SIMULASI ARAH ALIRAN AIR PERMUKAAN MENGGUNAKAN ALGORITMA DEPTH FIRST SEARCH DENGAN SUMBER HUJAN MULTIPOINT. Yesaya Tommy Paulus

28. InfoSys Journal, Vol.2 No.1 Februari 2013, hlm. 28 - 40

SIMULASI ARAH ALIRAN AIR PERMUKAAN MENGGUNAKAN ALGORITMA DEPTH FIRST SEARCH DENGAN SUMBER HUJAN MULTIPOINT

Yesaya Tommy Paulus STMIK Dipanegara Makassar, Jalan Perintis Kemerdekaan Km. 9 Makassar, Telp. (0411) 587194 – Fax. (0411) 588284 e-mail: [email protected], [email protected]

ABSTRACT Inundation and flooding are closely related to water flow. By knowing the flow of water when it rains, then the potential for standing water and flooding can be predicted to allow retrieval step antipasi. The research aimed at determining the surface water flow direction by the multipoint rain source on an area, and developing an algorithm which could model the surface water flow direction on the three dimension surfaces based on the Digital Elevation Model (DEM). This was a system designing research in the form of modelling that started with problem statement, library research, and a experimental research by developing the Multiple Flow Direction (MD8) and the Depth First Search (DFS) algortihm used to determine the water flow direction, in which the water would flow to all surrounding areas that had the lower pixel values than the review pixels. The research result indicates that the water flow direction can be found out and the water puddle areas can be shown. Keywords: Digital Elevation Model, Multiple Flow Direction, Depth First Search

ABSTRAK Genangan air dan banjir sangat erat kaitannya dengan aliran air. Dengan mengetahui aliran air saat terjadinya hujan, maka potensi terjadinya genangan air dan banjir dapat diprediksi sehingga memungkinkan pengambilan langkah antisipasi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan arah aliran air permukaan dengan sumber hujan multipoint pada suatu area, dan untuk mengembangkan suatu algoritma yang dapat memodelkan arah aliran air permukaan di atas permukaan tiga dimensi berdasarkan Digital Elevation Model (DEM). Jenis penelitian ini merupakan perancangan sistem dalam bentuk pemodelan yang diawali dengan perumusan masalah, studi kepustakaan dan penelitian eksperimental dengan mengembangkan algoritma Multiple Flow Direction (MD8) dan algoritma Depth First Search (DFS), yang digunakan untuk menentukan arah aliran air, dimana air akan mengalir ke seluruh area sel disekelilingnya yang memiliki nilai piksel yang lebih rendah dari piksel tinjauan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dapat diketahui arah aliran air dan dapat menampilkan daerah genangan air. Kata kunci: Model Elevasi Digital, Multiple Flow Direction, Depth First Search

PENDAHULUAN Banjir merupakan suatu peristiwa alam dimana yang terjadi adalah kelebihan air yang tidak tertampung oleh jaringan sungai atau drainase di suatu daerah sehingga menimbulkan genangan air yang merugikan. Genangan air dan banjir ini sangat erat kaitannya dengan aliran air. Dengan

