PENGGUNAAN CITRA SATELIT LANDSAT 8 UNTUK ANALISA PATAHAN PADA LAPANGAN PANAS BUMI ARJUNO WELIRANG PROVINSI JAWA TIMUR

Transkripsi

1 PENGGUNAAN CITRA SATELIT LANDSAT 8 UNTUK ANALISA PATAHAN PADA LAPANGAN PANAS BUMI ARJUNO WELIRANG PROVINSI JAWA TIMUR Bakruddin, Widya Utama, Dwa Desa Warnana Jurusan Teknik Geomatika FTSP ITS, Surabaya bakruddin14@mhs.geodesy.its.ac.id Abstrak Gunung Arjuno Welirang merupakan daerah potensi panas bumi yang terletak di Provinsi Jawa Timur. Hal ini dapat dilihat dari keberadaan manifestasi permukaan yang muncul disekitarnya seperti, air panas dan fumarol. Dalam makalah ini dilakukan pemetaan untuk analisa patahan dan sesar dengan menggunakan citra satelit Landsat 8. Koreksi radiometrik dan komposit band dengan masingmasing rentang panjang gelombang (0,85µm 0,88µm), (1,57µm 1,65µm), dan (2,11µm 2,29 µm) untuk mendapat citra gabungan RGB (Red Green Blue) dan penampakan geomorfologi. Hasil interpretasi citra satelit menunjukkan adanya sesar dominan dari arah Baratlaut Tenggara, dan sesar dari arah Utara Selatan, yang diyakini mengontrol munculnya air panas padusen dan air Panas Cangar. Selanjutnya, komparasi citra Landsat dengan peta geologi membantu untuk menentukan sesar guna menyusun analisis Fault Fracture Density (FFD) berbasis citra satelit 8. Analisis FFD sangat membantu untuk menentukan kualitas ruang pori dalam reservoir geothermal. Dengan demikian hasil penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan kajian lebih lanjut terkait dengan rencana pengembangan potensi panas bumi Arjuno Welirang. Kata kunci: Citra satelit Landsat 8, Patahan, Fault Fracture Density (FFD), Gunung Arjuno Welirang. 1. Pendahuluan Energi panas bumi merupakan sumber daya alam energi baru terbarukan dan cukup menjanjikan sebagai solusi energi alternatif di masa depan, upaya ini terus dilakukan dikarenakan menipisnya cadangan energi fosil khususnya minyak bumi. Pada prinsipnya, energi panas bumi berasal dari dalam bumi (magma) yang dieksplorasi untuk digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP). Sistem panas bumi dari hasil perpindahan panas yang berasal dari sumber panas (magma) dan berpindah ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi (Putriutami dkk, 2014). Pada umumnya energi panas bumi berada pada daerah vulkanik dan yang diindikasikan oleh manifestasi permukaan (geothermal surface manifestion) yang muncul di sekitaran wilayah potensi seperti mata air panas, fumarol, mata air panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geser dan manifestasi lainnya. Manifestasi permukaan diperkirakan terjadi karena adanya perambatan panas dari bawah permukaan atau karena adanya rekahan atau patahan yang Geomatika I - 37

2 memungkinkan fluida (uap dan air panas) panas bumi mengalir ke permukaan (Saptadji, 2012). Dalam penelitian ini akan dilakukan suatu kajian pada kawasan potensi panas bumi Arjuno Welirang berdasarkan penginderaan jauh dengan memanfaatkan citra satelit Landsat-8 untuk melihat tatanan geomorfologi permukaan dan analisis patahan atau sesar yang berdasarkan kelurusannya, sehingga diharapkan hasil ini dapat digunakan untuk menunjang penelitian berikutnya. 2. Geologi Daerah Penelitian Arjuno Welirang merupakan salah satu gunung yang terdapat di Kabupaten Mojokerto, Kabupaten Pasuruan, Kabupaten Malang dan Kabupaten Batu Provinsi Jawa Timur mempunyai potensi panas bumi. Daerah prospek ini berada di lingkungan geologi yang di dominasi oleh batuan vulkanik kuarter. Beberapa produk gunungapi di daerah ini terdiri dari aliran lava dan piroklastik. Secara garis besar komplek gunung api Arjuno- Welirang terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu batuan alas, produk erupsi Arjuno Welirang tua dan produk erupsi Arjuno Welirang muda. Berdasarkan data regional dan tatanan tektonik Jawa Timur, daerah penyelidikan berada pada Zona Kendeng yang merupakan suatu antiklinorium dengan batuan dasar berupa batuan beku dan sedimen (Daud dkk, 2015). Struktur geologi yang berkembang di daerah ini cukup komplek diantaranya berupa sesar normal, sesar mendatar, rim kaldera, dan amblasan. Sesar-sesar ini secara umum memotong komplek gunung Arjuno Welirang dan berarah utara selatan, barat laut tenggara, barat daya timur laut, dan barat-timur. Rim kaldera terletak bagian tengah komplek gunung Arjuno Welirang, sedangkan sektor amblasan berada di bagian selatan puncak gunung Arjuno Welirang dengan bukaan ke arah tenggara dan timur laut (Nidya dkk,2011). I - 38 Geomatika

