ANALISIS PENGELOMPOKAN CURAH HUJAN BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG) TESIS. Oleh IKA DARSILA WARNI SITUMORANG /FIS

(1)

ANALISIS PENGELOMPOKAN CURAH HUJAN BERBASIS

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)

TESIS

Oleh

IKA DARSILA WARNI SITUMORANG

087026004/FIS

PROGRAM STUDI MAGISTER (S2) ILMU FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

ANALISIS PENGELOMPOKAN CURAH HUJAN BERBASIS

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)

TESIS

Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Dalam Program Studi Magister (S2) Ilmu Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Oleh

IKA DARSILA WARNI SITUMORANG

087026004/FIS

PROGRAM STUDI MAGISTER (S2) ILMU FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

(3)

PENGESAHAN TESIS

Judul Tesis : ANALISIS PENGELOMPOKAN

CURAH HUJAN BERBASIS

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

(SIG)

Nama Mahasiswa :

IKA DARSILA WARNI

SITUMORANG

Nomor Induk Mahasiswa :

08 70 26 004

Program Studi :

FISIKA

Menyetujui

Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc) (Drs. Nasir Saleh, M.Eng.Sc)

Ketua

Anggota

Ketua Program Studi, Dekan,

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

ANALISIS PENGELOMPOKAN CURAH HUJAN BERBASIS

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satuannya di jelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, Mei 2010

Ika Darsila Warni Situmorang NIM. 08 70 26 004

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertandatangan dibawah ini:

Nama : Ika Darsila Warni Situmorang NIM : 087026004

Program Studi : Magister Ilmu Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non Excelusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :

ANALISIS PENGELOMPOKAN CURAH HUJAN BERBASIS

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin saya selama mencantumkan nama saya sebagai penulis dan pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, Mei 2010

Ika Darsila Warni Situmorang NIM. 08 70 26 004

(6)

Telah diujikan pada Tanggal : 20 Mei 2010

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc Anggota : 1. Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc

2. Drs. Nasir Saleh, M.Eng.Sc 3. Prof. Muhammad Syukur, MS 4. DR. Anwar Darma, MS

(7)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama Lengkap berikut Gelar : Ika Darsila Warni Situmorang, SPd Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 12 September 1984

Alamat Rumah : Jln. Setia Budi Gg. Rambutan Baru No.22 Tanjung Sari Medan

Instansi Tempat Bekerja : SMU Negeri 1 Binjai

Alamat Kantor : Jl. W.R Mongonsidi No. 10 Binjai Kota Telepon/Faks : 081361758640

E-mail : ikadarsila1984@yahoo.com

DATA PENDIDIKAN

SD : SDN 068083 Kemuning Tanjung Rejo Tamat : 1996 SMP : SMPN 1 Medan Tamat : 1999 SMA : SMAN 17 Medan Tamat : 2002 Strata-1 : FMIPA Universitas Negeri Medan Tamat : 2007 Pendidikan Fisika Strata-2 : Program Studi Magister Ilmu Fisika Tamat : 2010 Universitas Sumatera Utara

(8)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadiran Allah SWT dengan segala rahmat dan karunianya yang telah memberikan kesehatan dan kesempatan sehingga tesis ini dapat diselesaikan.

Dengan selesainya tesis ini, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada:

Bapak, Rektor Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan kesempatan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.

Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, Sebagai Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam den sebagai Ketua Program Studi Magister Ilmu Fisika, Drs. Nasir Saleh, M. Eng,Sc, Sekretaris Program Studi Magister Ilmu Fisika beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara.

Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya kami ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc, selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan dan bimbingan, demikian juga kepada Bapak Drs. Nasir Saleh, M.Eng, Sc, selaku Pembimbing Lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing kami hingga selesainya penelitian ini.

Kepada Ayahanda Drs. Famili Situmorang, Ibunda Siti Rosmida Nst, S.Pd, Kakanda Fadly Roy Hamonangan, SE, Karina Safitri, adikku Ice Menyek, dan special

(9)

thanks for My Lovely Kamaluddin Siregar,SE serta seluruh keluargaku tersayang yang memberikan semangat dan dorongan secara material dan moril dalam menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara.

