KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH

Transkripsi

1 KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH Oleh : Agus Supiyan C Skripsi PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

2 ii PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul: KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah dilakukan sebelumnya oleh pihak lain baik di perguruan tinggi IPB maupun perguruan tinggi yang lain. Data yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini merupakan data yang diperoleh dari hasil penelitian dan pengamatan yang telah dilakukan. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, September 2008 Agus Supiyan C

3 iii RINGKASAN AGUS SUPIYAN. Kajian Daerah Rawan Tsunami Berdasarkan Citra Satelit ALOS di Cilacap, Jawa Tengah. Dibimbing oleh VINCENTIUS P. SIREGAR dan ITA CAROLITA. Bencana tsunami yang terjadi pada tanggal 17 Juli 2006 di Pantai Pangandaran melanda wilayah daratan Pulau Jawa termasuk daerah pesisir Cilacap yang menyebabkan kerugian baik secara material maupun non material yang sangat besar. Hal ini disebabkan karena Pantai Cilacap yang dekat dengan lempengan tektonik yang terus selalu bergerak. Penelitian ini dilakukan sebagai simulasi serta prediksi area limpasan tsunami disekitar pesisir Pantai Kabupaten Cilacap berdasarkan analisis penginderaan jauh dengan metode integrasi pemodelan tsunami dengan data ALOS (Advanced Land Observing Satellite). ALOS adalah satelit pemantau lingkungan yang bisa dimanfaatkan untuk kepentingan pemantauan bencana alam dan memiliki resolusi spasial yang tinggi dan bersifat stereo. Sensor PRISM (Panchromatic Remote-Sensing Intsrument for Stereo Mapping) adalah sensor optis yang mempunyai kemampuan untuk menghasilkan citra stereo yang dapat diproses lebih lanjut untuk menghasilkan DEM. Saat ini kajian DEM digunakan untuk menghasilkan berbagai informasi, seperti : peta kontur, kemiringan lahan dan animasi 3D. Informasi tersebut sangat diperlukan untuk mendukung keberhasilan program kegiatan pemetaan lahan dan manajemen bencana tsunami. Digital Elevation Model (DEM) yang digunakan pada penelitian ini untuk menentukan daerah rawan tsunami di Cilacap, Jawa Tengah berdasarkan kondisi topografinya. Penentuan daerah rawan tsunami berdasarkan penggunaan lahannya diperoleh dengan cara penggabungan (overlay) antara model tsunami dengan peta penutupan/penggunaan lahan Kabupaten Cilacap yang berasal dari citra ALOS. Penggunaan metode pansharpan adalah cara untuk meningkatkan informasi pengkelasan yang lebih banyak dan akurat. Model Tsunami Universitas Tohoku menggunakan data DEM sebagai salah satu faktor yang menentukan seberapa jauh tsunami dapat menjangkau daratan. Selain DEM, faktor batimteri, serta kekuatan gempa turut mempengaruhi tinggi dan limpasan tsunami yang dihasilkan. Pemilihan skenario gempa yang digunakan model tsunami ini yaitu 7.7 Mw, 8.7 Mw, serta 8.9 Mw bertujuan untuk mengkaji seberapa besar kerusakan yang ditimbulkan pada tiap skenario gempanya. Tiga skenario gempa yang dapat menghasilkan tsunami yaitu 7.7 Mw, 8.7 Mw, serta 8.9 Mw menggenangi beberapa desa pesisir di Kabupten Cilacap. Desa Tegal Kamulyan adalah Desa rawan tsunami dengan tingkat kerusakan yang paling besar yaitu 7.87 ha pada skala gempa 7.7 Mw, ha pada skala gempa 8.7 Mw, dan ha pada skala gempa 8.9 Mw. Hal ini disebabkan landainya topografi dan tipe penggunaan lahan yang padat pemukiman dibandingkan dengan desa lain yang terkena limpasan tsunami.

4 KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh : Agus Supiyan C PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

5 SKRIPSI Judul Skripsi : KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH Nama Mahasiswa : Agus Supiyan Nomor Pokok : C Disetujui, Dosen pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Vincentius P. Siregar, DEA Ir. Ita Carolita, M.Si NIP NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP Tanggal lulus : 12 September 2008

6 vi KATA PENGANTAR Puji dan syukur pada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia, yang selalu membimbing selangkah demi selangkah sehingga skripsi dengan judul Kajian Daerah Rawan Bencana tsunami Berdasarkan Citra Satelit ALOS di Kabupaten Cilacap, JawaTengah dapat terselesaikan. Skripsi ini dibuat agar dapat mengkaji daerah rawan tsunami di Pantai Selatan Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah berdasarkan tiga skenario gempa. Penentuan daerah rawan tsunami melalui integrasi antara data penginderaan jauh yaitu ALOS dengan model tsunami Tohoku berdasarkan area limpasannya (inundation). Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr.Ir. Vincentius P. Siregar, DEA dan Ir. Ita Carolita, M. Si selaku komisi pembimbing serta Ir. Aris Subarkah, MT selaku pembimbing lapangan. JAXA dan LAPAN yang telah memberikan izin dalam hal penggunaan data. Semua pihak yang telah memberi masukan, dan membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak pihak yang berkepentingan, dan dapat diimplementasikan sesuai dengan apa yang telah direncanakan. Bogor, September 2008

7 vii UCAPAN TERIMA KASIH Skripsi ini tidak lepas dari bantuan banyak pihak yang membimbing dan mendorong serta memberikan dukungan pada penulis untuk dapat menyelesaikannya, oleh karenanya penulis ucapkan terima kasih kepada : 1. Allah SWT, atas karunia dan rahmat Nya menuntun setiap hamba Nya ke jalan kebenaran. 2. Nabi Muhammad SAW, suri tauladan bagi saya dan kita sebagai umatnya. 3. Dosen pembimbing pembimbing skripsi, Dr.Ir. Vincentius P. Siregar, DEA dan Ir. Ita Carolita, M.Si, atas segala bantuan dan bimbingan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. 4. Dosen pembimbing lapang, Ir. Aris Subarkah, M.T, atas segala bimbingan dan arahan pengolahan di bidang tsunami modelling sehingga terselesaikannya skripsi ini.. 5. Pihak BMG, Indra Gunawan S.Si, yang telah banyak memberi masukan dan bimbingan. 6. Semua anggota keluarga, Ayahanda Sumarna dan Ibunda Aminah, Ela, Asep, Irma, dan anggota keluarga lain yang selalu mendoakan saya. 7. Sahabat- sahabatku : Guntur dan Dody (P2b), Imam (Ra), Bayu (Al), Dion (Mil), Asep (Men) dan Budi yang selalu menjadi bagian dalam cerita hidup penulis. 8. Seorang wanita yang akan selalu dalam mata, pikiran, dan hati penulis. 9. Teman-teman ITK 41 yang telah memberi semangat dan dukungan. 12. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini. Penulis

