INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Transkripsi

1 SIMULASI KRITERIA PREDIKSI PASUT UNTUK PRAKIRAAN TINGGI MUKA AIR DALAM KURUN WAKTU KRITIS (NOWCASTING) DI DELTA MAHAKAM TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana oleh NULI RAHMASARI PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2012

2 1 LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana SIMULASI KRITERIA PREDIKSI PASUT UNTUK PRAKIRAAN TINGGI MUKA AIR DALAM KURUN WAKTU KRITIS (NOWCASTING) DI DELTA MAHAKAM Adalah benar dibuat saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya, baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya. Bandung, Juli 2012 Penulis Nuli Rahmasari NIM Bandung, Juli 2012 Pembimbing Pembimbing I, Pembimbing II, Dr. rer. nat. Poerbandono NIP Dr. Eng. Totok Suprijo NIP Disahkan oleh: Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Dr. Ir. Kosasih Prijatna, M.Sc. NIP ii

3 2 UCAPAN TERIMA KASIH Segala puji kehadirat Allah SWT atas segala berkah, rahmat dan hidayah yang telah diberikan sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Tak lupa juga penulis memanjatkan shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW, seluruh keluarganya, sahabatsahabatnya, dan para pengikutnya hingga akhir zaman kelak. Tugas akhir yang membahas mengenai simulasi kriteria prediksi pasut untuk prakiraan tinggi muka air dalam kurun waktu kritis (nowcasting) ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan Sarjana (S1) di Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Institut Teknologi Bandung (ITB). Tak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang baik secara langsung maupun tak langsung telah membantu penulis dengan memberikan bimbingan, semangat, dan doa dalam penyelesaian tugas akhir: 1. Mama Suciati yang selalu mengingatkan untuk tak lupa berserah diri kepada-nya, karena hanya Beliau-lah yang dapat mengabulkan segala permintaan kita dan manusia hanyalah perantara. Papa Eko Martono yang tak pernah bosan memantau kemajuan yang tak jarang hanya terjadi sedikit demi sedikit, namun beliau terus mendukung tanpa mengenal letih. Harsanji Pratomo sebagai tempat berbagi semangat karena perjuangan dan ujian yang sama-sama sedang dilalui. 2. Dandy Aditya Novresiandi yang telah mengisi kalbu di saat suka dan duka dengan penuh kesabaran tanpa mengenal lelah, tak pernah berhenti menyejukkan hati, dan selalu berusaha untuk saling mengingatkan diri mengenai segala hal telah dilalui dalam hidup ini. 3. Dr. Kosasih Prijatna selaku Ketua Prodi Teknik Geodesi dan Geomatika ITB dan Dosen Penguji yang konsep dari pertanyaan membantu meningkatkan kualitas tugas akhir ini. 4. Dr.rer.nat. Poerbandono selaku Dosen Pembimbing Pertama yang telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bimbingan yang penuh berisi ilmu dan nasihat yang tak ternilai harganya sehingga tugas akhir ini dapat terasa menyenangkan dalam proses pengerjaannya dan bisa diselesaikan dengan baik pada akhirnya. Being good in the process and don t be worry about the rest. 5. Dr. Eng.Totok Suprijo selaku Dosen Pembimbing Kedua yang juga telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bimbingan yang berisi begitu banyak ilmu yang tanpa disadari juga dipenuhi oleh nasihat yang membangun kepercayaan diri penulis. Penelitian ini mungkin hanya merupakan bagian kecil di masa iii

