BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Banjir merupakan fenomena yang hampir selalu terjadi setiap tahun. Banjir
salah satu musibah yang biasa dialami oleh penduduk kota besar atau penduduk yang menempati daerah pinggiran sungai. Menurut buku saku yang dibuat oleh Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Yogyakarta, banjir merupakan fenomena alam yang terjadi sebagai akibat akumulasi beberapa faktor, yaitu curah hujan, kondisi di hulu sungai, dan pasang surut air laut. Salah satu contoh kota yang sering mengalami kebanjiran adalah Jakarta. Bahkan saat ini kondisi Jakarta semakin identik dengan banjir. Hujan deras yang menguyur dalam hitungan menit saja mampu menciptakan genangan air dimana-mana. Seluruh aktivitas warga pun lumpuh mengakibatkan dampak sosial dan ekonomi semakin tak terkendali. Beberapa penyebab terjadinya banjir dikarenakan tingginya curah hujan yang terjadi adalah erosi, sedimentasi sehingga sungai menjadi dangkal, hutan gundul dan penebangan liar, dan luasnya sungai yang tidak lagi mampu menampung aliran air. Faktor lain juga akibat penggunaan lahan yang salah di daerah-daerah. Tingkat populasi yang meningkat menyebabkan pemukiman yang tidak terkontrol dan tidak teratur [1], sedangkan tanda-tanda banjir adalah debit air sungai meningkat, dan air sungai menjadi keruh. Bendungan dibuat dengan tujuan sebagai peringatan dini atas air yang mengalir ke wilayah tertentu, seperti bendungan Katulampa. Bendungan Katulampa adalah sebuah sistem informasi dini terhadap bahaya banjir sungai Ciliwung yang akan masuk ke Jakarta. Berdasarkan data ketinggian air dibendungan Katulampa ini memperkirakan bahwa sekitar 3-4 jam kemudian air akan sampai ke daerah Depok [2], ketinggian air di bendungan akan dilaporkan melalui telepon secara periodis ke berbagai pihak yang terkait sehingga keadaan ketinggian air yang dilaporkan mendapatkan tindakan lebih lanjut.
1
IP kamera yang dipasang pada pintu air di bendungan diharapkan mampu memberikan data citra ketinggian air ke berbagai pihak terkait sebagai informasi mengenai kondisi ketinggian air dan kemungkinan akan terjadinya banjir. IP kamera dipasang pada pintu air dapat dipantau oleh petugas dari pos pemantauan. Pemilihan IP kamera yang dipasang pada pintu air diharapkan mendapatkan data citra yang lebih nyata dibandingkan dengan menggunakan pesan singkat seluler (SMS) yang masih tergantung pada penyedia layanan komunikasi maupun laporan data ketinggian air melalui telepon dan statusnya setiap jamnya. Penelitian [3] mengimplementasi metode image substraction pada deteksi gerakkan objek. Hasil yang didapat dari penelitiannya adalah objek dapat mendeteksi dengan kandungan warna pokok dapat terdeteksi jumlahnya. Pengembangan sistem pemantauan jarak jauh ini menggunakan internet memberikan kemudahan dan kepraktisan. Seiring perkembangan internet semakin cepat, dengan adanya sistem pemantauan maka proses pemantauan akan lebih mudah karena dapat dilakukan kapan saja dan dimana saja. Penelitian ini mengembangkan sistem pelacakan status level ketinggian air berdasarkan warna dengan metode background substraction. Pengambilan citra dilakukan dengan memasang IP kamera. IP kamera menggunakan jaringan komunikasi internet untuk mengirimkan data citra. Keluaran dari sistem ini adalah informasi tentang status level ketinggian air. IP kamera melakukan pengukuran status level ketinggian air berdasarkan warna secara otomatis. IP kamera selain mengukur status level ketinggian air secara otomatis, orang juga bisa mengamati secara manual. Permasalahan yang diangkat selain pengukuran status level ketinggian air juga bisa memantau kondisi dan situasi lingkungan secara visual dan realtime. Kondisi dilapangan indikator ketinggian air di bendungan berbeda-beda. Seperti, batas air pada bendungan Katulampa menunjukkan ketinggian kurang dari 80 cm dengan status normal, akan tetapi status berubah menjadi siaga 1 ketika batas air menunjukkan lebih dari 200 cm, lain hal yang ditunjukkan pada pos pemantauan Depok, batas air dengan kondisi normal pada kurang dari 200 cm, tetapi status berubah siaga 1 ketika ketinggian batas air menunjukkan lebih dari 350 cm [4].
