INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI Suhermanto Peneliti Madya Bidang Pengolahan Data Pengembangan Teknologi Inderaja Lapan
[email protected]
Abstrak Aktualitas informasi hasil pemantauan satelit meteorologi melalui website memerlukan kecepatan, ketepatan, dan ketelitian informasi yang disajikan. Pembaruan informasi sangat bergantung pada fasilitas, metode serta sumber daya yang tersedia. Keterbatasan infrastruktur penyedia data Terra/Aqua di atasi dengan membangun otomatisasi-sistem yang mampu mengintegrasikan dua sumber penyedia data Terra/Aqua di Pekayon dan Rumpin melalui jaringan komunikasi gelombang-mikro, termasuk sistem pengolah dan pengarsipan data. Walau belum memuaskan, akibat laju transfer jaringan gelombang-mikro terbatas, namun banyak hal yang berhasil diatasi. Sejak beroperasi pada 1 Agustus 2008, sebagian kendala berhasil diatasi sehingga lebih terjamin ketepatan penyediaan data, kesesuaian penggunaan parameter-^proses, termasuk mengatasi kendala jam kerja operator hingga perbaikan pengelolaan serta pengarsipan rawdata dan data tambahan. Hasilnya mampu meningkatkan kecepatan dan ketepatan penyediaan informasi MODIS serta menjamin kontinuitas penyediaan data. Akhirnya semua upaya tersebut bermuara pada percepatan update informasi pada website SIMBA (Sistem Informasi Mitigasi Bencana Alam). Kata Kunci: otomatisasi, akuisisi, gelombang-mikro, integrasi, kontinuitas
Abstract Presenting the environment and weather information through the website required speed, accuracy and actual of the information. Updating of the data or information depend on the facilities, methods and resources available. The
■ ■ INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI
limitations of the data acquisition infrastructure of EOS Terra and Aqua, is resolved by building automation system that can integrate between acquisition system of Terra and Aqua data in Pekayon and Rumpin through microwave communication networks. Although the results have still unsatisfactory, due to limitation of data rate of microwave network, but many things have been successfully improved. Since it was operated on August 1, 2008, the system has been successfully overcome obstacle in providing data so could ensure compliance on the use of process parameters, tfae accuracy of the data provision, overcome the limitations of operator’s working hours as well as improvement in management and archiving of rawdata and ancillary. The results can improve the speed and accuracy ofMODIS information and ensure continuity of data provision. Finally all efforts lead to the acceleration update ofSIMBA Information. Keywords: automation, acquisition, microwave, integration, continuity
1. Pendahuluan Kondisi cuaca yang cenderung sulit diprediksi, memicu kita untuk melihat kembali pendekatan yang diterapkan, karena upaya yang telah dilakukan terasa belum memadai untuk mengerti berbagai fenomena yang terjadi. Penyediaan data cuaca terkini, yang benar dan akurat memerlukan pendekatan multi instrumen yang didukung oleh ketersediaan data dan disampaikan secara tepat waktu. Konsep ini sejalan dengan prinsip penyediaan data satelit meteorologi yang mulai bergeser dari bersifat lokal menjadi global, dari sumber data yang bersifat individual menuju ke konstelasi dengan memadukan data multi instrumen. Transisi satelit generasi National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ke Earth Observing System (EOS, Terra/Aqua), selanjutnya ke National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System (NPOESS) adalah contoh antisipasi yang dilakukan Amerika151, dan sekaligus menjadi inspirasi dalam melihat fenomena alam. Bila pada satelit Aqua terdapat data dari kombinasi instrumen: imaging spectroradiometer, Infrared sounding, microwave scanning dan microwave sounding serta tergolong satelit eksperimen/riset, maka pada satelit NPP, semua hasil uji coba tersebut akan diuji dan divalidasi kembali untuk kemudian diterapkan pada satelit operasional NPOESS. Pada periode transisi, banyak hal yang dapat dikaji, mulai dari repetisi data yang meningkat dari sepasang satelit menuju ke pasangan 3 satelit {NPOESS dan MetOp (Meteorological Operational)), penerapan standarisasi sistem data ruang
116
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI ■ *