4 kini, namun semoga penelitian ini bisa menjadi bagian kecil dari sesuatu yang besar di masa depan. 6. Dr. Ir. Eka Djunarsjah, M.T. selaku Dosen Mata Kuliah Hidrografi I dan Dosen Penguji yang telah membekali penulis dengan ilmu hidrografi yang luar biasa. 7. Dr. Irwan Meilano, S.T., M.Sc. selaku Dosen Wali yang telah memberikan bimbingan dalam menjalani kuliah selama tiga tahun di Teknik Geodesi dan Geomatika ini dengan segala nasihatnya. 8. Sahabat-sahabat terbaik penulis yang selalu hangat dan bersinar seperti mentari. Ierma Maula Syari atas dukungan moril dan keberadaannya yang dapat selalu membuat hidup begitu berharga dan menyenangkan. Veterina Nosadila Riaventin atas segala dukungannya yang selalu memberikan kekuatan, dan sosok yang dapat selalu berdiri tegap menghadapi segala emosi yang dihadapkan kepadanya dan tetap dapat memberikan solusi terbaik. Ustica Haedy Riastuti atas segala dukungannya di tengah pencapaian yang juga sedang diraihnya, dan semua kata-kata emas yang kemudian dapat dirangkai menjadi sebongkah berlian sehingga dapat menjadi bekal di saat penuh keraguan. 9. Teman-teman panitia persiapan Kuliah Tropis 2012: Viananda Andrias yang ikut menghabiskan waktu survei pertama bersama lalu kemudian langsung lulus paling pertama. Riani Nurjanah yang selalu menyenangkan dan dapat dijadikan tempat menceritakan segala macam kegundahan. Rivaldi Eka Mahardika yang selalu dapat diandalkan dan mengerti dengan baik bagaimana menghangatkan suasana. Gilang Aditya yang penuh dengan segala macam keusilan namun selalu dapat diandalkan pada akhirnya. Ribka Grace Munthe yang selalu cekatan dan membuat dunia tertawa. Pascal Sebastian yang selalu terlihat santai namun tak pernah absen saat dibutuhkan bantuannya. Astri Adhiningsih yang selalu membuat suasana ceria sehingga takkan pernah bisa bosan ataupun marah kepadanya. Reza Akhyar yang tak pernah mengeluh atas pekerjaan dan teman yang begitu baik sehingga senyumannya dapat selalu terkenang. 10. Teman-teman dari Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian (FITB) kelas dua: Dias Rizkiana, Rahditya Yudistira, Aliftama Febrian Wicaksono, Santia Ardi Mustafa. Temanteman kelompok RBL Fisika: Yanuar Adiguna, Satrio Wicaksono, Yasir Renata. Atas tahun pertama yang begitu menyenangkan dan takkan terlupakan. We are rock, guys! 11. Teman-teman di Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika angkatan Terutama Adzani Septarini yang tak pernah bosan mengarungi tiga tahun perjalanan ini bersama penulis dan selalu membantu penulis dengan segala kemampuannya. Yudovan Vidyan yang selalu ada selama empat tahun menjadi teman penulis dengan caranya iv

5 sendiri. Junno Tantra yang juga selalu ada dengan setia membantu penulis dalam suka dan duka selama tiga tahun ini. Nandhy Ramadhanny Hoesin Poetri yang selalu mengisi hari-hari penulis selama tiga tahun dengan pribadinya yang menyenangkan. Sepuluh GD Girls lainnya yang terlalu panjang untuk disebutkan satu persatu. 12. Teman-teman di Ikatan Mahasiswa Geodesi (IMG) ITB atas segala pengalaman dan pelajaran yang berharga tentang kehidupan. 13. Pak Dudung, Bu Nunung, Bu Dina, dan seluruh staf Tata Usaha Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Institut Teknologi Bandung lainnya yang belum disebut namanya, yang selama ini telah membantu baik dalam pelaksanaan kuliah maupun dalam penyelesaian administrasi mata kuliah tugas akhir. 14. Semua pihak yang membantu dengan memberikan semangat dan doa namun belum disebutkan disini. Semoga Allah SWT membalas kebaikan yang telah diberikan serta selalu dilimpahkan rahmat dan karunia yang tak terhingga baik di dunia maupun di akhirat. Akhir kata, penulis menyadari adanya keterbatasan kemampuan dan kendala yang dihadapi dalam proses penyelesaian tugas akhir ini, sehingga masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu kritik dan saran dari berbagai pihak sangat diharapkan untuk peningkatan dan perbaikan tugas akhir ini dapat dilakukan ke depannya. Besar harapan penulis tugas akhir ini dapat bermanfaat untuk penulis pribadi maupun untuk pihak-pihak lain serta dapat memberikan kontribusi bagi kemajuan keilmuan geodesi dan geomatika terutama di bidang sains dan rekayasa hidrografi. Bandung, Juli 2012 Nuli Rahmasari v