Kawan-kawan Program Studi Magister Ilmu Fisika Univesitas Sumatera Utara angkatan 2008 khususnya : Yeni, Yunda, Mulkan, Hendri, Fazli dan Zainudin yang telah memberikan bantuan selama perkuliahan. Pegawai Administrasi Progran Studi Magister Fisika USU Medan yang telah memperlancar administrasi selama penulis menempuh pendidikan, dan berbagai pihak yang banyak membantu kami yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Dengan segala kerendahan hati, tulisan ini masih mempunyai kekurangnya, namun penulis berharap dapat memberikan manfaat sebagai bahan referensi dan untuk keperluan pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, Mei 2010

(10)

ANALISIS PENGELOMPOKAN CURAH HUJAN BERBASIS

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)

ABSTRAK

Provinsi Sumatera Utara merupakan daerah yang memiliki karakteristik wilayah yang sangat khas, dimana wilayah Sumatera Utara diapit oleh 2 (dua) perairan antara lain: Selat Malaka di sebelah timur dan Samudra Hindia di sebelah barat serta dilalui oleh Pegunungan Bukit Barisan yang membentang dari utara hingga selatan. Kondisi ini sangat berpengaruh terhadap pola dinamika cuaca dan iklim daerah tersebut. Untuk menganalisis karekteristik kondisi cuaca dan iklim, khususnya curah hujan dilakukan pembagian wilayah hujan berdasarkan metode pengelompokan (Clustering). Dari hasil analisis pengelompokan Sumatera Utara di bagi atas 6 (enam) daerah pengelompokan hujan. Berdasarkan analisis, umumnya pewilayahan hujan di Sumatera Utara berpola Equatorial, kecuali daerah pengelompokan hujan 4 yang memiliki pola hujan lokal. Puncak hujan terjadi pada bulan Maret, April dan Mei untuk puncak hujan pertama dan September, Oktober dan Nopember untuk puncak hujan kedua. Curah hujan tertinggi terjadi pada pengelompokan hujan 1 dimana curah hujan tahunannya mencapai 4500 mm, serta curah hujan terendah terjadi pada pengelompokan hujan 2 dengan curah hujan 1900 mm pertahunnya. Hal ini sesuai dengan kondisi geografis Sumatera Utara.

(11)

ANALYSIS OF RAINFALL BASED GROUPING WITH

GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS (GIS)

ABSTRACT

North Sumatra Province are areas that have characteristics that are typical of the region, where North Sumatra region flanked by two (2) waters, among others: the Strait of Malacca in the east and the Indian Ocean to the west and passes through the Bukit Barisan Mountains that stretch from north to south . This condition is very influential on Weather patterns and climate dinamica area. To analyze the characteristics of weather and climate conditions, particularly rainfall rain zoning is based on clustering method (Clustering). From the results of clustering analysis of North Sumatra have 6 (six) rainfall regions. Based on the analysis, general rain areas in North Sumatra Equatorial pattern, except the rain area that has 4 local rainfall patterns. Peak rainfall occurs in March, April and May for the first rain peak and September, October and November for the second rainfall peak. The highest rainfall occurs in 1 in which wilayahan rainfall annual rainfall reaches 4500 mm, and the lowest rainfall occurs in the rainy region 2 with 1900 mm rainfall annually. This is in accordance with the geographical conditions of North Sumatra.

