Metode Geolistrik Resistivitas

(1)

Metode Geolistrik

Eksplorasi Geofisika (FI474)

(2)

Pendahuluan

• Geolistrik ialah salah satu metode

dalam geofisika yang mempelajari

sifat aliran listrik di dalam bumi.

• Pendeteksian di atas permukaan

meliputi pengukuran arus, dan

elektromagnetik yang terjadi baik

secara alamiah maupun akibat

(3)

Pendahuluan

Metode geolistrik yang terkenal

antara lain :



metode potensial diri (SP),



resistivitas (tahanan jenis),



IP (induced polarization),



magnetotellurik, dan

(4)

Pendahuluan

Metode geolistrik yang terkenal

antara lain :



resistivitas (tahanan jenis),



metode potensial diri (SP),



IP (induced polarization),



magnetotellurik,

dan

(5)

Geolistrik Resistivitas

(Tahanan Jenis)

Prinsip :

• Material bumi yang heterogen memiliki

sifat dan respons yang berbeda-beda

terhadap arus listrik yang dialirkan ke

dalamnya

• resistivitas (ρ) sebagai parameter/besaran

fisika

(6)

Applications:

1. Water table depth

2. Groundwater quality

3. Brine plumes

4. Seawater intrusion

5. Well siting

6. Aquifer exploration

7. General stratigraphic mapping

8. Mining

(7)

Adv & dis Adv

Advantages:

1. Less costly than drilling.

2. Non disturbing.

Disadvantages:

1. Cultural problems cause interference, e.g.,

power lines, pipelines,buried casings,

fences .

2. Resolution.

3. Data acquisition can be slow compared to

other geophysical methods, although that

difference is disappearing with the very

latest techniques.

(8)

• V, R, I ( Apa hubungannya ?)

• Apakah R bisa mengkarakterisasi sifat

kelistrikan suatu material ?

(9)

Resisistivitas (



)

A

l

R



A

l

R





(10)

Resistivitas

Material

ρ = ρ

_o

[1 + α(T-T

_o

)]

Material

Resistivity (Ohm.meter)

Air

~ °

Pyrite

2.9 x 10^-5 - 1.5

Galena

3 x 10^-5 - 3 x 10^2

Sphalerite

1.5 - 1 x 10^7

Quartz

4 x 10^10 - 2 x 10^14

Calcite

2 x 10^12

Rock Salt

30 - 1 x 10^13

Mica

9 x 10^12 - 1 x 10^14

Ground Water

0.5 - 300

Sea Water

0.2 Diabase

20 - 5 x 10^7

Limestones

50 - 1 x 10^7

Sandstones

1 - 6.4 x 10^8

Shales

20 - 2 x 10^3

Gabbro

1 x 10^3 - 1 x 10^6

Basalt

10 - 1.3 x 10^7

Dolomite

3.5 x 10^2 - 5 x 10^

(11)

Resistivitas Batuan

• Arus listrik pada batuan didominasi oleh

ion atau elektrolit pada pori-pori batuan

• Resistivitas/konduktivitas elektrolit juga

dipengaruhi oleh salinitas dan

temperaturnya. (Setuju tidak ?) Tugas

baca !

• Resistivitas batuan (terutama batuan

sedimen) dipengaruhi oleh porositas

batuan.

(12)

Resistivitas Batuan

• Asal usul batuan

• Umur batuan

• Tekstur batuan

• Proses geologi

• Jenis batuan

(13)

Jika suatu medium dialiri arus listrik

searah (I), akan timbul medan listrik (E)

A





V

E

J

A

d

J

I















J



(14)

Jika tidak ada muatan (source), maka

berlaku persamaan Laplace :

• Dalam koordinat bola:

• Untuk medium homogen isotropis :

0

2 



V

0 sin

1 sin

sin

1

2 2 2 2 2 2











































V

r

V

r

V

r

0

2

2 







r

V

r

V

(15)

Current Flow in a Homogeneous and

Isotropic Medium

shell 2

dr

dV iR

i

A

2 r



 



Point Current Source:

 

D D r r 2 r D

r

2 i

r

1

2 i

r

1

2 i

r

dr

2 i

dV

V

D D D













































  



Voltage decreases as the inverse of the

distance from the current source.

Shape of constant voltages are hemispheres

for a single point source

(16)

• Why run an electrode to infinity when we can use it

nearby?

source

_sink

P

source source

r

2 i

V







r

_source sink k sin

r

2 i

V







r

_sink

Total voltage at P:

(superposition)

























ink s source k sin source p

r

1 r

1

2 i

V

(17)

Dapat dituliskan bahwa :





















































































2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2 )

(

R

r

I

R

I

r

I

V

R

I

V

r

I

V

r

C

r

V

D C D C





















(18)

Sehingga dapat dituliskan :



















2

1

2

1

2 R

R

r

I

V

a





(19)

Secara umum dapat dinyatakan :

dengan

K disebut sebagai faktor geometri

I

V

K

a























2

1

2

1

2 R

R

r

K



(20)

Arus dan Potensial pada medium

tak homogen

• Konsep resistivitas semu (apparent resistivity) :

Resistivitas medium homogen ekivalen.

