## ANALISA SEA LEVEL RISE PERAIRAN INDONESIA MENGGUNAKAN DATA SATELIT ALTIMETRI
JASON-2 TAHUN 2009-2012
Nur Rahman H.A, Khomsin
Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: khomsin@geodesy.its.ac.id

## Abstrak
Kenaikan muka air laut ( Sea Level Rise ) disebabkan oleh semakin meningkatnya suhu global bumi atau yang biasa  disebut  dengan  pemanasan  global.  Fenomena  ini  harus  diwaspadai,  mengingat  luas  perairan  di Indonesia mendominasi sebesar 75,32 % serta banyak terdapat pemukiman maupun pusat perekonomian yang terletak dekat dengan perairan. Dengan luas perairan yang sangat besar maka metode pengamatan konvensional  seperti  menggunakan  kapal  survei  kelautan  bukanlah  metode  yang  efektif  dan  efisien. Penggunaan teknologi satelit altimetri menjadi salah satu alternatif yang tepat untuk mengamati fenomena ini.  Salah  satu  satelit  altimetri  tersebut  adalah  Satelit Jason-2 .  Pemantauan  kenaikan  muka  air  laut dilakukan  pada  perairan  Indonesia  dalam  kurun  waktu  4  tahun  (2009-2012)  dengan  mengambil  20  titik pengamatan.  Terdapat  12  titik  yang  mengalami  kenaikan  dengan  kenaikan  terbesar  mencapai  12 mm/tahun yaitu di titik Samudera Pasifik tepatnya sebelah utara Papua Barat, sedangkan kenaikan muka air laut terkecil terjadi pada titik Selat Makassar dengan kenaikan sebesar 0,587 mm/tahun.
Kata Kunci —altimetri, Jason-2 , Sea Level Rise.

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia memiliki luas perairan lebih besar dari luas daratan yang ada. Tercatat bahwa Indonesia memiliki  luas  total  sebesar  7,7  juta  km 2 ,  yang terdiri dari 1,9 juta km 2 daratan dan 5,8 juta km 2 perairan [1].
Dengan  luas  perairan  yang  mendominasi membuat  Indonesia  memiliki  banyak  potensi terpendam  di  lautan.  Namun  di  sisi  lain,  lautan bisa  menimbulkan  ancaman  bahaya  terhadap wilayah  daratan  di  sekitarnya.  Salah  satunya adalah  fenomena  kenaikan  muka  air  laut  ( sea level  rise ).  IPCC  ( Intergovernmental  Panel  on Climate  Change )  pada  tahun  2001  menyatakan bahwa  selama  abad  ke-20,  kenaikan  muka  air laut  yang  terjadi  di  estimasi  sebesar  2,2 mm/tahun  [2].  Ditambahkan  lagi  oleh  [3], kenaikan  tinggi  muka  laut  disebabkan  oleh semakin  meningkatnya  suhu  global  bumi  atau yang  biasa  disebut  dengan  pemanasan  global. Hal  ini  tentunya  wajib  diwaspadai,  mengingat  di Indonesia  banyak  terdapat  pemukiman  maupun pusat perekonomian yang terletak dekat dengan
perairan.  Kenaikan  permukaan  laut  sendiri dikhawatirkan  bisa  menyebabkan  berbagai  hal, antara  lain:  1)  terjadinya  peningkatan  frekuensi dan  intensitas  banjir,  2)  erosi  garis  pantai,  3) meningkatkan  bahaya  badai  laut  di  daerah pesisir,  4)  berubahnya  ekosistem  pesisir,  5) aquifer salinization [4] .
