RANCANG BANGUN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS
PEMODELAN FOCAL MECHANISM GEMPABUMI
DI WILAYAH INDONESIA
Januar Arifin
Program Studi Sistem Komputer dan Informatika, Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Email : jarcorp@yahoo.com
ABSTRAK
Identifikasi kerawanan gempabumi dan tsunami dengan menggunakan metode focal
mechanism sangat penting. Sistem pemodelan focal mechanism yang ada di Indonesia baik
mencakup proses komputasi, manajemen data dan pemetaan sementara ini masih dilakukan secara terpisah-pisah. Rancang bangun sistem pemodelan focal mechanism berbasis sistem informasi geografis menawarkan kemampuan untuk melakukan semua proses pengolahan dan penyajian data dalam satu alur dan frame yang terintegrasi. Sistem informasi geografis didesain
untuk menampilkan informasi kewilayahan dalam kaitannya dengan distribusi focal mechanism gempabumi di wilayah Indonesia. Sistem informasi geografis juga menyediakan fasilitas bagi analis gempabumi untuk melakukan clustering gempabumi berdasarkan korelasi spasialnya terhadap sesar.
Kata kunci : Sistem Informasi Geografis, Focal Mechanism,Gempabumi, Sesar
ABSTRACT
Earthquake and tsunami hazards identification by using focal mechanism method was very important. Existing focal mechanism modeling system in Indonesia which involved computation process, data management and mapping still was done separately. Design of focal mechanism modeling sistem based on geographic information system offered ability to handle all data processings and presentations in one way and integrated frame. Geographic information system was designed to presents spatial information in relation to earthquake focal mechanism distribution inIndonesia area. Geographic information system also provided facilities for analyst to perform earthquake clustering based on its spatial correlation of the fault.
Kata kunci : . Geographic information system, Focal Mechanism, Earthquake, Fault
1. PENDAHULUAN
Inventarisasi kawasan sumber
gempabumi dan karakteristiknya,
merupakan hal yang penting untuk
mengukur potensi bahaya yang mengancam kelangsungan hidup manusia pada suatu wilayah. Pemodelan focal mechanism atau mekanisme patahan yang terjadi saat gempabumi merupakan salah satu cara untuk mengenali pola dan karakteristik gempabumi.
Pemetaan focal mechanism gempabumi dalam peta seismotektonik memudahkan kita untuk mengidentifikasi jalur-jalur
patahan aktif yang berpotensi menjadi sumber gempabumi dan tsunami.
Kajian pengembangan pemodelan dan analisis focal mechanism gempabumi di Indonesia masih merupakan barang langka.
Sistem yang ada saat ini masih
memanfaatkan aplikasi pemodelan dari luar negeri dan belum disusun dalam sistem basis data yang baik. Sementara itu, teknik pemetaannya juga masih dilakukan terpisah, sehingga selain proses perhitungan dan pemetaannya yang rumit, ketersediaan datanya juga masih terbatas [1].
gempabumi di wilayah Indonesia. Dengan adanya sistem informasi yang akan disusun ini diharapkan dapat menjadi perangkat yang dapat memudahkan dalam proses pengumpulan, perhitungan, analisis data serta yang dapat menunjang berbagai kajian ilmiah yang menyangkut identifikasi potensi
bahaya gempabumi dan tsunami di
Indonesia.
Gambar 1. Peta Seismotektonik daerah Bali dan Jawa Timur [2]
2. KAJIAN PUSTAKA
2.1 Bidang sesar
Bidang sesar atau patahan adalah suatu rekahan pada batuan dan bagian-bagian yang dipisahkan oleh rekahan tersebut bergerak satu sama lain [3]. Bidang sesar dapat mempunyai ukuran hingga ratusan kilometer.
Orientasi bidang sesar ditentukan oleh parameter bidang sesar seperti terlihat pada Gambar 2, terdiri atas:
1) Strike (Φ) adalah sudut yang dibentuk
oleh jurus sesar dengan arah utara. 2) Dip (δ), adalah sudut yang dibentuk oleh
bidang sesar dengan bidang horizontal. 3) Rake atau Slip (λ), adalah sudut
pergerakan hanging-wall terhadap
strike.
