada jendela yang sama. Status dari proses atau task yang sedang berjalan ditampilkan pada bagian bawah jendela. Progress bar biru menunjukkan nilai elevasi aktual pada saat scan.
Gambar 3.23 Jendela Status View 33
3.11 Menghentikan Scheduler Untuk menghentikan operasi radar yang sudah dijadwalkan dengan scheduler, buka kembali Radar Manager. Klik ikon Scheduler Control untuk membuka jendela Scheduler Control. Pada bagian Stop Scheduler , aktifkan Cyclic Loop (merupakan tipe scheduler yang sedang berjalan). Klik tombol Stop untuk menghentikan proses scheduler yang sedang berjalan.
Gambar 3.24 Jendela Scheduler Control untuk menghentikan Schedule
34
3.12 Menghentikan Aplikasi Rainbow® Untuk menghentikan atau mematikan Rainbow®® Control Center (RainRCC), klik File Exit. Anda akan diminta memasukkan password. Ketikkan : rain99.
Gambar 3.25 Keluar dari Rainbow®® Control Center (RainRCC)
Gambar 3.26 Jendela pengisian password Rainbow®® Control Center (RainRCC) Masukkan password dan klik OK. Seluruh aplikasi Rainbow® akan berhenti saat itu juga (aplikasi server Rainbow® akan berhenti secara otomatis apabila workstation dimatikan).
35
4 PRODUK RAINBOW® 4.1 Produk Baku (Standard Products) 4.1.1 Plan Position Indicator (PPI) Produk PPI diperoleh dari suatu set data volume dengan jumlah minimal satu elevasi. Suatu permukaan elevasi baku diekstraksi dan diubah menjadi satu citra keluaran.
Gambar 4.1 Citra produk PPI untuk data Reflectivity
Gambar 4.2 Citra Produk PPI untuk Data Radial Velocity (kiri) dan Spectral Width (kanan) Produk PPI adalah salah satu produk yang dapat diperoleh dalam waktu paling singkat karena dibangun hanya dari data satu elevasi. Walaupun demikian, karena kelengkungan bumi dan sudut elevasi yang 36
nilainya > 0, ketinggian dari pancaran sinyal radar akan meningkat dengan bertambahnya jarak. Hal ini menyebabkan ketinggian data atau objek yang ditampilkan akan berbeda, bergantung dengan jaraknya dari radar. Akibatnya interpretasi data kecepatan radial menjadi sukar dilakukan.
Gambar 4.3 Perubahan data ketinggian PPI akibat kelengkungan bumi Pada jarak yang lebih pendek dan elevasi yang lebih rendah, citra akan selalu terpengaruh oleh clutter echo yang kuat. Dengan demikian, produk PPI paling baik digunakan untuk pengamatan sekilas terhadap reflectivity objek pada jarak yang jauh dari radar. 4.1.2 Range Height Indicator (RHI) Produk RHI diperoleh dari proses scan pada seluruh elevasi dengan sudut azimuth yang tetap. Hasil dari proses ini adalah suatu tampilan vertikal (jarak vs ketinggian).
Gambar 4.4 Citra produk RHI untuk data Reflectivity 37
Produk RHI memiliki resolusi yang tinggi, yang bergantung pada kenaikan langkah jarak (range step) dan langkah sudut tetap (fix angle step) dari definisi scan. Namun produk ini hanya memungkinkan pengamatan pada satu arah radial saja karena hanya menggunakan satu sudut azimuth. RHI juga memungkinkan pengamatan irisan vertikal di atas radar (overhead cut) apabila perangkat keras radar mendukung pengamatan dengan sudut elevasi melebihi 90 derajat. Saat ini, RHI termasuk produk klasik. Pada sistem Rainbow, produk VCUT lebih umum digunakan dibandingkan RHI. VCUT memungkinkan pengamatan vertikal secara bebas dan interaktif pada suatu arah tertentu dengan menggunakan DART, tanpa perlu scan tambahan. Namun untuk keperluan ilmiah, RHI lebih baik digunakan karena menggunakan satu sudut azimuth tetap dan resolusi data yang lebih tinggi. 4.1.3 Constant Altitude Plan Position Indicator (CAPPI) Algoritma produk CAPPI menghasilkan suatu cuatu citra pada satu lapisan atmosfer tertentu, yang didefinisikan oleh pengguna. Dengan mode Pseudo-CAPPI, bagian data yang tidak tercakup dalam citra diambil dari data elevasi tertinggi dan terendah.
