Post on 12-Sep-2015
MODUL PELATIHAN PEMBANGUNAN
INDEKS KERENTANAN PANTAI
Modul Pengolahan Data Tinggi Gelombang Signifikan
Disusun oleh :
Erwin Maulana
M. Tri Hartanto
2010
1
DAFTAR ISI Halaman
I. Pendahuluan .................................................................................................... 2 II. Tujuan .............................................................................................................. 2 III. Tahapan Perolehan Data .................................................................................. 3 IV. Tahapan Pengolahan Data ............................................................................... 7 V. Cara Mengekstrak Data Tinggi Gelombang Signifikan Berformat Netcdf (*.nc)
dengan Ocean Data View (ODV) ....................................................................... 8 VI. Cara Pengrata-rataan Data Tinggi Gelombang Signifikan dengan Interval 6 Jam-an Menjadi Rata-rata Tahunan menggunakan Macro MS Excel ............. 11 VII. Cara Interpolasi Data Grid dengan Menggunakan Surfer .................................. 15 VIII. Cara Memotong Area Batas dan Ekspor Data dengan Global Mapper ............ 17 IX. Cara Mencari Nilai Titik Tinggi Gelombang Signifikan Terdekat Terhadap Titik Pusat Sel Pantai ........................................................................ 19 X. Program Ekstrak,Cropping, dan Ekspor Data Tinggi Gelombang Signifikan Setelah Diinterpolasi Dengan Surfer .................................................................. 21 XI. Menentukan Hasil Jarak Terdekat dengan Bahasa Microsoft Visual Basic ........ 24 XIII. Biodata Instruktur ............................................................................................. 28
2
I. Pendahuluan
Tinggi gelombang signifikan (significant wave height) adalah rata-rata tinggi
gelombang (dari puncak ke lembah) dari sepertiga gelombang laut tertinggi. Dalam
kerentanan pesisir, significant wave height menjadi suatu parameter yang berkaitan
dengan bahaya penggenangan pesisir. Pemanfaatan data gelombang ini mengingat
sangat kurangnya data gelombang dalam skala nasional di perairan Indonesia.
Mengingat jarang sekali terdapat data pengamatan gelombang in situ, sehingga
memerlukan data yang berasal dari satelit altimetri.
Data tinggi gelombang signifikan berasal dari ECMWF (European Centre for
Medium-Range Weather Forecasts) ini dapat diunduh dari http://ecmwf.int/. Metode
pemrosesan data yang digunakan adalah reanalisis, model dan asimilasi (numerical
weather prediction) data satelit serta data insitu. Organisasi ini menyediakan peramalan
jangka menengah-panjang untuk data-data atmosfer/cuaca serta super-fasilitas
komputasi untuk penelitian ilmiah dan bekerjasama secara keilmuan maupun teknis
dengan agen satelit dan komisi Eropa. ECMWF juga merupakan hasil pengembangan
meteorologi secara dinamis dan sinoptik lebih dari 100 tahun dan lebih dari 50 tahun
pengembangan prediksi cuaca secara numerik (Numerical Weather Prediction). Sistem
peramalan ECMWF terdiri dari model sirkulasi umum, model gelombang laut, sistem
asimilasi data dan sejak 1992 sebuah sistem peramalan ensemble. Pada tahun 1998
sistem peramalan musiman mulai beroperasi dan pada tahun 2002 diperkenalkan sistem
peramalan bulanan.
II. Tujuan
Tujuan dari modul ini adalah agar setiap peserta mampu melakukan perolehan,
pengolahan dan integrasi data tinggi gelombang signifikan untuk penentuan Indeks
Kerentanan Pesisir.
3
III. Tahapan Perolehan Data
1. Perolehan data dari http://ecmwf.int/, akan muncul sbb:
2. Pada bagian Hot links klik bagian Data sehingga akan muncul sbb:
3. Klik The ECMWF Research Data Server for publicly available data for research use
akan muncul sbb:
Klik Retrieve data from the ECMWF Interim Re-Analysis untuk mendapatkan data
ramalan tahun sekarang, dan muncul tampilan sbb:
4
4. Pilih kisaran waktu yang diinginkan, sebaiknya pilih , agar data yang dihasilkan
tidak terlalu besar dan mudah disesuaikan dalam pengelompokkan data agar
memudahkan dalam pengolahan.
