Penggunaan Filter Robust Multifikatif Regulasi Pada Data Very Low Frequency Elektromagnetik (VLF-EM)

Transkripsi

1 Penggunaan Filter Robust Multifikatif Regulasi Pada Data Very Low Frequency Elektromagnetik (VLF-EM) Ahmad Zikri Pembimbing : Prof. Dr. rer. Nat Bagus Jaya Santosa, S.U Dr. Dwa Desa Warnana Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2013

2 Latar Belakang 1. Metode VLF-EM dapat mendeteksi zona konduktivitas (Santos, 2006) serta deliniasi air bawah tanah dan zona patahan (Sharma, 2005). 2. Terdapatnya noise dan outlier dari hasil pengukuran VLF-EM (Abbas, 2012) (Setiadi, 2009) 3. Parameter smoothing (s) pada filter robust yang dibuat oleh Garcia (2010) dapat mengontrol RSS.

3 Perumusan Masalah 1. Bagaimana mengembangkan filter robust multifikatif regulasi, 2. Bagaimana proses filter data VLF-EM, 3. Bagaimana mengalisa anomali yang dihasilkan, dan 4. Bagaimana mengeinterpretasi hasil anomali data VLF-EM

4 Batasan Masalah Hanya pada penggunaan data VLF-EM dengan metode filter robust. Pada pengolahan data, hanya digunakan perangkat lunak seperti : Matlab R2009a, Inv2DVLF-EM-v1, PrepVLF-EM-v1, PrepVLF-Frow-v1, Surfer 9

5 Tujuan Penelitian 1. Mengembangkan filter robust 2. Mengfilter data VLF-EM 3. Menganalisa anomali yang tampak sebelum dan sesudah dilakukan filterisasi, dan 4. Menginterpretasi data lapangan VLF-EM untuk menentukan zona lemah.

6 Very Low Frequency Elektromagnetik (VLF-EM) Prinsip VLF-EM 1. Memanfaatkan gelombang EM dari stasiun radio di seluruh dunia yang digunakan untuk komunikasi pada navigasi militer dan beroperasi pada frekuensi yang sangat rendah (15-30 KHz) (Bosch, dkk 2001) dalam Khalil dan Santos (2010)

7 Prinsip VLF-EM 2. Gabungan medan EM primer dan medan EM sekunder menghasilkan resultan medan magnet polarisasi yang elips (Khalil dan Santos, 2010). 3. Sehingga parameter yang menarik dari resultan medan magnet terpolarisasi adalah : a) Orientasi dari sudut eliptisitas ( ) yang dikenal Real atau Inphase b) Rasio antara polarisasi mayor dan minor (e) Karous dan Hjelt (1983) dalam Khalil dan Santos (2010)

8 Filter Karous-Hjelt Filter Karous-Hjelt menghasilkan rapat arus pada berbagai kedalaman, serta lokasi yang akan menimbullkan medan magnet pada pengukuran VLF-EM. Z 2π I a. x 2 = 0.102H H H H H H +3 Z = Ketebalan, dengan Z = x x = Jarak antar titik data I a = Rapat arus H = nilai parameter Inphase dan H + = nilai parameter Quadrature

9 Filter robust multifikatif regulasi Efek outlier dan pengungkitan dapat diminimalkan dengan menetapkan pembobot yang lebih rendah dari nilai outlier dan pengungkitan pada proses iterasi. (Rousseeuw dan Leroy, 1987 dalam Garcia 2010) Fungsi Pemboboit yang digunakan adalah : W i = u i 1 u 2 2 i jika < 1 0 jika u i > 1 Dengan : W i = diagonal matriks pembobot u i = Sisa studentized yang digunakan sebagai standar deviasi dan pengungkitan

10 Filter robust multifikatif regulasi Standar deviasi dan pengungkitan 1 u i = r i MAD(r) β β Dengan : r i = sisa dari hasil observasi β = adaptif atau automatik parameter regulasi

11 Filter Robust (Garcia, 2010) = RSS (Residual Sum of Square) = Matriks Smoothing S = Pengontrol dari Smoothing

12 Rumus Filter Robust Multifikatif Regulasi Sengaja dikosongkan

13 ALUR PENELITIAN DATA SINTETIK

14 ALUR PENELITIAN DATA LAPANGAN

15 Data Sintetik 2 Anomali Hasil Filter robust multifikatif regulasi I A m 2 Hasil Filter KH-Jelt I A m 2

16 Data Sintetik 2 Anomali Hasil Inversi ρ (ohm. m)

17 Data Lapangan Lintasan data Lapangan di desa Rembangan Kec. Arjasa, Kab. Jember (Setiadi. 2009)

18 Lintasan 1 Hasil Filter robust multifikatif regulasi

19 Lintasan 1 Hasil Filter KH-Jelt

20 KESIMPULAN Filter Robust Multifikatif Regulasi dikembangkan dengan menurunkan data smoothing, sehingga didapatkan autimatik parameter regulasi Data VLF-EM yang mengandung noise dan outlier dapat difilter dengan Filter Robust Multifikatif Regulasi sehingga pengungkitan pada titik sekitar noise dan outlier tidak mempengauhi model Analisa anomali sebelum difilter dengan filter robust multfikatif regulasi memperlihatkan banyak distribusi nilai rapat arus yang berbeda-beda disekitar anomali utama. Setelah difiltering, distribusi tersebut tidak terlihat kembali dan hanya rapat arus pada anomali pertama saja yang terlihat Hasil interpretasi menggunakan data lapangan VLF-EM memperlihatkan letak zona lemah pada : Lintasan 1 : (jarak : 40-65m kedalaman 25m, m kedalaman 35-55m) errorr 3.7 Lintasan 2 : (jarak : 0-45m kedalaman 20-35m, m kedalaman 45m) error 4.5 Lintasan 3 : (jarak : 0-100m kedalaman 20-5m, m kedalaman 5-55m) error 6.8 Lintasan 4 : (jarak : 0-140m kedalaman 30-5m) error 5.

21 SARAN Dari hasil penulisan tugas akhir ini disarankan dilakukan proses gridding yang lebih teliti sehingga model inversi yang didapatkan memiliki error yang sangat kecil. Filter robust multifikatif regulasi sabaiknya dibandingkan dengan filter robust lainnya. Ditampilkan bentuk 3D.

22 TERIMA KASIH