Abstrak— Sebagai  kota  Metropolitan  ke  dua  terbesar  Indonesia, Surabaya  mengalami  perkembangan  yang  pesat  di  banyak sektor.  Hal  ini  yang  membuat  semakin  bertambahnya  jumlah penduduk  Surabaya  di  setiap  tahunnya.  Karena  letaknya  yang terdapat  dikawasan  padat  penduduk  salah  satu  faktor  yang harus  diawasi  adalah  penurunan  tanah  /land  subsidence. Penurunan tanah terjadi secara perlahan sehingga analisis perlu dilakukan  secara  berkala  (fungsi  waktu).  Pemantauan  land subsidence  dapat  dilakukan  dengan  beberapa  metode,  salah satunya  menggunakan  Global  Navigation  Satellite  System (GNSS) khususnya Global Positioning System (GPS, satelit milik Amerika Serikat). Selain penggunaan GPS Geodetik dan Stasiun International GNSS Service (IGS) sebagai titik ikat, penelitian ini digunakan  perangkat  lunak  GAMIT/GLOBK.  Berdasarkan Analisis  dari  hasil  pengolahan  data  GPS  yang  diamati  dari  Juli 2011,  Oktober  2016,  Desember  2016,  dan  Februari  2017, didapatkan nilai penurunan terendah adalah -0,001 m pada titik Sbrt  dan  penaikan  tertinggi  adalah  0,074  m  pada  titik  Pusat. Namun, apabila dilihat secara keseluruhan, titik pada penelitian 2017 ini cenderung untuk mengalami penurunan tanah. Hasil uji t-test menunjukkan bahwa terdapat empat titik yang mengalami penurunan  tanah  secara  signifikan  dan  terdapat  tiga  titik  yang mengalami penurunan tanah bersifat tidak signifikan .
Kata Kunci —GPS, Kota Surabaya, Penurunan Tanah.

## I. PENDAHULUAN
URABAYA  merupakan  ibukota  Propinsi  Jawa  Timur yang  mengalami  perkembangan  pembangunan  dengan pesat.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari  sektor  perdagangan, perindustrian,  perekonomian,  pemukiman,  dan  pariwisata  di Surabaya yang membuat masyarakat luar Surabaya berbondong-bondong  pindah  dan  juga  bekerja  di  Surabaya. Karena  pertumbuhan  kota  Surabaya  yang  begitu  pesat, penurunan tanah menjadi salah satu faktor yang harus diawasi dimana  adanya  perubahan  bertahap  atau  tiba-tiba  amblesnya permukaan  bumi  diakibatkan  pergerakan  material  bumi  [1]. Pemantauan land subsidence dapat dilakukan dengan beberapa metode,  salah  satunya  menggunakan  GNSS  khususnya  GPS. Untuk  mengetahui  posisi  di  permukaan  bumi,  perlu menggunakan receiver GPS. Receiver GPS  menawarkan penandaan  lokasi  dengan  ketelitian  yang  cukup  baik  (m-cm). Namun, land  subsidence berubah  dengan  perlahan  sehingga
tidak  memungkinkan  untuk  menggunakan receiver GPS handheld ,  dikarenakan  ketelitian  alat  yang  berkisar  hanya sampai  satuan  meter  (m)  saja.  Penggunaan receiver GPS Geodetik  yang diikatkan ke Continuously Operating Receiver Stations (CORS)  dapat  meningkatkan  ketelitian  hingga millimeter  (mm),  sehingga  memungkinkan  untuk  mendeteksi adanya land subsidence [2].
Pemantauan  penurunan  tanah  ini  menggunakan  GNSS terutama  GPS  Geodetik  yang  diikatkan  pada  Stasiun  IGS. Selain penggunaan GPS Geodetik dan Stasiun IGS, penelitian ini menggunakan perangkat lunak GAMIT/GLOBK. GAMIT/GLOBK sendiri merupakan perangkat lunak pengolah  data  GPS  buatan  Massachusetts  Institute  of Technology (MIT) berbasis scientific. Penelitian ini dilaksanakan  di  wilayah  kota  Surabaya  dalam  kurun  waktu Juli 2011, Oktober 2016, Desember 2016 dan Februari 2017.