Yesaya, Simulasi Arah Aliran Air … 29

mengetahui aliran air saat terjadinya hujan, maka potensi terjadinya genangan air dan banjir dapat diprediksi sehingga memungkinkan pengambilan langkah antisipasi. Antisipasi dapat dilakukan dengan adanya pengetahuan atau informasi mengenai daerahdaerah rawan banjir. Untuk itu diperlukan ketersediaan data dan informasi spasial (keruangan dan kewilayahan) yang detail, komprehensif dan up-to date, baik dalam bentuk peta kertas maupun sistem informasi geografis (SIG atau GIS), yang dapat memberikan gambaran secara jelas mengenai pola aliran, sirkulasi dan limpahan air hujan sehingga dapat dipelajari dan disimulasikan secara baik. Salah satu data atau informasi spasial yang dihasilkan oleh SIG dikenal dengan istilah Digital Elevation Model (DEM), dimana DEM merupakan suatu model yang dapat menampilkan kondisi geografi dalam bentuk tiga dimensi, dan dengan DEM ini maka dapat disimulasikan aliran air suatu daerah. Dua penelitian sebelumnya juga membahas aliran air permukaan, dimana penelitian pertama membahas pola aliran air permukaan menggunakan algoritma D8 [3], sedangkan penelitian kedua membahas aliran dan distribusi air permukaan dengan sumber hujan satu titik menggunakan algoritma MD8 [4]. Pada penelitian ini algoritma simulasi yang digunakan adalah algoritma Multiple Flow Direction (MD8) dan Depth First Search (DFS) yang menentukan arah aliran air dengan sumber hujan multipoint pada suatu area ke seluruh area di sekelilingnya yang memiliki area ketinggian lebih rendah dari area tinjauan lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan arah aliran air permukaan dengan sumber hujan multipoint dan mengembangkan suatu algoritma yang dapat memodelkan arah aliran air permukaan di atas permukaan tiga dimensi berdasarkan Digital Elevation Model (DEM).

ALGORITMA DAN METODE Sistem Informasi Geografis Sistem Informasi Georafis atau Georaphic Information Sistem (GIS) merupakan suatu sistem informasi yang berbasis komputer, dirancang untuk bekerja dengan menggunakan data yang memiliki informasi spasial (keruangan). Sistem ini meng-capture, mengecek, mengintegrasikan, memanipulasi, menganalisa, dan menampilkan data, yang secara spasial dapat mereferensikan kondisi bumi [1]. Model Data Spasial Pada dasarnya, secara konseptual, terdapat dua model data spasial, yaitu raster dan vector [5]. Model data raster berfungsi untuk menampilkan, menempatkan dan menyimpan isi data spasial dengan struktur matriks ataupun susunan piksel-piksel yang membentuk suatu grid (segi-empat). Setiap piksel ini memiliki atribut tersendiri, seperti koordinat yang unik dan nilai elevasi. Sedangkan model data vektor berfungsi untuk menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik dan garis-garis atau polygon. Model Elevasi Digital Digital Elevation Model atau disingkat (DEM) merupakan suatu model digital yang merepresentasikan permukaan topografi bumi atau elevasi suatu wilayah yang berbasis piksel demi piksel dalam format raster [5]. DEM adalah data digital yang menggambarkan geometri dari bentuk permukaan bumi atau bagiannya yang terdiri dari himpunan titik-titik koordinat hasil sampling dari permukaan dengan algoritma yang mendefinisikan permukaan tersebut menggunakan himpunan koordinat [5], z=f(x,y), dimana x, y menujukkan posisi dan z adalah nilai ketinggian. Topologi lokasi atau data ketinggian permukaan suatu area diperoleh dari data DEM yang diambil dari citra satelit. Algortima Flow Direction Algoritma Flow Direction merupakan algoritma yang digunakan untuk menentukan arah aliran pada masing-masing piksel dalam DEM, dimana setiap piksel dalam DEM mempunyai nilai ketinggian yang unik, sehingga arah aliran dapat ditentukan dengan mengetahui nilai piksel sekelilingnya. Ada 8 arah utama yakni timur, tenggara, selatan, barat daya, barat, barat laut, utara,

30. InfoSys Journal, Vol.2 No.1 Februari 2013, hlm. 28 - 40

timur laut yang menandakan arah aliran permukaan dari satu piksel terhadap piksel sekelilingnya. Arah tersebut dikodekan berdasarkan standar konvensi Arc/Info dengan 1=East, 2=South East, 4=South, 8=South West, 16=West, 32=North West, 64=North dan 128=Nort East [2]. Pengkodean arah aliran algoritma ini disajikan seperti pada gambar 1 :

