BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknologi satelit altimetri pertama kali diperkenalkan oleh National Aeronautics and Space Administration (NASA) pada tahun 1973. Saat ini, satelit altimetri mempunyai tiga buah misi utama [Abidin,2001], yaitu : a. Mengamati sirkulasi lautan global b. Mengamati volume es di kutub c. Mengamati perubahan tinggi muka laut global Prinsip dasar pengukuran satelit altimetri adalah mengukur ketinggian satelit terhadap permukaan laut dengan memanfaatkan selang waktu perambatan gelombang radar yang dipancarkan oleh satelit, kemudian diterima kembali oleh satelit setelah gelombang radar tersebut dipantulkan oleh permukaan laut yang berada di bawahnya. Apabila tinggi geodetik satelit diketahui, tinggi geodetik permukaan laut dibawahnya dapat dihitung. Dengan kemampuannya dalam melakukan pengamatan terhadap topografi muka laut beserta perubahannya, satelit altimetri tidak hanya dapat digunakan dalam pengamatan perubahan tinggi muka laut global saja, namun juga dapat digunakan pada banyak aplikasi geodesi dan oseanografi, seperti penentuan Sea Surface Topography (SST), geoid dan penentuan komponen pasut laut[seeber,1993]. Pada banyak aplikasi pemanfaatan satelit altimetri, dibutuhkan informasi mengenai pasut laut dari perairan yang sedang diamati untuk dijadikan koreksi dari data ukuran yang digunakan. Fenomena pasut laut merupakan sebuah pergerakan vertikal permukaan air laut secara periodik yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi benda-benda langit terutama bulan dan matahari [Poerbandono, 2005]. Pergerakan vertikal ini terjadi secara periodik dalam beberapa periode berbeda, yaitu semi-diurnal (per setengah hari), diurnal (per hari), dwi mingguan, bulanan, dan periode panjang (tahunan dan setengah tahunan). Pasut laut yang terjadi merupakan hasil superposisi dari gelombang-gelombang dengan periode yang berbeda tersebut. Selama ini, informasi pasut laut tersebut diperoleh dari model pasut laut global yang mempunyai penyimpangan beragam, bergantung pada karakteristik lokal perairan yang diamati. Perairan yang dangkal dan sempit yang dimiliki Indonesia membuat model pasut laut global tidak dapat digunakan secara optimal di perairan Indonesia. Oleh karenanya, diperlukan informasi pasut laut yang lebih sesuai untuk digunakan di Indonesia. Dalam studi 1
ini, informasi pasut laut lain tersebut diperoleh dari analisis harmonik data satelit altimetri dengan menggunakan teknik kuadrat terkecil. Satelit altimetri yang akan digunakan dalam studi ini adalah satelit TOPEX/Poseidon. Keterbatasan dari satelit altimetri dalam pengolahan informasi pasut laut adalah resolusi temporal dari pengambilan data yang terlalu panjang apabila dibandingkan dengan pengukuran pasut laut secara konvensional. Satelit TOPEX/Poseidon yang digunakan dalam studi ini mempunyai interval data pengamatan selama 9,9156 hari (10 hari kurang 2 jam). Dengan interval pengambilan data yang terlalu panjang ini, gelombang-gelombang pasut laut dengan periode-periode pendek (lebih kecil dari interval pengambilan data) tidak dapat diamati. Jalan keluar dari permasalahan diatas adalah dengan menggunakan frekuensi aliasing. Frekuensi aliasing adalah suatu frekuensi baru dari sebuah gelombang dengan frekuensi tertentu yang digunakan untuk mengatasi permasalahan berupa periode sampling yang lebih besar daripada periode gelombangnya sendiri. Dalam studi ini akan dilakukan analisis harmonik gelombang pasut laut dengan menggunakan periode aliasing dari data satelit TOPEX/Poseidon. Keterbatasan lain dari satelit altimetri adalah kualitas data satelit altimetri yang lebih rendah apabila dibandingkan dengan kualitas data hasil pengukuran pasut laut menggunakan palem pasut. Oleh karena itu, ketelitian konstanta-konstanta pasut laut hasil analisis harmonik dengan menggunakan data satelit altimetri akan lebih rendah dari ketelitian konstantakonstanta pasut laut hasil analisis harmonik dengan menggunakan data palem pasut. Data dari satelit altimetri juga rentan terhadap noise yang mungkin terjadi saat pengamatan. Untuk mengatasi hal itu, diperlukan proses smoothing terhadap data satelit altimetri terlebih dahulu sebelum data tersebut digunakan. Proses smoothing diharapkan dapat mereduksi pengaruh dari noise yang terdapat pada data pengamatan satelit altimetri. Dari sekian banyak komponen-komponen pasut laut yang ada, tidak seluruhnya akan muncul di setiap lokasi perairan. Oleh karenanya, diperlukan metode tertentu untuk memilih komponen pasut laut mana saja yang sebenarnya mempunyai pengaruh yang signifikan dalam membentuk gelombang pasut laut di suatu perairan. Dalam studi ini, pemilihan komponen pasut laut yang berpengaruh di suatu perairan dilakukan dengan cara memanfaatkan uji chisquare. Uji chi-square dapat dimanfaatkan untuk mengetahui apakah parameter-parameter yang dilibatkan di dalam sebuah proses perataan sudah benar atau belum secara statistik. 2