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  ini  dilakukan  di  wilayah  kota  Surabaya Jawa Timur. Adapun geografis lokasi penelitian ini terletak di 7º 09’ 00” LS dan 112º 36’ 00” BT hingga 7º 21’ 00” LS dan 112º 54’ 00” BT. Pengamatan dilakukan sebanyak empat kala, yakni  bulan  Juli  2011,  Oktober  2016,  Desember  2016,  dan Februari  2017.  Adapun  titik  pengamatan  penelitian  telah  ada sebelum  penelitian  ini  direncanakan,  ditunjukkan  pada Gambar 1.
E valuasi Penurunan Tanah Wilayah Kota Surabaya Berdasarkan Data Pengamatan GPS Juli 2011, Oktober 2016, Desember 2016, dan Februari 2017
Rega Hangasta Gienputra dan Akbar Kurniawan Departemen Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : akbar.geodesy@gmail.com
S
Gambar 1. Lokasi Penelitian.
B. Data dan Peralatan
1. Data
Data yang digunakan adalah data pengamatan langsung di  wilayah  kota  Surabaya  menggunakan  GPS  geodetik. Titik  GPS  yang  digunakan  sebanyak  tujuh  titik pengamatan.  Data  yang  GPS  yang  didapat  dalam  format RINEX  secara  keseluruhan  berjumlah  64  data,  dengan rincian  16  data  (data  pengamatan  langsung  dan  data Stasiun  IGS)  dalam  empat  kala  (Juli  2011,  Oktober  2016, Desember 2016, dan Februari 2017).
2. Peralatan
Peralatan  yang  digunakan  dibagi  menjadi  dua,  yakni perangkat  keras  dan  perangkat  lunak.  Perangkat  keras terdiri  dari  GPS  geodetik  TOPCON  HiperPro,  komputer, notebook ,  dan printer .  Perangkat  lunak  terdiri  dari  sistem operasi  Windows  10  dan  Ubuntu  15.04,  perangkat  lunak TOPCON  TOOL,  perangkat  lunak  pembuat  dokumen, perangkat  lunak  pengolah  data,  dan  perangkat  lunak GAMIT/GLOBK.

## C. Diagram Alir Penelitian
Berikut  adalah  penjelasan  diagram  alir  penelitian  seperti pada Gambar 2.
1. Pengambilan data menggunakan GPS geodetik
Pengambilan  data  merupakan  tahap  awal  dalam penelitian  ini.  Pengambilan  data  dilakukan  di  kota Surabaya  pada  bulan  Juli  2011,  Oktober  2016,  Desember 2016,  dan  Februari  2017.  Pengukuran  dilakukan  selama kurang  lebih  12  jam,  menggunakan  metode  jaring  dengan Stasiun IGS (Bako, Cnmr, Coco, Darw, Guam, Karr, Nnor, Pimo,  Xmis)  sebagai  titik  ikat.  Data  pengamatan  diubah untuk  menghasilkan  data  RINEX  yang  digunakan  pada pengolahan data GAMIT/GLOBK. 2. Pengolahan menggunakan GAMIT/GLOBK Tahap  pertama  pada  pengolahan  data  RINEX  adalah dengan melakukan
proses GAMIT. GAMIT menggabungkan  algoritma  kuadrat  terkecil  gaya  berat untuk mengestimasi posisi relatif dari sekumpulan stasiun, orbital  dan  parameter  rotasi  Bumi,  jeda  zenith,  dan ambiguitas fase dengan mencocokkan ke pengamatan fase diferensiasi. Dibantu dengan data Ephemeris dan Navigasi
yang juga digunakan untuk menentukan posisi satelit.
Tahap  kedua  adalah  dengan  menjalankan  proses pengolahan GLOBK yang
digunakan untuk menggabungkan  solusi  dari  pengolahan  data  primer  dari geodesi  satelit  atau  pengukuran  terestris.  Pengolahan diterima sebagai data yang terkait dengan matriks kovarian untuk  koordinat  titik,  parameter  rotasi  bumi,  parameter orbit,  dan  posisi  titik  yang  dihasilkan  dari  analisis observasi. [3] . 3. Uji statistik berupa t-test
Setelah    koordinat  estimasi  dan  laju  pergeseran  secara time-series  didapat,  perlu  dilakukannya  uji  hipotesis. Hipotesis  dapat  disebut  sebagai  hipotesis  statistik,  dimana hipotesis  statistik  adalah  suatu  anggapan  atau  pernyataan, yang  mungkin  benar  atau  tidak,  mengenai  satu  populasi atau  lebih  [4].  Uji  statistik  dengan t-test dilakukan  untuk mengetahui  tingkat  signifikansi  pada  hasil  pengamatan. Hasil  dari  uji  statistik  dinyatakan  dengan  pernyataan signifikan atau tidak signifikan.
