Sistem informasi geografis potensi bahaya gempa bumi

Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV ”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS POTENSI BAHAYA GEMPA BUMI DI PROPINSI BALI

I Putu Agus Swastika1, I Made Ady Suardana1

1Program Studi Sistem Informasi,

Sekolah Tinggi Manajamen Informatika & Teknik Komputer, Jl. Raya Kedung Baruk 98, Kedung Baruk – Surabaya 60298, Indonesia Telp + 62 31 8721731, Fax + 62 31 8710218

email : [email protected]

Abstrak

Island of Bali represent one of area which gristle of the happening of earthquake. Since year 1938 up to year 2004 have been happened by 55 earthquake felt by society of about. Is such as those which happened in Seririt in the year 1976 resulting 90 % building of resident crumple, 559 people pass away, 850 bodily harm people, and more than 3200 flesh wound people. Inexistence of a system giving information of about area of area which have potency to danger of earthquake in Bali Province, complicating local government in preventing to the number of victim of soul which fall effect of the earthquake. This application use Geographical Information System where this application able to know area which have potency of natural disaster of earthquake pursuant to aspect of ground acceleration. Method used is method Gutenberg-Richter, this method calculate acceleration of ground of a place. Given the acceleration of ground of each area can lessen risk of effect earthquake. By applying model calculation of acceleration of ground of an area and process buffer at this application, is hence got by area of potency of earthquake and area of radius earthquake. Keyword : earthquake, ground acceleration, Geografical Information System 1. PENDAHULUAN Bencana alam gempa bumi merupakan salah satu bencana alam yang sering terjadi di Indonesia pada umumnya dan Bali pada khususnya. Gempa bumi dengan kekuatan yang bervariasi ini dapat menimbulkan banyak korban jiwa. Gempa bumi merupakan suatu gejala alam yang terjadi secara alami. Hal ini terjadi karena terganggunya keseimbangan lapisan-lapisan bumi yang disebut juga isostasy. Gempa bumi yang terjadi akan menjalarkan getaran-getaran melalui medium bumi dari pusat gempa ke permukaan bumi. Pulau Bali merupakan salah satu daerah yang rawan terjadi gempa bumi. Sejak tahun 1938 sampai dengan tahun 2004 sudah terjadi 55 gempa bumi yang dirasakan oleh masyarakat sekitar. Seperti yang terjadi di Seririt pada tahun 1976 yang mengakibatkan 90% bangunan penduduk roboh, 559 orang meninggal dunia, 850 orang luka berat, dan lebih dari 3200 orang luka ringan.

Tidak adanya suatu sistem yang memberikan informasi tentang daerah-daerah yang berpotensi terhadap bahaya gempa bumi di Propinsi Bali, menyulitkan pemerintah setempat dalam mencegah banyaknya korban jiwa yang jatuh akibat gempa bumi tersebut. Oleh karena itu penulis tertarik untuk membuat sistem yang dapat memberikan informasi tentang daerah-daerah yang berpotensi bahaya gempa bumi di Propinsi Bali dengan menggunakan salah satu aspeknya yaitu percepatan tanah. Dengan mengetahui percepatan tanah setiap daerah bisa mengurangi resiko akibat gempa. Pada kawasan yang percepatan tanahnya besar, mestilah diupayakan untuk mendirikan bangunan-bangunan dengan struktur tahan gempa atau memperhitungkan agar bila terjadi gempa kita bisa meminimalisir korban.

Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya, 14 – 15 September 2005 MBA - 73

mailto:[email protected]


2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1. Gempa Bumi Gempa adalah pergeseran tiba-tiba dari lapisan tanah di bawah permukaan bumi. Ketika pergeseran ini terjadi, timbul getaran yang disebut gelombang seismic yaitu getaran gempa yang menjalar di dalam dan di permukaan bumi dengan cara longitudinal dan transversal. Dari faktor-faktor penyebab terjadinya, gempa bumi dapat digolongkan menjadi dua yaitu : 1. Gempa Tektonik. Gempa Tektonik terjadi

karena lapisan kerak bumi yang keras menjadi genting (lunak) dan akhirnya bergerak. Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya Gempa Tektonik.

