APLIKASI KONTINUASI KEATAS DAN FILTER PANJANG GELOMBANG UNTUK PEMISAHAN ANOMALI REGIONAL RESIDUAL PADA DATA GEOMAGNETIK. Oleh :

APLIKASI KONTINUASI KEATAS DAN FILTER PANJANG GELOMBANG UNTUK PEMISAHAN ANOMALI REGIONAL – RESIDUAL PADA DATA GEOMAGNETIK

TUGAS AKHIR Disusun untuk Memenuhi Syarat Kurikuler Program Sarjana Teknik Geofisika Institut Teknologi Bandung

Oleh : SONI SATIAWAN NIM : 124 04 021

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009


TUGAS AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kurikuler Program Sarjana Teknik Geofisika Institut Teknologi Bandung

Oleh : SONI SATIAWAN NIM : 124 04 021

Pembimbing : Dr. Hendra Grandis

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009

LEMBAR PENGESAHAN


Oleh : SONI SATIAWAN NIM: 124 04 021

Telah disetujui dan disahkan : Bandung, Maret 2009

Pembimbing

Dr. Hendra Grandis Nip : 131679361

Maka apabila langit telah terbelah dan menjadi merah mawar seperti (kilauan) minyak . Maka Tuhanmu yang manakah yang kamu dustakan? (Q.S Ar Rahman, 55 : 37-38)

……ALLAH akan mengangkat (derajat) orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang diberi ilmu beberapa derajat. (Q.S Al Mujadalah 58 : 11)

A theory has only the alternative of being right or wrong. A model has a third possibility: it may be right, but irrelevant. (Paul R. Ehrlich)

Kupersembahkan Karya Kecil ini untuk : Orang-Orang Yang Kusayangi dan Kucintai, Khususnya Mama, Papa, Abang, Cece, Dani, dan lathifah

KATA PENGANTAR Segala puji hanyalah milik ALLAH SWT, syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas pertolongon-NYA, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir yang berjudul ”Aplikasi Kontinuasi Ke Atas Dan Filter Panjang Gelombang Untuk Pemisahan Anomali Regional – Residual Pada Data Geomagnetik” ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kurikuler S-1 pada Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknologi Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung. Dalam penyelesaian tugas akhir ini, penulis sadari bahwa semua usaha yang telah dilakukan tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : | 1. Bapak Dr. Hendra Grandis selaku dosen pembimbing yang selalu memberi masukan bimbingan dan dorongan moral kepada penulis di sela-sela waktu sibuk beliau. 2. Bapak Sonny Winardhi Ph.D dan Bapak Untoro M.Si selaku dosen penguji atas nasehat dan saran yang sangat membangun pola pikir saya. 3. Bapak Afnimar selaku dosen wali yang memberikan masukan dan pandangan ketika setiap kali perwalian dan juga menyempatkan datang ketika sidang saya, terima kasih Pak atas masukan bapak. 4. Bapak Drs. Muhammad. Ahmad, Bapak Prof. Dr. Sri Widiyantoro, Bapak Tedi Yudistira M.Si, Bapak Dr. Awali Priyono, Bapak Dr. Nanang T Puspito, Bapak Dr. Gunawan Ibrahim, dan Bapak Wahyu Triyoso Ph.D, terima kasih atas segala ilmu yang diajarkan, semoga dapat penulis amalkan dengan baik. 5. Mama, Papa, kakak2 dan adik2ku, serta keluarga besar, atas dukungan moril dan materil. 6. Bapak Agus Hendro dan seluruh teman-teman di TerraLOG exploration services yang telah mau berbagi kebahagian, kegembiraan, dan pertemanan. 7. Jajaran Tata Usaha Program studi GM dan TG, atas bantuan dalam urusan administratif. 8. Teman angkatan GM’04 (G-Force) dan teman2 HMGM atas keakraban dan semuanya. 9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, terima kasih atas bantuan dan ilmu yang diberikan pada penulis selama menuntut ilmu di perguruan tinggi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, baik dari segi materi maupun sistematika pembahasannya. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak sangat kami harapkan untuk penyempurnaan atau perbaikan tugas akhir ini di masa yang akan datang. Akhirya, penulis mengharapkan semoga makalah ini bermanfaat bagi yang membacanya. Bandung, Februari 2009

Penulis

APLIKASI KONTINUASI KE ATAS DAN FILTER PANJANG GELOMBANG UNTUK PEMISAHAN ANOMALI REGIONAL - ANOMALI RESIDUAL PADA DATA GEOMAGNETIK Soni Satiawan 124 04 021 Pembimbing: Dr. Hendra Grandis Program Studi Teknik Geofisika Institut Teknologi Bandung SARI Intensitas magnetik total merupakan superposisi dari anomali yang bersifat regional dan lokal (residual). Anomali regional berasosiasi dengan kondisi geologi umum yang dominan pada daerah penelitian, biasanya dicirikan oleh anomali berfrekuensi rendah. Sebaliknya, anomali lokal yang umumnya berfrekuensi tinggi mengandung informasi mengenai sumber anomali dangkal. Penelitian ini mengaplikasikan kontinuasi ke atas (upward continuation) dan filter panjang gelombang pada data geomagnetik sintetik. Penggunaan kontinuasi ke atas pada ketinggian tertentu dan filter panjang gelombang pada harga tertentu diharapkan dapat menghasilkan anomali regional dan anomali lokal yang tepat. Untuk menguji metoda tersebut, dibuat model sintetik yang terdiri dari benda anomali dalam dan dangkal, masing-masing pada kedalaman 500 meter dan 200 meter. Kontinuasi ke atas pada ketinggian (h) 200 m dan 300 m menghasilkan anomali frekuensi rendah yang dapat dianggap sebagai anomali regional. Pemisahan anomali regional – lokal menggunakan pemfilteran panjang gelombang menghasilkan anomali regional dan lokal yang sesuai dengan anomali akibat benda dalam dan dangkal. Diperoleh hubungan panjang gelombang anomali dengan batas kedalaman sumber anomali dalam dan dangkal yang sesuai dengan literatur yaitu h = ½ λ. Kata Kunci : Kontinuasi ke atas (Upward Continuation), Filter Panjang Gelombang, Anomali Regional, dan Anomali Residual.

