Seismo - Geomagnetic Signal Processing for Earthquake Disaster

PENGOLAHAN SINYAL SEISMO-GEOMAGNETIK
UNTUK MITIGASI BENCANA GEMPA BUMI TEKTONIK REGIONAL
DI WILAYAH INDONESIA TIMUR
Teti Zubaidah, Bulkis Kanata, Giri Wahyu Wiriasto
PENELITIAN UNGGULAN PERGURUAN TINGGI 2012-2013
Pulau Lombok (di Propinsi Nusa Tenggara Barat) secara geografis terletak di wilayah yang
bertepatan dengan daerah yang beranomali geomagnetik tertinggi di Indonesia. Penelitianpenelitian anomali geomagnetik di pulau Lombok telah dilaksanakan sejak tahun 2004 oleh tim
peneliti dari Universitas Mataram (Zubaidah dkk., 2004; Zubaidah dkk., 2005; Zubaidah dkk.,
2006), dimana dua survey yang terakhir dilakukan bekerjasama dengan the Helmholtz-Zentrum
Potsdam DeutschesGeoforschungsZentrum (GFZ) – Jerman (Zubaidah dkk., 2007; Zubaidah dkk.,
2010). Interpretasi dari model yang dihasilkan menunjukkan bahwa wilayah Indonesia Timur,
khususnya pulau Lombok, rawan akan bencana gempa bumi tektonik yang berskala regional
(Zubaidah, 2010). Untuk menindaklanjuti hasil-hasil tersebut, sebuah perjanjian kerjasama
tripartit telah ditandatangani oleh Universitas Mataram, the Helmholtz-Zentrum Potsdam
DeutschesGeoforschungsZentrum (GFZ) – Jerman, dan Pemda Kabupaten Lombok Tengah, untuk
mendirikan sebuah observatorium geomagnetik di wilayah bagian selatan pulau ini. Sebuah
perjanjian teknis tambahan juga ditandatangani oleh Universitas Mataram dan Pemda
Kabupaten Lombok Utara untuk mendirikan sebuah stasiun pemantau fluktuasi sinyal
geomagnetik. Observatorium Geomagnetik Lombok akan diintegrasikan dengan jaringan
geomagnetik internasional INTERMAGNET (the International Real-time Magnetic observatory
Network).
Mengingat pentingnya mitigasi bencana gempa bumi tektonik regional untuk wilayah Indonesia
Timur, sebuah penelitian berjangka panjang (10 – 15 tahun) tengah disiapkan untuk membuat
sistem cerdas peringatan dini gempa bumi (Intelligence Earthquakes Early Warning System) di
wilayah ini, termasuk di dalamnya menyiapkan metodologi serta infrastruktur yang akurat dan
tepat. Petajalan penelitian tersebut dibagi-bagi menjadi beberapa proyek berjangka pendek,
diawali dengan penelitian berjangka waktu 3 (tiga) tahun yang diusulkan dalam proposal ini
sebagai tahapan yang paling mendasar. Tahapan inisial ini akan merupakan salah satu
pemanfaatan data Observatorium Geomagnetik Lombok untuk kepentingan regional. Tujuan dari
penelitian yang diusulkan ini adalah: menentukan metode pengolahan sinyal yang paling handal
untuk diterapkan pada wilayah Indonesia Timur (dengan membandingkan data-data dari wilayah
regional di berbagai belahan dunia lain), membuat sistem penyimpanan data seismik regional
digital yang permanen, membuat sebuah prototipe sistem pengolah sinyal seismo-geomagnetik
terintegrasi semi-on-line yang sesuai untuk digunakan dalam sistem peringatan dini gempa bumi
yang handal di wilayah Indonesia Timur.