Untuk  itu  dibutuhkan  studi  lebih  lanjut  tentang fenomena  kenaikan  muka  laut  ini.  Dengan  luas perairan  yang  sangat  besar  maka  metode pengamatan  konvensional  seperti  menggunakan kapal  survei  kelautan  bukanlah  metode  yang efektif  dan  efisien.  Penggunaan  teknologi  satelit altimetri menjadi salah satu alternatif yang tepat untuk mengamati fenomena ini. Dengan cakupan pengamatan  yang  luas  serta  tidak  terbatas  oleh kendala  cuaca  maupun  kendala  lainnya  yang jamak terdapat pada metode konvensional. Salah satu  satelit  altimetri  tersebut  adalah  Satelit Jason-2 . Diluncurkan pada tahun 2008, satelit ini mempunyai  misi  utama  mengamati  sirkulasi lautan  global.  Prinsip  dasar  dari  sistem  satelit altimetri yaitu mengukur jarak vertikal dari satelit ke  permukaan  laut.  Karena  tinggi  satelit  di  atas
permukaan  ellipsoid  referensi  diketahui  maka tinggi  muka  laut  ( Sea  Surface  Height atau  SSH) saat pengukuran dapat ditentukan sebagai selisih antara  tinggi  satelit  dengan  jarak  vertikal  [5]. Adapun  untuk  ketelitian  SSH  yang  didapatkan dari  pengukuran  satelit  altimetri  ini  memiliki akurasi RMS rata-rata sebesar 3,4 cm [6].
Pada  tugas  akhir  ini,  data  yang  digunakan  untuk mengamati  kenaikan  muka  laut  di  beberapa wilayah  di  perairan  Indonesia  adalah  data  dari satelit  altimetri Jason-2 periode  tahun  2009- 2012,  sehingga  dari  tugas  akhir  ini  nantinya diharapkan  bisa  diketahui  perubahan  serta kecenderungan  kenaikan  muka  laut  selama periode tersebut.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Lokasi yang digunakan adalah perairan Indonesia. Terdapat  20  titik  pengamatan  yang  disebar dengan  mengikuti  lintasan  orbit Jason-2 yang melewati  wilayah  Indonesia.  Persebaran  titik disebar secara merata untuk mencakup keseluruhan wilayah perairan.
Tabel 1. Lokasi Penelitian POINT Lintang Bujur 1 2 o 0'0'' 95 o 0'0'' 2 -7 o 20'0'' 104 o 0'0'' 3 -10 o 0'0'' 110 o 20'0'' 4 -9 o 40'0'' 122 o 0'0'' 5 -7 o 20'0'' 137 o 0'0'' 6 0 136 o 40'0'' 7 -4 o 20'0'' 124 o 0'0'' 8 -0 o 40'0'' 125 o 20'0'' 9 -0 o 40'0'' 118 o 40'0'' 10 -6 o 0'0'' 117 o 40'0'' 11 -4 o 40'0'' 106 o 40'0'' 12 4 o 40'0'' 98 o 40'0''
13 -1 o 20'0'' 105 o 0'0''
14 2 o 0'0'' 123 o 20'0'' 15 -6 o 0'0'' 129 o 0'0'' 16 -2 o 0'0'' 99 o 20'0'' 17 2 o 0'0'' 131 o 40'0'' 18 -9 o 40'0'' 116 o 0'0'' 19 -6 o 0'0'' 112 o 0'0'' 20 -2 o 20'0'' 127 o 40'0'' Data yang Digunakan
Penelitian ini menggunakan data GDR ( Geophysical  Data  Record )  dari  satelit Jason-2 tahun  2009-2012.  Data  ini  bisa  diunduh  secara bebas melalui server NOAA. Setelah itu dilakukan
pemilihan  data  untuk  mendapatkan  data cycle dan pass yang  bagus  dan  tidak  banyak kekosongan  data.  Data cycle yang  digunakan yaitu  mulai  dari cycle 19-164  serta  data pass nomor 1, 12, 14, 25, 27, 36, 38, 49, 51, 62, 64, 75, 77,  88,  90,  101,  103,  112,  114,  125,  138,  140, 151, 153, 164, 166, 177, 179, 190, 203, 205, 214, 216,  227,  229,  240,  242,  dan  253.  Data  ini nantinya  digunakan  untuk  menghitung  SLA  ( Sea Level  Anomaly )  yang  akan  digunakan  untuk analisa sea level rise .
Kontrol Kualitas Data Tahapan  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  data dengan  kualitas  terbaik.  Tahapan  ini  dilakukan dengan  menggunakan  perangkat  lunak  BRAT ( Basic  Radar  Altimetry  Toolbox ).  Kontrol  kualitas data  dalam  penelitian  ini  menggunakan  acuan data  yang  tercantum  dalam  [6].  Pada  perangkat lunak BRAT data yang tidak sesuai dengan acuan yang  benar  akan  dihilangkan  secara  otomatis. Sehingga  hanya  data  yang  benar-benar  sesuai acuan saja yang bisa diolah dengan menggunakan perangkat lunak ini.