Abstract Total magnetic intensity (TMI) is the superposition of regional anomaly and residual (local) anomaly. Regional anomaly is associated with general geological condition that dominant at research area and usually identified with low frequency anomaly. In the other hand, local anomaly usually is high frequency and contains information of shallow anomaly source. This research applied upward continuation and wavelength filter to synthetic geomagnetic data. The Use of upward continuation to certain altitude and wavelength filter is intended to produce appropriate regional and local anomalies. The methods were tested on synthetic models consisting of deep anomaly and shallow anomaly at 500 m and 200 m respectively. Upward continuation to altitude 200 m and 300 m results low frequency anomaly associated with regional anomaly. Separation of regional – residual using wavelength filter results in local anomaly similar to shallow source anomaly. It has been found that depth – wavelength relationship is h = ½ h. Keywords: Upward Continuation, Wavelength Filter, Regional Anomaly, and Residual Anomaly.

1. PENDAHULUAN Pemisahan anomali regional – lokal merupakan tahap yang sangat penting dilakukan pada data gravitasi dan geomagnetik (Jacobsen, 1987). Intensitas magnetik total yang diukur di lapangan terdiri dari 2 komponen bersuperposisi, yaitu komponen anomali regional dan komponen anomali lokal (residual). Komponen anomali regional yang memiliki frekuensi rendah, memberikan informasi mengenai benda sumber anomali pada kedalaman yang besar. Komponen anomali lokal memberikan informasi sebaliknya, yaitu benda sumber anomali pada kedalaman yang lebih kecil (dangkal). Pemisahan anomali regional – lokal dalam pengolahan data geomagnetik sering dilakukan dengan menggunakan IGRF (International Geomagnetic Reference Field). IGRF adalah suatu harga yang telah ditetapkan oleh IUGG (International Union of Geodesy and Geophysics) untuk mengetahui harga medan magnet bumi dan memiliki harga berbeda di setiap daerah. Jika area survei yang diukur relatif kecil maka daerah survey yang memiliki area relatif kecil memberikan harga IGRF yang sama. Harga anomali regional yang sama kurang begitu representatif untuk mencari anomali lokal (residual). Hal ini akan mempengaruhi pada tahap interpretasi nantinya. Tujuan tugas akhir ini adalah menerapkan kontinuasi ke atas (upward continuation) dan filter panjang gelombang dalam pemisahan anomali regional – lokal pada data geomagnetik. Kontinuasi ke atas dilakukan untuk mendapatkan anomali regional yang lebih representatif. Anomali regional yang lebih representatif akan menghasilkan anomali lokal (residual) yang baik sehingga pada tahap interpretasi dapat dihasilkan suatu hasil interpetasi yang lebih baik. Penerapan filter panjang gelombang selain untuk pemisahan anomali regional – lokal dilakukan juga untuk memperkirakan kedalaman pemisah antara anomali regional – lokal. Penentuan kedalaman pemisah yang cukup representatif dapat dilihat dari hasil pemfilteran. Pada tugas akhir ini, filter yang digunakan adalah filter Butterworth yang menggunakan parameter panjang gelombang sebagai cutoff (frekuensi potong). Hasil dari filter Butterworth dapat berupa hasil low pass filter dan high pass filter. Butterworth Low pass filter meloloskan frekuensi

dengan panjang gelombang yang lebih besar dari parameter cutoff. Butterworth high pass filter akan meloloskan frekuensi dengan panjang gelombang yang lebih kecil dari parameter cutoff. Harga parameter cutoff panjang gelombang inilah yang membantu untuk memperkirakan kedalaman pemisah anomali regional – lokal karena panjang gelombang memiliki hubungan dengan kedalaman. Informasi kedalaman pemisah antara anomali regional – residual turut membantu dalam interpretasi menjadi lebih baik. Kedua metoda diatas (kontinuasi ke atas dan filter panjang gelombang) diterapkan pada data intensitas magnetik total yang merupakan respon dari beberapa benda anomali berupa prisma yang berbentuk balok dengan kedalaman dan geometri yang berbeda.