angkasa dan standarisasi algoritma/produk hingga layanan paket pengolah data (lahta) satelit ke komunitas direct readout. SIMBA adalah website yang dikelola Bidang Pemantauan Sumber Daya am (PSDAL), Pusbangja, Lapan, berfungsi sebagai media penyaji informasi cuaca/lingkungan terkini hasil pemantauan berbasis satelit. Berbagai data satelit digunakan sebagai masukan, termasuk data dari satelit Terra dan Aqua. Peran data satelit Terra dan Aqua cukup dominan dalam mendukung misi SIMBA, khususnya data yang tergabung pada instrumen Moderate Resolution maging Spectro-radiometer {MODIS), walau sesungguhnya masih tersedia data dari instrumen lainnya. Memaksimalkan layanan melalui optimalisasi pemanfaatan data satelit meteorologi operasional/riset, adalah cara terbaik dan relatif murah untuk memperbarui informasi hasil pemantauan global. Mengingat isu lingkungan dan cuaca merupakan masalah bersama, penyediaan modul pengolah data ^ODIS dilakukan secara bersama oleh komunitas dunia dan dipublikasi secara terbuka. Namun demikian, walau modul lahta MODIS bersifat open-source, masih pada fase uji coba, yang terus-menerus disempurnakan aik; konsep, algoritma, format, penggunaan data tambahan {ancillary), standardisasi produk dan sebagainya. Kompleksitas penyediaan data MODIS terolah dengan modul pengolah data yang masih pada taraf pengembangan, memunculkan ide untuk membangun sistem pengolahan data MODIS terintegrasi dan bekerja otomatis. Sistem penyedia data MODIS otomatis menjadi pilihan untuk menjamin ketersediaan data terolah yang mendekati “hampir tepatwaktu”. Selain itu digunakan untuk mengatasi kendala jam kerja operator, penggunaan parameter yang benar, serta meningkatkan efisiensi penggunaan antena akibat anyak satelit meteorologi yang mengorbit dengan waktu lintas berdekatan. Ofomatisasi penyediaan data MODIS dilakukan dengan mengintegrasikan dua sistem penerima di dua lokasi: Pekayon (Jakarta) dan Rumpin (Bogor) lalu menyinergikan sistem pengolah data, penyediaan data tambahan, dan pengarsipan data/informasi hasil proses. Setelah melalui masa uji coba selama i 2 bulan, sejak 1 Agustus 2008 sistem ini telah beroperasi secara penuh. ^pngga kini sistem beroperasi, dan modul pengolah datanya diperbarui dan dioptimasi agar bisa mengolah bahan mentah dari sumber lain. Pada tulisan ini disampaikan proses pengintegrasian, penyediaan data tambahan, kendala ingga pengarsipan data mentah dan mengunggah {upload) hasil ke server di Pekayon.
117
■ ■ INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI
3. Rancangan Sistem Akuisisi dan Pengolah Data Modis Implementasi sistem akuisisi dan lahta MODIS yang telah dirintis sejak tahun 2005, sejauh ini telah berhasil membangun paket perangkat lunak yang mampu mengintegrasi perangkat keras dan perangkat lunak untuk berbagai fungsi mulai dari akuisisi hingga menghasilkan produk. Penyempunaan berkelanjutan dilakukan hingga menghasilkan sistem yang bekerja otomatis.
3.1. Spesifikasi Rancangan Sistem ini melibatkan tiga subsistem di dua lokasi, yaitu subsistem akuisisi dan pengolah data MODIS di Pekayon, subsistem akuisisi dan pengolah data MODIS di Rumpin serta subsistem analisis/pengarsipan data di Pekayon. Di luar ketiganya, terdapat server-master yang berperan sebagai sarana untuk pengembangan modul lahta serta arsip data tambahan. Komunikasi data Pekayon-Rumpin memakai koneksi-gelombang-mikro dengan lajutransfer ± 1 Mbps. Dengan kinerja infrastruktur yang terbatas, penyediaan data tambahan dilakukan di Pekayon, untuk kemudian mengirim datanya ke komputer pengolah data di masing-masing lokasi. Konfigurasi sistem akuisisi dan pengolah data MODIS di kedua tempat, disajikan pada Gambar 2.1. Subsistem akuisisi data Terra/Aqua di kedua tempat bersifat saling melengkapi, karena masing-masing subsistem masih terkendala. Sistem akuisisi data di Pekayon terkendala oleh gangguan berupa interferensi oleh sumber frekuensi komunikasi point-topoint, sementara sistem akuisisi data Terra/Aqua di Rumpin terkendala oleh konflik orbit antara satelit Terra dengan satelit Lapan-TUBSat.
Sistem akuisisi/lahta Pekayon
Sistem akulslsl/lahta Rumpin
pc Connoi «inona EtcanueUunasl > Whirtowo 33 > WlmtovroXP >• Antcmo Omik» > Oiiccim > GPS (llrno & position) Receh*» > SW Proff (nTradf > Syjrthralnxl OC
Gambar 2.1. Blok diagram sistem penyedia data MODIS Pekayon-Rumpin
118
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI ■ ■
3.2.
Paket Pengolah Data MODIS
Paket pengolahan data MODIS berbasis linux, yang perintahnya disusun berbasis teks {scripf). Paket pengolah data diintegrasi dari beberapa sumber source-packet yang diunduh {download) dari: Direct Readout GSFCNASA, International MODIS/AIRS Processing Package {IMAPP) Universitas Winconsin, SeaWiFS Data Analysis System (SeaDAS) serta utiliti seperti perpustakaan HDF, Java, dan lain-lain. Modul lahta ini dirangkai menjadi satu, membentuk fungsi yang lengkap mulai dari: dekoda, pengolah data level 0, level lb dan level 2 untuk semua jenis instrumen: MODIS, AIRS/AMSU/ HSB serta AMSRE. Penggunaan data Terra/Aqua masih fokus pada data instrumen MODIS, sementara produk instrumen lainnya seperti AIRS/AMSU/HSB dan AMSRE ' •' belum termanfaatkan. Namun pembaruan modul dilakukan untuk semua instrumen, dengan maksud menjaga kesinambungan pemahaman dalam mengikuti perkembangan instrumen, khususnya selama masa transisi hingga masa operasional nantinya.