5. Selanjutnya pada page yang sama pilih jam dan step waktu yang diinginkan seperti
pada tampilan berikut :
6. Pilih parameter yang akan digunakan, sbb :
5
7. Pilih parameter yang akan digunakan dalam kajian ini data yang digunakan adalah
Significant wave height. Kemudian tekan conditions of use yang berada dibawah.
8. Lalu masuk pada lembar seperti dibawah ini, masukkan informasi anda dan klik
Accept.
Kemudian tampilan layar akan kembali ke lembar yang awal, dan lakukan kembali
seperti diatas. Lalu tekan pada bagian bawah page.
9. Lembar selanjutnya seperti pada gambar dibawah ini!
Klik untuk memilih area, bagian yang atas merupakan keterangan data yang
akan dipilih, jika sudah sesuai are klik Now maka selanjutnya akan dilihat tampilan
sbb :
6
Klik custom untuk membuat area berdasarkan koordinat tertentu, setelah itu akan
muncul tampilan sbb :
Masukkan koordinat batas area dan nama area, perlu diperhatikan bahwa pada
longitude tanda (-) adalah Bujur Barat dan (+) adalah Bujur Timur, selanjutnya
pada latitude tanda (-) adalah Lintang Selatan dan (+) adalah Lintang Utara. Klik
sehingga muncul area dan nama sesuai dengan koordinat yang telah dimasukkan.
Sebaiknya kita memilih area yang lebih luas (seluruh Indonesia) agar kita tidak
terlalu sering melakukan Download.
10. Klik Now untuk mendownload data sesuai area yang telah dibuat, dan tampilannya
sbb : lalu klik nc untuk mulai mendownload.
7
IV. Tahapan Pengolahan Data
Pengolahan data rata-rata tinggi gelombang signifikan diawali dengan
mengekstrak data berformat netcdf (*.nc) dengan menggunakan ODV (Ocean Data
View) menjadi data berformat teks (*.txt) pada area yang lebih luas dari batas yang
diinginkan. Selanjutnya data dengan interval 6 jam-an tersebut dirata-ratakan tiap tahun
dan hasilnya berupa rata-rata tinggi gelombang signifikan per tahun. Untuk keperluan
informasi yang lebih detail sebagai masukan dalam sel di pantai maka dilakukan
interpolasi hingga ukuran spasial grid menggunakan surfer menjadi 1 km x 1 km. Lalu
selanjutnya hasil interpolasi tersebut dipotong (cropping) sesuai area yang diinginkan
dan diekspor menjadi data yang berformat XYZ dengan menggunakan Global Mapper.
Langkah selanjutnya dicari yang posisinya terdekat dengan posisi sel yang ada di pantai
menggunakan Surfer.
Tahapan Pengolahan data dapat dilihat secara sistematik pada Gambar 1
dibawah ini.
Data Tinggi
Gelombang
Signifikan (ECMWF)
Ocean Data View :1. Membaca Format Data
2. Cropping data
3. Ekspor data
Surfer :1. Interpolasi
2. Ekspor data
Global Mapper :1. Cropping data
2. Ekspor data
Surfer :1. Overlay dengan Sel Pantai
2. Digitasi
Program 2 dengan
Scripter Surfer:1. Membaca Format Data
2. Cropping data
3. Ekspor data
Program 3 dengan
Macro Excel:1. Membaca Format Data
2. Cropping data
3. Ekspor data
Metode 1Metode 2
ID Lokasi(Posisi titik tengah
sel pantai)
Surfer :1. Interpolasi
2. Ekspor data
Output
ke GIS
Output
ke GIS
Program 1 dengan
Macro Excel:PengRata-rataan 6 Jam-an
menjadi Per Tahun
Excel :1. Rata-rata
Gambar 1. Diagram Alir Proses Pengolahan Data Tinggi Gelombang Signifikan hingga Perolehan Nilai Terdekat dengan Sel Pantai.
8
V. Cara Mengekstrak Data Tinggi Gelombang Signifikan Berformat Netcdf (*.nc) dengan Ocean Data View (ODV)
1. Pengolahan data rata-rata tinggi gelombang signifikan yang sudah didownload
diawali dengan mengekstrak data berformat NetCdf (*.nc) dengan menggunakan
ODV (Ocean Data View) menjadi data berformat teks (*.txt). Terlebih dahulu kita
buka di perangkat lunak ODV (Ocean Data View). Lalu pilih File > open data yang
sudah disimpan.