6 3 ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu prosedur yang dapat melakukan prediksi pasut untuk kurun waktu kritis (nowcasting), atau dapat juga disebut sebagai prediksi pasut untuk kurun waktu beberapa jam ke depan. Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan tingkat keakuratan terbaik yang dapat bekerja secara efisien sehingga menghasilkan hasil yang optimal. Penelitian ini merupakan studi kasus di wilayah Delta Mahakam. Data yang digunakan adalah data pengamatan pasut pada tiga stasiun pasut, yaitu stasiun CPU, stasiun Handil, dan stasiun NPU. Data pengamatan pasut yang diperoleh dari ketiga stasiun tersebut kemudian dilihat tingkat kesalahannya dengan menggunakan nilai variansi, root-mean-square (RMS), dan nilai kesalahan relatif rata-rata (ē), dengan asumsi data tersebut sudah tidak memiliki faktor non-pasut lagi. Tingkat kesalahan pada ketiga stasiun tersebut kemudian dibandingkan hasilnya berdasarkan konstanta harmonik pasut yang digunakan, selang waktu penerapan teknik nowcasting, dan panjang data awal yang akan digunakan. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah teknik nowcasting terbaik dilakukan dengan menggunakan semua konstanta harmonik yang diperoleh dari analisis pasutnya, dengan program T_TIDE dari data awal sepanjang 15 hari ke belakang, untuk pelaksanaan teknik nowcasting dengan selang waktu yang berbeda-beda di setiap tempatnya. Selang waktu penerapan teknik nowcasting terbaik di stasiun CPU adalah setengah hari, sedangkan selang waktu penerepan teknik nowcasting terbaik di stasiun Handil dan stasiun NPU adalah seperempat hari. vi

7 4 ABSTRACT This research is intended to make a procedur of tidal prediction for critical time (nowcasting), or it also means tidal prediction for the next few hours, in order to rescue the emergency situation. This research compare the best accuracy and efficient process to get the optimum result. This research case of study is in Delta Mahakam. Tidal observation data is obtained from three tidal stations (i.e. CPU, Handil, NPU). The data is assumed as a tidal data without its non-tidal data. Error from the tidal observation data is rated by variance, root-mean-square (RMS), and mean relative error (ē). Comparison of the accuration between these tidal observation data is based on the used of tidal continents, nowcasting range, and the first data length. The result is all of the tidal continents used for the best nowcasting from 15 days back starting data with different range of nowcasting in each places using T_TIDE program. The best nowcasting range in CPU is half days, while the best nowcasting range in Handil and NPU are quarter days. vii

8 5 DAFTAR ISI 6 Halaman LEMBAR PENGESAHAN ii UCAPAN TERIMA KASIH iii ABSTRAK vi ABSTRACT vii DAFTAR ISI viii DAFTAR GAMBAR x DAFTAR TABEL xii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Pernyataan Masalah Tujuan Penelitian Ruang Lingkup Kajian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 5 BAB II LANDASAN TEORI DAN DATA Pasut Laut Kuadrat Terkecil (Least-Square) T_TIDE Nowcasting Data 16 BAB III HASIL DAN ANALISIS Hasil Berdasarkan Konstanta Harmonik Pasut yang Digunakan Berdasarkan Selang Waktu Penerapan Teknik Nowcasting Berdasarkan Panjang Data Awal Analisis Berdasarkan Konstanta Harmonik Pasut yang Digunakan Berdasarkan Selang Waktu Penerapan Teknik Nowcasting Berdasarkan Panjang Data Awal 42 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 44 viii