3.3.
Modul Pengolah Data MODIS
Modul pengolah data MODIS dibangun oleh MODIS Science Team berdasarkan Algorithm Technical Background Document (ATBD). ATBD dan modul perangkat lunak diperbaiki dan divalidasi terus-menerus untuk kemudian dipublikasi ke komunitas direct-readout. Perbaikan berkelanjutan dan pembaruan modul aplikasi menjadi bagian dari proses pengembangan termasuk distribusi ke komunitas pengguna Internasional. Perangkat lunak pengolah data MODIS yang digunakan pada revisi ini berasal dari beberapa sumber, dengan spesifikasi: modul dekoding data mentah Terra/Aqua mengunakan Real-Time Software Telemetry Processing System (RTSTPS); pengolahan data level 1B menggunakan modul IMAPP dan untuk menghasilkan produk level 2 menggunakan modul dari tiga sumber. Untuk aplikasi darat menggunakan modul dari Goddard Space Flight Center (GS FC)-NASA, sedang untuk aplikasi atmosfer bersumber pada IMAPP dan untuk aplikasi kelautan bersumber pada SeaDAS.
3.4. Tambahan
i
Data
Diperlukan sejumlah data-tambahan untuk mengolah data MODIS, yang selalu diperbarui setiap hari dengan cara mengunduh 16 file dari bebferapa website (lihat Lampiran 1). Total volume data tambahan/hari ± 101Mbyte, dan harus diunggah ke server lahta di kedua lokasi sebelum pengolahan data dilakukan. Data tambahan harus sudah tersedia di server pengolah data sebelum akuisisi data MODIS pertama selesai atau sekitar jam 09.00 waktu 119
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI
lokal. Jika belum lengkap, sebagian data tambahan akan menggunakan data lama. Data tambahan ini diarsipkan untuk keperluan pengolah data arsip di kemudian hari. Proses mengunduh data tambahan belum bisa dilakukan secara online, karena keterbatasan lebar pita internet. Akibatnya proses mengunduh data tambahan dilakukan lebih awal, sekitar jam 04.00 dan terhadap data yang belum lengkap akan diunduh ulang menjelang pengolah data berlangsung. Walau tidak semua data"'tambahan bisa tersedia tepat-waktu, namun normalnya usia data tambahan yang digunakan tidak lebih dari 24 jam. Mengingat jaringan internet dan jalur komunikasi gelombang mikro tidak handal 100%, maka modul pengolahan data memberi toleransi maksimum 3 hari atas penggunaan data tambahan. Penggunaan data tambahan yang lebih dari 24 jam terekam di file log-proses. Beberapa data tambahan (Lampiran 1), memiliki masa berlaku singkat, yaitu sekitar 6 jam, seperti data Syyyydddhh_NCEP.MET dan gdasl. PGrbFOOyymmdd.hbz.. Penggunaan data tambahan demikian disesuaikan dengan jam akuisisi data satelit yang akan diolah. Pada Tabel 2.1., ditampilkan volume dan penggunaan masing-masing tambahan pada proses pengolah data Terra/Aqua. Tabel 2.1. Penggunaan, kapasitas, dan periode update data tambahan untuk pengolah data MODIS iLevelil LO
Natn&fjleAjutillary
Volumedata
Dekoding dan ekstraksi
data ilmiah LI GBAD processing, LIA, Geolocation, calibration L2 Fire Detection, NDVI, EVI Corrected Reflectance
2 line NORAD (TLE) Utcpole.dat, Leapsec.dat
+- 5 Kb +-760 Kb; 5 Kb
- Tidak memerlukan Data Anc -
Land Surface Temperature
Sea Surface Temperature
Syyyydddhh_TOASTS. OZONE TOAST.OZONE; 160 Kb
ChlorofiU-a
OISST.yyjrmmdd
Cloud mask ( M O D 3 5 ) ' . CloudTop properties Atmospheric profiles Aerosol
Eng.yymmdd ENG; 222 Kb NISE_SSMIF 13_yyyymmdd. NSIDC.NISE; 2.172 Kb , HDFEOS NCERGDAS1; 23.146 Kb Y Gdasl.PGrbF00.yymmdd.hhz GRB; 96'Kb yymmdd.grb
OISST; 570 Kb NCEP.