3 Gambar 1. Peta geologi Arjuno Welirang (PSDG, 2011) 3. Metodologi Dalam penelitian ini, metode penginderaan jauh dilakukan pada citra satelit Landsat 8. Citra Landsat digunakan untuk analisa patahan atau sesar yang berdasarkan kelurusan pada kawasan potensi panas bumi Arjuno Welirang. a. Data Citra satelit yang digunakan yaitu citra satelit Landsat 8. Data citra ini dapat diunduh secara gratis di USGS (United States Geological Survey). Sedangkan untuk Sorftware yang dipakai untuk koreksi radiometrik dan komposit band adalah Beam Visat Versi 5.0 yang bersifat open source, sedangkan untuk analisa Citra dilakukan dengan menggunakan software ArcGis 10.3 yang bersifat berbayar. b. Koreksi Radiometrik Koreksi Radiometrik merupakan langkah pertama yang harus dilakukan saat mengolah data citra satelit dengan menggunakan Algoritma. Tujuan utama dari koreksi radiometrik ini adalah untuk mengubah data pada citra yang (pada umumnya) disimpan dalam bentuk digital number (DN) menjadi radian. Nilai spektral radian diperoleh dari file metadata yang berada pada setiap data citra satelit Landsat. Persamaan yang digunakan untuk mengubah dn ke radian (L) adalah sebagai berikut: Konvesi dn ke ToA (Top of Atmosphere) Radian: L λ = M L Q cal + A L (1) dengan: Lλ = ToA spectral radian (Watts/ (m2 * srad * μm)) ML = Band-spesifik multiplicative rescaling factor dari metadata AL = Band-specific additive rescaling factor dari metadata Geomatika I - 39

4 c. Komposit Band Komposit warna merupakan perpaduan tiga band yang berbeda dan menghasilkan warna sesuai dengan perpaduan band tersebut. Tiap-tiap band yang dipadukan akan mewakili masing-masing warna dalam format RGB (Red Green Blue). Penggabungan akan menghasilkan gambar true color atau false color (bukan warna sebenarnya). Penelitian ini dilakukan komposit pada band , dengan masing-masing rentang panjang gelombang (0,85µm - 0,88µm), (1,57µm 1,65µm), dan (2,11µm 2,29 µm) untuk mendapatkan gambaran geomorfologi dengan false color. 4. Hasil dan Pembahasan Interpretasi Citra Komposit Band Data awal yang digunakan untuk keperluan analisa patahan dan sesar pada kawasan potensi panas bumi Arjuno Welirang yaitu merupakan data citra satelit Landsat 8 yang diperoleh dari USGS (United States Geological Survey) dan kemudian dilakukan pengolahan serta koreksi radiometrik secara sederhana. Hasil citra yang diperoleh setelah dilakukan koreksi pada masing-masing band (5-6-7), kualitas visual citra yang didapatkan menjadi lebih baik dari sebelumnya, dikarenakan nilai pixel sudah dikoreksi dari nilai pantulan matahari akibat faktor atmosfer. Kemudian pada proses selanjutnya dilakukan komposit band untuk mendapatkan visual geomorfologi pada kawasan potensi panas bumi, sehingga memudahkan dalam melakukan interpretasi patahan dan sesar. Pada Gambar 2. merupakan citra hasil komposit band, dengan demikian patahan dan sesar dapat diinterpretasikan secara jelas dengan melihat kelurusannya. Sehingga untuk tahapan selanjutnya dapat dilakukan penarikan garis kelurusan patahan dan sesar. I - 40 Geomatika

5 Gambar 2. Geomorfologi komposit band 567 Arjuno Welirang Analisis Patahan Berdasarkan Komparasi Peta Geologi Gambar 3. Kelurusan struktur Arjuno Welirang Geomatika I - 41

