IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3. Evaluasi data hujan TRMM terhadap data hujan observasi menggunakan analisis grid 1x1menggunakan analisis grid 1x1
Evaluasi data hujan TRMM terhadap data hujan observasi dilakukan untuk mengetahui perbandingan curah hujan hasil keluaran satelit TRMM dengan curah hujan observasi. Evaluasi dilakukan terhadap data hujan satelit TRMM menggunakan grid berukuran 1x1 yang dibandingkan dengan data hujan observasi dari satu stasiun dan data hujan rata-rata tiga stasiun dalam satu grid yang sama. Rekapitulasi grid dan stasiun yang digunakan untuk evaluasi per grid berukuran 1x1 ditunjukkan pada Tabel 4.
Pada analisis berikutnya, digunakan istilah overestimate jika besaran curah hujan hasil keluaran dari satelit TRMM melebihi curah hujan hasil dari stasiun pengamatan hujan. Sebaliknya, digunakan istilah underestimate jika besaran curah hujan hasil keluaran dari satelit TRMM lebih rendah dibandingkan besaran curah hujan hasil dari stasiun pengamatan hujan. Pada kondisi curah hujan TRMM menunjukkan intensitas yang sama/hampir sama dengan curah hujan observasi (±10%) digunakan istilah mendekati/cukup mendekati (approximately equal) (Almazroui 2011).
Tabel 4. Rekapitulasi tiga stasiun hujan dan grid yang digunakan untuk evaluasi hujan dalam satu grid (ukuran 1x1)
No Wilayah Pola Hujan Grid 3Stasiun
1. Lampung Muson 12144 1. Staklim Masgar
2. Metro Selatan 3. Stamet Branti
2. Jawa Timur Muson 15137 1. Stageof Karangkates
2. Doko 3. Birowo 3. Kalimantan Selatan Muson 9715 1. Angkinang 2. Pantai Hambawang 3. Telaga Langsat
4. Sumatera Utara Equatorial 4216 1. Kbn. Bangun
2. Kb. Pagar Jawa 3. SMPK Marihat
5 Kalimantan Barat Equatorial 7221 1. Stamet Supadio
2. Rasau Jaya 3. Sui Ambawang
- Pola hujan muson
Hasil perbandingan curah hujan antara data satelit TRMM dengan data hujan observasi pada grid berukuran 1x1 untuk satu stasiun dan rata-rata 3 stasiun pada grid yang sama di wilayah hujan muson ditunjukkan pada Gambar 23. Sedangkan hasil analisis statistika yang ditunjukkan dengan nilai korelasi, RMSE, MAE dan relatif bias disajikan pada Tabel 4.
Gambar 23. Perbandingan intenstitas hujan bulanan data TRMM dengan hujan observasi dalam satu grid dari satu stasiun dan rata-rata 3 stasiun di wilayah pola hujan muson.
Berdasarkan Gambar 23, ditunjukkan bahwa intensitas hujan satelit TRMM mengikuti pola hujan observasi dari masing-masing stasiun dan rata-rata tiga
0 200 400 600 800 1000 1200
Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09
CH
(m
m
)
Lampung TRMM
Observasi rata-rata 3 sta Staklim Masgar Sta Metro Selatan
0 200 400 600 800 1000 1200
Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09
CH
(m
m
)
Jawa Timur TRMMObservasi rata-rata 3 sta Stageof Karangkates Sta Doko Sta Birowo 0 200 400 600 800 1000 1200
Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09
CH
(m
m
)
Kalimantan Selatan TRMM
Observasi rata-rata 3 sta Sta Benua Lawas Sta Kelua
stasiun. Di Wilayah Lampung, hujan keluaran satelit TRMM menunjukkan intensitas yang overestimate pada periode sebelum tahun 2005 dan pada saat musim hujan. Di wilayah Jawa Timur dan Kalimantan Selatan, secara umum menunjukkan data TRMM mengikuti pola hujan observasi, baik dari masing-masing stasiun maupun dari rata-rata tiga stasiun. Namun, pada analisis menggunakan satu stasiun ditunjukkan bahwa intensitas hujan di setiap stasiun mempunyai kecenderungan overestimate, underestimate atau mendekati hujan observasi yang berbeda-beda. Sehingga pada intensitas hujan hasil rata-rata tiga stasiun, menunjukkan pola yang lebih stabil dibandingkan dengan hujan TRMM.
