KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH Oleh : Agus Supiyan C64104017 Skripsi PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
ii PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul: KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah dilakukan sebelumnya oleh pihak lain baik di perguruan tinggi IPB maupun perguruan tinggi yang lain. Data yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini merupakan data yang diperoleh dari hasil penelitian dan pengamatan yang telah dilakukan. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, September 2008 Agus Supiyan C64104017
iii RINGKASAN AGUS SUPIYAN. Kajian Daerah Rawan Tsunami Berdasarkan Citra Satelit ALOS di Cilacap, Jawa Tengah. Dibimbing oleh VINCENTIUS P. SIREGAR dan ITA CAROLITA. Bencana tsunami yang terjadi pada tanggal 17 Juli 2006 di Pantai Pangandaran melanda wilayah daratan Pulau Jawa termasuk daerah pesisir Cilacap yang menyebabkan kerugian baik secara material maupun non material yang sangat besar. Hal ini disebabkan karena Pantai Cilacap yang dekat dengan lempengan tektonik yang terus selalu bergerak. Penelitian ini dilakukan sebagai simulasi serta prediksi area limpasan tsunami disekitar pesisir Pantai Kabupaten Cilacap berdasarkan analisis penginderaan jauh dengan metode integrasi pemodelan tsunami dengan data ALOS (Advanced Land Observing Satellite). ALOS adalah satelit pemantau lingkungan yang bisa dimanfaatkan untuk kepentingan pemantauan bencana alam dan memiliki resolusi spasial yang tinggi dan bersifat stereo. Sensor PRISM (Panchromatic Remote-Sensing Intsrument for Stereo Mapping) adalah sensor optis yang mempunyai kemampuan untuk menghasilkan citra stereo yang dapat diproses lebih lanjut untuk menghasilkan DEM. Saat ini kajian DEM digunakan untuk menghasilkan berbagai informasi, seperti : peta kontur, kemiringan lahan dan animasi 3D. Informasi tersebut sangat diperlukan untuk mendukung keberhasilan program kegiatan pemetaan lahan dan manajemen bencana tsunami. Digital Elevation Model (DEM) yang digunakan pada penelitian ini untuk menentukan daerah rawan tsunami di Cilacap, Jawa Tengah berdasarkan kondisi topografinya. Penentuan daerah rawan tsunami berdasarkan penggunaan lahannya diperoleh dengan cara penggabungan (overlay) antara model tsunami dengan peta penutupan/penggunaan lahan Kabupaten Cilacap yang berasal dari citra ALOS. Penggunaan metode pansharpan adalah cara untuk meningkatkan informasi pengkelasan yang lebih banyak dan akurat. Model Tsunami Universitas Tohoku menggunakan data DEM sebagai salah satu faktor yang menentukan seberapa jauh tsunami dapat menjangkau daratan. Selain DEM, faktor batimteri, serta kekuatan gempa turut mempengaruhi tinggi dan limpasan tsunami yang dihasilkan. Pemilihan skenario gempa yang digunakan model tsunami ini yaitu 7.7 Mw, 8.7 Mw, serta 8.9 Mw bertujuan untuk mengkaji seberapa besar kerusakan yang ditimbulkan pada tiap skenario gempanya. Tiga skenario gempa yang dapat menghasilkan tsunami yaitu 7.7 Mw, 8.7 Mw, serta 8.9 Mw menggenangi beberapa desa pesisir di Kabupten Cilacap. Desa Tegal Kamulyan adalah Desa rawan tsunami dengan tingkat kerusakan yang paling besar yaitu 7.87 ha pada skala gempa 7.7 Mw, 120.914 ha pada skala gempa 8.7 Mw, dan 142.513 ha pada skala gempa 8.9 Mw. Hal ini disebabkan landainya topografi dan tipe penggunaan lahan yang padat pemukiman dibandingkan dengan desa lain yang terkena limpasan tsunami.
KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh : Agus Supiyan C64104017 PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
SKRIPSI Judul Skripsi : KAJIAN DAERAH RAWAN BENCANA TSUNAMI BERDASARKAN CITRA SATELIT ALOS DI CILACAP, JAWA TENGAH Nama Mahasiswa : Agus Supiyan Nomor Pokok : C64104017 Disetujui, Dosen pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Vincentius P. Siregar, DEA Ir. Ita Carolita, M.Si NIP. 131 471 372 NIP. 300 001 380 Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 131 578 799 Tanggal lulus : 12 September 2008
vi KATA PENGANTAR Puji dan syukur pada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia, yang selalu membimbing selangkah demi selangkah sehingga skripsi dengan judul Kajian Daerah Rawan Bencana tsunami Berdasarkan Citra Satelit ALOS di Kabupaten Cilacap, JawaTengah dapat terselesaikan. Skripsi ini dibuat agar dapat mengkaji daerah rawan tsunami di Pantai Selatan Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah berdasarkan tiga skenario gempa. Penentuan daerah rawan tsunami melalui integrasi antara data penginderaan jauh yaitu ALOS dengan model tsunami Tohoku berdasarkan area limpasannya (inundation). Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr.Ir. Vincentius P. Siregar, DEA dan Ir. Ita Carolita, M. Si selaku komisi pembimbing serta Ir. Aris Subarkah, MT selaku pembimbing lapangan. JAXA dan LAPAN yang telah memberikan izin dalam hal penggunaan data. Semua pihak yang telah memberi masukan, dan membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak pihak yang berkepentingan, dan dapat diimplementasikan sesuai dengan apa yang telah direncanakan. Bogor, September 2008
vii UCAPAN TERIMA KASIH Skripsi ini tidak lepas dari bantuan banyak pihak yang membimbing dan mendorong serta memberikan dukungan pada penulis untuk dapat menyelesaikannya, oleh karenanya penulis ucapkan terima kasih kepada : 1. Allah SWT, atas karunia dan rahmat Nya menuntun setiap hamba Nya ke jalan kebenaran. 2. Nabi Muhammad SAW, suri tauladan bagi saya dan kita sebagai umatnya. 3. Dosen pembimbing pembimbing skripsi, Dr.Ir. Vincentius P. Siregar, DEA dan Ir. Ita Carolita, M.Si, atas segala bantuan dan bimbingan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. 4. Dosen pembimbing lapang, Ir. Aris Subarkah, M.T, atas segala bimbingan dan arahan pengolahan di bidang tsunami modelling sehingga terselesaikannya skripsi ini.. 5. Pihak BMG, Indra Gunawan S.Si, yang telah banyak memberi masukan dan bimbingan. 6. Semua anggota keluarga, Ayahanda Sumarna dan Ibunda Aminah, Ela, Asep, Irma, dan anggota keluarga lain yang selalu mendoakan saya. 7. Sahabat- sahabatku : Guntur dan Dody (P2b), Imam (Ra), Bayu (Al), Dion (Mil), Asep (Men) dan Budi yang selalu menjadi bagian dalam cerita hidup penulis. 8. Seorang wanita yang akan selalu dalam mata, pikiran, dan hati penulis. 9. Teman-teman ITK 41 yang telah memberi semangat dan dukungan. 12. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini. Penulis
