BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tjasyono (2004) mendefinisikan klimatologi sebagai ilmu pengetahuan yang mencari gambaran dan keterangan dari sifat-sifat iklim dan hubungannya dengan aktivitas manusia, atau ilmu pengetahuan yang mempelajari macam-macam iklim di bumi serta faktor penentunya. Lama penyinaran matahari merupakan satu dari beberapa unsur klimatologi. Lama penyinaran matahari atau durasi penyinaran matahari (periodisitas) adalah lamanya matahari bersinar cerah pada permukaan bumi yang dihitung mulai dari matahari terbit hingga terbenam. Besarnya lama penyinaran matahari ditulis dalam satuan jam, nilai persepuluhan, atau dalam satuan persen terhadap panjang hari maksimum (Ariffin, dkk., 2010). Pengukuran lama penyinaran matahari di Indonesia dilakukan dengan menggunakan alat yaitu campbell stokes dan kartu pias (BMKG, 2006). Campbell stokes terdiri dari bola pejal terbuat dari bahan gelas dengan diameter 4 inchi yang dipasangkan pada kedudukannya sehingga sinar matahari dapat difokuskan ke arah kartu pias dengan tajam. Kartu pias adalah kartu berskala sebagai alat perekam radiasi matahari. Kartu pias terbuat dari karton, berwarna biru gelap, dapat menyerap dan mudah terbakar oleh radiasi matahari. Bekas penyinaran pada kartu pias memberikan informasi yaitu semakin panjang bekas penyinaran maka semakin lama penyinaran insolasi. Insolasi adalah radiasi matahari yang tiba dipermukaan bumi per satuan luas atau dikenal dengan radiasi global yang didefinisikan sebagai radiasi langsung matahari dan radiasi tidak langsung matahari (Tjasyon o, 2004). Menurut WMO (2008) dan Hamdi (2014) mengemukakan pendapatnya bahwa, kartu pias akan terbakar jika kekuatan sinar matahari sebesar 120 W/. Bekas penyinaran pada kartu pias memberikan informasi yaitu semakin panjang bekas penyinaran maka semakin lama penyinaran insolasi. Insolasi adalah radiasi matahari yang tiba

2 2 dipermukaan bumi per satuan luas atau dikenal dengan radiasi global yang didefinisikan sebagai radiasi langsung matahari dan radiasi tidak langsung matahari (Tjasyono, 2004). Pembacaan data yang dihasilkan oleh suatu alat pengukur cuaca disebut dengan pengamatan cuaca. Berdasarkan petunjuk dari badan meteorologi dan geofisika, pembacaan data dilakukan setiap hari pada waktu yang sama dan jam yang sudah ditentukan (Arifin, dkk., 2010). Pemindahan data dari kartu pias haruslah dilakukan dengan teliti oleh pengamat yang terlatih dengan baik. Pemindahan data lama penyinaran matahari dilakukan secara manual dengan memperkirakan/mengamati panjang bekas penyinaran pada kartu pias. Lakitan (2002) mengemukakan pendapatnya bahwa, pengukuran durasi lama penyinaran matahari dengan menggunakan alat Campbell stokes menghasilkan data yang relatif kasar dikarenakan kemampuan perkiraan pengamat dalam menafsirkan panjang bekas penyinaran kartu pias. Masalah yang sering dihadapi oleh para pengamat dalam menafsirkan lama penyinaran matahari adalah bekas penyinaran yang terekam pada kartu pias tidak selalu membentuk garis lurus yang mudah dihitung. Penyinaran matahari yang terjadi dapat menghasilkan bekas penyinaran berupa area memanjang, beberapa area terputus-putus, bahkan dapat hanya berbentuk lubang-lubang kecil di sepanjang lintasan pada kartu pias. Lama penyinaran matahari adalah jumlah keseluruhan panjang dari objek bekas penyinaran yang terekam pada kartu pias. Ketelitian seorang pengamat dapat menentukan keakuratan perkiraan lama penyinaran matahari. Menurut Arifin, dkk., (2010) berpendapat bahwa kesalahan pengamatan dapat dikurangi dengan melakukan checking secara periodik pada jam pengamatan atau cross checking pada saat analisa. Proses checking perkiraan lama penyinaran matahari masih dilakukan sama seperti yang dikerjakan oleh pengamat. Berdasarkan permasalahan diatas, peneliti mengusulkan rancang bangun sistem komputer dengan mengimplementasikan pengolahan citra digital yang diharapkan mampu menganalisa dan menghitung dengan tepat panjang setiap bekas luka