Gambar 4.5 Citra produk CAPPI untuk data Reflectivity pada lapisan atmosfer dengan ketinggian 2 km di atas MSL (Mean Sea Level - permukaan laut rata-rata)
38
Produk saat ini sangat baik untuk keperluan analisis karena menggambarkan data pada satu ketinggian yang sama. Dengan demikian, pengaruh ground clutter dapat dikurangi apabila dibandingkan dengan produk PPI. Kekurangan produk CAPPI adalah keterbatasan jangkauan akibat adanya blank spot karena keterbasan sudut elevasi pengamatan. Kekurangan ini dapat diatasi dengan menggunakan mode Pseudo-CAPPI.
CAPPI
PPI
Gambar 4.6 Perbandingan produk CAPPI dan PPI. Lingkaran merah pada PPI menunjukkan clutter echo yang tidak terlihat lagi pada CAPPI.
4.1.4 Maximum Display (MAX) dan Column Maximum (CMAX) Produk MAX diperoleh dari proses konversi suatu data volume dalam koordinat polar menjadi koordinat Cartesian, sekaligus menghasilkan tiga jenis citra (Utara-Selatan, Timur-Barat, tampak atas) dan menggabungkan ketiganya menjadi satu citra.
39
Gambar 4.7 Citra produk MAX Tampak atas dan samping dari citra produk MAX akan memberikan gambaran tiga dimensi dari suatu kondisi cuaca. Selain itu, ground clutter akan berkurang apabila ketinggian minimum produk dibuat lebih besar dari ketinggian aktual radar. Produk ini sangat baik untuk analisis data pada jarak menengah, namun di sisi lain, kurang berguna untuk interpretasi data kecepatan, karena hanya menampilkan kecepatan mutlak saja.
Gambar 4.8 Citra produk CMAX tanpa citra tambahan seperti pada MAX Produk CMAX sangat mirip dengan MAX, bedanya CMAX tidak memiliki proyeksi atau tampak samping seperti MAX. Umumnya CMAX digunakan untuk analisis suatu lapisan vertikal dengan ketebalan tertentu.
40
4.1.5 Vertical Cut (VCUT) dan Multiple Line Vertical Cut (MLVCUT) Produk VCUT menampilkan irisan vertikal dari suatu set data dalam koordinat polar. Titik awal dan akhir dapat dipilih secara interaktif dengan menggunakan mouse. Untuk produk MLVCUT, irisan vertikal dihasilkan dari beberapa irisan garis.
Gambar 4.9 Produk VCUT
VCUT
RHI
Gambar 4.10 Perbandingan produk VCUT (atas) dan RHI (bawah) Titik-titik awal dan akhir dari irisan dapat ditempatkan pada berbagai posisi secara bebas pada worksheet secara interaktif dengan mouse. Apabila dibandingkan dengan produk RHI, VCUT kurang baik 41
digunakan untuk pengamatan jarak jauh karena resolusinya lebih rendah dibandingkan RHI. Di sisi lain, produk ini sangat berguna, khususnya untuk analisis struktur vertikal dari berbagai fenomena meteorologi, misalnya hujan badai (thunderstorm). 4.1.6 Echo Height (EHT) Produk EHT menunjukkan ketinggian maksimum objek di mana nilai yang terukur melebihi ambang batas yang ditetapkan pengguna. Beberapa parameter yang dapat dipilih antara lain : Echo Top, Echo Base, Height of Zmax dan Layer Thickness.
