Integrasi Jaringan InaTEWS Dengan Jaringan Miniregional Untuk Meningkatan Kualitas Hasil Analisa Parameter Gempabumi Wilayah Sumatera Barat Oleh: Tri Ubaya PMG Pelaksana - Stasiun Geofisika Klas I Padang Panjang Jl Meteorologi, Kel. Silaing Bawah, Kota Padang Panjang, Sumatera Barat Email : theubaya@gmail.com I. Pendahuluan Sumatera barat memiliki tingkat ancaman gempabumi yang cukup tinggi jika dibandingkan daerah-daerah lain di Indonesia. Tentunya ancaman gempabumi di Sumatera itu bukan hanya bersumber dari Mentawai megathrust saja, ada 3 (tiga) sumber ancam an gempabumi di Sumatera, yaitu; Pertama di daerah subduksi pertemuan antara lempeng tektonik India-Australia dengan lempeng Eurasia (lokasi Megathrust Mentawai), kedua di Mentawai Fault System (MFS), dan yang ketiga di Sumatera Fault System (SFS) atau lebih populer dengan istilah sesar Sumatera. Sumber gempa dari sesar ini berada di darat memanjang dari provinsi Lampung sampai ke Banda Aceh sepanjang ±1900 km dan melewati beberapa kabupaten di Sumareta Barat antara lain ; Kab. Solok Selatan, Kab. Solok, Kab. Tanah Datar, Kota Padang Panjang, Kota Bukit Tinggi dan Kab. Pasaman. Sejak tahun 2007, Stasiun Geofisika Padang Panjang memiliki dua sistem yang digunakan untuk menganalisa gempabumi di wilayah Sumatera Barat yaitu sistem Seiscomp3 dan sistem Miniregional. Kedua sistem ini menggunakan jaringan sensor seismic yang berbeda dalam menentukan parameter gempabumi, dimana sistem seiscomp3 menggunakan jaringan Inatews dan sistem miniregional menggunakan jaringan sensor miniregional sebagai sumber data sinyal seismic. Namun sesuai dengan SOP yang telah ditetapkan di Stasiun Geofisika Padang Panjang, Observer menggunakan sistem seiscomp3 sebagai sistem utama untuk menganalisa parameter gempabumi,. Kedua sistem ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, dimana kekurangan pada salah satu sistem dapat ditutupi oleh kelebihan pada sistem lainnya. Sehingga apabila jaringan sensor Inatews dan jaringan sensor Miniregional ini diintegrasikan menjadi satu kesatuan, diharapkan akan menghasilkan parameter gempabumi yang lebih
baik. Dalam paper ini akan dibahas mengenai integrasi jaringan sensor Inatews dengan jaringan sensor Miniregional untuk meningkatkan hasil analisa parameter gempabumi di wilayah Sumatera Barat. II. Kajian Pustaka Seiscomp3 dan Jaringan InaTEWS SeiComP3 (Seismic Communication Processing 3) merupakan sebuah perangkat lunak yang digunakan untuk menganalisa sinyal seismik sehingga menghasilkan parameter gempabumi secara cepat. Alat ini terhubung dalam jaringan sensor seismik InaTEWS (Indonesia Tsunami Early Warning System). Data seismik yang terekam pada sensor-sensor yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia tersebut akan dikirim melalui satelit, kemudian data akan sampai ke server BMKG Pusat dan di relay ke stasiun-stasiun BMKG yang tersebar di Indonesia. Saat ini ada 65 sensor seismik InaTEWS (dari total 164 sensor seluruh Indonesia) yang selalu dipantau oleh Stasiun Geofisika Padang Panjang. Sensor ini tersebar di pulau Sumatera dan sekitarnya. Khusus untuk daerah sekitar Sumatera Barat ada sekitar 10 sensor yaitu: PDSI, PPI, SDSI, PPSI, SISI PBSI, MNSI, BKNI, MKBI, KRJI. Gambar 1. Jaringan Sensor Seismik InaTEWS yang dipantau Stasiun Geofisika Padang Panjang. Sumber: http://inatews.bmkg.go.id/new/meta_eq.php
