51 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN 3.1 Badan Meteorologi

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN

3.1

Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika 3.1.1

Sejarah Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Pengamatan meteorologi dan geofisika di Indonesia dimulai pada tahun

1841 diawali dengan pengamatan yang dilakukan secara perorangan oleh Dr. Onnen, Kepala Rumah Sakit di Bogor. Tahun demi tahun kegiatannya berkembang sesuai dengan semakin diperlukannya data hasil pengamatan cuaca dan geofisika. Pada tahun 1866, kegiatan pengamatan perorangan tersebut oleh Pemerintah Hindia Belanda diresmikan menjadi instansi pemerintah dengan nama Magnetisch en Meteorologisch Observatorium atau Observatorium Magnetik dan Meteorologi dipimpin oleh Dr. Bergsma. Pada tahun 1879 dibangun jaringan penakar hujan sebanyak 74 stasiun pengamatan di Jawa. Pada tahun 1902 pengamatan medan magnet bumi dipindahkan dari Jakarta ke Bogor. Pengamatan gempa bumi dimulai pada tahun 1908 dengan pemasangan komponen horisontal seismograf Wiechert di Jakarta, sedangkan pemasangan komponen vertikal dilaksanakan pada tahun 1928. Pada tahun 1912 dilakukan reorganisasi pengamatan meteorologi dengan menambah jaringan sekunder. Sedangkan jasa meteorologi mulai digunakan untuk penerangan pada tahun 1930.

51

52

Pada masa pendudukan Jepang antara tahun 1942 sampai dengan 1945, nama instansi meteorologi dan geofisika diganti menjadi Kisho Kauso Kusho. Setelah proklamasi kemerdekaan Indonesia pada tahun 1945, instansi tersebut dipecah menjadi dua. Di Yogyakarta dibentuk Biro Meteorologi yang berada di lingkungan Markas Tertinggi Tentara Rakyat Indonesia khusus untuk melayani kepentingan Angkatan Udara. Di Jakarta dibentuk Jawatan Meteorologi dan Geofisika, dibawah Kementerian Pekerjaan Umum dan Tenaga. Pada tanggal 21 Juli 1947 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diambil alih oleh Pemerintah Belanda dan namanya diganti menjadi Meteorologisch en Geofisiche Dienst. Sementara itu, ada juga Jawatan Meteorologi dan Geofisika yang dipertahankan oleh Pemerintah Republik Indonesia , kedudukan instansi tersebut di Jl. Gondangdia, Jakarta. Pada tahun 1949, setelah penyerahan kedaulatan negara Republik Indonesia dari Belanda, Meteorologisch en Geofisiche Dienst diubah menjadi Jawatan Meteorologi dan Geofisika dibawah Departemen Perhubungan dan Pekerjaan Umum. Selanjutnya, pada tahun 1950 Indonesia secara resmi masuk sebagai anggota Organisasi Meteorologi Dunia (World Meteorological Organization atau WMO) dan Kepala Jawatan Meteorologi dan Geofisika menjadi Permanent Representative of Indonesia with WMO. Pada tahun 1955 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diubah namanya menjadi

Lembaga

Meteorologi

dan

Geofisika

di

bawah

Departemen

Perhubungan, dan pada tahun 1960 namanya dikembalikan menjadi Jawatan Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan Udara.

53

Pada tahun 1965, namanya diubah menjadi Direktorat Meteorologi dan Geofisika, kedudukannya tetap di bawah Departemen Perhubungan Udara. Pada tahun 1972, Direktorat Meteorologi dan Geofisika diganti namanya menjadi Pusat Meteorologi dan Geofisika, suatu instansi setingkat eselon II di bawah Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1980 statusnya dinaikkan menjadi suatu instansi setingkat eselon I dengan nama Badan Meteorologi dan Geofisika, dengan kedudukan tetap berada di bawah Departemen Perhubungan. Pada tahun 2002, dengan keputusan Presiden RI Nomor 46 dan 48 tahun 2002, struktur organisasinya diubah menjadi Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND) dengan nama tetap Badan Meteorologi dan Geofisika. Terakhir, melalui Peraturan Presiden Nomor 61 Tahun 2008, Badan Meteorologi dan Geofisika berganti nama menjadi Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) dengan status tetap sebagai Lembaga Pemerintah Non Departemen. Pada tanggal 1 Oktober 2009 Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 31 Tahun 2009 tentang Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika disahkan oleh Presiden Republik Indonesia, Susilo Bambang Yudhoyono. Sebagai organisasi yang bertugas diantaranya melakukan pengamatan cuaca, BBMKG mempunyai 5 Balai Wilayah, yakni BBMKG Wilayah I di Medan, BBMKG Wilayah II di Ciputat, BBMKG Wilayah III di Denpasar, BBMKG Wilayah IV di Ujung Pandang dan BBMKG Wilayah V di Jayapura.

