ANALISIS DEFORMASI GUNUNGAPI PAPANDAYAN BERDASARKAN DATA PENGAMATAN GPS TAHUN 2002 - 2011
TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Oleh ILHAM JAMEL NIM. 151 07 058
PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2012
LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana ANALISIS DEFORMASI GUNUNGAPI PAPANDAYAN BERDASARKAN DATA PENGAMATAN GPS TAHUN 2002 – 2011 Adalah benar dibuat saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya. Bandung, Juni 2012 Penulis
Ilham Jamel NIM. 15107058 Bandung, Juni 2012 Pembimbing Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Irwan Meilano, S.T., M.Sc.
Irwan Gumilar, S.T., M.Si.
NIP. 19740518 199802 1 001
NIP. 19780329 201012 1 004 Disahkan oleh,
Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Ketua,
Dr. Ir. Kosasih Prijatna., M.Sc NIP. 19600702 198810 1 001 ii
"Dan kamu lihat gunung-gunung itu, kamu sangka dia tetap di tempatnya, padahal dia berjalan sebagai jalannya awan. (Begitulah) perbuatan Allah yang membuat dengan kokoh tiap-tiap sesuatu; sesungguhnya Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan." (QS 27:88)
Untuk Mama,Papa,Uni, dan Abang yang telah setia dan sabar menemani serta membantu pada tiap detik yang diperlukan untuk menyusun Tugas Akhir ini.
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan atas limpahan dan berkah yang diberikan Allah SWT. Atas izin dan pertolonganNyalah akhirnya penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Analisis Deformasi Gunung api Papandayan Berdasarkan Data Pengamatan GPS Tahun 2002-2011”. Shalawat dan salam terhatur pula untuk junjungan kita, Nabi Besar Muhammad SAW, yang telah membawa umatnya dari zaman kejahiliyahan kepada zaman yang terang benderang dengan ilmu pengetahuan seperti sekarang ini.
Di balik manfaatnya untuk kehidupan manusia, gunung api menyimpan energi destruktif yang sangat dahsyat. Penelitian deformasi untuk memprediksi aktivitas vulkanik gunung api merupakan salah satu usaha untuk meningkatkan kajian mitigasi terhadap fenomena erupsi sebuah gunung api. Dalam Tugas Akhir ini, digunakan data pengamatan GPS periodik untuk memprediksi deformasi di Gunung api Papandayan.
Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Dr. Irwan Meilano, S.T., M.Sc, sebagai pembimbing pertama selama penulis mengerjakan Tugas Akhir ini. 2. Irwan Gumilar, S.T., M.Si, sebagai pembimbing kedua selama penulis mengerjakan Tugas Akhir ini, 3. Dr. Ir. Dina Anggreni Sarsito, M.T, Dr. Ir. Vera Sadarviana, M.T dan Estu Kriswati, S.T., M.Sc selaku dosen-dosen penguji pada ujian Tugas Akhir penulis. 4. Prof. Dr. Ir. Ketut Wikantika, M.Eng selaku dosen wali penulis. 5. Dr. Ir. Kosasih Prijatna, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Institut Teknologi Bandung.
iv
Di dalam Tugas Akhir ini tentu banyak ditemukan ketidaksempurnaan, oleh karena itu, kritik dan saran amat penulis harapkan dari berbagai pihak untuk perbaikan di masa mendatang. Di luar segala kekurangan yang ada, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini berguna untuk segenap pihak yang secara langsung atau tak langsung berkaitan dengan topik yang penulis angkat dalam Tugas Akhir ini.
