Tabel 4.1 Perbandingan parameter hasil pengolahan data dengan dan tanpa menggunakan moving average

Transkripsi

1 BAB IV ANALISIS 4.1 Analisis terhadap Moving average Hasil pengolahan data menunjukan bahwa proses moving average tidak memberikan kontribusi yang signifikan terhadap nilai konstanta pasut laut yang dihasilkan dari proses analisis harmonik. Berikut ini adalah contoh hasil pengolahan data yang telah dilakukan di dalam studi ini dengan dan tanpa proses moving average. Data SLA yang digunakan adalah data SLA pada titik 5 pada pass 229 (sebelah selatan Papua). Tabel 4.1 Perbandingan parameter hasil pengolahan data dengan dan tanpa menggunakan moving average Amplitudo Fase Mov Average Non Mov Average Selisih Mov Average Non Mov Average Selisih E E Dengan melihat tabel 4.1 di atas, selisih terbesar dari penggunaan dan tanpa penggunaan moving average hanya sebesar 0,2 mm pada amplitudo yang dihasilkan, sedangkan pada fase yang dihasilkan selisih terbesarnya adalah 1,3 o. Perbedaan fase sebesar 1,3 o pada komponen pasut laut memberikan pengaruh yang berbeda-beda pada setiap komponen pasut laut. Untuk melihat bagaimana perbedaan nilai fase ini mempunyai pengaruh yang berbeda pada setiap komponen pasut laut, dilakukan sebuah prediksi pasut laut percobaan. Prediksi pasut laut percobaan ini dilakukan dengan menggunakan data pasut laut yang sebenarnya (Titik 1, Pangkal Balam, data ascending), dimana nilai fase pada dua buah gelombang dengan nilai amplitudo yang berdekatan dan nilai periode yang berjauhan diberi kesalahan sebesar 1 o. Dua buah gelombang yang digunakan adalah gelombang Ssa 52

2 dengan panjang gelombang 182,704 hari dan gelombang N2 dengan panjang gelombang hari. Kedua gelombang tersebut mempuinyai amplitudo yang berdekatan, yaitu 0,02 m (dibulatkan). Hasil percobaan ini ditunjukkan oleh tabel 4.2 berikut: Tabel 4.2 Perbandingan hasil prediksi pasut laut Tinggi permukaan laut prediksi diatas MSL data sebenarnya Fase Ssa +1 o Fase N2+1 o Dari tabel 4.2 diatas, terlihat bahwa perbedaan fase 1 o pada gelombang pasut yang berjauhan periodenya tidak memberikan perbedaan yang signifikan pada prediksi pasut. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa penggunaan moving average pada analisis harmonik dengan menggunakan data TOPEX/Poseidon tidak memberikan pengaruh yang signifikan. 4.2 Analisis terhadap Hasil Interpolasi Kuadratik untuk Menentukan Titik Normal Seperti yang telah tertera pada gambar 3.5, titik normal yang merupakan hasil interpolasi kuadratik dari empat buah titik pengukuran yang berada di sekitarnya mempunyai besar perbedaan sekitar 1 cm dari tren linier yang terbentuk dari dua buah titik yang bersebelahan dengan titik normal tersebut. Hal ini bisa diterima mengingat ketelitian dari data SLA sendiri mencapai 2-3 cm. Namun, walaupun perbedaan SLA yang dihasilkan oleh proses interpolasi tidak lebih dari ketelitian data SLAnya sendiri, interpolasi kuadratik tetap beralasan untuk tetap digunakan. Penggunaan interpolasi kuadratik dapat meminimalisir efek blunder yang mungkin terjadi apabila data yang bersebelahan dengan titik normal merupakan data spike. 4.3 Analisis terhadap Penggunaan Model Pembobotan Tabel 4.3 berikut ini adalah tabel berisi hasil pengolahan data dengan menggunakan model pembobotan dengan bobot setiap data dan dengan bobot setiap data berbeda. Data yang digunakan adalah data TOPEX/Poseidon pada pass 51 di titik 2 (Laut Jawa). 53