54

3.1.2

Visi dan Misi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika a. Visi Terwujudnya Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) yang tanggap dan mampu memberikan pelayanan meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika yang handal, guna mendukung keselamatan dan keberhasilan pembangunan nasional serta berperan aktif di tingkat internasional.

a. Misi a. Mengamati dan memahami fenomena Meteorologi, Klimatologi, Kualitas udara dan Geofisika. b. Menyediakan data dan informasi Meteorologi, Klimatologi, Kualitas udara dan Geofisika yang handal dan terpercaya c. Melaksanakan dan mematuhi kewajiban internasional dalam bidang Meteorologi, Klimatologi, Kualitas udara dan Geofisika. d. Mengkoordinasikan dan memfasilitasi kegiatan di bidang Meteorologi, Klimatologi, Kualitas udara dan Geofisika.

3.1.3

Tugas dan Fungsi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

BMKG mempunyai status sebuah Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND), dipimpin oleh seorang Kepala Badan. BMKG mempunyai tugas : melaksanakan tugas pemerintahan di bidang Meteorologi, Klimatologi, Kualitas Udara dan Geofisika sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku.

55

dalam melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud diatas, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika menyelenggarakan fungsi :

a. Perumusan kebijakan nasional dan kebijakan umum di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. b. Perumusan kebijakan teknis di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. c. Koordinasi

kebijakan,

perencanaan

dan

program

di

bidang

meteorologi, klimatologi, dan geofisika. d. Pelaksanaan, pembinaan dan pengendalian observasi, dan pengolahan data dan informasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. e. Pelayanan data dan informasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. f. Penyampaian informasi kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan dengan perubahan iklim. g. Penyampaian informasi dan peringatan dini kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan dengan bencana karena factor meteorologi, klimatologi, dan geofisika. h. Pelaksanaan kerja sama internasional di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. i. Pelaksanaan penelitian, pengkajian, dan pengembangan di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika.

56

j. Pelaksanaan, pembinaan, dan pengendalian instrumentasi, kalibrasi, dan jaringan komunikasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. k. Koordinasi dan kerja sama instrumentasi, kalibrasi, dan jaringan komunikasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. l. Pelaksanaan pendidikan dan pelatihan keahlian dan manajemen pemerintahan di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. m. Pelaksanaan

pendidikan

profesional

di

bidang

meteorologi,

klimatologi, dan geofisika. n. Pelaksanaan manajemen data di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. o. Pembinaan dan koordinasi pelaksanaan tugas administrasi di lingkungan BMKG. p. Pengelolaan barang milik/kekayaan negara yang menjadi tanggung jawab BMKG. q. Pengawasan atas pelaksanaan tugas di lingkungan BMKG. r. Penyampaian

laporan,

saran,

dan

pertimbangan

di

bidang

meteorologi, klimatologi, dan geofisika.

Dalam

melaksanakan

tugas

dan

fungsinya

BMKG

dikoordinasikan oleh Menteri yang bertanggung jawab di bidang perhubungan.

57

3.1.4

Struktur Organisasi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

Gambar 3.1 Sturktur organisasi BMKG

58

Gambar 3.2 Sturktur organisasi Bidang Geofisika

3.2

Analisis Sistem 3.2.1

Sistem yang sedang berjalan

Bidang Seismologi Teknik merupakan salah satu unit kerja dalam Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) yang berada dibawah naungan Bidang Geofisika. Bidang Seismologi Teknik menyediakan jasa di bidang data percepatan tanah akibat gempa besar dengan kedalaman pusat gempa yang dangkal.