2. Gempa Vulkanik jarang terjadi bila dibandingkan dengan gempa tektonik. Gempa vulkanik terjadi karena adanya letusan gunung berapi yang sangat dahsyat. Ketika gunung berapi meletus maka getaran dan goncangan letusannya bisa terasa sampai dengan sejauh 20 mil. Ukuran gempa ini dikenal dengan sebutan Richter, sama dengan nama orang yang membuat dan mengembangkannya yaitu Charles Richter.

Faktor yang pertama disebabkan karena bergeser dan terpisahnya lapisan-lapisan yang terdapat dalam kerak bumi. Yang kedua, karena adanya letusan gunung berapi yang sangat dahsyat. Letusan yang dahsyat tersebut juga selain menyebabkan guncangan yang kuat juga sering menyebabkan adanya gelombang ombak yang sangat tinggi di lautan yang terkenal dengan nama gelombang "Tsunami". 2.2. Sistem Informasi Geografis Menurut Aronoff (dalam Prahasta, 2001:56) Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah sistem yang berbasiskan komputer yang digunakan untuk menyimpan dan memanipulasikan informasi-informasi geografis, SIG dirancang untuk mengumpulkan, menyimpan, dan menganalisis obyek-obyek dan fenomena dimana lokasi geografis merupakan karakteristik yang penting

atau kritis untuk dianalisis. Dengan demikian, SIG merupakan sistem komputer yang memiliki empat kemampuan berikut dalam menangani data yang bereferensi geografis: (a) masukan, (b) manajemen data (penyimpanan atau pemanggilan data), (c) analisis dan manipulasi data, (d) keluaran. SIG dapat mempresentasikan dunia nyata di atas monitor computer sebagaimana lembaran peta dapat mempresentasikan dunia nyata di atas kertas. Tetapi, SIG memilki kekuatan lebih dan fleksibelitas dari pada lembaran peta pada kertas. Peta merupakan representasikan grafis dari dunia nyata, obyek-obyek yang direpresentasikan di atas peta disebut unsur peta atau map features (contohnya adalah sungai, taman, kebun, jalan, dan lain-lain). Karena peta mengorganisasikan unsur-unsur berdasarkan lokasi-lokasinya, peta sangat baik dalam memperlihatkan hubungan atau relasi yang dimiliki oleh unsur-unsurnya. 2.3. Analisa Sistem Sistem informasi geografis potensi bahaya gempa bumi dengan menggunakan metode Gutenberg – Richter ini akan melakukan perhitungan percepatan tanah suatu daerah. Percepatan tanah merupakan salah satu parameter kuat gempa di suatu tempat dengan satuan cm/det2 . Sistem yang akan digunakan berupa offline yang akan menggunakan Geographic Information System (GIS) yang dapat mempermudah Badan Meteorologi & Geofisika mengetahui daerah tersebut rawan terjadi gempa dengan perhitungan percepatan tanah tersebut. Apabila daerah tersebut berada dalam zone (daerah) yang memiliki nilai percepatan tanah yang besar, maka mestilah diupayakan untuk mendirikan bangunan-bangunan dengan struktur tahan gempa atau memperhitungkan agar bila terjadi gempa kita bisa meminimalisir korban. Selain itu juga dapat mengetahui daerah-daerah yang akan terkena gempa apabila terjadi suatu gempa dengan letak pusat gempa, kekuatan tertentu, kedalaman tertentu, mengetahui nilai percepatan tanah daerah tersebut. Untuk sistem informasi geografis ini mengabaikan ketinggian suatu wilayah atau dengan kata lain mengasumsikan keadaan bumi yang homogen.