2. Akan tampil seperti gambar dibawah ini, lalu klik pada longitude yang disebelah kiri
sambil menekan Ctrl dan klik semua variabel sampai semuanya terblok. Lalu tekan
Next.
3. Klik Next> karena semua variabel yang terdapat pada sheet data secara otomatis
sudah terassociate dengan variabel yang dimiliki oleh ODV.
9
4. Pilih Use dummy variable agar data terekstrak dalam format *txt berdasarkan urutan
sebaran data, tetapi apabila kita memilih use decimal date (header) data yang
terekstrak dalam format *txt berdasarkan urutan waktu setiap stasiun.
5. Pilih into zoom untuk mengcroop data berdasarkan wilayah yang akan digunakan.
Lalu finish.
6. Mengcroop wilayah yang akan digunakan pada lembar ini dengan cara mengklik
kanan diluar peta lalu pilih windows properties > map
10
7. Sehingga terlihat tampilan seperti dibawah ini, pilih domain berdasarkan wilayah
yang akan digunakan, pada area yang berkoordinat batas 0.5o LS 12.5o LS dan
101.5o BT 118.5o BT. lalu tekan Ok
8. Untuk mengexport data ke format *txt dengan cara tekan export pada bagian atas
lalu pilih ODV spreadsheet. Simpan file pada folder \2-Data_Eksport_ODV, Lalu
tekan save.
11
VI. Cara Pengrata-rataan Data Tinggi Gelombang Signifikan dengan Interval 6 Jam-an Menjadi Rata-rata Tahunan
1. Selanjutnya data dengan interval 6 jam-an tersebut dirata-ratakan tiap tahun dan
hasilnya berupa rata-rata tinggi gelombang signifikan per tahun. Terlebih dahulu kita
buka data yang sudah terekstrak dalam format *txt di Microscoft Excel, dilanjukan
dengan seleksi data, data yang akan digunakan yaitu longitude, latitude dan
Significant wave height. Sebelum kita mulai rata-rata terlebih dahulu kita urutkan
data per stasiun dengan melakukan perintah Sort & Filter data pada lembar kerja
excel, dengan memblok semua data terlebih dahulu, klik Sort & Filter > Custom Sort
> add level > Sort by (Column A) > Then by (Column B) seperti terlihat pada gambar
sbb:
2. Data yang sudah terurut berdasarkan titik stasiun kita rata-ratakan selama per
tahun. Untuk mempercepat pengrata-rataan data, kita lakukan di Macro Visual Basic
Excel dengan cara, terlebih dahulu kita masukan data inputan kedalam layar
Microscoft excel dimana kolom A sebagai Longitude kolom B sebagai Latitude dan
kolom C sebagai data tinggi gelombang signifikan lalu data tersebut kita simpan
dalam format *csv (comma delimited) setelah di save lembar excel jangan ditutup,
dapat kita lihat pada gambar sbb :
12
3. Setelah data tersimpan kita klik perintah View > klik Macros pilih Record Macros.
4. Akan Tampil seperti dibawah ini klik OK.
5. Lalu klik View > Macros > pilih Stop Recording.
13
6. Klik View lagi lalu klik Macros > pilih View Macros.
Sehingga akan muncul tampilan seperti gambar berikut :
7. Klik Edit, sehingga muncul tampilan sebagai berikut :
8. Pada lembar Microscoft visual basic kita masukkan program yang sudah kita buat,
dapat kita lihat di bawah ini, setelah program dimasukkan ubah directory nya lalu
jumlah data yang akan dibagi. Selanjutnya kita mulai klik Run ( ).