4. Analisis penurunan tanah
Dari hasil
pengolahan perangkat lunak GAMIT/GLOBK  dan  uji  statistik,  dilakukan  analisis penurunan  tanah.  Analisis  penurunan  tanah  dilakukan dengan melihat hasil pengolahan berupa melihat koordinat vertikal  estimasi,  hasil  uji  statistik,  dan  laju  penurunan tanah.  Untuk  menyimpulkan  bagaimana  penurunan  tanah pada  titik  pengamatan  di  wilayah  kota  Surabaya,  perlu diamatinya bagaimana hasil tersebut berada.
Penggabungan Data Kerja Proses Pengolahan  GLOBK dengan sh_glred Pembuatan Direktori Kerja Ketelitian < 0.3 Uji Statistik T-student Selesai Ya Tidak Analisa Penurunan Muka Tanah T hitung > T tabel Terjadi Penurunan T hitung < T tabel Tidak Ada Penurunan Koordinat Fix Koordinat Sementara (Topcon Tool) Data .sp3, .N, dan lain-lain Editing control files pada folder tables
Pengolahan GAMIT dengan sh_gamit
H-file dan Q-file dari GAMIT
Konversi H-file menjadi file biner dan Editing file globk_comb.cmd, glorg_comb.cmd Koordinat RMS Hasil file *.org, *.log, Val.*, ps_base ( time series )
Gambar 2. Diagram Tahap Pengolahan Data.

## III. HASIL DAN ANALISIS

## A. Hasil Pengolahan Data GPS
Pengolahan  data  RINEX  GPS  dilakukan  menggunakan perangkat  lunak  GAMIT/GLOBK,  pengolahan  dilakukan untuk  mendapatkan  koordinat  estimasi  khususnya  koordinat vertikal beserta besar pergeseran vertikal dari titik pengamatan di  wilayah  kota  Surabaya  pada  kurun  waktu  Juli  2011, Oktober  2016,  Desember  2016,  dan  Februari  2017. Pengolahan dilakukan menggunakan perangkat lunak GAMIT,
didapatkanlah  solusi  berupa  h-file  sebanyak  DOY  yang diteliti.  Setelah  didapatkan  solusi  dari  proses  pengolahan GAMIT,  tahapan  pengolahan  dilanjutkan  menggunakan perangkat  lunak  GLOBK  untuk  mendapatkan  koordinat estimasi titik pengamatan per kala. Tabel 1 berikut ini adalah koordinat hasil pengolahan GLOBK per kala.
Tabel 1. Koordinat Vertikal Estimasi NO Titik Koordinat Vertikal Estimasi Kala 1 (m) Kala 2 (m) Kala 3 (m) Kala 4 (m) 1 Rungkut 33,008 32,99 32,987 2 Sbrt 43,349 43,348 43,348 43,348 3 ITS 32,096 32,046 32,044 32,042 4 Waru 34,999 34,933 34,931 34,928 5 Pusat 33,586 33,518 33,515 33,512 6 Kenjeran 32,046 32,023 32,022 32,022 7 Kalianak 31,898 31,825 31,822 31,82
B. Penaikan/Penurunan  Antar  Kala  Penelitian  Juli  2011, Oktober 2016, Desember 2016, dan Februari 2017
Setelah  didapatkan  koordinat  estimasi  fix  dari  pengolahan GLOBK,  dilakukan  pengamatan  pada  semua  kala  khususnya vertikal.  Pengamatan  antar  kala  bertujuan  untuk  melihat apakah  ada  penaikan  maupun  penurunan  antara  satu  kala dengan  kala  lainnya,  dengan  kata  lain  melihat  adanya  vektor pergeseran  vertikal.  Adapun  hasil  penaikan/penurunan  tanah antar kala tertuang pada Tabel 2 yakni:
Tabel 2. Penaikan/Penurunan Antar Kala NO Titik Penaikan/Penurunan Kala 1-2 (m) Kala 2-3 (m) Kala 3-4 (m) 1 Rungkut -0,018 -0,003 2 Sbrt -0,001 0 0 3 ITS -0,05 -0,002 -0,002 4 Waru 0,066 -0,002 -0,003 5 Pusat -0,068 -0,003 -0,003 6 Kenjeran -0,023 -0,001 0 7 Kalianak -0,073 -0,003 -0,002
Terdapat  hasil  penaikan  dan  penurunan  tanah  pada keseluruhan  antar  kala.  Pada  kala  1-2,  penurunan  terkecil adalah  -0,001  m  pada  Sbrt  dan  penurunan  terbesar  adalah  - 0,073  m  pada  Kalianak.  Pada  kala  2-3,  penurunan  terkecil adalah  -0,001  m  pada  Kenjeran  dan  terbesar  adalah  -0,018  m pada  Rungkut,  sedangkan  terdapat  satu  titik  pada  Sbrt  yang tidak mengalami penurunan. Pada kala 3-4, penurunan terkecil adalah  -0,002  m  pada  titik  ITS  dan  Kalianak  dan  terbesar adalah -0,003 m pada Rungkut, Waru dan Pusat, juga terdapat dua  titik  yang  tidak  mengalami  pergeseran  vertikal  yaitu  titik Sbrt dan kenjeran.