Jika medium tak homogen digantikan oleh

medium homogen yang resistivitasnya



_a

maka

hasil pengukuran arus I dan potensial V akan

tetap

• Resistivitas semu tidak mencerminkan hasil

pengukuran, tapi variasi resistivitas semu hasil

pengukuran mengandung informasi mengenai

(21)

Distribusi Arus Medium

• Bergantung konfigurasi

spasi elektroda

• Jika spasi elektroda lebih

kecil dari tebal lapisan (z)

pertama, maka



_a

=



₁

• Jika



₁

<



₂

dan spasi

elektroda >>> z, maka

arus terkonsentrasi di

dekat permukaan

• Jika



₁

>



₂

dan spasi

elektroda >>> z, maka

arus cenderung menyebar

dan menyebabkan rapat

arus dan potensial kecil,

sehingga menghasilkan



_a

yang kecil dan mendekati

(22)

Kedalaman Penetrasi vs Spasi

Elektroda

(23)

(24)

(25)

Peralatan

• Current Source (DC)

• Ammeter, a few milliamps to about 0.5 amps.

• Voltmeter, with a very high impedance, above

500,000 Ohms.

• Electrodes, porous pot electrodes or metal

• Cables, These cables are typically nothing more

than insulated wires with stranded, copper-cored

conductors, given the high resistivity of the

(26)

Spesifikasi Resistivitymeter

NANIURA NRD 22 S

" Pemancar (Transmitter)

Catu daya (power supply) : 12/24 Volt, minimal 6 AH

Daya (power output) : 200 watt untuk catu daya 12 volt &

300 watt untuk catu daya 24 volt

(otomatis)

Tegangan keluar (output voltage) : 350 volt maksimal unt

uk

catu daya

12 volt dan 400 volt untuk catu daya

24 volt

Arus keluar (Output Curent) : 200 mA

Ketelitian arus : 1 mA

System pembacaan : Digital 9 volt

Fasilitas : Current loop indikator

" Penerima (Receiver)

Impedansi masukan (Input impedence) : 10 M-ohm

Batas ukur pembacaan (Range) : 0,1 mVolt - 500 Volt

Accurancy : 0,1 mVolt

Konpensator : Kasar : 10 x putar

Halus : 1 x putar

System pembacaan : Digital (Auto range)

Catu daya digital meter : 3 volt (2 buah baterry kering ukuran AA)

Fasilitas : HOLD / save memory

(27)

Kelengkapan lain

Terdiri dari:

1. Satu unit pemancar dan penerima

2. Kabel arus 2 gulungan @ 500 meter

3. Kabel potensial 2x 100 meter

4. Elektroda potensial (tembaga) 2 buah

5. Elektroda arus (steinless) 2 buah

6. Software (IP2Win & Res2Dinv)

7. Aki 12 Volt, 6,5 AH 2 buah atau 12 Volt, 12 A ( salah

satu tergantung stock)

8. Pengisi aki (charger) 1 buah

9. Kabel-kabel penghubung

(28)

Elektroda Potensial

_{Elektroda Arus}

Power/Accu

Tombol Kompensator tegangan

Tombol Pembacaan

Indikator Power

Sekering 15 A

Indikator

Konektivitas

Elektroda

Arus Luaran

ON/OFF

Display

Beda Potensial

Display

Arus

(29)

Sumber Noise

• Electrode Polarization

• Presence of Nearby Conductors

• Low Resistivity at the Near Surface

• Near-Electrode Geology and Topography

• Current Induction in Measurement Cables

(30)

Field Considerations for DC Resistivity

• Good electrode contact with the earth

– Wet electrode location

– Add NaCl solution or bentonite.

• Surveys should be conducted along a straight

line whenever possible

• Try to stay away from

cultural features whenever

possible (power lines, pipes,

grounded metal fences,

(31)

Sources of Noise in Data

• Instrument noise

• Cultural Features

• Telluric Currents – naturally occurring earth

currents.

– Self potentials – generally caused by either

geochemical reactions or greater than normal

subsurface fluid flow.

– Magnetotelluric Currents – Electromagnetically

induced by naturally occurring or man-made

magnetic fields.

(32)

Sources of Noise in Data

• Geologic Noise

• Near surface variations: can dominates response thus masking

signature of deeper targets

.

(33)

Sources of Noise in Data

• Geologic Noise

• Topography: Currents will be focused under valleys, and

dispersed under hills, thus causing perturbations in

(34)

Sources of Noise in Data

• Small heterogeneities produce cusps

• Long linear features (rivers, wires) may produce

current leakage.

(35)

Generalized Profile Interpretation

• Looking for changes in apparent resistivity that will

enhance your understanding of what you already know

about the geology.

