IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 Perbadga Kualtas Data dega Parameter Statstka Parameter statstka yag dguaka sebaga alat batu pelaa perbadga kualtas kedua data adalah raso, korelas, MAE, da RMSE. Raso Data CH Dugaa R Data CH Pegukura Stasu Raso merupaka salah satu uj apakah data hasl dugaa mampu medekat data hasl pegukura. Nla raso yag terbak adalah medekat 1 yag meggambarka bahwa la kedua data sama. Selajutya la raso dguaka sebaga baha dalam meetuka la faktor kalbras. Faktor kalbras dperluka agar data memlk raso medekat 1. Koefse korelas y y yˆ yˆ 1 r y yˆ 2 2 y y yˆ yˆ 1 1 Korelas meujukka keerata hubuga atara data hasl dugaa dega data hasl pegukura lapaga. Nla korelas berksar atara (-1) sampa dega 1. Korelas yag terbak atara kedua data adalah medekat 1. MAE (Mea Absolute Error) 1 ^ MAE y y 1 MAE merupaka la absolut galat rata-rata atara data dugaa da data pegukura lapaga. RMSE (Root Mea Square Error) ^ y y 1 RMSE RMSE merupaka la akar kuadrat galat rata-rata dar data curah huja dugaa da pegukura. IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Aalss Hubuga Suhu Keceraha Awa da Laju Huja (Ra Rate) Aalss data suhu keceraha awa ctra MTSAT IR1 da la laju huja (ra rate) huja dar data TRMM 2A12 dlakuka berdasarka wlayah kaja da waktu yag sama atau berdekata. Asums pegambla kedua data adalah data yag haya 2 memlk la curah huja pada waktu tertetu. Artya beberapa data pada waktu tertetu yag sedkt mempuya la curah huja tdak dkutka dalam aalss. Data suhu keceraha awa da curah huja yag pada selag waktu berdekata utuk wlayah DAS Ctarum dplotka sepert terlhat pada Gambar 11 setelah dlakuka proses croppg. Walaupu satelt MTSAT-1R da TRMM mmlk resolus spasal yag berdekata atara 4-5 km, tetap kedua data tersebut sedkt memlk ttk pksel yag skro. Hal dsebabka oleh betuk grd data TRMM 2A12 yag tdak beratura. Kurag skroya grd MTSAT-1R da TRMM meyebabka jumlah pksel yag dhaslkaya tdak sama. Utuk wlayah DAS Ctarum terdapat 775 pksel MTSAT IR1 da 462 pksel TRMM 2A12 sepert terlhat pada Gambar 11. Selajutya seleks data dlakuka sesua koordat yag sama da berdekata atara dua data. Jumlah pksel akhr sesua dega jumlah pksel TRMM, yatu 462 pksel. Data yag dguaka sebaga baha aalss hubuga suhu keceraha awa da curah huja adalah data taggal 2 (02.00 UTC), 13 (10.00 UTC), 14 (09.00 UTC), 27 (14.00 UTC), 30 (12.00 UTC), da 31 (11.00 UTC) Jauar Pemlha data ddasarka oleh ada tdakya curah huja pada ser data bula Jauar. Oleh karea tu, utuk data bula Jul tdak dkutsertaka. Plottg data dlakuka secara beruruta sesua taggal dapat dlhat pada Gambar 12. Nla suhu keceraha awa pada beberapa waktu yag telah dtetuka d bula Jauar berksar atara 190 K sampa 292 K, dega la suhu rata-rata sebesar 253 K. Selajutya la laju huja TRMM 2A12 berksar atara 0 sampa dega 47 mm/jam, dega la rata-rata sektar 1 mm/jam. Berdasarka Gambar 12 dapat dlhat bahwa terdapat pola laju huja tgg pada suhu keceraha awa redah. Tetap tdak semua suhu keceraha redah yag memlk laju huja tgg. Ketdaksamaa dataraya dsebabka oleh waktu yag tdak sama atara satelt MTSAT da TRMM ketka melakuka sap shot da ketdakmampua satelt dalam membedaka jes awa. Kedua faktor tersebut serg meyebabka Pasaga data suhu keceraha awa da laju huja tdak terjad pada waktu yag sama sesua yag dgka karea resolus temporal atara kedua data tdak sama.

