ANALISA FENOMENA SEA LEVEL RISE PADA PERAIRAN INDONESIA
MENGGUNAKAN DATA SATELIT ALTIMETRI JASON-2 PERIODE TAHUN
2009-2012
NUR RAHMAN HARIS ALFIAN NRP 3509 100 021
TEKNIK GEOMATIKA FTSP-ITS
Surabaya 2013
LATAR BELAKANG
Indonesia memiliki luas perairan 5,8 juta km2 (75,32 % dari luas total)
Potensi Sumber Daya Alam yang melimpah di laut
Bahaya Mengancam dari Laut
Kenaikan Permukaan Air Laut (Sea Level Rise)
IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) pada tahun 2001 menyatakan bahwa selama abad ke-20, kenaikan muka air laut yang terjadi di estimasi sebesar 2,2 mm/tahun (Ilk dkk, 2005)
LATAR BELAKANG Menurut Gregory (2008), kenaikan tinggi muka laut disebabkan oleh semakin meningkatnya suhu global bumi atau yang biasa disebut dengan pemanasan global.
Harus diwaspadai
Di Indonesia banyak terdapat pemukiman maupun pusat perekonomian yang terletak dekat dengan perairan.
LATAR BELAKANG Untuk itu dibutuhkan studi lebih lanjut tentang fenomena kenaikan muka laut ini
Diperlukan metode yang efektif dan efisien Salah satu alternatif yang tepat ialah
Teknologi Satelit Altimetri
cakupan pengamatan yang luas serta tidak terbatas oleh kendala cuaca maupun kendala lainnya
PERUMUSAN MASALAH Bagaimana proses dan analisa yang dilakukan pada data satelit altimetri
Jason-2 periode tahun 2009 - 2012, untuk mendapatkan informasi tentang Sea Level Rise wilayah perairan Indonesia.
TUJUAN dan MANFAAT Tujuan dari Penelitian Tugas Akhir ini adalah untuk :
1. Menentukan nilai sea level anomaly di perairan Indonesia berdasarkan data satelit Jason-2 dalam selang waktu 4 tahun, yaitu tahun 2009-2012. 2. Menganalisa Sea Level Rise pada 15 titik pengamatan di perairan
Indonesia sehingga bisa diketahui perubahan serta kecenderungan kenaikan muka laut selama kurun waktu tahun 2009 – 2012.
Manfaat dari Penelitian Tugas Akhir ini adalah untuk :
1. Mendapatkan informasi tentang perubahan serta kecenderungan kenaikan muka laut selama kurun waktu tahun 2009 – 2012 pada 15 titik pengamatan di perairan Indonesia.
2. Hasil penelitian dapat dijadikan sebagai bahan rekomendasi bagi pemerintah/instansi terkait untuk meminimalisir dampak kenaikan muka laut pada daerah rawan terdampak.
3. Hasil penelitian dapat digunakan untuk prediksi kenaikan muka laut pada tahun-tahun berikutnya.
4. Hasil penelitian dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut yang berkaitan dengan fenomena – fenomena kelautan di wilayah Indonesia.
SATELIT ALTIMETRI
TINJAUAN PUSTAKA Dibuat untuk mengamati topografi dan dinamika dari permukaan laut secara kontinu
Tujuan peluncuran sistem satelit altimetri : 1. Mengamati sirkulasi lautan global
2. Memantau volume dari lempengan es kutub, dan 3. Mengamati perubahan muka laut rata-rata global.
• A = merupakan jarak dari satelit ke permukaan bumi, dalam hal ini permukaan laut.
• B = merupakan jarak dari permukaan laut ke ellipsoid referensi (Sea
Surface Height/SSH).
• C = merupakan jarak dari satelit ke ellipsoid referensi
TINJAUAN PUSTAKA SATELIT ALTIMETRI JASON-2
altimeter Receiver GPS
Diluncurkan pada 20 Juni 2008 di AS, diluncurkan dan dikendalikan oleh kerjasama CNES dan NASA dan didukung oleh EUMETSAT dan NOAA.
Tujuan utama :
TINJAUAN PUSTAKA JENIS DATA SATELIT JASON-2
GDR (Geophysical Data Record) merupakan produk data yang sudah valid dari keseluruhan data tersebut. Data ini dapat tersedia dalam waktu 30-60 hari setelah pengambilan data oleh satelit.
