RANCANG BANGUN APLIKASI PENGENDALIAN DAN PERAMALAN MUTU AIR SUNGAI DENGAN METODE STORET, INDEX PENCEMARAN DAN FORECASTING BERBASIS WEB (STUDY KASUS : KANTOR LINGKUNGAN HIDUP BATU)
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh : MOH. KUNDORI 09560442
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2013 vi
LEMBAR PERSETUJUAN
Rancang Bangun Aplikasi Pengendalian dan Peramalan Mutu Air Sungai Dengan Metode STORET, Index Pencemaran dan Forecasting Berbasis Web (Study Kasus : Kantor Lingkungan Hidup Batu)
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Lailis Syafa’ah, MT. NIP. 108.9009.0189
Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom. NIDN. 0720068701
vii
LEMBAR PENGESAHAN
Rancang Bangun Aplikasi Pengendalian dan Peramalan Mutu Air Sungai Dengan Metode STORET, Index Pencemaran dan Forecasting Berbasis Web (Study Kasus : Kantor Lingkungan Hidup Batu) TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh : Moh. Kundori 09560442
Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus melalui sidang majelis penguji pada tanggal
2013
Menyetujui, Penguji I
Penguji II
Ir. M. Irfan, MT. NIP. 108.9203.0255
Hariyady, S. Kom, MT. NIP. 101.9406.0262 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Informatika
Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT. NIP. 108.9504.0330
viii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini : NAMA
: MOH. KUNDORI
NIM
: 09560442
FAK./JUR.
: TEKNIK/INFORMATIKA
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “RANCANG BANGUN APLIKASI PENGENDALIAN DAN PERAMALAN MUTU AIR SUNGAI DENGAN METODE STORET, INDEX PENCEMARAN DAN FORECASTING
BERBASIS
WEB
(STUDY
KASUS
:
KANTOR
LINGKUNGAN HIDUP BATU)” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Mengetahui
Malang, 11 Oktober 2013
Dosen Pembimbing
Yang Membuat Pernyataan
Ir. Lailis Syafa’ah, MT. NIP. 108.9009.0189
Moh. Kundori
ix
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul : “RANCANG BANGUN APLIKASI PENGENDALIAN DAN PERAMALAN MUTU AIR SUNGAI DENGAN METODE STORET, INDEX PENCEMARAN DAN FORECASTING BERBASIS WEB (STUDY KASUS : KANTOR LINGKUNGAN HIDUP BATU) “ Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok pembahasan yang meliputi pendahuluan, landasan teori, perancangan sistem, implementasi dan pengujian sistem. Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan da keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan ke depan.
Malang, 11 Oktober 2013
Penulis
Moh Kundori
x
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i ABSTRACT ......................................................................................................... ii DAFTAR ISI ........................................................................................................ iii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vi DAFTAR TABEL ............................................................................................... ix DAFTAR GRAFIK ............................................................................................. xi BAB I .................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN ................................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah.............................................................................................. 2 1.4 Tujuan ............................................................................................................. 3 1.5 Metodologi Penyelesaian Masalah .................................................................. 3 1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................................... 3 BAB II .................................................................................................................. 6 LANDASAN TEORI........................................................................................... 6 2.1 Air ................................................................................................................... 6 2.2 Daerah Aliran Sungai ...................................................................................... 7 2.3 Pencemaran ..................................................................................................... 8 2.3.1 Pencemaran Air .................................................................................... . 9 2.3.2 Penyebab Pencemaran Pada Perairan ................................................. . 9 2.3.3 Limbah .................................................................................................. 10 2.3.4 Komponen Limbah Cair ...................................................................... 11 2.3.5 Indikator Pencemaran Perairan ........................................................... 12
xi