14
Susunan baris program sebagai berikut :
Sub Macro1()
DDIR$ = "D:\@-IK-Training_6\3-Hasil_Seleksi_Lok\"
Open DDIR$ + "Rata-rata-pertahun.csv" For Input As #1
Open DDIR$ + "Rata-rata-pertahun.txt" For Output As #2
While Not EOF(1)
JSWH = 0
For I = 1 To 1460
Input #1, LON, LAT, SWH
JSWH = JSWH + SWH
If I = 3 Then
DLON = LON
DLAT = LAT
End If
Next I
RSWH = JSWH / 1460
Write #2, DLON, DLAT, RSWH
Wend
Close #2
Close #1
End Sub
15
VII. Cara Interpolasi Data Grid dengan Menggunakan Surfer
1. Data yang sudah per tahun maka dilakukan interpolasi hingga ukuran spasial grid
menjadi 1 km x 1 km dengan menggunakan perangkat lunak Surfer sebagai
keperluan informasi yang lebih detail sebagai masukan dalam sel di pantai.
2. Terlebih dahulu kita buka data yang sudah terekstrak dalam format *txt di Surfer.
Seleksi data tersebut pada lembar kerja worksheet dengan cara File > New pilih
Worksheet, data yang akan digunakan yaitu longitude, latitude dan Significant
wave height. Dimana kolom A adalah longitude, kolom B adalah latitude dan kolom
C adalah Significant wave height. Setelah data terseleksi lalu save dalam format
*DAT pada folder \3-Hasil_Seleksi_Lok
3. Data yang sudah dalam format *DAT lalu di interpolasi dengan cara, buka lembar
kerja Surfer klik File pilih New Plot. Setelah lembar kerja muncul lalu gunakan
perintah Grid > pilih data. Sehingga dapat terlihat gambar sbb:
16
Sehingga akan muncul tampilan sbb :
4. Pilih x sebagai kolom A, y sebagai kolom B dan z sebagai kolom C, untuk Gridding
method kita gunakan Kriging, Output Grid file untuk alamat file yang akan di save.
Grid line Geometry kita cuma hanya mengganti Spacing dengan ukuran spasial
grid menjadi 1 km x 1 km dikarenakan dalam bentuk derajat kita ubah ke decimal
degree dengan nilai Spacing 0.009090909091 x 0.009090909091, setelah semua
terisi klik OK.
17
VIII. Cara Memotong Area Batas dan Ekspor Data dengan Global Mapper
1. Setelah proses Kriging selesai lalu dilanjutkan dengan mengkonversi Grid kedalam
format ASCII (xyz) dengan meng croop wilayah yang akan digunakan, dengan cara
membuka hasil grid di program Global Mapper. Caranya buka Global Mapper >
Open Your Owen Data Files (buka data hasil grid) > Sehingga dapat dilihat
seperti gambar sbb:
Akan muncul tampilan sebagai berikut, klik OK.
2. Setelah data terbuka lalu klik File > Eksport Raster File and Elevasion Data >
Export XYZ Grid > OK.
