STUDI KARAKTERISTIK SESAR CIMANDIRI DENGAN MENGGUNAKAN METODE SURVEI GPS

Transkripsi

1 STUDI KARAKTERISTIK SESAR CIMANDIRI DENGAN MENGGUNAKAN METODE SURVEI GPS TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh Agustiono Setiadi PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 Lembar Pengesahan Tugas Akhir Sarjana STUDI KARAKTERISTIK SESAR CIMANDIRI DENGAN MENGGUNAKAN METODE SURVEI GPS Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya, baik sebagian maupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di ITB maupun di institusi pendidikan lainnya. Bandung, 20 Juni 2008 Penulis Agustiono Setiadi NIM Bandung, 20 Juni 2008 Pembimbing Prof. Dr. Ir. Hasanuddin Z.A., M.Sc Heri Andreas S.T., M.T NIP NIP Mengetahui: Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Ketua, Dr. Ir. Wedyanto Kuntjoro, M.Sc. NIP

3 ABSTRAK Sesar Cimandiri adalah sesar aktif yang terdapat di Selatan Sukabumi yang terbentuk akibat aktivitas subduksi lempeng Indo-Australia dibawah lempeng Eurasia. Sesar ini berarah Barat Daya Timur Laut dan memanjang dari Pelabuhan Ratu sampai ke Lembang. Sesar ini terletak di daerah yang padat penduduk, sehingga diperlukan studi untuk mengetahui karakteristik dan aktifitas sesar sebagai objek yang menyimpan potensi kegempaan. Untuk memantau potensi kegempaan tersebut, dilakukan pemantauan sesar menggunakan metode GPS secara episodik. Dalam tugas akhir ini pemantauan dilakukan dengan mengukur posisi 17 titik GPS pada tanggal 1 4 Desember 2006 dan Agustus 2007, dengan selang waktu pengamatan sembilan bulan. Dari hasil penelitian didapatkan pergeseran horizontal blok sebelah Utara sesar sebesar 0.8 cm/tahun dan pergeseran blok sebelah Selatan sesar sebesar 1,5 cm/tahun. Studi dua kala ini juga mengindikasikan bahwa terjadi peng-akumulasian energi di sesar Cimandiri.

4 ABSTRACT Cimandiri s fault is an active fault that located in the south part of Sukabumi which formed as a result of subduction between Indo-Australian plate beneath the Eurasian plate. This fault directed to the southwestern-northeast and stright from Pelabuhan Ratu to Lembang. It s located in the high density population area, so further study is needed to find out the motion characteristics and it s earthquake potentials. To find both of aims, the observation of Cimandiri s fault were done by episodic GPS method. In this final project, observation were done by measuring the positions of 17 GPS s points from 1 st until 4 th of December and from 20 th until 23 rd of August, with 9 months length of time. From this research is kown that the northern part of the fault moving for 8 cm/year and the southern part moving for 1,5 cm/year. Those phenomena may indicate that there is an accumulation of energy in the Cimandiri s fault.

5 Apabila bumi digoncangkan dengan goncangannya (yang dahsyat), Dan bumi telah mengeluarkan beban-beban berat (yang dikandung)nya, Dan manusia bertanya: mengapa bumi jadi begini?, Pada hari itu bumi menceritakan beritanya, Karena sesungguhnya Tuhanmu telah memerintahkannya (yang sedemikian kepadanya [ Az Zalzalah, 1-5 ] Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dansilih bergantinya malam dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang yang berakal [ Ali Imran, 190 ] Tulisan ini ku persembahkan untuk Mama, Papa, Amak dan kedua adik ku Atas smua pengorbanan dan curahan kasih sayang...

6 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala berkah rahmat dan hidayah yang telah diberikan sehingga Tugas Akhir (TA) ini dapat diselesaikan. Tugas Akhir berjudul Studi Karakteristik Sesar Cimandiri Dengan Menggunakan Metode Survei GPS ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan Strata 1 (S1) di Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Institut Teknologi Bandung. Pada Tugas Akhir ini dilakukan studi untuk mengetahui karakteristik dan aktifitas sesar Cimandiri sebagai objek yang menyimpan potensi kegempaan dengan memanfaatkan Teknologi GPS. Diharapkan, hasil yang diperoleh dari Tugas akhir ini dapat membantu upaya pemantauan potensi dan mitigasi bencana gempa bumi di masa yang akan datang. Begitu banyak ide, saran dan bantuan yang diterima penulis selama proses penulisan laporan tugas akhir ini. Untuk itu tak lupa penulis mengucapkan terima kasih atas segala kebaikan yang telah diberikan kepada: 1. Mama, Papa, dan Amak tercinta yang sangat penulis sayangi, yang telah membesarkan penulis dengan penuh kasih sayang dan kesabaran, memberikan dukungan secara moril maupun materil serta doa restu kepada penulis. 2. Prof. Dr. Ir. Hasanuddin Z. Abidin., M.sc selaku dosen pembimbing I yang telah banyak berjasa dalam penyusunan tugas akhir ini, yang sejak awal telah bersedia menjadi pembimbing, memberikan masukan dan saran sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Heri Andreas S.T., M.T selaku dosen pembimbing II yang telah membimbing penulis, memberikan pengetahuan, masukan, saran dan dukungan moril serta pengalaman yang membuka mata penulis untuk melihat dunia nyata Geodesi yang luas dan penuh dengan tantangan. i