Bandung, Juni 2012
Penulis
v
LEMBAR PENGHARGAAN
Segala rasa hormat juga penghargaan atas segala bantuan, dorongan, semangat, dan mungkin sedikit paksaan hingga saya bisa bertahan, tak sendiri, dapat menghadapi semuanya hingga saya menerima keindahan yang tak biasa dari penyusunan TA ini, bagi: -
-
-
-
-
Allah SWT. Zat Yang Maha Besar. Tempat saya serahkan seluruh hidupmati, senang-susah, kuat-lemah saya. Allah, You are The One and Only. Nabi Muhammad SAW. Sang manusia sempurna. Inspirasi abadi bagi seluruh umat manusia hingga akhir jaman. Mama, Papa yang telah mendukung ilham dalam mengerjakan tugas akhir ini. Mama dan papa yang selalu mengingatkan, menelpon tiga kali sehari untuk mengingatkan ilham. Uni Elsi dan bang Ison yang selalu mendukung dan si kecil Keisha yang selalu bikin kangen.tunggu uncu yo Keisha. Pak Irwan Meilano. Terima kasih, pak, atas segala ilmu, pencerahan, proses, pemilihan kata2 verbal dan non verbal untuk sebuah TA. Dan di atas kesemuanya, kesabaran dalam membina saya yang nyaris memulai segala sesuatu dari “nol”. Pak Irwan “blake”. Makasih ya pak atas ilmu yang bapak berikan. Terima kasih sudah ngajak saya survey GPS sehingga pengalaman saya bertambah. Bapak-bapak di KK Geodesi. Pak yayas, pak Gamal, Pak Dudi, Kang Teguh, terimakasih ilmu dan pengalamannya pak.hehe Ibu Estu, terimakasih sudah ngajak saya survey gunung api bu.hehe. Terimakasih kepada ibu dan bapak dosen teknik geodesi atas ilmu dan pembelajarannya. Terimakasih juga kepada ibu dan bapak TU. Pak dudung, pak dadang, pak dedi, pak ujum. Terimakasih pak atas kemudahan mengurus urusan akademik. Teman-teman Ikatan Minang Geodesi.hahhaha. Bro boas tarimokasih alah maingekan taruih masalah TA ko bro. ka lokon wk liak bro?bia bisa ka Bunaken. Bro Frezi semangat karajo Thiess nyo bia bisa baralek samo Isfa lai.haha. Isfariani “galau”, lanjutkan galaunyo is trus semangat karajonyo. Masa kalah samo Frezi. Cica semangat S2 nyo. Angga, tarimo kasih sadolah ilmunyo ngguik ndak ado ang ndak tantu baa dn lai ko.hahaha. indra “botak” tukang ota, semangat sadolahnyo tak termasuk untuak mandapek an adiak dn tu.haha. untuak pahdi, kalau lah karajo jan lupo samo dn nak, pai main wak tiok malam minggu, pai makan k ibuk panik jo cobek hanyo untuak mancaliak anaknyo. Haha. Oi jambrong, makasih yo nasehat, semangat, pokoknyo sadolahnyo lah. Untuak masalah PW tanang se lah ang.haha. untuak uni Anggi makasih semangatnyo. Sukses untuak sadolah kawankawan!!!oio, untuak Adi Putra, semangat Adi. Perjuangan tu pasti ado akhir. Untuak kawan-kawan newCST50B, tarimo kasih sadolah semangat. Jidan yang tiok minggu k kosan untuak pai main FIFA. Imsky tarimokasih rental FIFA nyo.haha. imam, andre, bang ova, capek manyusul yo. Untuak Edis, semangat TA nyo. Saketek lai tu nyo.haha. untuak gaek “bg yudi”, ditunggu vi
-
-
-
-
undangan baraleknyo bng.haha.bg herrik, tarimokasih semangat jo doanyo bg.haha. IMG, terimakasih atas pembelajaran selama di IMG. IMG 2007. Maaf tidak bisa menyebutkan nama satu persatu karena banyak. Gw ga bakal lupa kok orang-orangnya. SUKSES UNTUK KITA SEMUA!!! Teman-teman satu lab GD, ilman, ditto, bule, mocan, sidik. Akhirnya kita bisa bareng wisuda bulan juli ini. Untuk adi, semangat memperjuangkan juli. Bisa di!!untuk penerus lab GD akbar, oma, dita semangat mengerjakan TAnya. Teman-teman yang ke Gunungapi Papandayan. Samuel, didi, mocan, ferdi, maraden. Makasih sudah mau disusahkan untuk membantu TA saya ini.hehe Teman-teman NARX15, vebi, audra, stela, oqee, yoza, sepeh dll. Terima kasih sudah member semngat untuk mengerjakan TA ini. Akhirnya selesai juga.hehe Ibrahim Hanif, tarimokasih men. Ndak tau dn ngecek apo lai. Kalau buliah caruik pertemanan disiko, dn caruik an ang ma.hahha. terimakasih juga untuk Sari atas pertolongannya untuk menerjemahkan abstrak.hehe Untuk seseorang (………)*diisi sendiri. Selamat anda orang beruntung.hahaha.*atas saran jambrong. Ko dn buek jambrong. Akhirnya saya mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu saya mengerjakan TA ini baik itu moril atau materil. Sukses untuk kita semua.:)