1. IGDR (Interim Geophysical Data Record) 2. OSDR (Operational Sensor Data Record) 3. GDR (Geophysical Data Record)
Data ini bisa diunduh secara gratis pada situs NASA, NOAA dan AVISO. Contoh data GDR :
JASON-2 Data GDR No. cycle No. pass Waktu pengambilan data
Cycle : lintasan orbit satelit Jason-2, dengan waktu orbit 10 hari Pass : setengah keliling lintasan orbit, ganjil adalah lintasan naik
TINJAUAN PUSTAKA
GEOMETRI PENGUKURAN SATELIT ALTIMETRI
MSS : posisi muka laut rata-rata pada suatu periode waktu tertentu
RSS : disebut juga SLA (Sea Level Anomaly) adalah tinggi permukaan laut di atas permukaan geofisik dikurangi efek pasang surut dan pengaruh tekanan atmosfer.
Permukaan geofisik bisa berupa MSS ataupun Geoid.
fenomena naiknya muka laut yang diakibatkan oleh adanya peningkatan volume air laut sebagai akibat dari pemuaian ataupun mencairnya es di kutub.
TINJAUAN PUSTAKA
SEA LEVEL RISE
Pemanasan global Efek rumah kaca
LOKASI PENELITIAN Lokasi penelitian ini mengambil 20 titik di wilayah perairan Indonesia. Titik-titik ini ditempatkan tepat pada jalur lintasan (pass) satelit altimetri
Titik Koordinat Lokasi Lintang Bujur
1 2o0'0'' 95o0'0'' Selatan P. Simeuleu
2 -7o20'0'' 104o0'0'' Selatan Selat Sunda
3 -10o0'0'' 110o20'0'' Perairan Selatan Gunungkidul
4 -9o40'0'' 122o0'0'' Laut Sawu
5 -7o20'0'' 137o0'0'' Laut Arafuru
6 0 136o40'0'' Utara Papua, S. Pasifik
7 -4o20'0'' 124o0'0'' Timur P. Buton, Laut Banda
8 -0o40'0'' 125o20'0'' Laut Maluku
9 -0o40'0'' 118o40'0'' Selat Makassar
10 -6o0'0'' 117o40'0'' Utara P. Sumbawa
11 -4o40'0'' 106o40'0'' Selatan P. Belitung
12 4o40'0'' 98o40'0'' Selat Malaka
13 -1o20'0'' 105o0'0'' Barat Laut Bangka Belitung
14 2o0'0'' 123o20'0'' Utara Gorontalo, Laut Sulawesi
15 -6o0'0'' 129o0'0'' Selatan Maluku, Laut Banda
16 -2o0'0'' 99o20'0'' Kep. Mentawai
17 2o0'0'' 131o40'0'' Utara Papua Barat, S. Pasifik
18 -9o40'0'' 116o0'0'' Selatan Pulau Lombok
19 -6o0'0'' 112o0'0'' Barat Pulau Bawean
DATA & PERALATAN DATA
1. Data GDR satelit altimetri Jason-2 yang melewati wilayah Indonesia. Data ini diperoleh dari server NOAA http://data.nodc.noaa.gov/jason2/gdr/gdr/ 2. Data satelit altimetri Jason-2 dari RADS (Radar Altimetry Database System)
yang digunakan untuk validasi data. Data ini diperoleh dari website
http://rads.tudelft.nl/rads/rads.shtml.
TAHAPAN PENGOLAHAN DATA Data GDR Jason-2 Pemilihan Data Konversi Data GDR ke format ASCII Kontrol Kualitas Data Memenuhi Kriteria Menghitung SLA Kontrol Kualitas Data Memenuhi Kriteria
Validasi Data dengan Data RADS Valid Data ASCII Valid SLA rata-rata per bulan Visualisasi Gambar dan Grafik SLA
Analisa SLR pada setiap titik pengamatan
Trend kenaikan muka laut perairan Indonesia
tahun 2009-2012 Penentuan Lokasi Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Validasi Software Matlab Software BRAT
VALIDASI DATA
Hasil validasi data GDR dengan data RADS pass 203 cycle 130.
Hasil validasi data GDR dengan data RADS pass 77 cycle 90.
