STUDI PASANG SURUT DI PERAIRAN INDONESIA DENGAN MENGGUNAKAN DATA SATELIT ALTIMETRI JASON-1 Lukman Raharjanto 3508100050 Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Bangun Muljo Sukojo, DEA,DESS
JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA Page 1 2012
Background : Indonesia menyimpan potensi kekayaan sumber daya kelautan yang masih belum dieksplorasi dan dieksploitasi secara optimal, bahkan sebagian belum diketahui potensi sebenarnya. Kebutuhan akan data yang lengkap tentang kondisi wilayah perairan Indonesia sangat dibutuhkan, sehingga laut sebagai sumber daya alternatif yang dapat diperhitungkan pada masa mendatang akan semakin berkembang. Fenomena naik atau turunnya permukaan laut atau SLA (Sea Level Anomaly) merupakan hal yang sering mengemuka dengan perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang, dan benda benda angkasa lainnya yang diakibatkan aksi tarik menarik atau yang sering disebut dengan pasang surut . Telah dikembangkan sistem saletit altimetri Jason-1 yang mempunyai objek penelitian mengamati pasang surut laut. Page 2
Perumusan Masalah : Bagaimana analisa trend pasang surut di Perairan Indonesia dari data satelit altimetri Jason-1 pada tahun 2008-2011 dengan menggunakan software BRAT dan MATLAB
Batasan Masalah : Pengamatan pasang surut di Perairan Indonesia berdasarkan data satelit altimetri Jason-1 dengan koordinat geografis 6˚LU – 11˚LS dan 95˚BT – 141˚BT. Data yang digunakan adalah data satelit Altimetri Jason-1 selama 4 tahun yaitu antara tahun 2008 – 2011. Pemrosesan data menggunakan software BRAT dan MATLAB.
Page 3
Tujuan : Memahami proses pengolahan data dari satelit altimetri Jason-1 dengan menggunakan software yaitu BRAT dan MATLAB. Mengamati trend pasang surut di Perairan Indonesia dalam selang waktu 4 tahun yaitu antara tahun 2008 -2011.
Manfaat : Mendapatkan hasil analisa dari pemrosesan pasang surut yang nantinya dapat memberikan informasi mengenai trend pasang tertinggi dan surut terendah yang ada di wilayah perairan Indonesia kepada pihak - pihak yang berkepentingan guna mendukung kesalamatan pelayaran.
Page 4
Studi Area : L
6° LU - 11° LS
i n
dan 95°' BT - 141°' BT
t a n g B
u
j
u
r
Page 5
Metodologi Penelitian : Peralatan
Data
Hasil ukuran satelit altimetri Software BRAT (Basic Radar Jason-1 (format biner GDR (Geophyisical Data Record)), Altimetry Toolbox) diproduksi oleh PODAAC & Matlab R2009a AVISO (empat tahun : 2008 – Google Earth 2011) dari cycle 220 – 362 Data satelit altimetri Jason-1 (format ASCII (American Standard Code for Information Interchange)) yang diproduksi RADS. Digunakan sebagai pembanding dalam proses validasi data hasil konversi Page 6
Diagram Alir Penelitian : Tahap Identifikasi Awal
Tahap Pengumpulan Data Jason-1
Tahap Pengolahan Data Satelit Jason-1
Tahap Akhir Page 7
Diagram Alir Pengolahan Data :
Pemilihan Lokasi di Perairan Indonesia
Pemilihan Data Jason-1
Pemilihan Data Jason-1
salah
Konversi Data Jason-1 dari Format Biner ke ASCII (Software MATLAB)
Cek Format File (Software BRAT)
gagal
Running Program
benar Perhitungan SLA perbulan
sukses Kontrol Kualitas Data Kontrol Kualitas Data
Memenuhi Kriteria
tidak Export Data Ke format ASCII
ya Cek Hasil Konversi Data
Validasi dengan Data ASCII dari RADS
Cek Hasil Eksport Data
tidak Benar Gridding
ya Data format ASCII hasil konversi
validasi Perhitungan SLA Tiap cycle (software BRAT)
Analisa Trend Pasang Surut Perairan Indonesia