2
Informasi ketinggian batas pada pintu air ini untuk menginformasikan kejadian secara berkala kepada masyarakat agar masyarakat yang berada dekat aliran air sungai maupun sekitarnya selalu waspada. 1.2
Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang diuraikan di atas, maka perumusan
masalah yaitu: 1. Informasi mengenai level ketinggian air belum memberikan data secara visual dibandingkan dengan SMS maupun telepon. 2. Informasi level ketinggian air dengan memanfaatkan jaringan penyedia internet sebagai media pendukung sistem pelacakan
ketinggian air
dengan
menggunakan IP kamera. 3. Perlunya pengembangan sistem pelacakan level ketinggian air berdasarkan warna dengan background substraction. 1.3
Keaslian penelitian Penelitian terhadap penerapan sistem pendeteksian dan pemantauan pernah
dilakukan oleh beberapa penelitian sebelumnya. Penelitian yang pernah dilakukan oleh [5] tentang sistem monitoring level air untuk memberi peringatan bahaya banjir menggunakan sensor level air untuk mengetahui tinggi permukaan air dan mengirimkan data informasi tersebut menggunakan SMS kepada handphone pengguna dan juga menampilkan informasi pewaktuan pada LCD. Zuly Budiarso dkk. [6] telah melakukan penelitian berkaitan dengan sistem monitoring tingkat ketinggian air bendungan berbasis mikrokontroler. Hasilnya adalah sistem dapat mendeteksi ketinggian air oleh sensor dan hasilnya dilaporkan melalui sebuah peralatan display berupa LCD dan LED. Kelemahan dari sistem ini belum dapat menunjukkan situasi dan kondisi bendungkan, sensor yang digunakan belum mampu membaca setiap perubahan ketinggian air. Ulfa Mediafy [7] melakukan penelitian berkaitan juga dengan pengukuran level ketinggian dan volume air. Penelitian ini memanfaatkan gelombang ultrasonik
3
yang merupakan gelombang akustik yang memiliki frekuensi 20 kHZ- 20 MHz. Hasilnya pengukuran ketinggian air serta volume dapat berjalan baik. Sedangkan indikatornya level air belum linier dengan volume air. Kelemahan pada penelitian ini belum mampu menunjukkan lingkungan sekitar secara realtime, dan penempatan dari sensor PING harus tepat agar didapat pengukuran yang baik. Edi Sukriansyah dkk. [8] telah melakukan kajian tentang sistem monitoring dan informasi peringatan tsunami berbasis wireless UHF kamera dan wireless IP kamera. Penelitian tersebut mengusulkan sistem peringatan dini tsunami mutlak diperlukan dengan memasang wireless UHF kamera dan wireless IP kamera di pesisir pantai untuk memonitor pasang surut air laut yang merupakan salah satu indikasi terjadi tsunami. Sebagai referensi pemantauan, kamera digunakan tiang referensi dengan skala menunjukkan batas normal pasang surut dan batas surut air laut yang berpotensi tsunami. Penelitian berbasis tracking objek oleh [9] mendeteksi objek bergerak dengan menggunakan metode background substraction dan kalman filter. Hasilnya adalah metode background substraction dapat mendeteksi gerak objek pada video dan kalman filter dapat mengestimasi pergerakan objek. Selain itu penelitian yang lain [10] menggunakan background substraction dan teknik frame differencing untuk mendeteksi gerakan. Hasilnya adalah mampu mendeteksi pergerakan orang. Metode ini juga peka terhadap nilai threshold dan perubahan cahaya. Penelitian yang lain berkaitan dengan deteksi objek berbasis warna dilakukan oleh [11] mendeteksi objek berwarna dan berdasarkan ukuran objek. Hasilnya adalah dengan proses segmentasi citra berwarna mampu mendeteksi objek dan ukuran dengan memberikan ambang batas pada tiap tingkatan warna. Ambang batas yang diberikan berdasarkan nilai HLS tiap komponen warna. Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya, untuk itu penelitian ini tentu tidak sama persis dengan penelitian sebelumnya. Sistem pendeteksi ketinggian air yang dikembangkan adalah sebuah sistem pelacakan status level ketinggian air berdasarkan warna. Selain pelacakan status ketinggian air sistem ini dapat mengamati situasi dan kondisi disekitar skala penunjukkan ketinggian air. Data citra diambil dengan menggunakan IP kamera yang terhubung
4
dengan jaringan internet. Pengembangan sistem ini untuk memberikan informasi mengenai status level ketinggian air. Perbedaan dari penelitian ini adalah sensor kamera dan jaringan internet serta skala ketinggian berdasarkan warna. Tabel 1.1 memperlihatkan perbandingan dan kontribusi penelitian yang dilakukan dengan penelitian terdahulu dikaitkan penelitian ini mengenai sistem pendeteksian dan monitoring serta tracking objek. Tabel 1.1 Penelitian-Penelitian Terdahulu Dikaitkan Penelitian Ini No. 1.