8 viii DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN... xi... xiv 1. PENDAHULUAN Latar belakang Tujuan TINJAUAN PUSTAKA Kondisi umum lokasi penelitian Definisi dan batasan wilayah pesisir Gelombang tsunami dan Pembangkitnya Pengertian dan karakteristik gelombang tsunami Faktor-faktor penyebab tsunami Pembangkit tsunami Pemodelan gelombang tsunami Persamaan penjalaran gelombang tsunami Persamaan kontinuitas Deformasi dasar Laut Faktor-faktor kerawanan tsunami Pengertian dan karakteristik citra ALOS Digital Elevation Model (DEM) Metode pansharpan ALOS Penutupan/penggunaan lahan BAHAN DAN METODE Waktu dan lokasi penelitian Alat dan bahan Alat Bahan Metode penelitian Pengolahan citra awal Penurunan data elevation model Pengolahan pansharpan ALOS Pengolahan penutupan/penggunaan lahan Pengolahan Pemodelan Tsunami Pre-processing (pengolahan awal) Processing (pacu model) Post-processing (interpretasi) Integrasi model dan citra... 51

9 ix 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Digital Elevation Model (DEM) Pengukuran ketinggian dari citra ALOS Pansharpan ALOS Peta penutupan/penggunaan lahan Tsunami modeling Area simulasi dan batimetri Sumber gempa Area genangan tsunami Ketinggian tsunami (run-up tsunami) Integrasi (overlay) data penginderaan jauh dengan model tsunami Limpasan tsunami dan DEM Limpasan tsunami pada Land Use Limpasan tsunami di desa/kecamatan Penentuan daerah rawan tsunami Kabupaten Cilacap KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HDUP

10 x DAFTAR TABEL Halaman 1. Keterangan umum ALOS Keterangan umum sensor PRISM Keterangan umum AVNIR Keterangan umum PALSAR Ukuran minimum unit penggunaan lahan Informasi sensor penurunan DEM ALOS Parameter triangulasi DEM Posisi pengukuran topografi (survey LAPAN dan BPPT) Perbandingan topografi survey lapangan, ALOS dan SRTM Data statistik perbandingan topografi Area (domain) topografi dan area batimetri Parameter gempa Luasan limpasan tsunami (7.7 SM) pada kelas topografi (ha) Luasan limpasan tsunami (8.9 SM) pada kelas topografi (ha) Luasan limpasan tsunami (8.7 SM) pada kelas topografi (ha) Luasan area limpasan tsunami (7.7 SM) dan pada tipe penggunaan lahan (ha) Luasan area limpasan tsunami (8.9 SM) dan pada tipe penggunaan lahan (ha) Luasan area limpasan tsunami (8.7 SM) dan pada tipe penggunaan lahan (ha) Area limpasan tsunami (7.7 SM) pada Desa/Kecamatan (ha) Area Limpasan tsunami (8.9 SM) pada Desa/Kecamatan (ha) Area Limpasan tsunami (8.7 SM) pada Desa/Kecamatan (ha)

11 xi DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Lokasi Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah Perbandingan panjang gelombang tsunami Jenis-jenis patahan Lempeng-lempeng tektonik Indonesia Sejarah gempa tsunami tahun Parameter orientasi sesar strike, dip, dan arah slip Gelombang yang terbentuk akibat deformasi Skema numerik beda hingga Model bidang sesar dalam kerangka model penjalaran gelombang Satelit ALOS (Jaxa, 2006) Perbedaan DEM dan DTM dan DSM Peta lokasi penelitian Prinsip pengukuran DEM dengan sifat paralak satelit Bagan alir metode pansharpan Lokasi domain model Pembuatan domain Sejarah tsunami Indonesia Bagan alir proses pacu model (running) tsunami modelling Diagram alir keseluruhan penelitian Lokasi pengamatan topografi Teluk Penyu (Cilacap) Citra ALOS PRISM Digital Elevation Model Kabupaten Cilacap 2D Perbandingan DEM ALOS dan SRTM Grafik perbandingan (a) DEM ALOS dan (b) DEM SRTM Digital Elevation Model Cilacap 3D (Teluk Penyu) Citra ALOS AVNIR (hasil croping) ALOS PRISM-Nadir (hasil croping) Citra ALOS pansharpan (PRISM-AVNIR) Penutupan/penggunaan lahan Kabupaten Cilacap Grid area batimetri dan topografi... 71

12 xii 31. Peta batimetri (GRID-A) Pulau Jawa Kalsifikasi perairan Indonesia (Sumber : TNI AL, 2005) Peta batimetri (GRID-D) Kab. Cilacap Posisi epicenter dan kekuatan gempa Penjalaran tsunami 7.7 SM (a) setelah 1 jam (b) 2 jam Penjalaran tsunami 8.9 SM (a) setelah 1 jam (b) 2 jam Penjalaran tsunami 8.7 SM (a) setelah 1 jam (b) 2 jam Maksimum run-up tsunami Run-up tsunami 7.7 SM (posisi -7:46: 36.6 LS dan 109:05:30.3 BT) Run-up tsunami 7.7 SM (posisi -7:41: 28.5 LS dan 109: 05:31.7 BT) Penjalaran tsunami berdasarkan waktu tempuh (arrival time) Run-up tsunami 8.9 SM (posisi -7:46: 36.6 LS dan 109:05:30.3 BT) Run-up tsunami 8.9 SM (posisi -7:41: 28.5 LS dan 109: 05:31.7 BT) Run-up tsunami 8.7 SM (posisi -7:46: 36.6 LS dan 109:05:30.3 BT) Run-up tsunami 8.7 SM (posisi -7:41: 28.5 LS dan 109: 05:31.7 BT) DEM dan limpasan tsunami 7.7 SM DEM dan limpasan tsunami 8.9 SM DEM dan limpasan tsunami 8.7 SM Area limpasan tsunami 7.7 SM pada penggunaan/penutupan lahan di Kabupaten Cilacap Area Limpasan Tsunami 8.9 SM pada Penggunaan/Penutupan Lahan di Kabupaten Cilacap Area Limpasan Tsunami 8.7 SM pada Penggunaan/Penutupan Lahan di Kabupaten Cilacap Area limpasan tsunami 7.7 SM di Kabupaten Cilacap Run-Up tsunami 7.7 SM di Kabupaten Cilacap Area Limpasan tsunami 8.9 SM di Kabupaten Cilacap Run-Up tsunami 8.9 SM di Kabupaten Cilacap Area limpasan tsunami 8.7 SM di Kabupaten Cilacap Run-up tsunami 8.7 SM di Kabupaten Cilacap Luasan area kelas penggunaan lahan pada tiap Desa di Kab. Cilacap Luasan area kelas topografi pada tiap Desa di Kab. Cilacap

13 xiii 60. Tingkat kerusakan limpasan tsunami 7.7 SM Tingkat kerusakan limpasan tsunami 8.9 SM Tingkat kerusakan limpasan tsunami 8.7 SM

14 xiv DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Survey lapangan Foto-foto kegiatan survey lapangan Tabel hasil survey lapangan (track GPS dan wawancara) Tabel hubungan skala tsunami 7.7 dengan tutupan lahan Tabel hubungan skala tsunami 8.7 dengan tutupan lahan Tabel hubungan skala tsunami 8.9 dengan tutupan lahan Tabel hubungan kelas topografi dengan desa Tabel pengukuran tinggi gelombang tsunami Data USGS