2 Suhu Keceraha Awa (ok) CH TRMM 2A12 (mm/jam) 10 Gambar 11 Plot data spasal atara Suhu Keceraha MTSAT IR UTC da laju huja TRMM 2A12 pada UTC 2 Jauar 2008 setelah dlakuka proses croppg pada wlayah kaja Resolus temporal satelt TRMM tdak dapat dtetuka secara past karea betuk orbt polar, sedagka resolus temporal satelt MTSAT-1R yatu 1 jam. Jes awa sult dbedaka oleh satelt karea cara kerja satelt cederug megutamaka faktor suhu pucak awa dalam melakuka pedugaa. Awa crrus sult dbedaka karea jes memlk ttk dasar awa tgg sehgga suhu pucakya juga tgg. Meskpu memlk suhu redah, awa jes tdak berpotes redah karea volume awa kecl serta berada pada lapsa atmosfer tgg. 350, , , , , , Suhu Keceraha Awa (ok) CH TRMM 2A12 (mm/jam) 50, ,000 Data Taggal 2, 3, 14, 27, 30, 31 Jauar Gambar 12 Grafk data suhu keceraha da laju huja taggal 2 (02.00 UTC), 13 (10.00 UTC), 14 (09.00 UTC), 27 (14.00 UTC), 30 (12.00 UTC), da 31 (11.00 UTC) Jauar 2008

3 Aalss Regres atara Suhu Keceraha Awa da Laju Huja (Ra Rate) Aalss regres dlakuka pada pasaga data suhu keceraha awa da laju huja taggal 2 (02.00 UTC), 13 (10.00 UTC), 14 (09.00 UTC), 27 (14.00 UTC), 30 (12.00 UTC), da 31 (11.00 UTC) Jauar 2008 utuk DAS Ctarum. Sebelum memasuk aalss regres, keseluruha data dseleks berdasarka beberapa asums karea beberapa data memlk la eror. Pemlha data dlakuka aalss regres yag ddasarka oleh dua asums (Parwat 2009), pertama setap pksel dega la suhu keceraha awa kurag dar 225 K da curah hujaya d bawah 5 mm/jam tdak dkutka dalam aalss, hal merupaka kods awa crrus yag tdak berpotes huja, da kedua adalah tdak meyertaka la pksel dega suhu kecerawa awa lebh tgg dar 260 K da laju lebh dar 50 mm/jam, kods dasumska tdak megkut kods alam ketka semak tgg suhu awa maka proses pembetuka butr huja aka sult terjad. Meurut Hog et. al. (2010) hubuga atara suhu keceraha awa da laju huja berbadg terbalk tetap keduaya tdak megkut pola ler. Peryataa ddukug bahwa besarya curah huja yag jatuh d suatu ttk permukaa tdak haya dpegaruh oleh suhu awa saja, melaka mash bayak faktor la, sepert arah da kecepata ag, stabltas atmosfer, da topograf. Aalss regres yag daggap mewakl hubuga keduaya adalah modfkas ekspoesal (Suseo 2009). Aalss regres modfkas ekspoesal pada Gambar 13 meghaslka koefse determas (R 2 =0.71). Artya sebesar 71% model mampu mejelaska hubuga atara suhu keceraha awa da laju huja. Regres modfkas ekspoesal tersebut meghaslka persamaa berkut: y = a. exp (b/x) dmaa: y = Laju huja dugaa (mm/jam) x = Suhu keceraha awa (K) a = 1.11 x 10-6 b = 3.24 x 10 3 Selajutya persamaa tersebut dguaka utuk meduga curah huja dega megguaka data suhu keceraha awa satelt MTSAT IR1 sebaga la masuka. 