3 Tabel 4.3 Perbandingan hasil pengolahan data dengan bobot yang sama dan dengan bobot yang berbeda Komponen Bobot Sama Bobot Berbeda Selisih Amplitudo Fase Amplitudo Fase Amplitudo Fase Sa Ssa Mm Mf O P S K N M S K SM Dari tabel 4.3, ternyata hasil pengolahan data dengan bobot yang sama dan dengan bobot yang berbeda memberikan perbedaan yang hampir sama dengan digunakan dan tidak digunakannya pengolahan data dengan moving average. Pada amplitudo yang dihasilkan, perbedaan nilainya mencapai 3 mm. Sedangkan pada fase, perbedaan nilainya mencapai 1 o. Model pembobotan yang memberikan bobot yang berbeda digunakan dalam tugas akhir ini karena model pembobotan tersebut merupakan syarat agar uji chi-square dapat dilakukan. 4.4 Analisis terhadap Penggunaan Uji Chi-square untuk Menentukan Komponen Pasut laut yang Digunakan dalam Analisis Harmonik Pada BAB 3, telah dijelaskan bahwa pelibatan komponen pasut laut untuk pengolahan data pada tahap awal harus mempertimbangkan kedalaman dari perairan yang diamati. Hal ini penting dilakukan karena kesalahan pelibatan komponen pasut laut pada proses analisis harmonik akan membuat hasil uji chi-square yang dilakukan mengalami kegagalan. Di perairan dalam, penggunaan komponen pasut laut dangkal akan menyebabkan kegagalan uji chi-square walaupun amplitudo dari komponen-komponen pasut laut tersebut sebenarnya telah lebih besar dari batas penolakan gelombang yang ditetapkan. Hal ini akan membuat pengolahan data menjadi sangat membingungkan. Begitu juga dengan tidak digunakannya komponen pasut laut dangkal pada pengamatan pasut laut di perairan dangkal. Tidak 54

4 digunakannya komponen pasut laut dangkal dapat membuat hasil analisis harmonik ditolak dalam uji chi-square karena nilaii uji chi-square berada di atas batas daerah penerimaan. 4.5 Analisis terhadap Perbedaan Fase Data Ascending dan Descending Pada gambar 3.13, 3.14, 3.15, 3.16, 3.17, 3.18 dan 3.19, terlihat adanya perbedaan fase dari analisis harmonik yang dilakukan pada data pass ascending dan passs descending. Perbedaan fase tersebut mempunyai besar yang berbeda-beda tidak menentu. Faktor penyebabb terjadinya hal ini belum diketahui secara pasti, namun dimungkinkan perbedaan fase ini terjadi karena argumen astronomis dan koreksi nodal yang belum dilibatkan dalam analisis harmonik, kesalahan orbit satelit yang belum diperhitungkan, efek dari frekuensi aliasing yang digunakan, dan model analisis harmonik sendiri yang menggunakan metode kuadrat terkecil. Untuk mengetahui faktor penyebab hal ini secara pasti, diperlukan studi lanjutan setelah tugas akhir ini. Walaupun demikian, apabila dilakukan prediksi pasut laut dengan menggunaka an konstanta-konstanta yang diperoleh dari data pass ascending dan descending dari titik-titik pengamatan tersebut (fase dan amplitudo), maka data prediksi pasut laut yang diperoleh akan saling berimpit. Gambar 4.1 berikut ini adalah contoh hasil prediksi pasut laut dengan menggunakan konstanta pasut laut dari data pass ascending dan descending. Titik yang dipakai adalah titik 1 (pass 51 dan 64), waktu prediksii yang digunakan adalah 7 Juni 2008 pukul 00:00 hingga 7 Juli 2008 pukul 00:00. Gambar 4.1 Hasil prediksi pasut dari data pass ascending dan descending 55