2.3.5.1 Parameter Fisika ........................................................................... 13 2.3.5.2 Parameter Kimia .......................................................................... 15 2.3.5.3 Parameter Biologi ......................................................................... 18 2.4 Mutu dan Kelas Air (PP No. 8 Tahun 2001 dan No. 2 Tahun 1990) .............. 18 2.5 Status Mutu Air .............................................................................................. 20 2.6 Pengedalian Pencemaran Air .......................................................................... 22 2.7 Landasan Hukum Mengenai Kualitas Air dan Air Tercemar ........................ 23 2.7.1 UU No.7 Tahun 2004 Pasal 23 Mengenai Sumber Daya Air ........... 23 2.7.2 UU No.23 Tahun 1997 Mengenai Pengelolaan Lingkungan Hidup 23 2.8 Baku Mutu Lingkungan Hidup ...................................................................... 24 2.9 Metode STORET ........................................................................................... 25 2.10 Metode Index Pencemaran ........................................................................... 25 2.11 Forecasting (Peramalan) .............................................................................. 26 2.11.1 Hubungan Forecast dengan Rencana ................................................. 26 2.11.2 Definisi dan Tujuan Forecasting ........................................................ 26 2.11.3 Jenis-jenis Peramalan .......................................................................... 27 2.11.4 Proses Meramal (Forecasting)............................................................ 28 2.11.5 Menghitung Tingkat Kesalahan Ramalan .......................................... 29 2.11.6 Metode Exponential Smoothing .......................................................... 30 BAB III ................................................................................................................. 33 ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM................................................... 33 3.1 Analisa Sistem................................................................................................. 33 3.1.1 Deskripsi Produk ................................................................................. 33 3.1.2 Analisa Kebutuhan Fungsional ........................................................... 34 3.1.3 Analisa Kebutuhan Non Fungsional ................................................... 35 3.1.4 Use Case Diagram ............................................................................... 35 3.1.5 Use Case Skenario ............................................................................... 36 3.2 Perancangan Sistem ........................................................................................ 40
xii
3.2.1 DFD (Data Flow Diagram) ................................................................ 40 3.2.2 ERD ..................................................................................................... 44 3.2.3 CDM (Conceptual Data Model) ........................................................ 45 3.2.4 PDM (Physical Data Model) ............................................................. 45 3.2.4 Perancangan Antarmuka (Interface) ................................................... 46 3.3 Pengujian ......................................................................................................... 53 3.4 Variable Data .................................................................................................. 55 BAB IV ................................................................................................................. 64 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM ............................................. 64 4.1 Implementasi ................................................................................................... 64 4.1.1 Perangkat Keras .................................................................................... 64 4.1.2 Perangkat Lunak .................................................................................. 65 4.1.3 Implementasi Antarmuka .................................................................... 65 4.1.4 Implementasi Kelas ............................................................................. 79 4.1.5 Implementasi Database........................................................................ 82 4.2 Pengujian ......................................................................................................... 87 4.2.1 Metode Pengujian Blackbox ................................................................ 87 4.2.2 Kasus dan Hasil Pengujian dengan Metode Blackbox ...................... 89 4.2.3 Kesimpulan Hasil Pengujian dengan Metode Blackbox ................... 95 BAB ..................................................................................................................... 96 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 96 5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 96 5.2 Saran ................................................................................................................ 96 Daftar Pustaka ..................................................................................................... 97