vii
ABSTRAK Gunung api Papandayan adalah gunung api yang terletak di Kabupaten Garut, Jawa Barat. Gunung api dengan ketinggian 2665 meter di atas permukaan laut itu terletak sekitar 70 km sebelah tenggara Kota Bandung. Gunung api Papandayan merupakan salah satu gunung api aktif di Indonesia. Salah satu metoda pemantaun aktivitas vulkanik gunung api adalah dengan metoda deformasi. Dalam melakukan penelitian deformasi yang terjadi, digunakan data pengamatan survei GPS (Global Positioning System). Pada dasarnya survei ini dilakukan untuk mengetahui pola dan kecepatan deformasi yang terjadi pada Gunung api Papandayan. Dari analisis unsur deformasi ini, dapat diketahui karakteristik deformasi yang terjadi pada gunung api tersebut. Pada Gunung api Papandayan deformasi yang terjadi dipengaruhi oleh tekanan magma dari dalam gunung. Dari analisis yang dilakukan, sumber magma dalam dan sumber magma dangkal mempengaruhi aktivitas gunung. Pada tahun 2003-2005 terdapat dua sumber magma dimana di sana terjadi proses inflasi. Pada tahun 20052008 hanya satu sumber yang mempengaruhi dimana di sana terjadi proses deflasi. Pada tahun 2008-Juli 2011 terdapat dua sumber magma yang mempengaruhi dimana di sana terjadi proses deflasi dan inflasi. Pada Juli 2011-Agustus 2011 terdapat satu sumber magma dimana di sana terjadi proses inflasi. Pada tahun 2003-Agustus 2011 terdapat dua sumber magma dimana di sana terjadi proses deflasi dan inflasi.
Kata kunci: Gunung api Papandayan, survei GPS, Deformasi, sumber magma.
viii
ABSTRACT Papandayan volcano is a volcano which located in Garut regency, West Java. This volcano has 2665 meters height above sea level and lies about 70 KMs from southeast of Bandung city. Papandayan volcano is one of the active volcanoes in Indonesia. One method of monitoring the volcanic activity is the deformation method. In conducting the study of deformation that occurs, the data of observational GPS survey is used. Basically, this survey was conducted to find out the pattern and speed of deformation which occur in Papandayan volcano. From an analysis of the elemets of this deformation, the deformation characteristics of volcano can be found. At Papandayan volcano, the deformation that occurs is influenced by the pressure of the magma inside the volcano. Analysis results found that magma from deeper and shallow area effects the activity of this volcano. In 2003-2005 there were two sources of magma in which the process of inflation occured. In 2005-2008 there was only one source in which the process of deflation occured. In 2008- July 2011 there were two sources of magma in which the process of deflation and inflation occured. In JulyAugust 2011 there was only one source in which the process of inflation occured. In 2003-August 2011 there were two sources in which the process of deflation and inflation occured.
Keywords: Papandayan volcano, GPS survey, deformation, magma’s source
ix
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN
ii
KATA PENGANTAR
iv
LEMBAR PENGHARGAAN
vi
ABSTRAK
viii
ABSTRACT
ix
DAFTAR ISI
x
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR TABEL
xiv
DAFTAR GRAFIK
xvi
DAFTAR BAGAN
xvii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Ruang Lingkup
4
1.3 Maksud dan Tujuan
5
1.4 Manfaat
5
1.5 Metodologi Penelitian
5
1.6 Sistematika Penulisan
8
BAB II DASAR TEORI
9
2.1 Gunungapi
9
2.2 Deformasi
11
2.3 Deformasi pada Gunungapi
12
2.4 Pemantauan Aktivitas Gunungapi
13
2.4.1 Survei deformasi gunungapi dengan GPS
13
2.4.2 Penentuan sumber tekanan
16