Gambar 2. Alur pengiriman data jaringan sensor InaTEWS. Berikut dijelaskan mengenai kekurangan dan kelebihan penggunaan seiscomp3 dengan jaringan sensor InaTEWS di Stasiun Geofisika Padang Panjang. Kelebihannya yaitu: 1. Sekitar 65 sensor tersebar di wilayah Sumatera dan sekitarnya, sehingga pengamatan kejadian gempabumi bisa mencakup wilayah yang sangat luas. 2. Penggunaan sensor broadband yang memungkinkan penerimaan frekuensi yang lebih lebar. 3. Transmisi data dari sensor ke pusat pengolahan data menggunakan satelit sehingga lebih mudah untuk menempatkan sensor di wilayah manapun. Adapun kekurangannya yaitu: 1. Posisi letak sensor kurang rapat sehingga sering terkendala jika ada gempa lokal yang hanya tercatat di salah satu sensor saja. 2. Seiscomp3 hanya bisa menghasilkan parameter jika ada minimal 4 sensor yang mencatat atau ada 8 phase yang dianalisa. Sistem Jaringan Sensor Miniregional Jaringan sensor miniregional merupakan jaringan sensor kecil yang terdiri dari 4 buah sensor yang diletakkan pada daerah-daerah yang memiliki aktifitas seismik cukup aktif. Biasanya pada daerah tersebut sering terjadi gempabumi dengan magnitudo kecil namun dirasakan oleh masyarakat di sekitar episenter. Peletakan sensor miniregional cukup rapat sehingga bagus untuk menganalisa gempa-gempa yang lokal khususnya yang berasal dari patahan Sumatera segmen Sumpur dan Sianok. Sensor yang digunakan dalam jaringan ini
merupakan sensor bertipe trillium 40 broadband namun di setting sebagai long period. Sistem akuisisi yang digunakan adalah Naqs Server dan menggunakan aplikasi Atlas sebagai aplikasi untuk menganalisa sinyal seismik. PULA KAMA GUME LBMK G Gambar 3. Peta lokasi sensor Miniregional. Simbol persegi adalah letak sensor Gambar 4. Alur pengiriman data jaringan sensor Miniregional. Kelebihan dari sistem jaringan sensor miniregional ini adalah: 1. Letak sensor yang berdekatan dan rapat 2. Mampu menangkap gempabumi lokal, biasanya terjadi gempabumi terasa dengan magnitude lemah. Adapun kekurangannya yaitu: 1. Analisa sinyal seismik menggunakan aplikasi atlas tidak semudah menggunakan aplikasi seiscomp3.
2. Jumlah sensor yang hanya ada 4 buah dirasakan kurang, sehingga membutuhkan tambahan sensor. 3. Parameter hasil perhitungan aplikasi menjadi kurang optimal jika episenter gempabumi berada diluar jaringan sensor. Susunan Tektonik Sumatera Barat Sumatera barat memiliki tingkat ancaman gempabumi yang cukup tinggi jika dibandingkan daerah-daerah lain di Indonesia. Ada 3 sumber gempabumi tektonik yang terdapat di wilayah Sumatera Barat yaitu: 1. Wilayah subduksi pertemuan antara lempeng tektonik India-Australia dengan lempeng Eurasia (lokasi Megathrust Mentawai). Wilayah subduksi ini terdapat di laut sebelah barat kepulauan mentawai. 2. Mentawai Fault System (MFS). Patahan ini berada di laut antara pulau Sumatera dengan kepulauan Mentawai. 3. Sumatera Fault System (SFS) atau lebih populer dengan istilah sesar Sumatera. Sesar ini berada di daratan, membelah pulau Sumatera menjadi dua bagian. Walaupun memiliki mekanisme tektonik geser, sesar Sumatera ini cukup berbahaya karena biasanya terjadi di kedalaman yang dangkal. Gambar 5. Susunan Tektonik Sumatera. Sumber: https://sekedarceritageologi.wordpress.com/2014/03/26/mengenal-cekungan-belakang-busursumatra-bagian-tengah/