Penghitungan SLA Penghitungan  dilakukan  dengan  menggunakan perangkat  lunak  BRAT  pada  ruang operations . SLA  didefinisikan  sebagai  tinggi  permukaan  laut di  atas  permukaan  geofisik  kemudian  dikurangi efek  pasang  surut  dan  pengaruh  tekanan atmosfer  [5].  Permukaan  geofisik  dalam  hal  ini dapat  berupa  geoid  maupun Mean  Sea  Surface (MSS).  SLA  dihitung  dengan  menggunakan formula acuan yang terdapat pada [6], yaitu :
Sea  Level  Anomaly = Sea  Surface  Height - Mean
Sea Surface - koreksi
(1)
Nilai Sea  Surface  Height (SSH)  pada  formula tersebut masih mengandung efek variasi periode pendek, salah satunya pasang surut. Selanjutnya, efek  tersebut  harus  di  eliminasi  sehingga fenomena  kenaikan  muka  laut  dapat  terlihat melalui  analisis  secara  temporal.  Untuk  itu digunakanlah  data  SLA  untuk  mengamati fenomena sea  level  rise .  Mengingat  pada  data SLA efek-efek tersebut telah di eliminasi.
Penghitungan  SLA  kemudian  dilakukan  untuk mendapatkan  nilai  rata-rata  SLA  per  bulan  pada masing-masing  titik  pengamatan.  Dalam  satu bulan terdapat ± 3 cycle , penghitungan perbulan dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai  pasti  yang nantinya  akan  digunakan  untuk  menganalisis kenaikan muka air laut ( sea level rise ) per tahun, selama 4 tahun pengamatan pada masing-masing titik pengamatan.
Gambar 1. Geometri Pengukuran Satelit Altimetri [7].

## Visualisasi gambar dan grafik SLA
Pada  tahapan  ini  gambar  dan  grafik  SLA  akan ditampilkan untuk masing-masing titik pengamatan  maupun  secara  keseluruhan.  Dari data  SLA  ini  selanjutnya  digunakan  sebagai analisa  untuk  mengetahui  seberapa  besar kenaikan muka laut yang terjadi.

## Analisa Sea Level Rise
Analisa  dilakukan  pada  masing-masing  titik pengamatan  untuk  mengetahui  berapa  besar kenaikan muka  air  laut  yang  terjadi. Dari  analisa ini  akan  didapatkan  pada  titik  mana  yang diketahui  memiliki  kenaikan  muka  air  laut  yang paling  besar.  Dari  analisa  ini  juga  bisa  diketahui kecenderungan/trend  kenaikan  muka  air  laut yang terjadi setiap tahun.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengolahan SLA Setelah  SLA  diolah  dengan  menggunakan perangkat  lunak  BRAT,  kemudian  dilakukan
pengeplotan pada ruang views untuk mengetahui SLA dalam bentuk gambar.
Gambar 2. SLA Bulan Juli 2011 hasil pengolahan menggunakan BRAT.
Gambar 3. SLA Bulan Juli 2012 hasil pengolahan menggunakan BRAT.
Setelah  proses  penghitungan  SLA  selesai. Kemudian dilakukan proses export data SLA pada perangkat lunak BRAT. Proses ini dilakukan untuk mengubah  jenis  data  SLA  menjadi  format text (.txt).  hal  ini  untuk  memudahkan  dalam melakukan  analisis  tren  untuk  mengetahui fenomena sea level rise pada setiap titik selama 4 tahun pengamatan.
Hasil  penghitungan  SLA  format text kemudian diolah  dengan  menggunakan  perangkat  lunak Microsoft  Excell  untuk  memunculkan  grafik perubahan  SLA  pada  masing-masing  titik  selama 4 tahun.
Gambar 4. Grafik SLA Titik 1, dimulai dari Bulan 1, yaitu Januari 2009 dan diakhiri bulan 48, yaitu Desember 2012.
Gambar 5. Grafik SLA titik 11.