4.3 Aalss Awa Potes Huja Awa memlk bermacam-macam jes berdasarka perbedaa ketggaya, yatu awa redah, sedag, da tgg. Tdak semua jes awa memlk potes meuruka huja ke permukaa bum. Awa yag memlk potes huja termasuk pada gologa awa redah (Hadoko et. al. 1994). Awa redah secara umum memlk ketgga sektar meter. Awa berpotes mejad huja ketka memlk butr ar yag lebh besar da bayak sehgga gaya dorog ke atas lebh kecl dar gaya gravtas serta memlk suhu pucak awa yag lebh redah dbadg awa yag tdak berpotes huja. Tekolog satelt geostasoer cederug medeskrpska obyek dalam la suhu da belum mampu medeteks volume da betuk awa. Pegklasfkasa awa potes huja ddasarka pada perbedaa suhu keceraha awa (MTSAT IR µm) da suhu keceraha uap ar (MTSAT IR3 6.8 µm). Gambar 13 Regres modfkas ekspoesal atara suhu keceraha awa MTSAT IR1 (X) dega laju huja TRMM 2A12 (Y)

4 12 () () () Gambar 14 Proses klasfkas awa potes huja: () suhu keceraha awa dar MTSAT IR1; () suhu keceraha uap ar dar MTSAT IR3; () awa potes huja Suhu keceraha awa yag terdeteks pada kaal IR1 dega pajag gelombag 10.8 µm drepresetaska sebaga suhu pucak awa. Sedagka pada gelombag 6.8 µm pada kaal IR3 mampu medeteks suhu keceraha uap ar yag selajutya merepresetaska jumlah butra huja. Pada kaal IR1 dapat dklasfkaska bahwa awa yag berpotes mejad huja adalah awa yag bersuhu redah. Suhu pucak awa redah meujukka bahwa awa memlk tgkat kodesas tgg da sap turu mejad huja. Semak cerah atau semak tgg suhu uap arya maka uap ar yag terkadug dalam sebuah pksel ctra adalah semak sedkt da sebalkya. Peetua awa yag berpotes huja ddasarka pada persamaa Kdder (2005) yag megguaka perbedaa la suhu keceraha awa da uap ar. Persamaa tersebut dturuka berdasarka hasl observas secara hstory. Proses klasfkas awa potes huja dtujukka pada Gambar Hasl Curah Huja Dugaa Luara data curah huja hasl dugaa dkelompokka berdasarka tgkata waktu dalam melakuka akumulas jumlah huja, yatu, hara, 5-hara (petad), da 10- hara (dasara). Berdasarka data curah huja dasara maka curah huja dugaa pada bula Jauar 2008 dapat dpetaka secara spasal sepert terlhat pada Gambar 15. Secara spasal terdapat varas pola huja d DAS Ctarum. Pada dasara pertama terlhat bahwa curah huja tertgg d dalam DAS Ctarum berksar atara 140 mm sampa 160 mm dalam 10 har. Curah huja tertgg tersebut secara merata terjad d baga hlr DAS. Curah huja pada dasara kedua secara umum lebh tgg dbadg dasara pertama dega la tertgg berksar atara 200 mm sampa 220 mm.