(36)

Qualitative 2D Profile Interpretation

• Sometimes pseudo-sections can be interpreted

qualitatively directly if

• Good data quality

• Simplified geology

(37)

Konfigurasi Elektroda Geolistrik

Potensial di P

₁

adalah akibat dari C

₁

dengan arus +I dan C

₂

dengan arus –I, demikian juga di P

_2.

Sehingga beda potensial antara P

₁

dan P

₂

adalah

A

V

C

₁

_C

2

P

₁

P

₂

r

₁

r

₂

R

₁

R

₂

I



















2 1 2 1

1

2 R

R

r

K



(38)

Resistivitas medium homogen

























2

1

2

1

2

1

2 C

P

C

P

C

P

C

P

I

V





Maka, resistivitas pada medium homogen

(



) adalah

I

V

P

C

P

C

P

C

P

C























1

2

1

2

1

2 



Bila medium tak homogen, maka resistivitas yang

diperoleh adalah resistivitas semu (



_a

)

I

V

K

a







_K

_?

(39)

1

2 1 1

1 2

2 2

K

C P

P C

C P

P C







_

_{ }

_





_

_



_{ }



_

_



 







(40)

(41)

Teknik Akuisisi Data

• Sounding (1D)

• Mapping/profiling (1D)

• Imaging (2D/3D)

(42)

Sounding

C1 P1 P2 _C2 a    n=1 n=2 n=3

(43)

Mapping

C1 P1 P2 C2

a

(44)

Imaging

• Teknik ini merupakan gabungan antar

mapping dengan sounding

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

Tutorial

Pengolahan Data

(51)

(52)

Resistivitas 1D

-Pre-survei

-Survei

(53)

Pre – Survei

(54)

Pre – Survei

(55)

Pre – Survei

(56)

Survei

panjang ½ bentangan elektroda arus panjang ½ bentangan

elektroda tegangan Nilai self potential _{Nilai tegangan terukur} Nilai arus terukur

1/3*(I1+I2+I3) 1/3*(V1+V2+V3)

(57)

Survei

(58)

Pengolahan Data

(59)

Pengolahan Data

Langkah-langkah pengunaan program IPI2win:

1) Install program IPI2Win (SetUp_lt.exe)

(60)

(61)

Pengolahan Data

2) Pada desktop lalu masuk ke menu start lalu

program lalu pilih IPI2win(lite)

(62)

Pengolahan Data

(63)

Pengolahan Data

(64)

Pengolahan Data

5) Copy-pastekan dari worksheet excel ke dalam

tabel seperti di bawah

AB/2 Ingat! MN bukan MN/2 V I Tampil secara otomatis apabila keempat parameter

(65)

Pengolahan Data

(66)

Pengolahan Data

7) Setelah itu akan muncul kotak seperti di bawah

ini kemudian berilah nama pada kotak yang

(67)

Pengolahan Data

8) Setalah muncul seperti gambar di bawah ini

maka pilihlah MN yang sesuai dan kemudan

tekan tombol ok

(68)

Pengolahan Data

9) Adapun tampilan yang akan dihasilkan seperti

gambar di bawah ini

data lapangan

data model

Error yang dihasilkan antara data model dengan data lapangan

(69)

Pengolahan Data

10) Untuk meminimumkan error maka tekan

tombol yang diberi tanda lingkaran seperti

yang ditunjukan oleh gambar di bawah ini

(70)

Pengolahan Data

11) Ini adalah tampilan model resistivitas

mendekati dengan data yang dihasilkan dari

data lapangan dimana dicirikan dengan error

yang kecil

(71)

Pengolahan Data

Catatan tambahan (apabila mau di

copy-paste-kan maka dapat dilakucopy-paste-kan dengan mengunacopy-paste-kan

(72)

Pengolahan Data

12) Apabila pekerjaan ini mau disimpan maka

masuk ke file dan pilih save as lalu beri

nama file kemudian tekan save

(73)

Hasil Akhir

RESULTS OF DATA PROCESSING

No Thickness (m) Depth (m) Resistivity (ohm.m) 1 2.4 2.4 52.3 ohm.m 2 3.27 5.67 853 ohm.m 3 14.33 20 3.45 ohm.m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D e p th (m )

52.3 ohm.m 853 ohm.m 3.45 ohm.m

Daerah terintrusi oleh air laut

(74)

Contoh Data Aplikasi 1D Resistivity

1)

Penentuan daerah intrusi air laut di

(75)

Contoh Data Aplikasi 1D Resistivity

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D e p th ( m ) 95.9 ohm.m 11.7 ohm.m 2.42 ohm.m 5519 ohm.m Daerah terintrusi oleh air laut

(76)

Contoh Data Aplikasi 1D Resistivity

(77)

