ANALISA FENOMENA SEA LEVEL RISE PADA PERAIRAN INDONESIA

MENGGUNAKAN DATA SATELIT ALTIMETRI JASON-2 PERIODE TAHUN

2009-2012

NUR RAHMAN HARIS ALFIAN

NRP 3509 100 021

TEKNIK GEOMATIKA

FTSP-ITS

Surabaya 2013

SIDANG TUGAS AKHIR

LATAR BELAKANG

Indonesia memiliki luas perairan 5,8 juta km2 (75,32 % dari luas total)

Potensi Sumber Daya Alam

yang melimpah di laut

Bahaya Mengancam dari Laut

Kenaikan Permukaan Air Laut

(Sea Level Rise)

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) pada tahun 2001

menyatakan bahwa selama abad ke-20, kenaikan muka air laut yang

terjadi di estimasi sebesar 2,2 mm/tahun (Ilk dkk, 2005)

LATAR BELAKANG

Menurut Gregory (2008), kenaikan tinggi muka laut disebabkan oleh

semakin meningkatnya suhu global bumi atau yang biasa disebut dengan

pemanasan global.

Harus diwaspadai

Di Indonesia banyak terdapat

pemukiman maupun pusat

perekonomian yang terletak dekat

dengan perairan.

LATAR BELAKANG

Untuk itu dibutuhkan studi lebih lanjut tentang fenomena kenaikan

muka laut ini

Diperlukan metode yang efektif dan efisien

Salah satu alternatif yang tepat ialah

Teknologi Satelit Altimetri

cakupan pengamatan yang luas serta tidak terbatas oleh kendala cuaca

maupun kendala lainnya

PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana proses dan analisa yang dilakukan pada data satelit altimetri

Jason-2 periode tahun 2009 - 2012, untuk mendapatkan informasi tentang

Sea Level Rise wilayah perairan Indonesia.

TUJUAN dan MANFAAT

Tujuan dari Penelitian Tugas Akhir ini adalah untuk :

1. Menentukan nilai sea level anomaly di perairan Indonesia berdasarkan

data satelit Jason-2 dalam selang waktu 4 tahun, yaitu tahun 2009-2012.

2. Menganalisa Sea Level Rise pada 15 titik pengamatan di perairan

Indonesia sehingga bisa diketahui perubahan serta kecenderungan

kenaikan muka laut selama kurun waktu tahun 2009 – 2012.

Manfaat dari Penelitian Tugas Akhir ini adalah untuk :

1. Mendapatkan informasi tentang perubahan serta kecenderungan

kenaikan muka laut selama kurun waktu tahun 2009 – 2012 pada 15 titik

pengamatan di perairan Indonesia.

2. Hasil penelitian dapat dijadikan sebagai bahan rekomendasi bagi

pemerintah/instansi terkait untuk meminimalisir dampak kenaikan muka

laut pada daerah rawan terdampak.

3. Hasil penelitian dapat digunakan untuk prediksi kenaikan muka laut pada

tahun-tahun berikutnya.

4. Hasil penelitian dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut yang

berkaitan dengan fenomena – fenomena kelautan di wilayah Indonesia.

SATELIT ALTIMETRI

TINJAUAN PUSTAKA

Dibuat untuk mengamati topografi dan dinamika dari permukaan laut

secara kontinu

Tujuan peluncuran sistem satelit altimetri :

1. Mengamati sirkulasi lautan global

2. Memantau volume dari lempengan es kutub, dan

3. Mengamati perubahan muka laut rata-rata global.

• A = merupakan jarak dari satelit ke

permukaan bumi, dalam hal ini

permukaan laut.

• B = merupakan jarak dari permukaan

laut ke ellipsoid referensi (Sea

Surface Height/SSH).

• C = merupakan jarak dari satelit ke

ellipsoid referensi

TINJAUAN PUSTAKA

SATELIT ALTIMETRI JASON-2

altimeter

Receiver GPS Diluncurkan pada 20 Juni

2008 di AS, diluncurkan dan

dikendalikan oleh kerjasama

CNES dan NASA dan didukung

oleh EUMETSAT dan NOAA.