1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana cara melakukan ekstraksi komponen pasut laut dari data satelit altimetri dengan menggunakan metode pengolahan data yang optimal. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : Memanfaatkan teknologi satelit altimetri untuk mendapatkan konstanta pasut laut lokal. Membandingkan hasil analisis harmonik pasut laut menggunakan data TOPEX/Poseidon di perairan dangkal dan dalam Melakukan analisis terhadap hasil perbandingan di atas Menjadi dasar untuk studi-studi yang terkait di kemudian hari. 1.3 Ruang Lingkup Pembahasan Ruang lingkup pembahasan dari tugas akhir ini adalah : Data pengamatan yang akan digunakan adalah data pengamatan selama 10 tahun (1992-2002) dari satelit TOPEX/Poseidon. Data pengamatan akan diproses untuk menentukan komponen pasut laut dengan memanfaatkan metode analisis harmonik metode kuadrat terkecil. Lokasi pengamatan terletak di wilayah perairan Indonesia. Analisis harmonik yang dilakukan tidak melibatkan argumen astronomis dan koreksi nodal di dalam proses penghitungannya. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan informasi mengenai pemanfaatan teknologi satelit altimetri pada proses ekstraksi komponen pasut laut dengan memaksimalkan penggunaan metode kuadrat terkecil. Lebih dari itu, penelitian ini juga membahas mengenai sejauh mana data satelit altimetri dapat digunakan untuk menghitung komponen-komponen pasut laut di wilayah perairan dangkal jika dibandingkan dengan hasil penghitungan komponen-komponen pasut laut di wilayah perairan dalam. 1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah : Persiapan, meliputi studi literatur (dari buku, penelitian-penelitan yang telah dilakukan sebelumnya, internet). 3
Pengumpulan data dari database data satelit altimetri yang tersedia (contohnya RADS). Pengolahan data, meliputi proses smooting data, analisis harmonik gelombang pasut laut dan pemilihan komponen pasut laut yang berpengaruh di suatu titik pengamatan. Analisis terhadap setiap proses pengolahan data dan terhadap komponen pasut laut yang dihasilkan pada setiap area observasi. Kesimpulan dan saran. 4
1.6 Sistematika Penulisan Tugas Akhir Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi enam bab yang secara rinci diuraikan menjadi : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang penelitian, maksud dan tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, metodologi penelitian dan manfaat penelitian. BAB II TEKNOLOGI SATELIT ALTIMETRI DAN PASUT LAUT Bab in berisi deskripsi mengenai teknologi satelit altimetri, bagaimana satelit altimetri tersebut bekerja, produk yang dihasilkan, dan aspek-aspek lain mengenai satelit altimetri. Penjelasan pada bab ini dilanjutkan dengan penjelasan mengenai fenomena pasut laut. Pada akhir bab ini, dijelaskan mengenai bagaimana cara melakukan analisis harmonik dengan menggunakan metode kuadrat terkecil dengan data TOPEX/Poseidon. BAB III PENGOLAHAN DATA DAN HASIL Bab ini berisi pengolahan data satelit altimetri, melingkupi metode pengumpulan data, smoothing data, interpolasi data pada titik normal, analisis harmonik untuk mendapatkan komponen pasut laut dan uji statistik untuk mendapatkan hasil pengolahan data dengan kualitas yang optimal. Bab ini diakhiri dengan pemaparan hasil pengolahan data. BAB IV ANALISIS Bab ini berisi analisis mengenai keseluruhan proses pengolahan data yang telah dilakukan pada BAB III. Bab ini juga berisi analisis mengenai karakteristik areal perairan yang dijadikan objek studi dengan komponen pasut laut yang dihasilkan dari areal perairan tersebut. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari tugas akhir ini. 5