IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Sifat dan Pola Hujan Wilayah Studi
4.2. Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM
Pemeriksaan dan analisis data stasiun hujan dan grid TRMM di seluruh wilayah studi dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu membuat plot secara spasial seluruh stasiun dan grid TRMM yang ada di wilayah studi (analisis tahap 1), memilih stasiun hujan dengan ketersediaan data lebih dari 75 % (analisis tahap 2) dan memilih stasiun serta grid TRMM yang akan digunakan untuk membangun model persamaan penduga hujan bulanan (analisis tahap 3). Selain itu, juga dilakukan pemeriksaan kendali mutu (quality control) data hujan pada analisis tahap 2 menggunakan cross validation. Hasil pemeriksaan dan pemilihan stasiun hujan dan Grid TRMM di masing-masing wilayah studi ditunjukkan pada Tabel 3. Berdasarkan Tabel 3 diperoleh bahwa untuk setiap wilayah (kecuali Maluku) dipilih grid dengan ukuran sama yaitu 2 x 2 (4 grid). Daftar stasiun dan grid TRMM terpilih ditunjukkan pada Lampiran 4.
Tabel 3. Perbandingan jumlah stasiun dan grid TRMM hasil pemeriksaan dan pemilihan stasiun
No Wilayah Analisis Tahap 1 Analisis Tahap
2
Analisis Tahap 3 Pola hujan Total
stasiun Grid Sta. terpilih (>75%) Grid Sta. terpilih Grid 1 Lampung Muson 59 27 38 21 14 4
2 Jawa Timur Muson 172 44 40 20 9 4
3 Kalimantan selatan
Muson 78 27 64 24 17 4
4 Sumatera Utara Equatorial 88 46 39 22 7 4
5 Kalimantan Barat
Equatorial 87 48 31 26 7 4
6 Maluku Lokal 7 7 7 7 3 3
Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM, dilakukan dengan pertimbangan bahwa di dalam setiap grid TRMM terdiri dari satu stasiun hujan. Hal tersebut
disebabkan karena luasan area per grid cukup luas, yaitu 0.25ox 0.25oatau sekitar 27.75 km x 27.5 km atau 770 km2. Sedangkan hujan badai di wilayah tropis cenderung terjadi secara lokal atau kurang dari 10 km (Vernimmen et al. 2012). Sehingga dengan semakin banyak stasiun hujan di dalam satu grid, diharapkan semakin dapat merepresentasikan hujan pada setiap grid. Namun untuk wilayah kepulauan, kriteria tersebut sulit dilakukan karena jumlah stasiun pengamatan hujan permukaan sangat sedikit. Sehingga khusus untuk wilayah kepulauan, dalam hal ini wilayah Maluku, digunakan satu stasiun pada setiap grid TRMM.
4.2.1. Wilayah pola hujan muson a. Lampung
Hasil analisis pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM di wilayah Lampung secara spasial ditunjukkan pada Gambar 16. Gambar 16 (a), (b) dan (c) berturut-turut menunjukkan proses pemilihan stasiun hujan dimana dimulai dengan jumlah total stasiun hujan yang ada di Lampung (Gambar 16a), plot stasiun hujan dengan ketersediaan data lebih dari 75 % (Gambar 16b), dan stasiun hujan terpilih yang akan digunakan untuk validasi data TRMM dimana data TRMM yang telah divalidasi digunakan sebagai input dalam pembangunan model penduga hujan bulanan (Gambar 16c).
Di wilayah Lampung, total stasiun hujan secara keseluruhan berjumlah 59 stasiun dengan 27 grid TRMM, namun hanya terdapat 38 stasiun hujan dengan ketersediaan data lebih dari 75% dengan jumlah grid sebanyak 21 grid. Setelah dilakukan pemilihan, stasiun terpilih untuk validasi data TRMM adalah sebanyak 14 stasiun dengan 4 grid (Tabel 3). Stasiun-stasiun terpilih tersebut mempunyai ketinggian antara 1 mdpl (meter di atas permukaan laut) hingga 78 mdpl.
Gambar 16. Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM wilayah Lampung (a) Seluruh stasiun hujan, (b) stasiun hujan dengan ketersediaan data >75%, (c) stasiun terpilih untuk model.
(a)
(b)
b. Jawa Timur
Di wilayah Jawa Timur, jumlah stasiun hujan cukup banyak yaitu sebanyak 172 stasiun dengan jumlah grid TRMM sebanyak 44 grid. Namun berdasarkan ketersediaan data lebih dari 75%, hanya diperoleh 40 stasiun hujan. Sedangkan jumlah stasiun hujan hasil pemilihan yang akan digunakan untuk validasi data satelit TRMM adalah sebanyak 9 stasiun dengan grid TRMM sebanyak 4 grid (Tabel 3). Kisaran ketinggian stasiun terpilih berada pada ketinggian antara 78 mdpl hingga 1082 mdpl (Lampiran 4). Sebaran stasiun hujan di wilayah Jawa Timur pada berbagai tahap disajikan secara spasial pada Gambar 17.