Contoh Data Aplikasi 1D Resistivity

0 25 50 75 100 D e p th ( m ) 9.08 ohm.m 347 ohm.m 16 ohm.m 5.78 ohm.m Daerah potensi sebagai water-tabel

(78)

(79)

• Seperti hal-nya pengukuran 1D, pada

pengukuran 2D juga digunakan beberapa

konfigurasi, antara lain:

1. Konfigurasi Wenner

2. Konfigurasi Wenner-Schlumberger

3. Konfigurasi Dipole-Dipole

4. Konfigurasi Pole-Dipole

5. Konfigurasi Pole-Pole

Pre-survey

(80)

Survey

1. Konfigurasi Wenner

a

K

_W



2 

C1 A P1 P2 C₂ a M a _a N B

(81)

2. Konfigurasi Wenner-Schlumberger



n



a

n

K

_Schl







1

A C₁ P₁ M N a P₂ 2L L C2 B

Survey

(82)

Pra-survey

• Sebelum melakukan pengukuran dilapangan,

yang harus dilakukan oleh tim survey ialah

membuat Datum Point Chart / Stacking Chart

• Pembuatan datum point chat bertujuan untuk:

1. Menentukan jumlah titik ukur semaksimal

mungkin untuk setiap lintasan pengukuran

2. Melihat sejauh mana kedalaman titik ukur

mencakup kedalaman target

3. Sebagai lembar kendali pada saat

pengukuran berlangsung

(83)

Pre-survey

(84)

Pre-survey

• Datum point chart untuk setiap konfigurasi

pengukuran yang dipakai berbeda satu

sama lain.

• Contoh kasus: datum point chart dari

sebuah lintasan yang terdiri dari 16 titik

elektroda, menggunakan konfigurasi

Wenner, dan Wenner-Schlumberger.

Spasi antar titik elektroda diketahui

berjarak 1 m.

(85)

Pre-survey

Datum point chart pengukuran Geolistrik 2d wenn-schl

-4 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 panjang lintasan (m) k e da la m a n s e m u (m ) a=1 a=2

Datum point chart untuk konfigurasi wenner

-3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 panjang lintasan (m) k e da la m a n s e m u (m )

(86)

(87)

(88)

Pengolahan Data

DATA PENGUKURAN GEOLISTRIK

Lokasi Lebak Siliwangi Hari/tanggal

No datum I1 P1 P2 I2 I (mA) V (mV) a i1 - p1 n R rho x 1 1 2 3 4 23 43,9 2 2 1 1,9087 23,9854 3 2 2 3 4 5 37 90,9 2 2 1 2,4568 30,8725 5 3 1 3 4 6 29 18 2 4 2 0,6207 23,3994 5 4 1 4 5 8 54 13,8 2 6 3 0,2556 19,2684 7 5 2 4 5 7 66 34,1 2 4 2 0,5167 19,4779 7 6 3 4 5 6 57 103,9 2 2 1 1,8228 22,9061 7 7 4 5 6 7 43 82 2 2 1 1,9070 23,9638 9 8 3 5 6 8 59 32,5 2 4 2 0,5508 20,7665 9 9 2 5 6 9 81 20 2 6 3 0,2469 18,6168 9 10 1 5 6 10 73 10,6 2 8 4 0,1452 18,2471 9 11 1 6 7 12 138 13,5 2 10 5 0,0978 18,4398 11 12 2 6 7 11 176 24,3 2 8 4 0,1381 17,3502 11 13 3 6 7 10 126 27,6 2 6 3 0,2190 16,5158 11 14 4 6 7 9 103 51,6 2 4 2 0,5010 18,8862 11 15 5 6 7 8 76 137,3 2 2 1 1,8066 22,7021 11 16 6 7 8 9 76 127,4 2 2 1 1,6763 21,0652 13 17 5 7 8 10 65 29,8 2 4 2 0,4585 17,2836 13 18 4 7 8 11 93 21 2 6 3 0,2258 17,0254 13 19 3 7 8 12 120 16,7 2 8 4 0,1392 17,4882 13 20 2 7 8 13 162 15,8 2 10 5 0,0975 18,3841 13

(89)

Pengolahan Data

• Setelah nilai resistivitas semu dihitung, data kemudian dibuat dalam notepad. File nya kemudian disimpan dengan ekstensi .DAT. Sebagai contoh dari data input

seperti pada file WenSchl050804.DAT. Data dalam file disusun dalam order berikut: Line 1 Nama dari garis survey

Line 2 Spasi elektroda terpendek

Line 3 Tipe pengukuran (Wenner = 1, Pole-pole = 2, Dipole- dipole = 3, Pole- dipole = 4, Schlumberger = 7)

Line 4 Jumlah total datum point

Line 5 Tipe dari lokasi x untuk datum points.

Masukkan 0 bila letak elektroda pertama diketahui. 1 digunakan jika titik tengahnya diketahui

Line 6 1 untuk data IP (0 untuk data resistivitas)

Line 7 Posisi x, spasi elektroda, (faktor pemisah elektroda, n, untuk dipole-dipole, pole-dipole dan Wenner-Schlumberger), dan harga

resistivitas semu yang terukur untuk datum point pertama.

