BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Pada penelitian yang sebelumnya (Sholihah, 2010) dengan judul analisis energi kumulatif gempa gunung merapi berdasarkan data real-time seismic amplitude measurement (RSAM) dan perbandingannya pada data seismik periode Mei-Juni 2006, melakukan penentuan energi kumulatif gempa akibat erupsi gunung merapi pada tahun 2006 berdasarkan data RSAM dan data seismik, menentukan korelasi antara data analog dan data digital pada seismograf. Adapun perbedaan yang akan dilakukan adalah menentukan root mean square (RMS), average power spectrum, dan power spectral density dengan dimikian, gempa dapat klasifikasikan menurut hasil tersebut.
Kemudian pada Penelitian yang dilakukan oleh (Nugraha,2011) dengan judul Aplikasi Perintah Suara Dengan Metode Fast Fourier Transform dan Dividen And Conquer Pada Simulasi Rumah Pintar, pada penelitian tersebut telah menerapkan algoritma Root Mean Square, Average Power Spectrum dan Mean Square Error (MSE) dalam proses pengenalan suara, setelah selesai diproses kemudian dilanjutkan dengan analisis pengenalan kata yang diucapkan dengan cara pencocokan fitur.
diagnosis penyakit jantung dan paru secara otomatis dengan menggunakan ekstraksi ciri untuk menganalisis dalam domain waktu yaitu, Root Mean Square untuk pembentukan frame dan menghitung energi tiap frame.
Penelitian sebelumnya terkait dengan ekstraksi ciri antara lain (Balqis, 2006) yang telah menerapkan teknik Fuzzy Color Histogram (FCH) untuk ekstraksi ciri warna pada citra bunga. Berdasarkan penelitiannya, FCH mampu mengatasi kesalahan dalam kuantisasi dan memberikan hasil yang baik pada sistem temu kembali citra. (Pebuardi, 2006) melakukan pengukuran kemiripan citra berbasis ekstraksi warna, bentuk dan tekstur dengan menggunakan Bayesian Network pada citra yang beragam.
Ekstraksi ciri diklasifikasikan ke dalam 3 jenis yaitu Low-level, middle-level dan high-level. Low level feature merupakan ekstraksi ciri berdasarkan isi visual seperti warna dan tekstur, middle–level feature merupakan ekstraksi ciri berdasarkan wilayah citra yang ditentukan dengan segmentasi, sedangkan high-level feature merupakan ekstraksi ciri berdasarkan informasi dalam citra (Marques & Fuhrt, 2002).
tekstur mengandung informasi penting mengenai susunan sruktur permukaan suatu citra. (Acharya & Ray, 2005).
2.2 Gunung Berapi
Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang dapat didefinisikan sebagai suatu sistem saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan pada saat meletus.(wikipedia.org).
2.3 Jenis Gunung Berapi Berdasarkan Bentuknya
2.3.1 Stratovolcano
Tersusun dari batuan hasil letusan dengan tipe letusan berubah-ubah sehingga dapat menghasilkan susunan yang berlapis-lapis dari beberapa jenis batuan, sehingga membentuk suatu kerucut besar (raksasa), kadang-kadang bentuknya tidak beraturan, karena letusan terjadi sudah beberapa ratus kali. Gunung Merapi merupakan jenis ini.
2.3.2 Perisai
Tersusun dari batuan aliran lava yang pada saat diendapkan masih cair, sehingga tidak sempat membentuk suatu kerucut yang tinggi (curam), bentuknya akan berlereng landai, dan susunannya terdiri dari batuan yang bersifat basaltik. Contoh bentuk gunung berapi ini terdapat di kepulauan Hawai.
2.3.3 Cinder Cone
2.3.4 Kaldera
Gunung berapi jenis ini terbentuk dari ledakan yang sangat kuat yang melempar ujung atas gunung sehingga membentuk cekungan.
2.4 Proses Terjadinya Gempa Vulkanik
Indonesia merupakan daerah yang dilalui oleh jalur pertemuan 3 lempeng tektonik, yaitu: Lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik, yang menjadikan Indonesia menjadi daerah rawan gempa bumi, serta tempat terbentuknya gunung-gunung berapi.(bmkg.go.id)
Gempa bumi vulkanik terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus. Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya gempa bumi. Gempa bumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut. Gempa ini dapat terjadi sebelum dan saat letusan gunung api. Getarannya kadang-kadang dapat dirasakan oleh manusia dan hewan sekitar gunung berapi itu berada. Perkiraaan meletusnya gunung berapi salah satunya ditandai dengan sering terjadinya getaran-getaran gempa vulkanik.
terisi cairan magma. Frekuensi gempa vulkanik yang dominan berkisar antara 1 sampai 5 Hz, selain frekuensi rendah lainnya.
Gempa ini dapat terjadi sebelum dan sesaat adanya erupsi atau letusan gunung berapi dan getarannya sangat dirasakan oleh manusia dan hewan sekitar gunung berapi itu berada. Menurut penelitian, gempa vulkanik terjadi hanya 7% dari seluruh gempa bumi yang pernah terjadi di muka bumi.
Gempa vulkanik biasanya terjadi di daerah sekitar gunung api dan magnitudenya pada umumnya kecil rata rata kurang dari 5 Skala Richter. Gempa vulkanik dengan magnitude 5-6 sangat jarang terjadi. Kedalaman gempa vulkanik berkisar antara 0-40 km.