Gambar 1. Arah Aliran Algoritma Flow Direction

Secara skematis aplikasi algoritma flow direction dalam penentuan arah aliran dapat disajikan seperti pada gambar 2 :

Gambar 2. Skema Aplikasi Algoritma Flow Direction

Single Flow Direction Dalam algoritma ini, hanya ada satu arah aliran yang diambil atau digunakan, yang ditentukan dengan cara membandingkan ketinggian antar piksel di sekelilingnya. Algoritma yang umum digunakan dalam proses penentuan arah aliran adalah D8 method [6]. Perpindahan air pada algoritma ini dimodelkan dengan perpindahan status suatu sel yang berisi air ke sel tetangganya yang memiliki nilai ketinggian paling rendah di sekelilingnya. Sebagai contoh, dengan nilai piksel seperti pada gambar 3, dan nilai ukuran piksel sesuai data, maka dapat diketahui, berdasarkan algoritma D8, arah aliran akan menuju nilai piksel 6 sebagai nilai piksel terendah dari nilai piksel sekeliling nilai 10.

Gambar 3. Algoritma Flow Direction Dengan Kaidah D8

Multiple Flow Direction Perpindahan air pada algoritma ini dimodelkan dengan perpindahan status suatu sel yang berisi air ke beberapa sel tetangganya yang memiliki nilai ketinggian lebih rendah di sekelilingnya. Atau dengan kata lain arah aliran air dapat lebih dari satu berdasarkan nilai piksel yang lebih rendah di sekelilingnya, seperti pada yang terlihat pada gambar 4 :

Yesaya, Simulasi Arah Aliran Air … 31

Gambar 4. Algoritma Flow Direction Dengan Kaidah MD8

Algoritma Depth First Search Algoritma Depth First Search (DFS) adalah algoritma pencarian buta yang digunakan dalam kecerdasan buatan. Algoritma ini berfungsi untuk menemukan tujuan pada suatu kasus dimana tidak ada informasi tambahan yang dimiliki untuk membantu melakukan pencarian, dimana dilakukan dengan cara menjalani satu per satu kemungkinan yang ada [7]. Pada algoritma ini, pencarian dimulai dari level paling pertama (level 0) kemudian dilanjutkan ke anak paling kiri pada level berikutnya (level 1) demikian seterusnya sampai tidak terdapat anak lagi atau level yang lebih dalam lagi. Jika pencarian sudah mencapai node atau anak paling dalam maka akan dilakukan penelusuran mundur atau backtracking untuk melakukan pencarian ke node anak berikutnya. Pada gambar 5, pencarian dilakukan mulai dari node A-B-E-J, kemudian dilakukan penelusuran mundur menuju E-B dan dilanjutkan ke node anak berikutnya yaitu F-K, demikian seterusnya sampai tujuan ditemukan [7]. A

LEVEL 0

1

B

C

2

D

LEVEL 1

6 5

E

F

3

H

I

LEVEL 2

7

4 J

G

K

L

LEVEL 3

Gambar 5. Pohon Pencarian Depth First Search

METODE PENELITIAN Lokasi Penelitian Lokasi Penelitian dilakukan di Makassar yaitu pada Laboratorium Riset Sistem berbasis Komputer dan pengumpulan data dilakukan di Makassar yaitu pada Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional dan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. Jenis Penelitian Jenis penelitian ini merupakan perancangan sistem dalam bentuk pemodelan yang diawali dengan perumusan masalah, studi kepustakaan dan penelitian eksperimental. Studi literatur, yaitu dengan melakukan pembelajaran dari buku-buku pustaka atau dari internet yang berkaitan dengan masalah yang dibahas. Perangkat Penelitian Perangkat yang digunakan pada penelitian ini terdiri atas perangkat keras laptop atau personel computer dan perangkat lunak berupa sistem operasi Windows XP, pengolahan data akan dilakukan dengan menggunakan Global Mapper versi 12 sedangkan program dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic.

