BAB IV ANALISIS 4.1 Analisis terhadap Moving average Hasil pengolahan data menunjukan bahwa proses moving average tidak memberikan kontribusi yang signifikan terhadap nilai konstanta pasut laut yang dihasilkan dari proses analisis harmonik. Berikut ini adalah contoh hasil pengolahan data yang telah dilakukan di dalam studi ini dengan dan tanpa proses moving average. Data SLA yang digunakan adalah data SLA pada titik 5 pada pass 229 (sebelah selatan Papua). Tabel 4.1 Perbandingan parameter hasil pengolahan data dengan dan tanpa menggunakan moving average
Mov Average 0.093108953 0.029151599 0.055269495 0.209959165 0.08871322 0.020092793 0.233690339 0.021373734 0.022715861 0.100765823 0.01589913 0.433327787 0.017084038 0.13858171 0.042611956
Amplitudo Non Mov Average 0.093271545 0.02940867 0.055258796 0.209715554 0.088475928 0.019433937 0.233507184 0.021771894 0.022365385 0.10080477 0.015593095 0.433619655 0.017629655 0.138392421 0.043025353
Selisih 0.0002 0.0003 1E‐05 0.0002 0.0002 0.0007 0.0002 0.0004 0.0004 4E‐05 0.0003 0.0003 0.0005 0.0002 0.0004
Mov Average 34.53742676 198.7075677 164.3390019 190.1883594 210.5685013 261.3616637 249.271823 55.64625612 166.0176909 76.24185115 232.1119868 183.2865383 108.8817611 254.557634 2.688331537
Fase Non Mov Average 34.35762234 198.9922814 164.6205899 190.2337193 210.4639261 261.2505531 249.1532642 54.65813937 166.3153181 76.28307 233.3924102 183.2533074 107.5584619 254.5511712 3.045385783
Selisih 0.1798 0.2847 0.2816 0.0454 0.1046 0.1111 0.1186 0.9881 0.2976 0.0412 1.2804 0.0332 1.3233 0.0065 0.3571
Dengan melihat tabel 4.1 di atas, selisih terbesar dari penggunaan dan tanpa penggunaan moving average hanya sebesar 0,2 mm pada amplitudo yang dihasilkan, sedangkan pada fase yang dihasilkan selisih terbesarnya adalah 1,3o. Perbedaan fase sebesar 1,3o pada komponen pasut laut memberikan pengaruh yang berbeda-beda pada setiap komponen pasut laut. Untuk melihat bagaimana perbedaan nilai fase ini mempunyai pengaruh yang berbeda pada setiap komponen pasut laut, dilakukan sebuah prediksi pasut laut percobaan. Prediksi pasut laut percobaan ini dilakukan dengan menggunakan data pasut laut yang sebenarnya (Titik 1, Pangkal Balam, data ascending), dimana nilai fase pada dua buah gelombang dengan nilai amplitudo yang berdekatan dan nilai periode yang berjauhan diberi kesalahan sebesar 1o. Dua buah gelombang yang digunakan adalah gelombang Ssa 52
dengan panjang gelombang 182,704 hari dan gelombang N2 dengan panjang gelombang 0.527 hari. Kedua gelombang tersebut mempuinyai amplitudo yang berdekatan, yaitu 0,02 m (dibulatkan). Hasil percobaan ini ditunjukkan oleh tabel 4.2 berikut: Tabel 4.2 Perbandingan hasil prediksi pasut laut
data sebenarnya Fase Ssa +1o Fase N2+1o
Tinggi permukaan laut prediksi diatas MSL 0.285 0.284 0.285
Dari tabel 4.2 diatas, terlihat bahwa perbedaan fase 1o pada gelombang pasut yang berjauhan periodenya tidak memberikan perbedaan yang signifikan pada prediksi pasut. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa penggunaan moving average pada analisis harmonik dengan menggunakan data TOPEX/Poseidon tidak memberikan pengaruh yang signifikan.