7 4. Ir. Bambang Subekti, MT. selaku dosen wali dan dosen penguji yang banyak sekali membantu penulis pada masa perkuliahan, serta memberikan masukan dan saran dalam penulisan tugas akhir ini. 5. Ir. Dina A. Sarsito, M.T. selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dalam penyelesaian tugas akhir ini. 6. Dr. Ir. Wedyanto Kuntjoro, M.Sc. selaku Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. 7. Dr. Ir. Agung Budi Harto, M.Eng. selaku Sekretaris Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. 8. Seluruh staff pengajar Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas jasanya dalam memberikan wawasan keilmuan geodesi dan wawasan cakrawala berpikir sebagai bekal menghadapi kerasnya dunia nyata kelak. 9. Kedua adikku tercinta Bambang dan Afdhal, yang telah memberi doa dan dukunganya, semoga kalian bisa lebih baik dari saya, amien Citra Hartati, Amd. yang selalu setia menemani, memberi semangat, dorongan, kasih sayang dan Do a yang terbaik bagi penulis. Mendengarkan semua yang penulis rasakan, dan memberi warna dalam kehidupan, terima kasih sayang. Serta keluarga (Mama, Papa, ka Iing, uni Rina&a Iyan) terima kasih suasana kekeluargaannya. 11. Team KK GD, BOS Ir. Irwan Gumilar M.Si yang memberikan pencerahan dalam mengerjakan tugas akhir ini, banyak ilmu yang penulis peroleh, nuhun pisan Bos. Pak M. Gamal BE atas ilmu dan pengalaman yang tak ternilai, yang diberikan kepada penulis. Adhilaksana ST, Teguh Sidiq ST, Teh Tanti, Shella Lestari ST, terima kasih atas kebersamaan indah yang saya rasakan dan tak kan terlupakan. 12. Ikatan Mahasiswa Geodesi IMG. Tempat kami berhimpun, bersatu, berpadu. 13. Pemimpin kami, TM Nawaksara, teman seperjuangan dalam menjalani kehidupan perkuliahan, Survei dan pengerjaan tugas akhir ini. Terima kasih Kamerad ii

8 14. Kamerad 2003 : Indra Batak, Arai, Adit EXXON, Agung Cukong, Affan totong, Arfa, Dgun, Fandi, Hurey, Aldien, Ijun, Sugi, team PAGEO (Sanny, Ridho, David, dan Eko), WMC (Wira, Dinz, Ogeph dan Rully), Wildan, Agus, Wisnu, Belfry, Niam, Argali, Yan, Lukman BIN bruk, Turi (makasih transletnya ya tur,..), Tanti, Yellen, Fita, Intan, Achi, Ukie, Nia, dan Piti. 15. Semua Kamerad Tua dan Kamerad Muda, terima kasih telah menjadi bagian dari kalian 16. Anak-anak Tubagus 7C, ngkoh Ergy, Boi kesmex, Boim Artis, Tante Rini, Teh Lia & Rika, Wahdan XmauliX, BIG tan-tan. Serta anak2 yang sering nongkrong disini,. 17. Kawan kawan GPB cisitu baru 16, Brus, da rudi, da i, da id, taqin, wawan, ismail&bro, iskandar, dan penghuni- penghuni terdahulu. 18. Orang-orang yang kutemui di penjuru tempat di nusantara ini, dari Aceh sampai Tanah Papua. Terima kasih pengalamannya. 19. Dan orang-orang yang banyak membantu dalam penyelesaian Tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Akhir kata, penulis mengharapkan saran dan masukan untuk perbaikan penulisan ilmiah ini di masa yang akan datang. Bandung, 25 Juni 2008 Penulis, Agustiono Setiadi iii

9 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iv ABSTRACT... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... x BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Ruang Lingkup Pembahasan Maksud dan Tujuan Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 5 BAB II. DASAR TEORI Dinamika Struktur Bumi Sesar (Fault) Sesar Cimandiri Deformasi Analisis Geometrik Global Positioning System Kesalahan dan Bias Ketelitian Posisi Metode Penentuan Posisi vi