32. InfoSys Journal, Vol.2 No.1 Februari 2013, hlm. 28 - 40

Prosedur Penelitian Secara umum prosedur penelitian yang akan dilakukan digambarkan pada gambar 6 berikut : REVIEW

Pada penelitian sebelumnya proses penentuan arah aliran air berdasarkan data yang telah dinput menggunakan Algoritma Flow Direction (Multiple Flow Direction - MD8), dan output yang dihasilkan berupa arah aliran air yang berasal dari satu titik ke setiap sel yang dilalui.

Pengembangan Sistem

Proses penginputan data yang berupa data Matrik (*.asc) dan Gambar Peta (*.jpg) yang telah dikonversi dari peta DEM.

Proses penentuan dan pencarian arah aliran air permukaan menggunakan Algoritma Multi Flow Direction dan Depth First Search dengan sumber hujan multipoint.

Output yang dihasilkan berupa arah aliran air dari berbagai titk pada suatu area ke setiap sel yang dilalui. Gambar 6. Prosedur Penelitian

Pada sistem yang akan dibuat, data yang diinput berupa data matrik peta tinjauan (*.asc) dan gambar peta (*.jpg), yang berasal dari peta DEM yang telah dikonversi menggunakan software pengolah data GIS. Selanjutnya dipilih satu area tertentu berdasarkan gambar peta yang diinput kemudian diproses untuk mendapatkan arah aliran air dan dari sumber hujan multipoint yang mengalir ke setiap sel berdasarkan nilai ketinggian masing-masing sel dengan menggunakan algoritma Multiple Flow Direction (MD8) dan Depth First Search (DFS). Output yang dihasilkan berupa arah aliran air dari berbagai titik pada suatu area ke setiap sel yang dilalui. Rancangan Sistem Rancangan sistem pada penelitian ini adalah menerapkan algoritma Multiple Flow Direction dan Depth First Search dalam menentukan arah aliran air permukaan dengan sumber hujan multipoint pada suatu area, dimana arah aliran air yang disimulasikan berasal dari banyak titik (multipoint) hujan, seperti yang terlihat pada gambar 7 :

Gambar 7. (a). Ilustrasi Arah Aliran Air Yang Berasal Dari Satu Titik Hujan, (b). Ilustrasi Arah Aliran Air Yang Berasal Dari Banyak Titik Hujan Yang Berada Di Dalam Suatu Area.

Yesaya, Simulasi Arah Aliran Air … 33

Proses pengolahan peta dimulai dari mengolah peta DEM Sulawesi Selatan, dimana peta dicrop pada bagian daerah Kabupaten sinjai, dan dari peta DEM Kabupaten Sinjai kemudian dicrop lagi bagian dari Kecamatan Bulupoddo, lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 8 :

Gambar 8. Proses Pengolahan Peta DEM Sulawesi Selatan

Karena data peta yang dibutuhkan oleh sistem adalah data dengan format ascii dan jpeg, maka dilakukan konversi dari peta DEM Kecamatan Bulupoddo menjadi format asc dan jpeg seperti yang terlihat pada gambar 9 :

Gambar 9. Konversi dari Peta DEM ke jpeg dan ASCII

Peta yang telah dikonversi menjadi format asc dan jpeg diinput ke dalam sistem, kemudian dipilih satu area tertentu (area yang memiliki sumber hujan multipoint) dan diproses untuk mendapatkan arah aliran air yang mengalir ke setiap sel berdasarkan nilai ketinggian masingmasing sel. Algoritma Multiple Flow Direction dan Depth First Search Pada penelitian ini permukaan tanah dianggap sebagai sel-sel persegi dua dimensi dengan nilai ketinggian tertentu dan algoritma Multiple Flow Direction digunakan untuk menentukan arah aliran air, dan algoritma Depth First Search digunakan untuk menemukan tujuan dari arah aliran yang telah ditentukan, dimana pencarian dilakukan dengan cara menjalani satu per satu kemungkinan yang ada. Adapun tahap-tahap untuk mendapatkan arah aliran air berdasarkan nilai ketinggian masing-masing sel dengan menggunakan kedua algoritma tersebut, adalah sebagai berikut : 1. Menentukan atau memilih koordinat sel pertama yang berada di dalam area hujan, dimana koordinat sel pertama yang ditentukan atau dipilih memiliki nilai ketinggian yang terbesar dibandingkan dengan nilai koordinat sel lainnya dalam area hujan, seperti yang terlihat pada gambar 10 :