3 3 penyinaran yang ada pada kartu pias berdasarkan perhitungan, sehingga dapat membantu proses checking petugas. Akuisisi citra kartu pias dilakukan dengan pemindaian kartu pias dengan menggunakan scanner. Citra hasil pemindaian tersebut kemudian direpresentasikan sebagai suatu matriks yang terdiri dari baris dan kolom. Setiap pasangan baris dan kolom menyatakan suatu titik pada citra. Metode threshold yang digunakan adalah otsu thresholding. Otsu threshold berbasis histogram yang menunjukkan nilai intensitas yang berubah-ubah di setiap pixel image satu dimensi, dengan menggunakan histogram dapat dilakukan pengelompokan pixel image berdasarkan nilai threshold (Gonzalez, 2008). Pencarian nilai threshold dengan otsu threshold diimplementasikan pada penelitian ini dengan alasan data citra yang diolah memiliki intensitas berbeda-beda yang disebabkan oleh kondisi cuaca lingkungan saat pemasangan kartu dan hasil proses akuisisi citra dengan scanner. Cropping citra dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan area yang tepat sebagai objek analisa, sehingga mempermudah proses segmentasi dan perhitungan panjang objek. Segmentasi dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan objek bekas penyinaran yang berlubang. Setelah didapatkan seluruh objek bekas penyinaran berlubang, proses selanjutnya adalah pengukuran panjang setiap objek tersebut berdasarkan aturan/kriteria pembacaan kartu pias yang ditentukan. Pengujian sistem dilakukan dengan menggunakan data kartu pias tipe SO-40F ( F) periode September 2014 dan Maret Hasil pengujian sistem kemudian dibandingkan dengan perhitungan pengamat. Penelitian ini mengambil studi kasus di Stasiun klimatologi yang terletak di Barongan, Sumberagung, Jetis, Bantul. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah yang dapat digunakan sebagai dasar penelitian adalah bagaimana merancang dan membangun sistem yang

4 4 dapat digunakan untuk menghitung lama penyinaran matahari berdasarkan panjang objek bekas penyinaran berlubang yang terekam pada kartu pias. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1) Tipe kartu pias yang diteliti adalah SO-40F ( F), dengan mengambil periode bulan September 2014 dan Maret ) Penelitian ini memfokuskan untuk mendapatkan seluruh objek bekas penyinaran berlubang saja. 3) Alat bantu capture data menggunakan scanner canon MP Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan penelitian: 1) Merancang dan membangun suatu sistem yang dapat digunakan untuk mendapatkan seluruh objek penyinaran berlubang, sehingga dapat dihitung panjang objek berdasarkan kriteria perhitungan. 2) Melakukan pengujian sistem dengan data kartu pias periode September 2014 dan Maret 2015, kemudian membandingkan hasilnya dengan perhitungan pengamat. Manfaat penelitian: Dari penelitian ini diharapkan didapatkan sistem yang dapat digunakan untuk menganalisa dan mengukur lama penyinaran matahari berdasarkan panjang objek bekas penyinaran pada kartu pias secara akurat, sehingga dapat membantu petugas untuk melakukan pengecekan ulang laporan dari pengamat. 1.5 Metode Penelitian

5 5 Metode yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas beberapa tahapan sebagai berikut : 1. Langkah I : Studi pustaka dan Pengumpulan data Tahapan yang dilakukan dalam studi pustaka adalah melakukan studi terhadap referensi yang berkaitan dengan penelitian ini. Referensi yang berkaitan dengan penelitian ini adalah topik penelitian tentang lama penyinaran matahari dan metode-metode yang digunakan dalam melakukan preprocessing citra serta metode otsu threshold. Data citra kartu pias yang diteliti merupakan hasil capture dari kartu pias dengan menggunakan scanner, kartu pias tersebut berasal dari stasiun klimatologi Barongan. Data kartu yang digunakan adalah tipe SO-40F ( F) dengan periode bulan September 2014 dan Maret Langkah II: Analisa, Perancangan, dan Implementasi Merancang dan membangun sistem analisa dan pengukuran lama penyinaran matahari menggunakan pendekatan metode yang diusulkan. 3. Langkah III: Pengujian Menguji coba metode yang diusulkan menggunakan data citra kartu pias tipe SO- 40F ( F) periode bulan September 2014 dan Maret 2015, kemudian memperbandingkan hasil system dengan perhitungan pengamat. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. BAB I PENDAHULUAN, bab ini memaparkan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tinjauan pustaka dan sistematika penulisan. 2. Bab II TINJAUAN PUSTAKA, berisi uraian tentang informasi hasil penelitianpenelitian terdahulu yang berkaitan dengan penelitian yang yang sedang.

6 6 3. BAB III LANDASAN TEORI, berisi teori tentang lama penyinaran matahari, grey-scale, cropping, segmentasi otsu threshold, dan perhitungan luas serta panjang objek. 4. BAB IV ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM, berisi penjelasan mengenai kontribusi utama yang dilakukan peneliti dalam analisa pengukuran lama penyinaran matahari dengan metode segmentasi otsu threshold. 5. BAB V IMPLEMENTASI, berisi tentang implementasi system analisa pengukuran lama penyinaran matahari dengan metode segmentasi otsu threshold 6. BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN, berisi pembahasan hasil yang diperoleh dari penelitian beserta uraian tentang hasil serta analisa hasil yang diperoleh. 7. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN, berisi tentang kesimpulan-kesimpulan dari hasil penelitian dan saran-saran yang berguna untuk penelitian selanjutnya.