10 2.6. Kerangka ITRF Euler Pole BAB III PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA Pengamatan GPS di Lapangan Mekanisme Pengolahan Data Bernese Hasil Pengolahan Data Menghitung Vektor Pergeseran BAB IV.ANALISIS Seismisitas Sesar Cimandiri Analisis Standar Deviasi Analisis Pergeseran Horizontal Analisis Pergeseran Vertikal BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA vii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Sesar aktif di sekitar Bandung... 1 Gambar 1.2. Sebaran gempa bumi disekitar sesar... 2 Gambar 1.3. Diagram metodologi penelitian... 4 Gambar 2.1. Geometri lapisan bumi... 6 Gambar 2.2. Sesar naik Gambar 2.3. Sesar normal Gambar 2.4. Sesar geser Gambar 2.5. Karakteristik Bidang sesar Gambar 2.6. Perbandingan kecepatan pergeseran lempeng Gambar 2.7. Penampang blok Jampang dan blok lembah Cimandiri Gambar 2.8. Struktur geologi sesar Cimandiri Gambar 2.9. Penentuan deformasi sesar Gambar Metode penentuan posisi dengan GPS Gambar Illustrasi Euler Pole Gambar 3.1 Sebaran 17 titik pengamatan sesar Cimandiri Gambar 3.2 Foto titik CBBR Gambar 3.3 Foto titik Gambar 3.4 Foto titik CSAT Gambar 3.5 Foto titik Gambar 3.6 Foto titik CIBO Gambar 3.7 Foto titik GMAS Gambar 3.8 Foto titik KDUA Gambar 3.9 Foto titik PBRT Gambar 3.10 Foto titik SGTN Gambar 3.11 Foto titik Gambar 3.12 Foto titik CBDK Gambar 3.13 Foto titik PRBY Gambar 3.14 Foto titik SKNG... 31

12 Gambar 3.15 Foto titik CUGE Gambar 3.16 Foto titik CDDP Gambar 3.17 Foto titik CICG Gambar 3.18 Foto titik CNJR Gambar 3.19 Titik ttitik IGS Gambar 3.20 Standar deviasi komponen n, e, u kala I Gambar 3.21 Standar deviasi n, e, u kala II Gambar 3.22 Vektor pergeseran vertikal Gambar 3.23Grafik standar deviasi komponen vertikal Gambar 4.1 Intensitas gempa daerah jawa bagian barat Gambar 4.2. Aktifitas kegempaan disekitar sesar cimaniri Gambar 4.3 Seismisitas daerah Jawa bagian Barat Gambar 4.4 Grafik standar deviasi kala I Gambar 4.5 Grafik standar deviasi kala II Gambar 4.6 Vektor pergeseran horizontal Kala I kala II setelah sunda block motion diekstrak Gambar 4.7 Titik-titik yang pola vektor pergerakannya berbeda dengan pola titik pada umumnya...59 Gambar 4.8 Vektor pergeseran titik-titik setelah sunda block motion dan diasumsikan titik BAKO tidak bergerak...60 Gambar 4.9. Ilustrasi pergerakan Sesar Cimandiri Gambar 4.10 Model pergerakan sesar cimandiri Gambar 4.11 Kurva elastic locking depth berdasarkan model elastic interseismic block moeling back slip...64 Gambar 4.12 Vektor pergeseran vertikal kala I kala II... 66

13 DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Deskripsi titi-titik pengamatan sesar cimandiri Tabel 3.2. Receiver yang digunakan dan lama pngmatan Tabel 3.3. Parameter pengolahan data GPS Tabel 3.4. Tahap pengolahan double differensial Tabel 3.5. Hasil koordinat geosentrik pengukuran kala I Tabel 3.6. Hasil koordinat geosentrik pengukuran kala II Tabel 3.7. Koordinat toposentrik kala I Tabel 3.8. Koordinat toposentrik kala II Tabel 3.9. Nilai pergeseran Horizontal Tabel Nilai pergeseran vertikal Tabel 3.11 Nilai pergeseran setelah sunda blok motion dihilangkan Tabel 4.1. Sejarah kegempaan disekitar sesar cimandiri Tabel 4.2. Standar deviasi kala I dan kala II Tabel 4.3. Nilai pergeseran kala I - kala II sebelum sunda blok diekstrak Tabel 4.4. Nilai pergeseran kala I - kala II setelah sunda blok diekstrak Tabel 4.5. Nilai pergeseran kala I - kala II setelah sunda blok diekstrak dan diasumsikan titik BAKO tidak bergerak Tabel 4.6. Nilai vektor pergeseran vertikal kala I - kala II... 65