Hasil validasi data GDR dengan data RADS
Data SLA bulan November seluruh Indonesia
2009 2010
2011 2012
NILAI SLA HASIL PENGAMATAN
Titik SLA (meter)
Maks Bulan Min Bulan Rata-Rata 1 0.196 Okt '10 -0.096 Sep '11 0.058 2 0.210 Nov '10 -0.103 Sep '11 0.074 3 0.279 Des '10 -0.152 Ags '09 0.089 4 0.265 Jan '11 -0.077 Ags '09 0.093 5 0.356 Jan '11 -0.233 Ags '09 0.114 6 0.201 Nov '10 -0.077 Jan' 10 0.109 7 0.330 Feb '09 -0.013 Sep '11 0.117 8 0.291 Jan '09 0.025 Ags '09 0.126 9 0.283 Jan '11 0.007 Ags '11 0.109 10 0.271 Jan '11 -0.101 Ags '09 0.095 11 0.243 Nov '10 -0.117 Jan '09 0.084 12 0.235 Okt '10 -0.185 Jan '09 0.073 13 0.286 Jan '09 -0.181 Apr '09 0.073 14 0.252 Jan '11 -0.065 Ags '09 0.117 15 0.242 Jan '11 -0.062 Ags '09 0.104 16 0.213 Okt '10 -0.137 Sep '11 0.069 17 0.222 Apr '09 -0.084 Jan' 10 0.109 18 0.275 Jan '11 -0.165 Ags '09 0.076 19 0.245 Jan '11 -0.055 Sep '11 0.091 20 0.271 Jan '11 -0.008 Jun '09 0.112
PERSAMAAN GARIS LINIER YANG DIGUNAKAN
Nilai tren kenaikan muka air laut setiap tahunnya dicari dengan menggunakan persamaan garis linier
y = ax + b
y = variabel dependen atau tak bebas yang dicari, dalam hal ini yaitu tren kenaikan muka air laut.
x = variabel independen atau bebas yang menyatakan waktu, dalam hal ini yaitu jumlah bulan.
a = koefisien regresi yang menyatakan ukuran kemiringan garis (slope). b = titik perpotongan garis dengan sumbu Y.
Selanjutnya dicari nilai y maksimal dan y minimal dari masing-masing persamaan garis linier, dengan memasukkan jumlah bulan 1 untuk nilai minimal dan jumlah bulan 48 untuk nilai maksimal ke dalam variabel x
y = a(1) + b y = 0,0006(1) + 0,0434 = 0,044 y = a(48) + b y = 0,0006(48) + 0,0434 = 0,0722
𝑡𝑟𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 = y maksimal − y minimal 4
Titik Nilai Persamaan y = ax+b Nilai R² Nilai Tren a b y min y maks 1 0.0006 0.0434 0.044 0.072 0.0149 7.05 2 0.0004 0.0644 0.064 0.083 0.0051 4.7 3 -0.00009 0.0909 0.09 0.086 0.0001 -1.0575 4 -0.0005 0.1055 0.105 0.081 0.0079 -5.875 5 -0.0005 0.1251 0.124 0.101 0.0023 -5.875 6 0.0009 0.0868 0.087 0.13 0.0386 10.575 7 -0.0008 0.1371 0.136 0.098 0.0194 -9.4 8 -0.0003 0.1327 0.132 0.118 0.0028 -3.525 9 0.00005 0.1075 0.107 0.109 0.0001 0.5875 10 -0.0006 0.1091 0.108 0.08 0.0091 -7.05 11 0.0006 0.0688 0.069 0.097 0.0159 7.05 12 0.0009 0.0502 0.051 0.093 0.0225 10.575 13 0.001 0.0486 0.049 0.096 0.0168 11.75 14 0.0004 0.1074 0.107 0.126 0.0082 4.7 15 -0.00002 0.1048 0.104 0.103 0.00001 -0.235 16 0.0001 0.0655 0.065 0.07 0.0007 1.175 17 0.0011 0.0818 0.082 0.134 0.0407 12 18 0.0004 0.067 0.067 0.086 0.0025 4.7 19 -0.0002 0.0965 0.096 0.086 0.0015 -2.35 20 0.0002 0.1069 0.107 0.116 0.0015 2.35
Point Trend (mm/year) Point Trend (mm/year) Point Trend (mm/year) Point Trend (mm/year) 1 7.05 6 10.575 11 7.05 16 1.175 2 4.7 7 -9.4 12 10.575 17 12 3 -1.0575 8 -3.525 13 11.75 18 4.7 4 -5.875 9 0.5875 14 4.7 19 -2.35 5 -5.875 10 -7.05 15 -0.235 20 2.35
TREN MASING-MASING TITIK PENGAMATAN
ANALISA
• Terdapat 12 titik yang mengalami kenaikan, sedangkan sisanya 8 titik mengalami penurunan.
• Dari 8 titik yang mengalami penurunan, 7 titik diantaranya merupakan laut atau perairan yang terletak diantara pulau-pulau, bukan merupakan samudera atau perairan terbuka. Titik-titik tersebut antara lain terletak di Laut Banda, Laut Sawu, dan Laut Maluku (Titik nomor 7, 8, 10 dan 15.
• Hal ini bisa disebabkan oleh masih adanya efek noise serta model pasang surut global yang tidak sesuai dengan laut di daerah tersebut, yaitu laut atau perairan tertutup yang dikelilingi oleh pulau atau daratan. Mengingat satelit altimetri menggunakan model pasang surut global sebagai acuan untuk pengolahan data.