Tujuan utama :

Menghitung tinggi muka air laut

TINJAUAN PUSTAKA

JENIS DATA SATELIT JASON-2

GDR (Geophysical Data Record) merupakan produk data yang sudah valid

dari keseluruhan data tersebut. Data ini dapat tersedia dalam waktu 30-

60 hari setelah pengambilan data oleh satelit.

1. IGDR (Interim Geophysical Data Record)

2. OSDR (Operational Sensor Data Record)

3. GDR (Geophysical Data Record)

Data ini bisa diunduh secara gratis pada situs NASA, NOAA dan AVISO.

Contoh data GDR :

JASON-2 Data GDR No. cycle No. pass Waktu pengambilan data

Cycle : lintasan orbit satelit Jason-2, dengan waktu orbit 10 hari

Pass : setengah keliling lintasan orbit, ganjil adalah lintasan naik

dan genap adalah lintasan turun

TINJAUAN PUSTAKA

GEOMETRI PENGUKURAN SATELIT ALTIMETRI

MSS : posisi muka laut rata-rata pada suatu periode waktu tertentu

RSS : disebut juga SLA (Sea Level Anomaly) adalah tinggi permukaan

laut di atas permukaan geofisik dikurangi efek pasang surut dan

pengaruh tekanan atmosfer.

Permukaan geofisik

bisa berupa MSS

ataupun Geoid.

SLA=SSH-MSS-koreksi

fenomena naiknya muka laut yang diakibatkan oleh adanya

peningkatan volume air laut sebagai akibat dari pemuaian ataupun

mencairnya es di kutub.

TINJAUAN PUSTAKA

SEA LEVEL RISE

Pemanasan global

Efek rumah kaca

LOKASI PENELITIAN

Lokasi penelitian ini mengambil 20 titik di wilayah perairan Indonesia. Titik-

titik ini ditempatkan tepat pada jalur lintasan (pass) satelit altimetri Jason-

2 yang melewati wilayah Indonesia.

Titik Koordinat

Lokasi Lintang Bujur

1 2o0'0'' 95o0'0'' Selatan P. Simeuleu

2 -7o20'0'' 104o0'0'' Selatan Selat Sunda

3 -10o0'0'' 110o20'0'' Perairan Selatan Gunungkidul

4 -9o40'0'' 122o0'0'' Laut Sawu

5 -7o20'0'' 137o0'0'' Laut Arafuru

6 0 136o40'0'' Utara Papua, S. Pasifik

7 -4o20'0'' 124o0'0'' Timur P. Buton, Laut Banda

8 -0o40'0'' 125o20'0'' Laut Maluku

9 -0o40'0'' 118o40'0'' Selat Makassar

10 -6o0'0'' 117o40'0'' Utara P. Sumbawa

11 -4o40'0'' 106o40'0'' Selatan P. Belitung

12 4o40'0'' 98o40'0'' Selat Malaka

13 -1o20'0'' 105o0'0'' Barat Laut Bangka Belitung

14 2o0'0'' 123o20'0'' Utara Gorontalo, Laut Sulawesi

15 -6o0'0'' 129o0'0'' Selatan Maluku, Laut Banda

16 -2o0'0'' 99o20'0'' Kep. Mentawai

17 2o0'0'' 131o40'0'' Utara Papua Barat, S. Pasifik

18 -9o40'0'' 116o0'0'' Selatan Pulau Lombok

19 -6o0'0'' 112o0'0'' Barat Pulau Bawean

20 -2o20'0'' 127o40'0'' Laut Seram

DATA & PERALATAN

DATA

1. Data GDR satelit altimetri Jason-2 yang melewati wilayah Indonesia. Data ini

diperoleh dari server NOAA http://data.nodc.noaa.gov/jason2/gdr/gdr/

2. Data satelit altimetri Jason-2 dari RADS (Radar Altimetry Database System)

yang digunakan untuk validasi data. Data ini diperoleh dari website

http://rads.tudelft.nl/rads/rads.shtml.