Line 8 ` Lokasi x, spasi elektroda dan resistivitas semu yang terukur untuk datum point kedua dan seterusnya. Sebagai catatan lokasi x dari datum point harus terus meningkat.

(90)

Pengolahan data

Wenner schlumberger Lintasan II Lebak Siliwangi 5 Agustus 2004 2.0 7 213 0 0 0.0000, 2.0000, 1.00000, 23.9854 2.0000, 2.0000, 1.00000, 30.8725 4.0000, 2.0000, 1.00000, 22.9061 6.0000, 2.0000, 1.00000, 23.9638 8.0000, 2.0000, 1.00000, 22.7021 10.0000, 2.0000, 1.00000, 21.0652 12.0000, 2.0000, 1.00000, 25.1164 14.0000, 2.0000, 1.00000, 24.0489 16.0000, 2.0000, 1.00000, 19.4695 18.0000, 2.0000, 1.00000, 23.1907 . . . . . 0 0 0 0 0 0 0 0

• Contoh Penulisan file

DAT, yang akan

dibaca oleh program

inversi.

(91)

RES2DINV

• Res2Dinv adalah program komputer yang secara automatis menentukan model resistivity 2 dimensi (2-D) untuk bawah permukaan dari data hasil survey geolistrik (Griffiths and Barker 1993).

• Model 2-D menggunakan program inversi, yang terdiri dari sejumlah kotak persegi. Susunan dari kotak-kotak ini terikat oleh distribusi dari titik datum dalam

pseudosection. Distribusi dan ukuran dari kotak secara automatis dihasilkan dari program maka jumlah kotak tidak akan melebihi jumlah datum point.

• Subroutine dari permodelan maju digunakan untuk menghitung nilai resistivitas semu, dan teknik optimasi least-squares non-linier digunakan untuk routine inversi. Program ini juga mendukung teknik forward modeling finite-difference dan finite-element.

Program ini dapat digunakan untuk survei menggunakan Wenner, pole-pole, dipole-dipole, pole-dipole-dipole, Wenner-Schlumberger dan array dipole-dipole ekuator. Anda bisa memproses pseudosection hingga 650 electroda dan 6500 points pada satu waktu. Spasi elektroda terbesar hingga 36 kali spasi terkecil dalam satu set data. Selain

survey normal dilakukan dengan elektroda-elektroda di permukaan tanah, program ini juga mendukung survey underwater dan cross-borehole.

• Teori

Routine inversi digunakan berdasarkan metode least-squares smoothness-constrained. Implementasi dari metode least squares berdasarkan pada teknik

optimisasi quasi-Newton. Teknik ini lebih cepat 10 kali daripada metode least-square konvensional untuk data set yang besar dan memerlukaan sedikit memory.

(92)

RES2DINV

Isi Program

• Program ini mengandung file setup utama SETUP.EXE. Setelah menginstal file ini, file-file ini akan berada dalam program Res2Dinv:

RES2DINV.EXE JACOBWIN.EXE LANDFILL.DAT GRUNDFOR.DAT ODARSLOV.DAT ROMO.DAT

DUFUYA.DAT GLADOE2.DAT BLOCKWEN.DAT BLOCKDIP.DAT CLAYSTG.DAT BLOCKTWO.DAT TAHCRO.DAT PIPESCHL.DAT WATER.DAT MARINE.DAT MODEL101.DAT DIPOLEN5.DAT WENSCHN5.DAT POLDPIN5.DAT IPMODEL.DAT IPSHAN.DAT IPMAGUSI.DAT IPKENN.DAT BOREHOLE.DAT BOREHIP.DAT BORELANC.DAT BORELANC.DAT BOREDIFF.DAT BORERES.DAT SYSDRVR.EXE RES2D.INV HLPRES2D.INV CNTRES2D.INV INIRES2DINV.EXE README.TXT RESIS.BTH

(93)

RES2DINV

Teknik Menggunakan Program

• Setelah menjalankan program installasi SETUP.EXE dan program

JACOBWIN.EXE, program utama RES2DINV.EXE dan file

pendukung (GRADWEN, GRADTWO dan GRADDIP) dan

contoh-contoh data harus berada dalam subdirectory yang sama dalam

hard disc. Silahkan dicoba kondisi dari hard disk dengan

menggunakan menggunakan CHKDSK dan SCANDISK, atau

program yang dalam paket utility software seperti PC TOOLS atau

Norton Utilities.