Gambar 4.11 Produk EHT Produk EHT memberikan identifikasi dari struktur echo dalam suatu kolom vertikal secara otomatis, sehingga berguna untuk pengamatan fenomena meteorologi seperti sel thunderstorm, bright band dan lain-lain. Di sisi lain, untuk pengamatan hujan stratiformis, produk ini cenderung menghasilkan struktur cincin konsentris akibat jeda waktu data pada volume scan, sehingga terkadang dapat membingungkan pengguna.
42
4.2 Produk Lanjutan (Extended Products) 4.2.1 Base Reflectivity (BASEZ) Produk BASEZ menggunakan suatu volume data reflectivity sebagai masukan. Suatu citra dari data reflectivity dihasilkan dengan menggunakan irisan data pada elevasi paling rendah yang lebih tinggi dari ambang batas yang ditetapkan pengguna.
Gambar 4.12 Produk BASEZ dengan clutter di sekitar radar (lingkaran merah) Produk BASEZ dapat menangani efek kenaikan data sekaligus menghindari efek bright band. Produk ini menunjukkan data reflectifity pada ketinggian yang paling rendah (dari data yang ada), sehingga data yang dihasilkan paling mendekati kebenaran dibandingkan produk lain. Namun, seperti halnya produk PPI, data yang dihasilkan BASEZ diproses berdasarkan sudut elevasi, akibatnya informasi ketinggian tiap data bisa berbeda satu sama lain. Selain itu, data pada elevasi terendah umumnya terkontaminasi clutter, sehingga penggunaan teknik clutter filter pada produk ini sangat dianjurkan. 4.2.2 Velocity Azimuth Display (VAD) Produk VAD menampilkan nilai kecepatan radial dengan sudut azimuth pada suatu elevasi dan jarak yang tetap.
43
Gambar 4.13 Produk VAD pada jarak (range) 5km Produk VAD merupakan produk klasik namun sangat berguna bagi ahli meteorologi karena proses kalkulasinya yang singkat, sehingga pemeriksaan kualitas data kecepatan radial juga dapat dilakukan dalam waktu singkat. Di sisi lain, interpretasi data angin tak homogen dari produk ini memerlukan banyak pengalaman pengguna dibandingkan interpretasi untuk produk lainnya. 4.2.3 Volume Velocity Processing (VVP) Produk VVP terbilang unik karena dapat menampilkan panah angin (wind barb) dari kecepatan dan arah angin horizontal dalam suatu tabung vertikal di sekitar radar pada suatu deret waktu tertentu.
Gambar 4.14 Produk VVP 44
Tampilan profil dari produk ini dapat menunjukkan berbagai variasi komponen medan angin dari suatu kolom vertikal di atas lokasi radar. Gambar di bawah menunjukkan kecepatan angin horizontal terhadap ketinggian.
Gambar 4.15 Komponen kecepatan angin horizontal terhadap ketinggian Produk VVP dapat menghitung profil vertikal dari berbagai jenis data keluaran, bahkan pada kondisi tidak terdapat partikel air (misalnya tidak ada hujan) hingga pada ketinggian beberapa kilometer. Hal ini disebabkan oleh tingginya sensitifitas kanal kecepatan dari radar, dan karena adanya polusi udara (seperti debu, partikel garam) di angkasa. Produk ini sangat berguna, terutama untuk dunia penerbangan, namun diperlukan data kecepatan dengan kualitas yang sangat baik untuk memperolehnya, misalnya data volume scan yang dioptimasi untuk khusus data kecepatan. 4.2.4 Uniform Wind Technique (UWT) dan Horizontal Wind (HWIND) Produk UWT dapat menampilkan vektor angin horizontal yang bisa ditumpuk (overlay) secara dinamis pada berbagai proyeksi citra produk radar.
