Studi Pengolahan Sinyal Geomagnetik sebagai Precursor Gempa Bumi di Regional Lombok dengan Metode Fraktal - Repository UNRAM

(1)

Studi Pengolahan Sinyal Geomagnetik sebagai Precursor Gempa Bumi di Regional Lombok dengan Metode Fraktal

I Gusti Ayu Kusdiah, Bulkis Kanata, Teti Zubaidah

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mataram Jl. Majapahit 62, Mataram 83125, Lombok – Indonesia

Abstrak

Indonesia merupakan salah satu negara dengan tingkat aktivitas kegempaan yang tinggi. Salah satu wilayah di Indonesia yang memiliki gunung berapi yang masih aktif adalah pulau Lombok, yaitu Gunung Rinjani. Sehingga dilakukan penelitian terhadap sinyal geomagnetik di wilayah Lombok menggunakan observatorium Kupang (KPG), Kakadu (KDU), Guam (GUA) dengan

metode fraktal untuk menentukan anomali yang dapat dijadikan precursor pada kejadian gempa

tahun 2013. Berdasarkan analisa yang dilakukan terlihat anomali precursor gempa bumi dengan

metode fraktal dimana nilai dimensi fraktal (D0) berkisar antara 1.20 ≤ D0 ≤ 2.45, sedangkan

nilai beta (β) berkisar antara 0.11 ≤ β ≤ 2.60. Dimana amplitude dimensi fraktal minimal 1.20 pada observatorium GUA yang berada di Samudra Pasifik. Dan maksimal dimensi fraktal 2.45 pada observatorium KPG yang berada di Kupang. Hal ini dikarenakan jarak observatorium Kupang paling dekat dari pusat gempa sedangkan GUA yang berada di Samudra Pasifik yang terletak jauh dari pusat gempa.

Kata kunci: geomagnetik, gempa bumi, precursor, metode fraktal

1. Pendahuluan

Indonesia merupakan salah satu negara dengan tingkat aktivitas kegempaan yang tinggi. Hal ini disebabkan karena posisi indonesia terletak dipertemuan tiga lempeng tektonik utama di dunia, yakni lempeng Eurasia, lempeng Indo – Australia, dan lempeng Pasifik. Selain itu Indonesia berada pada jalur “ring of fire” dimana Indonesia memiliki jumlah gunung berapi paling banyak di dunia. “ring of fire” atau yang dikenal dengan sebutan Cincin Api Pasifik merupakan daerah yang sering mengalami gempa bumi dan letusan gunung berapi. Di Indonesia tercatat memiliki 130 gunung berapi, 17 diantaranya masih aktif.

Salah satu wilayah di Indonesia yang memiliki gunung berapi yang masih aktif adalah pulau Lombok, yaitu Gunung Rinjani. Gunung Rinjani merupakan gunung kedua tertinggi di Indonesia dengan ketinggian 3.726 m di atas permukaan laut. Menurut Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Bandung menyatakan Gunung Rinjani di Kabupaten Lombok Timur, NTB, masih berstatus waspada.

Total kejadian gempa di Lombok dan sekitarnya dari tahun 1900 sampai 2014 adalah 2081 kejadian (Kinasih dkk, 2014), dengan klasifikai untuk gempa dengan magnitud 4-4.9 terdapat 1709 kejadian, untuk gempa dengan magnitud 5-5.9 terdapat 336 kejadian, untuk gempa dengan magnitud 6-8 terdapat 36 kejadian untuk gempa. Gempa–gempa tersebut merupakan gempa–gempa dangkal (kedalaman <40km) yang berpotensi menimbulkan bencana.

Menurut penelitian yang sudah dilakukan menyatakan bahwa kejadian gempa bumi ditandai dengan munculnya

precursor, yang dapat dilakukan penelitian

untuk memprediksi kejadiannya, sehingga dapat mengurangi kerusakan dan kerugian yang ditimbulkan akibat gempa bumi

(2)

baik berupa harta benda maupun jiwa manusia.

Penelitian mengenai anomali medan elektromagnetik berkaitan denga terjadinya gempa bumi. Untuk mengamati anomali pada variasi medan elektromagnetik dibutuhkan metode pemerosesan sinyal yang dapat memisahkan antara gangguan yang berasal dari dalam bumi akibat adanya aktifias seismic dengan gangguan yang timbul akibat aktifitas geomagnet yang berasal dari magnotosfer (badai magnet) dan dari badai matahari (variasi harian dan musiman).