18
Akan tampil seperti dibawah ini: Klik Export Bounds
Ubah Lat/Lon, Global Projection, Corner w/size-Global Project dengan batas
koordinat yang di inginkan sesuai dengan domain wilayah pengamatan. Misalkan
domain pengamatan wilayah kita Tanggerang dengan mengisi North -5.695 South -
6.1 West 106.345 East 106.763 Lalu tekan OK dan Save file dalam format *txt.
19
IX. Cara Mencari Nilai Titik Tinggi Gelombang Signifikan Terdekat Terhadap Titik
Pusat Sel Pantai
1. Langkah selanjutnya dicari tinggi gelombang signifikan yang posisinya terdekat
dengan posisi sel yang ada di pantai untuk setiap tahunnya dengan meng overlay
data sel dengan data titik gelombang, dengan menggunakan perangkat lunak
Surfer. Buka Surfer > (untuk membuka data titik tinggi gelombang signifikan) Map
> New > Post Map > untuk mengatur Properties Post Map dabel klik pada Post
2. Untuk membuka sel data dengan cara File > Import > Open file sel data. Bisa kita
lihat seperti gambar sbb:
3. Agar bisa melihat titik stasiun kita bisa menggunakan perintah Digitize dengan
mengklik Map > Digitize, kemudian klik pada titik stasiun yang terdekat pada jarak
sel. Setelah dapat titik koordinat tinggi gelombang signifikan dengan jarak terdekat,
20
lalu masukan nilai tinggi gelombang signifikan dan titik koordinat kedalaman format
sel integrasi, dapat dilhat pada gambar sbb:
21
X. Program Ekstrak,Cropping, dan Ekspor Data Tinggi Gelombang Signifikan Setelah Diinterpolasi Dengan Surfer
1. Buka Scripter pada perangkat lunak Surfer dapat dilihat pada gambar berikut
Sehingga dapat muncul seperti gambar dibawah ini :
2. Masukkan baris program Prog-Seleksi_GRD_Ekstrak_Lok pada lembar scrip
tersebut yang sudah dibuat: ubah directory lalu Run ( )
22
Baris program
Sub Main()
Dim JN, PX, PY, PZ, BA, BB, BL, BR, SP, XCL, YCL, JD, Z, I, PJ, L, DBJR,
DLNT
Dim T$, S$, DDIRD$, DDIRH$, FL$, CK$, PAR$, TBJR$, TLNT$, TPAR$, FLI$,
FLO$
Dim DT$(25)
' MASUKAN JUMLAH KOLOM DATA
JN = 10
JN = JN - 1
' MASUKAN KOLOM X (BUJUR)
PX = 6
' MASUKAN KOLOM Y (LINTANG)
PY = 7
' MASUKAN KOLOM Z (PARAMETER)
PZ = 9
' MASUKAN KOORDINAT BATAS ATAS
BA = -0.5
' MASUKAN KOORDINAT BATAS BAWAH
BB = -12.5
' MASUKAN KOORDINAT BATAS KIRI
BL = 101.5
' MASUKAN KOORDINAT BATAS KANAN
BR = 118.5
' MASUKAN SPACING GRID
SP = 0.009090909091
' MASUKAN JUMLAH KOLOM-X GRID
XCL = 1871
' MASUKAN JUMLAH BARIS-Y GRID
YCL = 1321
T$ = Chr(9)
S$ = ","
DDIRD$ = "D:\@-IK-Training\Modul-06-Gelombang\2-Data_Eksport_ODV\"
DDIRF$ = "D:\@-IK-Training\Modul-06-Gelombang\3-Hasil_Seleksi_Lok\"
DDIRG$ = "D:\@-IK-Training\Modul-06-Gelombang\4-Hasil_Grid_Surfer\"
DDIRH$ = "D:\@-IK-Training\Modul-06-Gelombang\5-
Hasil_Ekstrak_Grid_Global_mapper\"
' SETTING SURFER
On Error Resume Next 'Turn off error reporting.
Set SurferApp = GetObject(, "Surfer.Application")
If Err.Number 0 Then
Set SurferApp = CreateObject("Surfer.Application")
End If
On Error GoTo 0 'Turn on error reporting.
If SurferApp.Windows.Count = 0 Then SurferApp.Documents.Add (srfDocPlot)
SurferApp.Visible = True
SurferApp.WindowState = srfWindowStateNormal
SurferApp.Width = 1024
SurferApp.Height = 200
SurferApp.Windows(1).Zoom (srfZoomPage)
For Z = 1998 To 1998
FL$ = Trim(Str(Z))
23
Open DDIRD$ + "data_from_" + FL$ + ".txt" For Input As #1
Open DDIRF$ + FL$ + ".dat" For Output As #2
While Not EOF(1)
Line Input #1, PAR$
CK$ = Mid$(PAR$, 1, 2)
If CK$ = "Cr" Then
CK$ = "//"
End If
If CK$ "//" Then
For I = 1 To JN
PJ = Len(PAR$)
L = InStr(1, PAR$, T$)
DT$(I) = Mid$(PAR$, 1, L - 1)
PAR$ = Mid$(PAR$, L + 1, PJ - L)
If I = JN Then DT$(I + 1) = PAR$
Next I
TBJR$ = DT$(PX)
TLNT$ = DT$(PY)
TPAR$ = DT$(PZ)
DBJR = Val(DT$(PX))
DLNT = Val(DT$(PY))
If DBJR >= BL And DBJR = BB And DLNT
24
XI. Menentukan Hasil Jarak Terdekat dengan Bahasa Microsoft Visual Basic
1. Buka program Microsoft Excel, pilih View > klik Macros > pilih Record Macros.
Sehingga muncul tampilan Record Macros nya seperti terlihat pada gambar
berikut: lalu klik OK.
