1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Satelit altimetri adalah sebuah teknologi dalam bidang geodesi satelit dengan

manfaat yang cukup besar dalam pemantauan muka laut global dalam jangka waktu

panjang. Hal ini menjadi sangat penting mengingat data permukaan laut dari waktu

ke waktu menjadi indikator dari perubahan iklim. Isu perubahan iklim dan kenaikan

muka laut ini menjadi hangat dibicarakan karena berdampak langsung pada sosial

ekonomi masyarakat.

Satelit altimetri adalah satelit yang memancarkan gelombang mikro dengan frekuensi

berbeda-beda antara 3-15 GHz dan sinyalnya akan dipantulkan kembali ke satelit

ketika menyentuh permukaan laut. Prinsip dasar satelit altimetri sebenarnya cukup

sederhana, yaitu dengan menghitung waktu tempuh gelombang atau sinyal kembali

ke satelit sehingga dapat diketahui jarak satelit dengan permukaan laut. Jarak ini

masih mengandung kesalahan sehingga harus dikoreksi dengan koreksi geometris

dan geofisis.

Datangnya gelombang mikro dari satelit ke permukaan laut membentuk sebuah area

pantulan yang dinamakan footprint. Awalnya footprint berbentuk titik dan kemudian

membesar sampai akhirnya membentuk sebuah area. Gelombang mikro yang

dipancarkan satelit dalam sebuah area footprint dipantulkan kembali oleh permukaan

laut. Bentuk pantulan inilah yang dinamakan waveform yang dapat menyimpan

berbagai keterangan mengenai kondisi permukaan laut dalam area footprint.

Di laut lepas atau daerah terbuka, waveform yang diterima oleh satelit altimetri

memiliki karakteristik tertentu yang biasanya disebut “ocean waveform” dan dapat

didekati dengan model “Brown-Like” seperti pada Gambar 1.1. Dapat dikatakan

bahwa variasi waveform tergantung pada area pantulan gelombang di permukaan

laut. Permasalahannya, pengukuran waveform di wilayah pesisir menghasilkan

gelombang pantulan dengan noise yang lebih tinggi sehingga waveform-nya

menyimpang dari model Brown (Gambar 1.2).

2

Gambar 1.1 Waveform Ideal (Brown-Like)

Indonesia merupakan Negara kepulauan yang mayoritas penduduknya tersebar di

sekitar wilayah pesisir. Secara harfiah, pesisir merupakan daerah pertemuan antara

darat dan laut; ke arah darat meliputi bagian daratan, baik kering maupun terendam

air, yang masih dipengaruhi sifat-sifat laut seperti pasang surut, angin laut, dan

perembesan air asin; sedangkan ke arah laut meliputi bagian laut yang masih

dipengaruhi oleh proses-proses alami yang terjadi di darat seperti sedimentasi dan

aliran air tawar, maupun yang disebabkan oleh kegiatan manusia di darat (Dahuri,

2001)

Wilayah pesisir merupakan wilayah yang sangat penting karena banyaknya kegiatan

manusia terjadi di sini, kota-kota besar pun banyak yang berpusat di pesisir. Untuk

itu perlu adanya perhatian khusus terhadap permasalahan-permasalahan di pesisir.

Salah satunya adalah kenaikan muka laut. Informasi mengenai kenaikan muka laut

seharusnya bisa didapat secara tepat dan teliti. Satelit altimetri adalah salah satu

Gambar 1.2 Beberapa Contoh Waveform dengan Jarak Semakin Menjauhi

Garis Pantai ke Arah Lautan

3

penyedia informasi tersebut yang sayangnya memiliki kualitas data yang rendah di

wilayah pesisir. Untuk itu, penelitian mengenai coastal altimetry, dalam hal ini

pengindentifikasian karakteristik waveform, merupakan salah satu bentuk usaha

perbaikan kualitas data satelit altimetri agar pemantauan tinggi muka laut dan

turunannya dapat dilakukan di pesisir sebaik di laut lepas.

Dalam tugas akhir ini, digunakan data waveform satelit altimetri Jason-2 yang

melewati wilayah pesisir utara dan selatan Pulau Jawa. Pesisir Pulau Jawa tentu

memiliki berbagai permasalahan dalam data waveform satelit altimetri. Selain karena

perbedaan karakteristik antara laut utara dan selatan, terdapat pula beberapa daerah

pesisir yang memiliki pulau-pulau kecil di sekitarnya sehingga data waveform-nya

akan semakin buruk. Demikian pula perbedaan karakteristik bedasarkan arah lintasan

satelit yaitu arah lintasan darat ke laut dan laut ke darat. Hal ini menjadikan pesisir

Pulau Jawa sebagai sebuah wilayah penelitian yang menarik.

Tugas akhir ini akan mencoba mengidentifikasi waveform satelit altimetri Jason-2 di

wilayah pesisir utara dan selatan Pulau Jawa yang terkontaminasi efek daratan dan

efek lainnya. Proses identifikasi dan analisis ini merupakan sebuah langkah awal

yang penting untuk keberlanjutan penelitian mengenai perbaikan bentuk waveform di

wilayah pesisir. Dengan mengetahui karakteristik fisis dari waveform di pesisir Pulau

Jawa, dapat ditentukan metode mana yang paling tepat untuk proses perbaikan

(retracking) waveform di wilayah pesisir tersebut.