15 1 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Wilayah pesisir Indonesia merupakan daerah yang memiliki kekayaan sumber daya alam yang melimpah. Pentingnya pesisir bagi manusia khususnya para nelayan adalah diperolehnya sumber penghidupan dari berbagai aktivitas di sekitar pesisir laut. Namun disamping mempunyai potensi sumberdaya yang besar, wilayah pesisir Indonesia juga memiliki potensi bencana yang besar. Hal ini disebabkan karena wilayah Indonesia terletak pada daerah pertemuan empat lempeng tektonik (lempeng Eurasia, Indo-Australia, Samudera Pasifik, dan lempeng Filipina) yang tiap waktu terus bergerak. Indonesia sebagai negara kepulauan secara geologis rentan terhadap bencana alam pesisir. Tsunami adalah salah satu bencana alam yang senantiasa mengancam penduduk pesisir. Walaupun jarang terjadi, namun daya hancurnya yang besar membuatnya harus diperhitungkan. Menurut Arnold (1986) in Diposaptono dan Budiman (2005), Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki tingkat kegempaan tinggi di dunia. Dibandingkan dengan gempa di Amerika Serikat maka Indonesia memiliki frekuensi gempa 10 kali lipatnya. Gempa-gempa tersebut sebagian besar berpusat di dasar Samudra Hindia dan beberapa di antaranya mengakibatkan gelombang laut besar (tsunami). Kabupaten Cilacap merupakan salah satu kabupaten di Jawa Tengah yang memiliki pantai yang berhadapan dengan Samudera Hindia. Daerah Teluk Penyu adalah salah satu bagian dari pantai yang dimiliki Kabupaten Cilacap yang rawan terhadap bahaya tsunami karena letaknya berdekatan dengan patahan lempeng

16 2 Indo-Australia di Selatan Pulau Jawa. Salah satu bencana tsunami yang terjadi pada tanggal 17 Juli 2006 di Pantai Pangandaran melanda wilayah pesisir Cilacap menyebabkan kerugian baik secara material maupun non material yang besar. Penelitian mengenai daerah rawan tsunami yang berbasis penginderaan jauh saat ini sudah banyak dilakukan. Namun penelitian mengenai daerah rawan tsunami dengan menggunakan integrasi pemodelan dan data penginderaan jauh, saat ini sedang dikembangkan secara aktif oleh para peneliti, lembaga penelitian, dan perguruan tinggi di dunia. Data topografi yang biasa dijadikan sebagai faktor kerawanan tsunami adalah data SRTM. Rendahnya tingkat akurasi topografi dari SRTM ini menyebabkan perlu adanya data topografi yang memiliki ketelitian yang lebih tinggi dari SRTM yaitu data DEM dari citra satelit penginderaan jauh. Penelitian mengenai daerah rawan bencana tsunami di Cilacap ini dilakukan untuk mengidentifikasi dan menganalisis daerah rawan terkena bencana tsunami berdasarkan analisis menggunakan penginderaan jarak jauh dan model tsunami Tujuan Tujuan penelitian ini adalah melakukan kajian daerah rawan bencana tsunami yang difokuskan pada kajian limpasan (inundation) secara spasial dengan menggunakan Digital Elevation Model ALOS dan pemodelan tsunami di daerah pesisir Cilacap, Jawa Tengah.

17 3 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kondisi umum lokasi penelitian Daerah penelitian berlokasi di Pantai Selatan Cilacap Jawa Tengah. Posisi geografis Kabupaten Cilacap berada antara LS LS dan BT BT, dengan luas wilayah ,840 ha. Kabupaten Cilacap terbagi menjadi 24 kecamatan dengan jarak terjauh dari barat ke timur 152 km dari Dayeuhluhur ke Nusawungu, dan dari utara ke selatan 35 km yaitu dari Cilacap ke Sampang. Desa-desa tersebar di 21 kecamatan, sedangkan kelurahan terdiri dari 3 kecamatan (Gambar 1). Berikut adalah kecamatan-kecamatan yang tersebar di Kabupaten Cilacap ini : Dayeuhluhur, Wanareja, Majenang, Cimanggu, Karang pucung, Sidareja, Gandrungmangu, Kedungreja, Patimuan, Cipari, Bantarsari, Kawunganten, Jeruklegi, Kesugihan, Maos, Sampang, Kroya, Adipala, Binangun, Nusawungu, Kampung laut ( BAPPEDA Cilacap, 2005). Sedangkan batas-batas wilayah kabupaten Cilacap ini adalah sebagai berikut : Sebelah utara Sebelah selatan Sebelah timur Sebelah barat : Kabupaten Brebes dan Kabupaten Banyumas : Samudera Hindia : Kabupaten Banyumas dan Kabupaten Kebumen : Kabupaten Ciamis dan Kota Banjar Ibukota Kabupaten Cilacap adalah Cilacap, dimana meliputi kecamatan Cilacap Utara, Cilacap Tengah, dan Cilacap Selatan. Cilacap dulunya merupakan Kota Administratif, namun sejak diberlakukannya Undang-undang Nomor 22 tahun 1999 tentang Pemerintahan Daerah, tidak dikenal adanya kota administratif,

18 4 dan Kota Administratif Cilacap kembali menjadi bagian dari wilayah Kabupaten Cilacap. Diantara kota-kota kecamatan yang cukup signifikan di Kabupaten Cilacap adalah: Majenang, Karangpucung, Sampang, Sidareja, dan Kroya. Majenang menjadi pusat pertumbuhan kabupaten Cilacap di bagian Barat sedangkan Kroya dan Sampang menjadi pusat pertumbuhan di Bagian Timur. Gambar 1. Lokasi Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah (BAPPEDA Cilacap, 2005) Kabupaten Cilacap merupakan kabupaten terluas di Jawa Tengah. Luas wilayahnya sekitar 6,6% dari total wilayah Jawa Tengah yaitu sekitar 2.142,57 Km 2 atau lebih kurang ,84 Ha diatas ketinggian meter. Begitu luasnya, membuat kabupaten ini memiliki dua kode telepon (Wikipedia, 2007). Bagian utara adalah daerah perbukitan salah satu puncaknya adalah Gunung Pojoktiga (1.347 meter). Sedangkan bagian selatan merupakan dataran rendah. Kawasan hutan menutupi lahan Kabupaten Cilacap bagian utara, timur,