Syyyydddhh_NCEPMET MET;T605 Kb
Catatan: Untuk meningkatkan akurasi geolokasi pada koreksi sistematik dapat menggunakan NearReal Time Ephemeris data (gbad.eph) dan data Near-Riel Time Attitude data (gbad.att) yang diunduh langsung dari website NASA
120
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI ■ ■
2.5. Kriteria Rancangan Rancangan sistem ini diharapkan mampu menggantikan fungsi-fungsi operasional rutin seperti: akuisisi, mengunduh, dan mengunggah data tambahan, setup parameter, mengolah data termasuk mengunggah hasilnya ke server Added-valuel arsip. Seluruh proses harus otomatis, agar terjamin keseragaman penggunaan parameter proses, ketepatan waktu penyediaan data, dan tidak terkendala oleh jam kerja operator. Kesulitannya terletak pada pengintegrasian sistem akuisisi, serta pengintegrasian proses (mengunduh data tambahan, pengolahan dan pengarsipan {rawdata!data) akibat bandwidth jalur komunikasi gelombangmikro yang terbatas. Juga, rancangannya harus sederhana, beroperasi pada satu mesin {standalone) dan tanpa operator, kecuali bila listrik padam melebihi masa aktif UPS yang tersedia. Secara umum kriteria rancangannya adalah sebagai berikut: 1) Beroperasi 24 jam/hari, mampu recovery proses bila listrik-padam 2) Bekerja pada satu mesin, namun dapat diintegrasi dengan sistem lain 3) Mampu mengunduh, mengarsip, serta memperbaharui data tambahan ke server lahta MODIS (Pekayon & Rumpin) 4) Mampu mengontrol akuisisi data Terra/Aqua dan/atau capture data mentah dan mengirimkan hasilnya ke server pengolah data baik untuk sistem mandiri maupun terintegrasi 5) Mengarsip data mentah dan hasil proses ke Archive_Disc bila usia data lebih 7 hari 6) Mengirim sebagian data hasil proses sesaat selesai pengolahan data dan ' mengirim sisanya (termasuk data mentah) ke Pekayon saat jaringan tidak sibuk (malam hari) 7) Mampu bekerja simultan pada beban puncak, terima data mentah saat sedang mengolah data dan mengunggah hasil ke Pekayon
3. Metodologi Opefasi Perangkat lunak pengendali akuisisi, ingest, quicklook dan lahta MODIS di Pekayon disinkronkan” dengan sistem akuisisi data antena Dundee, sementara sistem lahta MODIS di Rumpin diintegrasikan langsung pada sistem akuisisi data SeaSpace Corp. Implementasi pengendali proses pengolah data di Pekayon dilakukan dengan menempatkan satu modul pengendali- utama (komputasi penjejak satelit) pada komputer akuisisi/pengolah data, yang berfungsi mengontrol -seluruh proses. Sementara pada sistem lahta 121
■ ■ INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI
MODIS di Rumpin, modul pengendalinya ditempatkan menjadi bagian dari fungsi pengolah data yang sinkron dengan perangkat lunak Ingest dari SeaSpace. Secara spesifik, perbedaan alur proses di kedua sistem digambarkan sebagai berikut:
rT Setup parameter antena & ingest 2 Setup untuk akuisisi data satelit berikutnya ' Penentuan status akuisisi (ya/tidak) 4 Akhir akuisis/peiekaman data satelit 5 Kirim rawdata ke server {tahta. RT-STPS. Simulcast utk tampilan Ouicklook) 6 Selesai perekaman data satelit persiapan akusisi lintasan berikutnya J- Mulai pengolahan data EOS 8 Selesai Pengolahan data
Siklus proses otomatisasi di Rumpin Trajektori siang hari +-4 lintasan (2 TERRA dan 2 AQUA)
TERRA
GL) I Cb) .1. Q J. (d)
2 Slang
GD Gp Skenario akusisi siang hari, namun dapat digunakan untuk akusisi malam Cek File Cek Ukuran File Kirim dan penamaan rawdata Mulai Pengolahan Data Selesai 1 siklus Proses akusisi Tidak ada (Modul Idle) Proses akusisi dan Transfer rawdata Proses penamaan dan pindah rawdata Proses Pengolahan Data Pengulangan Siklus
Gambar 3.1. Diagram waktu, siklus akuisisi, dan pengolahan data MODIS 122
Waktu
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI ■ ■
1) Pengendali akuisisi dan lahta MODIS di Pekayon, ditempatkan menjadi bagian dari siklus komputasi penjejak satelit Terra/Aqua 2) Modul pengolah data MODIS di Rumpin didesain otonom, yang aktif mendeteksi pengiriman data mentah dari server ingest, kemudian mengolah dan mengirimkan hasilnya ke Pekayon Pengendali pada sistem penyedia data di Pekayon berada pada komputer Ingest. Di dalamnya terdapat modul penjejak satelit Terra/Aqua, yang posisinya diperbarui setiap 160 milidetik. Tiga derajat menjelang kemunculan satelit dari horizon, adalah referensi untuk men-setup parameter ingest. Selanjutnya saat satelit muncul dari horizon, dipakai acuan untuk mengaktifkan sistem ingest, tampilan quicklook serta persiapan transfer data mentah ke server pengolah data. Ingest data dimulai saat elevasi antena > 3°, yang