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komposisi dan Persentase Komponen Bahan Organik Limbah........12 Gambar 2.2 Status Mutu Air dan Tindak Lanjutnya............................................. 21 Gambar 3.1 Diagram Use Case ............................................................................ 36 Gambar 3.2 Context Diagram .......................................................................... .....40 Gambar 3.3 DFD level selanjutnya ...................................................................... 41 Gambar 3.4 DFD Level 1 Proses Login ............................................................... 41 Gambar 3.5 DFD Level 1 Proses Input Kelola User ............................................ 42 Gambar 3.6 DFD Level 1 Proses Edit Titik Sungai ............................................. 42 Gambar 3.7 DFD Level 1 Proses hitung Mutu Air .............................................. 43 Gambar 3.8 DFD Level 1 Proses Ramal Mutu Air .............................................. 43 Gambar 3.10 ERD ................................................................................................ 44 Gambar 3.11 Conceptual Data Model .................................................................. 45 Gambar 3.12 Physical Data Model ...................................................................... 46 Gambar 3.13 Tampilan Halaman Login .............................................................. 46 Gambar 3.14 Tampilan Halaman Utama Admin .................................................. 47 Gambar 3.15 Tampilan Halaman Utama User ..................................................... 47 Gambar 3.16 Tampilan Menu Lokasi Titik Sungai ............................................. 48 Gambar 3.17 Tampilan Menu Hitung Mutu Air .................................................. 49 Gambar 3.18 Tampilan Menu Melihat Data Lama Perhitungan Mutu Air .......... 49 Gambar 3.19 Tampilan Menu Melihat Ramal Mutu Air ..................................... 50 Gambar 3.20 Tampilan Menu Bantuan ................................................................ 50 Gambar 3.21 Tampilan Memilih Menu Kelola User ....................................... .... 51
xiv
Gambar 3.22 Tampilan Memilih Menu Tambah User ......................................... 51 Gambar 3.23 Tampilan Memilih Menu Kelola Titik Sungai ........................... .... 52 Gambar 3.24 Tampilan Memilih Menu Tambah Titik Sungai ............................ 52 Gambar 4.1 Antarmuka Login ............................................................................. 65 Gambar 4.2 Antarmuka Menu Utama .............................................................. .. 66 Gambar 4.3 Antarmuka Menu Pilih User ............................................................ 66 Gambar 4.4 Antarmuka Menu Daftar Akun User ................................................ 67 Gambar 4.5 Antarmuka Menu Tambah Akun Anggota ....................................... 67 Gambar 4.6 Antarmuka Daftar Titik Sungai .................................................... .... 68 Gambar 4.7 Antarmuka Penambahan Data Titik Sungai ..................................... 68 Gambar 4.8 Antarmuka Update Titik Sungai .................................................. .. 68 Gambar 4.9 Antarmuka Hitung Mutu Air ............................................................ 69 Gambar 4.10 Antarmuka Jumlah Parameter Yang Akan Dihitung ...................... 70 Gambar 4.11 Antarmuka Form Perhitungan Metode STORET ........................... 70 Gambar 4.12 Antarmuka Hasil Hitung Metode Storet ......................................... 70 Gambar 4.13 Antarmuka Hitung Mutu Air Dengan Metode Index Pencemaran .71 Gambar 4.14 Antarmuka Pemberitahuan Hitung Mutu Air Telah Berhasil ........ 71 Gambar 4.15 Antarmuka Hasil Perhitungan Mutu Air Index Pencemaran ........ 71 Gambar 4.16 Antarmuka Pilih Lihat Data Lama ................................................. 71 Gambar 4.17 Antarmuka Waktu Pemantauan Untuk Lihat Data Lama ............... 72 Gambar 4.18 Antarmuka Lihat Data Lama ...................................................... ... 72 Gambar 4.19 Antarmuka Hasil Perhitungan Dari Data Lama ......................... .... 72 Gambar 4.20 Antarmuka Cetak Data ............................................................... .... 72 Gambar 4.21 Antarmuka Grafik Perhitungan Mutu Air Metode Storet .......... ... 73 Gambar 4.22 Antarmuka Cetak Data Perhitungan Metode STORET ............. ... 73
xv