2. TEORI DASAR 2.1Pemodelan ke Depan Pemodelan ke depan (forward modeling) data geomagnetik dilakukan dengan membuat benda anomali dengan geometri dan harga kemagnetan tertentu. Respon magnetik dihitung pada titik amat didasarkan pada harga kemagnetan yang dimiliki oleh benda anomali. Setiap benda yang memiliki harga kemagnetan akan memberikan suatu medan potensial yang dapat diuraikan dalam persamaan berikut, M· P

Q

1 ∂v r

1

dimana M adalah magnetisasi, r adalah jarak dari titik observasi P ke elemen dv dari benda anomali dan Cm adalah konstanta yang bergantung pada unit sistem yang digunakan, berharga 1 jika menggunakan emu dan 10-7 henry/meter untuk SI. Medan potensial total dari benda anomali dapat dihitung dengan persamaan berikut, ∆

·

M·

P P

Q

1 ∂v r

2

dimana adalah unit vektor dari medan regional. Berdasarkan pada persamaan (2), Bhattacharya menurunkan persamaan tersebut untuk menghitung harga intensitas magnetik total yang disebabkan oleh prisma segiempat yang paralel dengan sumbu X, Y, dan Z dan mempunyai dimensi x1 ≤ x ≤ x2, y1 ≤ y ≤ y2, dan z1 ≤ z ≤ ∞ serta harga magnetisasi ̂ ̂

Aplikasi Kontinuasi keatas dan filter panjang gelombang untuk pemisahan anomali regional - anomali residual pada data geomagnetik

seperti pada persamaan berikut (Blakely, 1995), ∆

′ ′

2

′ ′

2

untuk mempermudah dalam pengolahan secara komputasi salah satunya adalah dapat mengganti proses konvolusi yang dilakukan dalam domain spasial menjadi proses perkalian biasa dalam domain bilangan gelombang.

′ ′ ′ ′ ′ ′

′ ′

′

′

′

′

3 ,

dimana,

, ,

Persamaan yang diturunkan oleh Bhattacharya diatas berlaku untuk menghitung total medan magnetik yang disebabkan oleh prisma segiempat dengan kedalaman puncak benda pada z1 dan kedalaman dasar benda adalah tidak terhingga. Untuk menghitung respon prisma segi empat dengan kedalaman terbatas (dari z1 ke z2) maka perhitungan persamaan (3) dilakukan dua kali, masing-masing dengan kedalaman puncak pada z1 dan z2. Jika hasil perhitungan dengan menggunakan kedalaman puncak z1 adalah ΔT1 dan z2 adalah ΔT2 maka respon total medan magnetik benda adalah ΔT1 – ΔT2.

2.3 Kontinuasi ke Atas (Upward Continuation) Kontinuasi keatas adalah langkah pengubahan data medan potensial yang diukur pada suatu level permukaan, menjadi data yang seolah-olah diukur pada level permukaan lebih atas (gambar 1). Kontinuasi ke atas juga merupakan salah satu metoda yang sering digunakan sebagai filter yang berguna untuk menghilangkan bising (noise) yang ditimbulkan oleh benda-benda pada dekat permukaan. Tidak hanya untuk menghilangkan bising, melakukan kontinuasi ke atas juga dapat mengurangi efek dari sumber anomali dangkal.

Z1, pengangkatan setinggi h h Z0, permukaan

Gambar 1. Ilustrasi kontinuasi ke atas.

2.2 Transformasi Fourier Transformasi Fourier (FFT) pada dasarnya adalah merubah domain data dari domain ruang atau spasial (x,y) ke domain frekuensi atau bilangan gelombang (kx,ky). ,

,

Perhitungan harga medan potensial di setiap titik observasi pada bidang hasil kontinuasi (Z1) dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut (Blakely, 1995),

4 , ,

Untuk kasus 2-D , persamaan transformasi Fourier dapat ditulis seperti berikut (Blakely, 1995),

,

,

,

5

dimana G adalah spektrum amplitudo dan k adalah bilangan gelombang. Transformasi Fourier dilakukan sebelum data diolah lebih lanjut (kontinuasi ke atas dan pemfilteran). Pengubahan domain data menjadi domain Fourier dilakukan

∆

|∆ | · 2

,

,

6

dimana, U(x,y,z0) adalah harga medan potensial pada bidang hasil kontinuasi (pengangkatan), Δz adalah jarak atau ketinggian pengangkatan, U(x’,y’,z0) adalah harga medan potensial pada bidang observasi sebenarnya (Δz = 0), dan R = | | | | ∆ . Dalam prakteknya persamaan (6) yang masih dalam bentuk domain spasial sulit untuk diimplementasikan karena harus diketahui dengan pasti harga medan potensial di setiap titik pada bidang hasil pengangkatan.