Page 8
Kriteria Data Jason-1
No
Macam Data
Kriteria Data
1
Jumlah pengamatan valid dalam band Ku
range_numval_ku ≥ 10
2
RMS jarak altimeter dalam band Ku
3
Altitude – Range_ku
4
Koreksi troposfer kering
5
Koreksi troposfer basah
6
Koreksi ionosfer
-400 mm ≤ iono_corr_alt_ku ≤ 40 mm
7
Bias Elektromagnetik (EMB)
-500 mm ≤ sea_state_bias_ku ≤ 0 mm
8
Koreksi pasang surut laut
-5.000 mm ≤ ocean_tide_sol1 ≤ 5.000 mm
9
Koreksi pasang surut pembebanan
-1.000 mm ≤ solid_earth_tide ≤ 1.000 mm
10
Koreksi pasang surut kutub
11
Significant Wave Height
12
Sigma Naught
13
Kecepatan angin
14
Square of off nadir angle from waveforms
0 mm ≤ range_rms_ku ≤ 200 mm -130.000 mm ≤ altitude – range_ku ≤ 100.000 mm -2.500 mm ≤ model_dry_tropo_corr ≤ -1.900 mm -500 mm ≤ rad_wet_tropo_corr ≤ -1 mm
-150 mm ≤ pole_tide ≤ 150 mm 0 mm ≤ swh_ku ≤ 11.000 mm 7 dB ≤ sig0_ku ≤ 30 dB 0 m/s ≤ wind_speed_alt ≤ 30 m/s -0.2 deg2 ≤ off_nadir_angle_ku_wvf ≤ 0.16 deg2
Page 9
Hasil dan Analisa : Hasil
Analisa
Konversi data (Matlab dan BRAT) Validasi data hasil konversi Matlab dan RADS Grafik dan visualisasi SLA dengan BRAT Validasi SLA hasil konversi Matlab dan BRAT Gridding SLA dengan Matlab Trend pasang surut pada BRAT
Analisa pengolahan data SLA Analisa trend pasang surut Tahun 2008-2011
Page 10
Konversi Data Matlab dan BRAT : Contoh Data Format Biner Sebelum Dilakukan Proses Konversi Data (format biner GDR (Geophyisical Data Record)), diproduksi oleh PODAAC & AVISO
Data Format ASCII Setelah Dilakukan Proses Konversi Data dengan Software MATLAB
Data Format ASCII Setelah Dilakukan Proses Konversi Data dengan Software BRAT
Page 11
Contoh Data satelit altimetri Jason-1 (format ASCII (American Standard Code for Information Interchange)) yang diproduksi RADS. (Cycle 250 Pass 216)
Page 12
Validasi Hasil konversi data Matlab dan RADS :
Validasi Data Hasil Konversi MATLAB dan RADS Cycle 220 Pass 001
Validasi Data Hasil Konversi MATLAB dan RADS Cycle 225 Pass 088
Page 13
Grafik SLA pada software BRAT :
Hasil Pengeplotan Grafik Nilai SLA Sesudah Dilakukan Export Data pada Software BRAT pada bulan Januari 2008
Hasil Pengeplotan Grafik Nilai SLA Sesudah Dilakukan Export Data pada Software BRAT pada bulan Februari 2008
Page 14
Visualisasi SLA pada software BRAT : Hasil Pengeplotan Visualisasi Nilai SLA Sesudah Dilakukan Export Data pada Software BRAT pada bulan Januari 2008
Hasil Pengeplotan Visualisasi Nilai SLA Sesudah Dilakukan Export Data pada Software BRAT pada bulan Februari 2008 Page 15
Validasi SLA Hasil konversi Matlab dan BRAT :
Validasi Nilai SLA dari Hasil Konversi MATLAB dan BRAT Cycle 300 Pass 253
Validasi Nilai SLA dari Hasil Konversi MATLAB dan BRAT Cycle 321 Pass 227 Page 16
Gridding SLA dengan Matlab :
Sea Level Anomaly Perairan Indonesia hasil gridding bulan Maret tahun 2008
Sea Level Anomaly Perairan Indonesia hasil gridding bulan Februari tahun 2008
Page 17
Grafik dan Visualisasi Pasang Surut pada BRAT : Hasil Pengeplotan Grafik Pasang Surut dengan Software BRAT pada cycle 232
Hasil Pengeplotan Visualisasi Pasang Surut dengan Software BRAT pada cycle 232 Page 18
Grafik dan Visualisasi Pasang Surut pada BRAT : Hasil Pengeplotan Grafik Pasang Surut dengan Software BRAT pada cycle 258
Hasil Pengeplotan Visualisasi Pasang Surut dengan Software BRAT pada cycle 258 Page 19
Analisa Pengolahan Data : Perbedaan Pemrosesan Data dengan software BRAT dan MATLAB
No.
