HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian
4.5 Pembuatan Model Box
Unit analisis dalam penelitian ini yang berupa Model Box dibuat berdasarkan data kecepatan serta arah angin. Ukuran dan luas box akan berubah sesuai data kecepatan serta arah angin yang terjadi pada saat hari pengamatan. Luas box didapatkan dari hasil kali data kecepatan angin rata-rata selama 24 jam dikalikan waktu sampling atau pengukuran konsentrasi SO2. Sedangkan arah atau kemiringan box, didapatkan dari hasil kali kecepatan angin dengan kuadran arah angin yang ada. Hasil dari perkalian tersebut nantinya akan memunculkan 2 (dua) titik koordinat sebagai titik acuan arah masuknya angin ke dalam model box. 4.5.1. Perhitungan Luas dan Arah Model Box
Perhitungan luas serta arah unit analisis atau model box menggunakan patokan data kecepatan serta arah angin. Untuk mendapatkan luasan box, terlebih dahulu dihitung panjang sisi box yang didapatkan dari hasil kali kecepatan angin rata-rata yang terjadi selama 24 jam dikalikan dengan waktu sampling. Dalam pengukuran konsentrasi sulfur dioksida, waktu sampling yang digunakan adalah 1 (satu menit) atau 60 detik. Sedangkan arah atau kemiringan box didapatkan dari hasil rata-rata arah angin yang bertiup di sekitar SPKU Wonorejo selama 24 jam. Arah
masuknya angin kedalam model box didapatkan dari hasil kali kecepatan angin dengan kuadran arah angin yang masuk pada saat itu. Penentuan titik masuknya angin memiliki rumus yang berbeda tergantung dari kuadran berapa angin tersebut masuk kedalam model box, berikut rumus menentukan titik masuk angin berdasarkan kuadran arah angin
Untuk arah angin pada kuadran 1 (0˚ - 90˚):
.sin
xv v
... (13).cos
yv v
... (14) Untuk arah angin pada kuadran 2 (90˚ - 180˚) :.cos
xv v
... (15).sin
yv v
... (16) Untuk arah angin pada kuadran 3 (180˚ - 270˚):.sin
xv v
... (17).cos
yv v
... (18) Untuk arah angin pada kuadran 4 (270˚ - 360˚):.cos
xv v
... (19).sin
yv v
... (20) Hasil dari perhitungan dengan menggunakan rumus kuadran arah angin tersebut, selanjutnya akan mendapatkan 2 (dua) titik koordinat sebagai acuan titik masuknya angin ke dalam model box. Berikut ini contoh perhitungan dimensi serta arah kemiringan box menurut data kecepatan serta arah angin tanggal 07 Agustus 2014 ditampilkan pada Tabel 4.4- Jumlah data yang diamati selama 24 jam = 48 data - Kecepatan angin rata-rata 24 jam = 1,60 m/detik - Arah angin rata-rata 24 jam = 110,29◦
- Lama waktu pengambilan sampel (∆t) = 1 menit (60 detik) Maka perhitungan panjang sisi box yaitu:
94
Tabel 4. 4 Data Kecepatan dan Arah Angin 07 Agustus 2014
Data Angin Kua-dran Dera-jat Ra-dian Olah Data Kec. Angin Jam Kec. Angin (m/s) Arah Angin Arah Sb. x Arah Sb. y 0:00 2,41 114,08 2 24,08 0,43 2,2 -1,01 0:30 2,27 113,81 2 23,81 0,42 2,07 -0,93 1:00 2,45 110,15 2 20,16 0,36 2,3 -0,87 1:30 2,75 107,79 2 17,8 0,32 2,62 -0,87 2:00 2,33 109,46 2 19,46 0,34 2,2 -0,78 2:30 0,82 150,57 2 60,58 1,06 0,4 -0,72 3:00 0,76 143,9 2 53,9 0,95 0,45 -0,62 3:30 0,15 162,87 2 72,87 1,28 0,05 -0,15 4:00 0,22 195,77 3 15,78 0,28 -0,07 -0,21 4:30 0,27 237,23 3 57,23 1 -0,23 -0,15 5:00 0,06 214,13 3 34,14 0,6 -0,04 -0,05 5:30 0,19 256,29 3 76,3 1,34 -0,19 -0,05 6:00 0,30 275,58 4 5,58 0,1 0,1 -0,3 6:30 0,40 209,77 3 29,78 0,52 0,52 -0,21 7:00 0,81 206,87 3 26,87 0,47 0,47 -0,37 7:30 1,20 209,97 3 29,98 0,53 0,53 -0,61 8:00 1,30 212,86 3 32,87 0,58 0,58 -0,72 8:30 1,05 214,69 3 34,7 0,61 0,61 -0,6 9:00 0,80 188,62 3 8,62 0,16 0,16 -0,13 9:30 1,40 127,53 2 37,53 0,66 0,66 1,11 10:00 1,62 111,65 2 21,66 0,38 0,38 1,51 10:30 1,88 105,24 2 15,24 0,27 0,27 1,81 11:00 1,95 107,58 2 17,59 0,31 0,31 1,86 11:30 1,87 100,12 2 10,13 0,18 0,18 1,85 12:00 2,28 104,74 2 14,74 0,26 0,26 2,21 12:30 2,35 110,35 2 20,35 0,36 0,36 2,21 13:00 2,36 105,96 2 15,96 0,28 0,28 2,27 13:30 1,88 113,73 2 23,74 0,42 0,42 1,72 14:00 2,09 116,89 2 26,89 0,47 0,47 1,87 14:30 2,10 110,34 2 20,34 0,36 0,36 1,97 15:00 2,25 103,04 2 13,05 0,23 0,23 2,2