19 5 dan selatan. Di sebelah selatan terdapat Nusa Kambangan, yang memiliki Cagar Alam Nusakambangan. Bagian barat daya terdapat sebuah inlet yang dikenal dengan Segara Anakan. I bukota kabupaten Cilacap berada di tepi pantai Samudera Hindia. Penduduk Kabupaten Cilacap setiap tahun terus bertambah, menurut hasil registrasi penduduk pada akhir tahun 2004 mencapai jiwa yang terdiri dari laki-laki jiwa dan perempuan jiwa. Selama 5 tahun terakhir rata-rata pertumbuhan penduduk per tahun sebesar 0,69 persen, dengan pertumbuhan tertinggi terjadi pada tahun 2000 (1,20 persen), dan terendah pada tahun 2004 (0,31 persen). Pertumbuhan ini merupakan pertumbuhan penduduk yang terendah sejak tahun 1984 (Wikipedia, 2007). Berdasarkan hubungan antara tsunami dan karakteristik seismotektonik, Diposaptono (2005) membagi ke dalam enam zona seismotektonik. Kabupaten Cilacap termasuk zona B yang memiliki tingkat kerawanan tsunami yang tinggi dengan periode ulang sekitar tahun Definisi dan batasan wilayah pesisir Wilayah pesisir adalah suatu daerah pertemuan antara darat dan laut, dimana ke arah darat wilayah pesisir meliputi bagian daratan, baik kering maupun terendam air yang masih dipengaruhi sifat-sifat laut seperti pasang surut, angin laut, dan perembesan air asin, sedangkan kearah laut wilayah pesisir mencangkup bagian laut yang masih dipengaruhi oleh proses-proses alami yang terjadi di darat seperti sedimentasi dan aliran air tawar, maupun yang disebabkan oleh kegiatan manusia di darat seperti penggundulan hutan dan pencemaran. Dan pantai adalah

20 6 daerah di tepi perairan yang dipengaruhi oleh air pasang tertinggi dan air surut terendah (Triatmodjo, 1999). Wilayah pesisir adalah suatu jalur saling pengaruh antara darat dan laut, yang memiliki ciri geosfer yang khusus, kearah darat dibatasi oleh pengaruh sifatsifat fisik laut dan sosial ekonomi bahari, sedangkan ke arah laut dibatasi oleh proses alami serta akibat kegiatan manusia terhadap lingkungan di darat Pada bentang lahan pesisir (coastal landscape) tercakup perairan laut yang disebut dengan pantai atau tepi laut, adalah suatu daerah yang meluas dari titik terendah air laut pada saat surut hingga ke arah daratan sampai mencapai batas efektif dari gelombang. Pertemuan antara air laut dan daratan ini dibatasi oleh garis pantai (shore line), yang kedudukannya berubah sesuai dengan kedudukan pada saat pasang surut, pengaruh gelombang dan arus laut (Triatmodjo, 1999). Sedangkan menurut Diposaptono (2005) pengertian daerah pesisir merupakan daerah yang memiliki dua macam batas (boundaries), yaitu : batas yang sejajar dengan garis pantai (longshore) dan batas yang tegak lurus terhadap garis pantai (cross-shore). Walaupun demikian sampai sekarang belum ada definisi wilayah pesisir yang baku, namun terdapat kesepakatan umum di dunia bahwa wilayah pesisir adalah wilayah peralihan antara daratan dan lautan. Penelitian ini menggunakan batasan pesisir yang ditinjau untuk kepentingan pengelolaan wilayah rawan tsunami Kota Cilacap. Pertimbangan tersebut diambil berkaitan dengan pendekatan spasial yang digunakan dalam penelitian ini untuk identifikasi dan analisis daerah limpasan tsunami.

21 7 2.3 Gelombang tsunami dan Pembangkitnya Pengertian dan karakteristik gelombang tsunami Secara harfiah, tsunami berasal dari Bahasa Jepang. Tsu berarti pelabuhan dan nami adalah gelombang. Secara umum tsunami diartikan sebagai pasang laut yang besar di pelabuhan. Jadi, dapat dideskripsikan tsunami sebagai gelombang laut dengan periode panjang yang ditimbulkan oleh gangguan impulsif yang terjadi pada medium laut. Gangguan impulsif itu bisa berupa gempa bumi tektonik, erupsi vulkanik, atau longsoran (land-slide) (Diposaptono dan Budiman, 2005). Hal diatas disetujui oleh Ingmanson dan Wallace (1973) bahwa tsunami merupakan gelombang laut yang mempunyai periode panjang yang ditimbulkan oleh suatu gangguan di laut. Panjang gelombang tsunami dapat mencapai 240 km di laut terbuka seperti samudera pasifik dengan panjang gelombang rata-rata 4600 m dengan kecepatan gelombang mencapai 760 km/jam Gelombang tsunami yang ditimbulkan oleh gaya impulsif ini bersifat transien, yakni gelombangnya bersifat sesaat. Gelombang ini berbeda dengan gelombang laut lainya yang bersifat kontinyu seperti gelombang laut yang ditimbulkan oleh gaya gesek angin atau gelombang pasang surut yang ditimbulkan oleh gaya tarik benda angkasa. Periode gelombang angin hanya beberapa detik (kurang dari 20 detik). Sementara itu periode gelombang tsunami berkisar antara menit (Barber, 1969 in Diposaptono dan Budiman, 2005). Perbedaan gelombang tsunami dengan gelombang yang dibangkitkan oleh angin adalah terletak pada gerakan airnya. Gelombang yang dibangkitkan oleh angin hanya menggerakan air laut bagian atas.

22 8 Namun pada gelombang tsunami menggerakan seluruh kolom air dari permukaan sampai dasar. Perbedaan gelombang- gelombang tersebut dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. Perbandingan panjang gelombang antara gelombang yang disebabkan oleh angin, gelombang pasang surut, dan gelombang tsunami (Diposaptono dan Budiman, 2005) Ciri lainnya dari tsunami adalah panjang gelombangnya yang besar, bisa mencapai puluhan kilometer. Kecepatan rambatnya di laut dalam (deep sea) berkisar dari 400 sampai 1000 km/jam. Kecepatan penjalaran tsunami tersebut sangat tergantung dari kedalaman laut dan penjalarannya dapat mencapai ribuan kilometer dari pusatnya. Selama penjalaran dari tengah laut (pusat terbentuknya tsunami) menuju pantai, kecepatan semakin berkurang karena gesekan dengan

23 9 dasar laut yang semakin dangkal. Akibatnya, tinggi gelombang di pantai menjadi semakin besar karena adanya penumpukkan massa air akibat adanya penurunan kecepatan. Ketika mencapai pantai, gelombang naik (run-up) ke daratan dengan kecepatan yang berkurang menjadi sekitar km/jam (Diposaptono dan Budiman, 2005) Faktor-faktor penyebab terjadinya tsunami Terjadinya tsunami di Indonesia disebabkan oleh beberapa faktor. Dari berbagai tsunami yang pernah terjadi di Indonesia, 90 % disebabkan oleh gempagempa tektonik, 9% disebabkan oleh gunung berapi, dan 1% oleh tanah longsor (Diposaptono dan Budiman, 2005). A. Tsunami akibat gempa tektonik Gempa tektonik merupakan gerakan-gerakan retakan yang akan menyebabkan pergerakan vertikal massa batuan bukan pergerakan horizontal massa batuan. Jika proses tersebut terjadi di dasar laut maka akan menyebabkan perubahan muka laut yaitu terbentuknya puncak dan lembah gelombang yang berukuran 150 km antara puncak gelombang yang satu dengan puncak gelombang berikutnya ke segala arah. (Diposaptono dan Budiman, 2005). Berbagai pergerakan massa batuan yang disebabkan oleh gempa tektonik ini dapat dilihat pada (Gambar 3). Proses terjadinya gempa tektonik dimulai dengan adanya pergerakan dua lempeng yang saling berbatasan saling bergerak reatif terhadap sesamanya. Aktivitas tektonik yang disebabkan adanya pergerakan dua lempeng tersebut menimbulkan energi elastis yang dapat terakumulasi dari waktu ke waktu