Tabel 5. Perbandingan nilai korelasi, RMSE, MAE dan relatif bias untuk data observasi dan TRMM grid 1x1 di wilayah pola hujan muson.
CH Obs
CH TRMM
RMSE r R2 MAE Rel.bias
(%) Lampung
Grid 1x1, 3 sta 2054 2442 98 0.88 0.77 0.07 18.86
Sta. Masgar 2126 2442 94 0.87 0.75 0.11 14.86
Sta. Metro Selatan 2196 2442 142 0.84 0.71 0.16 30.71
Sta. Branti 1889 2442 133 0.71 0.50 0.03 29.24
Jawa Timur
Grid 1x1, 3 sta 2098 1698 74 0.93 0.86 0.01 -19.07
Sta. Birowo 2174 1698 78 0.88 0.78 0.01 -2.04
Sta. Doko 2386 1698 114 0.87 0.76 0.01 -28.86
Sta. Karang Kates 1733 1698 88 0.91 0.83 0.01 -21.91
Kalimantan Selatan
Grid 1x1, 3 sta 2129 2176 89 0.75 0.57 0.26 2.18
Sta. Banu Lawas 2385 2176 107 0.70 0.49 0.11 -8.76
Sta. Kelua 2184 2176 108 0.91 0.83 0.46 1.18
Sta. Paringin 1724 2176 120 0.66 0.44 0.20 31.41
Perbandingan hasil analisis statistik (nilai korelasi, RMSE, MAE dan relatif bias) antara data hujan TRMM dengan hujan dari setiap stasiun dan rata-rata tuga stasiun pada wilayah pola hujan muson ditunjukkan pada Tabel 5. Berdasarkan Tabel 5 ditunjukkan bahwa di wilayah Lampung, Jawa Timur dan Kalimantan Selatan, nilai korelasi dan RMSE antara hujan rata-rata dari tiga stasiun dengan hujan TRMM mempunyai nilai korelasi yang lebih tinggi (berturut-turut: 0.88, 0.93, 0.75) dan nilai RMSE yang lebih rendah (98 mm, 74 mm, dan 89 mm) dibandingkan dengan hujan dari satu stasiun (nilai korelasi; 0.71-0.87, 0.88-0.91, 0.66-0.71; nilai RMSE: 94-142 mm, 78-114 mm, dan 107-120 mm). Kecuali pada stasiun Kelua-Kalimantan Selatan mempunyai nilai
korelasi yang lebih tinggi (0.91) dibandingkan dengan nilai korelasi rata-rata tiga stasiun (0.75).
- Pola hujan equatorial
Hasil perbandingan curah hujan antara data satelit TRMM dengan data hujan observasi pada grid berukuran 1x1 untuk satu stasiun dan rata-rata 3 stasiun pada grid yang sama di wilayah hujan equatorial ditunjukkan pada Gambar 24. Sedangkan hasil analisis statistika yang ditunjukkan dengan nilai korelasi, RMSE, MAE dan relatif bias disajikan pada Tabel 5.
Gambar 24. Perbandingan intenstitas hujan bulanan data TRMM dengan hujan observasi dalam satu grid dari satu stasiun dan rata-rata 3 stasiun di wilayah pola hujan equatorial.
Berdasarkan Gambar 24, ditunjukkan bahwa intensitas hujan dari TRMM di wilayah pola hujan equatorial cenderung overestimate sepanjang tahun, terutama pada musim hujan. Intensitas hujan observasi pada setiap stasiun di wilayah Sumatera Utara dan Kalimantan Barat menunjukkan pola yang berbeda-beda bila dibandingkan dengan hujan TRMM. Pada stasiun Pager Jawa dan stasiun Marihat - Sumatera Utara, menunjukkan pola yang berbeda
0 200 400 600 800 1000 1200
Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09
CH
(m
m
)
Sumatera Utara TRMM
Observasi rata-rata 3 sta Sta Kbn Bangur Sta Pagar Jawa Sta SMPK Marihat 0 200 400 600 800 1000 1200
Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09
CH
(m
m
)
Kalimantan Barat TRMMObservasi rata-rata 3 sta Stamet Supadio Sta Rasau Jaya Sta Sui Ambawang
dalammengikuti hujan TRMM, yaitu cenderung underestimate pada stasiun Pager Jawa karena banyaknya intensitas hujan yang nol. Sehingga, analisis menggunakan nilai rata-rata tiga stasiun menjadi lebih stabil dalam mengikuti pola hujan TRMM.