5 Garis berwarna hitam pada gambar 4.1 menunjukan residu dari dua buah data prediksi pasut laut diatasnyaa yang merupakan prediksi pasut laut dari data pass ascending dan descending. Sepintas garis berwarna hitam tersebut tampak seperti sebuah hasil superposisi dari gelombang-gelombang pasut laut yang tidak dimasukan ke dalam proses analisis harmonik. Namun sebenarnya garis hitam tersebut tidak menunjukkan gelombang pasut laut yang belum dimasukan ke dalam analisis harmonik, melainkan efek dari perbedaan fase dan amplitudo dari hasil analisis harmonik data pass ascending dan descending. Gambar 4.2 dan 4.3 menunjukan hasil pengurangan dua buah gelombangg yang mempunyai fase yang berbeda (1 o ) dan yang mempunyai amplitudo yang berbeda (0,25 satuan panjang). Gambar 4.2 Hasil pengurangann dua gelombang dengan fase berbeda Gambar 4.3 Hasil pengurangan dua gelombang dengan amplitudo berbeda 56

6 4.6. Analisis terhadap Beberapa Hasil Analisis Harmonik Titik 2 (Laut Jawa) Data pengukuran diatas laut Jawa memberikan perbedaan nilai amplitudo data pass ascending dan descending yang relatif cukup besar (hingga 3cm) seperti yang terlihat pada Tabel 3.12 dan Gambar 3.7. Hal ini dikarenakan karakteristik geografis Laut Jawa yang dangkal dan sedikit tertutup. Tunggang pasut di perairan Laut Jawa juga lebih kecil dari tunggang pasut di titik-titik lainnya apabila dilihat dari amplitudo komponen-komponen pasut laut di Laut Jawa yang relatif lebih kecil dari amplitudo komponen-komponen pasut laut di perairan lainnya Titik 6 ( Barat Papua) Komponen pasut laut yang terlibat pada hasil analisis harmonik di Titik 6 memiliki jumlah komponen pasut laut terbanyak dari titik-titik lainnya, yaitu 25 buah komponen. Hal ini memberikan dua kemungkinan: pertama, komponen pasut laut yang berada pada Titik 6 memang berjumlah sebanyak itu. Kedua, data hasil pengukuran di Titik 6 dihinggapi banyak noise, kemudian noise tersebut terdeteksi oleh proses analisis harmonik sebagai komponenkomponen pasut laut berfrekuensi tinggi. Komponen-komponen pasut laut dangkal mempunyai frekuensi yang tinggi. Oleh karena itu, hasil analisis harmonik di Titik 6 melibatkan banyak komponen pasut laut dangkal yang bisa saja merupakan efek dari noise yang berada di titik tersebut. Untuk melihat apakah komponen-komponen pasut laut berfrekuensi tinggi di Titik 6 merupakan efek dari noise pengukuran atau memang benar-benar sinyal pasut laut, dilakukan pengeplotan histogram kesalahan. Histogram kesalahan dapat menunjukan bagaimana pola distribusi kesalahan yang dihasilkan oleh suatu perataan. Histogram kesalahan dari hasil perataan di Titik 6 dapat dilihat pada gambar

7 Gambar 4.4 Histogram kesalahan di Titik 6 (Barat Papua) Pada gambar 4.4 di atas, terlihat bahwa sebaran kesalahan data dari Titik 6 mencapai 0.5 m, lebih besar dari simpangan maksimum pada sebaran kesalahan di titik lainnya, yaitu berkisar antara 0.2 m hingga 0.3 m. Dengan ini, dapat diketahui bahwa banyaknya komponen pasut laut yang terlibat dalam analisis harmonik di Titik 6 merupakan efek dari noise yang terdapat pada pengukuran di atas titik tersebut. Hal ini kemungkinan besar terjadi karena karakteristik perairan di Titik 6 dimana perairan tersebut merupakan perairan yang dangkal dan terletak di dalam teluk yang dikelilingi oleh daratan. 4.7 Verifikasi Hasil Prediksi Pasut laut dengan Model Pasut laut Lain Hasil analisiss harmonik yang dilakukan dalam tugas akhir ini tidak lengkap apabila tidak disertai dengan verifikasi atau validasi dari hasil analisis harmonik dengan menggunakan metode lain yang telah banyak diterima oleh banyak kalangan. Oleh karena sulit untuk dilakukan verifikasi langsung dengan hasil analisis harmonik dari data pengukuran palem pasut laut, digunakanlah model pasut laut lain yang lebih mudah diperoleh untuk memverifikasii hasil analisis harmonik dari tugas akhir ini. Model pasut laut lain yang dibandingkan hasil prediksinya dengan hasil prediksi pasut laut dari data TOPEX/Poseidon diperoleh dari EasyTide. EasyTide merupakan perusahaan jasa milik pemerintah Inggris yang memberikan servis berupa prediksi pasut laut kepada paraa pelanggannya. Prediksi pasut laut dari EasyTide dapat diperoleh dengan mengakses internet ke alamat Prediksi pasut laut yang diberikan hanya terbatas pada titik-titik titik pengamatan EasyTide. Saat ini, titik-titik pengamatan pasut laut EasyTide tersebut tersebar di seluruh dunia dengan jumlah diatas 6000 tertentu, yaitu pada titik-titik pengamatan pasut laut yang terdaftar menjadi 58