III. Permasalahan Kedua sistem analisa sinyal seismik yang telah dijelaskan diatas memiliki kekurangan dan kelebihan masing-masing. Pada dasarnya jaringan miniregional lebih cocok untuk gempa-gempa lokal dengan magnitudo yang lemah, sedangkan aplikasi seiscomp3 dengan jaringan InaTEWS nya lebih cocok untuk gempa yang lebih besar dengan cakupan wilayah yang lebih luas. Namun ada beberapa kasus dimana dibutuhkan penggabungan kedua jaringan tersebut agar dapat menghasilkan parameter gempabumi yang lebih baik. Berikut beberapa kasus yang ditemukan: 1. Gempa dengan magnitudo lemah terjadi di daerah Pariaman, ada 3 sensor miniregional dan 2 sensor InaTEWS yang merekam. Dalam kasus ini menganalisa sinyal miniregional menggunakan Atlas memang bisa dilakukan namun biasanya hasilnya memiliki nilai rms yang cukup besar dan mudah berpindah episenter karena sebaran sensor ada disekitar Bukittinggi dan Padang Panjang. Sedangkan dalam kasus ini seiscomp3 tidak bisa digunakan karena seiscomp3 membutuhkan minimal 4 sensor yang mencatat gempabumi. Jika kedua jaringan diintegrasikan, tentunya hasil parameter akan lebih baik karena ada 5 sensor yang bisa dianalisa menggunakan satu sistem yang sama. 2. Gempa dengan magnitudo lemah terjadi di daerah Sumatera Barat, hanya ada 2 sensor miniregional dan 2 sensor InaTEWS yang merekam. Dalam kasus ini kedua sistem tidak dapat digunakan untuk menganalisa gempabumi. Jika kedua jaringan diintegrasikan, 4 buah sensor sudah memenuhi syarat untuk menghasilkan parameter gempabumi. 3. Gempa dengan magnitudo lemah terjadi di daerah Tanah Datar, ada 4 sensor miniregional dan 3 sensor InaTEWS yang merekam. Dalam kasus ini miniregional memang bisa menghasilkan parameter gempabumi dengan baik, namun tentunya hasil parameter tersebut akan lebih baik lagi jika lebih banyak sensor yang mencatat. Jika kedua jaringan diintegrasikan, semua sensor yang mencatat akan dianalisa dalam satu buah aplikasi yang sama dan diharapkan dapat menghasilkan parameter yang lebih baik karena ada 7 sensor yang mencatat sinyal seismik.
Dengan diintegrasikannya kedua jaringan tersebut, diharapkan kelebihan yang dimiliki pada salah satu sistem dapat saling menutupi kekurangan pada sistem lainnya. Berikut adalah kelebihan jika kedua jaringan tersebut diintegrasikan: 1. Integrasi jaringan sensor dapat memberikan solusi terhadap kasus-kasus yang ditemukan terkait pencatatan dan analisa sinyal seismik seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. 2. Observer tidak perlu lagi menganalisa menggunakan dua buah sistem yang berbeda, karena jika sistem telah terintegrasi menjadi satu, observer cukup melakukan analisa pada satu sistem saja. 3. Dengan banyaknya sensor yang diterima, diharapkan kualitas parameter gempabumi hasil analisa menjadi lebih baik. 4. Jika sistem telah terintegrasi menjadi satu, aplikasi yang digunakan untuk menganalisa gempabumi adalah seiscomp3. Menganalisa menggunakan aplikasi ini lebih mudah dan lebih cepat jika dibandingkan dengan aplikasi Atlas yang digunakan dalam miniregional. IV. Integrasi Jaringan Inatews dan Jaringan Miniregional Mengintegrasikan dua buah sistem yang berbeda membutuhkan analisis terlebih dahulu terhadap sistem yang akan diintegrasikan. Setelah dua buah sistem tersebut dapat dipahami alur kerjanya, langkah selanjutnya adalah mengintegrasikan kedua buah sistem yang berbeda tersebut. Dalam hal ini, aplikasi sesicomp3 akan digunakan sebagai sistem utama untuk menganalisa sinyal seismik dari dua buah jaringan yang diintegrasikan. Seiscomp3 yang digunakan diasumsikan telah terkoneksi dengan jaringan InaTEWS. Seiscomp3 memiliki kelebihan jika dibandingkan Atlas, selain lebih mudah dioperasikan, seiscomp3 juga memiliki banyak fasilitas lain yang bermanfaat dalam menganalisa parameter gempabumi. Berikut adalah alur proses integrasi jaringan InaTEWS dengan jaringan Miniregional:
Start Membuat jaringan LAN antara komputer yang terinstal Aplikasi Seiscomp3 dengan Naqs Server Miniregional Mengumpulkan metada setiap sensor, digitizer, dataloger dan perangkat lain terkait operasional sensor. Data yang terkumpul di susun sesuai format DATALESS SEED menggunakan aplikasi PDCC DATALESS SEED yang telah dibuat, di masukan kedalam konfigurasi sistem seiscomp3 Menguji koneksi aplikasi seiscomp3 dengan jaringan miniregional yang telah dikonfigurasi Stop Gambar 6. Diagram proses integrasi Setelah dilakukan integrasi antara dua jaringan tersebut, seismogram dari jaringan miniregional akan ditampilkan bersamaan dengan jaringan InaTEWS. Gambar 7. Peta jaringan sensor Miniregional setelah diintegrasikan dengan jaringan InaTEWS. Ket: integrasi dilakukan pada PC percobaan, bukan pada sistem yang digunakan secara resmi.
Gambar 8. Tampilan seismogram jaringan sensor Miniregional setelah diintegrasikan dengan jaringan InaTEWS. Gambar 4. Integrasi jaringan sensor Miniregional dan InaTEWS V. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan: 1. Dua sistem jaringan sensor seismik yang ada di Stasiun Geofisika Padang Panjang yaitu Jaringan InaTEWS dengan Jaringan Miniregional memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. 2. Integrasi dua jaringan tersebut diperlukan agar dapat memudahkan observer menganalisa gempabumi dan menghasilkan parameter gempabumi yang lebih baik.
Saran: 1. Sensor Miniregional dikonfigurasi sebagai sensor long period, padahal jika merujuk kepada spesifikasi sensor trillium 40, sensor tersebut termasuk sensor broadband. Sebaiknya konfigurasi sensor miniregional dikembalikan ke konfigurasi awal yaitu broadband agar rentang frekuensi yang dapat dijangkau menjadi lebih luas. 2. Sebaiknya seluruh sensor miniregional yang ada di seluruh wilayah Indonesia dapat dikoneksikan dengan sistem akuisisi data seismik BMKG Jakarta agar dapat diakses sebagaimana jaringan InaTEWS. Dengan diintegrasikannya jaringan Miniregional dan jaringan InaTEWS maka jaringan sensor seismik akan semakin rapat. 3. Integrasi jaringan InaTEWS dan Miniregional untuk kepentingan penyusunan tulisan ini dilakukan pada PC percobaan. Dengan berhasilnya uji coba integrasi dan banyaknya manfaat yang diperoleh dari integrasi tersebut, penulis berharap integrasi ini dapat diimplementasikan kepada sistem resmi yang digunakan oleh Stasiun Geofisika Padang Panjang, dimana dibutuhkan kebijakan pejabat yang berwenang untuk mewujudkan hal tersebut. VI. Daftar Pustaka https:// bmkg.go.id https://inatews.bmkg.go.id https://ds.iris.edu/ds/nodes/dmc/software/downloads/pdcc/ http://www.seiscomp3.org/doc/jakarta/current/ http://ds.iris.edu/ds/nodes/dmc/tools/data_channels/ www.passcal.nmt.edu/webfm_send/948 www.nanometrics.ca/products/taurus http://www.itb.ac.id/news/382.xhtml https://id.wikipedia.org/wiki/ina-tews