3 METODOLOGI PENELITIAN
3.4 Metode dan Rancangan Penelitian
3.4.1 Penyusunan Model Kerentanan Genangan Banjir pasang
Pemodelan genangan menggunakan 4 (empat) skenario yaitu:
a. Model genangan akibat kenaikan muka air laut skenario IPCC minimum b. Model genangan akibat kenaikan muka air laut skenario IPCC maksimum c. Model genangan akibat kenaikan muka air laut skenario IPCC minimum dan
tren amblesan tanah
d. Model genangan akibat kenaikan muka air laut skenario IPCC maksimum dan tren amblesan tanah
Skenario IPCC minimum dan maksimum berdasarkan skenario tingkat emisi yang dihasilkan pada masa yang akan datang seperti laporan AR4. Kenaikan muka air laut berkaitan dengan peningkatan suhu global yang diperkirakan antara 1,4 sampai 6,4 oC apabila konsentrasi atmosfer global karbon dioksida, metana dan oksida nitrat meningkat karena lebih mengedepankan pertumbuhan ekonomi. Sedangkan dengan skenario minimum, dengan mengedepankan aspek lingkungan diperkirakan kenaikan suhu berkisar antara 1,1 sampai 2,9 oC.
Selain aspek tren kenaikan muka laut dan amblesan tanah, diperhatikan pula pasang maksimal dari laut di pesisir Kota Semarang. Perhitungan pasang maksimal dengan menghitung rata-rata tunggang pasut selama periode amatan.
Tiap model dilakukan dengan memperhatikan dimensi waktu, sehingga model yang dikembangkan juga dapat digunakan untuk melakukan peramalan kondisi yang akan datang.
a. Skenario pemodelan daerah rawan genangan banjir pasang yang diakibatkan kenaikan muka air laut
Untuk mendapatkan daerah genangan banjir pasang yang hanya dipengaruhi oleh kenaikan muka air laut maka data yang digunakan adalah data Digital
Elevation Model (DEM) yang telah diproses dari data titik ketinggian dan data
kenaikan muka air laut tahunan yang telah diolah. Tingkat ketelitian peta dasar yang digunakan sangat berpengaruh terhadap akurasi model genangan banjir pasang yang dihasilkan (Berhbahani et al. 2006).
Untuk mengetahui daerah yang tergenang dilakukan dengan analisa berdasarkan pada nilai ketinggian yang dimiliki oleh DEM tersebut, jika nilai pada DEM lebih kecil dari nilai ketinggian kenaikan air maka daerah tersebut merupakan daerah yang tergenang.
DEMi = DEM – (SLRti - SLRto) ……….. 1
Dimana:
DEMi = Sebaran daerah tergenang pada tahun yang akan diamati
DEM = Digital Elevation Model
SLRti = Kenaikan muka air laut pada tahun yang akan diamati
SLRto = Kenaikan muka air laut pada awal tahun pengamatan
Model penggenangan tersebut apabila menggunakan perangkat lunak ER Mapper dapat ditampilkan sebagai formula berikut.
Inun_a = if i1<= x then i1 = 10 else null ………2
dimana:
Inun_a = peta hasil analisa penggenangan
i1 = peta raster dem hasil griding dengan satuan meter x = nilai ketinggian penggenangan x meter + MSL
b. Skenario pemodelan genangan yang diakibatkan oleh kenaikan muka air laut dan amblesan tanah.
Skenario ini merupakan penggabungan skenario genangan yang diakibatkan oleh kenaikan muka air laut dan amblesan tanah. Kenaikan muka air laut akan menyebabkan daratan yang memiliki ketinggian yang lebih kecil dari pada permukaan laut akan tergenang. Penurunan muka tanah juga menyebabkan tergenangnya suatu kawasan di daratan karena perubahan nilai elevasi yang lebih kecil dari permukaan laut, sehingga daerah rawan adalah daerah yang memiliki elevasi lebih kecil dari nilai kenaikan air laut ditambah nilai amblesan tanah.
Untuk memperoleh daerah yang tergenang akibat kenaikan muka air laut dan amblesan tanah menggunakan Formula 3.