2


Kontinuasi ke atas akan lebih efisien dan memberikan arti jika dilakukan dalam domain Fourier seperti pada persamaan umum berikut (Blakely, 1995), ·

7

dimana, adalah hasil medan potensial pada bidang kontinuasi dalam domain Fourier, F(U) adalah medan potensial pada bidang kontinuasi dalam domain Fourier, dan adalah fungsi transfer dari kontinuasi ke atas dalam domain Fourier dimana, 8 Dari persamaan (8) dapat diketahui, (1) proses kontinuasi ke atas akan mengalami atenuasi di setiap bilangan gelombang (k) kecuali pada k=0, (2) setiap bilangan gelombang diatenuasi dengan tingkat derajat yang lebih besar dibanding bilangan gelombang yang lebih kecil. (3) derajat atenuasi semakin besar dengan pengangkatan (kontinuasi ke atas) dengan harga yang besar. 2.4 Filter Butterworth Pada dasarnya pemfilteran dilakukan untuk meloloskan sinyal yang diinginkan. Terdapat bermacam-macam tipe dari filter, contoh yang paling sering digunakan adalah low pass filter dan high pass filter. Low pass filter (tapis lolos rendah) digunakan untuk meloloskan sinyal yang memiliki frekuensi lebih rendah dari cutoff (frekuensi potong) yang digunakan. High pass filter meloloskan sinyal yang lebih tinggi dari cutoff (frekuensi potong) yang digunakan. Filter Butterworth memberikan harga respon yang maksimal flat pada frekuensi yang dilewatkan (passband) dan harga yang nol pada frekuensi yang ditapis (stopband). Menggunakan filter Butterworth, dapat dilakukan tapis lolos tinggi dan tapis lolos rendah. Fungsi transfer untuk tapis lolos rendah Butterworth diuraikan pada persamaan berikut, (en.wikipedia.com, 2008),

H (k x , k y ) =

1 1 + [D(kx , k y ) / D0 ]2n

(9)

dimana H adalah fungsi transfer dan D adalah panjang gelombang dan D0 adalah panjang gelombang yang digunakan sebagai cutoff frequency. Karena paramater cutoff adalah panjang gelombang maka pada tapis lolos rendah

yang diloloskan adalah panjang gelombang yang memiliki panjang gelombang yang lebih besar dari cutoff. Misalkan cutoff pada λ = 200, maka signal yang diloloskan adalah λ lebih besar dari 200 m. fungsi transfer tapis lolos tinggi Butterworth dapat diuraikan dengan persamaan berikut (en.wikipedia.com, 2008),

H (k x , k y ) =

1 2n 1 + D0 / D(k x , k y )

[

]

(10)

variabel yang digunakan sama dengan yang digunakan pada tapis lolos rendah Butterworth. Signal yang diloloskan adalah signal dengan panjang gelombang yang lebih kecil dibanding panjang gelombang cutoff. Penggunaan orde pada filter Butterworth dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Plot dari gain menggunakan tapis lolos rendah Butterworth dari orde 1 sampai orde 5 (en.wikipedia.com, 2008).

Dari gambar 2 terlihat, semakin besar orde yang digunakan pada penapisan lolos rendah maka kemiringan slope juga semakin besar (20n dB/decade). Berarti pada tapis lolos rendah Butterworth penggunaan orde besar menghasilkan hasil yang lebih baik dibanding penggunaan orde kecil. 3. DATA DAN PENGOLAHAN DATA Data yang digunakan pada tugas akhir ini adalah data sintetik yang terdiri dari 5 prisma berbentuk balok yang mempunyai kedalaman berbeda, seperti pada gambar 3. Luas area observasi untuk menghitung respon magnetik dari model sintetik adalah 1000 m X 1500 m dengan permukaan yang datar tidak bertopografi. Posisi dari setiap benda anomali adalah seperti berikut, balok pertama X= [350:650], Y=[600:900], dan Z=[500:700]. Balok kedua X=[250:450], Y=[650:750], dan Z=[200:400]. Balok ketiga X=[200:300], Y=[1000:1100], dan

3

Aplikasi Kontinuasi keeatas dan filter paanjang gelombanng untuk pemisaahan anomali reggional - anomali residual pada data geomagneetik

Z=[2000:400]. Balokk keempat X=[600:800],, Y=[9000:1000], dan Z=[200:400]. Z Balok kelimaa X=[7000:800], Y=[3000:400], dan Z=[200:400]. B Balok pertam ma yang teerdapat padaa kedalam man 500 sam mpai 700 m diasumsikann sebagaii benda suumber anom mali regional,, sedangk kan 4 balok lainnya l yang terdapat padaa kedalam man 200 sam mpai 400 m diasumsikann sebagaii benda sumbeer anomali lokal (residual).. Semua balok memilikki harga inklinnasi, deklinasi,, dan harrga kemagnetaan yang samaa yaitu 30o, 0o, dan 0,1.

Gambar 3. Model M anomali sinntetik.

Dengan mengggunakan softw D ware UBC-GIF F dimanaa perhitungan untuk pemodeelan ke depann (forwarrd modellin ng) berlandaaskan padaa persamaaan (3) yan ng telah dituurunkan olehh Bhattaccharya, didapaatkan hasil pemodelan p kee depan berupa b data resspon magnetik pada luas areaa 1000 X 1500 m (ggambar 4). Seelain itu jugaa dilakukkan pemodelan n ke depan darii model bendaa anomali dalam (gam mbar 5) dan benda b anomalii dangkall (gambar 6) 6 untuk meelihat responn magnettik dari masin ng-masing penyyebab sumberr anomali. P Pemodelan ke depan mengh hasilkan 3 dataa observaasi yaitu dataa respon maangetik bendaa anomali dalam dann benda anomali dangkall (gambaar 4), data resp pon magnetik benda b anomalii dalam (gambar 5), dan data resp pon magnetikk anomali dangkal (gambar 6). Data responn magnettik anomali dallam dan dangkkal selanjutnyaa digunakkan sebagai inputan untuuk melakukann tahap kontinuasi kee atas dan filter f panjangg f (gam mbar 7). Dataa gelombbang, seperti flowchart respon magnetik bennda anomali daalam dan dataa mali dangkall respon magnetik benda anom digunakkan sebagai pembanding p t terhadap hasill