24 10 sehingga menyebabkan pembentukan pegunungan, lembah, gunung api dan tsunami yang terletak pada batas-batas lempeng. Batas lempeng yang terbentuk terdiri dari 3 jenis yaitu, konvergen, divergen, dan singgungan. Gambar 3. Jenis-jenis patahan : (a) sesar turun (normal fault), (b) sesar naik (reverse fault), (c) sesar horizontal (strike slip) (Diposaptono dan Budiman, 2005) Zona konvergen ditandai dengan gerakan dua lempeng yang berbatasan itu ke bawah lempeng benua. Zona ini terdiri dari dua jenis; tumbukan dan subduksi. Pada zona tumbukan, kedua lempeng bergerak saling mendekati karena mempunyai berat jenis sama sehingga lempeng melipat ke atas. Sedangkan pada zona subduksi, kedua lempeng yang bertumbukkan mempunyai berat jenis yang berbeda. Apabila gempa dengan patahan naik maupun turun (lebih dari beberapa meter secara mendadak dan vertikal) terjadi di laut dengan kedalaman mencapai ribuan meter. Secara empiris, jika gempanya berkekuatan lebih dari 6,5 SM, dan pusat gempa berada pada kedalaman kurang 60 km dari dasar laut, maka tsunami akan terjadi (Diposaptono dan Budiman, 2005).

25 11 Gambar 4. Lempeng-lempeng tektonik Indonesia (Gunawan, 2007) Berdasarkan catatan, gempa tektonik memang menyumbang kontribusi terbesar terjadinya tsunami baik di dalam maupun luar negeri. Di Indonesia sepanjang tahun 1600 sampai 2005 telah terjadi 107 kali tsunami. Dari jumlah itu, sebanyak 98 kali tsunami disebabkan gempa bumi, sembilan kali karena letusan gunung berapi, dan satu kali oleh tanah longsor di dasar laut (Gambar 5). Gambar 5. Sejarah gempa tsunami tahun (USGS, 2008)

26 12 Memang tidak semua gempa bisa menghasilkan tsunami. Berdasarkan hasil penelitian, tsunami bisa terwujud jika kekuatan gempa minimal 6,5 SM. Syarat lain, pusat gempanya berada kurang dari 60 km dari permukaan laut (gempa dangkal). Selain itu gempa tersebut harus menghasilkan deformasi dasar laut secara vertikal cukup besar, lebih dari 2 meter. Jadi, jika ada gempa tektonik yang terjadi pada kedalaman lebih dari 60 km, tidak akan menghasilkan tsunami walaupun kekuatan gempanya diatas 6,5 SM.. B. Tsunami akibat tanah longsor Penyebab kedua terjadinya tsunami adalah adanya longsor besar yang disebabkan oleh gempa, kegiatan gunung berapi, atau longsor di dasar laut. Tanah longsor tersebut runtuhnya bebatuan dalam jumlah yang banyak kemudian menimbulkan gelombang dengan puncak gelombang bisa mencapai 535 meter di atas garis pantai Pembangkit Tsunami Tsunami yang terjadi menyebabkan fluktuasi muka laut secara mendadak berkaitan erat dengan kegiatan bumi yang terus-menerus bergerak dinamis. Sebagian besar tsunami dibangkitkan oleh deformasi vertikal dasar laut yang berasosiasi dengan penyesaran, gempa-gempa, erupsi vulkanik di bawah laut.

27 13 Parameter-paramter sesar seperti panjang dan lebar sesar, energi atau magnitude, kedalaman pusat gempa, slip dan mekanisme fokus (strike, dip, dan sudut slip) adalah paramter-parameter yang utama dari sumber gempa (Gambar 6) Gambar 6. Parameter orientasi sesar strike, dip, dan arah slip (Diposaptono dan Budiman, 2005) Strike (jurus) merupakan arah garis horizontal yang terletak pada bidang sesar. Dip (kemiringan) adalah sudut kemiringan foot wall terhadap bidang horizontal. Rake adalah sudut pergeseran antara strike dengan garis bidang sesar. Tsunami biasanya terjadi pada gempa-gempa dangkal yang mengakibatkan reformasi pada kerak bumi yang selanjutnya memberikan pengaruh yang kuat terhadap perubahan dasar laut. Dua struktur yang menimbulkan tsunami perubahan-perubahan tersebut dapat berupa struktur sesar naik (thrusting fault) atau sesar normal (normal fault). Kedua sesar tersebut mengakibatkan perubahan kerak bumi dalam arah vertikal yang dimanifestasikan oleh komponen dip-slip yang dapat membangkitkan tsunami. Hal itu dapat dijelaskan karena pergerakan vertikal lantai Samudera dapat menyebabkan perubahan massa air di atas lantai Samudera yang bergerak tersebut. Jika lantai Samudera naik (uplift) atau turun dengan cepat

28 14 sebagi respon terhadap gempa bumi, maka akan menaikkan dan menurunkan air laut dalam skala besar, mulai dari lantai Samudera sampai permukaan. Gambar 7. Gelombang yang terbentuk akibat deformasi (L. Manshinha dan D.E. Smylie, 1971) 2.4 Pemodelan Gelombang Tsunami Model merupakan suatu abstraksi atau penyederhanan dari sebuah sistem yang lebih kompleks (Soetaert dan Herman, 2001). Model-model suatu ekosistem umumnya lebih sederhana dari arti sesungguhnya. Proses kegiatan yang menggunakan pendekatan sistem sebagai kerangka bahasan dikenal dengan istilah permodelan (modelling). Pemodelan tsunami adalah upaya untuk mensimulasikan penjalaran gelombang tsunami yang disebabkan oleh deformasi dasar laut (gempa). Pemodelan tsunami pada dasarnya bertujuan memperkirakan sebaran tinggi dan limpasan tsunami dalam ruang dan waktu.

29 15 Pembangkitan, penjalaran, dan run-up tsunami dapat dihitung dengan menggunakan metode beda hingga (finite difference method atau FDM). Pada dasarnya notasi numerik beda hingga sering ditulis f i,j dimana f adalah variabel suatu fungsi dan subskrip i,j menunjukkan nomor sel dimana variabel tersebut berada. Subskrip i menunjukkan nomor sel pada arah-x dan subskrip j menunjukkan nomor sel pada arah sumbu-y. Jarak antara dua titik dalam arah-x adalah x dan jarak antara dua titik dalam arah-y adalah y. Untuk fungsi yang berubah terhadap waktu serta berubah terhadap jarak, notasi skema numeriknya ditulis seperti f n i,j dimana n adalah langkah waktu ke-n. Gambar 8. Skema numerik beda hingga (Immamura, 2006) Metode numerik beda hingga didasari pada persamaan matematik dalam bentuk deret yang disebut deret Taylor. Pendekatan untuk menyelesaikan deret Taylor ini terdiri dari 3 cara yaitu : hampiran beda maju (forward difference), hampiran beda mundur (backward difference) dan hampiran beda tengah (central difference). Metode beda hingga yang digunakan pada model tsunami menggunakan: η( x, t) η( x, t + Δt) η( x, t) forward difference = + o( Δt) dan (2.1) t Δt central difference 1 1 η( t) η( t + Δt) η( t Δt) 2 2 (2.2) = + o( Δt) t Δt