4.2 Analisis terhadap Hasil Interpolasi Kuadratik untuk Menentukan Titik Normal Seperti yang telah tertera pada gambar 3.5, titik normal yang merupakan hasil interpolasi kuadratik dari empat buah titik pengukuran yang berada di sekitarnya mempunyai besar perbedaan sekitar 1 cm dari tren linier yang terbentuk dari dua buah titik yang bersebelahan dengan titik normal tersebut. Hal ini bisa diterima mengingat ketelitian dari data SLA sendiri mencapai 2-3 cm. Namun, walaupun perbedaan SLA yang dihasilkan oleh proses interpolasi tidak lebih dari ketelitian data SLAnya sendiri, interpolasi kuadratik tetap beralasan untuk tetap digunakan. Penggunaan interpolasi kuadratik dapat meminimalisir efek blunder yang mungkin terjadi apabila data yang bersebelahan dengan titik normal merupakan data spike.
4.3 Analisis terhadap Penggunaan Model Pembobotan Tabel 4.3 berikut ini adalah tabel berisi hasil pengolahan data dengan menggunakan model pembobotan dengan bobot setiap data dan dengan bobot setiap data berbeda. Data yang digunakan adalah data TOPEX/Poseidon pada pass 51 di titik 2 (Laut Jawa).
53
Tabel 4.3 Perbandingan hasil pengolahan data dengan bobot yang sama dan dengan bobot yang berbeda
Komponen Sa Ssa Mm Mf O1 P1 S1 K1 N2 M2 S2 K2 2SM2
Bobot Sama Amplitudo Fase 0.029 159.932 0.033 180.799 0.020 269.211 0.071 204.845 0.048 243.407 0.044 243.823 0.018 20.881 0.088 1.482 0.038 34.052 0.108 350.248 0.074 317.713 0.027 60.384 0.070 201.207
Bobot Berbeda Amplitudo Fase 0.030 159.865 0.033 181.569 0.020 269.309 0.074 204.167 0.048 243.237 0.044 243.392 0.017 21.486 0.088 1.348 0.038 34.559 0.108 350.114 0.075 317.818 0.027 59.265 0.073 201.740
Selisih Amplitudo Fase 0.000 ‐0.067 0.000 0.771 0.000 0.098 0.003 ‐0.677 0.000 ‐0.170 0.000 ‐0.431 ‐0.001 0.605 0.000 ‐0.135 ‐0.001 0.507 0.000 ‐0.135 0.001 0.104 0.001 ‐1.119 0.003 0.533
Dari tabel 4.3, ternyata hasil pengolahan data dengan bobot yang sama dan dengan bobot yang berbeda memberikan perbedaan yang hampir sama dengan digunakan dan tidak digunakannya pengolahan data dengan moving average. Pada amplitudo yang dihasilkan, perbedaan nilainya mencapai 3 mm. Sedangkan pada fase, perbedaan nilainya mencapai 1o. Model pembobotan yang memberikan bobot yang berbeda digunakan dalam tugas akhir ini karena model pembobotan tersebut merupakan syarat agar uji chi-square dapat dilakukan.
4.4 Analisis terhadap Penggunaan Uji Chi-square untuk Menentukan Komponen Pasut laut yang Digunakan dalam Analisis Harmonik Pada BAB 3, telah dijelaskan bahwa pelibatan komponen pasut laut untuk pengolahan data pada tahap awal harus mempertimbangkan kedalaman dari perairan yang diamati. Hal ini penting dilakukan karena kesalahan pelibatan komponen pasut laut pada proses analisis harmonik akan membuat hasil uji chi-square yang dilakukan mengalami kegagalan. Di perairan dalam, penggunaan komponen pasut laut dangkal akan menyebabkan kegagalan uji chi-square walaupun amplitudo dari komponen-komponen pasut laut tersebut sebenarnya telah lebih besar dari batas penolakan gelombang yang ditetapkan. Hal ini akan membuat pengolahan data menjadi sangat membingungkan. Begitu juga dengan tidak digunakannya komponen pasut laut dangkal pada pengamatan pasut laut di perairan dangkal. Tidak
54
digunakaannya kompo onen pasut laut l dangkall dapat mem mbuat hasil aanalisis harm monik ditolaak dalam ujii chi-square karena nilaii uji chi-squaare berada di d atas batas daerah peneerimaan.