kemudian diikuti proses penerimaan, ekstraksi, quicklook serta mengarsip data mentah. Tiga derajat menjelang satelit hilang dibalik horizon, pengendali akan menutup siklus akuisisi dan masuk pada persiapan pengolah data dan akuisisi data satelit berikutnya. Tersedia waktu 5 menit untuk memindahkan data mentahnya ke server pengolah data serta #/>dkte-parameter untuk pindah ke modus penjejakan satelit berikutnya. Siklus akuisisi, pengolah data hingga akuisisi data satelit berikutnya diilustrasikan pada Gambar 3.1. (kiri). Sementara pada sistem pengolah data Rumpin, komputer pengolah data aktif mendeteksi status pengiriman data mentah via FTP dari komputer Ingest Seaspace. Saat komputer Ingest mengirim data mentah, komputer pengolah data meng-capture datanya dan menyimpan hasilnya ke disk. Karena periode kontak dengan satelit bervariasi, akhir penerimaan data hanya bisa diketahui dengan menguji volume datanya. Proses pengujian dilakukan berulang, dengan memberi prioritas tinggi pada deteksi status capture data mentah, walau komputer sedang melakukan proses lain (pengolahan data, transfer produk, dan lain-lain). Akhir penerimaan dipakai sebagai acuan bagi komputer untuk masuk ke siklus pengolah data sebagaimana tertera pada Gambar 3.1. (kanan). Alur perintah pengolahan data MODIS terdapat dalam file script. Perintah diawali dengan mengekstrak data ilmiah instrumen MODIS, termasuk file Ground Base Attitude Determination (GBAD) khusus untuk data satelit Aqua serta mendapatkan parameter akuisisi dan data lainnya. Parameter akuisisi dipakai untuk memilih dan menetapkan data tambahan yang digunakan untuk mengolah data bersangkutan. Bila datanya dari satelit Aqua, akan dilanjutkan dengan perhitungan GBAD guna mendapatkan informasi Attitude dan Ephemeris. Tetapi utiliti ini tidak dieksekusi bila datanya berasal dari satelit Terra. Selanjutnya dilakukan koreksi sistematis untuk menghasilkan produk level la, geolokasi dan produk level lb. 123
■ ■ INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI
Pengolahan data dilanjutkan untuk menghasilkan produk informasi (level 2) . Dimulai dengan pengolah data untuk aplikasi darat, berupa: keberadaan titik-api (hotspot), indeks kehijauan tanaman (NDVI/EVI), reflektansi objek, kemudian aplikasi laut, antara lain: temperatur permukaan laut (SST), klorofil dan diteruskan dengan aplikasi atmosfer: cloudmask, cloudtop, atmosferik profiles, aerosol dan wvnir. Status pada setiap tahap pengolahan disimpan dalam file. Jika proses sukses, komputer akan mengirim sebagian produk ke Server-VSDAL di Pekayon, dan mengarsip data mentah serta produk lainnya untuk dikirim kemudian. Ndfriun jika gagal, yang dikirimkan hanya data yang berhasil diproses secara utuh.
4. Hasil yang Diperoleh Periode pengolah data MODIS per lintasan ± ljam, dan dapat lebih lama tergantung pada volume data mentah, opsi aplikasi yang dipilih serta kinerja server yang dipnaka^.Pengolahan data mentah Terra/Aqua menghasilkan 31 file (Lampiran 2) dengan volume maksimum sekitar 4,5 Gbyte. Produk MODIS untuk data akuisisi malam hari umumnya lebih kecil, karena semua data dari instrumen kanal tampak tidak diolah. Status pengolahan dan data tambahan yang digunakan pada setiap proses tersimpan pada fiile Log, dan hasilnya ditempatkan pada direktori terpisah. Informasi ini berguna untuk menganalisis status proses maupun identifikasi kesalahan sepanjang proses berlangsung. Produk olahan MODIS dibedakan dalam 3 kelompok sesuai level produknya dan untuk produk level_2, hasilnya masih dipisah berdasarkan aplikasinya. Produk Level_0 tidak diperlukan lebih lanjut karena dapat diekstrak kembali dari data mentah. Selain data mentah terdapat data dari instrumen lainnya seperti, AIRS, AMSU, HSB, AMSRE, dan lain-lain. Oleh karenanya yang diarsipkan adalah data mentahnya. Urgensi untuk update informasi SIMBA, ’ adalah segera mungkin mendapatkan 8 dari 31 file produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, bersamaan dengan proses pengolahan data,//* yang selesai diproses secepatnya diunggah ke server PSDAL. Sementara sisanya dapat diunggah setelah periode pengolahan data MODIS siang hari berakhir. Akan tetapi proses ini harus selesai sebelum jam 22.00, karena sesudahnya komputer ingest harus mempersiapkan parameter untuk akuisisi dan lahta MODIS malam hari. Semua data hasil olahan di arsipkan di disk-server, d imana data setiap lintasan disimpan dalam satu direktori dengan identifikasi berdasar: nama satelit, tanggal dan jam akuisisi, dan semua datanya bersifat open-access.