Gambar 10. Penentuan Koordinat Sel Yang Memiliki Nilai Ketinggian Terbesar Dalam Area Hujan .

34. InfoSys Journal, Vol.2 No.1 Februari 2013, hlm. 28 - 40

2. Mengatur koordinat sel yang dipilih menjadi node awal, 3. Memberi tanda ke setiap koordinat sel (x,y) yang telah dikunjungi dengan sebuah status, dimana statusnya adalah 1 jika telah dikunjungi. StatusKunjugan(6.5) = 1, 4. Tahap keempat : menentukan arah aliran air dengan menggunakan Algoritma MD8 dari koordinat sel yang telah dipilih, dengan menghitung selisih nilai ketinggian koordinat sel pusat terhadap 8 nilai koordinat sel tetangganya yang dibatasi oleh dua titik diagonal koordinat (-1, 1) dan (1, 1), dan sel yang memiliki hasil selisih yang lebih besar dari 0 merupakan sel tujuan. Algoritma dari pemodelan penentuan arah aliran setiap sel tersebut dapat dituliskan sebagai berikut : For m = -1 To 1 For n = -1 To 1 selisihTinggi = h(x, y) - h(x + m, y + n) If selisihTinggi > 0 Then koordXY = x + m & "," & y + n end if Next n Next m dimana koordXY, merupakan koordinat arah aliran, lihat gambar 11 :

Gambar 11. Penentuan Arah Aliran Menggunakan Algoritma MD8

5. Mencari tujuan arah aliran air berdasarkan koordinat arah aliran yang telah terbentuk dengan menggunakan algoritma DFS, dimana pencarian dilakukan secara mendalam pertama,

Gambar 12. Pencarian Tujuan Arah Aliran Menggunakan Algoritma DFS

dan untuk melakukan pencarian ke level berikutnya, ulangi tahap ketiga sampai kelima secara rekursif untuk setiap kemungkinan yang ada tapi ketika pencarian sudah mencapai node atau anak paling dalam maka pencarian akan terus dilakukan ke node anak berikutnya, dengan melakukan penelusuran mundur untuk melakukan pencarian ke node anak berikutnya.

Gambar 13. Proses Pencarian Arah Aliran Menggunakan Algoritma DFS

6. Setelah sel pertama selesai diproses maka sel berikutnya akan diproses dengan cara yang sama (ulangi proses dari tahap 1), dengan memilih nilai koordinat sel terbesar berikutnya sampai mencapai semua nilai sel dari area hujan.

Yesaya, Simulasi Arah Aliran Air … 35

7. langkah berikutnya dilakukan proses penentuan arah aliran air berdasarkan data aliran air terpanjang yang telah terbentuk. Secara umum, alur program dari algoritma MD8 dan DFS, dapat disajikan sebagai flowchart, yang dapat dilihat pada gambar 14 : A

Nilai level , x, y statusKunjungan(x, y) = 1

level = 0

Ya

p= p + 1

Exit dari A

For iii = konter To 1 Step -1 For m = -1 to 1 pStack(level, iii - 1) <> Empty For n = -1 to 1 Ya selisihTinggi = h(x,y) - h(x+m, y+n)

xyPath = Split(pStack(level, iii - 1), ",")

selisihTinggi > 0

Tidak

statusKunjungan(xyPath(1), xyPath(2)) <> 1

Ya

Ya

koorXY = x + m & "," & y + n, Tidak pStack(level, konter) = koorXY konter = konter + 1