PERALATAN

TAHAPAN

PENGOLAHAN DATA

Data GDR

Jason-2

Pemilihan

Data

Konversi Data GDR ke

format ASCII

Kontrol

Kualitas Data

Memenuhi

Kriteria

Menghitung

SLA

Kontrol

Kualitas Data

Memenuhi

Kriteria

Validasi Data dengan

Data RADS

Valid

Data ASCII

Valid

SLA rata-rata

per bulan

Visualisasi Gambar

dan Grafik SLA

Analisa SLR pada

setiap titik pengamatan

Trend kenaikan muka

laut perairan Indonesia

tahun 2009-2012

Penentuan

Lokasi

Ya

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Tidak

Validasi

Software

Matlab

Software

BRAT

VALIDASI DATA

Hasil validasi data GDR dengan

data RADS pass 203 cycle 130.

Hasil validasi data GDR dengan

data RADS pass 77 cycle 90.

Hasil validasi data GDR dengan data RADS

pass 1 cycle 20.

Data SLA bulan November seluruh Indonesia

2009 2010

2011 2012

GRAFIK SLA

NILAI SLA HASIL PENGAMATAN

Titik SLA (meter)

Maks Bulan Min Bulan Rata-Rata

1 0.196 Okt '10 -0.096 Sep '11 0.058

2 0.210 Nov '10 -0.103 Sep '11 0.074

3 0.279 Des '10 -0.152 Ags '09 0.089

4 0.265 Jan '11 -0.077 Ags '09 0.093

5 0.356 Jan '11 -0.233 Ags '09 0.114

6 0.201 Nov '10 -0.077 Jan' 10 0.109

7 0.330 Feb '09 -0.013 Sep '11 0.117

8 0.291 Jan '09 0.025 Ags '09 0.126

9 0.283 Jan '11 0.007 Ags '11 0.109

10 0.271 Jan '11 -0.101 Ags '09 0.095

11 0.243 Nov '10 -0.117 Jan '09 0.084

12 0.235 Okt '10 -0.185 Jan '09 0.073

13 0.286 Jan '09 -0.181 Apr '09 0.073

14 0.252 Jan '11 -0.065 Ags '09 0.117

15 0.242 Jan '11 -0.062 Ags '09 0.104

16 0.213 Okt '10 -0.137 Sep '11 0.069

17 0.222 Apr '09 -0.084 Jan' 10 0.109

18 0.275 Jan '11 -0.165 Ags '09 0.076

19 0.245 Jan '11 -0.055 Sep '11 0.091

20 0.271 Jan '11 -0.008 Jun '09 0.112

TREN SLA

PERSAMAAN GARIS LINIER YANG DIGUNAKAN

Nilai tren kenaikan muka air laut setiap tahunnya dicari dengan

menggunakan persamaan garis linier

y = ax + b

y = variabel dependen atau tak bebas yang dicari, dalam hal ini yaitu

tren kenaikan muka air laut.

x = variabel independen atau bebas yang menyatakan waktu, dalam

hal ini yaitu jumlah bulan.

a = koefisien regresi yang menyatakan ukuran kemiringan garis (slope).

b = titik perpotongan garis dengan sumbu Y.