124
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI ■ ■
5. Pembahasan Alur proses pengolahan data pada sistem penyedia data MODIS RumpinPekayon disajikan pada Gambar 5.1. dan 5.2. Pengaturannya adalah, sistem akuisisi dan pengolah data Rumpin diposisikan sebagai master, sementara fasilitas akuisisi dan lahta di Pekayon ditempatkan sebagai backup. Status demikian akan dipertahankan terus, sepanjang interferensi terhadap frekuensi transmisi data satelit Terra (8212.5 MHz) dan frekuensi transmisi data satelit Aqua (8160 Mhz) masih tetap ada di Pekayon. Setup sistem lahta di Rumpin dikembangkan terbatas mulai dari capture bahan mentah, hingga mengunggah produk olahannya ke Pekayon. Otomatisasi sistem tidak menyentuh kepada sistem yang operasional (existing- system). Prosedur operasi akuisisi data di Rumpin berlangsung semi-otomatis, di mana pilihan ini berdasarkan pada pertimbangan keamanan sistem antena dari induksi petir. Secara umum, walau sistem akuisisi data Terra/Aqua di Rumpin terkendala cuaca, secara akumulatif frekuensi kegagalannya relatif kecil. Sepanjang sistem akuisisi data Terra/Aqua di Rumpin aktif, sejauh ini tidak ditemui kendala pada operasi pengolah data dan mengunggah hasilnya ke Pekayon.
Gambar 5.1. Bagan alir akuisisi dan pengolah data MODIS di Pekayon
125
■ ■ INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI
Modul Lahta (raw — L2) Modul pengaraipan produk Databaae Ancillary
Mlcrowave-llnk Ke Pekayon
PC Kontrol Akusisi
• Linux ■ Kontrol akusisi • Kontrol antena
Transfer Rawdata
v- — u» | PC LAHTA Terascan Linux Radhat 7.3
*
•
Lahta terascan standar(Raw, L2J
Gambar 5.2. Bagan alir akuisisi dan pengolah data MODIS di Rumpin
Normalnya, akuisisi data satelit Terra dan Aqua, rata-rata 4 lintasan siang, dan 4 lintasan pada malam. Hasil evaluasi pertama, yaitu 45 hari setelah beroperasi, diketahui terjadi penumpukan proses pengolahan data, khususnya sejak capture rawdata pada akuisisi lintasan kedua dan seterusnya, baik akuisisi siang maupun malam hari. Akibat penumpukan ini, maka jadwal penyediaan data satelit bergeser dari bingkai-waktu yang ditetapkan (Gambar 3.1.). Hasil analisis, menunjukkan bahwa penyebab kegagalan adalah rendahnya kinerja komputer pengolah data, dan tidak mampu menyelesaikan proses pengolahan data pada kurun waktu satu periode pengulangan orbit satelit Terra/Aqua yang rata-rata ±90 menit. Solusinya adalah peningkatan kinerja komputer pengolahan data, yaitu dari kelas workstation menjadi mini- server serta meningkatkan kapasitas disk menjadi 2 I eraByte. Peningkatan ini mampu memperbaiki kinerja sistem, handal serta tersedia kapasitas disk yang dapat mengarsip data mentah dan hasil proses hingga renggang waktu 2 bulan. Dalam kurun waktu tersebut tercatat dua kali gagal mengunggah data tambahan ke komputer pengolahan data di Rumpin. Hal ini disebabkan penerapan teknik NFS (Network File System) yang akan memblokir semua
126
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI ■ ■
proses melalui nomor IP bersangkutan, bila terjadi kegagalan komunikasi melalui link-microwave. Atas temuan tersebut dilakukan perbaikan teknik mengunggah data menggunakan FTP (File Transfer Protocol).
6. Kesimpulan Dengan beroperasinya sistem ini, kendala penyediaan data MODIS dan percepatan pembaruaan informasi SIMBA dapat diperbaiki, walau belum berhasil memenuhi persyaratan real-time. Hal ini karena lebar pita lintas gelombang mikro masih terbatas, sehingga produk MODIS akan tersedia di server-arsip Pekayon sekitar 2 sampai dengan 3 jam setelah akuisisi data. Namun dibandingkan dengan sistem terdahulu, terjadi perbaikan untuk hal hal sebagai berikut: • Kesalahan penggunaan data tambahan dapat dihindari. Pada operasi pengolahan manual, kesalahan operator menempati persentase terbesar • Kontinuitas penyediaan data dan produk turunannya lebih terjamin dan selambat-lambatnya 1 jam setelah akuisisi data, produk olahan MODIS telah tersedia di rmw-pengolah data • Dengan kecepatan unggah data 1 sampai dengan 1,2 Gbyte/jam, produk olahan MODIS terseleksi akan tersedia di jmw-arsip (Pekayon) sekitar 2 hingga 3 jam setelah akuisisi • Ketergantungan dan keterbatasan jam kerja SDM dapat diatasi, sehingga pada hari libur (sabtu, minggu dan hari besar) data tetap tersedia sesuai jadwal, sepanjang sistem akuisisinya aktif • Kontrol akuisisi data antena SeaSpace di Rumpin, tidak menjadi bagian dari otomatisasi. Operasinya masih tergantung peran operator, sementara kendala interferensi frekuensi di Pekayon sulit diselesaikan karena menyangkut regulasi dan koordinasi dengan pihak luar
Ucapan Terima Kasih Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak baik di Pekayon maupun di stasiun penerima data EOS/Mikrosat di Rumpin, yang memungkinkan ide dan implementasi ini terwujud. Tidak lupa kami sampaikan ucapan terima kasih kepada Sdr. Andy Indrajat yang banyak membantu dalam pembuatan script Mntvik unggah/unduh rawdata dan data tambahan serta kepada Sdr. Islam WB, BRM Subowo, dan teman-teman di Stasiun Bumi Rumpin yang banyak membantu dalam proses pengujian dan validasi modul ini.