5 13 () () () Gambar 15 Dstrbus spasal curah huja dugaa bula Jauar 2008: () dasara ke-1; () dasara ke-2; () dasara ke-3 Berbeda dega dasara pertama, wlayah terjadya huja tgg pada dasara kedua secara merata terletak pada baga hulu DAS. Pola spasal curah huja dasara ketga memlk la tertgg 240 mm sampa 260 mm da sebaga besar terjad pada baga hulu serta tegah DAS. Nla lebh tgg jka dbadg dega la-la curah huja pada dua dasara sebelumya. Kejada huja pada dasara kedua da ketga lebh bayak tejad d baga hulu DAS sehgga sagat berpegaruh terhadap jumlah ar yag tertampug pada tga beduga utama yag terdapat d DAS Ctarum, yatu Sagulg, Crata, da Jatluhur. Curah huja yag berada d hulu DAS mejad put utama dar ketga beduga tersebut. 4.5 Perbadga Data Dugaa da Data Pegukura Pedugaa curah huja metode adalah meduga data huja setap jam. Data curah huja setap jam selama 24 jam djumlahka sehgga mejad data hara. Peurua dmes data setap jam mejad data hara dlakuka utuk megkut dmes data pegukura lapaga. Perbadga data dlakuka secara vsual dega melhat kedekata la da pola tme seres d semua stasu pegukura. Gambar 16 meujukka letak geografs stasu pegukura berdasarka ketggaya. Cotoh perbadga atara data dugaa dega data pegukura dtujukka oleh Gambar 17 yatu utuk data d stasu pegukura Badug yag selegkapya dapat dlhat d Lampra 2. Grafk tersebut dbedaka berdasarka perbadga varas temporal atara curah huja hara, petad, da dasara. Secara umum kejada huja terdapat pada akhr bula atau pada dasara ke-3. Pada beberapa har d stasu pegukura Badug terlhat bahwa la curah huja pegukura lebh tgg darpada curah huja dugaa. Pada stasu pegukura laya (Lampra 2) terlhat bahwa la curah huja dugaa cederug overestmate terhadap la curah huja pegukura, amu pola temporal curah huja dugaa terhadap waktu cukup medekat curah huja pegukura.

6 CH (mm) CH (mm) CH (mm) 14 Gambar 16 Letak stasu pegukura berdasarka ketggaya 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Har ke- 150 CH Dugaa () 300,0 250,0 CH Pegukura ,0 150, ,0 50, , Petad ke- Dasara ke- CH Dugaa () CH Pegukura CH Dugaa () CH Pegukura CH Dugaa CH Pegukura Gambar 17 Plot curah huja dugaa da pegukura d stasu Badug pada Jauar 2008: () hara; () petad; () dasara 4.6 Perbadga Kualtas Data Dugaa dega Data Pegukura Perbadga kualtas dua data dlakuka dega melhat la koefse raso, korelas, MAE (Mea Absolute Error), da RMSE (Root Mea Square Error). Data yag dlakuka uj adalah data pada bula Jauar saja karea semua data bula Jul tdak memlk la huja. Perbadga data dlakuka berdasarka dmes data yatu hara, petad, da dasara. Jumlah ttk atau stasu sampel pegukura yag dlakuka uj kualtas data adalah 19 ttk d DAS Ctarum Hulu baga dalam maupu luar DAS. Sela tu dlakuka juga uj pegaruh ketgga terhadap la curah hujaya. Uj raso bertujua utuk melhat sejauh maa data dugaa mampu medekat data pegukura. Raso yag duj adalah

