1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Satelit altimetri adalah sebuah teknologi dalam bidang geodesi satelit dengan
manfaat yang cukup besar dalam pemantauan muka laut global dalam jangka waktu
panjang. Hal ini menjadi sangat penting mengingat data permukaan laut dari waktu
ke waktu menjadi indikator dari perubahan iklim. Isu perubahan iklim dan kenaikan
muka laut ini menjadi hangat dibicarakan karena berdampak langsung pada sosial
ekonomi masyarakat.
Satelit altimetri adalah satelit yang memancarkan gelombang mikro dengan frekuensi
berbeda-beda antara 3-15 GHz dan sinyalnya akan dipantulkan kembali ke satelit
ketika menyentuh permukaan laut. Prinsip dasar satelit altimetri sebenarnya cukup
sederhana, yaitu dengan menghitung waktu tempuh gelombang atau sinyal kembali
ke satelit sehingga dapat diketahui jarak satelit dengan permukaan laut. Jarak ini
masih mengandung kesalahan sehingga harus dikoreksi dengan koreksi geometris
dan geofisis.
Datangnya gelombang mikro dari satelit ke permukaan laut membentuk sebuah area
pantulan yang dinamakan footprint. Awalnya footprint berbentuk titik dan kemudian
membesar sampai akhirnya membentuk sebuah area. Gelombang mikro yang
dipancarkan satelit dalam sebuah area footprint dipantulkan kembali oleh permukaan
laut. Bentuk pantulan inilah yang dinamakan waveform yang dapat menyimpan
berbagai keterangan mengenai kondisi permukaan laut dalam area footprint.
Di laut lepas atau daerah terbuka, waveform yang diterima oleh satelit altimetri
memiliki karakteristik tertentu yang biasanya disebut “ocean waveform” dan dapat
didekati dengan model “Brown-Like” seperti pada Gambar 1.1. Dapat dikatakan
bahwa variasi waveform tergantung pada area pantulan gelombang di permukaan
laut. Permasalahannya, pengukuran waveform di wilayah pesisir menghasilkan
gelombang pantulan dengan noise yang lebih tinggi sehingga waveform-nya
menyimpang dari model Brown (Gambar 1.2).
2
Gambar 1.1 Waveform Ideal (Brown-Like)
Indonesia merupakan Negara kepulauan yang mayoritas penduduknya tersebar di
sekitar wilayah pesisir. Secara harfiah, pesisir merupakan daerah pertemuan antara
darat dan laut; ke arah darat meliputi bagian daratan, baik kering maupun terendam
air, yang masih dipengaruhi sifat-sifat laut seperti pasang surut, angin laut, dan
perembesan air asin; sedangkan ke arah laut meliputi bagian laut yang masih
dipengaruhi oleh proses-proses alami yang terjadi di darat seperti sedimentasi dan
aliran air tawar, maupun yang disebabkan oleh kegiatan manusia di darat (Dahuri,
2001)
Wilayah pesisir merupakan wilayah yang sangat penting karena banyaknya kegiatan
manusia terjadi di sini, kota-kota besar pun banyak yang berpusat di pesisir. Untuk
itu perlu adanya perhatian khusus terhadap permasalahan-permasalahan di pesisir.
Salah satunya adalah kenaikan muka laut. Informasi mengenai kenaikan muka laut
seharusnya bisa didapat secara tepat dan teliti. Satelit altimetri adalah salah satu
Gambar 1.2 Beberapa Contoh Waveform dengan Jarak Semakin Menjauhi
Garis Pantai ke Arah Lautan
3
penyedia informasi tersebut yang sayangnya memiliki kualitas data yang rendah di
wilayah pesisir. Untuk itu, penelitian mengenai coastal altimetry, dalam hal ini
pengindentifikasian karakteristik waveform, merupakan salah satu bentuk usaha
perbaikan kualitas data satelit altimetri agar pemantauan tinggi muka laut dan
turunannya dapat dilakukan di pesisir sebaik di laut lepas.
Dalam tugas akhir ini, digunakan data waveform satelit altimetri Jason-2 yang
melewati wilayah pesisir utara dan selatan Pulau Jawa. Pesisir Pulau Jawa tentu
memiliki berbagai permasalahan dalam data waveform satelit altimetri. Selain karena
perbedaan karakteristik antara laut utara dan selatan, terdapat pula beberapa daerah
pesisir yang memiliki pulau-pulau kecil di sekitarnya sehingga data waveform-nya
akan semakin buruk. Demikian pula perbedaan karakteristik bedasarkan arah lintasan
satelit yaitu arah lintasan darat ke laut dan laut ke darat. Hal ini menjadikan pesisir
Pulau Jawa sebagai sebuah wilayah penelitian yang menarik.
Tugas akhir ini akan mencoba mengidentifikasi waveform satelit altimetri Jason-2 di
wilayah pesisir utara dan selatan Pulau Jawa yang terkontaminasi efek daratan dan
efek lainnya. Proses identifikasi dan analisis ini merupakan sebuah langkah awal
yang penting untuk keberlanjutan penelitian mengenai perbaikan bentuk waveform di
wilayah pesisir. Dengan mengetahui karakteristik fisis dari waveform di pesisir Pulau
Jawa, dapat ditentukan metode mana yang paling tepat untuk proses perbaikan
(retracking) waveform di wilayah pesisir tersebut.