viii DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN... xi... xiv 1. PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar belakang... 1 1.2 Tujuan... 2 2. TINJAUAN PUSTAKA... 3 2.1 Kondisi umum lokasi penelitian... 3 2.2 Definisi dan batasan wilayah pesisir... 5 2.3 Gelombang tsunami dan Pembangkitnya... 7 2.3.1. Pengertian dan karakteristik gelombang tsunami... 7 2.3.2. Faktor-faktor penyebab tsunami... 9 2.3.3. Pembangkit tsunami... 13 2.4 Pemodelan gelombang tsunami... 14 2.4.1. Persamaan penjalaran gelombang tsunami... 16 2.4.2. Persamaan kontinuitas... 17 2.4.3. Deformasi dasar Laut... 17 2.5 Faktor-faktor kerawanan tsunami... 18 2.5.1. Pengertian dan karakteristik citra ALOS... 19 2.5.2. Digital Elevation Model (DEM)... 22 2.5.3. Metode pansharpan ALOS... 24 2.5.4. Penutupan/penggunaan lahan... 26 3. BAHAN DAN METODE... 31 3.1 Waktu dan lokasi penelitian... 31 3.2 Alat dan bahan... 32 3.2.1 Alat... 32 3.2.2 Bahan... 33 3.3 Metode penelitian... 33 3.3.1 Pengolahan citra awal... 34 3.3.2 Penurunan data elevation model... 34 3.3.3 Pengolahan pansharpan ALOS... 39 3.3.4 Pengolahan penutupan/penggunaan lahan... 39 3.4 Pengolahan Pemodelan Tsunami... 41 3.4.1 Pre-processing (pengolahan awal)... 43 3.4.2 Processing (pacu model)... 47 3.4.3 Post-processing (interpretasi)... 50 3.5 Integrasi model dan citra... 51
ix 4. HASIL DAN PEMBAHASAN... 54 4.1 Digital Elevation Model (DEM)... 54 4.2 Pengukuran ketinggian dari citra ALOS... 57 4.3 Pansharpan ALOS... 64 4.4 Peta penutupan/penggunaan lahan... 67 4.5 Tsunami modeling... 70 4.5.1 Area simulasi dan batimetri... 70 4.5.2 Sumber gempa... 75 4.5.3 Area genangan tsunami... 77 4.6 Ketinggian tsunami (run-up tsunami)... 83 4.7 Integrasi (overlay) data penginderaan jauh dengan model tsunami... 89 4.7.1 Limpasan tsunami dan DEM... 89 4.7.2 Limpasan tsunami pada Land Use... 93 4.7.3 Limpasan tsunami di desa/kecamatan... 99 4.8 Penentuan daerah rawan tsunami Kabupaten Cilacap... 107 5. KESIMPULAN DAN SARAN... 112 DAFTAR PUSTAKA... 114 LAMPIRAN... 117 RIWAYAT HDUP... 137
x DAFTAR TABEL Halaman 1. Keterangan umum ALOS... 20 2. Keterangan umum sensor PRISM... 20 3. Keterangan umum AVNIR... 21 4. Keterangan umum PALSAR... 22 5. Ukuran minimum unit penggunaan lahan... 28 6 Informasi sensor penurunan DEM ALOS... 38 7. Parameter triangulasi DEM... 38 8. Posisi pengukuran topografi (survey LAPAN dan BPPT)... 56 9. Perbandingan topografi survey lapangan, ALOS dan SRTM... 62 10. Data statistik perbandingan topografi... 62 11. Area (domain) topografi dan area batimetri... 71 12. Parameter gempa... 75 13. Luasan limpasan tsunami (7.7 SM) pada kelas topografi (ha)... 90 14. Luasan limpasan tsunami (8.9 SM) pada kelas topografi (ha)... 91 15. Luasan limpasan tsunami (8.7 SM) pada kelas topografi (ha)... 92 16. Luasan area limpasan tsunami (7.7 SM) dan pada tipe penggunaan lahan (ha)... 94 17. Luasan area limpasan tsunami (8.9 SM) dan pada tipe penggunaan lahan (ha)... 96 18. Luasan area limpasan tsunami (8.7 SM) dan pada tipe penggunaan lahan (ha)... 98 19. Area limpasan tsunami (7.7 SM) pada Desa/Kecamatan (ha)... 99 20. Area Limpasan tsunami (8.9 SM) pada Desa/Kecamatan (ha)... 103 21. Area Limpasan tsunami (8.7 SM) pada Desa/Kecamatan (ha)... 106