59

Untuk memperoleh data percepatan tanah (PGA) tersebut dilakukan dengan cara perekaman guncangan permukaan tanah untuk mengukur percepatan permukaan tanah dengan menggunakan suatu alat sensor yang dinamakan Accelerograph. Pada umumnya Accelerograph dipasang pada daerah-daerah perkotaan yang populasinya lebih padat penduduk, dimana fungsi alat tersebut untuk investigasi varisasi terhadap respons guncangan / getaran karena struktur geologi setempat.

Accelerograph mengirimkan hasil rekaman tersebut dalam bentuk gelombang amplitudo, selanjutnya dilakukan pencarian nilai simpang terbesar dari amplitudo gelombang tersebut. Nilai simpang terbesar itulah yang dijadikan nilai percepatan tanah (PGA) disuatu daerah yang mengalami gempa bumi.

Dengan adanya informasi dari Accelerograph terhadap gempagempa kecil dan kuat dapat dicirikan karakteristik semua jenis permukaan tanah yang dapat digunakan untuk konstruksi bangunan. Daerah rawan gempabumi dirancang konstruksi bangunannya sebelum gempabumi besar terjadi. Rekaman getaran tanah akan sangat bermanfaat pada pembuatan Building Code untuk keamanan bangunan. Informasinya juga dapat dijadikan masukan / input terhadap pengambilan keputusan dalam rencana pengembangan tata ruang dan tata kota.

Sebaran alat sensor Accelerograph diseluruh Indonesia dapat dilihat dalam gambar berikut :

60

Gambar 3.3 Peta Jaringan Sensor Accelerograph di Indonesia

Diagram aliran data sistem yang sedang berjalan di BMKG :

Gambar 3.4 Diagram Konteks

61

Alat TEWS memberikan sinyal kepada alat Seismograph dan Accelerograph saat terjadi gempa bumi. Kemudian alat Seismograph mengirimkan parameter dari gempa bumi tersebut kepada alat Accelerograph. Dari parameter-parameter tersebut alat Accelerograph melakukan perhitungan percepatan gempa di permukaan tanah (PGA) dan menghasilkan nilai PGA dalam skala MMI. Nilai PGA tersebut kemudian dikirimkan kebagian pengolahan data SIG untuk kemudian diolah menjadi peta Isoseismal. Dari peta Isoseismal tersebut dapat diperoleh tingkat kerawanan suatu daerah terhadap gempa yang terjadi, sehingga dapat ditentukan daerah yang mengalami kerusakan teringan hingga daerah yang mengalami kerusakan terberat.

Contoh-contoh peta Isoseismal dari hasil pengolahan data dari alat Accelerograph dapat dilihat dalam gambar berikut ini :

Gambar 3.5 Peta Isoseismal Tahun 2009

62

Gambar 3.6 Peta Isoseismal Tahun 2010

Gambar 3.7 Peta Isoseismal Tahun 2011

63

Tabel 3.1 Legenda Peta Skala Modified Mercally Intensity (MMI)

Besaran

Modified Mercally

Percepatan Permukaan

Radius Pengaruh

Skala

Intensity pada

Maksimum Pada Episentrum

Gempa (rata-rata)

Episentrum (MMI)

3.2.2

1

II-III

0,003 g

25 km

2

IV-V

0,01 g

50 km

3

VI

0,03 g

100 km

4

VII-VIII

0,01 g

200 km

5

IX

0,03 g

400 km

6

X-XII

1g

700 km

Permasalahan yang dihadapi Dengan penggunaan sistem yang sedang berjalan saat ini, terdapat

beberapa kelemahan diantaranya adalah sebagai berikut : a. Penentuan nilai PGA Dalam penentuan nilai PGA, hanya ditentukan dari nilai simpangan amplitudo terbesar dari sinyal yang dihasilkan oleh alat Accelerograph yang menangkap terjadinya gempa bumi di suatu wilayah. b. Pembuatan peta zonasi Setelah mendapatkan nilai PGA, dibutuhkan software yang berbeda untuk pembuatan peta zonasi.