45
Gambar 4.16 Produk UWT yang ditambahkan pada citra produk CAPPI Dengan menggunakan UWT, vektor angin horizontal dapat diperoleh hanya dengan menggunakan satu radar Doppler. Produk ini sangat berguna, misalnya untuk menampilkan medan angin horizontal dan reflectivity secara bersamaan. UWT juga dapat ditampilkan bersama dengan produk lain, misalnya PPI. Namun, seperti halnya VVP, produk ini juga membutuhkan data kecepatan dengan kualitas tinggi.
Gambar 4.17 Produk HWIND yang ditambahkan pada citra produk CAPPI Produk HWIND hampir serupa dengan UWT, namun pada HWIND, komponen angin horizontal diperoleh dengan teknik regresi seperti pada produk VAD.
46
4.2.5 Multiple Layer Plan Position Indicator (MPPI) Produk MPPI dapat dihasilkan dari seluruh jenis data dan mengandung citra dari seluruh irisan PPI pada suatu interval tertentu.
Gambar 4.18 Produk MPPI Produk ini sangat berguna karena dapat memberikan akses cepat ke data pada tiap sudut elevasi. Kekurangannya, produk ini membutuhkan ruang harddisk yang sangat besar karena mengandung data dari tiap elevasi. Selain itu, seperti halnya PPI, efek kelengkungan bumi perlu diperhatikan pada saat interpretasi data. 4.2.5 Vertical Profile of Reflectivity (VPR) Produk VPR menampilkan profil reflectivity dalam suatu kolom vertikal di atas lokasi radar. Pada produk ini, reflectivity (dan nilai gradiennya) ditampilkan terhadap ketinggian.
47
Gambar 4.19 Produk VPR Dengan produk VPR, profil vertikal dari reflectivity dapat dianalisis. Ketinggian melting layer (0° isotherm) dapat diturunkan dengan analisis profil bright band. Produk ini sangat dipengaruhi clutter, sehingga sangat bergantung pada parameter clutter filtering yang ditetapkan pengguna. 4.2.7 Severe Weather Analysis Display (SWAD) Tujuan utama dari produk SWAD adalah untuk menunjukkan berbagai jenis data radar (Z, V, W, Shear) di suatu wilayah kecil di sekitar lokasi cuaca buruk. Pusat dari empat citra akan diturunkan secara otomatis ketika nilai yang diukur melebihi ambang batas yang ditetapkan pengguna.
Gambar 4.20 Produk SWAD (Z, V, W, Shear) 48
Keempat tampilan data yang berbeda akan ditempatkan secara otomatis di wilayah yang mengalami cuaca buruk. Apabila titik referensi ditetapkan pada lokasi radar, maka produk SWAD akan tampak seperti empat produk PPI dari empat jenis data yang berbeda yang dijadikan satu. Namun, keempat data ini harus berasal dari scan yang sama. Di sisi lain, produk ini sangat berguna untuk analisis lokasi cuaca buruk hingga jarak menengah. 4.2.8 Storm Relative Veolocity (SRV) Produk ini digunakan untuk menunjukkan nilai kecepatan radial lokal relatif terhadap suatu badai yang bergerak. Tidak seperti produk PPI (V) pada umumnya, pusat citra tidak selalu harus berada pada lokasi radar dan angin permukaan dapat dihilangkan.
Gambar 4.21 Produk PPI (kiri) dengan angin permukaan dan SRV (kanan) tanpa angin permukaan Produk ini sangat baik untuk menganalisis detail medan angin berdasarkan data kecepatan radial. Detail lokal dari suatu medan angin permukaan (misalnya rotasi, divergensi, konvergensi) terlihat jauh lebih setelah angin permukaan dihilangkan. Dengan produk ini, pengguna juga dapat mengamati data dari suatu daerah tertentu di luar pusat citra dengan lebih baik. 4.2.9 Spectrum at Maximum Velocity (SMV) Pada produk ini, untuk setiap piksel, suatu kolom vertikal dari data W dan V diturunkan. Data W dari ketinggian tersebut ditampilkan di mana nilai mutlak maksimum dari data V pada kolom tadi diukur.