Telah banyak dilakukan penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan pengolahan sinyal geomagnetik sebagai precursor gempa bumi, yaitu dengan

metode differensiasi, metode moving

average, dan metode polarisasi. Namun

metode yang digunakan dalam penelitian-penelitian tersebut belum menunjukan hasil yang maksimal, sehingga dilakukan penelitian lebih lanjut menggunakan metode alternativ yang berkaitan dengan pengolahan sinyal geomagnetik, yaitu dengan metode fraktal.

Pada penelitian tugas akhir ini penulis melakukan pengolahan sinyal fluktuasi geomagnetik dengan metode fraktal untuk memprediksi aktifitas seismik di regional Pulau Lombok dan sekitarnya.

Tabel 1.Data Gempa Tahun 2010

2. Pengambilan dan Pengolahan data

Data geomagnetik yang digunakan adalah data komponen H, D, Z yang tercatat dalam rentang waktu 6 jam (pukul 00.00-06.00 am).

Observatorium yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah stasiun Kupang (KPG) milik LAPAN (Lembaga Antariksa dan Penerbangan Nasional), serta beberapa observatorium yang telah terintegrasi dalam jaringan INTERMAGNET Kakadu (KDU) di Australia dan Guam (GUA) di Samudra Pasifik.

Tabel 2. Posisi Geografis observatorium KPG,

KDU, dan GUA

Letak geografis observatorium

3. Hasil Metode Fraktal

Proses pengolahan data medan

magnet menggunakan metode

analisis fraktal ini menggunakan

tiga observatorium yang berdekatan

dengan pusat gempa. Metode

analisis fraktal memanfaatkan data

medan magnet komponen H, D, dan

Z, dimana dalam penentuan anomali

emisi sinyal ULF dilakukan dengan

menghitung dimensi fraktal dari

deret waktu ULF. Proses analisis

fraktal

dilakukan dengan cara

mengubah nilai medan magnet dari

domain waktu ke domain frekuensi

dari ketiga observatorium. Setelah

Nama

Observatorium Negara

Geografis

latitude Longitude

Kupang (KPG) Indonesia 10.17 o_LS _123.59 o_BT

(3)

didapatkan nilai magnitude respon

frekuensi medan magnet untuk

masing-masing komponen ketiga

observatorium, kemudian

menghitung nilai power spectral

density dengan menggunakan

persamaan

𝑆𝐻(𝑓) =⌈𝐵𝐻 (𝑓)⌉2

∆𝑓

Keterangan :

𝑆𝐻(𝑓) = nilai power spectral density

komponen H

𝐵𝐻(𝑓) = nilai maksimum dari sinyal ULF

komponen H

∆𝑓

= selisih nilai frekuensi atas dengan

frekuensi bawah

Kemudian nilai beta (

β

) didapatkan dari

gradient log PSD (Power Spectral

Density) terhadap log frekuensi. Setelah

itu dimensi fraktal dapat dihitung dari

persamaan

𝐷0= (5− 𝛽)/2

3.1 Dimensi Fraktal Komponen H a. Gempa Merusak (Gempa kode B)

Gempa Kode B terjadi pada DOY 174 yang terjadi pada tanggal 22 Juni 2013, jam 05:42:37 waktu lokal, jarak gempa kode B dari observatorium KPG 860 km, dari observatorium KDU 1855 km, dari observatorium GUA 3945 km, dengan magnitude 5.1 SR, dan kedalaman 16 km. Pada Gambar 4.9 (a) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukan adanya anomali medan magnet pada DOY 161 dengan nilai sigma Kp 18, pada grafik menunjukkan 12 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 2.17 untuk observatorium KPG, 2.12 untuk observatorium KDU, dan 1.20 untuk observatorium GUA.

b.

Gempa Kecil (Gempa kode A, C,

D, dan E)

Gempa Kode A terjadi pada DOY 94 yang terjadi pada tanggal 4 April 2013, jam 00:33:08 waktu lokal, jarak gempa kode A dari observatorium KPG 789 km, dari observatorium KDU 1791 km, dari observatorium GUA 3907 km, dengan

magnitude 3.5 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (a) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal tidak dapat terlihat adanya anomali medan magnet yang dapat dijadikan precursor gempa.