Pengolahan dengan BRAT
Pengolahan dengan MATLAB
1
Proses konversi data lebih mudah
Proses konversi data tidak mudah
2
Hasil konversi data lebih sedikit
Hasil konversi data lebih banyak
3
Diperlukan pengesetan pixel dan resolusi untuk pemodelan
Tidak diperlukan pengesetan pixel dan resolusi untuk pemodelan
4
Visualisasi kurang menarik
Visualisasi lebih menarik
5
Hasil pengeplotan ditampalkan ke atas peta
Peta ditampalkan ke atas hasil pengolahan data
6
Tidak ada proses gridding (pengisian kekosongan data)
Terdapat proses gridding (pengisian kekosongan data)
7
Tidak dapat menampilkan informasi lintang dan bujur
Dapat menampilkan informasi lintang dan bujur
Page 20
Analisa Trend Pasang Surut Tahun 2008-2011 :
Trend Pasang Surut Terendah
Trend Pasang Surut Tertinggi
cycle 236 24 Juni-3 Juli 2008 Lintang: −7.345017° ; Bujur: 138.00162°; Pasang Surut: -3.695 m
cycle 236 24 Juni-3 Juli 2008 Lintang: −5.57787° ; Bujur: 137.6178° ; Pasang Surut: 1,998 m
cycle 258 20 Januari-29 Januari 2009 Lintang: −8.277743° ; Bujur: 139.469° ; Pasang Surut: -3,309 m
cycle 290 6 Desember-15 Desember 2009 Lintang: −7.10669° ; Bujur: 138.4810° ; Pasang Surut: 1.9325 m
cycle 297 14 Februari-23 Februari 2010 Lintang: −7.075582° ; Bujur: 138.4894° ; Pasang Surut: -2.8303 m
cycle 308 4 Juni-13 Juni 2010 Lintang: −7.035243° ; Bujur: 138.5019° ; Pasang Surut: 2.1511 m
cycle 348 29 Juli-7 Agustus 2011 Lintang: −7.025788° ; Bujur: 138.50556°; Pasang Surut: -3.57 m
cycle 345 29 Juni-8 Juli 2011 Lintang: −8.19118° ; Bujur: 139.7174° ; Pasang Surut: 1.8402 m
Page 21
Kesimpulan : Pola pemodelan pada pengeplotan menggunakan software BRAT dan MATLAB memiliki pola SLA (Sea Level Anomaly) yang hampir sama, namun hasil pengeplotan menggunakan software BRAT kurang maksimal dibandingkan software Matlab. Nilai pasang surut tertinggi pada tahun 2008 adalah 1,9982 m yaitu di Laut Arafura dan pasang surut terendah adalah -3,6954 m yaitu di Laut Arafura. Nilai pasang surut tertinggi pada tahun 2009 adalah 1,9325 m yaitu di Laut Arafura dan pasang surut terendah adalah -3,309 m yaitu di Laut Arafura. Nilai pasang surut tertinggi pada tahun 2010 adalah 2,1511 m yaitu di Laut Arafura dan pasang surut terendah adalah -2,8303 m yaitu di Laut Arafura. Nilai pasang surut tertinggi pada tahun 2011 adalah 1,8402 m yaitu di Laut Arafura dan pasang surut terendah adalah -3,57 m yaitu di Laut Arafura. Selama empat tahun, wilayah Perairan Indonesia yang memiliki nilai pasang surut tertinggi dan terendah yaitu di Laut Arafura. Page 22
Saran : Perlunya diadakan studi lebih lanjut mengenai perubahan SLA (Sea Level Anomaly) di wilayah perairan Indonesia dari data satelit altimetri yang terbaru mengingat hampir sebagian populasi penduduk Indonesia tersebar di wilayah pesisir. Diperlukan suatu data multi satelit (3 satelit) untuk mengetahui hasil yang lebih valid.