7 Motaya Csomag Sagulg Dam Cll Sukawaa Cpaas- Pegalega Chchoa Kayu Ambo Lembag Badug Ccalegka Cherag Csamph Csodar Cbeureum Ujug Berug Cparay Csalak Paseh Raso 15 perbadga atara data dugaa terhadap data pegukura. Nla raso yag terbak adalah 1 merepresetaska bahwa data dugaa sama dega data pegukura. Terdapat dua jes raso yag dplotka pada Gambar 18, yatu raso data sebelum dkalka dega faktor kalbras da sesudah dkalka faktor kalbras. Faktor kalbras dperluka utuk meuruka la data dugaa. Proses kalbras yag dlakuka adalah dega megalka data dugaa dega 0.5. Nla 0.5 ddapat agar la raso medekat 1. Pegguaa faktor kalbras lebh cocok dguaka pada data bulaa karea pada data hara tdak bsa dhtug rasoya ketka kejada buka har huja. Raso sebelum dkalka faktor kalbras mayortas lebh dar 1, sehgga dapat dkataka bahwa secara umum data dugaa megalam overestmate terhadap data pegukura. Nla raso data yag sudah memperhtugka faktor kalbras pada Gambar 24 lebh cederug medekat 1. Artya pedugaa curah huja metode cederug overestmate da lebh bak megalka data dugaa dega faktor kalbras 0.5. Curah huja bulaa yag sudah dkalka dega faktor kalbras 0.5 dapat dtujukka pada Gambar 19. Curah huja pada bula Jauar yag merupaka perwakla dar bula basah secara umum berla tgg. Curah huja tertgg meyebar secara merata dar hulu sampa baga tegah DAS Ctarum. Nla tertgg curah huja bulaa pada Jauar 2008 adalah berksar atara 270 mm sampa 300 mm tap bula. Utuk bula Jul secara merata d dalam DAS Ctarum tdak terdapat la curah huja. Tetap terdapat satu ttk d luar DAS yag berla curah huja berksar atara 5 mm sampa 10 mm, sehgga perbadga data tdak dlakuka karea tdak tersedaya data pegukura d ttk tersebut. 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Stasu raso ormal raso (FK 0.5) Gambar 18 Raso utuk curah huja bulaa dugaa terhadap pegukura sebelum da sesudah dkalka dega faktor kalbras 0.5 () () Gambar 19 Dstrbus spasal curah huja bulaa: () Jauar 2008; () Jul 2008

8 Koefse Korelas Motaya Csomag Sagulg Dam Cll Sukawaa Cpaas- Pegalega Cpaas- Pegalega Chchoa Kayu Ambo Lembag Badug Ccalegka Cherag Csamph Csodar Cbeureum Ujug Berug Cparay Csalak Paseh Koefse Korelas Motaya Csomag Sagulg Dam Cll Sukawaa Chchoa Kayu Ambo Lembag Badug Ccalegka Cherag Csamph Csodar Cbeureum Ujug Berug Cparay Csalak Paseh Koefse Korelas Motaya Csomag Sagulg Dam Cll Sukawaa Cpaas- Pegalega Chchoa Kayu Ambo Lembag Badug Ccalegka Cherag Csamph Csodar Cbeureum Ujug Berug Cparay Csalak Paseh 16 Koefse korelas meujukka keerata hubuga atar dua data. Nla koefse korelas atara data curah huja dugaa da pegukura hara, petad, da dasara utuk data yag sudah dkoreks lebh lajut dapat dlhat pada Gambar 20. Nla koefse korelas pada data sebelum da sesudah dlakuka koreks tdak jauh berbeda karea korelas haya memperhtugka faktor hubuga pola keerata atar dua data buka la data. Selag la koefse korelas adalah -1 sampa +1. Nla egatf meujukka jka data tersebut memlk hubuga keerata yag salg berkebalka. Terlhat pada Gambar 20 jka korelas curah huja hara rata-rata kurag dar 0.5 da megkat pada curah huja petad serta dasara. Curah huja hara memlk varas la yag tgg sehgga la korelasya kecl. Semak besar la dmes waktuya maka koefse korelasya semak besar. Sehgga pedugaa curah huja bak dguaka pada data yag memlk dmes waktu besar sepert dasara, bulaa, da tahua. 1 0,8 0,6 0,51 0,60 0,43 0,4 0,27 0,30 0,29 0,35 0,32 0,26 0,2 0 0,09-0,07 0,15 0,13 0,07-0,03-0,03-0,14-0,13 0,05-0,2-0,4-0,6-0,8-1 Stasu Cuaca () Korelas 1,00 0,90 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,28 0,79 0,73 0,69 0,62 0,53 0,48 0,49 0,42 0,36 0,29 0,26 0,10-0,09-0,04-0,06 0,03 0,22-0,20-0,40-0,60-0,80-1,00 Stasu Cuaca () Korelas 1,00 0,92 0,94 1,00 0,99 0,98 0,98 0,97 0,98 0,80 0,75 0,78 0,82 0,60 0,49 0,56 0,62 0,40 0,41 0,24 0,20 0,00-0,97-0,71-0,10-0,20-0,40-0,60-0,80-1,00 Stasu Cuaca () Korelas Gambar 20 Koefse korelas CH dugaa da pegukura: () hara; () petad; () dasara