(12)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... ..i

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT………...iv

DAFTAR ISI ...v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN... ix BAB I PENDAHULUAN ...1 1.1. Latar Belakang ...1 1.2. Perumusan Masalah ...3 1.3. Batasan Masalah ...3 1.4. Tujuan Penelitian ...4 1.5. Manfaat Penelitian ...5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...5

2.1. Siklus Hidrologi dan Klasifikasi Iklim ...5

2.2. Proses Pembentukan Hujan ...16

2.2.1. Ukuran Partikel Awan ...16

2.2.2. Pertumbuhan Partiket Awan ...17

2.2.3. Mekanisasi Proses Penggabungan ...17

2.3 . Hujan ...18

2.3.1. Pengertian Hujan...19

2.3.2. Tipe Hujan ...21

2.3.3. Distribusi Hujan...22

2.4. Sifat dan Bentuk Hujan...24

2.5. Pengamatan dan Alat Ukur Curah hujan ...25

2.5.1. Pengamatan Pos Hujan ...25

2.5.2. Alat Pengukur Curah hujan...27

2.5.3. Jenis Pengamatan Standart...28

2.5.3.1.Penakar Hujan Biasa...28

2.5.3.2.Penakar Hujan Otomatis ...31

2.5.4. Instalasi Alat Pengukuran Hujan ...32

2.6. Sistem Informasi Geografis ...33

BAB III METODOLOGI PENELITIAN... ...36

3.1. Pengertian Data ...36

3.1.1 Data Curah Hujan ...36

3.1.2 Lokasi Titik Pengamatan Curah hujan...37

(13)

3.4. Aplikasi Pendukung Penelitaian ...40

3.4.1 Sistem Informasi Geografis dengan Arc View ...40

3.1.5 Pengolah data Statistik dengan Minitab 13...42

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN...43

4.1. Analisis Dendogram ...43

4.2. Hasil Pewilayahan Hujan...44

4.2.1. Pengelompokan Hujan 1...44 4.2.2. Pengelompokan Hujan 2...44 4.2.3. Pengelompokan Hujan 3...44 4.2.4. Pengelompokan Hujan 4...45 4.2.5. Pengelompokan Hujan 5...45 4.2.6. Pengelompokan Hujan 6...45 4.3. Karakteristik Hujan...45

4.3.1. Karakteristik Pengelompokan Hujan 1 ...46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...52

5.1 Kesimpulan ...52

5.2 Saran ...53

(14)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel 2.1 Kriteria Penentuan Tipe Oldeman ...11

Tabel 2.2 Zona Agroklimat Oldeman ...12

Tabel 2.3 Kriteria Pembagian Tipe Iklim Schmidth-Fergusson ...14

Tabel 2.4 Zona Agroklimat Schmidth-Fergusson ...15

Tabel 2.5 Keadaan Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan ...20

Tabel 2.6 Ukuran, Massa dan Kecepatan Jatuh Butiran Hujan ...20

(15)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sirkulasi Hidrologi ...6

Gambar 2.2 Segitiga Oldeman...12

Gambar 2.3 Diagram Segitiga Schmidth-Fergusson ...15

Gambar 2.4 Penakar Hujan Biasa...30

Gambar 2.5 Penakar Hujan Otomatis ...32

Gambar 4.1 Diagram dendogram data curah hujan di Sumatera Utara...43

Gambar 4.2 Grafik Curah hujan Rata-rata Bulanan Pengelompokan Hujan 1...46

(16)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Data Rata-rata Curah Hujan Bulanan Di Sumatera Utara ...56

Lampiran B Peta Lokasi Titik Pengamatan Di Sumatera Utara ...58

Lampiran C Stasiun dan Hasil Pengelompokan Di Sumatera Utara...59

Lampiran D Peta Lokasi Pengelompokan Hujan Di Sumatera Utara ...60

Lampiran E Peta Pengelompokan Hujan Di Sumatera Utara ...61

Lampiran F Peta Pengelompokan Hujan 1 Di Sumatera Utara ...62

Lampiran G Peta Pengelompokan Hujan 2 Di Sumatera Utara ...63

Lampiran H Peta Pengelompokan Hujan 3 Di Sumatera Utara ...64

Lampiran I Peta Pengelompokan Hujan 4 Di Sumatera Utara ...65

Lampiran J Peta Pengelompokan Hujan 5 Di Sumatera Utara ...66