Setelah itu dilakukan penghitungan SLA rata-rata pada  setiap  bulan  untuk  mengetahui  nilai tertinggi  dan  terendah  yang  terjadi  selama  4 tahun pengamatan.
Tabel 2. SLA tertinggi dan terendah setiap tahun.
Tahun SLA (meter) Tertinggi Bulan Terendah Bulan 2009 0,12808 Mei -0,01873 Agustus 2010 0,21041 Desember 0,03122 Februari 2011 0,22942 Januari -0,03049 September 2012 0,18179 Januari 0,00655 Agustus
Analisis Tren Linier Analisis  tren  linier  dilakukan  untuk  mengamati kecenderungan  data  secara  menyeluruh  pada kurun  waktu  tertentu  [7].  Dalam  hal  ini,  analisis dilakukan  untuk  mengetahui  adanya  fenomena sea  level  rise terhadap  data  SLA  satelit  Jason-2 untuk  periode  tahun  2009-2012.  Metode  yang digunakan adalah regresi linier dengan menggunakan perangkat lunak Microsoft Excell.
Gambar 6. Tren SLA Titik 1.

## Gambar 7. Tren SLA Titik 11.
Dari  grafik  tersebut  kemudian  dicari  tren kenaikan  muka  air  laut  setiap  tahunnya  dengan menggunakan  persamaan  garis  linier  yang diberikan sebagai berikut :
y = ax + b (2) dimana : y  = variabel  dependen  atau  tak  bebas  yang dicari, dalam hal ini yaitu tren kenaikan muka air laut.
x  = variabel  independen  atau  bebas  yang menyatakan  waktu,  dalam  hal  ini  yaitu  jumlah bulan.
a   =  koefisien  regresi  yang  menyatakan  ukuran kemiringan garis ( slope ). b   = titik perpotongan garis dengan sumbu Y.
Selanjutnya  dicari  nilai  maksimal  dan  minimal dari  masing-masing  persamaan  garis  linier, dengan  memasukkan  jumlah  bulan  1  untuk  nilai minimal  dan  jumlah  bulan  48  untuk  nilai maksimal  ke  dalam  variabel  x,  seperti dicontohkan  dibawah  ini  untuk  mencari  tren pada titik pengamatan 1 :
y = a(1) + b : y = 0,0006(1) + 0,0434 = 0,044 y = a(48) + b :  y  =  0,0006(48)  +  0,0434  =
Kemudian  untuk  mencari  tren  kenaikan  per tahun  pada  setiap  titik  digunakan  formula sebagai berikut :
𝑡𝑟𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 = y maksimal − y minimal
4 (3)
Dimana  angka  4  menyatakan  lama  tahun pengamatan pada setiap titik. Seperti dicontohkan  pada  titik  pengamatan  1  didapat hasil sebagai berikut :

## 𝑡𝑟𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 = 0,0722 − 0,044 4 =  7,05 𝑚𝑚/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛
Selanjutnya  dicari  nilai  tren  untuk    titik pengamatan  lainnya  dengan  menggunakan  cara yang sama.
Tabel 3. Tren kenaikan muka air laut setiap tahun.
POINT TREN (mm/tahun) LOKASI 1 7.05 Selatan P. Simeuleu 2 4.7 Selatan Selat Sunda 3 -1.0575 Perairan Selatan Gunungkidul 4 -5.875 Laut Sawu 5 -5.875 Laut Arafuru 6 10.575 Utara Papua, S. Pasifik 7 -9.4 Timur P. Buton, Laut Banda 8 -3.525 Laut Maluku 9 0.5875 Selat Makassar 10 -7.05 Utara P. Sumbawa 11 7.05 Selatan P. Belitung 12 10.575 Selat Malaka 13 11.75 Barat Laut Bangka Belitung 14 4.7 Utara Gorontalo, Laut Sulawesi 15 -0.235 Selatan Maluku, Laut Banda 16 1.175 Kep. Mentawai 17 12 Utara Papua Barat, S. Pasifik 18 4.7 Selatan Pulau Lombok 19 -2.35 Barat Pulau Bawean 20 2.35 Laut Seram
* tanda  negatif  (-)    menunjukkan  bahwa  sesuai analisa  titik  tersebut  mengalami  penurunan setiap tahunnya.