30 16 Penggunaan metode beda hingga ini biasanya digunakan untuk interpolasi dalam perhitungan numerik, aproksimasi, dan diferensiasi Persamaan Penjalaran Gelombang Tsunami Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, salah satu faktor penyebab utama tsunami adalah adanya gerakan dasar laut akibat gempa bumi yang dapat menimbulkan perairan dangkal atau gelombang panjang (long wave). Teori gelombang dangkal menyebutkan bahwa syarat terjadinya gelombang dangkal adalah jika nilai perbandingan antara kedalaman air yang dilalui oleh gelombang tersebut dan panjang gelombangnya lebih kecil dari 1/20. Teori ini menjelaskan bahwa percepatan vertikal air dapat diabaikan, karena besarnya lebih kecil daripada percepatan gravitasi. Sehingga berdasarkan pendekatan ini gerak vertikal dan partikel air tidak berpengaruh pada distribusi tekanan. Persamaan momentum dalam koordinat z dengan kondisi dinamik pada permukaan p=0 memberikan tekanan hidrostatik : P = -ρ.g.(z- η) (2.3) Berdasarkan kondisi batas dinamik dan kinematika dasar maka diperoleh persamaan integrasi Teori Gelombang Dangkal ( Immamura, 2006): (2.4) Dimana, D : total kedalaman yang diberikan oleh h+ η, τ x, dan τ y : gesekan dasar dalam arah x dan y A : visikositas Eddy horizontal (konstan)

31 Persamaan Kontinuitas Selain persamaan gerak yang mempengaruhi model tsunami ini, persamaan kontinuitas sebagai persamaan konversi massa tiga dimensi juga mempengaruhi untuk fluida incompresible (Imammura, 2006). η u v (2.5) + + = 0 t x y Persamaan di atas berlaku untuk dimana saja di dalam fluida. Untuk menyederhanakan persamaan di atas maka diperlukan syarat batas. Sehingga hasil akhirnya adalah sebagai berikut : η M + t x N + y = 0 (2.6) Dimana : (2.7) Dimana M dan N adalah discharge fluks dalam arah x dan y Deformasi Dasar Laut Menurut Manshina, 1971 in Abietto, 1997 deformasi dasar laut diestimasi melalui parameter-parameter patahan. Paramater patahan ini ada dua macam yaitu: parameter statik (panjang, lebar, dislokasi, slip, dan sudut kemiringan) dan dinamik (kecepatahan patahan dan pertambahan waktu dislokasi). Parameter-parameter bidang sesar tersebut anatara lain adalah : a. Strike (jurus) Ф, merupakan arah garis horisontal yang terletak pada bidang sesar di ukur searah jarum jam dari arah utara serta dengan asumsi haning wall berada di sebelah kanan ( 0 Ф 360 )

32 18 b. Dip (kemiringan) δ adalah sudut kemiringan foot wall terhadap bidang horisontal ( 0 δ 90 ) c. Rake (sudut pergeseran) λ merupakan sudut antara strike dengan garis bidang sesar arau slip yang merupakan arah hanging wall. Rake bernilai positif pada sesar naik dan bernilai negatif pada sesar normal ( -180 λ 180 ) Gambar 9. Model bidang sesar dalam kerangka model penjalaran gelombang (Abietto, 1997) 2.5 Sistem Penginderaan Jauh Penginderaan jauh adalah ilmu, seni dan teknologi untuk memperoleh informasi tentang objek daerah atau gejala yang didapat dengan analisis data yang diperoleh melalui alat tanpa kontak langsung dengan objek daerah atau fenomena yang dikaji (Lillesand dan Kiefer,1990)

33 Pengertian dan Karakteristik Citra Alos Pada penelitian ini data penginderaan jauh yang dipakai adalah data citra dari satelit ALOS (Advanced Land Observing Satellite). ALOS yang diluncurkan pada tahun 2006 adalah satelit pemantau lingkungan yang bisa dimanfaatkan untuk kepentingan kartografi, observasi wilayah, pemantauan bencana alam, dan survey sumber daya alam. Gambar 10. Satelit ALOS (JAXA, 2006) ALOS singkatan dari Advanced Land Observing Satellite adalah satelit milik Jepang yang merupakan satelit generasi lanjutan dari JERS-1 dan ADEOS yang dilengkapi dengan teknologi yang lebih maju. ALOS dilengkapi dengan 3 instrumen penginderaan jauh : yaitu Panchromatik Remote-sensing Instrument for Stereo Mapping (PRISM) yang dirancang untuk dapat memperoleh data Digital Terrain Model (DTM), Advanced Visible and Near Infrared Radiometer type-2 (AVNIR-2) untuk pemantauan penutup lahan secara lebih tepat, dan Phased- Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) untuk pemantauan permukaan bumi dan cuaca pada siang dan malam hari (Ginting et al, 2003)

34 20 Satelit ALOS telah diluncurkan oleh Badan Luar Angkasa Jepang (JAXA) pada bulan Januari 2006 dan telah berhasil merekam informasi permukaan bumi. Resolusi untuk high resolution mode dan ScanSAR masingmasing 10 meter dan 100 meter. Secara umum satelit ini memiliki karakteristik yang dapat dijelaskan pada tabel dibawah ini : Tabel 1. Keterangan umum ALOS Alat peluncuran Roket H-IIA Tempat peluncuran Pusat Ruang Angkasa Tanagashima Berat Satelit Kg Power W Waktu Operasional 3 sampai 5 Tahun Orbit Sun-Synchronous Sub-Recurr Orbit Recurrent Period : 46 hari Sub cycle 2 hari Tinggi Lintasan : 692 km di atas Equator Inclinasi : 98,2 0 Sumber : JAXA, 2006 Panchromatic Remote-sensing Instrumen for Stereo mapping (PRISM) adalah instrumen penginderaan jauh pada satelit ALOS dengan sensor pankromatik dengan resolusi spasial 2.5 m dan memiliki kemampuan untuk mengambil obyek yang sama pada permukaan bumi dari 3 posisi yang berbeda. Di bawah ini tabel karakteristik sensor PRISM : Tabel 2. Keterangan umum sensor PRISM Panjang Gelombang µm Banyaknya Optik 3 buah ( Forward, Nadir, Backward) Base to High Ratio 1.0 ( Forward dengan Backward) S/N Diatas 70 MTF 0.2 atau lebih Resolusi Spasial 2.5 m Lebar Cakupan 35 km ( Triplet Mode ) 70 km (hanya pengambilan tegak) Jumlah Detektor / Kanal (lebar cakupan 70 Km) / Kanal (lebar cakupan 35 Km) Sudut pengambailan 1.5 Derajat Panjang Bit 8 bit Sumber : JAXA, 2006