ap Perbedaa an Fase Datta Ascending dan Desceending 4.5 Anallisis terhada Pada gambarr 3.13, 3.14,, 3.15, 3.16,, 3.17, 3.18 dan 3.19, terlihat adan nya perbedaaan p ascendiing dan passs descendingg. fase dari analisis harrmonik yangg dilakukan pada data pass nentu. Faktoor Perbedaaan fase terssebut memppunyai besaar yang beerbeda-beda tidak men penyebabb terjadinya hal ini beluum diketahuui secara pasti, namun dimungkink d kan perbedaaan fase ini terjadi t karenna argumen astronomis dan koreksii nodal yangg belum dilibatkan dalam m analisis harmonik, h kesalahan k orrbit satelit yyang belum diperhitunggkan, efek dari d frekuennsi aliasing yang digunaakan, dan model m analisis harmonik k sendiri yanng menggunnakan metodde t Unntuk mengetaahui faktor penyebab hal h ini secarra pasti, dipperlukan studdi kuadrat terkecil. lanjutan setelah s tugass akhir ini. W Walaupun deemikian, appabila dilakuukan predikksi pasut lauut dengan menggunaka m an konstantaa-konstanta yang dipero oleh dari datta pass asceending dan descending d dari titik-titiik pengamaatan tersebut (fase dan am mplitudo), m maka data prrediksi pasutt laut yang diperoleh d akaan saling beerimpit. Gam mbar 4.1 berikut ini adalah a conto oh hasil preediksi pasutt laut dengaan menggun nakan konstanta pasut laut dari daata pass asccending dann descendingg. Titik yanng dipakai adalah a titik 1 (pass 51 dan d 64), wakktu prediksii yang digunnakan adalahh 7 Juni 20008 pukul 00:00 hingga 7 Juli 2008 pukul p 00:00.
Gambbar 4.1 Hasil prrediksi pasut ddari data pass ascending a dan descending
5 55
G Garis berwarnna hitam padda gambar 4.1 menunjukkan residu daari dua buahh data predikksi pasut lau ut diatasnyaa yang meruupakan preddiksi pasut laut dari ddata pass asscending daan descendinng. Sepintass garis berw warna hitam tersebut tam mpak seperti sebuah hassil superposiisi dari gelo ombang-gelo ombang passut laut yanng tidak diimasukan kke dalam prroses analissis harmonikk. Namun seebenarnya gaaris hitam teersebut tidakk menunjukkkan gelombaang pasut lauut yang belu um dimasukkan ke dalam m analisis haarmonik, meelainkan efekk dari perbeddaan fase daan amplitud do dari hasil analisis harm monik data ppass ascendding dan descending. Gaambar 4.2 daan 4.3 menuunjukan hasiil pengurang gan dua buahh gelombang g yang memppunyai fase yang berbedda (1o) dan yang y mempuunyai amplittudo yang beerbeda (0,25 satuan panjang).
Gam mbar 4.2 Hasill pengurangann dua gelombanng dengan fasee berbeda
Gambaar 4.3 Hasil peengurangan duua gelombang dengan d amplituudo berbeda
5 56
4.6. Analisis terhadap Beberapa Hasil Analisis Harmonik 4.6.1 Titik 2 (Laut Jawa) Data pengukuran diatas laut Jawa memberikan perbedaan nilai amplitudo data pass ascending dan descending yang relatif cukup besar (hingga 3cm) seperti yang terlihat pada Tabel 3.12 dan Gambar 3.7. Hal ini dikarenakan karakteristik geografis Laut Jawa yang dangkal dan sedikit tertutup. Tunggang pasut di perairan Laut Jawa juga lebih kecil dari tunggang pasut di titik-titik lainnya apabila dilihat dari amplitudo komponen-komponen pasut laut di Laut Jawa yang relatif lebih kecil dari amplitudo komponen-komponen pasut laut di perairan lainnya. 4.6.2 Titik 6 ( Barat Papua) Komponen pasut laut yang terlibat pada hasil analisis harmonik di Titik 6 memiliki jumlah komponen pasut laut terbanyak dari titik-titik lainnya, yaitu 25 buah komponen. Hal ini memberikan dua kemungkinan: pertama, komponen pasut laut yang berada pada Titik 6 memang berjumlah sebanyak itu. Kedua, data hasil pengukuran di Titik 6 dihinggapi banyak noise, kemudian noise tersebut terdeteksi oleh proses analisis harmonik sebagai komponenkomponen pasut laut berfrekuensi tinggi. Komponen-komponen pasut laut dangkal mempunyai frekuensi yang tinggi. Oleh karena itu, hasil analisis harmonik di Titik 6 melibatkan banyak komponen pasut laut dangkal yang bisa saja merupakan efek dari noise yang berada di titik tersebut. Untuk melihat apakah komponen-komponen pasut laut berfrekuensi tinggi di Titik 6 merupakan efek dari noise pengukuran atau memang benar-benar sinyal pasut laut, dilakukan pengeplotan histogram kesalahan. Histogram kesalahan dapat menunjukan bagaimana pola distribusi kesalahan yang dihasilkan oleh suatu perataan. Histogram kesalahan dari hasil perataan di Titik 6 dapat dilihat pada gambar 4.4.