Selanjutnya dicari nilai y maksimal dan y minimal dari masing-masing

persamaan garis linier, dengan memasukkan jumlah bulan 1 untuk nilai

minimal dan jumlah bulan 48 untuk nilai maksimal ke dalam variabel x

y = a(1) + b y = 0,0006(1) + 0,0434 = 0,044

y = a(48) + b y = 0,0006(48) + 0,0434 = 0,0722

𝑡𝑟𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 =y maksimal − y minimal

4

Titik Nilai Persamaan y = ax+b

Nilai R² Nilai

Tren a b y min y maks

1 0.0006 0.0434 0.044 0.072 0.0149 7.05

2 0.0004 0.0644 0.064 0.083 0.0051 4.7

3 -0.00009 0.0909 0.09 0.086 0.0001 -1.0575

4 -0.0005 0.1055 0.105 0.081 0.0079 -5.875

5 -0.0005 0.1251 0.124 0.101 0.0023 -5.875

6 0.0009 0.0868 0.087 0.13 0.0386 10.575

7 -0.0008 0.1371 0.136 0.098 0.0194 -9.4

8 -0.0003 0.1327 0.132 0.118 0.0028 -3.525

9 0.00005 0.1075 0.107 0.109 0.0001 0.5875

10 -0.0006 0.1091 0.108 0.08 0.0091 -7.05

11 0.0006 0.0688 0.069 0.097 0.0159 7.05

12 0.0009 0.0502 0.051 0.093 0.0225 10.575

13 0.001 0.0486 0.049 0.096 0.0168 11.75

14 0.0004 0.1074 0.107 0.126 0.0082 4.7

15 -0.00002 0.1048 0.104 0.103 0.00001 -0.235

16 0.0001 0.0655 0.065 0.07 0.0007 1.175

17 0.0011 0.0818 0.082 0.134 0.0407 12

18 0.0004 0.067 0.067 0.086 0.0025 4.7

19 -0.0002 0.0965 0.096 0.086 0.0015 -2.35

20 0.0002 0.1069 0.107 0.116 0.0015 2.35

HASIL PERSAMAAN TREN LINIER

Point Trend

(mm/year)

Point Trend

(mm/year)

Point Trend

(mm/year)

Point Trend

(mm/year)

1 7.05 6 10.575 11 7.05 16 1.175

2 4.7 7 -9.4 12 10.575 17 12

3 -1.0575 8 -3.525 13 11.75 18 4.7

4 -5.875 9 0.5875 14 4.7 19 -2.35

5 -5.875 10 -7.05 15 -0.235 20 2.35

TREN MASING-MASING TITIK PENGAMATAN

*tanda negatif (-) menunjukkan bahwa sesuai analisa titik tersebut mengalami penurunan setiap tahunnya.

ANALISA

• Terdapat 12 titik yang mengalami kenaikan, sedangkan sisanya 8 titik mengalami penurunan.

• Dari 8 titik yang mengalami penurunan, 7 titik diantaranya merupakan laut atau perairan yang terletak diantara pulau-pulau, bukan merupakan samudera atau perairan terbuka. Titik-titik tersebut antara lain terletak di Laut Banda, Laut Sawu, dan Laut Maluku (Titik nomor 7, 8, 10 dan 15.

• Hal ini bisa disebabkan oleh masih adanya efek noise serta model

pasang surut global yang tidak sesuai dengan laut di daerah

tersebut, yaitu laut atau perairan tertutup yang dikelilingi oleh

pulau atau daratan. Mengingat satelit altimetri menggunakan model

pasang surut global sebagai acuan untuk pengolahan data.

KESIMPULAN

1. Nilai SLA tertinggi terjadi pada bulan Januari 2011, yaitu sebesar 0,229 m.

Sedangkan untuk nilai SLA terendah terjadi pada bulan September 2011, yaitu

sebesar -0,030 m.

2. Kenaikan muka air laut tertinggi berada di daerah sebelah utara Papua Barat,

tepatnya di Samudera Pasifik dengan koordinat lintang 2o0'0'' dan bujur

131o40'0”, dengan kenaikan mencapai 12 mm/tahun. Untuk daerah yang

mengalami kenaikan terendah berada di perairan Selat Makassar, tepatnya

koordinat lintang -0o40'0'' dan bujur 118o40'0'', dengan kenaikan sebesar 0,587

mm/tahun.