Gempa dengan kode C terjadi pada DOY 182 yang terjadi pada tanggal 1 Juli 2013, jam 03:38:32 waktu lokal, jarak gempa kode C dari observatorium KPG 864 km, dari observatorium KDU 1859 km, dari observatorium GUA 3941 km, dengan magnitude 3.2 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (a) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal tidak dapat terlihat adanya anomali medan magnet yang dapat dijadikan precursor gempa.

Gempa dengan kode D terjadi pada DOY 267 yang terjadi pada tanggal 24 September 2013, jam 01:33:41 waktu lokal, jarak gempa kode D dari observatorium KPG 868 km, dari observatorium KDU 1866 km, dari observatorium GUA 3998 km, dengan magnitude 3.1 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (a) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 236 dengan nilai sigma Kp 14, pada grafik menunjukkan 31 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 1.91 untuk observatorium KPG, 1.67 untuk observatorium KDU, dan 1.38 untuk observatorium GUA.

(4)

c.

Anomali

non

Prekursor Gempa

Anomali dapat terjadi bukan hanya

sebagai prekursor gempa, namun dapat

juga disebabkan oleh badai matahari.

Seperti yang terjadi pada DOY 76, 248,

dan 342 yang nilai sigma Kp >20.

3.2 Dimensi Fraktal Komponen D a. Gempa Merusak (Gempa kode B)

Gempa Kode B terjadi pada DOY 174 yang terjadi pada tanggal 22 Juni 2013, jam 05:42:37 waktu lokal, jarak gempa kode B dari observatorium KPG 860 km, dari observatorium KDU 1855 km, dari observatorium GUA 3945 km, dengan magnitude 5.1 SR, dan kedalaman 16 km. Pada Gambar 4.9 (b) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukan adanya anomali medan magnet pada DOY 130 dengan nilai sigma Kp 7, pada grafik menunjukkan 43 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 1.95 untuk observatorium KPG, 1.49 untuk observatorium KDU, dan 1.59 untuk observatorium GUA.

b. Gempa Kecil (Gempa kode A, C, D, dan E)

Gempa Kode A terjadi pada DOY 94 yang terjadi pada tanggal 4 April 2013, jam 00:33:08 waktu lokal, jarak gempa kode A dari observatorium KPG 789 km, dari observatorium KDU 1791 km, dari observatorium GUA 3907 km, dengan magnitude 3.5 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (b) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 63 dengan nilai sigma Kp 8.7, pada grafik menunjukkan 31 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal tidak ada data untuk observatorium KPG, 1.88 untuk observatorium KDU, dan 1.48 untuk observatorium GUA.

Gempa dengan kode C terjadi pada DOY 182 yang terjadi pada tanggal 1 Juli 2013, jam 03:38:32 waktu lokal, jarak gempa kode C dari observatorium KPG 864 km, dari observatorium KDU 1859 km, dari observatorium GUA 3941 km, dengan magnitude 3.2 SR, dan kedalaman 10 km.

Pada Gambar 4.9 (b) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal tidak dapat terlihat adanya anomali medan magnet yang dapat dijadikan precursor gempa.

Gempa dengan kode D terjadi pada DOY 267 yang terjadi pada tanggal 24 September 2013, jam 01:33:41 waktu lokal, jarak gempa kode D dari observatorium KPG 868 km, dari observatorium KDU 1866 km, dari observatorium GUA 3998 km,dengan magnitude 3.1 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (b) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 221 dengan nilai sigma Kp 13, pada grafik menunjukkan 46 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 1.90 untuk observatorium KPG, 1.63 untuk observatorium KDU, dan 1.58 untuk observatorium GUA.

Gempa dengan kode E terjadi pada DOY 349 yang terjadi pada tanggal 15 Desember 2013, jam 02:19:37 waktu lokal, jarak gempa kode E dari observatorium KPG 861 km, dari observatorium KDU 1858 km, dari observatorium GUA 3949 km, dengan magnitude 3.9 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (b) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 344 dengan nilai sigma Kp 7.3, pada grafik menunjukkan 5 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 2.45 untuk observatorium KPG, 1.53 untuk observatorium KDU, dan 1.43 untuk observatorium GUA.

c. Anomali non Prekursor Gempa

Anomali dapat terjadi bukan hanya sebagai prekursor gempa, namun dapat juga disebabkan oleh badai matahari. Seperti yang terjadi pada DOY 342 yang nilai sigma Kp >20.