57
Gambar 4.4 Histogram kessalahan di Titik 6 (Barat Pappua)
Pada gambar 4.4 di atas, terlihat bahhwa sebaran kesalahan data d dari Titiik 6 mencapai 0.5 m, leebih besar daari simpangan maksimuum pada sebbaran kesalahhan di titik lainnya, l yaittu berkisar antara a 0.2 m hingga 0.3 m. Dengan ini, dapat diiketahui bahhwa banyakn nya komponeen pasut lauut yang terlib bat dalam annalisis harm monik di Titiik 6 merupaakan efek daari noise yanng terdapat pada pengu ukuran di atas titik tersebut. Hal inni kemungkiinan besar terjadi t karenna karakteriistik perairann di Titik 6 dimana perrairan tersebut merupakaan perairan yang dangkkal dan terlettak di dalam m teluk yang dikelilingi ooleh daratan.
4.7 Veriffikasi Hasil Prediksi Paasut laut dengan Model Pasut lautt Lain H Hasil analisiss harmonik yang y dilakuukan dalam tugas t akhir ini tidak lenngkap apabila tidak diisertai deng gan verifikaasi atau validasi darii hasil anaalisis harm monik dengaan menggun nakan metod de lain yangg telah banyyak diterima oleh banyaak kalangan.. Oleh karenna sulit unttuk dilakuk kan verifikaasi langsung dengan hasil analissis harmonik dari data pengukurran palem paasut laut, diggunakanlah m model pasutt laut lain yanng lebih muudah diperoleeh untuk meemverifikasii hasil analissis harmonikk dari tugas akhir ini. M Model pasut laut l lain yanng dibandingkan hasil prediksinya p dengan hasiil prediksi pasut p laut daari data TOP PEX/Poseidoon Tide. diperolehh dari EasyT E EasyTide meerupakan peerusahaan jaasa milik peemerintah Innggris yang memberikaan servis berupa predikssi pasut laut kepada paraa pelanggannnya. Prediksi pasut laut dari d EasyTidde h de.ukho.gov v.uk/. Predikksi dapat dipperoleh denggan mengakkses internet ke alamat http://easytid pasut lauut yang dibberikan han nya terbatas pada titik--titik tertenttu, yaitu paada titik-titiik pengamaatan pasut laaut yang terd daftar menjaadi titik penggamatan EassyTide. Saat ini, titik-titiik pengamaatan pasut lauut EasyTide tersebut terssebar di seluuruh dunia dengan jumlaah diatas 60000 5 58
titik. Titiik pengamattan EasyTidee yang diguunakan untuk k proses verrifikasi dalam m tugas akhhir ini adalahh titik pengaamatan pasu ut laut yang terdapat di Pulau Bangkka, atau tepaatnya di Kota Pangkal Balam. Titikk tersebut deekat letaknyya dengan Tiitik 1 yang ddijadikan objjek penelitiaan dalam tug gas akhir inii. G Gambar 4.5 dan d 4.6 berikkut ini adalahh perbandinggan hasil preediksi pasut laut di Titik 1 dengan menggunaka m an data TOPE EX/Poseidonn dan hasil prediksi p passut laut di Paangkal Balam m dengan menggunaka m an data dari EasyTide. E Prrediksi pasuut laut dilakuukan selama satu mingguu, yaitu muulai tanggal 14 Mei 20088 pukul 00:000 hingga 21 Mei 2008 pukul 00:00. Ketinggiaan permukaaan laut ditam mpilkan di attas permukaan chart dattum.
