51

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.

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 gempa-

gempa 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

Skala

Modified Mercally

Intensity pada

Episentrum (MMI)

Percepatan Permukaan

Maksimum Pada Episentrum

Radius Pengaruh

Gempa (rata-rata)

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 1 g 700 km

3.2.2 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 data-

data 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, Date, OriginTime, Longitude,

Latitude, Depth, Magnitude)

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

Gambar 3.11 Rancangan Menu

Layar Utama

File View Help

Save

Save as

Page and Print Setup

Print Preview

Data View

Layout View

Exit

Print

Petunjuk Penggunaan

Tentang ArcMap

Tambah Titik Gempa

Lihat Tabel Atribut

Hitung Jarak

Zonasi Peta

Tambah Data

71

3.6 Perancangan Layar

1. Rancangan Halaman Pembuka

BMKG

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)

PETA ZONASI PGA BANDA ACEH

MASUK KELUAR

72

2. Layar Utama

Gambar 3.13 Rancangan Halaman Utama

FILE | VIEW | HELP

LAYER

Peta Banda Aceh

Tombol Tambah data, tabel, zonasi peta

73

3. Rancangan layar sub-menu File

Gambar 3.14 Rancangan Halaman Sub-menu File

FILE | VIEW | HELP

Save

Save-as

Page and Print Setup

Print

Preview

Print

Exit

74

4. Rancangan layar sub-menu view

Gambar 3.15 Rancangan Halaman Sub-menu View

FILE | VIEW | HELP

Data View

LayOut View

75

5. Rancangan layar sub-menu Help

Gambar 3.16 Rancangan Halaman Sub-menu Help

FILE | VIEW | HELP

Petunjuk Penggunaan

Tentang ArcMap

76

FILE | VIEW | HELP

Date Original Time Magnitude Depth

6. Rancangan Layar Tambah Data

Gambar 3.17 Rancangan Halaman Tambah Data

Bersihkan

Tambah

Keluar

Tombol Tambah data, tabel, zonasi peta

77

FILE | VIEW | HELP

7. Rancangan Halaman Tabel

Gambar 3.18 Rancangan Halaman Tabel

Tabel Atribut

Tombol Tambah data, tabel, zonasi peta

78

FILE | VIEW | HELP

Peta Zonasi

8. Rancangan Halaman Zonasi Peta

Gambar 3.19 Rancangan Halaman Zonasi Peta

Tombol Tambah data, tabel, 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