3.3Dimensi Fraktal Komponen Z

a. Gempa Merusak (Gempa kode B)

(5)

observatorium KDU 1855 km, dari observatorium GUA 3945 km, dengan magnitude 5.1 SR, dan kedalaman 16 km. Pada Gambar 4.9 (c) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukan adanya anomali medan magnet pada DOY 142 dengan nilai sigma Kp 18.7, pada grafik menunjukkan 32 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 1.92 untuk observatorium KPG, 1.74 untuk observatorium KDU, dan 2.06 untuk observatorium GUA.

Gempa Kode A terjadi pada DOY 94 yang terjadi pada tanggal 4 April 2013, jam 00:33:08 waktu lokal, jarak gempa kode A dari observatorium KPG 789 km, dari observatorium KDU 1791 km, dari observatorium GUA 3907 km, dengan magnitude 3.5 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (c) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 77 dengan nilai sigma Kp 14, pada grafik menunjukkan 17 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 1.70 untuk observatorium KPG, 2.02 untuk observatorium KDU, dan 1.55 untuk observatorium GUA.

Gempa dengan kode C terjadi pada DOY 182 yang terjadi pada tanggal 1 Juli 2013, jam 03:38:32 waktu lokal, jarak gempa kode C dari observatorium KPG 864 km, dari observatorium KDU 1859 km, dari observatorium GUA 3941 km, dengan magnitude 3.2 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (c) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal tidak dapat terlihat adanya anomali medan magnet yang dapat dijadikan precursor gempa.

Gempa dengan kode D terjadi pada DOY 267 yang terjadi pada tanggal 24 September 2013, jam 01:33:41 waktu lokal, jarak gempa kode D dari observatorium KPG 868 km, dari observatorium KDU 1866 km, dari observatorium GUA 3998 km, dengan magnitude 3.1 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (c) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 242 dengan nilai sigma Kp 13, pada grafik menunjukkan 25 hari

sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal tidak ada data untuk observatorium KPG, 2.33 untuk observatorium KDU, dan 1.50 untuk observatorium GUA.

Gempa dengan kode E terjadi pada DOY 349 yang terjadi pada tanggal 15 Desember 2013, jam 02:19:37 waktu lokal, jarak gempa kode E dari observatorium KPG 861 km, dari observatorium KDU 1858 km, dari observatorium GUA 3949 km, dengan magnitude 3.9 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.9 (c) yang merupakan hasil pengolahan dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 344 dengan nilai sigma Kp 7.3, pada grafik menunjukkan 5 hari sebelum terjadinya gempa yakni dengan nilai dimensi fraktal 2.01 untuk observatorium KPG, 1.38 untuk observatorium KDU, dan 1.61 untuk observatorium GUA.

Anomali dapat terjadi bukan hanya sebagai prekursor gempa, namun dapat juga disebabkan oleh badai matahari. Seperti yang terjadi pada DOY 152, 153, 158, 179, dan 342 yang nilai sigma Kp >20.

3.4 Nilai Beta (

β

) Komponen H

a. Gempa Merusak (Gempa Kode B)

Gempa Kode B terjadi pada DOY 174 yang terjadi pada tanggal 22 Juni 2013, jam 05:42:37 waktu lokal, jarak gempa kode B dari observatorium KPG 860 km, dari observatorium KDU 1855 km, dari observatorium GUA 3945 km, dengan magnitude 5.1 SR, dan kedalaman 16 km. Pada Gambar 4.10 (a) yang merupakan

hasil pengolahan nilai β dengan metode

fraktal dapat menunjukan adanya anomali medan magnet pada DOY 161 dengan nilai sigma Kp 18, pada grafik menunjukkan 18 hari sebelum terjadinya gempa yakni

dengan nilai β 0.67 untuk observatorium

KPG, 0.77 untuk observatorium KDU, dan 2.60 untuk observatorium GUA.

(6)

observatorium KDU 1791 km, dari observatorium GUA 3907 km, dengan magnitude 3.5 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (a) yang merupakan

fraktal tidak dapat terlihat adanya anomali medan magnet yang dapat dijadikan precursor gempa.