Lanjutan Tabel 4.4 15:30 3,01 96,85 2 6,86 0,12 0,12 2,99 16:00 2,92 87,26 1 87,27 1,53 1,53 2,92 16:30 3,45 93,56 2 3,56 0,07 0,07 3,45 17:00 3,23 99,32 2 9,32 0,17 0,17 3,19 17:30 2,70 108,99 2 18,99 0,34 0,34 2,55 18:00 2,37 112,94 2 22,95 0,41 0,41 2,18 18:30 2,09 114,84 2 24,84 0,44 0,44 1,9 19:00 1,89 113,68 2 23,69 0,42 0,42 1,73 19:30 2,06 115,24 2 25,24 0,45 0,45 1,86 20:00 1,67 108,29 2 18,3 0,32 0,32 1,59 20:30 1,48 108,89 2 18,89 0,33 0,33 1,4 21:00 1,32 112,43 2 22,44 0,4 0,4 1,22 21:30 1,20 117,10 2 27,1 0,48 0,48 1,07 22:00 1,20 124,23 2 34,24 0,6 0,6 0,99 22:30 1,10 119,09 2 29,09 0,51 0,97 -0,54 23:00 0,76 131,76 2 41,76 0,73 0,57 -0,51 23:30 0,49 155,38 2 65,39 1,15 0,2 -0,45 24:00 0,50 186,14 3 6,14 0,11 -0,06 -0,5 Jumlah Angin ∑ Rata-rata 62,13 -29,49 Rata-rata Angin 1,27 -0,61
VAngin Rata-rata (m/det) 1,60
Arah Angin Rata-rata (◦) 139,96
Unit Analisis
Waktu pengambilan sampel SO2 (∆t) Tg α 1 menit Kecepatan Angin Rata-rata (m/det) c 1,60 m/detik
Panjang sisi box = v * ∆t (m) 96 m
Arah box 139,96 o
Sedangkan arah atau kemiringan box sudah diketahui mengikuti perhitungan rata-rata arah angin selama 24 jam. Namun untuk mengetahui dari titik mana arah angin masuk kedalam box, perlu dihitung menggunakan rumus kuadran seperti rumus diatas yaitu sebagai berikut:
- Arah angin rata-rata (◦) = 139,96o
- Kuadran arah angin = kuadran 2 (α 90o – 180o) - Selisih derajat sudut dengan sudut istimewa = 49,96o
96
Sehingga titik masuknya arah angin didapatkan dengan: Sb. X =
v.cos
= 1,60 m/detik × cos 49,96o o = 1,02 Sb. Y =
v.sin
= -1,60 m/detik × sin 49,96o o = -1,24
Arah angin rata-rata yang juga digunakan sebagai acuan arah box diketahui sebesar 139,96o, dimana dapat diketahui arah box termasuk dalam kuadran 2 sehingga rumus untuk mencari arah datangnya angin ke dalam box yaitu menggunakan rumus kudaran 2 atau
v
xv.cos
danv
y v.sin
. Dua titik sumbu X dan sumbu Y telah diketahui diatas digunakan sebagai titik acuan darimana angin masuk kedalam box. Titik sumbu tersebut selanjutnya diplotkan kedalam grafik untuk mengetahui arah angin masuk, arah angin masuk dari kuadran 2 dan jika dilihat dari titik sumbu X dan sumbu Y, maka angin masuk dari arah barat daya. Apabila 2 titik diatas diplotkan kedalam grafik, akan menghasilkan grafik seperti pada Gambar 4.76 berikutGambar 4. 76 Titik Masuknya Angin Pada Box
Setelah diketahui panjang sisi serta arah box, selanjutnya dibuat visualisasi box menggunakan program Autocad 2013. Program ini hanya digunakan untuk membuat kotak/box untuk bisa diinput dan diplotkan kedalam citra Google Earth. Dalam proses pembuatannya, box harus dibuat pada titik koordinat dimana SPKU Wonorejo berada yaitu pada titik 7°18'42.71" LS dan 112°47'20.95" BT, namun untuk bisa mudah diolah nantinya pada program lainnya seperti Global Mapper 8 dan Arc View 3.3,
koordinat tersebut harus diubah dalam bentuk koordinat UTM (Universal Transverse Mercator), sehingga nantinya SPKU Wonorejo akan menghasilkan titik koordinat dengan notasi yaitu 697510,93 m E dan 9191382,86 m S. Kotak/box yang telah dibuat menggunakan data panjang sisi dan arah box tadi, kemudian disimpan dalam format .dxf untuk selanjutnya dikonversi menjadi format .kmz dengan menggunakan bantuan program Global
Mapper 8. Fungsi dari proses konversi format box ini yaitu untuk
mempermudah proses plotting box kedalam Google Earth, kerena proses plotting hanya bisa menggunakan format .kmz.