Tidak

Next n

level = level + 1 jalur(cbg, p) = matNiDEM(xyPath(1), xyPath(2)) & "," & xyPath(1) & "," & xyPath(2) & "," & level MJalur(bJ, level) = jalur(cbg, p) Call M8DFS(level, xyPath(1), xyPath(2), bJ, cbg)

Next m

For ia = 1 To level

level = level + 1 jalur (cbg, p) = matNiDEM(xyPath2(1), xyPath2(2)) & "," & xyPath2(1) & "," & xyPath2(2) & "," & level ncc = 0: bJ = bJ + 1

level = level - 1

level = 0 Or level = -1

Ya

For rj1 = 1 To level - 1

ketemu = True: Exit For

Tidak

MJalur(bJ, rj1) = MJalur(bJ - 1, rj1) 'jalur(cbg, rj1) level = 1

Ya

Tidak

cbg = cbg + 1: p = 1 jalur (cbg, p) = jalur(1, p) p=p+1

Next rJ1

MJalur(bJ, level) = jalur (cbg, p) Call M8DFS(level, xyPath2(1), xyPath2(2), bJ, cbg)

rJ = 1 To 8

pStack(level, rJ) <> Empty

Ya

ncc = ncc + 1

Tidak Ya

Ya

Next rJ

Call M8DFS(-1)

rJ = ncc To 1 Step -1 ketemu = True xyPath2 = Split(pStack(level, rJ), ",")

Tidak

Next iii statusKunjungan(xyPath2(1), xyPath2(2)) <> 1

Exit dari A

Tidak

Next rJ

ncc = 0

Next ia

Gambar 14. Flowchart Algoritma MD8 dan DFS

Berikut ini merupakan contoh simulasi arah aliran air menggunakan algoritma Multiple Flow Direction dan Depth First Search dengan sumber hujan multipoint. Contoh simulasi dibuat dengan data yang memiliki dimensi sel 14×6 pixel, dimana area hujan yang terbentuk terdiri dari tiga koordinat sel yang masing-masing memiliki nilai ketinggian yang berbeda.

Gambar 15. Area Hujan Yang Terbentuk

1. Penentuan dan pencarian arah aliran air dimulai dari koordinat sel yang memiliki nilai ketinggian terbesar pertama dalam hal ini sel yang bernilai 215 meter, dan area aliran air yang terbentuk berdasarkan proses tersebut adalah yang berwarna merah.

36. InfoSys Journal, Vol.2 No.1 Februari 2013, hlm. 28 - 40

Gambar 16. Penentuan Dan Pencarian Arah Aliran Air Yang Berasal Dari Sel Yang Memiliki Nilai Ketinggian Terbesar Pertama

Dengan menggunakan tahapan yang dijelaskan sebelumnya untuk mendapatkan arah aliran air berdasarkan nilai ketinggian masing-masing sel dengan menggunakan kedua algoritma tersebut maka dihaslikan lintasan arah aliran air yang terbentuk adalah 215213210208207206201199198197 2. Penentuan dan pencarian arah aliran air dimulai dari koordinat sel yang memiliki nilai ketinggian terbesar kedua dalam hal ini sel yang bernilai 213 meter, dan area aliran air yang terbentuk berdasarkan proses tersebut adalah yang berwarna kuning.

Gambar 17. Penentuan Dan Pencarian Arah Aliran Air Yang Berasal Dari Sel Yang Memiliki Nilai Ketinggian Terbesar Kedua

Dengan menggunakan tahapan yang dijelaskan sebelumnya untuk mendapatkan arah aliran air berdasarkan nilai ketinggian masing-masing sel dengan menggunakan kedua algoritma tersebut maka dihaslikan lintasan arah aliran air yang terbentuk adalah 213210208207206201199198197 3. Penentuan dan pencarian arah aliran air dimulai dari koordinat sel yang memiliki nilai ketinggian terbesar ketiga dalam hal ini sel yang bernilai 210 meter, dan area aliran air yang terbentuk berdasarkan proses tersebut adalah yang berwarna ungu.