(a)
Gambar 17. Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM wilayah Jawa Timur (a) Seluruh stasiun hujan, (b) stasiun hujan dengan ketersediaan data >75%, (c) stasiun terpilih untuk model.
c. Kalimantan Selatan
Pada wilayah ini Kalimantan Selatan, total stasiun hujan secara keseluruhan berjumlah 78 stasiun dengan jumlah grid TRMM sebanyak 27 grid, namun setelah dilakukan pemeriksaan ketersediaan data lebih dari 75%, diperoleh jumlah stasiun sebanyak 64 stasiun dengan jumlah grid sebanyak 24 grid. Selanjutnya stasiun yang digunakan untuk validasi data TRMM adalah sebanyak 17 stasiun dengan jumlah grid sebanyak 4 grid (Tabel 3). Stasiun tersebut terletak di wilayah jauh dari pantai dengan ketinggian stasiun antara 6 hingga 62 mdpl (Lampiran 4). Sebaran stasiun hujan baik secara keseluruhan maupun hasil pemilihan ditunjukkan pada Gambar 18.
Gambar 18. Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM wilayah Kalimantan Selatan (a) Seluruh stasiun hujan, (b) stasiun hujan dengan ketersediaan data >75%, (c) stasiun terpilih untuk model.
(a)
(b)
4.2.2. Wilayah pola hujan equatorial a. Sumatera Utara
Sumatera Utara mempunyai pola hujan equatorial dengan total jumlah stasiun hujan sebanyak 88 stasiun. Berdasarkan kriteria ketersediaan data >75% (analisis tahap 2), diperoleh jumlah stasiun sebanyak 39 stasiun dengan jumlah grid TRMM sebanyak 22 grid. Namun, pada tahapan selanjutnya dimana dilakukan pemilihan stasiun yang akan digunakan untuk validasi data satelit TRMM, diperoleh 7 stasiun hujan dengan 4 grid TRMM (Tabel 2). Secara spasial, sebaran stasiun hujan dan grid TRMM diperlihatkan dalam Gambar 19.
(a)
Gambar 19. Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM wilayah Sumatera Utara (a)Seluruh stasiun hujan, (b) stasiun hujan dengan ketersediaan data >75%, (c) stasiun terpilih untuk model.
b. Kalimantan Barat
Pada wilayah Kalimantan Barat, secara keseluruhan total stasiun hujan berjumlah 87 stasiun dengan jumlah grid TRMM sebanyak 48 grid, namun setelah dilakukan pemeriksaan ketersediaan data lebih dari 75%, diperoleh jumlah stasiun sebanyak 39 dengan jumlah grid 26 buah. Selanjutnya stasiun yang digunakan untuk validasi data TRMM dan pembangunan model adalah sebanyak 7 stasiun dengan jumlah grid sebanyak 4 grid (Tabel 3). Stasiun tersebut terletak pada ketinggian stasiun antara 1 hingga 44 mdpl (Lampiran 4). Sebaran stasiun hujan secara keseluruhan dan hasil pemilihan stasiun ditunjukkan pada Gambar 20.
Gambar 20. Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM wilayah Kalimantan Barat, (a) Seluruh stasiun hujan, (b) stasiun hujan dengan ketersediaan data >75%, (c) stasiun terpilih untuk model.
(a)
(b)
4.2.3. Wilayah pola hujan lokal
Wilayah Maluku mempunyai stasiun hujan secara keseluruhan berjumlah 7 stasiun. Berdasarkan analisis ketersediaan data selama periode 2003-2009 seluruh stasiun hujan di wilayah Maluku mempunyai ketersediaan data >75%. stasiun hujan dengan 7 grid TRMM. Selanjutnya untuk validasi data TRMM, dipilih 3 stasiun hujan dengan 3 grid TRMM (Tabel 3). Secara spasial, sebaran stasiun hujan dan grid TRMM diperlihatkan pada Gambar 21. Di wilayah Maluku yang merupakan wilayah kepulauan, jumlah stasiun hujan di permukaan sangat sedikit, sehingga pada setiap grid TRMM, hanya terdapat satu stasiun hujan. Ketinggian tempat pada masing-masing stasiun berada pada kisaran ketinggian 5 mdpl–15.4 mdpl.
(a)
Gambar 21. Pemilihan stasiun hujan dan grid TRMM wilayah Maluku (a)Seluruh stasiun hujan, (b) stasiun hujan dengan ketersediaan data >75% dengan dua pola hujan; muson dan lokal, (c) stasiun terpilih untuk model mewakili pola hujan lokal.
Hasil pemilihan stasiun dan Grid TRMM ukuran 2x2 secara spasial ditunjukkan pada Gambar 22.
Gambar 22. Hasil pemilihan stasiun dan grid TRMM untuk validasi dan model penduga hujan bulanan.
4.3. Evaluasi data hujan TRMM terhadap data hujan observasi