Berdasarkan perbandingan analisis statistika yang ditunjukkan dengan nilai korelasi, RMSE, MAE dan relatif bias di wilayah pola hujan equatorial (Tabel 6), dapat diperlihatkan bahwa nilai korelasi antara intensitas hujan satelit TRMM dengan inensitas hujan pada grid 1x1 dengan rata-rata tiga stasiun mempunyai nilai korelasi yang lebih tinggi (Sumatera Utara: 0.60, dan Kalimantan Barat: 0.76) dibandingkan dengan nilai korelasi dari setiap stasiun (Sumatera Utara: 0.35-0.59; dan Kalimantan Barat: 0.59-0.72). Demikian halnya dengan nilai RMSE, hasil analisis rata-rata tiga stasiun menunjukkan nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan nilai RMSE pada setiap stasiun, kecuali stasiun Marihat-Sumatera Utara mempunyai nilai RMSE (140) yang lebih rendah dibandingkan rata-rata tiga stasiun (150). Hal tersebut menujukkan bahwa di wilayah pola hujan equatorial, perbandingan hujan satelit TRMM pada grid 1x1 terhadap hujan hasil rata-rata tiga stasiun mempunyai hasil yang lebih baik dibandingkan dengan hujan dari satu stasiun.
Tabel 6. Perbandingan nilai korelasi, RMSE, MAE dan relatif bias untuk data observasi dan TRMM grid 1x1 di wilayah pola hujan equatorial.
CH Obs
CH TRMM
RMSE r R2 MAE Rel.bias
(%) Sumatera Utara
Grid 1x1, 3 sta 2593 3669 150 0.60 0.36 0.50 41.47
Sta. Marihat 2468 3669 140 0.59 0.34 0.23 18.32
Sta. Bangun 2105 3669 173 0.46 0.21 1.45 50.67
Sta. Pagar Jaya 3101 3669 237 0.35 0.13 0.17 102.48
Kalimantan Barat
Grid 1x1, 3 sta 3001 3420 112 0.76 0.58 2.61 13.95
Sta. Supadio 3138 3420 116 0.72 0.52 2.30 8.98
Sta. Rasau Jaya 2780 3420 145 0.72 0.52 2.91 30.84
Sta. Liu Ambawang 3076 3420 178 0.59 0.35 4.77 23.33
- Pola hujan lokal
Pada wilayah Maluku, perbandingan curah hujan antara data satelit TRMM dengan data hujan observasi pada grid berukuran 1x1 untuk satu stasiun dan
rata-rata 3 stasiun pada grid yang sama tidak dapat dilakukan karena keterbatasan stasiun hujan observasi. Sehingga analisis hanya dilakukan untuk satu stasiun pada satu grid yang ditunjukkan pada Gambar 25. Sedangkan hasil analisis statistika yang ditunjukkan dengan nilai korelasi, RMSE, MAE dan relatif bias disajikan pada Tabel 7.
Berdasarkan Gambar 25 dan Tabel 7 ditunjukkan bahwa pada puncak musim hujan, umumnya intensitas hujan dari satelit TRMM mempunyai kecenderungan underestimate dibandingkan dengan hujan observasi. Namun nilai korelasi data satelit TRMM dengan hujan observasi menunjukkan nilai yang cukup tinggi, yaitu sebesar 0.7.
Gambar 25. Perbandingan intenstitas hujan bulanan data TRMM dengan hujan observasi stasiun Amahai di wilayah pola hujan lokal.
Tabel 7. Perbandingan nilai korelasi, RMSE, MAE, relatif bias data observasi stasiun Amahai dan TRMM grid 1x1 di wilayah pola hujan lokal.
CH Obs
CH TRMM
RMSE r R2 MAE Rel.bias
(%) Maluku
Grid 1x1, stamet Amahai
2217 1644 178 0.70 0.50 1.34 -25.85
4.4. Evaluasi data hujan TRMM terhadap data hujan observasi