Gempa dengan kode C terjadi pada DOY 182 yang terjadi pada tanggal 1 Juli 2013, jam 03:38:32 waktu lokal, jarak gempa kode C dari observatorium KPG 864 km, dari observatorium KDU 1859 km, dari observatorium GUA 3941 km, dengan magnitude 3.2 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (a) yang merupakan

Gempa dengan kode D terjadi pada DOY 267 yang terjadi pada tanggal 24 September 2013, jam 01:33:41 waktu lokal, jarak gempa kode D dari observatorium KPG 868 km, dari observatorium KDU 1866 km, dari observatorium GUA 3998 km, dengan magnitude 3.1 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (a)

yang merupakan hasil pengolahan nilai β

dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 236 dengan nilai sigma Kp 14, pada grafik menunjukkan 31 hari sebelum terjadinya

gempa yakni dengan nilai β 1.19 untuk

observatorium KPG, 1.65 untuk observatorium KDU, dan 2.24 untuk observatorium GUA.

Gempa dengan kode E terjadi pada DOY 349 yang terjadi pada tanggal 15 Desember 2013, jam 02:19:37 waktu lokal, jarak gempa kode E dari observatorium KPG 861 km, dari observatorium KDU 1858 km, dari observatorium GUA 3949 km, dengan magnitude 3.9 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (a)

dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 347 dengan nilai sigma Kp 6, pada grafik menunjukkan 2 hari sebelum terjadinya gempa yakni

dengan nilai β 1.20 untuk observatorium

KPG, 1.35 untuk observatorium KDU, dan 1.19 untuk observatorium GUA.

Anomali dapat terjadi bukan hanya sebagai prekursor gempa, namun dapat juga disebabkan oleh badai matahari. Seperti yang terjadi pada DOY 76, 179, 248, dan 342 yang nilai sigma Kp >20.

3.5 Nilai Beta (β) Komponen D

Gempa Kode B terjadi pada DOY 174 yang terjadi pada tanggal 22 Juni 2013, jam 05:42:37 waktu lokal, jarak gempa kode B dari observatorium KPG 860 km, dari observatorium KDU 1855 km, dari observatorium GUA 3945 km, dengan magnitude 5.1 SR, dan kedalaman 16 km. Pada Gambar 4.10 (b) yang merupakan

fraktal dapat menunjukan adanya anomali medan magnet pada DOY 130, pada grafik menunjukkan 44 hari sebelum terjadinya

Gempa Kode A terjadi pada DOY 94 yang terjadi pada tanggal 4 April 2013, jam 00:33:08 waktu lokal, jarak gempa kode A dari observatorium KPG 789 km, dari observatorium KDU 1791 km, dari observatorium GUA 3907 km, dengan magnitude 3.5 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (b) yang merupakan

Gempa dengan kode C terjadi pada DOY 182 yang terjadi pada tanggal 1 Juli 2013, jam 03:38:32 waktu lokal, jarak gempa kode C dari observatorium KPG 864 km, dari observatorium KDU 1859 km, dari observatorium GUA 3941 km, dengan magnitude 3.2 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (b) yang merupakan

(7)

Gempa dengan kode D terjadi pada DOY 267 yang terjadi pada tanggal 24 September 2013, jam 01:33:41 waktu lokal, jarak gempa kode D dari observatorium KPG 868 km, dari observatorium KDU 1866 km, dari observatorium GUA 3998 km, dengan magnitude 3.1 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (b)

dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 221 dengan nilai sigma Kp 13, pada grafik menunjukkan 46 hari sebelum terjadinya

Gempa dengan kode E terjadi pada DOY 349 yang terjadi pada tanggal 15 Desember 2013, jam 02:19:37 waktu lokal, jarak gempa kode E dari observatorium KPG 861 km, dari observatorium KDU 1858 km, dari observatorium GUA 3949 km, dengan magnitude 3.9 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (b)

dengan metode fraktal dapat menunjukkan adanya anomali pada DOY 344 dengan nilai sigma Kp 7.3, pada grafik menunjukkan 5 hari sebelum terjadinya

Anomali dapat terjadi bukan hanya sebagai prekursor gempa, namun dapat juga disebabkan oleh badai matahari. Seperti yang terjadi pada DOY 342 yang nilai sigma Kp >20.