Gambar 4.23 Antarmuka Detail Perhitungan Mutu Air Metode IP ................. .. 74 Gambar 4.24 Antarmuka Detail Sungai Metode Index Pencemaran ............... .. 74 Gambar 4.25 Antarmuka Cetak Data Metode STORET .................................. ... 74 Gambar 4.26 Antarmuka Grafik Sungai Pada Metode Index Pencemaran ...... .... 75 Gambar 4.27 Antarmuka Cetak Grafik Index Pencemaran ............................. .... 75 Gambar 4.28 Antarmuka Pilih Metode Lihat Data Ramal .............................. .... 76 Gambar 4.29 Antarmuka Daftar Ramal Sungai ............................................... .... 76 Gambar 4.30 Antarmuka Cetak Daftar Ramal ................................................. ... 76 Gambar 4.31 Antarmuka Menu Bantuan ......................................................... ... 77 Gambar 4.32 Antarmuka Menu Keluar ............................................................ .... 77 Gambar 4.33 Antarmuka Menu Lihat Akun ................................................... .... 78 Gambar 4.34 Antarmuka Menu Merubah Akun ............................................. ... 78 Gambar 4.35 Antarmuka Menu Daftar Titik Sungai ...................................... .... 78
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jenis Pencemaran dan Sumbernya ................................................... ..... 10 Tabel 2.2 Klasifikasi Pedatan diPerairan Berdasarkan Ukuran Diameter ....... ... ..13 Tabel 2.3 Kriteria Penilaian Parameter Kualitas (mutu) Air............................ .... 20 Tabel 2.4 Nilai St Contoh Penggunaan Metode Single Exponential Smooting .... 32 Tabel 3.1 Kebutuhan Fungasional.................................................................... .... 34 Tabel 3.2 Kebutuhan Non Fungasional ............................................................ .... 35 Tabel 3.3 Use Case Skenario Mengolah User ................................................. .... 36 Tabel 3.4 Use Case Skenario Mengolah Lokasi Titik Sungai ......................... ... 37 Tabel 3.5 Use Case Skenario Menghitung Mutu Air ....................................... .... 38 Tabel 3.6 Use Case Skenario Login ................................................................ ... 39 Tabel 3.7 Use Case Skenario Melihat Ramal Mutu Air ................................. .... 39 Tabel 3.8 Perancangan Pengujian Blackbox ................................................... .... 53 Tabel 3.9 Penentuan Sisitem Nilai untuk Menentukan Status Mutu Air ........ .... 56 Tabel 3.10 Status Mutu Air Menurut Sistem Nilai Storet ............................... .... 56 Tabel 3.11 Contoh Perhitungan IP ................................................................... ... 59 Tabel 3.12 Nilai St pada Contoh Penggunaan Metode Single Exponential Smooting........................................................................................................... ... 63 Tabel 4.1 Perancangan Pengujian Blackbox .................................................... .... 87 Tabel 4.2 Pengujian Login ............................................................................... ... 89 Tabel 4.3 Pengujian Menu Halaman Utama ................................................... .... 90 Tabel 4.4 Pengujian Menu Kelola User ........................................................... ... 90 Tabel 4.5 Pengujian Menu Kelola Titik Sungai .............................................. .... 91 Tabel 4.6 Pengujian Menu Lihat Ramal Mutu Air ......................................... .... 93
xvii
Tabel 4.7 Pengujian Menu Bantuan ................................................................ .... 94 Tabel 4.8 Pengujian Menu Keluar ................................................................... .... 94 Tabel 4.9 Pengujian Menu Lihat Akun ........................................................... .... 95 Tabel 4.10 Pengujian Menu Daftar Titik Sungai ............................................ .... 95
xviii
DAFTAR GRAFIK
Tabel 3.1 Grafik Forecating dari Data Index Pencemaran ............................. .. 63
i
DAFTAR PUSTAKA
[1] Peraturan Pemerintah Nomor 35 Tahun 1991 [2] Undang-Undang Nomor 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan. [3] KLH Kota Mojokerjo, 2008. Laporan Pemantauan Kualitas Air Sungai Di Kota Mojokerto. Mojokerto. [4] Balai Lingkungan Keairan. 2003. Pemantauan Kualitas Air.Bandung [5] MENLH. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor : 115 tahun 2003 Tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air. [6] MENLH. 2010. Kementrian Negara lingkungan hidup [7] Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta : Kanisius. [8] Hadi, P.M. dan Purnomo, Ig. 1996. Pengaruh Lingkungan Fisik dan Sosial terhadap Kondisi Air Tanah di Kota Administrasi Cilacap. Yogyakar : Lembaga Penelitian Universitas Gajahmada. [9] Odum, Eugene P. 1993. Dasar – Dasar Ekologi. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada. [10] Bappedal Jateng, 2002 [11] Mulyanto.H.R.2007.Sungai Fungsi dan sifat-sifatnya:Yogyakarta : Graha ilmu. [12] Miller, G. T. Jr. 1975. Living in the Environment; Concepts, Problems, and Alternatives. Wadsworth Publishing & Co.,Belmont. [13] Hidayat Natawigena dan G. Satari. 1981. Kecenderungan Penggunaan Pupuk dan Pestisida dalam Intensifikasi Pertanian dan Dampak Potensialnya Terhadap Lingkungan. Bandung.s [14] Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan Dan Pengelolaan Lingkungan Hidup.