49
Gambar 4.22 Produk SMV Produk SMV sangat berguna untuk dunia penerbangan karena produk ini menampilkan wilayah-wilayah kecepatan tinggi yang terkorelasi dengan lebar spektrum tinggi (turbulensi). 4.2.10 Layer Mean Reflectivity (LMR) Tidak seperti halnya produk MAX, LMR memberikan estimasi dari reflectivity rata-rata dari suatu lapisan atmosfer yang ditentukan oleh pengguna.
Gambar 4.23 Produk LMR Produk ini berguna untuk analisis data reflectivity pada jarak menengah. Ground clutter tidak akan tampak apabila pengguna memilih lapisan terbawah lebih tinggi dari ketinggian radar. Efek variasi profil reflectivity vertikal yang kuat (bright band) juga dapat dikurangi.
50
4.3 Data Polarisasi Ganda (Dual-Pol Data) 4.2.1 Differential Reflectivity (ZDR) ZDR adalah perbandingan antara daya yang diterima pada kanal Horizontal dan Vertikal. Untuk tetes hujan yang lebih besar (>1 mm), daya yang diterima akan lebih besar pada kanal horizontal dibandingkan kanal vertikal, sehingga ZDR akan bernilai positif (dalam skala dB). Di sisi lain, partikel es cenderung menghamburkan energi, maka nilai ZDR untuk salju dan hail akan mendekati 0 dB.
Gambar 4.24 Perbandingan antara data ZDR (kiri) dan Reflectivity (kanan) Data ZDR umumnya digunakan untuk membedakan fasa dari air, apakah berbentuk cair atau beku serta untuk menggambarkan bentuk dari tetes hujan. Data ZDR juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi echo dari objek non-meteorologi. 4.2.2 Differential Phase Shift (φDP) φDP adalah pergeseran fase antara gelombang dengan polarisasi horizontal dan vertikal. Pergeseran ini terjadi akibat waktu propagasi yang berbeda antara kedua gelombang yang berbeda polarisasi tersebut. Hi dan Vi adalah sampel tegangan kompleks (I+jQ) yang diterima pada kanal horizontal dan vertikal.
51
Gambar 4.25 Perbandingan antara data φDP (kiri) dan Reflectivity (kanan) 4.2.3 Specific Differential Phase Shift (KDP) KDP merupakan data turunan dari φDP dan memiliki korelasi yang jauh lebih kuat terhadap intensitas hujan dibandingkan Z atau ZDR. Selain itu KDP juga tidak terpengaruh oleh atenuasi.
Gambar 4.36 Perbandingan antara data KDP (kiri) dan Reflectivity (kanan) Data φDP harus melewati proses filtering sebelum diturunkan menjadi data KDP, dengan langkah-langkah berikut : •
φDP unwrapping (180°- or 360°-de-aliasing).
•
Bad data thresholding : SNR, s(FDP).
•
Data smoothing atau iterative filtering. 52
Gambar 4.37 Proses filtering data φDP 4.2.4 Correlation Coefficient (ρHV) ρHV memberikan korelasi kompleks antara sinyal dengan polarisasi horizontal dan vertikal.
Gambar 4.38 Perbandingan antara data ρHV (kiri) dan Reflectivity (kanan)
53
5 APLIKASI RAINBOW® PADA SATREPS IOP 2011 Science and Technology Research Partnership for Sustainable Development Intensive Observation Period 2011 (SATREPS IOP 2011) adalah kegiatan observasi intensif yang dilakukan serentak di sejumlah lokasi di Sumatera Barat dan Kalimantan Barat, dan merupakan kerjasama antara Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG), Lembaga Antariksa dan Penerbangan Nasional (LAPAN), Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) serta didukung oleh Japan Science and Technology Agency (JST) dan Japan International Corporation Agency (JICA). SATREPS IOP diselenggarakan selama sebulan penuh, mulai tanggal 1 – 31 Desember 2011.