127
■ ■ INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI
Daftar Pustaka Anonim, 2008. Simulcast version 4.1. Simulcast_Users_Guide_v4.1.pdf, Agustus 2008. Anonim, 2007. Real-time Software Telemetry Processing System (RT-STPS) Version 4.1. RTSTPSv4.1.pdf, November 2007. Anonim, 2007. MODIS Aqua Ground Based Attitude Determination Science Processing Algorithm. GBAD_SPAdoc.pdf, December 2007. CGMS secretariat , 2007. Report of the 35th meeting of the Coordination Group for Meteorological Satellites, CGMS-35, Cocoa Beach, FL., USA 5-9 November 2007. pdf_cgms-35_2007.pdf Direct Readout Laboratory Software/Algorithms ?section=downloads International MODIS/AIRS Processing Package (IMAPP) Patrick Coronado, 2002. Bridging Technology between EOS, NPP and the future. International TOVS Sturdy Conference - XII. Suhermanto, dkk, 2008. Dokumen teknis, Otomatisasi sistem akuisisi dan pengolah data modis EOS Terra/Aqua di Pusbangja Lapan. Suhermanto, dkk, 2008. Dokumen teknis, Otomatisasi sistem pengolah data modis EOS Terra/Aqua di Stasiun Bumi Rumpin. Suhermanto, 2005. Dari data Telemetry menjadi informasi. Instalasi dan integrasi sistem software open source untuk mengolah raw-data modis terra/aqua (raw, level 0, level lb dan level 2).
Lampiran Lampiran 1. File, alamat web dan alokasi data tambahan harian di komputer lahta MODIS Naina File Ancillary
Website suinber
lifiltasi data tatrihfljliap ;
Utcpole.dat '
ftp://oceans.gsfc. nasa.gov
/ modis/ancillary/imapp /
ElapsedLdat
ftp://oceans.gsfc.nasa.gov
modis/ancillary/imapp
http://celestrak.com/
modis/ ancillary/norad
resource.txt
/
oisst.yyyymmdd
NORAP/elements/
NISE_SSMIF 13_yyyymmdd. HDFEOS TOAST 16_yymmdd.GRB
ftp://oceans.gsfd.nasa.gov
eng.yymmdd
ftp://ftp.ssec. wise, ed u
/
ftp://ftp.ssec.wisc.edu
/modis/ancillary/modis_doud
128
ftp://ftp.ssec.wisc.edu
/ modis/ancillary/modis_sst / modis/ancillary/modis_cIoud
V,
modis/ancillary/modis_doud
INTEGRASI SISTEM PENYEDIA DATA MODIS UNTUK MEMPERCEPAT UPDATE INFORMASI ■ ■
Lampiran 1. File., alamat web dan alokasi data tambahan harian di komputer lahta MODIS (lanjutan)
Nama File Ancillary
Website sumber
Lokasi data tambahan
gdas 1 .PGrbFOOyymmdd.OOz
ftp://rtp.sscc.wisc.cdu /modis/ancillarv/modis cloud
gdasl .PGrbFOOyymmdd.06z
ftp://ftp.sscc.wisc.edu /modis/ancillary/modis cloud
gdasl .PGrbFOOyymmdd. 12z
ftp://frp.ssec.wisc.cdu /modis/ancillan'/modis cloud
gdas 1 .PGrbFOOyymmdd. 18z
ftp://ftp.ssec.wisc.edu /modis/ancillan'/modis cloud
Syyyydddhh_TOAST.OZONE
ftp://oceans.gsfc.nasa.gov /modis/ancillan'/modis ocean
SyyyydddOO_NCEP.MET
ftp://oceans.gsfc.nasa.gov /modis/ancillary/modis ocean
Syyyyddd06_N CEP.MET
ftp://oceans.gsfc.nasa.gov /modis/ancillan'/modis ocean
Syyyydddl 2_NCEP.MET Syyyyddd ftp://oceans. gsfc. nasa.gov /modis/ancillary/modis_ocean 18_NCEP.MET
ftp://oceans.gsfc.nasa.gov
/modis/ancillary/modis_ocean I
Lampiran 2. Produk olahan data AQUA MODIS yang dicuplik dari server pengolahan data di Rumpin pie £dit yievr Qo Eookmurks Help Name t> 0 Ipnrumpm al 20080807 0*4157 260*04 COAO Q Ipo'umpi" aj 20000007 0*4157 24WW f©5 0 Ipnrumpm al 2008080» 0*4157 280*04gaohdf
