BAB 1 PENDAHULUAN

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Satelit altimetri merupakan satelit yang berfungsi untuk mengamati topografi
dan dinamika permukaan laut. Sistem satelit ini terdiri dari radar altimeter yang
memiliki pemancar pulsa, penerima pulsa dan jam berakurasi tinggi. Satelit ini juga
dilengkapi dengan receiver GPS untuk menentukan tinggi satelit altimetri terhadap
ellipsoid referensi. Sejak satelit Skylab yang merupakan misi altimetri pertama
diluncurkan pada tahun 1973 (Abidin, 2001), satelit ini telah terbukti sangat baik
dalam mengamati dinamika yang terjadi di lautan lepas seperti sirkulasi lautan
global, perubahan volume lempengan es di kutub serta perubahan Mean Sea Level
(MSL) global.
Namun satelit altimetri masih memiliki kelemahan, terutama untuk
pengukuran permukaan laut di wilayah pesisir. Hal ini terjadi karena bentuk
gelombang pantul (waveform) yang diterima satelit terganggu oleh adanya medan
pantul daratan (Gommenginger, et al., 2011). Selain keberadaan daratan yang
mengganggu waveform satelit altimetri, faktor kedalaman dasar laut serta bentuk
bibir pantai juga mempengaruhi tingkat kontaminasi waveform satelit altimetri
tersebut. Bentuk fisis waveform satelit atimetri di wilayah pesisir pada umumnya
sangat tidak beraturan dan jauh berbeda dari bentuk teoritis yang diharapkan
(Gambar 1.1 dan 1.2). Perbedaan bentuk ini sangat mempengaruhi penentuan jarak
satelit terhadap muka air sehingga pengukuran yang dilakukan hasilnya kurang
maksimal.
1
Gambar 1.1 Contoh-contoh waveform satelit altimetri di wilayah pesisir
Thermal
t1
t2
Gambar 1.2 Bentuk waveform teoritis (Brown-Model) , biasa muncul di wilayah lautan terbuka
sehingga sering juga disebut sebagai waveform ocean
Bermula dari kenyataan bahwa pengukuran satelit altimetri masih memiliki
kelemahan, terutama di wilayah pesisir maka dewasa ini banyak dilakukan penelitian
mengenai
waveform retracking yang secara sederhana merupakan proses
pengolahan ulang dan pemanipulasian data-data gelombang pantul satelit altimetri
agar dapat menghasilkan informasi yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai
2
keperluan. Salah satunya adalah informasi dinamika air laut yang bermanfaat bagi
pengelolaan wilayah pesisir dalam mencegah kerusakan akibat kenaikan muka laut
global yang saat ini banyak terjadi di wilayah pesisir Indonesia.
Menurut UU No. 27 Tahun 2007, wilayah pesisir adalah daerah peralihan
antara ekosistem darat dan laut yang dipengaruhi oleh perubahan di darat dan laut.
Wilayah ini merupakan wilayah yang sangat vital dalam berbagai aspek kehidupan
manusia. Salah satu contohnya adalah wilayah ini merupakan wilayah yang paling
banyak dihuni oleh penduduk, disebabkan oleh posisinya yang strategis untuk
menyelenggarakan berbagai kegiatan perekonomian. Selain itu wilayah pesisir juga
menjadi sumber bahan makanan dan bahan mentah yang berlimpah. Hal ini semakin
memperkuat alasan mengapa informasi dinamika air laut yang kontinyu dan teliti
sangat dibutuhkan dalam pengelolaan dan pengembangan wilayah pesisir.