Gambar 18. Penentuan Dan Pencarian Arah Aliran Air Yang Berasal Dari Sel Yang Memiliki Nilai Ketinggian Terbesar Ketiga

Dengan menggunakan tahapan yang dijelaskan sebelumnya untuk mendapatkan arah aliran air berdasarkan nilai ketinggian masing-masing sel dengan menggunakan kedua algoritma tersebut maka dihaslikan lintasan arah aliran air yang terbentuk adalah 210208207206201199198197 Hasil penentuan dan pencarian serta lintasan arah aliran air yang terbentuk dari ketiga sel tersebut dapat dilihat pada gambar 19 :

Yesaya, Simulasi Arah Aliran Air … 37

Gambar 19. Penentuan dan Pencarian Serta Lintasan Arah Aliran Air

HASIL dan PEMBAHASAN Membandingkan hasil simulasi program dengan hasil penentuan dan pencarian lintasan arah aliran air secara manual Area hujan berasal dari koordinat 66,114 – 68,114 yang terdiri dari tiga titik koordinat dengan nilai ketinggian masing-masing adalah 210, 213, dan 215 meter.

Gambar 20. Area Hujan Yang Terbentuk Pada Peta Kecamatan Bulupoddo

Kemudian dilakukan proses penentuan arah aliran air menggunakan agoritma MD8, dimana arah aliran akan menuju ke setiap sel yang nilainya lebih rendah. Selanjutnya dilakukan proses pencarian tujuan arah aliran air menggunakan algoritma DFS dan didapatkan hasil lintasan arah aliran air terpanjang yang terbentuk untuk ketiga titik koordinat.

Gambar 21. Hasil Simulasi Program Untuk Peta Kecamatan Bulupoddo

Tabel 1 merupakan hasil simulasi manual yang diperoleh, dan setelah dibandingkan dengan hasil simulasi yang diperoleh program, maka dapat disimpulkan bahwa diperoleh hasil yang sama antara kedua simulasi tersebut.

38. InfoSys Journal, Vol.2 No.1 Februari 2013, hlm. 28 - 40

216

215

214

214

214

214

216

218

220

223

225

227

227

227

208

208

207

207

206

206

207

208

210

213

215

217

217

217

201

202

202

201

201

201

201

201

202

204

205

207

208

209

198

198

199

199

199

198

197

197

197

198

200

201

202

203

197

197

198

198

198

197

196

196

196

197

199

200

201

202

198

198

198

198

198

198

198

199

200

202

203

204

205

205

215-->213-->210-->208-->207-->206-->201-->199-->198-->197 213-->210-->208-->207-->206-->201-->199-->198-->197 210-->208-->207-->206-->201-->199-->198-->197

Gambar 22. Perbandingan Hasil Simulasi Antara Manual Dan Program Untuk Pengujian Pertama

Kecepatan aliran air dari satu sel ke sel berikutnya, kecepatan rata-rata aliran air, angka reynold, dan sifat aliran untuk pengujian ini yang dihasilkan dari masing-masing sel awal dapat dilihat pada gambar 23 berikut :

Gambar 23. Hasil Perhitungan Program Untuk Kecepatan Aliran, Angka Reynold, Dan Sifat Aliran Pada Pengujian Pertama

Membandingkan hasil simulasi program dengan peta hasil plot dari google earth, Gambar 24 menunjukkan area hujan berasal dari koordinat 172,298 – 172,299 yang terdiri dari dua titik koordinat dengan nilai ketinggian masing-masing adalah 587, dan 577 meter.