2.4. Metode Gutenberg – Richter Metode Gutenberg – Richter merupakan suatu metode yang digunakan untuk menghitung percepatan tanah suatu tempat. Metode Gutenberg – Richter merupakan salah satu metode yang dapat digunakan selain metode-metode yang lain seperti Metode Mc Guirre, Metode O’ Brien, Metode Kanai. Adapun rumus dari Metode Gutenberg – Richter ini adalah sebagai berikut : a(max) = 10 ((Ix(ic) / 3) – 0,5) (1) Dengan mengetahui data gempa yang ada yaitu data gempa yang pernah terjadi yang terasa di Propinsi Bali, maka dapat untuk menghitung hasil percepatan tanah maximal misalkan untuk kabupaten badung, dengan inputan seperti tabel (1) : Sedangkan untuk data gempa, dimisalkan digunakan gempa yang terjadi pada tanggal 14 Oktober 2004. Data gempa tersebut dapat dilihat dari tabel (2): Untuk langkah yang pertama yaitu mencari jarak yaitu dengan rumus seperti di bawah ini :

d(ic)=111*((((alo(ic)-bjr)2)+(ala(ic)-lntng)2)0.5) (2) d(1) =111*((((114.22-115.17)2)+(9.68 – 8.53)2)0.5) = 165.5723 Setelah jarak diketahui, selanjutnya menghitung intensitas maksimum dari suatu daerah (Io(ic)) didapat dengan rumus : Io(ic)=1,5*(am(ic)- 1 (3) Io(1) = 1,5 * (5 – 1) = 6 Setelah intensitas maksimum suatu daerah diketahui, selanjutnya menghitung intensitas suatu daerah (Ix(ic)) didapat dengan rumus : Ix(ic)=Io(ic)*(2,7183*(-0,00786* d(ic))) (4) Ix(1) = 6 * (2,7183 (-0,00786 * 165.5723 )) = 1.63289233598643

Tabel 1. Inputan Data Kabupaten

Id_Kab Nama Bujur Lintang 1 Badung 115.17 8.53

Tabel 2. Data Gempa

Id Tgl Lntng Bujur Depth Mag 1 14/10/04 9.68 114.22 74 5

Tabel 3. Data Hasil Percepatan Tanah Maksimum Kabupaten Badung

Mag Io Distance Ix Perc.Tnh 5 6 165.57 1.632 1.107382

Dengan diketahuinya Ix maka percepatan maksimum dapat di hitung dengan rumus: amax = 10 ((Ix(ic) / 3) – 0,5)

= 10 ((16.3289233598643 / 3) – 0,5)

= 1.10738196266632 Maka untuk percepatan tanah maksimal untuk kabupaten badung dengan gempa yang terjadi pada tanggal 14 Oktober 2004 didapat 1.10738196266632. Untuk data lengkapnya dapat dilihat pada tabel (3): Sedangkan untuk perhitungan luas daerah gempa menggunakan rumus intensitas suatu daerah dengan menetapkan Ix = 1/100 dengan alasan nilai intensitas gempa tersebut, diasumsikan kondisi daerah dimana efek gempa pada jarak tertentu sudah mustahil untuk dirasakan oleh indra manusia dan sulit dideteksi peralatan seismograph. Untuk variabel magnitude, dimasukkan mulai dari 1 sampai dengan 10 skala Richter. Diasumsikan magnitude 10 adalah besaran kegempaan yang secara teoritis mungkin terjadi tapi realnya merupakan magnitude yang sangat besar yang paling kecil kemungkinan terjadinya. Dengan Ix = 1/100 maka didapat rumus :

( )( )( )7183.2log*00786.0

1*5.1log2 −+=

amd (5)

Dimisalkan terjadi gempa dengan kekuatan 5 skala Richter. Maka radius dari gempa tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :




( )( )( )7183.2log*00786.0

1*5.1log2 −+=

amd

( )( )( )7183.2log*00786.0

15*5.1log2 −+=d

= 813.85 km

Jadi jarak dimana efek gempa berkekuatan 5 skala Richter tidak dapat dirasakan lagi oleh alat maupun manusia pada jarak 813.85 km. Keterangan : amax = percepatan tanah maximum suatu

daerah Ix = intenstas suatu daerah Io = intensitas maximum dari beberapa

daerah d = jarak episenter ic = Banyaknya input berupa banyaknya

gempa yang terasa yang terjadi di Propinsi Bali

am = kekuatan gempa (magnitude) alo = letak bujur pada gempa yang terjadi bujur = letak bujur suatu daerah ala = letak lintang pada gempa yang terjadi lintang = letak lintang suatu daerah 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari perhitungan percepatan tanah dengan menggunakan metode Gutenberg – Richter di dapatkan hasil percepatan tanah setiap kabupaten dan kecamatan. Seperti yang terlihat pada tabel di bawah ini merupakan hasil percepatan tanah maksimal kabupaten : Tabel 4. Percepatan Tanah Maksimum Kabupaten

Nama Kabupaten Percepatan Tanah Maks Badung 26.0948685301612 Bangli 17.7932651143302 Buleleng 49.3713410739289 Gianyar 17.9109654823834 Jembrana 28.424514006067 Karangasem 30.8530119389726 Klungkung 16.3133676549301 Denpasar 33.3614053597611 Tabanan 26.0404092203551

Gambar 1. Peta percepatan tanah maksimal Kabupaten

Bila dilihat dari tabel di atas, kabupaten Buleleng merupakan kabupaten yang memiliki percepatan tanah yang paling besar dengan 49.3713410739289 gal (cm/s2). Kemudian Kabupaten Denpasar dengan percepatan tanah 33.3614053597611 gal (cm/s2). Dan seterusnya dapat dilihat dalam tabel. Untuk peta hasil dari percepatan tanah maksimal kabupaten dapat dilihat pada gambar 1. Tabel di bawah ini merupakan hasil dari percepatan tanah maksimal dari kecamatan: Tabel 5. Percepatan Tanah Maksimum Kecamatan

Nama Kecamatan Percepatan Tanah Maks Petang 23.8539601993147 Seririt 97.5051592923225 Busungbiu 81.659552378969 Banjar 88.3005444505233 Sukasada 49.027769249237 Buleleng 52.6742846563592 Sawan 35.3768723028094 Kubutambahan 29.1743191510747 Tejakula 23.4017088678483 Sukawati 23.9890283338757 Blahbatuh 20.1979446653152 Mengwi 26.1220442610309 Gianyar 18.1009696437764 Tampaksiring 17.6612531739054 Ubud 19.9262976062583 Tegallalang 18.9487267427666 Payangan 21.1893530061006 Melaya 20.3574349563758 Negara 27.0775066551629 Mendoyo 37.0854038655287




Nama Kecamatan Percepatan Tanah Maks Pekutatan 41.6575535884574 Rendang 19.9359673064831 Abiansemal 20.329349109588 Sidemen 16.7172465825775 Manggis 20.9152360337635 Karangasem 29.8844016626523 Abang 32.5004396552245 Bebandem 24.5133838854224 Selat 19.336847214442 Kubu 25.5603446767815 Nusa penida 36.5174532180638 Banjarangkan 15.67545325482 Klungkung 15.6297629133488 Kuta 40.8820158675926 Dawan 18.3526864805439 Densel 32.2153241843247 Dentim 29.5415712417932 Denbar 35.2671103241858 Selemadeg 30.006875851044 Kerambitan 26.6518504875626 Tabanan 28.4920684456078 Kediri 30.995289682693 Marga 24.6631275893518 Baturiti 30.0784496153333 Susut 20.8240721217417 Penebel 30.7063472665404 Pupuan 60.77585466695 Bangli 18.4039814769841 Tembuku 18.8608505992141 Kintamani 35.1357990152411 Gerokgak 62.8349277107989