Gambar 1.3 Track Satelit Altimetri Jason-2 yang Melewati Wilayah Pulau Jawa

(Citra Google Earth)

4

1.2 Tujuan

Tujuan dari tugas akhir ini adalah :

a. Mengindentifikasi karakteristik fisis waveform di laut lepas dan di daerah

pesisir utara dan selatan Pulau Jawa,

b. Mengetahui jumlah waveform yang terkontaminasi sepanjang lintasan

satelit altimetri di wilayah pesisir Pulau Jawa dalam jarak 200 kilometer

dari garis pantai.

1.3 Ruang Lingkup

Mengingat begitu luasnya bahasan mengenai satelit altimetri, maka perlu adanya

pembatasan-pembatasan masalah dalam penelitian ini. Adapun ruang lingkup dari

penelitian ini mencakup beberapa hal yaitu :

a. Data yang digunakan adalah data 20 Hz satelit altimetri Jason-2 cycle 120

(6-14 Oktober 2011), cycle 121 (16-24 Oktober 2011),dan cycle 122 (26

Oktober- 3 November 2011),

b. Studi kasus mencakup pass satelit yang melintasi wilayah Pesisir Pulau

Jawa yaitu pass 229, 051, 127, 203, 242, 64, dan 140 dari satelit altimetri

Jason-2,

c. Jarak maksimum pada penelitian ini adalah 200 kilometer dari garis

pantai.

5

1.4 Metodologi Penelitian

Gambar 1.4 Diagram Alir Proses Kerja

Gambar 1.4 mengilustrasikan metodologi yang dilakukan dalam pengerjaan tugas

akhir ini, yang terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:

a. Studi literatur dari jurnal ilmiah, presentasi seminar, makalah hasil penelitian,

dan beberapa literatur lainnya yang berhubungan dengan satelit altimetri,

coastal altimetry, dan waveform satelit altimetri di wilayah pesisir.

b. Melakukan pengambilan data satelit altimetri, dalam penelitian ini data yang

digunakan adalah data satelit Jason-2 pada bulan Oktober-November 2011

dengan mengambil tujuh pass dari tiga cycle yang melintasi wilayah Pulau

6

Jawa dan beberapa data pendukung seperti koordinat garis pantai, citra

Google Earth, dan data track satelit Jason-2.

c. Pengolahan data dibagi menjadi dua metode yaitu kualitatif dan kuantitatif.

Pada metode kualitatif, individual waveform pada jarak 20 kilometer dari

pesisir diamati dan ditentukan jarak konstannya. Jarak konstan dalam hal ini

adalah jarak dari garis pantai dimana individual waveform sudah mendekati

model teoritis yaitu model Brown. Selanjutnya individual waveform

diklasifikasi berdasarkan bentuknya. Klasifikasi yang digunakan adalah

PISTACH (CNES, 2010), sebuah metode pengolahan data satelit altimetri di

wilayah pesisir yang dikeluarkan oleh CNES.

d. Selanjutnya pengolahan data metode kuantitatif adalah menghitung nilai

TLEP berdasarkan persamaan 50 % Threshold Retracking, yaitu salah satu

metode retracking waveform. Setelah didapat nilai TLEP individual

waveform pada jarak 200 kilometer dari garis pantai, dihitung banyaknya

waveform yang memiliki nilai TLEP diluar range ideal. Penentuan range

ideal nilai TLEP dijelaskan lebih lanjut pada subbab 2.5.

e. Setelah pengolahan data selesai, dilakukan analisis mengenai hasil

pengolahan data yang bertujuan untuk mengidentifikasi waveform di pesisir

Pulau Jawa. Hasil identifikasi secara garis besar adalah berupa jarak konstan

dari garis pantai, pembagian kelas waveform dan persentase waveform

terkontaminasi terhadap jarak dari garis pantai.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah:

BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan latar belakang penelitian tugas akhir, rumusan masalah, tujuan

yang diharapkan, ruang lingkup masalah, batasan-batasan dalam pembahasan tugas

akhir, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

7

BAB 2 TEORI DASAR

Bab ini menjelaskan tentang konsep dasar mengenai satelit altimetri termasuk

sejarah, manfaat, metode pengukuran dan terminologi yang digunakan terutama

dalam satelit yang digunakan pada penelitian ini yaitu Jason-2. Selain itu, bab ini

menjelaskan mengenai perjalanan sinyal satelit yang berhubungan dengan bentuk

pantulan ke satelit (waveform), perbedaan antara waveform di perairan lepas dan

pesisir, serta konsep dari metode yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini.

BAB 3 DATA DAN PENGOLAHAN DATA

Pada Bab ini dijelaskan data-data yang digunakan dan sumber dari data-data tersebut.

Selain itu akan dijelaskan mengenai proses pengolahan data yang dilakukan dalam

pengerjaan tugas akhir ini yaitu proses plotting individual waveform, klasifikasi

waveform, dan penghitungan nilai TLEP dalam kelas-kelas tertentu.

BAB 4 HASIL DAN ANALISIS

Bab ini menyajikan hasil pengolahan data yang sudah diolah pada Bab 3. Secara

garis besar penyajian data terdiri dari hasil plotting individual waveform, klasifikasi

waveform, dan hasil penghitungan persentase kontaminasi waveform dari nilai TLEP.

Analisis mengenai hasil yang didapatkan, dijabarkan pada setiap subbab yang ada.

BAB 5 KESIMPULAN

Bab ini membahas mengenai kesimpulan dari hasil-hasil yang didapat dari

pengolahan data serta saran-saran yang berguna untuk penelitian lanjutan mengenai

topik ini.