Peneliti Frans cifo, dkk [5]
2.
Lukman Awaludin, dkk [12]
3.
Zuly Budiarso dkk [7]
4.
Ulfa Mediafy [8]
5.
Jae-do KIM dkk [20].
6.
Y. [21]
7.
Adhadi Kurniawan
Takagi
Judul Monitoring Level Air dan Peringatan Dini Bahaya Banjir Berbasis SMS Pemrosesan Video Pendeteksi Kecepatan dan Ketinggian Aliran Lahar Dingin Pendukung Sistem Peringatan Dini
Hasil Ketinggian level air
Perbedaan - Data masukan adalah SMS - Sensor yang digunakan sensor level air
Kecepatan dan ketinggian aliran lahar dingin
- Metode yang digunakan Optical Flow Pyramidal Lucas Kanade, Edge Detection Sobel, Thresholding, Frame Adder, Hough Transform, Dilation dan Region of Interest.
Sistem Monitoring Tingkat Ketinggian Air Bendungan Bebasis Mikrokontroller Pengujian Sensor Ultrasonik PING untuk Pengukuran Level Ketinggian dan Volume Air Image Based Water Level Measurement Method Under Stained Ruler
Tingkat Ketinggian Air
- Berbasis Mikrokontroler - Sensor Level Air - LCD dan LED
Level Ketinggian Air dan Volume
- Berbasis Mikrokontroler - Sensor Ultrasonik PING
Ketinggian Level Air
- Level dengan pengukuran angka - Menggunakan histrogram
Development Of A Water Level Measuring System Using Image Processing Pengembangan Sistem Pelacakan Level Ketinggian Air Berdasarkan Warna Dengan Background Substraction
Ketinggian Level Air
- Level dengan pengukuran angka - Menggunakan luminansi
Ketinggian Status Air
- Level dengan pengukuran warna - Melacak ketinggian air dengan tracking color dan background substraction
5
1.4
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah:
1. Mengembangkan sistem pelacakan level ketinggian air untuk informasi ketinggian air dalam status normal, waspada, dan siaga. 2. Melakukan pengujian untuk mengetahui parameter penting dalam pelacakan status ketinggian air. 3. Mengembangkan metode hybrid tracking color dan background substraction untuk melacak skala status penunjukan level ketinggian air. 1.5
Batasan Penelitian Pada penelitian ini memiliki batasan masalah yaitu:
1. Warna yang dilacak hanya warna merah. 2. IP kamera yang digunakan hanya menangkap citra video. 3. Intensitas cahaya yang digunakan antara 700-2000 lux dengan kondisi cuaca yang cerah. 4. Pelacakan ketinggian hanya melacak status level yang ada pada skala ketinggian. 1.6
Manfaat Penelitian Berdasarkan tujuan-tujuan yang dipaparkan dalam penelitian ini, maka
dijelaskan manfaat dari penelitian yang dilakukan. Adapun manfaat-manfaat penelitian yaitu: 1. Sebagai kajian tentang sistem peringatan dini banjir yang menggunakan IP kamera. 2. Pengembangan sistem dapat dimanfaatkan sebagai sistem monitoring ketinggian air. 3. Penerapan dan pengembangan teknik hybrid tracking color dan background substraction dapat dimanfaatkan sebagai pelacakan status level ketinggian air berdasarkan warna.
6