Selain  antar  kala,  pengamatan  vektor  pergeseran  vertikal juga  dilakukan  pada  seluruh  kala  (Juli  2011,  Oktober  2016,
Desember  2016,  dan  Februari  2017).  Adapun  hasil penaikan/penurunan  tanah  seluruh  kala  dalam  velo.org  pada Tabel 3 yakni:
Tabel 3. Penaikan/Penurunan Keseluruhan Kala NO Titik Penurunan Keseluruhan (m) 1 Sbrt -0,001 2 ITS -0,054 3 Waru -0,071 4 Pusat -0,074 5 Kenjeran -0,024 6 Kalianak -0,078 7 Rungkut -0,021
Dari  data  diatas,  terdapat  hasil  penurunan  tanah  pada seluruh  kala  (Juli  2011,  Oktober  2016,  Desember  2016,  dan Februari  2017).  Penurunan  tanah  terkecil  adalah  -0,001  m pada  Sbrt  dan  terbesar  adalah  -0,078  m  pada  Kalianak.  Hasil tersebut  mengindikasikan  adanya  kecenderungan  terhadap penurunan tanah pada penelitian ini.

## C. Uji Statistik
Setelah  mengetahui  variabel  pergeseran  vertikal  titik pengamatan  di  wilayah  kota  Surabaya,  maka  perlu  pengujian statistik  untuk  melihat  hasil  pergeseran  vertikal,  apakah  titik tersebut  benar-benar  mengalami  pergeseran  atau  hanya bergeser  secara  numeris.  Uji  statistik  yang  digunakan  adalah uji -t  student .  Uji  statistik  dilakukan  dengan  menguji  variabel pergeseran  titik  (P xy )  dari  kala  pengamatan  x  ke  kala pengamatan  y  yang  nilainya  dapat  dihitung  menggunakan rumus:
𝑃 𝑥𝑦 =   √(𝑑𝑢 𝑥𝑦 2
(1)
Untuk  standar  deviasi  dari  setiap  titik  pengamatan  dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
𝑆𝑡𝑑 𝑃 𝑥𝑦 =   √(𝑠𝑑 𝑑𝑢 𝑥𝑦 2 (2)
Hipotesis  nol  yang  dilakukan  pada  uji  statistik  ini  adalah titik  pengamatan  tidak  bergeser  dalam  selang  waktu  x  dan  y, sehingga:
Hipotesis nol
H 0 : P xy = 0
Hipotesis alternatif H 1 : P xy ≠ 0
Kemudian  dilakukan  pengujian  pergeseran  vertikal  titik pengamatan seperti berikut:
𝑇 =   𝑃 𝑥𝑦 /𝑆𝑡𝑑 𝑃 𝑥𝑦 (3) Pergeseran dinyatakan signifikan jika [5]
𝑇 > 𝑡 𝑑𝑓 , ∝/2 df  (degree  of  freedom) adalah  3,  karena df merupakan jumlah  n  dikurangi  dengan  satu.  Dengan  selang  kepercayaan 90%  dan  melihat  pada  tabel t-distribution ,  nilai  dari  uji hipotesis  signifikan  adalah  sebesar  2,35  [6].  Tabel  4  berikut merupakan hasil uji statistik pada titik-titik pengamatan.
Tabel 4.