Gambar 2. Orientasi bidang sesar
Gambar 3 merupakan bentuk gerakan dasar dari bidang sesar yang dapat dibedakan atas 4 bagian, yaitu :
1) Gerakan sejajar jurus sesar, disebut bidang sesar mendatar atau strike slip
fault. Stress yang terbesar adalah stress
horisontal dan stress vertikal kecil sekali.
2) Gerakan relatif ke bawah terhadap blok dasar, disebut bidang sesar turun/sesar
normal atau gravity fault.
3) Gerakan relatif ke atas terhadap blok dasar, disebut bidang sesar naik atau
thrust fault/reverse fault.
4) Gerakan yang merupakan kombinasi dari gerakan bidang sesar mendatar dan gerakan relatif naik atau turun, disebut bidang sesar oblique atau oblique fault.
Gambar 3. Gerakan dasar dari bidang sesar
Deskripsi bentuk dan orientasi sesar ketika terjadi gempabumi secara kuantitatif disebut dengan istilah Focal Mechanism atau mekanisme sumber gempabumi [3].
2.2 Pemodelan focal mechanism gempabumi dengan polarisasi pertama gelombang P
Berdasarkan teori kopel ganda,
gelombang P dipengaruhi oleh orientasi bidang patahan [3]. Dapat kita amati, terdapat variasi polaritas awal gelombang P relatif terhadap azimuth stasiun tersebut dari pusat gempabumi.
Gambar 4. Pola radiasi gelombang P terhadap azimuth pusat gempabumi
Karena sumber gempabumi merupakan bentuk dimensi ruang maka polaritas
gerakan awal gelombang P akan
Start
Gambar 5. Gambaran tiga dimensi radiasi gelombang P model kopel ganda.
2.5 Database
Database diartikan sebagai sekumpulan
data yang berfungsi sebagai penyedia informasi bagi pengguna atau user [8,9]. RDBMS (Relational Database Management
System) adalah sebuah manajemen sistem
basis data yang digunakan secara luas saat ini karena konsistensinya dalam menyajikan data [9].
Pendesainan database merupakan hal yang sangat penting sebelum membuatnya di salah satu perangkat lunak yang akan dipakai. ERD (Entity Relationship Diagram) adalah sebuah pemodelan untuk mendesain
database yang baik [9]. Karena tanpa ERD
ini, bisa dipastikan proses pembuatan
database berjalan lama dan tidak teratur.
2.6 Sistem Informasi Geografis
Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengelola (input, manajemen, proses, dan output) data spasial atau data yang bereferensi geografis [4,5].
Data GIS dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu data grafis dan data atribut atau tabular [4]. Data grafis adalah data
yang menggambarkan bentuk atau
kenampakan objek di permukaan bumi. Sedangkan data tabular adalah data deskriptif yang menyatakan nilai dari data grafis tersebut.
berupa koordinat pusat
gempabumi, kekuatan (magnitude) dan kedalaman.
b. Waveform signal gempabumi yang terekam oleh stasiun-stasiun
seismograph BMKG.
2) Data sekunder yang didapat dari berbagai sumber, berupa :
a. Data spasial sesar-sesar di Indonesia yang berasal dari peta Geologi kuadran yang dikeluarkan Puslitbang Geologi, ESDM.
b. Peta spasial dasar wilayah Indonesia yang dikeluarkan oleh BAKOSURTANAL.
c. Data katalog jaringan stasiun
seismograph telemetri dan konvensional Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika.
d. Data dari hasil interview dari berbagai Narasumber.