Jepang Oktober 2010 - September 2011
7 hari moving average
nT
3,200
3,175
3,150
MMB-KNY
3,325
7 hari moving average
nT
3,300
3,275
3,250
125
KA K-KNY
7 hari moving average
nT
100
75
50
A max vulkanik Rinjani
7 hari moving average
75
50
25
0
274 284 294 304
314 324 334 344
354 364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
99
11/3/2011
9 SR
DOY 70
Kegiatan Tahun-2 merupakan kelanjutan dari apa yang telah dicapai pada tahap sebelumnya,
meliputi pengumpulan data geomagnetik dari observatorium-observatorium dan stasiun
geomagnetik terdekat di Indonesia (yakni Kupang, Pelabuhan Ratu, Manado dan Negara-Bali),
pengumpulan data seismik dari Stasiun Vulkanologi Gunung Rinjani, digitalisasi dan representasi
Data Base Seismik Gunung Rinjani, dan pengolahan data geomagnetik (preliminary). Di samping
itu, pada Tahun-2 telah dilakukan pula kegiatan-kegiatan pendukung penelitian, di antaranya
berupa kunjungan ke BMKG sebagai tindak lanjut MoU yang telah dilakukan pada Tahun-1, serta
kunjungan ke LAPAN untuk menjajagi kerjasama penelitian dan pengembangan sistem seismogeomagnetik yang telah dirancang. Kegiatan lain berupa Workshop Internal SeismoElektromagnetik untuk Tim Peneliti Unram, dan persiapan penyelenggaraan Seminar
Internasional 1st AEMT 2014 dan Special Workshop on Geomagnetic Survey and Observation
yang akan diselenggarakan di Lombok. Kegiatan-kegiatan yang mendukung percepatan
pembangunan dan operasional Observatorium Geomagnetik Lombok dan Stasiun pemantau
fluktuasi geomagnetik Lombok Utara tetap dilaksanakan pada tahun ini, meliputi site visit oleh
Peneliti Mitra dari the Helmholtz-Zentrum Potsdam DeutschesGeoforschungsZentrum (GFZ) –
Jerman, kegiatan audiensi dengan Pemda Loteng dan KLU, serta pembangunan yang bersifat
fisik. Publikasi ilmiah telah dilakukan melalui International Symposium on Electrical and
Computer Engineering pada Quality in Research (QiR) 2013, serta membawakan presentasi
dalam acara Rakornas Pengamat Geomagnetik se-Indonesia yang diselenggarakan di LAPAN.
Selain itu, dilakukan pula kegiatan sosialisasi siaga bencana kepada masyarakat di KLU dan
partisipasi aktif dalam penyelenggaraan kegiatan Bulan Pengurangan Resiko Bencana (PRB)
Nasional yang diselenggarakan di Lombok.
MMB-KA K
3,225
mm
Kegiatan Tahun-1 telah berhasil mengumpulkan dan mengolah data geomagnetik untuk wilayah
regional Indonesia, Jepang, Amerika dan Eropa. Namun demikian, untuk wilayah Indonesia baru
dapat terkumpul data dari observatorium-observatorium yang berada cukup jauh dari lokasi
gempa, yakni dari observatorium di Australia, India dan Vietnam. Hasil-hasil penelitian Tahun-1
menunjukkan prospek penerapan metode Differentiation-Moving Average, Improved
Polarization, Gradient and Phase Velocity untuk berbagai wilayah tersebut. Meskipun analisa
kejadian gempa tektonik besar untuk wilayah Indonesia dapat menggunakan data-data dari
beberapa observatorium INTERMAGNET di Asia, namun ketersediaan data lokal dari
observatorium di Indonesia, khususnya wilayah Indonesia Timur, tentu akan lebih mempertajam
analisa yang dihasilkan. Di samping itu, pada Tahun-1 telah dilakukan pula kegiatan-kegiatan
pendukung penelitian, di antaranya berupa penandatanganan MoU dengan BMKG, dan kegiatan
yang mendukung percepatan pembangunan dan operasional Observatorium Geomagnetik
Lombok dan Stasiun pemantau fluktuasi geomagnetik Lombok Utara.
DOY
109 119 129 139
149 159 169 179
189 199 209 219
229 239 249 259
269