3.6 Nilai Beta (β) Komponen Z

Gempa Kode B terjadi pada DOY 174 yang terjadi pada tanggal 22 Juni 2013, jam 05:42:37 waktu lokal, jarak gempa kode B dari observatorium KPG 860 km, dari observatorium KDU 1855 km, dari observatorium GUA 3945 km, dengan magnitude 5.1 SR, dan kedalaman 16 km. Pada Gambar 4.10 (c) yang merupakan

fraktal dapat menunjukan adanya anomali

medan magnet pada DOY 142 dengan nilai sigma Kp 18.7, pada grafik menunjukkan 44 hari sebelum terjadinya gempa yakni

dengan nilai β 1.16 untuk observatorium KPG, 1.53 untuk observatorium KDU, dan 0.89 untuk observatorium GUA.

Gempa Kode A terjadi pada DOY 94 yang terjadi pada tanggal 4 April 2013, jam 00:33:08 waktu lokal, jarak gempa kode A dari observatorium KPG 789 km, dari observatorium KDU 1791 km, dari observatorium GUA 3907 km, dengan magnitude 3.5 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (c) yang merupakan

Gempa dengan kode C terjadi pada DOY 182 yang terjadi pada tanggal 1 Juli 2013, jam 03:38:32 waktu lokal, jarak gempa kode C dari observatorium KPG 864 km, dari observatorium KDU 1859 km, dari observatorium GUA 3941 km, dengan magnitude 3.2 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (c) yang merupakan

Gempa dengan kode D terjadi pada DOY 267 yang terjadi pada tanggal 24 September 2013, jam 01:33:41 waktu lokal, jarak gempa kode D dari observatorium KPG 868 km, dari observatorium KDU 1866 km, dari observatorium GUA 3998 km, dengan magnitude 3.1 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (c)

(8)

KPG 861 km, dari observatorium KDU 1858 km, dari observatorium GUA 3949 km, dengan magnitude 3.9 SR, dan kedalaman 10 km. Pada Gambar 4.10 (c)

Anomali dapat terjadi bukan hanya sebagai prekursor gempa, namun dapat juga disebabkan oleh badai matahari. Seperti yang terjadi pada DOY 152, 153, 158, 173, 179, dan 342 yang nilai sigma Kp >20.

Berdasarkan analisa di atas, anomali precursor gempa bumi dengan metode

fraktal dimana nilai dimensi fraktal (D0)

berkisar antara 1.20 ≤ D0 ≤ 2.45, sedangkan

nilai beta (β) berkisar antara 0.11 ≤ β ≤

2.60.

Gambar 4.9 Dimensi Fraktal Komponen H (a)

Gambar 4.9 Dimensi Fraktal Komponen D (b)

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

KPG

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

K

DU

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

G

UA

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

10 20 30 40 50

Day of year(DOY) 1 Maret-31 des 2013

S

igm

a K

p

A B C D E

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

KPG

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

K

DU

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

G

UA

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

10 20 30 40 50

S

igm

a K

p

(9)

Gambar 4.9 Dimensi Fraktal Komponen Z (c)

Gambar 4.10 Beta Komponen H (a)

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

KPG

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

K

DU

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.5

G

UA

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

10 20 30 40 50

S

igm

a K

p

A B C D E

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.51 1.52 2.53 3.5

KPG

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.51 1.52 2.53 3.5

K

DU

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.51 1.52 2.53 3.5

G

UA

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

10 20 30 40 50

S

igm

a K

p

B C D E

(10)

Gambar 4.10 Beta Komponen D (b)

Gambar 4.10 Beta Komponen Z (c)

4. Tingkat Keberhasil Metode

Menurut jiyo (2009), persentase

keberhasilan yang dapat dikategorikan

sebagai kejadian yang dapat diprediksi

adalah 50%-90%. Pada Tabel 4.4 akan

ditampilkan persentase kebehasilan

pengolahan data 6 jam (00:00-06:00

LT) dengan mengunakan metode

analisis fraktal.