kontiinuasi ke ataas dan hasil filter panjaang gelom mbang. Data reespon magnetikk benda anom mali dalam m (gambar 5) ssebagai patokaan untuk anom mali regional dan data reespon magnetiik benda anom mali dangkkal (gamabr 6) sebagai patokan unttuk anom mali lokal (residdual). Data responn magnetik benda anom mali dalam m dan benda aanomali dangkaal ditransformaasi terleb bih dahulu sebelum di konntinuasi ke ataas. Tahapp selanjutnyaa setelah dataa ditransformaasi adalaah melakukann kontinuasi ke atas dan d melakkukan filter paanjang gelomb bang. Kontinuaasi ke atas dimulai darri pengangkataan 100 m samppai pengaangkatan 500 m diatas perm mukaan (gambbar 8). Untuk U filter panjang gelombbang, parametter cutoff ff yang digunnakan dimulaai dari panjaang gelom mbang (λ) 200 m, 400 m, dann 800 m 4. HA ASIL DAN PE EMBAHASAN N Hasil kontinnuasi ke atas yang y didapatkkan dikurrangkan dengaan data respon magnetik bennda anom mali dalam dann dangkal untuuk mendapatkkan data baru yang dinamakan annomali residuual (gam mbar 9). Unttuk menentukkan hasil yaang optim mum, selain secara visuall yaitu melihhat bentuuk dari pola yang mendekkati pola respon magnnetik benda annomali dalam dan skala warrna yang dibuat sam ma, juga dibuuat penampaang melin ntang dari setiaap hasil kontinnuasi ke atas ddan anom mali residual untuk melihaat bentuk proofil berarrah utara – selatan s (gambbar 10) denggan koorddinat (0, 1500) dan (800, 0). Profil dari kontiinuasi ke atas a dan an nomali residuual dibanndingkan dengan profil dari respon magnettik anom mali benda aanomali dalam m dan respon magnnetik benda aanomali danggkal yang tellah dimo odelkan diawal.. Perbandingann profile hasiil kontinuasi ke atas dengan profille dari data respon r magnettik bendaa anomali ddalam (gambaar 11) terlihhat semaakin tinggi haarga kontinuassi ke atas yaang dilakuukan, efek ddari sumber anomali a dangkkal semaakin menghilanng dan ketika harga h kontinuaasi ke attas ≥ 400 m bbentuk profile hasil kontinuaasi menddekati garis luurus dan pola dari efek bennda anom mali dalam ppun ikut dihhilangkan. Dari perbaandingan proffil ini didapattkan hasil yaang cukupp optimum keetika melakukaan kontinuasi ke atas pada p harga 2000 m dan 300 m. Hasil yang serupa s juga teerlihat pada haasil grid yang y didapatkaan, grid hasil kontinuasi k ke attas 200 m sampai 3000 m memberrikan hasil yaang cukupp baik dibandiingkan hasil grrid kontinuasi ke

4


atas yang lain. Hasil pola anomali dengan skala warna sama (dari 18.69 nT – 20.34 nT) yang didapatkan hampir mendekati pola dari anomali dalam saja (gambar 12). Selain membandingkan hasil kontinuasi ke atas, dilakukan juga perbandingan dari hasil pengurangan data observasi anomali dalam dan dangkal dengan hasil kontinuasi ke atas (anomali residual). Perbandingan profil hasil anomali residual dengan profil data respon magnetik benda anomali dangkal saja juga menunjukan hal yang sama dengan hasil kontinuasi ke atas. Hasil pengurangan dengan kontinuasi 200 m dan 300 m memberikan hasil yang terbaik dibanding hasil pengurangan dengan penggunaan kontinuasi ke atas yang lain (gambar 13 dan gambar 14). Berdasarkan hasil kontinuasi ke atas dan pengurangan dengan hasil kontinuasi ke atas (hasil anomali residual) dengan harga 200 m dan 300 m, maka dilakukan pula kontinuasi ke atas dengan harga 250 m. Hasil dari kontinuasi ke atas pada harga 250 m memperlihatkan hasil yang lebih baik dibanding dengan kontinuasi 200 m dan 300 m (gambar 15) begitu juga dengan hasil pengurangan dari data observasi anomali dalam dan dangkal ( hasil anomali residual) pada harga 250 m (gambar 16). Hasil yang didapatkan dari filter panjang gelombang terdiri dari 2 yaitu hasil tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi. Tapis lolos rendah berasosiasi dengan anomali regional dan tapis lolos tinggi yang berasosiasi dengan anomali lokal. Oleh karena itu dengan menggunakan filter panjang gelombang langsung didapatkan hasil yang diinginkan (apakah anomali regional atau anomali residual). Selain melihat bentuk pola dari grid yang dihasilkan dan menyamakan skala warna, dibuat juga penampang melintang dengan koordinat yang sama dengan penampang melintang pada kontinuasi ke atas. Dari penggunaan parameter panjang gelombang 200 m, hasil tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi yang didapatkan dari setiap orde yang digunakan (1, 2, 5) belum memberikan hasil yang optimum, hal ini diakibatkan karena masih adanya pengaruh anomali dalam pada hasil tapis lolos tinggi dan begitu juga pada hasil tapis lolos rendah (gambar 17 dan gambar 18). Hal serupa juga pada hasil penggunaan filter panjang gelombang dengan panjang gelombang 400 m untuk setiap orde (gambar 19 dan gambar 20).