BAB III KARAKTERISTIK DAN PENGOLAHAN DATA GPS GUNUNGAPI PAPANDAYAN
19
3.1 Karakteristik Gunungapi Talang
19
3.2 Karakteristik data GPS Gunungapi Papandayan
20 x
3.3 Pengolahan Data GPS Gunungapi Papandayan
21
3.3.1
Persiapan Pengolahan Data GPS
22
3.3.2
Proses Pengolahan Data di Bernese 5.0
24
3.3.3
Hasil Pengolahan Data GPS dengan Bernese 5.0
27
3.4 Transformasi Koordinat
34
BAB IV ANALISIS
38
4.1 Vektor Pergeseran Titik Pengamatan Gunung api Papandayan
38
4.2 Plotting Vektor Pergeseran Gunung api Papandayan
42
4.3 Penentuan Posisi Sumber Magma Gunung api Papandayan
47
4.4 Plotting Posisi Sumber Magma Gunung api Papandayan
48
BAB V PENUTUP
55
5.1 Kesimpulan
55
5.2 Saran
55
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta persebaran gunung api di Indonesia
1
Gambar 2.1 Penampang melintang gunung api
10
Gambar 2.2 Gejala Deformasi pada gunung api aktif
13
Gambar 2.3 Model Mogi
17
Gambar 3.1 Peta lokasi Gunung api Papandayan
19
Gambar 3.2 Persebaran titik-titik pengamatan pada Gunung api Papandayan
21
Gambar 3.3 Contoh header data observasi Rinex
23
Gambar 3.4 Bernese 5.0
24
Gambar 3.5 Contoh file FINyy.CRD pada folder STA
27
Gambar 3.6 Contoh file ESTyyDOY0.OUT
28
Gambar 3.7 Contoh file REDyyDOY0.SNX
28
Gambar 3.8 Hubungan sistem koordinat Geosentrik dengan Toposentrik
34
Gambar 4.1 Vektor pergeseran titik pengamatan tahun 2002 - 2003
43
Gambar 4.2 Vektor pergeseran titik pengamatan tahun 2003 - 2005
43
Gambar 4.3 Vektor pergeseran titik pengamatan tahun 2005 - 2008
44
Gambar 4.4 Vektor pergeseran titik pengamatan tahun 2008 - Juli 2011
45
Gambar 4.5 Vektor pergeseran titik pengamatan tahun Juli 2011- Agustus 2011 Gambar 4.6 Vektor pergeseran titik pengamatan tahun 2003 – Juli 2011
46 47 xii
Gambar 4.7 Perkiraan posisi sumber magma menggunakan model mogi pengamatan 2003 - 2005
48
Gambar 4.8 Perkiraan posisi sumber magma menggunakan model mogi pengamatan 2005 - 2008
49
Gambar 4.9 Perkiraan posisi sumber magma menggunakan model mogi pengamatan 2008 – Juli 2011
50
Gambar 4.10 Perkiraan posisi sumber magma menggunakan model mogi pengamatan Juli 2011 – Agustus 2011
52
Gambar 4.11 Perkiraan posisi sumber magma menggunakan model mogi pengamatan 2003 – Juli 2011
53
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Distribusi dan tipe gunung api di Indonesia
2
Tabel 1.2 Aktifitas vulkanik Gunung api Papandayan
3
Tabel 2.1 Status kegiatan gunung api
11
Tabel 3.1 Baseline yang diamati
24
Tabel 3.2 Parameter Pengolahan GPS
25
Tabel 3.3 Koordinat Geodetik Titik Pengamatan dari Tahun 2002 - 2011 29 Tabel 3.4 Koordinat Geodetik Titik Pengamatan dari Tahun 2002 - 2011 (lanjutan)
30
Tabel 3.5 Koordinat Geosentrik Titik pengamatan dari tahun 2002 - 2011 31 Tabel 3.6 Koordinat Geosentrik Titik Pengamatan dari Tahun 2002 - 2011 (lanjutan)
32
Tabel 3.7 Koordinat Toposentrik Titik Pengamatan dari Tahun 2002 – 2011
36
Tabel 3.8 Koordinat Toposentrik Titik Pengamatan dari Tahun 2002 – 2011 (lanjutan)
37
Tabel 4.1 Kecepatan pergeseran titik pengamatan tahun 2003 - 2011
42
Tabel 4.2 Nilai RMS pengamatan tahun 2003 – 2005
49
Tabel 4.3 Nilai RMS pengamatan tahun 2005 – 2008
50
Tabel 4.4 Nilai RMS pengamatan tahun 2008 – Juli 2011
51
Tabel 4.5 Nilai RMS pengamatan tahun Juli 2011 – Agustus 2011
52
Tabel 4.6 Nilai RMS pengamatan tahun 2003 – Juli 2011
54 xiv
Tabel 4.7 Siklus aktivitas Gunung api Papandayan
54
xv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Hubungan parameter vektor kecepatan dan konstanta C terhadap perubahan posisi dan waktu
40
Grafik 4.2 Kecepatan pergeseran komponen E - W (timur - barat) titik DPN5
41
Grafik 4.3 Kecepatan pergeseran komponen N - S (utara - selatan) titik DPN5
41
Grafik 4.4 Kecepatan pergeseran komponen U - D (vertikal)
titik DPN5
42
xvi
DAFTAR BAGAN
Bagan 1.2 Metodologi penelitian
7
Bagan 3.1 Pengolahan Data GPS dengan Bernese 5.0
33
xvii