DEMi = DEM – ((SLRti - SLRto) + (SUBti - SUBto)) ....3
dimana
DEMi = Sebaran daerah tergenang pada tahun yang akan diamati DEM = Digital Elevation Model
SLRti = Kenaikan muka air laut pada tahun yang akan diamati
SLRto = Kenaikan muka air laut pada awal tahun pengamatan
SUBti = Besarnya amblesan tanah pada tahun yang akan diamati
SUBto = Besarnya amblesan tanah pada awal tahun pengamatan
Penggenangan akibat kenaikan muka air laut dengan mempertimbangkan pengaruh amblesan tanah diformulasikan dalam perangkat lunak ER Mapper sebagai formula berikut:
Inun_b = if( i1+i2*s) <= x then i1 = 10 else null ……….4
dimana:
Inun_b = peta hasil analisa penggenangan
i1 = peta raster dem hasil griding dengan satuan meter i2 = peta raster dem hasil griding dengan satuan meter x = nilai ketinggian penggenangan x meter
Penggunaan perangkat lunak ER Mapper dengan pertimbangan data yang diolah berupa raster, sehingga akan memudahkan dalam analisa yang akan dilakukan. Perangkat ini dapat secara simultan menampilkan hasil perhitungan formula yang dimasukkan dalam pengolahan data. Selain pertimbangan diatas, ER Mapper tidak memerlukan ruang untuk penyimpanan data yang besar, karena yang disimpan dapat berupa algoritmanya saja.
1. Pengolahan Titik Ketinggian
Data DEM merupakan data digital berformat raster yang memiliki informasi koordinat posisi (x;y) dan elevasi (z) pada setiap pixel atau selnya. Data DEM ini digunakan untuk menggambarkan kondisi topografi di wilayah yang diteliti. Pada penelitian ini data DEM digunakan sebagai data pendukung yang penting dalam permodelan dan analisis spasial tingkat kerawanan daerah banjir pasang. Pembuatan DEM dilakukan dengan proses gridding atau interpolasi data ketinggian. Data ketinggian diperoleh dari data titik tinggi (spot height). Data titik
ini selanjutnya diinterpolasi sehingga menjadi data DEM berformat raster (Budiyanto 2005).
2. Pengolahan Data Amblesan tanah
Analisis data amblesan tanah dilakukan secara deskriptif dengan menganalisa karakteristik geologi dan faktor penyebab terjadinya amblesan. Nilai amblesan tiap titik pengamatan diketahui rata-rata tingkat amblesan secara keseluruhan. Data amblesan tanah rata-rata diperoleh dari hasil penelitian Abidin
et al. (2009). Data tersebut diplot selanjutnya dilakukan interpolasi sehingga
menghasilkan suatu peta distribusi spasial amblesan tanah berformat raster. Asumsi yang digunakan untuk memprediksikan laju amblesan tanah yang terjadi di Kota Semarang adalah linier.
3. Pengolahan Data Pasang Surut
Data pasut diperoleh melalui Stasiun Meteorologi Maritim Tanjung Emas Semarang. Data yang ada berupa data pasut pengamatan per jam selama 5 tahun terakhir. Informasi yang diperoleh dari data pasut adalah pasang tertinggi, surut terendah, tipe pasut, waktu mulai pasang dan waktu mulai surut.
Penentuan tipe pasang surut suatu lokasi ditentukan dengan melihat nilai F dari hasil perhitungan menggunakan metode Admiralty 29 hari. Tipe pasang surut berdasarkan Nilai F dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Nilai F dan tipe pasang surut
Nilai F Tipe Pasang Surut
< 0,25 Harian ganda (semi diurnal)
0,26 – 1,50 Campuran condong ke harian ganda
1,50 – 3,00 Campuran condong ke harian tunggal
> 3,00 Harian tunggal (diurnal)
Tipe pasang surut dibagi menjadi 4 (empat) tipe yaitu:
1. Pasang surut harian ganda ( Semi diurnal tide), pasang harian ganda yaitu pasang yang memiliki sifat dalam satu hari terjadi dua kali pasang dan juga dua kali surut dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi berurutan secara teratur.
2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide), dalam satu hari hanya terjadi satu kali pasang tinggi dan satu kali pasang rendah.
3. Pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevailing
semidiurnal), dalam satu hari terjadi dua kali pasang tinggi dan dua kali
pasang rendah tetapi periodenya berbeda.
4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal). dalam satu hari terjadi satu kali pasang dan satu kali pasang rendah tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang tinggi dan dua kali pasang rendah dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda.