BAB 2 LANDASAN TEORI. kebutuhan informasi yang telah dibutuhkan oleh analisa sistem (Laudon, 1998).

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Perancangan

Perancangan sistem adalah cara bagaimana sebuah sistem dapat memenuhi kebutuhan informasi yang telah dibutuhkan oleh analisa sistem (Laudon, 1998). Perancangan sistem adalah penentuan proses dan data yang diperlukan oleh sistem baru. Apabila sistem tersebut berbasis komputer, perancangan dapat menyertakan spesifikasi peralatan yang akan digunakan (McLeod, 2001).

Dari teori-teori diatas dapat dikatakan bahwa perancangan adalah bagaimana menentukan sebuah sistem yang dapat memenuhi kebutuhan informasi menggunakan proses yang sesuai sehingga didapat hasil yang diharapkan.

2.2 Pengertian Pencitraan

Citra adalah gambar dua dimensi yang dihasilkan dari gambar analog dua dimensi yang kontinu menjadi gambar diskrit melalui proses sampling (anonymous, http://id.wikipedia.org/wiki/Pengolahan_citra, 2008).

Pengolahan citra adalah salah satu cabang dari ilmu informatika. Pengolahan citra berkutat pada usaha untuk melakukan transformasi suatu citra.gambar menjadi citra lain dengan menggunakan teknik tertentu (anonymous, http://id.wikipedia.org/wiki/Pengolahan_citra, 2008).

Maka dapat disimpulkan bahwa pencitraan adalah proses perubahan gambar analog dua dimensi menjadi gambar diskrit dengan menggunakan teknik tertentu.

2.3 Pengertian Tomografi Seismik

Seismologi berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu seismos yang berarti getaran atau goncangan dan logos yang berarti risalah atau pengetahuan. Orang Yunani menyebut gempa Bumi dengan kata-kata seismos tes ges yang berarti Bumi bergoncangan atau bergetar. Dengan demikian, secara sederhana seismologi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari fenomena getaran pada Bumi, atau dengan kata sederhana, ilmu mengenai gempa Bumi. Seismologi merupakan bagian dari ilmu geofisika (anonymous, http://id.wikipedia.org/wiki/Seimologi, 2007).

Seismologi tidak hanya mempelajari gempa Bumi. Eksplorasi hidrokarbon (minyak Bumi dan gas) juga diawali oleh survei seismik. Untuk keperluan ini, pemicu getaran dibuat manusia (bukan gempa Bumi) dengan menggunakan semacam dinamit lalu getaran yang dapat diterima beberapa penerima (geophone) disusun sedemikian rupa sehingga catatan getaran tersebut dapat menggambarkan kondisi bawah tanah.

Tomografi adalah penggunaan tomograf, penggunaan sinar-X, untuk menciptakan bayangan dari lapisan spesifik melalui suatu bagian tubuh. Alat yang digunakan dinamakan dengan tomograf, dan alat untuk memproduksi gambar hasil dinamakan tomogram (Kamarulzaman - Barry, 2005). Metode ini digunakan pada bidang kedokteran, arkeologi, biologi, geofisika, oseanografi, astrofisika, dan ilmu pengetahuan alam lainnya.

Tomografi seismik dapat dikategorikan kedalam traveltime tomography dan full-waveform tomography. Traveltime tomography menggunakan data dengan frekuensi tinggi yang terdapat dalam keseluruhan informasi pada data seismik, sedangkan full-waveform tomography menggunakan seluruh data yang terdapat pada data.

Maka, dapat disimpulkan bahwa tomografi seismik adalah penciptaan bayangan lapisan dalam Bumi menggunakan alat pemicu getaran, semacam dinamit, yang getarannya berupa gelombang seismik dan akan diterima oleh alat penerima (geophone) yang telah disusun sedemikian rupa sehingga catatan getaran tersebut dapat menggambarkan kondisi lapisan batuan.

2.4 Metoda Seismik Refleksi

Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran respon gelombang seismik yang dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian direfleksikan atau direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan (anonymous, http://id.wikipedia.org/wiki/Metoda_seismik, 2008).

Pada umumnya, sumber gelombang yang digunakan dalam eksplorasi adalah dinamit. Respons yang tertangkap dari tanah diukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur getaran Bumi.

Metoda seismik refleksi mengukur waktu yang diperlukan gelombang seismik untuk melaju dari sumber gelombang, dipantulkan oleh batas-batas formasi geologi, dan kembali ke permukaan tanah pada suatu geophone. Refleksi dari suatu horizon geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang. Metoda seismik refleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan eksplorasi perminyakan, penentuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah. Eksplorasi seismik merupakan eksplorasi yang dilakukan sebelum pengeboran. Kajiannya meliputi daerah yang luas. Dari hasil kajian ini akan didapat gambaran lapisan batuan di dalam Bumi.

2.5 Velocity Analysis

Suatu sonic log menggambarkan pengukuran langung dari suatu kecepatan dari gelombang seismik yang ditembakkan pada Bumi sebagai fungsi kedalaman. Data seismik, di sisi lain, menyediakan pengukuran tidak langsung suatu kecepatan. Berdasarkan kedua buah informasi tersebut, explorasi seismologi mendapatkan banyak tipe kecepatan yang berbeda, seperti interval, apparent, average, root-mean-square (rms), instantaneous, phase, group, normal moveout (NMO), stacking, and migration velocities. Bagaimanapun, kecepatan yang dihasilkan dan dapat dipercaya dari data seismik adalah kecepatan yang menghasilkan stack terbaik. Diasumsikan bahwa media yang digunakan berlapis-lapis, stacking velocity berhubungan dengan normal moveout.

Pada gambar 1 (di bawah) dapat terlihat kasus sederhana dari satu lapisan horizontal. Pada lokasi midpoint M yang diberikan, waktu tempuh sepanjang jalur sinar dari posisi penembakan S ke titik dalam D, lalu kembali ke posisi penerima (receiver) G adalah t(x). Menggunakan teorema Pythagoras, persamaan waktu tempuh sebagai fungsi offset adalah

T2(x) = t2(0) + x2/v2 (2.1) di mana x adalah jarak (offset) antara sumber (source) dan posisi penerima (receiver), v adalah kecepatan pada media diatas lapisan pemantul, dan t(0) adalah dua kali waktu tempuh jalur vertikal MD.

Normal moveout merupakan dasar untuk menentukan kecepatan dari data seismik. Perhitungan kecepatan dapat dikembalikan sebagai koreksi untuk NMO, sehingga pemantulannya sejajar dengan jejak CMP (common midpoint) sebelum stacking.

Gambar 2.1 Geometri Normal Moveout untuk satu reflektor horizontal

2.6 Semblance Analysis

Penganalisaan kecepatan pada awalnya menghitung semblance kecepatan (menggunakan pengukuran menggunakan multi-trace coherency) yang dipetakan dengan interval 50-CMP (625 m). Tiap-tiap analisis menggunakan empat masukan CMP yang telah digambungkan menggunakan side weights sebesar 0.8 dan 0.6 untuk meningkatkan signal to noise ratio S/N.

Setelah DMO didapat, semblance analysis diulang pada post-DMO CMP yang terdapat pada jarak 5 CMP karena lebih tebal dibandingkan yang biasa digunakan. Peta hasil semblance dibutuhkan pada jarak ini untuk mendapatkan analisa akhir horizon-based velocity. Fungsi-fungsi kecepatan (velocity) diambil baik dari variasi peta semblance sebelumnya atau diambil langsung tiap tiga analisa. Stack baru dibuat

menggunakan stack kecepatan baru dan dibandingkan dengan inisial stack yang menggunakan hard copies dan layar perbandingan interatif untuk pengontrolan kualitas.

Pada skripsi ini, metode semblance analysis ini diterapkan pada persamaan T2=(t0 + aCMPΔh)2 + bCMPΔh2 ………..………(2.2)

Yang dikenal dengan nama sorting to common mid point (CMP) domain dan merupakan penurunan dan penggabungan dari persamaan-persamaan sebagai berikut :

2.6.1 Finite Offset Common Reflection Surface (FOCRS) Stack

ZOCRS (Zero Offset Ccommon Reflection Surface) merupakan formula dari waktu tempuh yang didapat dari sumber dan penerima yang terletak pada lokasi yang sama. Finite Offset Common Reflection Surface (FOCRS) stack adalah teori yang dikembangkan dari ZOCRS yang merupakan formula dari waktu tempuh didapat dari sumber (dinamit) dan penerima (geophone)tidak terletak pada lokasi yang sama. Formula matematika FOCRS umumnya digunakan untuk menggambarkan permukaan secara umum. Grafik dua dimensi waktu tempuh finite offset ray tergantung dari lima parameter (βS, βG, K1, K2, dan K3) seperti yang terlihat pada persamaan berikut ini

………….(2.3)

Di mana :

βS, βG adalah sudut pergi dan sudut terima dari sumber dan penerima K1, K2, dan K3 adalah atribut kinematika dari medan gelombang

t0 adalah waktu jalan sinar utama yang di analisa

Δxm dan Δh adalah daerah horizontal yang terlepas dari paraxial ray yang berpusat pada

sinar utama

vS dan vG adalah kecepatan dekat permukaan pada sumber dan penerima

Dengan kata lain, apabila waktu jalan suatu sinar pusat diketahui, dapat dicari waktu jalan sinar manapun di sekitar sinar pusat itu, selama kelima parameter diketahui. Persamaan waktu jalan FOCRS membangun sebuah stack tiga dimensi dari midpoint, half-offset, dan waktu tempuh dua arah (xm, h, t).

Waktu jalan hiperbolik dua dimensi FOCRS pada persamaan (2.3) dapat diformulasikan ke dalam bentuk matriks menjadi :

di mana :

adalah vektor dengan dua berkomponen dari waktu tempuh pertama yang diturunkan terhadap Δxm dan Δh (tergantung dengan nilai βS dan βG)

b adalah matrix 2x2 dari waktu tempuh kedua yang diturunkan terhadap Δxm dan Δh,

dikalikan dengan to (tergantung K1, K2, dan K3)

Persamaan FOCRS yang telah disebutkan sebelumnya merupakan fungsi dari dua variabel geometri yang diketahui, mid point dan half offset (Δxm dan Δh). Mengingat

kondisi ini, pengurutan data dua dimensi kedalam data mid point (CMP) dan common offset (CO), akan mempemudah formula. Operator stacking FOCRS menjadi fungsi dari dua parameter.

Kelima parameter dari FOCRS dapat diselesaikan secara simultan (bersamaan), tapi sangat membutuhkan waktu. Pencarian dua parameter dengan cara bertahap pada lokasi penyortiran yang berbeda (CMP, CO, dan CS) lebih efisien. Pencarian dua parameter menggunakan algoritma semblance yang sudah dioptimasi. Dengan menyortir pada daerah tersebut, vektor a dan matrik b menjadi skalar, sama seperti vektor posisi.y. Bagaimanapun, formulasi matematika masih sama seperti persamaan (2.4).

2.6.2 Cascaded Searching of Two Variables in Different Domain

Penyortiran data dua dimensi sebelum dimasukkan pada stack di daerah tertentu, seperti CMP, CO, dan CS, mengurangi jumlah variabel yang akan dicari dari lima menjadi dua. Dua parameter yang dicari dapat diselesaikan pada tiap-tiap daerah yang telah disebutkan sebelumnya menggunakan semblance atau coherency analysis. Pada urutan pencarian dua variabel, yang pertama pada daerah CMP (common mid point),

kemudian CO (common offset), dan terakhir adalah CS (common source). Namun, dalam kasus ini, hanya akan membahas mengenai CMP (Common Mid Point).

• Sorting to Common Mid Point (CMP) Domain

Pada daerah CMP, nilai di luar daerah midpoint adalah nol, Δxm=0. Operator

stacking FOCRS pada konfigurasi CMP hanya tergantung pada dua parameter

a

CMP dan

b

_CMP seperti yang sudah di tulis pada persamaan paling awal.

T2=(t0 + aCMPΔh)2 + bCMPΔh2 ………(2.2)

Di mana

T adalah travel time pada offset didekatnya (travel time sample data yang dianalisa) t0 adalah travel time sample data pada offset yang sedang dianalisa (reference)

a

CMP adalah vektor 2-component dari waktu tempuh pertama yang diturunkan terhadap Δxm dan Δh

h adalah setengah jarak antara offset didekat (yang berhubungan dengan T) dengan offset reference (yang berhubungan dengan t0)

bCMP adalah matrix 2x2 dari waktu tempuh kedua yang diturunkan terhadap Δxm dan Δh,

dikalikan dengan to

Setiap sample CMP yang direkonstruksi, diwakilkan oleh to pada persamaan

(2.5), dan kumpulan (

a

CMP dan

b

CMP) akan diuji. Kombinasi dari kedua parameter ini didefinisikan oleh kurva hiperbola dari kumpulan CMP. Proses ini sama seperti semblance analysis untuk mendapatkan hasil kumpulan stack dari kecepatan pada proses konvensional.

Nilai

a

CMP dan

b

CMP yang menyediakan nilai koherensi tertinggi di letakkan pada waktu sample yang telah di analisa. Proses ini di ulang sebanyak jumlah sample waktu CMP secara otomatis. Hasil akhir dari data pre-stack bersamaan dengan persamaan hiperola yang telah ditulis di atas menghasilkan bagian stack CMP. Proses ini dikenal dengan sebutan automatic CMP stack. Penerapan proses ini akan mempertinggi signal to noise ratio.

Penggantian

a

CMP dan

b

CMP pada persamaan (2.2) dan (2.3) menghasilkan:

(2.5)

(2.6)

2.7 Waterfall Method

Metode Waterfall adalah sebuah model perancangan software secara sekuensial, di mana proses perancangan tersebut mengalir secara teratur kebawah sehingga terlihat seperti air terjun(Anonymous, http://en.wikipedia.org/wiki/waterfall_method, 2007).

Proses ini melalui fase-fase seperti, analisis kebutuhan, desain, implementasi, pengetesan atau validasi, integrasi dan perawatan. Asal kata waterfall sering dikutip dari artikel yang dipublikasikan pada tahun 1970 oleh W. W. Royce, ironisnya, Royce sendiri tidak menggunakan kata tersebut, sebaliknya memakai kata pendekatan iteratif dalam perancangan software. Pada awalnya Royce menggambarkan metode Waterfall adalah contoh metode yang beresiko dan rawan terhadap kegagalan. Tetapi walapun begitu, penggunaan metode ini tetap populer di dalam perancangan program.

Gambar 2.2 Metode Waterfall

Seperti yang terlihat pada Gambar 2.5, proses perancangan program bergerak dari atas ke bawah seperti air terjun. Di dalam model Waterfall yang dinyatakan oleh Royce, fase-fasenya adalah sebagai berikut :

o Spesifikasi Kebutuhan

Penjelasan lengkap mengenai jalannya program yag akan dikembangkan / dihasilkan

o Desain

Proses dari penyelesaian masalah dan rencana untuk solusi perangkat lunak o Konstruksi atau Implementasi

Penerapan suatu aplikasi, atau eksekusi suatu rancangan, model, ide, disain, spesifikasi, standar, algoritma, dan kebijakan

o Integrasi

o Pengetesan dan Debugging (verifikasi)

Debugging adalah proses pencarian dan penghilangan jumlah kesalahan atau cacat pada program komputer maupun alat elektronik.

o Instalasi

Instalasi pada suatu program (termasuk drivers-nya) merupakan suatu tindakan dan efek dari pemasukan program ke dalam sistem komputer supaya dapat dijalankan.

o Perawatan

Perawatan pada perangkat lunak merupakan modifikasi dari produk piranti lunak itu sendiri setelah diperbaiki dari eror-eror, untuk meningkatkan kerja maupun atribut lainnya, atau untuk mengadaptasi produk bersangkutan tergantung

lingkungan program itu dijalankan.

2.8 Flowchart

Fowchart merupakan representasi grafis dari serangkaian aktivitas operasi, pergerakan, inspeksi, penundaan, keputusan, dan penyimpanan dari sebuah proses. Simbol – simbol yang digunakan dalam menggambarkan flowchart adalah sebagai berikut :

a. Terminator

Terminator digunakan untuk mengawali dan mengakhiri sebuah alur flowchart. Untuk mengawali sebuah alur program digunakan kata “Start”, dan untuk mengakhiri alur tersebut digunakan kata “End”. Untuk mengawali dan mengakhiri sebuah modul atau bagian dari program, digunakan kata “Enter” dan “Return”.

b. Preparation

Preparation digunakan untuk menginisialisasi nilai sebuah variable, record, atau field lainnya yang diperlukan dalam program.

c. Process

Process digunakan untuk menampilkan proses- proses yang terjadi dalam alur program, seperti penambahan, pengurangan dan lain- lain.

d. Decision

Decision digunakan untuk menggambarkan proses percabangan (branching) yang terjadi dalam alur program.

e. Data

Data digunakan untuk menggambarkan data yang baik itu yang masuk maupun yang keluar, data ini bukan merupakan inputan manual dari user.

f. Predefined Process

Predefined Process digunakan untuk menggambarkan proses pemanggilan prosedur lain yang terpsah dari alur utama program. Prosedur tersebut dijabarkan dalam flowchart lain.

g. Connector

Connector digunakan untuk menghubungkan ujung –ujung percabangan dalam program.

h. Arrow

Arrow digunakan untuk menggambarkan arah alur program antara dua symbol.

2.9 State Transition Diagram (STD)

STD adalah salah satu cara menggambarkan jalannya proses, didalamnya dapat dilihat input, kondisi, state proses, output / aksi yang terjadi dan perubahan state.

Komponen dasar state transition diagram adalah sebagai berikut :

a. State, menunjukkan satu atau lebih kegiatan atau keadaan atau atribut yang menjelaskan bagian tertentu dari proses.

b. Input / kondisi, merupakan suatu kejadian pada lingkungan eksternal yang dapat dideteksi oleh sistem, misal sinyal, interupsi atau data. Hal ini menyebabkan perubahan dari satu state lainnya atau dari satu aktivitas ke aktivitas lainnya.

c. Output / aksi, merupakan hal yang dilakukan oleh sistem jika terjadi perubahan state atau merupakan reaksi terhadap kondisi. Aksi dapat menghasilkan output, tampilan pesan pada layar, kalkulasi, atau kegiatan lainnya.

2.10 Pseudocode

Pseudocode berasal dari kata pseudo dan code, adalah deskripsi yang informal dan padat dari sebuah algoritma pemrograman komputer yang menggunakan aturan struktural dari bahasa pemrograman, tetapi menghilangkan detail-detail seperti subrutin, deklarasi variabel atau syntax bahasa pemrograman tertentu (Anonymous, http://en.wikipedia.org/wiki/pseudocode, 2008).

Pseudocode adalah suatu bahasa umum yang menggunakan kosa kata dari satu bahasa (misal bahasa Inggris) dan perintah (syntax) dari bahasa yang lain (misal bahasa pemrograman terstruktur) (Pressman, 1997).

Pseudocode adalah suatu bahasa pemrograman yang informal dan sangat fleksibel, yang tidak dimaksudkan untuk dieksekusi pada mesin, tetapi hanya digunakan

untuk mengorganisir cara berfikir pemrograman sebelum melakukan coding (Page-Jones, 1998).

Maka dapat disimpulkan bahwa pseudocode dapat menjadi alternatif dalam merancang perangkat lunak di samping alat bantu berupa diagram. Mengingat bahwa dalam menyusun pseudocode tidak ada standarisasi dalam hal penulisan, para pemrogram dapat menulisnya dalam bahasa apa saja yang mereka sukai, dan bebas menggunakan teknik dan aturan sendiri.