8 titik. Titik pengamatan EasyTide yang digunakan untuk proses verifikasi dalam tugas akhir ini adalah titik pengamatan pasut laut yang terdapat di Pulau Bangka, atau tepatnya di Kota Pangkal Balam. Titik tersebut dekat letaknya dengan Titik 1 yang dijadikan objek penelitian dalam tugas akhir ini. Gambar 4.5 dan 4.6 berikut ini adalah perbandingan hasil prediksi pasut laut di Titik 1 dengan menggunaka an data TOPEX/Poseidon dan hasil prediksi pasut laut di Pangkal Balam dengan menggunakan data dari EasyTide. Prediksi pasut laut dilakukan selama satu minggu, yaitu mulai tanggal 14 Mei 2008 pukul 00:00 hingga 21 Mei 2008 pukul 00:00. Ketinggian permukaan laut ditampilkan di atas permukaan chart datum. Gambar 4.5 Hasil prediksi pasut dari dataa TOPEX/Poseidon 59

9 Gambar 4.6 Hasil prediksi pasut dari EasyTide Dari gambar 4.5 dan 4.6 di atas, terlihat bahwa hasil prediksii pasut laut menggunakan data TOPEX/Poseidon tidak jauh berbeda pola pergerakannya dengan hasil prediksi pasut laut dengan menggunakan EasyTide. Perbedaan tinggi muka laut dari gambar 4.5 dan 4.6 diatas berkisar ± 25 cm. 4.8 Analisis Terhadap Nilai Standar Deviasi pada Analisis Harmonik Perairan Dangkal dan Dalam Tabel 4.4 dan 4.5 berikut ini menunjukkan nilai standar deviasi komponen-komponen pasut yang diperoleh dari analisis harmonik pada perairan dangkal dan perairan dalam. Lokasi perairan yang dibandingkan adalah pada Titik 1 (P. Bangka, perairan dangkal) dan Titik 7 (Utara Sulawesi, perairan dalam). Pass yang digunakan masing-masingg adalah pass 229 dan 101 (ascending). 60

10 Tabel 4.4 Standar deviasi komponen-komponen pasut di perairan dangkal Laut Dangkal Pass : 229 Komponen std_ampli std_fase Sa Ssa Mf QI O NO P S K J N NU M S MP SM M MS Tabel 4.5 Standar deviasi komponen-komponen pasut di perairan dalam Laut Dalam Pass : 101 Komponen std_ampli std_fase Sa Ssa QI O P K N MU N NU M L T S K

11 L. Dangkal L Dalam Gambar 4.7 Perbandingan standar deviasi amplitudo di perairan dangkal dan dalam L. Dangkal L. Dalam Gambar 4.8 Perbandingan standar deviasi fase di perairan dangkal dan dalam Dapat dilihat dari gambar 4.7 dan 4.8 bahwa standar deviasi yang dihasilkan dari analisis harmonik di perairan dalam lebih kecil nilainya daripada standar deviasi yang dihasilkan dari perairan dangkal. Hal ini menunjukkan bahwa kualitas parameter hasil analisis harmonik di perairan dalam lebih baik dari kualitas parameter hasil analisis harmonik di perairan dangkal. Hal ini terjadi karena banyaknya noise yang masuk pada data ukuran di perairan dangkal dibandingkan dengan di perairan dalam. 62