Gambar 24. Hasil Simulasi Program Untuk Peta Kabupaten. Gowa

Yesaya, Simulasi Arah Aliran Air … 39

Kemudian dilakukan proses penentuan arah aliran air menggunakan agoritma MD8, dan algoritma DFS sampai menemukan tujuan dari pergerakan air, dimana dari pengujian ini aliran air untuk titik koordinat 172,298 berhenti di koordinat 136,175 pada ketinggian 163 meter, dan untuk titik koordniat 172,299 juga berhenti di koordinat 136,175 pada ketinggian 163 meter, seperti yang terlihat pada gambar 25 dan area titik koordinat ini (172,298 - 136,175 dan 172,299 - 136,175) merupakan daerah aliran sungai Jene Berang.

Gambar 25. Hasil Plot Titik Koordinat Pada Google Earth

Hal ini telah sesuai dengan pemodelan algoritma MD8 dan DFS, dimana arah aliran air akan mencari setiap sel yang nilainya lebih rendah dan hasil yang diperoleh program menunjukkan bahwa arah aliran air mencari atau menuju sungai yang berasal dari sel yang lebih tinggi.

KESIMPULAN Penentuan arah aliran air permukaan dengan sumber hujan multipoint dapat dilakukan dengan menggunakan sistem yang dibuat berdasarkan pengembangan algoritma Multiple Flow Direction dan Depth First Search. Dimana sistem tersebut dapat memberikan informasi berupa daerah-daerah yang dilalui air yang berasal dari banyak titik. Pengembangan suatu algoritma yang dapat memodelkan arah aliran air permukaan di atas permukaan tiga dimensi berdasarkan Digital Elevation Model, dilakukan dengan mengembangkan algoritma Multiple Flow Direction (MD8) untuk menentukan arah aliran air dan algoritma Depth First Search (DFS) untuk mencari atau menemukan tujuan dari pergerakan air. Hasil Pengujian yang didapatkan dari simulasi baik yang secara manual maupun secara program menunjukkan arah aliran air yang sama bahwa arah aliran air mencari atau menuju sungai yang berasal dari sel yang lebih tinggi, dengan kecepatan aliran yang berbeda dan mempunyai sifat aliran Turbulen.

DAFTAR RUJUKAN [1] Aini, Anisah. (2011). Sistem Informasi Geografis, Pengertian dan Aplikasinya. STMIK

AMIKOM. Yokyakarta. (Diakses terakhir tanggal 28 Desember 2011) [2] Geoscience Australia. (2005). GEODATA 9 Second Flow Direction Grid (D8-9S) (Online).

(http://www.ga.gov.au diakses terakhir 30 Desember 2011) [3] Irmawati. (2010). Simulasi Aliran Air Permukaan dengan Digital Elevation Model. Tesis

Teknik Informatika, Universitas Hasanuddin. Makassar. [4] Nurhasanah R. (2011). Simulasi Aliran dan Ditribusi Air Menggunakan Model Elevasi Digital

dan Otomata Selular dengan Memperhitungkan Volume dan Daya Serap. Tesis Teknik Informatika, Universitas Hasanuddin. Makassar. [5] Prahasta, Eddy. (2008). Model Permukaan Digital. Informatika, Bandung. [6] Tarboton, D. G. (1997). A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models, Water Resources Reseacrh, Vol. 33(2), 309– 319

40. InfoSys Journal, Vol.2 No.1 Februari 2013, hlm. 28 - 40

[7] Tjatur Kandaga, Alvin Hapendi. (2007). Evaluasi dan Usaha Optimalisasi Algoritma Depth

First Search dan Breadth First Search dengan Penerapan pada Aplikasi Rat Race dan Web Peta. Fakultas Teknologi informasi, Universitas Kristen Maranatha. (diakses dari www.tjatur.com/Kompetensi/Jurnal_DFS_BFS_Tjatur_Alvin.doc pada 07 April 2012) [8] Usman, Ferdinan dkk. (2008). Teori dan Aplikasi OpenSource GIS Menggunakan MapWindows. Andi Offset, Yogyakarta.