Bila dilihat dari tabel percepatan tanah maksimum kecamatan diatas, kecamatan Seririt merupakan kecamatan yang memiliki percepatan tanah paling besar dengan nilai percepatan tanahnya 97.5051592923225 gal (cm2). Kemudian kecamatan Banjar dengan nilai percepatan tanah 88.3005444505233 gal (cm2). Dapat dilihat bahwa kedua kecamatan tersebut merupakan kecamatan dari kabupaten Buleleng yang merupakan kabupaten yang memiliki percepatan tanah terbesar dari 9 kabupaten yang ada di propinsi Bali. Untuk peta hasil percepatan tanah maksimal kecamatan dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Peta percepatan tanah maksimal Kecamatan

Sedangkan untuk perhitungan radius gempa seperti terlihat pada gambar 3. Pada gambar 3, dipilih pusat gempa dengan bujur 115.05 BT dan lintang -8.36 LS, kedalaman gempa 10 km dan kekuatan gempa sebesar 5 skala Richter. Dari inputan tersebut didapatkan daerah-daerah yang terkena gempa berdasarkan tingkat kerusakan yang dialami oleh suatu daerah yang diukur dengan satuan MMI (Modified Mercally Intencity). Untuk kerusakan setiap kecamatan dapat dilihat pada tabel 6.

Gambar 3. Peta Radius Gempa




Tabel 6. Nilai-nilai MMI akibat suatu gempa

atan M I Nama Kecam MKarangasem 3 Tejakula Sukawati Blahbatuh

4

Nama Kecamatan MMI Gianyar Tampak Siring Tegallalang Melaya Negara Mendoyo Rendang Sidemen Manggis Abang Bebandem Selat Kubu Nusa Penida Banjarangkan Klungkug Kuta Dawan Densel Dentim Denbar Susut Bangli Tembuku

4

Petang Seririt Busungbiu Banjar Sukasada Buleleng Sawan Kubutambahan Mengwi Ubud Payangan Pekutatan Abiansemal Selemadeg Kerambitan Tabanan Kediri Marga Baturiti Penebel Pupuan Kintamani

5

Gerokgak

Gambar 4. Kriteria-kriteria MMI

an berdasarkan MMI dapat ilihat pada gambar 4.

. KESIMPULAN

ambil beberapa kesimpulan sebagai

a.

otensi

b.

dengan tingkat kerusakan yang berbeda-beda.

AFTAR PUSTAKA

s enggunakan Arc View GIS. Yogyakarta: Andi

Dan Latihan Meteorologi Dan eofisika

Meteorologi dan Geofisika, kolom 2 Nomor 3.

Dari tabel di atas terlihat setiap kecamatan mengalami kerusakan yang berbeda-beda. Untuk kriteria-kriteria kerusakd 4 Dari hasil perancangan dan pembuatan sistem ini dapat diberikut :

Perangkat lunak ini merupakan aplikasi pemrograman yang menerapkan model perhitungan percepatan tanah suatu daerah dengan menggunakan metode Gutenberg – Richter sehingga didapatkan area pgempa dengan aspek percepatan tanah. Untuk penentuan area radius gempa menggunakan analisis spatial pada sistem informasi geografis yaitu proses buffer sehingga didapatkan daerah gempa

D Budiyanto, E, 2002. Sistem Informasi GeografiM Ismail, Ah and Sulaeman, M. G, 1989. Pendahuluan Seismologi Jilid I. Jakarta: Badan PendidikanG Subardjo, 2001. Intensitas Seismik Maksimum dan Percepatan Tanah untuk Beberapa Kota di Indonesia. Jurnal Badan



Sistem informasi geografis potensi bahaya gempa bumi

Engineering

Transcript of Sistem informasi geografis potensi bahaya gempa bumi