9 17 Selajutya adalah uj MAE da RMSE data dugaa terhadap data pegukura. Uj MAE bertujua utuk megetahu la rataa dar absolut galat, sedagka RMSE utuk megetahu akar dar rataa kuadrat galat. Nla yag palg bak utuk MAE da RMSE adalah medekat 0. Perhtuga MAE da RMSE dlakuka pada data bula Jauar sebelum da sesudah dlakuka koreks sepert yag terlhat pada Tabel 2 da 3. Pegguaa faktor kalbras 0.5 mampu meuruka MAE da RMSE ratarata setegahya pada data hara, petad, maupu dasara. Tabel 2 Nla korelas, MAE, da RMSE sebelum data dugaa dkalbras Hara Petad Dasara Korelas 0,18 0,37 0,56 MAE 13,62 51,41 77,01 RMSE 21,48 70,59 97,83 Tabel 3 Nla korelas, MAE, da RMSE sesudah data dugaa dkalbras Hara Petad Dasara Korelas 0,18 0,40 0,56 MAE 8,70 30,82 42,48 RMSE 15,45 44,50 59,62 V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Smpula Peelta meujukka bahwa terdapat hubuga ekspoesal atara suhu keceraha awa da curah huja ketka dlakuka aalss regres. Klasfkas awa potes huja dlakuka dega megguaka data suhu keceraha awa pada MTSAT IR1 da suhu uap ar pada MTSAT IR3. Hasl dar persamaa regres adalah laju huja yag selajutya dmodfkas mejad curah huja hara, petad, dasara, da bulaa. Berdasarka aalss curah huja spasal, pada bula Jauar terjad tga pola spasal dstrbus huja, yatu dasara ke-1 kejada huja cederug terjad d daerah hlr, dasara ke-2 hulu, da dasara ke-3 pada baga tegah DAS. Selama bula Jul tdak terjad huja karea pada bula tersebut terjad kemarau. Selajutya aalss dharapka mampu membatu dalam pegelolaa DAS Ctarum secara berkelajuta. Nla curah huja yag ddapat overestmate da koefse determas kecl karea beberapa faktor peghambat pedugaa, dataraya adalah terjad selag waktu ketka melakuka plot data suhu keceraha awa da curah huja padahal awa bergerak megkut pergeraka ag serta mampu berpdah lebh dar 5 km dalam waktu kurag dar 1 jam, serta tdak dmasukkaya faktor-faktor stabltas meteorolog sepert ag, ttk dasar awa, da topograf. Pada uj kualtas data dtujukka bahwa kualtas data mejad lebh bak ketka terjad pegkata dmes data dar hara, petad, da bulaa. Uj kualtas data yag dlakuka adalah dega melhat la raso, korelas, MAE, da RMSE. Faktor kalbras 0.5 dtetuka dar hasl uj raso selajutya dapat meuruka la curah huja dugaa yag overestmate. 5.2 Sara Peelta haya megguaka faktor suhu keceraha awa da suhu keceraha uap ar dalam melakuka pedugaa curah huja. Curah huja merupaka salah satu usur cuaca kompleks da sagat erat dega stabltas serta termodamka atmosfer. Metode pedugaa curah huja sebakya memasukka semua kompoe yag mempegaruhya sesua kejada d alam. Data TRMM 2A12 merupaka data yag dkeluarka oleh NASA, sehgga perlu dlakuka valdas dega data pegukura lapaga khususya utuk wlayah kaja. Klasfkas Awa potes huja dlakuka megguaka persamaa Kdder (2005) yag seharusya perlu dkaj lag utuk wlayah Idoesa. Beberapa kekuraga tersebut kemugka besar yag meyebabka muculya faktor kalbras 0.5 da selajutya dharapka mampu mejad masuka utuk peelta berkutya.