6 Gambar 4. Diagram arah gaya berdasarkan kelurusan Gambar 5. Struktur Regional Jawa (Sribudiyani dkk, 2003 dalam PSDG, 2011) Pada Gambar 3 merupakan garis kelurusan yang berdasarkan penampakan citra satelit komposit band, hasil penarikan kelurusan menunjukkan bahwa arah patahan dan sesar pada kawasan potensi panas bumi Arjuno Welirang sangat dominan pada arah Barat laut Tenggara, dan arah Utara Selatan. Berdasarkan delineasi tersebut dapat ditentukan arah gaya yang membentuk topografi Arjuno Welirang dalam bentuk diagram rose seperti pada Gambar 4. Tampilan ini menggambarkan zona bukaan struktur dari hasil perpotongan kelurusan yang memiliki zona potensial bagi fluida panas bumi untuk muncul ke permukaan, yang I - 42 Geomatika

7 diyakini mengontrol munculnya air panas Padusen dan air panas Cangar. Kemudian hasil interpretasi kelurusan citra komposit, dilakukan perbandingan dengan peta geologi, hal ini untuk melihat persamaan maupun perbedaan antara citra komposit band dengan peta geologi. Terlihat beberapa perbedaan pada citra satelit seperti kenampakan sesar lain dimungkinkan adanya dipengaruhi oleh sesar regional Jawa yaitu sesar kendeng seperti diperlihatkan pada Gambar 5. Hal ini dapat dipastikan dengan melihat kecenderungan pola kelurusan dan dengan adanya dibuktikan kemunculan manifestasi permukaan di beberapa titik pada kawasan tersebut, seperti air panas padusen 1 dan air panas padusen 2 yang saling berdekatan, terdapat pada batuan aliran piroklastik dan bongkahan lava andesit dikontrol oleh sesar padusen (Nidya dkk, 2010; Daud dkk, 2015). Kemudian di bagian baratlauttenggara munculnya Air panas Coban pada sela-sela lava andesit produk vulkanik Arjuno Welirang tua dan air panas Cangar yang muncul pada batuan aliran piroklastik yang dipengaruhi oleh sesar Cangar. 5. Kesimpulan 1. Citra satelit Landsat-8 dapat gunakan untuk keperluan dalam analisa struktur pada wilayah potensi panas bumi dengan melihat pola kelurusannya. 2. Perpotongan pola garis kelurusan pada arah Barat laut Tenggara yang mengontrol manifestasi permukaan Padusen dan Cangar daereh tersebut diyakini mempunyai zona permeabel yang baik. Daftar Pustaka Daud, Yunus., Fahmi, F., Nuqrma dha, W. A., Hedinata, D. M., Pratam, S. A., dan Suhanto, E. (2015). 3-Dimensional Inversion of MT Data over the Arjuno-Welirang Volcanic Geothermal System, East Java (Indonesia), Proceedings World Geothermal Congress. April: 3 8. Jaelani, Lalu Muhamad, (2013). Kalibrasi Radiometrik_ Mengubah Digital Number (DN) Ke Radiance atau Reflectance LMJaelani. com/2013/12/kalibrasiradiometrik-mengubahdigital-number-dn-keradiance-danatau-reflectance/, diakses pada 20 November Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral, (2014). Tentang penetapan wilayah kerja pertambangan panas bumi di daerah gunung Arjuno Weliraang. Jakarta. Nidya, Ferra., Suharno, Zarkasyi, A., dan Sugianto, A. (2011). Analisis Karakter Panas bumi Daerah Outflow Gunung Arjuno Welirang Berdasarkan Data Geologi, Geokimia, dan Geofisika (3G). Tim PSDG. Putriutami, E. S., Harmoko, U., dan Widada, Sugeng (2014). Interpretasi Lapisan Bawah Geomatika I - 43

8 Permukaan Di Area Panas Bumi Gunung Telemoyo, Kabupaten Semarang Menggunakan Metode Geolistrik Resistivity Konfigurasi Schlumberger. Youngster Physics Journal Vol. 3 (No. 2): Hal Saptadji, N,. M,. (2012). Catatan Kuliah Teknik Panas Bumi, Penerbit ITB: Bandung. Utama, Widya., Aini, D. N., dan Waskito, R. G (2012). Citra satelit DEM dan Landsat 7+ETM dalam analisis patahan manifestasi geothermal sebagai tinjauan awal untuk eksplorasi geomagnetik di Wilayah Tiris Probolinggo. Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), ISSN I - 44 Geomatika