Penggunaan panjang gelombang dengan harga panjang gelombang 800 m untuk setiap orde, memberikan hasil yang lebih baik dibanding dengan penggunaan panjang gelombang sebelumnya (gambar 21). Dengan penggunaan panjang gelombang 800 m, hasil dari tapis lolos rendah dengan orde 5 memberikan bentuk pola anomali yang mendekati dengan anomali dalam yang dimodelkan di awal (gambar 22). Hal yang sama juga pada hasil tapis lolos tinggi untuk setiap orde, bentuk dari pola anomali yang dihasilkan mendekati bentuk pola dari anomali dangkal yang dimodelkan diawal (gambar 23). Penggunaan orde 1 dari tapis lolos tinggi dihasilkan bentuk dari pola anomali dangkal yang tergambarkan dengan baik atau hampir menyerupai respon magnetik benda anomali dangkal (gambar 24). Tanpa melihat dari orde yang digunakan , pemfilteran dengan parameter panjang gelombang 800 m lebih baik dibanding dengan menggunakan pemfilteran dengan parameter panjang gelombang 200 m dan 400 m. Pemisahan antara anomali regional – residual dengan metoda filter panjang gelombang menggunakan parameter panjang gelombang 800 m lebih baik dibanding yang lain karena dari hasil pemfilteran terlihat pengaruh dari benda anomali dangkal untuk hasil tapis lolos rendah sangat berkurang atau bisa dikatakan tidak ada, begitu juga dengan hasil tapis lolos tinggi, pengaruh anomali dalam dapat dikatakan tidak ada. Dari perbandingan profil juga terlihat hal yang sama (gambar 21(a) dan gambar 23(a)).

5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Hasil penerapan kontinuasi ke atas dan filter panjang gelombang pada data geomagnetik sintetik, menunjukan bahwa, • Selain menggunakan IGRF, pemisahan anomali regional – residual pada data geomagnetik dapat juga dilakukan dengan melakukan kontinuasi ke atas dan filter panjang gelombang. • Hasil kontinuasi ke atas yang dapat mendekati dan merepresentasikan anomali regional diperoleh dengan ketinggian sekitar 1/3 sampai ½ kedalaman puncak dari benda anomali dalam (regional).

5


• Filter panjang gelombang juga dapat menentukan kedalaman pemisah dari anomali regional – residual yaitu h = ½ λ. 5.2 Saran Data medan potensial memberikan ambiguitas jika tidak didukung oleh data lain seperti data bor. Ambiguitas dipengaruhi antara lain oleh geometri benda bawah permukaan, harga properti fisika dari benda bawah permukaan dan kedalaman dari benda bawah permukaan. Pada TA ini, yang digunakan hanyalah parameter kedalaman dari benda. Data yang digunakan adalah data sintetik dengan harga kemagnetan yang sama dan geometri yang tidak terlalu kontras selain level daerah pengukuran yang tidak bertopografi. Untuk penelitian kedepan sebaiknya tidak hanya menggunakan satu parameter saja. Alangkah lebih baik jika ketiga parameter dan pengaruh topografi titik permukaan digunakan, agar didapatkan suatu hasil yang dapat mewakili kondisi real di bawah permukaan ketika diterapkan pada data real.

DAFTAR PUSTAKA • Blakely, R. J., 1995. Potential Theory In Gravity

And

Magnetic

Application.

Cambridge University Press. Cambridge •

Bhattacharya, B. K., 1966. Continous Spectrum Of The Total Magnetic Field Anomaly Due To a Rectangular Prismatic Body. Geophysics, Vol.31, pp.97-121.

•

Robinson,

E.

S.,

1970.,

Upward

continuation of total intensity magnetic fields. Geophysics, Vol.35, pp. 920-926. •

Geosoft Incorporated, 1994, MAGMAP 2D frequency domain processing, Software Manual.

•

Grandis,

H.,

Yudistira,

T.,

2001.

Transformasi data magnetik menggunakan sumber ekivalen 3-D . Prosiding HAGI. •

Jacobsen, B.H., 1987. A case of upward continuation as a standard separation filter for potential-field maps. Geophysics, Vol 52, pp. 1138 – 1148.

6


LAMPIRAN

7

Aplikasi Kontinuasi keatas dan power spectral analysis untuk pemisahan anomali regional - anomali residual pada data geomagnetik

Gambar 4. Respon magnetik dari benda anomali dalam dan anomali dangkal.

Gamr 5. Respon magnetik dari benda anomali dalam.

Gambar 6. Respon magnetik dari benda anomali dangkal.

8

Aplikkasi Kontinuasi keatas dan poweer spectral analyssis untuk pemisaahan anomali reggional - anomali residual pada data geomagneetik

Gamb bar 7. Diagram alir (flowchart) pengolahan p dataa

(a)

(b)

9


(c)

(e)

Gambar 8. (a) Hasil kontinuasi ke atas 100 m, (b) 200 m, (c) 300 m, (d) 400 m, (e) 500 m. (d)

10


(a)

(c)

(b)

(d)

11


Gambar 9. (a) Hasil dari pengurangan respon magnetik anomali dalam dan dangkal dengan hasil kontinuasi 100 m, (b) 200 m, (c) 300 m, (d) 400, (e) (e)

500 m.