64

c. Pengolahan data Dalam sistem tersebut pengolahan datanya masih dilakukan secara terpisah, sehingga membutuhkan lebih banyak waktu untuk membuat peta zonasi jika terjadi gempa bumi. 3.2.3

Usulan pemecahan masalah Berdasarkan masalah yang dihadapi tersebut, maka diusulkan untuk

pemecahan masalah sebagai berikut : a. Penentuan nilai PGA Untuk menentukan nilai PGA kami menggunakan fungsi atenuase Crouse. Pengguna cukup memasukkan koordinat garis bujur, koordinat garis lintang, besaran gempa dan kedalaman dari gempa yang baru terjadi dan sistem akan melakukan perhitungan nilai PGA secara otomatis. b. Pembuatan peta zonasi Setelah didapatkan nilai PGA tersebut maka sistem secara otomatis akan membuat peta zonasi tersebut menggunakan metode interpolasi menggunakan algoritma kriging tanpa harus menggunakan software yang berbeda. c. Pengolahan data Dalam sistem yang kami buat semua pengolahan data dilakukan secara otomatis dan bersifat historical. Jadi semua pengolahan data cukup dilakukan didalam satu software sehingga dapat mempersingkat waktu dalam pembuatan peta zonasi daerah rawan gempa dan semua data-data terdahulu dapat ditampilkan kembali apabila dibutuhkan.

65

3.3

Perancangan Sistem 3.3.1 Diagram Konteks

Gambar 3.8 Diagram Konteks User meminta data peta Indonesia yang dimiliki oleh BMKG Pusat yang akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan sistem. User juga memasukan datadata non spasial dan data spasial sesuai dengan kebutuhan sistem. Kemudian data-data tersebut diolah dalam Sistem Informasi Geografis khususnya pengolahan PGA. Setelah data-data diolah maka user mendapatkan hasil permintaan informasi kegempaan berupa peta isoseismal atau peta zonasi daerah rawan gempa.

66

3.3.2

Diagram Nol

Gambar 3.9 Diagram Nol User mendapatkan data Peta Indonesia dari BMKG Pusat kemudian data Peta Indonesia bertipe spasial disimpan di data store. User memasukan data-data informasi gempa bertipe non spasial yang akan disimpan di data store. Lalu sistem akan mengambil data spasial dan non spasial dari data store untuk diolah di dalam pengolahan SIG yang akan menghasilkan informasi kegempaan berupa peta isoseismal atau peta zonasi daerah rawan gempa. 3.4

Perancangan Database 3.4.1

Kamus Data Berikut adalah kamus data dari table – table yang digunakan : a. MsTitikGempa(TitikGempaId, Latitude, Depth, Magnitude)

Date,

OriginTime,

Longitude,

67

b. MsTitikGrid(TitikGridId, TitikGempaId, PGA, Longitude, Latitude, Jarak) 3.4.2

Entity Relationship Diagram

Gambar 3.10 Entity Relationship Diagram (ERD)