Sire
Type
Oate Modified Thu 07 Aug 7000 07 70 1* PM WIT
1 07410»
unknown
Thu 07 Aug 2008 01 10 36 IM WTT
890 J MP
unknown
Thu 07 Aug 2000 01:10 36 PM YITT
114 4 MB
MDf decuman*
Thu 07 Aug 2008 01 1843 FM WTT
634 1 MB
MDf dacumant
Thu 07 Aug 2008 01.14 31 IM WIT
• Ipnrumpm »1 20080807 0*4157 280*04 500m hdf
609 0 MO
MDF document
Thu 07 Aug 2008 01 >4 31 PM WTT
0 lpofumf*n «1 200D0B07 0*4157 20 0404 1000m t*lf
761 2 M8
MDf dxomml
Thu 07 Aug 2008 01 14 31 IM WTT
MDf decuman»
Thu 07 Aug 2008 01-15 06 PM TUT
unknown
Thu 07 Aug 2008 01 37 56 Pt* WTT
MDf decuman»
Thu 07 Aug 2008 01 JB 33 PM WTT
0 Ipnrumpm a 1 20080B07 0*4157 26tUOI 250« hdr
0 Ipnrumpm a 1 20080807 0*4157 260404 6r* hdf
67 1 MB
0 Ipnrumpm «1 20 0 8 0 8 0 7 0*41*7 2 8 0404 crafl
>41 3 MB
0 Ipnrumpm a 1 2008080» 0*415» 260404 ndvi fwjf
9» 5 MB
0 Ipnrumpm al 20080*0» 05415» 200404 m* Kdr * Ipnrumpm al 2000080» 0*415» 280*04at* • mg 1'/* Ipnrumpm al 2008080» 05415» 280*04 ctjntoto
757 Py'aa 292 6 MB 314 o rn
plain lait ikeurant unknown plain let docume**»
Thu 07 Aug 2000 Ol 44 53 PM WTT Thu 07 Aug 2 0 0 8 0 1 44.53 PM WTT Thu 0» Aug 2008 01 44 33 PM WTT
0 Ipnrumpm al 2008080» 0*415» 260*04 wvnlr hdr 0 Ipnrumpm «1 2008080» 0**157 2 80*04 wvnirimg
204 24 4 MB
plain ta»t doe u man* unknown
Thu 07 Aug 2008 01 46 16 FM WTT Thu 07 Aug 2008 01 46 36 PM WTT
0 Ipnrumpm al 20080*0» 0*415» 260404 cloud mark .mg • Ipnrumpm al 2006080» 0*4157 260*04 ckoudmail._inV) tat * Ipnrumpm al 20080807 0*4157 26t*&4
hdr
0 Ipnrumpm al 20080B07 054157 280404 cloudtop img
* Ipnrumpm a I 20080B0» 0*415» 28 0404 cloodfep.mto *■( ' Ipnrumpm al 2008080» 0*4157 2 8 0404 cloud!rp_cjj hdr
0 Ipnrumpm a 1 7008000» 0*415» 260*0* cloudte*»_a* img 0 Iprtumptn al 20080B0» 054157 280404 hdr 0 Ipnrumpm al 2008080» 0*4157 280*01 pec* 1« img 0 Ipnrumpm al 20080807 0*4157 260*01 rre*l«_mta t»t Ipnrumpm al 2008080» 0*4157 280*04 Mirrd «r 0 Ipnrumpm a I 2008080» 0*415» 260404 aarcccl imp :
* Ipnrumpm al 2008080» 0*41*7 2 6 0*04 »n»rnol_m4s t»t
31* bylm
I
• Ipnrumptnal 20080B0» 054157.26 0404 cloudmai». hdr
unknown
12 KB 379 b*l«
plain lui document plain tail dec un-ant
Thu 07 Aug 2008 01 57 30 PM WTT
60 0 M8
plain to» t doeumaot
Thu 07 Aug 2008 01.57 39 PM WTT
2 6 KB
plain t»«t document
Thu 07 Aug 2000 02 05 36 PM WTT
unknown
Thu 07 Aug 2008 02 05 36 PM WTT
44 MB
plain ta.* decuman*
Thu 07 Aug 7008 02 05 36 PM WTT
403 by*«
plain ta»t dorumant
Thu 07 Aug 2008 02:05 36 PM WTT
unknown
Thu 07 Aug 7008 02 05 36 P*l WIT
plain tn«t docomnnt
Thu 07 Aug 3008 02 13 40 TM WTT
24MB 45 ICtl 80 7 M8
Thu 07 Aug 2008 01 57 39 PM WTT
unknown
Thu 07 Aug 2008 02.13 40 PW WTT
070 7 KB
plain Int document
Thu 07 Aug 3008 03 13 49 PM WTT
1 OKB
plain toil decurrwnl
Thu 07 Aug 2008 02 20 11 PM WTT
34 MO
unknown
Thu 07 Aug 2008 02 20 11 PM Wll
plain tp*t document /
Thu O» Aug 2000 02 20 11 PM WTT
18» t-Yt*n
proses
Produk LO
Thu 07 Aug 2000 01.57 39 PM WIT
36 6 MB
46 7 MO
Log
31 items. Free space
129