12

Aplikkasi Kontinuasi keatas k dan poweer spectral analyssis untuk pemisaahan anomali reggional - anomali residual pada data geomagneetik

(a)

Selataan

Utara

(b)

Gaambar 10. (a) Arah A penampang melintang dan ((b) profil responn magnetik bendaa anomali dalam m dan dangkal

1 13


Selattan

Utara

Gambar 11. Prrofil perbandinggan hasil kontinuuasi ke atas denggan profil responn magnetik anom mali dalam

(a)

1 14


(b) Gamb bar 12. (a) Perbaandingan respon magnetik bendaa anomali dalam m dengan respon kkontinuasi ke atas 200 m dan (b) Perbandinngan respon magnetik benda anomali dalam denggan respon kontiinuasi ke atas 30 00 m.

Utara

Selataan

Gaambar 13. Profill perbandingan hasil h anomali ressidual dengan pro ofil respon magnnetik benda anom mali dangkal.

1 15


(a)

(b) Gambar 14. (a) Perbandingan respon magnetik benda anomali dangkal dengan respon hasil anomali residual 200 m dan (b) Perbandingan respon magnetik benda anomali dangkal dengan respon hasil anomali residual 300 m.

16


Gambar 15. Perbandingan respon magnetik anomali dalam dengan respon kontinuasi ke atas 250 m.

Gambar 16. Perbandingan respon magnetik anomali dangkal dengan respon hasil anomali residual 250 m

17


(a)

(b)

(c)

1 18


Gamb bar 17. Hasil tappis lolos rendah dengan λ = 200 m (a) Perbandingan proofil hasil tapis lolos rendah dengaan profiil respon magnettik anomali dalam, (b) Hasil filteer panjaang gelombang dengan d orde 1, (c) ( dengan orde 2, 2 (d)) dengan orde 5.

(d)

(a)

1 19


(b)

(d)

Gambar 18. Hasil tapis lolos tinggi dengan λ = 200 m (a) Perbandingan profil hasil tapis lolos tinggi dengan profil respon magnetik anomali dangkal, (b) Hasil filter panjang gelombang dengan orde 1, (c) dengan orde 2, (c)

(d) dengan orde 5.

20


(a)

(b)

(c)

2 21


Gamb bar 19. Hasil tappis lolos rendah dengan λ = 400 m (a) Perbandingan proofil hasil tapis lolos rendah dengaan profiil respon magnettik anomali dalam, (b) Hasil filteer panjaang gelombang dengan d orde 1, (c) ( dengan orde 2, 2 (d)) dengan orde 5.

(d)

(a)

2 22


(b)

(d)

Gambar 20. Hasil tapis lolos tinggi dengan λ = 400 m (a) Perbandingan profil hasil tapis lolos tinggi dengan profil respon magnetik anomali dalam, (b) Hasil filter panjang gelombang dengan orde 1, (c) dengan orde 2, (c)

(d) dengan orde 5.

23


(a)

(b)

(c)

24


Gambar 21. Hasil tapis lolos rendah dengan λ = 800 m (a) Perbandingan profil hasil tapis lolos rendah dengan profil respon magnetik anomali dalam, (b) Hasil filter panjang gelombang dengan orde 1, (c) dengan orde 2, (d)

(d) dengan orde 5.

Gambar 22. Perbandingan respon magnetik anomali benda dalam (kiri) dengan hasil tapis lolos rendah λ = 800 orde 5.

25


(a)

(b)

(c)

2 26


Gambar 23. Hasil tapis lolos tinggi dengan λ = 800 m (a) Perbandingan profil hasil tapis lolos tinggi dengan profil respon magnetik anomali dalam, (b) Hasil filter panjang gelombang dengan orde 1, (c) dengan orde 2, (d)

(d) dengan orde 5.

Gambar 24. Perbandingan respon magnetik anomali benda dangkal (kiri) dengan hasil tapis lolos rendah λ = 800 orde 1.