Page 23
Daftar Pustaka • • • • • •
• • •
Abidin, H.Z. 2001. Geodesi Satelit. Jakarta: Pradnya Paramita. Arief, A.R. 2009. Pemodelan Topografi Muka Air Laut (Sea Surface Topography) Dengan Menggunakan Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon; Studi Kasus Samudera Indonesia. Surabaya : Prodi Teknik Geomatika-ITS. AVISO, 1998. Aviso User Handbook Sea Level Anomalies. URL:http://podaac.jpl.nasa.gov/cdrom/mgdrb/Document/HTML/uhsec07.htm . Dikunjungi pada tanggal 15 Februari 2012, jam 21.00. AVISO dan PODAAC. 2003. User Handbook IGDR and GDR Products edition 2.0. NASA dan CNES. Away, G.A. 2006. The Shortcut of Matlab Programming. Jakarta: Penerbit Informatika. Benada, J.Robert. 2007. Physical Oceanography Distributed Active Archive Center PO.DAAC Merged GDR (TOPEX/Poseidon). URL:http://podaac.jpl.nasa.gov/cdrom/mgdrb/Document/HTML/uhsec07.htm . Dikunjungi pada tanggal 13 Februari 2012, jam 22.00 Benveniste, J. dkk. 2009. Radar Altimetry Tutorial. Budiyanto, Eko. 2005. Pemetaan Kontur dan Pemodelan Spasial 3 Dimensi Menggunakan Surfer. Yogyakarta: ANDI. CNES dan ESA.2006. Basic Radar Altimetry Toolbox v 2.0.0
Page 24
Daftar Pustaka • • • • • • • • •
Destin, L. 2008. Analisa Sea Level Variability Dari Data Satelit Altimetri TOPEX/Poseidon. Surabaya: Prodi Teknik Geomatika-ITS. Djunarsjah,E.2005.PasutLaut.
Dikunjungi pada tanggal 15 Februari 2012, jam 22.00 ESA dan CNES. 2009. Basic Radar Altimetry Toolbox v2.0 User Manual. Gunadi. 1999. Pemrosesan Topografi Muka Air Laut Dari Data Satelit Altimetri TOPEX/Poseidon. Bandung: Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan-ITB. Handoko, E.Y. 2004. Satelit Altimetri dan Aplikasinya dalam Bidang Kelautan. Pertemuan Ilmiah Tahunan (PIT) 1. Surabaya: Teknik Geodesi ITS. Nadar,SW. 2009. Pemrosesan Data Satelit Altimetri Dan Tide Gauge untuk Pengamatan Sea Level Change; Studi Kasus Samudera Indonesia.. Surabaya : Tugas Akhir Prodi Teknik Geomatika-ITS. Mayasari, O.S. 2009. Analisa Sea Level Rise Dari Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon Dan Data Sea Surface Temperature. Surabaya : Tugas Akhir Prodi Teknik Geomatika-ITS Poerbandono dan Eka Djunarsjah. 2005. Survei Hidrografi. Bandung: Refika Aditama. Prijatna, Kosasih. 2007. Pemantauan Anomaly Tinggi Muka Laut Perairan Page 25 Indonesia. Bandung: Jurusan Teknik Geodesi - ITB.
Daftar Pustaka • •
RADS. 2012. Radar Altimetry Data Aqcuisition. . dikunjungi pada tanggal 13 Januari 2012, jam 14.00 BBWI. Rhamo, Arkadia. 2009. Pemodelan Topografi Muka Air Laut (Sea Surface Topography) Perairan Indonesia Dari Data Satelit Altimetri Jason-1. Surabaya : Tugas Akhir Prodi Teknik Geomatika-ITS.
Page 26
TERIMA KASIH
Page 27