3. Titik yang mengalami penurunan muka air laut terbesar berada di perairan

sebelah utara Pulau Sumbawa dengan penurunan sebesar 7,05 mm/tahun pada

periode tahun 2009-2012.

SARAN

Diperlukan penelitian yang lebih intensif, dalam hal ini penelitian

dengan jangka waktu pengamatan yang lebih lama serta menggunakan

beberapa data pembanding, salah satunya berupa data dari stasiun

pengamatan pasang surut yang berada di Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

• Abidin, H.Z. 2001. Geodesi Satelit. Jakarta: Pradnya Paramita.

• AVISO dan PODAAC. 2012. User Handbook IGDR and GDR Products: edition 4.2.

NASA dan CNES.

• AVISO. 2011 OSTM/Jason-2 Products Handbook. CNES, EUMETSAT, JPL,

NOAA/NESDIS

• Benada, J.R. 1997. Merged GDR (TOPEX/POSEIDON), Generation B USER’s

HANDBOOK Version 2.0. Physical Oceanography Distributed Active Archive Center.

USA: Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology.

• Cazenave, A., Minh, K.D., dan Gennero, M.C., 2003. “Present-day sea level rise:

from satellite and in situ observations to physical causes”. Proceedings of the

International Workshop on Satellite Altimetry. Cina, 8-13 September 2002. Diedit

oleh C. Hwang, C. Shum dan J. Li. Berlin: Springer.

• ESA dan CNES. 2011. Basic Radar Altimetry Toolbox v3.0 User Manual.

• Fu, Lee-Lueng dan Cazenave, A. 2001. Satellite Altimetry and Earth Sciences. A

Handbook of Techniques and Applications. United States of America : Academic

Press.

• Gregory, J. 2008. “Sea Level Rise”. Planet Earth.

• Gunadi. 1999. Pemrosesan Topografi Muka Air Laut Dari Data Satelit Altimetri

TOPEX/Poseidon. Bandung: Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik Sipil dan

Perencanaan –ITB.

• Ilk, K.H., Flury, J., Rummel, R. 2005. Mass Transport and Distribution in the

Earth System. Technise Universitat Munchen.

DAFTAR PUSTAKA

• Kurniawan, Deny. 2008. Regresi Linier. Vienna, Austria: R Development Core Team

(2008). R Foundation for Statistical Computing. http://www.R-project.org.

• Mayasari, O.S. 2009. “Analisa Sea Level Rise dari Data Satelit Altimetri

Topex/Poseidon dan Data Sea Surface Temperature Menggunakan Software Brat

(Studi Kasus: Perairan Indonesia)”. Surabaya: Tugas Akhir Program Studi Teknik

Geomatika Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan-ITS.

• Meliana, T. 2005. “Studi Daerah Rawan Genangan Akibat Kenaikan Paras Muka

Laut dan Penurunan Muka Tanah di Jakarta Utara”. Bandung: Tugas Akhir Sarjana,

Departemen Geofisika dan Meteorologi, Institut Teknologi Bandung.

• Nurmaulia, S.L, Prijatna.K, dan Darmawan.D. 2005. “Studi Awal Perubahan

Kedudukan Muka Laut (Sea Level Change) di Perairan Indonesia berdasarkan Data

Satelit Altimetri TOPEX/Poseidon”. Bandung: Jurusan Teknik Geodesi Fakultas

Teknik Sipil dan Perencanaan-ITB.

• Pusat Data Statistik dan Informasi Kementerian Kelautan dan Perikanan RI, 2010.

Data Pokok Kelautan dan Perikanan Tahun 2009. Jakarta.

• Rosmorduc, V., J. Benveniste, E. Bronner, S. Dinardo,O. Lauret, C. Maheu, M.

Milagro, N. Picot. 2011. Radar Altimetry Tutorial. J. Benveniste and N. Picot Ed.,

http://www.altimetry.info.

• Seeber, G. 2003. Satellite Geodesy: 2nd completely revised and extended

edition. Berlin: Walter de Gruyter.

TERIMA KASIH

SEKIAN