• Untuk menjalankan program inversi resistivitas, klik ikon

RES2DINV. Program pertama akan mengecek sistem komputer

untuk memastikan adanya resource yang penting. Program ini akan

mengecek memori yang tersedia dan space hard disc. Jika program

ini menunjukkan peringatan, anda harus menghentikan program dan

melakukan perubahan. Setelah itu akan terlihat tampilan seperti:

(94)

(95)

RES2DINV

 File

Memiliki sub menu:

• Read data file

Harga resistivitas semu harus berbentuk file text. Anda bisa

menggunakan text editor tertentu, seperti Notepad. Data disusun

dalam ASCII dimana sebuah koma atau space kosong digunakan

untuk memisahkan data numerik yang berbeda. Program ini

membutuhkan data yang disusun dalam format tertentu. Jika ada

masalah, kemungkinan disebabkan oleh kesalahan penyusunan

format data.

• Import data in

Program ini berfungsi untuk memindahkan data dari alat dengan

format yang tertera seperti AGI, CAMPUS, IRIS, ABEM LUND,

ABEM SAS dan lainnya.

• Run JACOBWIN.EXE

Program ini harus dijalankan setelah proses instalasi selesai, dan

cukup sekali saja dijalankan.

• Exit program

(96)

(97)

RES2DINV

 Edit Data

Anda dapat menggunakan option ini untuk mengubah data yang telah anda

masukkan pada sub bab sebelumnya. Option ini dapat membuang datum point yang buruk, dan membagi data set yang sangat besar. Saat anda memilih option ini, akan terlihat sub menu berikut:

• Exterminate bad datum points :

Dalam option ini, nilai data resistivitas semu ditunjukkan dalam form profile untuk setiap level datum. Anda dapat menggunakan mouse untuk membuang beberapa datum point yang buruk. Alasan utama dari option ini adalah untuk menghilangkan datum point yang memiliki nilai resistivitas yang salah. Datum point yang jelek dapat diakibatkan oleh kesalahan letak elektroda, kontak elektroda yang buruk akibat tanah yang kering atau hubungan singkat melalui kabel karena kondisi tanah yang sangat basah. Datum point ini biasanya memiliki resistivitas semu yang terlalu besar atau serlalu kecil dibandingkan dengan data tetangganya.

• Splice large data sets

Anda dapat memilih penampang yang akan diinversi dari data seluruhnya (karena terlalu besar untuk diproses sekali). Setelah memilih option ini, distribusi dari datum points dalam sebuah pseudosection akan terlihat. Ada dapat memilih penampang dari data set dengan tombol arrow. Datum points yang dipilih akan ditandai dengan warna ungu, sisanya dengan warna hitam. Selain itu jika terlalu banyak datum point pada level yang rendah, anda dapat menguranginya dengan memilih hanya datum point yang ganjil atau genap saja.

(98)

RES2DINV

• Reverse pseudosection

Option ini akan membalikkan pseudosection secara horizontal dari

kiri ke kanan. Hal ini menolong bila anda menggunakan survey

paralel tetapi survey dimulai dari arah yang berbeda.

• Change first electrode location

Anda dapat mengganti lokasi dari elektroda pertama dalam satu

garis survei. Perintah ini bertujuan pada plotting, sehingga garis

survei akan bergeser semua kearah nilai yang kita berikan.

• Edit data file

Saat memilih option ini, text editor (dengan default notepad) akan

muncul. Untuk kembali ke RES2DINV anda harus keluar dari

program teks editor ini.

• Run another program

Anda dapat menjalankan program lain dengan option ini, atau

dengan menekan Ctrl + Esc untuk menjalankan aplikasi lainnya.

(99)

(100)

RES2DINV

 Change settings

Sebelum melakukan proses inversi, setting awal harus ditentukan untuk

faktor peredam dan variabel lainnya. Anda dapat memperoleh hasil terbaik

dengan memodifikasi parameter yang mengontrol proses inversi. Saat anda

memilih option “Change Settings” akan terlihat menu :

• Damping factors

Pada option ini, anda dapat menset nilai awal untuk faktor peredaman. Jika

data memiliki banyak noise, anda harus menggunakan faktor damping yang

relatif lebih besar (sebagai contoh: 0.3). Jika data anda memiliki noise yang

kecil, gunakan faktor damping awal yang lebih kecil (sebagai contoh: 0.1).

Proses inversi akan mengurangi faktor damping untuk iterasi berikutnya.

• Change of damping factor with depth

Karena resolusi dari metoda resistivitas menurun secara eksponensial

setiap kedalaman, faktor peredaman digunakan dalam metode inversi least

square yang juga akan meningkat tiap lapisan yang lebih dalam. Hal ini

dilakukan untuk menstabilkan proses inversi. Biasanya faktor peredaman

meningkat 1,2 kali untuk tiap lapis yang lebih dalam, tetapi anda dapat

merubahnya.

(101)

RES2DINV

• Vertical/Horizontal flatness filter ratio

Anda dapat memilih perbandingan dari faktor peredaman untuk

filter vertikal hingga filter horisontal. Secara default keduanya

memiliki nilai yang sama.