Dari  analisis  tren  diketahui  bahwa  dari  20  titik pengamatan  terdapat  12  titik  yang  mengalami kenaikan,  sedangkan  sisanya  8  titik  mengalami penurunan.
Dari  8  titik  yang  mengalami  penurunan,  7  titik diantaranya  merupakan  laut  atau  perairan  yang terletak  diantara  pulau-pulau,  bukan  merupakan samudera  atau  perairan  terbuka.  Titik-titik tersebut  antara  lain  terletak  di  Laut  Banda,  Laut Sawu, dan Laut Maluku.
Hal  ini  bisa  disebabkan  oleh  masih  adanya  efek noise serta model pasang surut global yang tidak sesuai dengan laut di daerah tersebut, yaitu laut atau perairan tertutup yang dikelilingi oleh pulau atau  daratan.  Mengingat  satelit  altimetri menggunakan model pasang surut global sebagai acuan untuk pengolahan data [6]. Dimana model pasang surut global ini lebih banyak diaplikasikan untuk  laut  atau  perairan  terbuka  seperti samudera.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Adapun beberapa hal yang bisa disimpulkan dari penelitian ini adalah :
Nilai  SLA  tertinggi  terjadi  pada  bulan  Januari 2011,  yaitu  sebesar  0,229  m.  Sedangkan  untuk nilai SLA terendah terjadi pada bulan September 2011, yaitu sebesar -0,0305 m.
Kenaikan muka air laut terbesar berada di daerah sebelah utara Papua Barat, tepatnya di Samudera Pasifik dengan koordinat lintang 2 o 0'0'' dan bujur 131 o 40'0”,  dengan  kenaikan  mencapai  12 mm/tahun.  Untuk  daerah  yang  mengalami kenaikan  terkecil  berada  di  perairan  Selat Makassar,  tepatnya  koordinat  lintang  -0 o 40'0'' dan  bujur  118 o 40'0'',  dengan  kenaikan  sebesar 0,587 mm/tahun.
Titik  yang  mengalami  penurunan  muka  air  laut terbesar  berada  di  perairan  sebelah  utara  Pulau Sumbawa  dengan  penurunan  sebesar  7,05 mm/tahun pada periode tahun 2009-2012.
Berdasarkan  penelitian  ini,  data  satelit  altimetri Jason-2  secara  umum  dapat  digunakan  untuk
memantau  fenomena  kenaikan  muka  air  laut. Oleh  karena  itu  diperlukan  penelitian  yang  lebih intensif,  dalam  hal  ini  penelitian  dengan  jangka waktu  pengamatan  yang  lebih  lama  serta menggunakan beberapa data pembanding, salah satunya  berupa  data  dari  stasiun  pengamatan pasang surut yang berada di Indonesia.

## DAFTAR PUSTAKA
Pusat  Data  Statistik  dan  Informasi  Kementerian Kelautan  dan  Perikanan  RI,  2010. Data Pokok    Kelautan  dan  Perikanan  Tahun 2009 . Jakarta.
Ilk,  K.H.,  Flury,  J.,  Rummel,  R.  2005. Mass  Transport and  Distribution  in  the  Earth  System. Technise Universitat Munchen. Gregory, J. 2008. “ Sea Level Rise” . Planet Earth.
Meliana,  T.  2005.  “ Studi  Daerah  Rawan  Genangan Akibat  Kenaikan  Paras  Muka  Laut  dan
Penurunan Muka Tanah di Jakarta Utara” . Bandung: Tugas Akhir Sarjana, Departemen  Geofisika  dan  Meteorologi,
Institut Teknologi Bandung.
AVISO  dan  PODAAC.  2012. User  Handbook  IGDR  and GDR  Products:  edition  4.2. NASA  dan CNES. AVISO. 2011 OSTM/ Jason-2 Products Handbook. CNES, EUMETSAT, JPL, NOAA/NESDIS Nurmaulia,  S.L,  Prijatna.K,  dan  Darmawan.D.  2005.
“Studi  Awal  Perubahan  Kedudukan  Muka Laut  (Sea  Level  Change)  di  Perairan
Indonesia berdasarkan Data Satelit Altimetri TOPEX/Poseidon”. Bandung: Jurusan  Teknik  Geodesi  Fakultas  Teknik Sipil dan Perencanaan-ITB.