3.4.3

Spesifikasi Tabel 1. Tabel TitikGempa Nama Tabel

= MsTitikGempa

Deskripsi

= Berisi informasi mengenai TitikGempa

Primary Key

= TitikGempaId

68

Tabel 3.2 Titik Gempa

Nama Field

Tipe

Panjang

Keterangan

TitikGempaId

Integer

4

Identitas TitikGempa

Date

Datetime

15

Tanggal

Origin Time

Datetime

10

Waktu Kejadian

Longitude

Double

15

Posisi Longitude

Latitude

Double

15

Posisi Latitude

Depth

Integer

4

Kedalaman Gempa

Magnitude

Double

2

Besaran Gempa

2. Tabel TitikGrid Nama Tabel

= MsTitikGrid

Deskripsi

= Berisi informasi mengenai TitikGrid

Primary Key

= TitikGridId

69

Tabel 3.3 Titik Grid

Nama Field

Tipe

Panjang

Keterangan

TitikGridId

Integer

4

Identitas TitikGrid

PGA

Double

15

Nilai PGA

Longitude

Double

15

Posisi Longitude

Longitude

Double

15

Posisi Longitude

Jarak

Double

10

Jarak dari Titik Grid ke Titik Grid Terdekat

70

3.5

Perancangan Menu

Layar Utama

File

View

Help

Save

Data View

Petunjuk Penggunaan

Save as

Layout View

Tentang ArcMap

Page and Print Setup

Tambah Titik Gempa

Print Preview

Lihat Tabel Atribut

Print

Hitung Jarak

Exit

Zonasi Peta

Tambah Data

Gambar 3.11 Rancangan Menu

71

3.6

Perancangan Layar 1. Rancangan Halaman Pembuka

PETA ZONASI PGA BANDA ACEH

BMKG MASUK

KELUAR

Gambar 3.12 Rancangan Halaman Pembuka

Layar awal saat aplikasi dijalankan, terdapat pilihan untuk Masuk ke aplikasi atau langsung Keluar (cancel/tidak jadi masuk aplikasi)

72

2. Layar Utama

FILE

|

VIEW

| HELP

Tombol Tambah data, tabel, zonasi peta

Peta Banda Aceh LAYER

Gambar 3.13 Rancangan Halaman Utama

73

3. Rancangan layar sub-menu File

FILE

|

VIEW

|

HELP

Save Save-as Page and Print Setup Print Preview Print Exit

Gambar 3.14 Rancangan Halaman Sub-menu File

74

4. Rancangan layar sub-menu view

FILE

|

VIEW

|

HELP

Data View LayOut View

Gambar 3.15 Rancangan Halaman Sub-menu View

75

5. Rancangan layar sub-menu Help

FILE

|

VIEW

|

HELP Petunjuk Penggunaan Tentang ArcMap

Gambar 3.16 Rancangan Halaman Sub-menu Help

76

6. Rancangan Layar Tambah Data

FILE

|

VIEW

|

HELP

Tombol Tambah data, tabel, zonasi peta Date Original Time Magnitude Depth

Tambah

Bersihkan

Keluar

Gambar 3.17 Rancangan Halaman Tambah Data

77

7. Rancangan Halaman Tabel

FILE

|

VIEW

|

HELP

Tombol Tambah data, tabel, zonasi peta

Tabel Atribut

Gambar 3.18 Rancangan Halaman Tabel

78

8. Rancangan Halaman Zonasi Peta

FILE

|

VIEW

|

HELP

Tombol Tambah data, tabel, zonasi peta

Peta Zonasi

Gambar 3.19 Rancangan Halaman Zonasi Peta

79

3.7

State Transition Diagram (STD)

Gambar 3.20 STD Main Menu

80

Gambar 3.21 STD Hitung Jarak

81

Gambar 3.22 STD Perhitungan Jarak

Gambar 3.23 STD Generate Map

82

Gambar 3.24 STD Help

3.8

Spesifikasi Proses Panggil Modul Utama Masuk Halaman Pembuka Panggil Halaman Pembuka Menampilkan Layar “PETA ZONASI PGA BANDA ACEH ” Tekan Tombol “Masuk” Akhiri Modul Lakukan Pilihan Pilih Tombol “Tambah Titik Gempa” Panggil Form Tambah Titik Gempa Tampilkan Form Tambah Titik Gempa Isi form Tambah Titik Gempa Masukkan Data Update Database Akhiri Pilihan Pilih “Keluar” Keluar Aplikasi secara keseluruhan

83

Pilih Menu “View” Tampilkan Submenu “Data View” Pilih “Data View” Panggil form DataView Tampilkan form Data View Pilih Dropdown “Editor” Pilih “Start Editing” Pilih Tombol “Lihat Tabel Taribut” Tampilkan Tabel Atribut Titik Grid Pilih kolom varA Klik Kanan pada kolom varA Pilih Field Calculator Tampilkan Form Field Calculator Tekan Tombol “Load” Tampilkan Menu Load Field Calculator Tekan Tombol “OK” Akhir Modul