• Thickness of model layers increase

Dengan menggunakan option ini anda dapat memilih model dimana

ketebalan dari lapisan bertambah sekitar 10% hingga 25% tiap

lapisan kedalaman.

• Include smoothing of model resistivity

Dalam sebagian besar kasus, hal ini akan menghasilkan sebuah

model dengan variasi smooth dalam model harga resistivitas.

• Option for contour intervals

Secara default, program akan menggunakan interval kontour secara

logaritma untuk pseudosection dan meodel sections saat

(102)

RES2DINV

• Finite-difference grid size

Anda dapat memilih option ini yang digunakan untuk

forward modelling.

• Use finite-element method

Program ini mengijinkan anda untuk menggunakan baik

metode finite difference atau finite element untuk proses

inversi.

• Mesh refinement

Option ini mengijinkan anda untuk menggunakan finer

mesh (dalam arah vertikal) untuk metode finite difference

atau finite-element.

(103)

RES2DINV

• Line search

Proses inversi menentukan perubahan dalam model parameter.

Biasanya hal ini kan menghasilkan model dengan RMS error yang

lebih rendah. Tetapi terkadang RMS error meningkat, untuk kasus

ini anda memiliki dua pilihan. Pilihan pertama adalah dengan

mengambil sebuah pencarian garis menggunakan interpolasi untuk

menemukan langkah optimal untuk perubahan dalam resistivitas

dari tiap blok. Program akan mengurangi RMS error tetapi hal ini

juga dapat menjebak ke nilai minimum local. Pilihan kedua adalah

dengan membiarkannya dan berharap bahwa iterasi berikutnya

akan menghasilkan RMS error yang lebih kecil. Hal ini dapat juga

menyebabkan terjebak di minimum lokal, tetapi juga dapat

menyebabkan peningkatan RMS error. Pilihan ketiga adalah dengan

menggunakan pencarian garis pada tiap iterasi. Hal ini akan

memberikan langkah yang optimum, tetapi akan membutuhkan

sedikitnya sebuah komputasi kedepan tiap iterasi.

(104)

RES2DINV

• Percentage change for line search

Metode line search akan dapat memperkirakan perubahan yang telah

diramalkan dalam RMS error resistivitas semu. Jika perubahan yang

perkiraan dalam RMS error itu telalu kecil, mungkin tidak menguntungkan

penggunaa line search untuk menentukan langkah optimal untuk perubahan

model parameter. Biasanya nilainya berkisar antara 0.1 dan 1.0 %.

• Convergence limit

Kita dapat menurunkan limit untuk perubahan relatif dalam RMS error

antara 2 iterasi. Secara default, nilai yang digunakan adalah 5 %. Dalam

program ini perubahan relatif dalam RMS error digunakan untuk

menghasilkan data set yang berbeda dengan derajat noise yang berbeda.

• Number of iterations

Perintah ini dapat digunakan untuk nilai maksimum dari iterasi untuk proses

iterasi. Default maksimum iterasi telah diset 5 kali (untuk versi demo hanya

dapat melakukan iterasi hingga 3 kali).

• Model resistivity values check

Option ini akan menampilkan warning jika setelah iterasi didalam data set,

model resistivitas menjadi sangat besar (biasanaya lebih dari 20 kali nilai

resistivitas semu).

(105)

(106)

RES2DINV

 Inversion of data

Option ini akan melakukan proses inversi dari data set yang telah

anda baca menggunakan option “File”. Pemilihan option ini akan

menampilkan menu:

• Least-squares inversion

Option ini akan melakukan proses inversi data set yang telah

dibaca sebelumnya.

• Change thickness of layers

Anda dapat mengubah ketebalan dari model dimana ketebalannya

akan meningkat 10% hingga 25% tiap lapis yang lebih dalam.

• Display model blocks

Option ini akan membagi subsurface kedalam sejumlah kotak

persegi. Distribusi dari model block dan datum points akan

ditampilkan.

(107)

RES2DINV

• Display blocks sensitivity

Option ini akan menunjukkan plot dari sensitivitas block yang

digunkaan dalam model inversi.

• Jacobian matrix calculation

Dalam program ini anda memiliki tiga option saat kalkulasi matrik

Jacobian. Metode tercepat adalah menggunakan metode

quasi-Newton.

• Modify depths to layers

Option ini mengijinkan anda untuk merubah kedalaman dari lapisan

yang digunakan dalam model inversi. Anda dapat menambahkan

kedalaman sehingga beberapa batas akan cocok dengan data

kedalaman yang telah diketahui seperti borehole dan lainnya.

• Batch mode

Dalam option ini, anda dapat menginversi sejumlah data set secara

automatis. Nama dari input file data dan informasi lainnya, yang

terdapat dalam suatu file.