35 21 Advanced Vicible and Near-Imfrared Radiometer type-2 (AVNIR-2) merupakan instrumen pada satelit ALOS yang dilengkapi kanal multispektral untuk pengamatan permukaan daratan dan wilayah pesisir dengan resolusi spasial lebih baik dari AVNIR-ADEOS. Sensor ini digunakan untuk tujuan pemetaan dan klasifikasi penutup/penggunaan lahan skala regional, dengan memiliki kemampuan cross track pointing untuk pemantauan bencana alam. Tabel 3. Keterangan umum AVNIR Kanal Observasi Kanal-1 : µm Kanal-2 : µm Kanal-3 : µm Kanal-4 : µm S/N > 200 MTF Kanal 1-3 : > 0.25 Kanal 4 : > 0.20 Resolusi 10 m ( Nadir) Lebar Cakupan 70 km (Nadir) Jumlah Detector 7000 / Kanal Sudut pengambailan - 44 to +44 Derajat Panjang bit 8 bit Sumber : JAXA, 2006 PALSAR merupakan salah satu sensor untuk pengamatan cuaca dan permukaan daratan pada siang dan malam hari dengan sistem yang lebih maju dari JERS-1 SAR. Sensor Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) ini mempunyai keistimewaan dapat menembus awan, sehingga informasi permukaan bumi dapat diperoleh setiap saat, baik malam maupun siang hari. Resolusi untuk high resolusion mode dan ScanSAR masing-masing 10 meter dan 100 meter.

36 22 Tabel 4. Keterangan umum PALSAR Mode Fine ScanSAR Polarimetric Frekuensi 1270 MHz (L - BAND) Lebar Kanal 28 / 14MHz Polarisasi HH atau VV / HH +HV atau VV + VH HH atau VV HH+HV+VH+VV 10 m (2 look)/ 30 m Resolusi Spasial 20m(4 look) 100 m (multi look) Lebar Cakupan 70 Km Km 30 Km Incidence Angle 8-60 derajat derajat 8 30 derajat NE Sigma 0 < - 23 db (70 Km) < -25 db (60 Km) < - 25 db < - 29 db Panjang bit 3 bit / 5 bit 5 bit 3 bit / 5 bit Ukuran Antena AZ: 8.9 m x EL: 2.9 m Sumber : JAXA, Digital Elevation Model (DEM) Digital Elevation Model (DEM) merupakan data dijital dengan format raster yang memiliki informasi koordinat posisi (x,y) dan elevasi (z) pada setiap selnya. Data ini digunakan untuk menggambarkan kondisi topografi suatu wilayah. Data DEM dapat dibuat berdasarkan data titik tinggi (spot height) yang dapat diperoleh dari pengolahan foto udara, citra satelit secara fotogrametri atau citra RADAR melalui proses interferometri. Data DEM ini dapat diperoleh dengan beberapa cara seperti dengan pengolahan berbagai peta topografi atau peta rupa bumi. Namun secara konvensional DEM diperoleh melalui survey lapangan dengan menggunakan berbagai alat survey (Hajar, 2006). DEM berbeda dengan DTM (Digital Terrain Model) dan DSM (Digital Surface Model). DEM merupakan informasi ketinggian permukaan bumi yang ditampilkan dengan perbedaan warna (warna hitam memperlihatkan daerah topografi rendah, sedangkan warna putih memperlihatkan daerah topografi tinggi), DTM merupakan informasi ketinggian dari permukaan bumi tanpa tutupan lahan diatasnya, sedangkan DSM merupakan informasi tutupan lahan dari

37 23 permukaan bumi beserta tutupan lahan diatasnya misal, daerah perkotaan yang memperlihatkan 3D dari gedung-gedung. DEM: Digital Elevation Model DTM: Digital Terain Model DSM: Digital Surface Model Rendah Tinggi Gambar 11. Perbedaan DEM dan DTM dan DSM (Trisakti, 2006) Akurasi dari data ini tergantung dari sumber titik tinggi dan resolusi spasial suatu data DEM. Apabila titik tinggi diperoleh dari garis kontur peta pada skala 1 : , maka ketelitian yang diperoleh dari data DEM ini nantinya memiliki akurasi yang tinggi dan semakin tinggi resolusi spasial yang dimiliki suatu data DEM, maka semakin tinggi akurasi data yang dihasilkan (Ermapper,2004). Pengolahan data DEM akan mengahasilkan kesalahan atau sink dari proses interpolasi yang akan berpengaruh terhadap akurasi data. Sink tersebut perlu dihilangkan agar mendapatkan data yang memiliki keakurasian data yang tinggi. Pengolahan data DEM menggunakan data titik atau garis tinggi dapat dilakukan melalui proses interpolasi dengan beberapa cara seperti Inverse Distance Weigted Spline dan Kriging (Ermapper,2004).

38 24 Data ketinggian suatu objek dari satelit bisa didapatkan dengan beberapa metode, yaitu diantaranya: DEM yang dihasilkan dari interpolasi, yaitu melakukan interpolasi terhadap titik ketinggian (dimana titik berisi informasi ketinggian Z dan koordinat XY) atau interpolasi terhadap garis kontur untuk menghasilkan DEM. Cara kedua yaitu dengan penurunan DEM mengunakan citra stereo, yaitu menggunakan 2 atau lebih citra yang diperoleh dari sudut pandang yang berbeda. Dan cara lainnya yaitu dengan Radar Interferometri (InSAR) atau teknik dimana data dari sensor radar dari satelit penginderaan jauh (contoh: ERS, JERS-1, RadarSAT dan PALSAR-ALOS) digunakan untuk memetakan ketinggian (topografi) dari permukaan bumi Metode Pansharpan Alos Image fusion merupakan kombinasi dua atau lebih dari image/citra yang berbeda untuk menghasilkan image baru dengan menggunakan berbagai algorithma. Pan-Sharpenning merupakan salah satu jenis image data fusion. Data citra berwarna dengan resolusi rendah digabungkan dengan data monokrom yang beresolusi tinggi yang hasilnya adalah sebuah image data citra berwarna dengan resolusi tinggi. Menurut Prahasta (2008) data fusion merupakan menggabungkan atau mengkombinasikan (fusi) data (dengan cakupan wilayah yang sama) yang berasal dari berbagai (rekaman) sensor satelit (dan dengan resolusi-resolusi spasial yang berbeda) merupakan cara yang sangat efektif dan efisien dalam memberdayakan sumber-sumber basis data spasial secara optimal. Salah satu dari sekian banyak

39 25 bentuk dari aktifitas ini adalah Pan-sharpen yang mengkombinasikan citra digital pankromatik (band tunggal yang beresolusi spasial lebih tinggi) dengan citra digital multi-spektral (beberapa band berwarna tetapi memiliki resolusi spasial lebih rendah). Hasil yang diharapkan dari proses ini adalah citra digital mutispektral dengan resolusi yang sama dengan pankromatik. Hasilnya digunakan sebagai alat bantu pada interpretasi citra digital secara visual. Image data sebaiknya tercatat dengan akurasi level tinggi terlebih dahulu menggunakan fusion algorithma, diantaranya : 1. HSV (or HSI) Sharpenning Hue Saturation Intensity (Hue Saturation Value) menggunakan resolusi rendah image RGB (Red Green Blue). Band pankromatik disesuaikan dan diganti untuk intensity band. Gambar HSI di convert kembali ke tempat RGB. 2. Color Normalized (Brovey) Sharpenning Digunakan untuk mendapatkan teknik Sharpenning dengan menggunakan kombinasi matematika image berwarna dan data resolusi tinggi. Fusion i = (MULTi/MULTi Sum)x PAN (2.8) Dimana i (=1,2,3..) merupakan band particular dalam MS Image dan MULTi SUM = MULTI1 + MULTI2 + MULTI3 (2.9) Setiap band di Image Color dikalikan dengan rasio data resolusi tinggi dibagi dengan jumlah color bands. Fungsi otomatis dari color bands sampai ukuran pixel dengan resolusi tinggi menggunakan nearest neighbor, bilinnear, atau cubic convolution technique. Hasil keluaran gambar RGB akan mendapatkan nilai pixel dari input data resolusi tinggi.