Indonesia sebagai negara kepulauan terbesar di dunia memiliki garis pantai
terpanjang ke-4 di dunia. Hal ini menyebabkan negara ini banyak memiliki daerah
pesisir dengan beragam permasalahnnya. Sebagai contoh adalah terjadinya banjir air
pasang (rob) di pesisir utara Jakarta. Fenomena ini dapat terjadi akibat kenaikan
muka air laut. Oleh karena itu dibutuhkan informasi megenai kenaikan muka air laut
secara cepat dan teliti agar dapat dimanfaatkan untuk mencegah kerusakan
bertambah parah. Namun sehubungan dengan rendahnya kualitas pengukuran satelit
altimetri di kawasan pesisir, informasi yang dibutuhkan tersebut sangatlah kurang
sehingga mempersulit proses pengambilan keputusan dalam penanganan masalah
tersebut. Hal ini turut menunjukkan betapa pentingnya penelitian di bidang coastal
altimetry (altimetri di wilayah pesisir).
3
Dalam Tugas Akhir ini penulis akan mengidentifikasi waveform satelit
altimetri di wilayah pesisir Indonesia yang terkontaminasi efek daratan untuk
kemudian dianalisis faktor-faktor penyebab kontaminasi tersebut. Langkah
pengidentifikasian waveform terkontaminasi merupakan langkah awal yang sangat
penting dalam proses waveform retracking di wilayah pesisir. Jika proses ini telah
dijalankan, maka dapat ditentukan metode waveform retracking yang sesuai untuk
memperbaiki data ukuran satelit altimetri tersebut.
Wilayah studi yang digunakan adalah Pulau Sulawesi dikarenakan panjang
garis pantai di pulau ini merupakan salah satu yang terpanjang di Indonesia sehingga
banyak data pengukuran satelit altimetri yang berkualitas buruk. Selain itu pulau ini
juga memiliki variasi nilai kedalaman laut yang tinggi, banyak terdapat pulau-pulau
kecil di sekitarnya serta bentuknya yang unik sehingga memiliki laut tertutup dan
laut lepas sekaligus. Dengan beberapa karakteristik tersebut pulau ini menjadi daerah
penelitian yang menarik dalam bidang coastal altimetry.
1.2
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi waveform satelit altimetri
yang terkontaminasi efek daratan di wilayah pesisir pulau Sulawesi untuk kemudian
di analisis faktor-faktor penyebabnya. Jika waveform satelit altimetri yang
terkontaminasi telah teridentifikasi dengan baik, maka dapat sangat membantu proses
waveform retracking. Selanjutnya, dengan dilakukannya retracking waveform
altimetri di pesisir, maka data-data hasil pengamatan altimetri pun dapat digunakan
untuk berbagai keperluan pengembangan wilayah pesisir.
1.3
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dibatasi oleh 2 faktor penyebab kontaminasi waveform di wilayah
pesisir. Kedua faktor tersebut adalah jarak footprint terhadap daratan serta kedalaman
dasar laut di bawah area footprint. Efek topografi dasar laut serta keadaan lautan
tidak diperhatikan dalam penelitian ini.
4
Sebagaimana telah disinggung dalam sub-bab tujuan penelitian di atas,
penelitian ini dibatasi oleh 2 aspek. Aspek pertama adalah definisi kontaminasi dan
yang kedua adalah definisi wilayah pesisir. Yang dimaksud dengan kontaminasi
waveform dalam penelitian ini adalah tingkat perbedaan waveform baik dari segi
geometrik fisik maupun statistik terhadap bentuk waveform teoritis yang diharapkan
(Gambar 1.2). Sedangkan definisi wilayah pesisir telah dipaparkan dalam sub-bab
latar belakang diatas. Namun untuk keperluan teknis penelitian, wilayah pesisir yang
digunakan adalah dari jarak 200 km dari bibir pantai hingga tepat di garis pantai.
Bentuk garis pantai yang digunakan dalam penelitian ini adalah berdasarkan
citra Google Earth (Gambar 1.3). Sedangkan waveform satelit altimetri yang
digunakan adalah data hasil pengukuran satelit Jason 2 pada cycle 120 dan 121 yang
direkam pada bulan Desember 2011. Data-data pengukuran altimetri yang digunakan
adalah yang melintasi Pulau Sulawesi, yaitu pass 12, 25, 101, 114 dan 190.