3.2. Metode
Pembahasan dalam perancangan dan pembangunan sistem informasi geografis pemodelan focal mechanism gempabumi di wilayah Indonesia yang mengambil studi kasus di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jakarta dilakukan dengan alur sebagaimana pada gambar 6 di bawah ini [6] :
Gambar 6. Flowchart metode penyelesaian masalah
3.3. DesainSistem
Sistem dimulai dengan memasukan
waveform signal gempabumi. Setelah dianalisis polaritas pertama phase P dari
waveform, selanjutnya dilakukan proses
dihitung hingga didapatkan plot bola dan parameter focal mechanism. Parameter
focal mechanism disimpan dalam tabel focal mechanism, parameter gempabumi disimpan dalam tabel parameter gempabumi dan polaritas didokumentasikan dalam tabel data polaritas.
Pemetaan focal mechanism gempabumi dilakukan dengan mengambil parameter
focal mechanism dari tabel dan di-overlay
bersama-sama dengan data spasial dasar kedalam peta.
Kita dapat melakukan clustering
berdasarkan distribusi gempabumi dan karakter sesar. Data dari tiap wilayah yang telah kita lokalisir selanjutnya dapat kita lakukan analisa lanjutan tingkat potensi bahayanya, seperti analisa Potensi gempabumi dan prosentase atribut sumber gempabumi [7].
Output dari sistem yang kita buat berupa
peta focal mechanism gempabumi dengan dilengkapi cluster wilayah rawan gempabumi dan tsunami beserta output hasil analisa potensi gempabumi dan prosentase atribut sumber gempabumi pada cluster tersebut.
Gambar 7. Flowchart proses Pemodelan Focal Mechanism Gempabumi
Gambar 8. Diagram konteks
Gambar 9. Diagram Berjenjang
Gambar 10. DAD Level 0
3.4. Rancangan Database
4. PEMBAHASAN
4.1 Kebutuhan Perangkat Keras dan Lunak
Perangkat keras dengan spesifikasi minimal yang dibutuhkan adalah sebagai berikut :
a. Processor Core 2 Duo atau yang lebih tinggi (direkomendasikan 32bit).
b. Memory 2Gb atau yang lebih tinggi. c. Display Peripheral dengan kemampuan
resolusi 1366 x 768 (Wide Screen). d. HDD dengan free space lebih dari 10G.
Perangkat lunak yang digunakan agar aplikasi ini bisa dijalankan adalah sebagai berikut :
a. Microsoft Visual Basic 6.0, sebagai bahasa pemrograman yang digunakan. b. ArcView 3.3 dan Map Object 2.2
berperan sebagai pembantu dalam
pengolahan peta digital dan
pengolahan basis data spasial. c. MYSQL 5.0, sebagai DBMS.
d. Seagate Crystal Report 8.5, digunakan untuk merancang laporan yang ada pada aplikasi.
4.2 Pengujian Program
Project Aplikasi dapat dipanggil dengan
mengklik shortcut pada start menu atau dapat juga langsung mengklik dari folder
..\JISView\Program\JISView.exe.
Gambar 12. Graphical User Interface (GUI)
Aplikasi menyediakan fasilitas
penyediaan data waveform melalui modul MSEED2SAC. MSEED2SAC memberikan interface untuk memudahkan pengguna untuk melakukan query dan konversi waveform dari server BMKG.
Untuk memulai operasi pengolahan waveform, kita tampilkan waveform yang ingin kita olah dengan cara mengklik File
→ New Waveform. .
Klik kiri pada awal phase gelombang P dari waveform dan selanjutnya tekan klik
kanan hingga jendela picking polaritas terbuka.
Gambar 13. Jendela Picking Polaritas
Pilih awal phase gelombang P secara tepat dan tekan klik kanan. Pada PopUp Menu yang muncul pilih tipe polaritas phase pada menu Pick Phase.
Setelah semua data polaritas terkumpul, berikutnya perlu dimasukkan parameter gempabumi di pojok kanan layar. Untuk
memulai proses komputasi Focal
Mechanism, kita tekan tombol pada toolbar untuk menampilkan hasil komputasi seperti pada gambar di bawah ini :
Gambar 14. Hasil pemodelan
Operasi spasial pemetaan dapat
dilakukan dengan menggunakan fitur-fitur yang telah disediakan pada GUI modul pemetaan.