KESIMPULAN
1. Nilai SLA tertinggi terjadi pada bulan Januari 2011, yaitu sebesar 0,229 m. Sedangkan untuk nilai SLA terendah terjadi pada bulan September 2011, yaitu sebesar -0,030 m.
2. Kenaikan muka air laut tertinggi berada di daerah sebelah utara Papua Barat, tepatnya di Samudera Pasifik dengan koordinat lintang 2o0'0'' dan bujur 131o40'0”, dengan kenaikan mencapai 12 mm/tahun. Untuk daerah yang mengalami kenaikan terendah berada di perairan Selat Makassar, tepatnya koordinat lintang -0o40'0'' dan bujur 118o40'0'', dengan kenaikan sebesar 0,587 mm/tahun.
3. Titik yang mengalami penurunan muka air laut terbesar berada di perairan sebelah utara Pulau Sumbawa dengan penurunan sebesar 7,05 mm/tahun pada periode tahun 2009-2012.
SARAN
Diperlukan penelitian yang lebih intensif, dalam hal ini penelitian dengan jangka waktu pengamatan yang lebih lama serta menggunakan beberapa data pembanding, salah satunya berupa data dari stasiun pengamatan pasang surut yang berada di Indonesia.
DAFTAR PUSTAKA • Abidin, H.Z. 2001. Geodesi Satelit. Jakarta: Pradnya Paramita.
• AVISO dan PODAAC. 2012. User Handbook IGDR and GDR Products: edition 4.2. NASA dan CNES.
• AVISO. 2011 OSTM/Jason-2 Products Handbook. CNES, EUMETSAT, JPL, NOAA/NESDIS
• Benada, J.R. 1997. Merged GDR (TOPEX/POSEIDON), Generation B USER’s
HANDBOOK Version 2.0. Physical Oceanography Distributed Active Archive Center.
USA: Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology.
• Cazenave, A., Minh, K.D., dan Gennero, M.C., 2003. “Present-day sea level rise:
from satellite and in situ observations to physical causes”. Proceedings of the
International Workshop on Satellite Altimetry. Cina, 8-13 September 2002. Diedit oleh C. Hwang, C. Shum dan J. Li. Berlin: Springer.
• ESA dan CNES. 2011. Basic Radar Altimetry Toolbox v3.0 User Manual.
• Fu, Lee-Lueng dan Cazenave, A. 2001. Satellite Altimetry and Earth Sciences. A
Handbook of Techniques and Applications. United States of America : Academic
Press.
• Gregory, J. 2008. “Sea Level Rise”. Planet Earth.
• Gunadi. 1999. Pemrosesan Topografi Muka Air Laut Dari Data Satelit Altimetri
TOPEX/Poseidon. Bandung: Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan –ITB.
• Ilk, K.H., Flury, J., Rummel, R. 2005. Mass Transport and Distribution in the
DAFTAR PUSTAKA • Kurniawan, Deny. 2008. Regresi Linier. Vienna, Austria: R Development Core Team
(2008). R Foundation for Statistical Computing. http://www.R-project.org.
• Mayasari, O.S. 2009. “Analisa Sea Level Rise dari Data Satelit Altimetri
Topex/Poseidon dan Data Sea Surface Temperature Menggunakan Software Brat (Studi Kasus: Perairan Indonesia)”. Surabaya: Tugas Akhir Program Studi Teknik
Geomatika Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan-ITS.
• Meliana, T. 2005. “Studi Daerah Rawan Genangan Akibat Kenaikan Paras Muka
Laut dan Penurunan Muka Tanah di Jakarta Utara”. Bandung: Tugas Akhir Sarjana,
Departemen Geofisika dan Meteorologi, Institut Teknologi Bandung.
• Nurmaulia, S.L, Prijatna.K, dan Darmawan.D. 2005. “Studi Awal Perubahan
Kedudukan Muka Laut (Sea Level Change) di Perairan Indonesia berdasarkan Data Satelit Altimetri TOPEX/Poseidon”. Bandung: Jurusan Teknik Geodesi Fakultas
Teknik Sipil dan Perencanaan-ITB.
• Pusat Data Statistik dan Informasi Kementerian Kelautan dan Perikanan RI, 2010.
Data Pokok Kelautan dan Perikanan Tahun 2009. Jakarta.
• Rosmorduc, V., J. Benveniste, E. Bronner, S. Dinardo,O. Lauret, C. Maheu, M. Milagro, N. Picot. 2011. Radar Altimetry Tutorial. J. Benveniste and N. Picot Ed., http://www.altimetry.info.
• Seeber, G. 2003. Satellite Geodesy: 2nd completely revised and extended
TERIMA KASIH