Sedangkan untuk data batimetri lepas pantai Sulawesi yang digunakan adalah model
batimetri SRTM 30.
01
02
19
Gambar 1.3 Citra Google Earth daerah penelitian, garis berwarna kuning merupakan data waveform
Jason-2 yang digunakan (sumber: Google)
5
1.4
Metodologi Penelitian
Berikut ini adalah metodologi dalam penelitian ini :
a. Studi pustaka terhadap literatur, buku, makalah hasil penelitian, presentasi
seminar serta artikel-artikel dari situs internet. Studi pustaka ini meliputi
kajian mengenai informasi daerah penelitian, kajian mengenai pengolahan
data altimetri di wilayah pesisir serta bentuk waveform satelit altimetri.
b. Setelah dilakukan studi literatur awal terhadap tema penelitian ini,
dilakukan pengambilan data waveform satelit Jason-2 di atas wilayah
penelitian. Pada data waveform tersebut, dilakukan analisis berdasarkan
faktor-faktor yang mempengaruhinya, yaitu jarak terhadap pesisir, arah
lintasan, bentuk pantai serta kedalaman perairan di lepas pantai tersebut.
Data waveform yang digunakan adalah waveform 20 Hz pada cycle 120 dan
121 yang direkam pada bulan Desember 2011. Jarak terhadap pesisir
berdasarkan bentuk garis pantai yang diambil dari citra Google Earth.
Sedangkan untuk data kedalaman digunakan data SRTM 30.
c. Pengolahan data, yang meliputi :
• Pengolahan data waveform 20 Hz menggunakan software Matlab.
• Plotting waveform terhadap jarak dari pantai dan arah lintasan satelit.
• Plotting retracking gate waveform terhadap kedalaman perairan di
bawahnya.
• Identifikasi waveform yang terkontaminasi oleh pengaruh daratan.
d. Penarikan analisis, kesimpulan dan saran.
6
Berikut ini disajikan diagram alir penelitian ini :
Mulai
Studi Literatur
Persiapan
Topografi Pantai
Data SGDR 20 Hz
Jason 2
Plotting data
waveform
terhadap jarak
dari pantai,
dan arah
lintasan
Data batimetri
Sulawesi
Penghitungan
tracking gate
waveform
Plotting tracking gate
terhadap kedalaman
Identifikasi waveform
terkontaminasi
Analisis
Kesimpulan
dan Saran
Selesai
Gambar 1.4 Diagram alir metodologi penelitian
7
1.5
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan latar belakang penelitian, maksud dan tujuan
penelitian, ruang lingkup penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika
penilisan.
BAB 2 DASAR TEORI
Pada bab ini akan dibahas mengenai prinsip dasar pengukuran satelit altimetri,
bentuk waveform teoritis, serta teori-teori lain yang berkaitan dengan efek daratan
terhadap bentuk fisis waveform.
BAB 3 PENGOLAHAN DATA
Bab ini akan membahas proses kegiatan yang dilakukan dalam penelitian yang
mencakup tahapan penelitian dan penjelasan proses yang dilakukan pada tiap
tahapan kegiatan tersebut beserta hasil yang diperoleh pada setiap tahapan kegiatan
tersebut.
BAB 4 IDENTIFIKASI DAN ANALISIS WAVEFORM TERKONTAMINASI
Bab ini membahas proses pengidentifikasian waveform satelit altimetri yang
terkontaminasi oleh efek daratan berdasarkan bentuk fisis maupun statistiknya
beserta analisis terhadap faktor-faktor penyebabnya.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian ini berdasarkan analisis terhadap
hasil-hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan saran – saran yang berkaitan
dengan pelaksanaan penelitian yang dapat dijadikan pertimbangan untuk penelitian
selanjutnya, khususnya penelitian mengenai waveform retracking di wilayah pesisir
Pulau Sulawesi.
8