PENGGUNAAN TRANSFORMASI RADON DALAM MENGURANGI DERAU/NOISE PADA DATA GROUND PENETRATING RADAR (GPR)

Transkripsi

1 PENGGUNAAN TRANSFORMASI RADON DALAM MENGURANGI DERAU/NOISE PADA DATA GROUND PENETRATING RADAR (GPR) TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan tahap sarjana di Program Studi Fisika ITB oleh Rena Denya A DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

2 HALAMAN PENGESAHAN Judul Tuhas Akhir : Penggunaan Transformasi Radon Dalam Mengurangi Derau/Noise Pada Data Ground Penetrating Radar (GPR) Penulis : Rena Denya A. NIM : Pembimbing : Satria Bijaksana, Ph.D. Tanggal Sidang : 20 September 2007 Telah disetujui dan diajukan dalam Sidang Tugas Akhir Program Studi Fisika Tingkat Sarjana sebagai persyaratan kurikuler untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Fisika Tingkat Sarjana. Telah diperiksa dan disahkan Pembimbing Tugas Akhir, Satria Bijaksana, Ph.D. NIP

3 ABSTRAK Ground Penetrating Radar (GPR) merupakan metode geofisika yang memiliki resolusi tinggi dan digunakan untuk eksplorasi dangkal. Permasalahan yang dihadapi dalam penerapan metode GPR ialah tidak uniknya respons GPR terhadap sinyal-sinyal di bawah permukaan bawah tanah. Selain itu, masalah akuisisi data GPR dapat menyebabkan timbulnya gangguan / noise dalam radargram. Dalam tugas akhir ini akan dibahas lebih jauh mengenai metode Transformasi Radon atau Transformasi (τ-p) dalam mengurangi / menghilangkan noise pada data GPR tersebut. ABSTRACT Ground Penetrating Radar is an electromagnetic methods with high resolution, and being used for near surface studies. The problem faced in GPR method application is not unique GPR response to signals under ground surface. In addition, the problems of GPR data acquisition can cause appears of noise in radargram. In this final project will be studied farther about Radon Transform method or τ-p Transform in reducing / attenuating noise at the GPR data.

4 KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan Alhamdulillaahirabbil aalamiin, penulis memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Allah swt, atas rahmat, nikmat dan hidayah-nya sehingga penulis diberi kekuatan dan petunjuk dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai tingkat sarjana dalam bidang Fisika pada program sarjana Institut Teknologi Bandung. Selama penulisan tugas akhir ini, penulis menyadari dan mengakui bahwa banyak pihak telah memberikan bantuan sehingga pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tulus kepada: 1. Allah SWT, karena atas kehendak-nya lah tugas akhir ini terselesaikan. 2. Pak Satria Bijaksana Ph.D sebagai pembimbing tugas akhir. Dan tak lupa buat Bu Nurul dan Pak Alamta sebagai penguji sidang tanggal 20 September kemaren. Terima kasih atas masukannya. 3. Ayah dan Ibu yang telah membesarkan dan membimbing sampai detik ini dan senantiasa memberikan motivasi. I love u, mom and dad. 4. Kedua tetehku (T Titih n T d2) yang selalu memberikan sms2 penyemangat, serta si bungsu Gilang. 5. Bad_day n Cumi-cumi Surya, kedua teman seperjuangan...semoga persahabatan kita tak akan pernah putus. Amien. Tak lupa buat Kaswandi yang banyak membantu di detik-detik terakhir pengumplan draft...^_^ 6. Neng Nur, Ica, RRI, Amal, Ici, Boy, Firstka, Maureen n Novi pokonya semua perempuan geulis di Fisika Buat semua anak kosan:ica (sekali lagi disebut y...),rys,ineu,mira dll 8. Seluruh staf pengajar di ITB umumnya dan program studi Fisika khususnya.

5 9. Seluruh pihak Fisika Bumi, Dosen, x-asisten, alumni Fisbum, dan karyawan di Fisika Bumi n terutama buat lab Fisbum. Makasih banget. 10. K Adit, Bu Irin, pokonya buat anak S2 dan S3 yang telah membantu pengambilan data di lapangan parkir BSC-B. 11. Teman-teman angkatan 2003 dan terutama buat HIMAFI Teman-teman HIMAFI, dari angkatan tua sampai angkatan yang paling muda. 13. Staf TU Fisika ITB. Pa Yeye makasih banget ya atas bantuannya. 14. Pihak Yayasan Supersemar, PPA, BRI dan IOM yang telah memberikan beasiswa pendidikannya. Kaanggo pisan. 15. Pihak-pihak lain yang telah membantu dalam penyeleseian tugas akhir ini. Penulis sadar masih memiliki keterbatasan dan kekurangan sehingga karya ini mungkin masih jauh dari sempurna. Untuk itu saran dan kritik yang membangun akan penulis terima dengan tangan terbuka. Bandung, 20 September 2007 Penulis

6 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI.. DAFTAR GAMBAR.... DAFTAR TABEL.. i ii iii iv vi ix x BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang dan Rumusan Masalah Latar belakang Rumusan masalah Ruang Lingkup kajian Tujuan Penulisan Anggapan Dasar Hipotesis Metode danteknnik Pengumpulan Data Metode Teknik pengumpulan data Tinjauan Pustaka 1.8 Sistematika Penulisan 4 5

7 BAB II GROUND PENETRATING RADAR (GPR) Prinsip Dasar GPR Teori Medan Maxwel Gelombang Radar Akuisisi Data GPR Radar Reflection Profiling (antena monostatik dan bistatik ) WARR atau CMP Sounding Transillumination atau Radar Tomography BAB III NOISE KOHEREN DAN TRANSFORMASI RADON Perilaku Noise Pada Data GPR Transformasi Radon Linearitas Shifting Scaling Sumber Titik Garis BAB IV ANALISIS PENELITIAN 4.1 Penggunaan Transformasi Radon Dengan MatLab 4.2 Penggunaan Transformasi Radon Dengan Seismix Unix

8 V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan. 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA 36 LAMPIRAN A Data Sintetik Pada MATLAB 2006b.. 37 LAMPIRAN B Data Sintetik Pada Seismix Unix (SU)... 47

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Skema Ground Penetrating Radar.. 7 Gambar 2.2 Skema Pengukuran Radar Reflection Profiling Gambar 2.3 Skema Pengukuran WARR Gambar 2.4 Skema Pengukuran CMP Sounding Gambar 2.5 Gambar 3.1 Skema Pengukuran Radar Tomography. Profil radargram surface scattering dari pepohonan Gambar 3.2 Image sintetik Gambar 3.3 Transformasi Radon. 26 Gambar 4.1 Data sintetik original Gambar 4.2 Transformasi Radon Original.. 29 Gambar 4.3 Setelah difilter. 30 Gambar 4.4 Gambar tanpa noise 30 Gambar 4.5 Akusisi Data GPR.. 31 Gambar 4.6 Radargram hasil Akusisi. 31 Gambar 4.7 Data dengan frekuensi 1 GHz Gambar 4.8 Data tanpa noise Gambar 4.9 Model sintetik dengan 4 input data. 33 Gambar Transformasi Radon untuk keempat input Gambar 4.11 Perkiraan noise.. 34 Gambar 4.12 Data tanpa noise... 35

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 4.1 Tabel 2.1 Resolusi dan daya tembus gelombang radar. Kecepatan dan konstanta dielektrik berbagai medium... Konstruksi parameter dari model sintetik