2. Pilih kembali View > Macros > pilih Stop Recording.
3. Untuk menampilkan layar Microsoft visual basic kita pilih lagi perintah View >
Macros > View Macros.
Akan muncul tampilan Macro
25
4. Lalu klik Edit, dan akan muncul layar Microsoft Visual Basic seperti gambar sbb :
5. Kemudian baris program yang sudah kita buat, kita masukkan pada lembar visual
basic.
26
Kemudian ubah directory file, setelah itu jalankan program tersebut dengan cara
mengklik icon RUN ( )
Baris Program sebagai berikut :
Sub Main()
Dim DDIRK$, DDIRD$, NM$, HBJR$, HLNT$, HDDD$, T$, PAR$, KLOK$, KCVI$,
TH$
Dim I, JD, JJ, J, DJRK, DBJR, DLNT, JRK
Dim IKKAB$(100), INKAB$(100), IKSEL$(100), IXX(100), IYY(100),
DIXX$(100), DIYY$(100), IKLOK$(100), IKCVI$(100)
T$ = Chr(9)
DDIRK$ = "D:\@-IK-Training\Modul-06-Gelombang\ID_Lok\"
DDIRD$ = "D:\@-IK-Training\Modul-06-Gelombang\5-
Hasil_Ekstrak_Grid_Global_mapper\"
DDIRS$ = "D:\@-IK-Training\Modul-06-Gelombang\6-Hasil_Jarak_Min\"
For I = 5 To 5
If I = 1 Then NM$ = "BK"
If I = 2 Then NM$ = "JK"
If I = 3 Then NM$ = "PK"
If I = 4 Then NM$ = "SB"
If I = 5 Then NM$ = "TG"
Open DDIRK$ + NM$ + "_ID.TXT" For Input As 1
JD = 0
Line Input #1, PAR$
While Not EOF(1)
JD = JD + 1
Input #1, XX$, YY$, KLOK$, KCVI$, KKAB$, NKAB$, KSEL$
IKKAB$(JD) = KKAB$
INKAB$(JD) = NKAB$
IKSEL$(JD) = KSEL$
27
IKLOK$(JD) = KLOK$
IKCVI$(JD) = KCVI$
IXX(JD) = Val(XX$)
DIXX$(JD) = XX$
IYY(JD) = Val(YY$)
DIYY$(JD) = YY$
Wend
JJ = JD
Close #1
Open DDIRS$ + "J-" + NM$ + "-RTGL.TXT" For Output As #2
Print #2, "BUJUR" + T$ + "LINTANG" + T$ + "LOKASI" + T$ + "KODE_CVI" +
T$ + "KODE_KAB" + T$ + "NAMA_KAB" + T$ + "KODE_SEL" + T$ + "TAHUN" + T$
+ "SLT" + T$ + "D_BUJUR" + T$ + "D_LINTANG"
For K = 1998 To 1998
TH$ = Trim(Str(K))
For J = 1 To JJ
Open DDIRD$ + NM$ + "-" + TH$ + ".TXT" For Input As #1
DJRK = 99999
While Not EOF(1)
Input #1, BJR$, LNT$, DDD$
DBJR = Val(BJR$)
DLNT = Val(LNT$)
JRK = Sqr(((DBJR - IXX(J)) ^ 2) + ((DLNT - IYY(J)) ^ 2))
If JRK < DJRK Then
DJRK = JRK
HBJR$ = Trim(BJR$)
HLNT$ = Trim(LNT$)
HDDD$ = Trim(DDD$)
End If
Wend
Print #2, DIXX$(J) + T$ + DIYY$(J) + T$ + IKLOK$(J) + T$ + IKCVI$(J)
+ T$ + IKKAB$(J) + T$ + INKAB$(J) + T$ + IKSEL$(J) + T$ + TH$ + T$ +
HDDD$ + T$ + HBJR$ + T$ + HLNT$
Close #1
Next J
Next K
Close #2
Next I
End Sub
28
XII. Biodata Instruktur
Biodata Instruktur 1
Nama : Erwin Maulana
Email : erwin_maulana2002@yahoo.com
Mobile : 085691424321
Instansi : Institut Pertanian Bogor
Biodata Instruktur 2
Nama : M. Tri Hartanto
Email : tri_itk@@yahoo.com
Mobile : 081314402527
Instansi : Institut Pertanian Bogor