9 DAFTAR PUSTAKA 46 LAMPIRAN A ix

10 7 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian... 4 Gambar 2.1 Posisi Bumi-Bulan-Matahari pada saat Pasut Perbani... 7 Gambar 2.2 Posisi Bulan-Bumi-Matahari pada saat Pasut Mati... 7 Gambar 2.3 Lokasi Stasiun Pengamatan di Area Delta Mahakam Gambar 2.4 Grafik Data Pengamatan Pasut Gambar 3.1 Amplitudo Masing-masing Konstanta Harmonik Pasut Gambar 3.2 Variansi Akibat Penggunaan Konstanta Harmonik Pasut Berdasarkan Nilai SNR Gambar 3.3 RMS Akibat Penggunaan Konstanta Harmonik Pasut Berdasarkan Nilai SNR Gambar 3.4 Nilai ē Akibat Penggunaan Konstanta Harmonik Pasut Berdasarkan Nilai SNR Gambar 3.5 Variansi Akibat Nowcasting untuk Selang Waktu Beberapa Hari ke Depan Gambar 3.6 RMS Akibat Nowcasting untuk Selang Waktu Beberapa Hari ke Depan Gambar 3.7 Nilai ē Akibat Nowcasting untuk Selang Waktu Beberapa Hari ke Depan Gambar 3.8 Variansi Akibat Nowcasting Seperempat Hari Selanjutnya Gambar 3.9 RMS Akibat Nowcasting Seperempat Hari Selanjutnya Gambar 3.10 Nilai ē Akibat Nowcasting Seperempat Hari Selanjutnya Gambar 3.11 Variansi Akibat Nowcasting Setengah Hari Selanjutnya Gambar 3.12 RMS Akibat Nowcasting Setengah Hari Selanjutnya Gambar 3.13 Nilai ē Akibat Nowcasting Setengah Hari Selanjutnya Gambar 3.14 Variansi Akibat Nowcasting Satu Hari Selanjutnya Gambar 3.15 RMS Akibat Nowcasting Satu Hari Selanjutnya Gambar 3.16 Nilai ē Akibat Nowcasting Satu Hari Selanjutnya Gambar 3.17 Perbandingan Variansi Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun CPU Gambar 3.18 Perbandingan Variansi Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun Handil Gambar 3.19 Perbandingan Variansi Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun NPU Gambar 3.20 Perbandingan RMS Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun CPU Gambar 3.21 Perbandingan RMS Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun Handil Gambar 3.22 Perbandingan RMS Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun NPU Gambar 3.23 Perbandingan Nilai ē Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun CPU Gambar 3.24 Perbandingan Nilai ē Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun Handil x

11 Gambar 3.25 Perbandingan Nilai ē Penerapan Teknik Nowcasting di Stasiun NPU Gambar 3.26 Variansi Akibat Panjang Data Awal Gambar 3.27 RMS Akibat Panjang Data Awal Gambar 3.28 Nilai ē Akibat Panjang Data Awal Gambar 3.29 Variansi Akibat Panjang Data Awal dengan Selang Waktu Satu Hari Gambar 3.30 RMS Akibat Panjang Data Awal dengan Selang Waktu Satu Hari Gambar 3.31 Nilai ē Akibat Panjang Data Awal dengan Selang Waktu Satu Hari Gambar 3.32 Variansi Akibat Nowcasting dengan Data Awal Sepanjang 28 Hari Gambar 3.33 RMS Akibat Nowcasting dengan Data Awal Sepanjang 28 Hari Gambar 3.34 Nilai ē Akibat Nowcasting dengan Data Awal Sepanjang 28 Hari xi

12 8 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Konstanta-Konstanta Harmonik Pasut Utama... 9 Tabel 2.2 Konstanta-Konstanta Harmonik Pasut Lainnya Tabel 3.1 Konstanta Harmonik Pasut dari Data Pengamatan Pasut di Stasiun CPU Tabel 3.2 Konstanta Harmonik Pasut dari Data Pengamatan Pasut di Stasiun Handil Tabel 3.3 Konstanta Harmonik Pasut dari Data Pengamatan Pasut di Stasiun NPU xii