Uji Statistik
Titik P xy std P xy T T>t df Kenjeran 0,024 0,010256 2,34007 Tidak
Kalianak 0,078 0,032812 2,37711 Iya Pusat 0,074 0,030817 2,40127 Iya Sbrt 0,001 0,000433 2,3094 Tidak Waru 0,071 0,029642 2,39519 Iya ITS 0,054 0,022561 2,3935 Iya Rungkut 0.021 0,008273 2,26448 Tidak

## D. Analisis Penurunan Tanah
Uji statistik yang telah dilakukan, menghasilkan empat titik yang  bergeser  secara  signifikan  dan  tiga  titik  yang  tidak bergeser secara signifikan/bergeser numeris. Terdapat tiga titik yang  tidak  bergeser  secara  signifikan,  dikarenakan  nilai  uji tidak memenuhi nilai pada tabel t-distribution . Tabel 5 berikut adalah titik yang tidak bergeser secara signifikan.
Tabel 5. Hasil Uji Statistik Tidak Signifikan Titik Pu std Pu T T>tdf Kenjeran 0,024 0,010256 2,34007 Tidak Sbrt 0,001 0,000433 2,3094 Tidak Rungkut 0.021 0,008273 2,26448 Tidak

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Adapun  hal-hal  yang  dapat  disimpulkan  dari  penelitian  ini adalah:
1. Hasil  pengamatan  di  lapangan  pada  bulan  Juli  2011, Oktober  dan  Desember  2016  juga  Februari  2017  terlihat adanya  penurunan.  Secara  keseluruhan  kota  Surabaya mengalami  penurunan  dilihat  pada  titik  Sbrt  yang mengalami  perubahan  vertikal  -0,001  m,  ITS  sebesar  - 0.054  m,  Waru  sebesar  -0.071,  Pusat  sebesar  -0.074  m, Kenjeran sebesar -0.024 m dan kalianak sebesar -0.078 m. Selain  itu  titik  Rungkut  berdasarkan  pengamatan  Oktober 2016,  Desember  2016  dan  Februari  2016  mengalami penurunan sebesar -0.021.
2. Terdapat  empat  titik  dimana  pergeseran  vertikalnya bersifat  signifikan  dan  tiga  titik  dimana  pergeseran vertikalnya bersifat tidak signifikan.
Adapun saran yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Perlu adanya penambahan kala secara konsisten mengingat berbanding  terbaliknya  hasil  percepatan  pertahun  dan trendline yang  terjadi  pada  titik  Sbrt  dikarenakan kurangnya data. Semakin banyak data semakin baik 2. Perlu  adanya  pengikatan  ke  titik  ikat  yang  lebih  dekat seperti CORS BIG (ajukan data  minimal 3 bulan  sebelum penelitan)
3. Selain  pengamatan  GPS  perlu  adanya  metode  yang  dapat di  integrasikan  dengan  penelitian  ini  untuk  mendapatkan ketelitian  yang  lebih  akurat.  Beberapa  metode  penunjang tersebut  adalah  pengukuran  dengan waterpass dan radargrametri.
4. Pengamatan  sebaiknya  dilakukan  lebih  dari  12  jam  guna menghasilkan data residual yang tidak sebanyak dibawahnya
DAFTAR PUSTAKA
[1]
A. Fulton, Land subsidence: What Is It and Why Is It an Important Aspect  of  Groundwater  Management .  California  Department  of Water Resources, 2008.
[2] A. Kurniawan, “Evaluasi Penurunan Muka Tanah Di Wiliayah Kota
Surabaya dari Data Pengamatan Global Positioning System dengan GAMIT/GLOBK.,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2011.
[3] S. C. King, R. W., Herring, T. A., McClusky, “GAMIT Reference Manual, Release,” Massachusetts Institute of Technology, 2010.
[4] R.  E.  Myers,  R.  H.  &  Walpole, Ilmu  Peluang  dan  Statistika  untuk
Insinyur dan Ilmuwan . Bandung: Institut Teknologi Bandung, 1995.
[5] P.  R.  dan  D.  G.  Wolf, Adjustment  Computations  Spatial  Data Analysis . New Jersey: John Wiley, 2006.
[6] G.  Mikhail,  E.  M.  &  Gracie, Analysis  &  Adjustment  of  Survey Measurement .  New  York:  Van  Nonstrand  Reinhold  Company, 1981.