40 26 3. PC Spectral Sharpenning Digunakan untuk Sharpen Spectral Image data dengan data resolusi tinggi menggunakan prinsip transformasi komponen hasil data multispectral. PC band 1 digantikan dengan band resolusi tinggi dengan skala yang sesuai dengan PC band 1 sehingga tidak ada distorsi informasi spectral. Kemudian, digunakan untuk transform kembali. Data multispectral otomatis memperbaiki nilai pixel resolusi tinggi menggunakan nearest neighbor, bilinnear, atau cubic convolution technique. 4. Gram Schmidt Algoritm Merupakan Kodak/ RSI yang memiliki algoritma Sharpenning. Algorithma ini merupakan dasar dalam persamaan rotasi di alam untuk PCA. (2.10) Dimana, u dan v adalah vector ortogonal (2.11) Penutupan/Penggunaan Lahan Dalam perencanaan dan pegembangan suatu wilayah, diperlukan antara lain peta tutupan lahan. Dalam pembuatan peta tutupan lahan, dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknologi penginderaan jauh, misalnya dengan menganalisa citra satelit (Winardi dan Cahyono, 2005). Istilah penutup lahan berkaitan dengan jenis kenampakan yang ada di permukaan bumi. Danau, pohon, dan es glasial merupakan penutup lahan.

41 27 Sedangkan penggunaan lahan berkaitan dengan kegiatan manusia pada bidang lahan tertentu. Survey geologi Amerika Serikat telah menyusun sistem klasifikasi penggunaan lahan dan penutup lahan untuk digunakan dengan data penginderaan jauh yang dilaporkan dalam USGS Profesional Paper 964 (5). Informasi penggunaan lahan dan penutup lahan sebaiknya disajikan pada peta secara terpisah dan tidak dijadikan satu sistem klasifikasi USGS. Akan tetapi dari segi praktisnya lebih efisien menggabungkan dua sistem tersebut apabila data penginderaan jauh digunakan sebagai sumber data utama untuk kegiatan pemetaanya. Sistem klasifikasi penggunaan lahan dan penutup lahan USGS disusun berdasarkan kriteria berikut : 1. Tingkat ketelitian interpretasi minimum dengan menggunakan penginderaan jauh tidak kurang dari 85 persen. 2. Ketelitian interpretasi untuk beberapa kategori harus tidak kran lebih sama. 3. Hasil yang dapat diulang harus dapat diperoleh dari penafsir yang satu ke yang lain dan dari satu saat penginderaan ke saat yang lain. 4. Sistem klasifikasi harus dapat diterapkan untuk daerah yang luas. 5. Kategorisasi harus memungkinkan penggunaan lahan ditafsir dari tipe penutup lahanya. 6. Sistem klasifikasi harus dapat digunakan dengan data penginderaan jauh yang diperoleh pada waktu yang berbeda.

42 28 7. Kategori harus dapat dirinci ke dalam sub-kategori yang lebih rinci yang dapat diperoleh dari citra skala besar atau survey lapangan. 8. Pengelompokkan kategori harus dapat dilakukan. 9. Dapat dibandingkan dengan data penggunaan lahan dan penutupan lahan pada masa yang akan datang. 10. Bila memungkinkan lahan multiguna dapat dikenali. Sistem klasifikasi USGS juga menyajikan kategori penggunaan lahan/ penutupan lahan terdiri dari 4 tingkatan yang terdiri dari : sistem klasifikasi tingkat I yang disusun untuk digunakan pada citra skala kecil seperti citra Landsat. Tingkat II disusun untuk digunakan pada foto udara skala kecil. Citra yang paling banyak digunakan untuk pemetaan tingkat II adalah foto udara inframerah berwarna dengan ketinggian terbang tinggi. Untuk pemetaan pada tingkat III, sejumlah besar informasi penunjang harus diperoleh disamping informasi yang diperoleh dari foto udara skala sedang. Sejalan dengan itu maka untuk pemetaan pada tingkat IV juga harus diperoleh sejumlah besar informasi penunjang, disamping yang diperoleh dari foto udara skala besar. Ukuran minimum suatu daerah yang dapat dipetakan dalam kelas penggunaan lahan/penutup lahan tergantung pada skala dan resolusi citra. Tabel 5. Ukuran Minimum Unit Penggunaan lahan/penutup lahan (Lillesand/Kiefer, 1990) Tingkat Interpretasi Citra Skala Peta yang reperentatif Ukuran Minimum Dipetakan I. (Satelit) 1 : ha II. (Foto udara skala kecil) 1 : ha III. (Foto udara skala menengah) 1: ha

43 29 Lahan pertanian secara luas dapat diartikan sebagai lahan yang penggunaanya terutama untuk menghasilkan makanan dan serabut. Kategori ini meliputi penggunaan seperti tanaman semusim dan padang, rumput buah-buahan, jeruk, anggur, daerah pembibitan dan tanaman hias. Lahan hutan adalah daerah yang kepadatan tajuk pohonnya (persentasi penutup tajuk) 10 persen atau lebih, batang pohonya menghasilkan kayu atau produksi kayu lainnya dan mempengaruhi iklim atau tata air lokal. Kategori air antara lain: sungai, kanal, danau, waduk, teluk, dan muara. Daerah yang berair dangkal dimana timbul vegetasi aquatik, diklasifikasikan sebagai kategori air. Lahan gundul ialah lahan yang kemampuannya terbatas untuk mendukung kehidupan dan vegetasi atau penutup lainnya kurang dari sepertiga luas daerahnya. Seperti yang telah disebutkan diatas, sebidang lahan mungkin dapat dikelompokkan dalam lebih dari satu kategori sehingga diperlukan suatu definisi khusus untuk menjelaskan prioritas klasifikasinya. Apabila obyek mempunyai lebih dari satu kategori, maka harus diambil kategori yang utama.misalnya,daerah pemukiman yang penutupan vegetasinya cukup lebat dan memenuhi kriteria lahan hutan, maka harus dimasukkan dalam kategori lahan bangunan/ lahan terbangun. Penentuan daerah rawan tsunami yang digunakan pada penelitian ini berdasarkan daerah limpasan tsunami pada penutupan/penggunaan lahannya. Remote sensing (RS atau penginderaan jauh) merupakan salah satu alat mutakhir guna menunjang kegiatan riset tsunami seperti halnya dalam pembuatan DEM dan penuutupan/penggunaan lahan.