Gambar 1.3 Track Satelit Altimetri Jason-2 yang Melewati Wilayah Pulau Jawa
(Citra Google Earth)
4
1.2 Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah :
a. Mengindentifikasi karakteristik fisis waveform di laut lepas dan di daerah
pesisir utara dan selatan Pulau Jawa,
b. Mengetahui jumlah waveform yang terkontaminasi sepanjang lintasan
satelit altimetri di wilayah pesisir Pulau Jawa dalam jarak 200 kilometer
dari garis pantai.
1.3 Ruang Lingkup
Mengingat begitu luasnya bahasan mengenai satelit altimetri, maka perlu adanya
pembatasan-pembatasan masalah dalam penelitian ini. Adapun ruang lingkup dari
penelitian ini mencakup beberapa hal yaitu :
a. Data yang digunakan adalah data 20 Hz satelit altimetri Jason-2 cycle 120
(6-14 Oktober 2011), cycle 121 (16-24 Oktober 2011),dan cycle 122 (26
Oktober- 3 November 2011),
b. Studi kasus mencakup pass satelit yang melintasi wilayah Pesisir Pulau
Jawa yaitu pass 229, 051, 127, 203, 242, 64, dan 140 dari satelit altimetri
Jason-2,
c. Jarak maksimum pada penelitian ini adalah 200 kilometer dari garis
pantai.
5
1.4 Metodologi Penelitian
Gambar 1.4 Diagram Alir Proses Kerja
Gambar 1.4 mengilustrasikan metodologi yang dilakukan dalam pengerjaan tugas
akhir ini, yang terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:
a. Studi literatur dari jurnal ilmiah, presentasi seminar, makalah hasil penelitian,
dan beberapa literatur lainnya yang berhubungan dengan satelit altimetri,
coastal altimetry, dan waveform satelit altimetri di wilayah pesisir.
b. Melakukan pengambilan data satelit altimetri, dalam penelitian ini data yang
digunakan adalah data satelit Jason-2 pada bulan Oktober-November 2011
dengan mengambil tujuh pass dari tiga cycle yang melintasi wilayah Pulau
6
Jawa dan beberapa data pendukung seperti koordinat garis pantai, citra
Google Earth, dan data track satelit Jason-2.
c. Pengolahan data dibagi menjadi dua metode yaitu kualitatif dan kuantitatif.
Pada metode kualitatif, individual waveform pada jarak 20 kilometer dari
pesisir diamati dan ditentukan jarak konstannya. Jarak konstan dalam hal ini
adalah jarak dari garis pantai dimana individual waveform sudah mendekati
model teoritis yaitu model Brown. Selanjutnya individual waveform
diklasifikasi berdasarkan bentuknya. Klasifikasi yang digunakan adalah
PISTACH (CNES, 2010), sebuah metode pengolahan data satelit altimetri di
wilayah pesisir yang dikeluarkan oleh CNES.
d. Selanjutnya pengolahan data metode kuantitatif adalah menghitung nilai
TLEP berdasarkan persamaan 50 % Threshold Retracking, yaitu salah satu
metode retracking waveform. Setelah didapat nilai TLEP individual
waveform pada jarak 200 kilometer dari garis pantai, dihitung banyaknya
waveform yang memiliki nilai TLEP diluar range ideal. Penentuan range
ideal nilai TLEP dijelaskan lebih lanjut pada subbab 2.5.
e. Setelah pengolahan data selesai, dilakukan analisis mengenai hasil
pengolahan data yang bertujuan untuk mengidentifikasi waveform di pesisir
Pulau Jawa. Hasil identifikasi secara garis besar adalah berupa jarak konstan
dari garis pantai, pembagian kelas waveform dan persentase waveform
terkontaminasi terhadap jarak dari garis pantai.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah:
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan latar belakang penelitian tugas akhir, rumusan masalah, tujuan
yang diharapkan, ruang lingkup masalah, batasan-batasan dalam pembahasan tugas
akhir, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
7
BAB 2 TEORI DASAR
Bab ini menjelaskan tentang konsep dasar mengenai satelit altimetri termasuk
sejarah, manfaat, metode pengukuran dan terminologi yang digunakan terutama
dalam satelit yang digunakan pada penelitian ini yaitu Jason-2. Selain itu, bab ini
menjelaskan mengenai perjalanan sinyal satelit yang berhubungan dengan bentuk
pantulan ke satelit (waveform), perbedaan antara waveform di perairan lepas dan
pesisir, serta konsep dari metode yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini.
BAB 3 DATA DAN PENGOLAHAN DATA
Pada Bab ini dijelaskan data-data yang digunakan dan sumber dari data-data tersebut.
Selain itu akan dijelaskan mengenai proses pengolahan data yang dilakukan dalam
pengerjaan tugas akhir ini yaitu proses plotting individual waveform, klasifikasi
waveform, dan penghitungan nilai TLEP dalam kelas-kelas tertentu.
BAB 4 HASIL DAN ANALISIS
Bab ini menyajikan hasil pengolahan data yang sudah diolah pada Bab 3. Secara
garis besar penyajian data terdiri dari hasil plotting individual waveform, klasifikasi
waveform, dan hasil penghitungan persentase kontaminasi waveform dari nilai TLEP.
Analisis mengenai hasil yang didapatkan, dijabarkan pada setiap subbab yang ada.
BAB 5 KESIMPULAN
Bab ini membahas mengenai kesimpulan dari hasil-hasil yang didapat dari
pengolahan data serta saran-saran yang berguna untuk penelitian lanjutan mengenai
topik ini.
Top Related