ii
[15] Wardhana, Wisnu. 2004. Dampak Pencemaran lingkungan. Yogyakarta : Penerbit Andi Yogyakarta. [16] Darsono, V. 1992. Pengantar ilmu Lingkungan . Yogyakarta: Universitas Atmajaya. [17] Suryatiningsih, W. M. 2009. Web Programming. Bandung: Politeknik Telkom. [18] Mahida, U. N., 1984. Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri, Rajawali. Jakarta. [19] Soeparman, 2001, Pembuangan Tinja dan Limbah Cair Suatu Pengantar, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta. [20] Sugiharto .1987. Dasar – dasar Pengelolaan Air Limbah. Jakarta : Cetakan Pertama, UI Press. [21] Irianto, E. W. dan Machbub, B., (2010). Fenomena Hubungan Debit Air dan Kadar Zat Pencemar dalam Air Sungai (Studi kasus: Sub DPS Citarum Hulu). [22] Fardiaz. 1992. Polusi Air dan Udara. Kanisius. Yogyakarta. [23] Kristianto, P. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta : Penerbit ANDI. [24] Boyd, C. E. 1982. Water Quality Management for Pond Fish Culture. Amsterdam : Elsevier Scientific Publishing Company. [25] Peavy, H.S., D.R. Rowe dan G. Tchobanoglous. 1986. Environmental Engineering. McGraw-Hill Book Co., Singapore. [26] Alaerts, G dan Santika, S.S. 1987. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional. [27] MENLH. 2008. Petunjuk teknis standar pelayanan minimal bidang lingkungan hidup daerah provinsi. [28] Peraturan pemerintah republik indonesia Nomor 82 tahun 2001 Tentang Pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air Presiden republik indonesia.
iii
[29] Peraturan daerah provinsi bali Nomor 6 tahun 2009 Tentang Rencana pembangunan jangka panjang daerah (RPJPD) Provinsi bali tahun 20052025. [30] Peraturan Gubernur Bali Nomor 8 Tahun 2007 tentang Baku Mutu Lingkungan Hidup dan Kriteria Baku Kerusakan Lingkungan Hidup. [31] Nemerow, N.L. and Sumitomo, H., (1970): Benefits of Water Quality Enhancement. Report No. 16110 DAJ, prepared for the U.S. Environmental Protection Agency. December 1970. Syracuse University, Syracuse, NY. [32] Subagyo, Pangestu. 1986. Forecasting, Konsepdan Aplikasi. Yogyakarta: BPFE Yogyakarta. [33] Handoko, H. 1984. Dasar-Dasar Manajemen Produksi dan Operasi. BPFE, Yogyakarta. [34] Assauri, Sofjan. (1984). Teknik dan Metoda Peramalan : penerapannya dalam ekonomi dan dunia usaha. Fakultas Ekonomi UI. Jakarta. [35] Makridakis, Wheelwright & McGee. 1999 . Metode dan Aplikasi Peramalan. Jakarta:Binarupa Aksara. [36] Walpole, R.E. dan R.H. Myers. 1995. Ilmu Peluang dan Statistika untuk Insinyur dan Ilmuwan. Edisi keempat. Penerbit ITB. Bandung.
iv