Persentase keberhasilan :

• Gempa merusak

6

6× 100 = 100%

• Gempa Kecil

14

24× 100 = 58.3%

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.51 1.5 2 2.53

K

DU

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.51 1.5 2 2.53

G

UA

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

10 20 30 40 50

S

igm

a K

p

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.51 1.5 2 2.5 3

KPG

A B C D E

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.53

KPG

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.5 2 2.53

K

DU

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

0.5 1 1.52 2.5 3

G

UA

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 349 360365 0

10 20 30 40 50

S

igm

a K

p

(11)

Tabel 4

Persentase keberhasilan metode analisis fraktal

Jenis Gempa

Jumlah Kejadian

Precursor yang terlihat

Jumlah

Jumlah Precursor

yang terlihat

Persentase keberhasila

n (%)

Dimensi Fraktal Beta

H D Z H D Z

Gempa

Merusak 1 1 1 1 1 1 1 6 6 100

Gempa

Kecil 4 2 3 3 2 2 2 24 14 58.3

5.

Kesimpulan

a. Dari hasil perhitungan persentase

keberhasilan metode, pengolahan sinyal geomagnetik sebagai precursor gempa bumi dengan metode fraktal dapat dikatakan berhasil, dilihat dari persentase keberhasilan metode.

b. Persentase keberhasilan metode fraktal

terhadap data kejadian gempa pada Tahun 2013 untuk dimensi fraktal dan nilai beta jenis gempa merusak didapatkan persentase keberhasilan metode sebesar 100 %. Sedangkan untuk jenis gempa kecil dari persentase keberhasilan metode sebesar 58.3 %.

c. Pengolahan sinyal geomagnetik dengan

metode fraktal yang dilakukan pada tahun 2013, dimana amplitude dimensi fraktal minimal 1.20 pada observatorium GUA yang berada di Samudra Pasifik. Dan maksimal dimensi fraktal 2.45 pada observatorium KPG yang berada di Kupang. Hal ini dikarenakan jarak observatorium Kupang paling dekat dari pusat gempa sedangkan GUA yang berada di Samudra Pasifik yang terletak jauh dari pusat gempa.

d. Dalam pengolahan sinyal geomagnetik

dengan metode fraktal terdapat nilai dimensi fraktal yang tinggi namun tidak dapat di jadikan precursor untuk kejadian gempa bumi di regional Lombok. Hal ini dikarenakan meningkatnya dimensi fraktal hanya pada observatorium GUA saja, yang kemungkinan berkaitan dengan kejadian gempa yang berada di wilayah Samudra Pasifik.

Daftar Pustaka

[1] Jiyo. 2009. Kajian Hasil Uji Frekensi HF Pada Sirkit Komunikasi Radio di

Lingkungan KOHANUDNAS. Berita

Dirgantara Vol. 10, No. 4.LAPAN.

[2]

Kanata, B., Zubaidah, T., Irmawati, B.,

Ramadhani, C., 2013, Pengolahan Sinyal

Geomagnetik Sebagai Prekursor Gempa

Bumi di Regional Jepang. Konferensi

Nasional Sistem Informasi (2013) ISBN : 978-602-17488-0-0.

[3]Kinasih, I.P., Wiriasto, G.W., Kanata, B., Zubaidah, T. 2014. Lesser Sunda Island Earthquake Inter-Occurrence Times Distribution Modeling. International Journal of Technology, Vol. 3: 242-250.

[4] Smirnova, N.A., Yakovitskaya, I.V., Russia., Hayakawa, M., Itoh, T, 2005, Fractal Characteristics Of The Natural ULF Emissions In Relation To Geomagnetic

Activity. IEEE. ISBN : 0-7803-9374-0.

[5] Saroso, S, 2008, Analisis fraktal emisi sinyal ULF dan kaitannya dengan gempa bumi. Proceeding Semnas Matematika dan Pendidikan Matematika.

[6]Maspupu, J, 2009, Penentuan Hubungan

Eksponen Spektral dan Dimensi Fraktal

Sinyal ULF Geomagnet. Proceeding

Seminar Nasional Matematika dan Pendidikan Matematika Jurusan Pendidikan Matematika FMIPA UNY. ISBN : 978‐979‐16353‐3‐2

[7] Zubaidah, T., Kanata, B., Ramadhani, C., Irmawati, B, 2013, Comprehensive Geomagnetic Signal Processings for Sucessful Earthquake Prediction.

Proceeding of the 13th Quality in Reseacrh

(12)