Gambar 4.5 Hasil H prediksi ppasut dari dataa TOPEX/Poseeidon
5 59
Gamba ar 4.6 Hasil prrediksi pasut daari EasyTide
D gambar 4.5 dan 4.6 di atas, terlihhat bahwa hasil Dari h prediksii pasut laut menggunaka m an data TOP PEX/Poseido on tidak jauuh berbeda ppola pergeraakannya denngan hasil prediksi p pasuut laut denggan mengguunakan EasyyTide. Perbeedaan tinggi muka laut dari gambarr 4.5 dan 4.6 diatas berkisar ± 25 cm. c
4.8 Anallisis Terhadap Nilai Staandar Deviaasi pada Analisis Harm monik Perairran Dangkaal dan Dalam T Tabel 4.4 dann 4.5 berikutt ini menunjuukkan nilai standar deviiasi komponen-komponeen pasut yaang diperoleeh dari anallisis harmonnik pada peerairan danggkal dan perrairan dalam m. Lokasi perairan p yangg dibandinggkan adalah pada Titik 1 (P. Bangkka, perairan dangkal) daan Titik 7 (U Utara Sulaw wesi, perairaan dalam). P Pass yang diigunakan maasing-masingg adalah passs 229 dan 101 (ascendding).
6 60
Tabel 4.4 Standar deviasi komponen-komponen pasut di perairan dangkal
Laut Dangkal Pass : 229 Komponen std_Ampli std_Fase Sa 0.010 4.895 Ssa 0.010 19.111 Mf 0.067 51.508 QI 0.010 10.137 O1 0.010 1.551 NO1 0.010 19.345 P1 0.010 3.426 S1 0.010 31.438 K1 0.010 1.042 J1 0.010 22.904 N2 0.010 28.324 NU2 0.010 57.381 M2 0.010 36.270 S2 0.010 15.084 MP1 0.010 115.549 2SM2 0.067 54.146 M6 0.010 72.466 2MS6 0.010 36.701
Tabel 4.5 Standar deviasi komponen-komponen pasut di perairan dalam
Laut Dalam Pass : 101 Komponen std_Ampli std_Fase Sa 0.008 15.411 Ssa 0.008 14.550 QI 0.008 21.671 O1 0.008 3.951 P1 0.008 11.096 K1 0.008 3.484 2N2 0.008 28.670 MU2 0.009 16.898 N2 0.008 5.400 NU2 0.008 28.637 M2 0.008 0.802 L2 0.008 22.058 T2 0.009 30.341 S2 0.009 1.278 K2 0.008 5.969
61
0.080 0.070 L. Dangkal
0.060
L Dalaam 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000
Gambar 4.7 7 Perbandingaan standar deviiasi amplitudo di perairan daangkal dan dalaam
180.000 L. Dangkal L. Dalam 90.000
0.000
Gambarr 4.8 Perbandinngan standar deviasi d fase di perairan p dangkkal dan dalam
D Dapat dilihatt dari gambar 4.7 dan 44.8 bahwa standar s deviiasi yang diihasilkan daari analisis harmonik di d perairan dalam lebihh kecil nilainya daripada standar deviasi yanng kal. Hal ini menunjukkkan bahwa kualitas parrameter hassil dihasilkaan dari peraairan dangk analisis harmonik h di perairan dallam lebih baaik dari kualiitas parameteer hasil anallisis harmoniik di perairaan dangkal. Hal ini terjaadi karena banyaknya nooise yang masuk m pada data d ukuran di d perairan dangkal dibaandingkan dengan d di perrairan dalam m.
6 62