27


UCAPAN TERIMA KASIH Sekali lagi saya mengucapkan Alhamdulillahi Rabbil’alamin, “terima kasih Yaa ALLAH berkat rahmat dan petunjukMU lah hamba bisa menyelesaikan studi hamba di jenjang S1, hamba yakin bahwa ini bukanlah suatu akhir tapi mungkin suatu awal dari perjalanan hidup hamba” dan Shalawat selalu disampaikan kepada Rasullullah SAW. Kepada seluruh dosen yang pernah mengajarku baik dosen GM, Geologi, Fisika , maupun TG “terima kasih pak atas ilmu‐ilmu yang diberikan selama ini”. Terutama kepada Bapak Grandis yang menginspirasiku untuk terus belajar segala hal (you are inspiring me a lot and I proud finish it with you, nasehat bapak ga akan bisa aq lupakan) dan Bapak Tedi Yudistira ketika masih di kampus yang selalu aq jadikan teman diskusi di Lab. Geofisika Terapan ampe malam dan teman diskusi via chatting ketika bapak di Prancis. Kepada Mama dan Papa yang selalu memberikan support dan doa yang tiada putus‐putus, My lovely older brother (Abang) yang selalu aq jadikan teman sebaya t4 aq bercerita tentang segala sesuatu yang aq hadapin walaupun sering ngeselin (bang Soni duluan stek dih!!), My lovely elder sister (cece) yang aq jadikan t4 curhat ketika motivasiku menurun dan ketika aq lagi sedih (c makasih ya atas motivasi dan solusi yang cc berikan ketika Soni menghadapi suatu masalah), My lovely younger brother (Dani) yang selalu aq suruh2 (Dan apo yang uda suruah tu sabanyo untuak Dani juo, Elok‐ elok kuliah dih!!!), dan My lovely younger sister (Lathifah) yang sangat aq sayangin walaupun sayang yang aq berikan kadang‐kadang membuat dia nangis :‐P (Thifa belajar yang rajin ya, Thifa pasti bisa dapat ranking satu masak rangking 2‐5 terus, bantu mama dan papa juga jangan lupa!!!). Kakak Titi dan Ayang atas pandangan‐pandangan dan saran‐saran yang diberikan. Dan seluruh Keluarga besar (Mami dan pak uncu, Bunda dan Apak Uyun, Ibu Guru dan Apak Ujang, Andri dan Merin dan seluruhnya yang ga bisa disebutkan satu persatu.) Selanjutnya kepada Mas Sabri dan Mas Udin atas diskusi‐diskusi yang sangat membantu sekali ketika mendekati waktu TA yang membuat saya menjadi lebih memahami konsep dari apa yang saya kerjakan. Kepada Sahabatku Hanif, Alpandi, dan Ajunk dan M. Taufik Nugraha. Untuk Hanif dan Alpandi “kapan nih kalian ngerjain TA‐nya?? Kok ga pernah keliatan ama awa?? Ku Doakan kalian bisa menyusul segera”. Untuk Ajunk “makasih ya atas pertemanan selama ini dan masukan‐masukannya, aq banyak belajar dari kamu, oh ya bantuin Hanif ma Alpandi ya, aq titip mereka :‐P!!!”. Untuk Topik “Pik ahirnya kita bisa bareng ya, tapi Alpandi ketinggalan nih??” Kepada Karwin, Wastono, Fitri, Fahmi, Insan, dan Jono yang memberikan support ketika aq mau sidang susulan. Oki, Mini, Ajuy, Samsu, Yoyo, Echa, dan Mas Fino (13 orang wisudawan/ti) dari Geofisika untuk wisuda April 2009 yang menjadi teman seperjuangan dalam mengejar wisuda April ini. Kepada Keluarga Besar TerraLOG Exploration Services, Bapak Agus Hendro (makasih atas saran2nya pak), Mbak Tila, Kak Ferry (makasih kak atas sarannya ketika aq pusing coding matlab), Bu cindy, Bang Ronny (Roncil), Kang Soma, Gede, dan semuanya, terima kasih banyak atas semua bayolannya yang menghibur dan ikatan keluarga yang telah dibangun.

28


Kepada teman2 wisudawan/ti dari meteo dan ocean yang juga menjadi teman seperjuangan dalam mengejar wisuda april ini, khususnya kepada Da Hengki yang semakin wah saja, Aji, Eki, dan Eko Tole. Untuk Eki “kapan kita foto2nya nih??” Kepada Dhanie dan Dhinie dua saudara yang aneh, teman chatting. Kepada Para Blogger yang tulisannya menjadi salah satu sumber inspirasi, kepada Uda Vizon, Sensei Emi, bunda Enny, Tante Lala, Catra, Bang Imoe, Maya Puspita, dan blogger lainnya (kapan bisa kopdar ya?? Mupeng mode on). Kepada teman2 senator kongres KMITB 06/07, Keluarga besar HMGM atas pertemanan dan perjalanan yang telah dilalui, Semoga HMGM kedepannya tetap ada di kampus gajah ini. Kepada teman2 UKM (Unit Kesenian Minangkabau) yang secara langsung mengubah pola tidur saya ketika mendekati Dies Natalis dan berpengaruh setelah dies yang lumayan susah untuk direset kembali seperti semula.. Kepada Uda‐uda, uni‐uni, teman2 angkatan 2004 (Bang Mul, Jack, dan Ustad, Da kamex yang lah duluan di juli patang, momon sang entertainer sejati, dan semua‐semuanya deh).. Untuk Bang Mul “pas masuak awa samo dak bang Mul, trus pas kalua samo pulo..” Kepada Mas Iwan, Mas PulPul, dan Mbak Risna yang merupakan sebagian dari Tim pengukuran resistivity Umbulan dan sekitar, makasih atas pertemanannya ya mas dan mbak.. Dan terakhir saya juga mengucapkan terima kasih banyak kepada semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu persatu. Oh ya dalam pengerjaan TA jangan lupa jaga pola makan dan pola tidur, intinya mah jangan ampe sakit ketika mendekati hari sidang!!!

29

APLIKASI KONTINUASI KEATAS DAN FILTER PANJANG GELOMBANG UNTUK PEMISAHAN ANOMALI REGIONAL RESIDUAL PADA DATA GEOMAGNETIK. Oleh :

Recommend Documents