Gambar 2.1 Peristiwa gempa vulkanik
(http://www.andaikata.com/tahukahkamu/beginilah-proses-meletusnya-gunung-kelud.html)
2.4.1 Gempa Tremor
Gempa Tremor adalah gempa atau getaran yang diakibatkan oleh adanya aktifitas gunung berapi, terjadi mulai sebelum letusan sampai meletusnya gunung berapi, gempa diiringi dengan suara dentuman, biasanya waktu terjadinya gempa berkisar kurang lebih 1 menit, dengan frekuensi 1-4 Hz.
2.4.2 Gempa Vulkanik Dangkal
Gempa Vulkanik Dangkal (VB) merupakan gempa dengan frekuensi tinggi hingga lebih dari 5 Hz dengan jeda waktu gempa sekunder dan gempa primer yang sangat singkat yaitu 1 detik.
2.4.3 Gempa Hembusan
Gempa Hembusan adalah gempa yang terjadi pada gunung berapi yang masih aktif, awal gempa tidak terekam jelas, hampir menyerupai noise, namun memiliki periode waktu yang berbeda, dengan frekuensi 1-4 Hz.
2.5 Seismometer
Seismograf adalah sebuah perangkat yang mengukur dan mencatat gempa
bumi. Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari gantungan pemberat dan ujung lancip
seperti pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan dan arah gempa lewat
gambaran gerakan bumi yang dicatat dalam bentuk seismogram. Seismograf memiliki instrumen sensitif yang dapat mendeteksi gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi. Gelombang seismik yang terjadi selama gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada seismograf. Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung besaran gempa.
Seismograf menggunakan dua gerakan mekanik dan elektromagnetik seismographer. Kedua jenis gerakan mekanikal tersebut dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung dari pendular yang digunakan apakah vertikal atau horizontal.
Langkah-langkah yang digunakan dalam pengenalan pola adalah sebagai berikut :
1. Pemrosesan citra digital serta analisis menggunakan model kuantisasi dan transformasi fourier. Proses FFT adalah proses yang digunakan untuk mengubah sinyal kedalam ranah frekuensi, sedangkan proses kuantisasi adalah proses yang digunakan untuk menghitung sampling diskrit data gempa dalam ranah waktu.
2. Pembandingan hasil eror dan rata-rata citra dengan melakukan pendekatan dari hasil citra.
3. Pengambilan keputusan, dengan cara menyamakan hasil dari citra dengan data referensi yang telah dibuat, akan menentukan hasil yang diperoleh.
2.7 Ekstraksi Ciri
Ekstraksi ciri memiliki peran yang penting dalam hal pengenalan bahasa isyarat, semakin bagus ekstraksi cirinya, maka semakin tinggi tingkat akurasinya. Untuk penerapan pada individu yang berbeda, penting untuk menggunakan ekstraksi ciri yang tahan terhadap variasi gerakan yang lebih banyak, dan tinggi serta panjang gempa yang berbeda yang berbeda.
2.8 Fast Fourier Transform
Transformasi fourier adalah suatu metode yang sangat efisien untuk menyelesaikan transformasi fourier diskrit yang banyak dipakai untuk keperluan analisa sinyal seperti pemfilteran, analisa korelasi, dan analisa spektrum. Discrete Fourier Transformasi (DFT) adalah deretan yang terdefinisi pada kawasan frekuensi – diskrit yang merepresentasikan. DFT dilakukan dengan mengimplementasikan sebuah transformasi, dengan panjang vektor N berdasarkan rumus :
conjugate nilai yang telah dihitung dengan DFT. Untuk membagi data sinyal adalah dengan fungsi :
b = (N+1)div2 2.9 Matlab
MATLAB (matrix laboratory) adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi keempat. Dikembangkan oleh The Math Works, MATLAB memungkinkan manipulasi matriks, pem-plot-an fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan peng-antarmuka-an dengan program dalam bahasa lainnya. Sebuah paket tambahan, Simulink, menambahkan simulasi grafis multiranah dan desain berdasar Model untuk sistem terlekat dan dinamik.
2.9.1 M-File Matlab
yang dapat menginisialisasi GUI. Kemampuan GUI matlab tergantung pada fungsi yang dibuat pada M.File.
GUIDE secara otomatis akan memberikan nama sebuah subfungsi callback dan menambahkannya ke dalam aplikasi M-file. Kemudian GUIDE mengatur pula nilai Callback Property ke string yang menyebabkan subfungsi akan tereksekusi ketika kita mengaktifkan sebuah kontrol.
2.9.2 Guide Matlab
GUIDE atau GUI(Graphical User Interface) pada matlab merupakan perangkat antarmuka yang digunakan untuk memudahkan pengguna dalam mengakses program yang dibuat dengan tampilan yang mudah dipahami dan sederhana. GUIDE Matlab dapat digunakan untuk membuat aplikasi pengolahan citra digital (Digital Image Processing) Tampilan dalam GUI dapat disesuaikan dengan keinginan, pengguna tidak diwajibkan mengetahui proses apa saja yang dibentuk, namun dengan hanya menekan tombol yang ada pada GUI, pengguna dapat mengetahui hasil dari pemrosesan yang telah dibuat. Dalam aplikasinya GUI dapat terdiri dari beberapa komponen user interface yang saling berinteraksi, sehingga membentuk sebuah program aplikasi.
2.9.3 Memulai Guide
1. Pada Command Window, ketikkan GUIDE, kemudian tekan ENTER 2. Klik File pilih New kemudian pilih GUI.
Setelah melakukan salah satu dari cara di atas, maka akan tampil window GUIDE Quick Start, pilih Create New GUI, kemudian di dalam templates, pilih Blank GUI(default) untuk memulai dari awal. Tampilan awal yang muncul pada GUI adalah seperti Gambar 2.3
Gambar 2.3 Tampilan awal GUI