Proses konversi format .dxf menjadi .kmz dilakukan pada program Globbal Mapper 8 dengan tahap awal yaitu mengatur informasi proyeksi (projection information) pada layar awal Global
Mapper dan mengaturnya sesuai dengan tempat dimana SPKU
Wonorejo berada. Pemilihan datum dan zona yang sesuai dengan yaitu dengan datum WGS84 serta zona -49 untuk wilayah Surabaya atau Jawa Timur. Berikut ditampilkan pengaturan informasi proyeksi di Global Mapper 8 pada Gambar 4.77
Gambar 4. 77 Informasi Proyeksi pada Global Mapper 8
Setelah hasil konversi dari format .dxf menjadi .kmz selesai dilakukan, maka selanjutnya box model diplotkan ke dalam program Google Earth dan diatur sesuai citra hari pengamatan.
98
Sebanyak 70 box yang terbagi menjadi 7 box per citra diplotkan pada 3 hari sebelum, hari pengamatan dan 3 hari setelah pengamatan citra dilakukan. Citra-citra tersebut selanjutnya ditangkap untuk kemudian dilakukan proses rektifikasi citra pada program Global Mapper 8. Hasil lengkap perhitungan dimensi serta arah box terdapat pada Lampiran 2 dan 3.
4.5.2. Rektifikasi Citra Google Earth
Proses rektifikasi citra dilakukan setelah citra yang telah terinput box telah ter-capture seluruhnya. Rektifikasi atau koreksi geometrik merupakan tahapan agar data citra dapat diproyeksikan sesuai dengan sistem koordinat yang digunakan. Acuan yang digunakan dalam koreksi geometrik ini dapat berupa peta dasar ataupun data citra sebelumnya yang telah didapat atau ter-capture. Koreksi geometrik dilakukan dengan menggunakan acuan titik kontrol yang dikenal dengan Ground Control Point (GCP). Titik kontrol yang ditentukan merupakan titik-titik obyek yang bersifat permanen dan dapat diidentifikasi di atas citra dan peta dasar. Umumnya GCP didapatkan dari hasil pengukuran dengan menggunakan alat GPS tipe geodetik (Albab, 2014).
Dalam penelitian ini pengukuran GCP dilakukan dengan menggunakan GPS Garmin tipe 76CSx, diambil 4 (empat) titik yang saling sejajar di sekitar SPKU Wonorejo dan membentuk bentuk bujur sangkar. Keempat titik tersebut yaitu:
- 697248 m E , 9191540 m S = Titik 1 - 697248 m E , 9191224 m S = Titik 2 - 697773 m E , 9191224 m S = Titik 3 - 697773 m E , 9191540 m S = Titik 4
Empat titik GCP tersebut dapat digunakan untuk proses rektifikasi seluruh citra yang ada, sehingga proses rektifikasi hanya membutuhkan satu kali pengukuran titik GCP. Selanjutnya, setelah didapatkan empat titik GCP tersebut, citra yang ada dimasukkan dan diolah kembali dengan menggunakan program Global Mapper
8 untuk mendapatkan koordinat citra. Proses rektifikasi diawali
dengan penentuan informasi proyeksi citra yang meliputi datum dan zona, informasi proyeksi yang digunakan dalam proses ini sama seperti informasi proyeksi yang digunakan saat proses konversi format box dari .dxf menjadi .kmz, yaitu projection info
Surabaya atau Jawa Timur.Berikut ditampilkan hasil plotting empat titik di sekitar SPKU pada Gambar 4.78:
Gambar 4. 78 Hasil Plotting 4 titik GCP di sekitar SPKU
Selanjutnya empat titik GCP yang telah ada, dimasukkan masing-masing pada kolom GCP dengan meletakkan kursor pada 4 (empat) pojok citra secara berurutan, proses ini dapat dilakukan berlawanan atau searah dengan jarum jam. Kemudian, setelah titik GCP terinput seluruhnya, citra yang dihasilkan akan memiliki koordinat dan dapat diolah selanjutnya dengan menggunakan program Arc View 3.3 untuk proses klasifikasi unsur ruang yang ada dalam model box. Citra box yang telah selesai direktifikasi selanjutnya disimpan dalam format .bil supaya diinput kedalam program Arc View 3.3, berikut ini ditampilkan tampilan citra yang telah direktifikasi pada Gambar 4.79
Gambar 4. 79 Hasil Rektifikasi Citra 1
2 3
100