Gambar 15. GUI Modul Pemetaan
Analisa cluster kerawanan gempabumi
dan tsunami pada modul pemetaan
menggunakan metode Likelihood untuk
mendeskripsikan tingkat kerawanan
Gambar 16. Analisa Cluster
4.3 Kelebihan Sistem
Adapun kelebihan sistem adalah :
1) Proses perhitungan dan analisis divisualisasikan dalam bentuk grafis sehingga memudahkan interpretasi pengguna.
2) Fasilitas sistem terintegrasi sehingga pengguna tidak perlu lagi membuka
program pemetaan dalam
merepresentasikan hasil perhitungan ke dalam bentuk peta
3) Sistem dilengkapi dengan keluaran peta wilayah Indonesia yang di-overlay bersama dengan data spasial sesar yang nantinya memberikan gambaran secara kewilayahan dari hasil analisa yang didapat.
4.4 Kekurangan Sistem
Adapun kekurangan sistem adalah : 1) Untuk meng-handle visualisasi data
focal mechanism masif pada peta, system terasa berjalan agak lambat. 2) Peta tidak dapat di-customize lebih
lanjut, sehingga tampilan peta sesuai dengan standar pada umumnya.
5. KESIMPULAN
5.1 Simpulan
Kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut :
1) Implementasi rancang bangun sistem informasi geografis Focal Mechanism gempabumi di wilayah Indonesia menghasilkan aplikasi yang mampu
menangani semua proses focal
mechanism secara terintegrasi.
2) Manfaat sistem informasi geografis
Focal Mechanism gempabumi di wilayah Indonesia, yaitu membantu para analis mempercepat perhitungan
dan pemodelan focal mechanism
gempabumi dibandingkan perhitungan yang ada saat ini.
5.2 Saran
1) Pengembangan selanjutnya diharapkan peta dapat di-customize lebih lanjut sehingga tampilan peta lebih informatif dan menarik.
2) Diperlukan algoritma yang lebih baik, untuk meningkatkan performa system ketika memvisualisasikan titik-titik focal mechanism ke dalam peta, sehingga ketika menangani data masif, sistem tidak berjalan lambat.
6. DAFTAR PUSTAKA
[1] Daryono. Identifikasi Patahan Aktif Daerah Bali Berdasarkan Seismisitas Lokal dan Solusi Bidang Sesar. Skripsi S-1. Jakarta : FMIPA Universitas Indonesia; 2000.
[2] Yasid,M. Studi Seismotektonik Pulau Bali dan Sekitarnya Berdasarkan Relokasi Hiposenter dan Solusi Bidang Sesar. Tugas Akhir, Bandung : FMIPA, Institut Teknologi Bandung; 1999.
[3] Karyadi, Dwi. Penentuan Pola
Mekanisme Sumber Gempabumi
Berdasarkan Polarisasi Pertama
Gelombang P. Tugas Akhir. Jakarta : Akademi Meteorologi dan Geofisika; 2008.
[4] Prahasta, Eddy. Sistem Informasi Geografis : Aplikasi Pemrograman MapInfo. Bandung : Informatika; 2005. [5] Prahasta, Eddy. Konsep-konsep Dasar
Sistem Informasi Geografis. Bandung : Informatika; 2002.
[6] Jogiyanto, H. M. Analisis & Disain
Sistem Informasi : Pendekatan
Berstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis. Yogyakarta : Andi Offset; 1990. [7] Tri Wardhana, R. Analisa Statistik
Tingkat Keaktifan Gempabumi di daerah Jawa Timur dan Sekitarnya. Laporan Kerja. Jakarta : Akademi Meteorologi dan Geofisika; 2003. [8] Kristanto, Arrianito. Konsep Dan
Perancangan Database. Jakarta : ANDI; 2004.
![Gambar 1. Peta Seismotektonik daerah Bali dan Jawa Timur [2]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/3287051.1747097/2.595.114.255.197.315/gambar-peta-seismotektonik-daerah-bali-dan-jawa-timur.webp)