Gambar 5.1 Radar Cuaca Meteor 50DX di Muara Putus, Sumatera Barat Pada kegiatan ini, perangkat lunak Rainbow (versi 5) digunakan pada radar cuaca Meteor 50DX (M50DX), yang berlokasi di Muara Putus, Tiku V, Kabupaten Agam Sumatera Barat. M50DX adalah radar cuaca yang memanfaatkan teknologi polarisasi ganda (dual-pol), untuk memperoleh data yang lebih akurat dibandingkan radar dengan sistem polarisasi tunggal. Kelebihan lain dari radar ini adalah mobilitas dan kemudahan dalam pengoperasiannya. M50DX dapat dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lain hanya dengan menggunakan mobil penarik berukuran sedang. M50DX juga sangat mudah dioperasikan dan tak membutuhkan perawatan rutin dalam jangka waktu pendek. Bab ini akan
54
menyajikan beberapa produk data yang dihasilkan dari pengamatan cuaca M50DX dengan menggunakan perangkat lunak Rainbow.
Gambar 5.2 Citra MPPI untuk data Differential Reflectivity (kiri) dan Reflectivity (kanan) Dua citra di atas adalah produk Multiple Layer Plan Position Indicator (MPPI) untuk data Differential Reflectivity-ZDR dan Reflectivity-dBZ. Kedua citra ini bisa dibandingkan untuk menentukan bentuk dan jenis presipitasi. Untuk butiran hujan yang besar (di daerah tropis), nilai ZDR umumnya positif (>0 dB) karena daya yg diterima radar lebih besar pada kanal polarisasi horizontal/H, dibanding vertikal/V (karena butirannya agak gepeng, tidak bulat sempurna). Di sisi lain, partikel es/salju/hail dapat ditunjukkan apabila nilai ZDR mendekati 0 dB, karena partikel ini bentuknya relatif bulat, sehingga perbandingan antara kanal polarisasi H dan V tidak terlalu berbeda. Dari kedua citra di atas, pada nilainilai dBZ yang tinggi, nilai ZDR menunjukkan angka positif, sehingga bisa disimpulkan bahwa jenis partikel presipitasi yang terdeteksi radar adalah hujan, bukan hail atau es.
Gambar 5.3 Citra MPPI untuk data KDP 55
Citra di atas adalah produk MPPI untuk data Specific Differential Phase Shift (KDP). Data KDP bersumber dari perbedaan fasa antara kanal H dan V, sehingga memiliki korelasi yang lebih baik dengan rain rate dibandingkan dBZ atau ZDR. Karena dihasilkan dari perbedaan fasa antara dua kanal polarisasi, KDP tidak terpengaruh oleh atenuasi di atmosfer, sehingga sangat baik digunakan untuk menganalisis presipitasi yang jaraknya cukup jauh dari radar.
Gambar 5.4 Citra MPPI untuk data ET Citra di atas adalah produk MPPI untuk data Echo Type (ET). Produk ini adalah salah satu produk yang paling unik dari MPR karena bisa membedakan jenis objek yang terdeteksi radar. Dengan menggunakan algoritma Cross-correlation Coefficient antara kanal H dan V (RhoHV) dan Fuzzy Logic, MPR dapat melakukan klasifikasi terhadap echo yang diterimanya. Sehingga akan ketahuan apakah objek yang terdeteksi itu adalah hujan, es, salju, debu, objek biologis, dll. Kalau dilihat pada citra di atas, ada sebagian objek biologis yang terdeteksi di atas laut dan sebagian daratan (kemungkinan burung laut).
Gambar 5.5 Citra RHI untuk data Reflectivity 56
Citra di atas adalah produk Range Height Indicator (RHI) dari data dBZ. Produk ini diperoleh dengan melakukan scan elevasi pada sudut azimuth tetap, sehingga dapat digunakan untuk mengetahui struktur vertikal dari presipitasi yang terjadi pada saat itu. Untuk citra di atas, sudut elevasi yang digunakan adalah 0-90 derajat dengan azimuth 0 derajat (utara). Singkatnya, citra di atas menunjukkan profil vertikal presipitasi di sisi sebelah utara radar.
57