(108)

(109)

RES2DINV

 Display

Pada option ini, anda dapat membaca baik didalam data maupun output data yang dihasilkan oleh proses inversi dan juga menampilkan measured dan calculated

apparent resistivity pseudosection dan penampang model. Dalam option ini, anda dapat mengubah interval kontour yang digunakan untuk menggambarkan pseudo dan penampang model, sekala vertikal dari penampang, dan memasukkan topografi dalam penampang model. Anda juga dapat mengubah tampilan warna yang

digunakan oleh program.  Topography

Jika line survei kita memiliki topografi yang sanga berpengaruh, koreksi untuk efek topografi dapat digunakan jika koordinat horizontal dan vertikal dari jumlah titik sepanjang line diketahui. Pada saat program membaca dalam file terdapat data topografi, secara automatis metode finite-element akan dipilih. Menu yang terdapat didalamnya adalah:

 Print

Anda dapat menyimpan data hasil inversi dalam format BMP atau PCX. Anda juga dapat langsung mencetak penampang dengan menggunakan perintah print ini.  Help

(110)

Penggunaan praktis Res2dinv

1. Buka aplikasi

Res2dinv

(111)

Penggunaan praktis Res2dinv

3. Pilih file yang

diinginkan, lalu klik

open.

4. File yang dipilih akan

disortir oleh program,

hasilnya dapat

(112)

Penggunaan praktis Res2dinv

5. Klik menu inversion,

lalu klik least-square

inversion.

6. Tunggu hingga

(113)

Penggunaan praktis Res2dinv

7. Cetak hasil inversi

melalui menu print,

lalu klik save sreen as

BMP

(114)

Contoh Kasus – Lebak siliwangi

• Pengukuran tahun

2002

• Pegukuran tahun

2004

(115)

Contoh Kasus – Kalimantan (?)

batubara terbakar

• Hasil inversi

• Hasil inversi dengan

(116)

Contoh Kasus – Longsor Ciamis

• Hasil inversi

• Hasil inversi dengan

(117)

Hasil Naniura NRD22S

• (2D) Wenner Alpha Array- Landfill Case

Study

(118)

(119)

Pre-survei

• 3D survey dengan mengunakan pole-pole array

Resistivitas semu :

dengan :

a : jarak antara elektroda C1 dan elektroda P1

R : nilai resistivitas terukur

(120)

Pre-survei

• 3D survey dengan mengunakan pole-dipole array

(121)

Pre-survei

Resistivitas semu :

dengan :

a : jarak antara elektroda P1 dan elektroda P2

R : nilai resistivitas terukur

n : rasio jarak antara C1 dan P1 terhadap spasi

antara P1 dan P2

(122)

Pre-survei

(123)

Pre-survei

Resistivitas semu :

dengan :

a : spasi antara elektroda P1 dan elektroda P2

R : nilai resistivitas terukur

n : rasio jarak antara C1 dan P1 terhadap spasi

antara P1 dan P2

(124)

Pre-survei

3D survey dengan mengunakan pole-pole array

Konfigurasi Elektroda (Pole-Pole)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(125)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(126)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(127)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(128)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(129)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(130)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(131)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 x (m) y ( m ) _C1 P1

(132)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(133)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(134)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(135)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(136)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(137)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(138)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(139)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(140)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(141)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(142)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(143)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(144)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(145)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(146)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(147)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(148)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(149)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(150)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(151)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(152)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(153)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(154)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(155)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(156)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(157)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(158)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(159)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(160)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(161)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(162)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(163)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(164)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(165)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) C1 P1

(166)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) C1 P1

(167)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(168)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) C1 P1

(169)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(170)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) C1 P1

(171)

Pre-survei

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 x (m) y ( m ) _C1 P1

(172)

Survei

Nilai self potential

Nilai tegangan terukur Nilai arus terukur

1/3*(I1+I2+I3) 1/3*(V1+V2+V3) Posisi elektroda arus (C1) Posisi elektroda potensial (P1)

(173)

Survei

(174)

Survei

(175)

Pengolahan Data

(176)

Pengolahan Data

Langkah-langkah pengunaan program IPI2win:

(177)

(178)

Pengolahan Data

2)Pada desktop lalu masuk ke menu start

lalu program lalu pilih RES3DINV.EXE

(179)

Pengolahan Data

(180)

Pengolahan Data

(181)

Pengolahan Data

(182)

Pengolahan Data

6) Tampilkan hasil inversi

Informasi hasil inversi

(183)

Pengolahan Data

(184)

Pengolahan Data

8) Tampilan per-layer pada bidang (x-y)

Posisi akar yang direpresentasikan

dengan nilai resistivitas yang

(185)

Pengolahan Data

9) Tampilan per-layer pada bidang (x-z)

Posisi akar yang direpresentasikan

dengan nilai resistivitas yang

(186)

Pengolahan Data

(187)

Contoh Data Aplikasi 3D Resistivity

Survei 3D resistivitas di Lernacken Sludge Deposit, dimana sludge direpresentasikan oleh nilai

resistivitas yang kecil (~2.5 ohm.m) Sumber : geotomo software

(188)