## Perbandingan Komponen Pasang Surut dengan Analisis Harmonik antara Satelit Altimetri Jason-2 dan Jason-3 dengan Stasiun Pasang Surut pada Perairan Jawa
Comparison of Tide Constituents by Harmonic Analysis between Satellite Altimetry Jason-2 and Jason-3 with Tide Gauge in Java Waters

## Muhammad Nahdi Febriansyah, Eko Yuli Handoko*
Departemen Teknik Geomatika, FTSLK-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111, Indonesia *Korespondensi penulis: ekoyh@geodesy.its.ac.id
Diterima: 14082020; Diperbaiki: 04052022; Disetujui: 30082022; Dipublikasi: 01102022
Abstrak: Teknologi satelit altimetri memiliki peran penting dalam studi oceanografi pada pengamatan pasang surut. Dalam penelitian ini digunakan satelit altimetri Jason-2 dan Jason-3 untuk menghitung SSH yang di interpolasikan diatas titik normal untuk menentukan 9 konstanta pasang surut di daerah perairan Jawa. Dalam penentuan konstanta pasang  surut  digunakan  analisis  harmonik  metode  Least  Square  dengan  menerapkan  frekuensi  aliasing  karena perbedaan interval waktu pengamatan. Hasil komponen pasang surut yang didapat dibuat Co-Tidal untuk mengetahui persebaran amplitudo dan fase komponen pasang surut. Kemudian dilakukan perbandingan dengan hasil komponen dari  data  pengamatan  stasiun  pasang  surut, didapatkan  RMSE  paling  besar  yaitu  sebesar  0.176  m  pada  komponen pasang surut P1 dan RMSE terkecil yaitu sebesar 0.018 m pada komponen pasang surut  M4.
Copyright © 2022 Geoid. All rights reserved.
Abstract: Altimetry satellite technology has an important role in oceanographic studies of tidal observations. In this study, the Jason-2 and Jason-3 altimetry satellites are used to calculate the SSH interpolated above the normal point to determine 9 tidal constants in the waters of Java. In determining tidal constants, the harmonic analysis method of Least Square is used by applying the aliasing frequency due to differences in the observation time interval. The results of the tidal components obtained were made by Co-Tidal to determine the distribution of the amplitude and phase of the tidal component. Then do a comparison with the results  of components from the tidal station observation data, obtained the greatest RMSE that is equal to 0.176 m on the tidal component P1 and the smallest RMSE that is equal to 0.018 m on the tidal component M4.
Kata kunci : Altimetri, Least Square , Komponen Pasang Surut
Cara untuk sitasi: Febriansyah, M.N, Handoko, E.Y. (2022). Perbandingan Komponen Pasang Surut dengan Analisis Harmonik antara Satelit Altimetri Jason-2 dan Jason-3 dan Stasiun Pasang Surut pada Perairan Jawa. Geoid, 18 (1), 20-33.

## Pendahuluan
Perairan  Jawa  ini  memiliki  banyak  potensi  baik  dari  segi  ekologi  maupun  oceanografi  yang  dapat menghasilkan sumber daya alam yang melimpah (Sella, 2008). Selain memiliki keunikan kondisi oseanografi, perairan di Jawa juga memiliki potensi terjadinya bencana alam seperti tsunami. Salah satu fenomena yang bisa dijadikan acuan untuk mengetahui kondisi perairan suatu daerah yaitu dengan pengamatan pasang surut. Pasang surut merupakan naik atau turunnya permukaan laut merupakan hal yang sering mengemuka dengan perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang, dan benda – benda angkasa lainnya yang diakibatkan aksi tarik menarik. Studi tentang pasang surut cukup penting, mengingat banyak hal untuk keperluan teknis maupun sains pada wilayah laut, misalnya untuk keperluan pembangunan pelabuhan di wilayah pantai dan pengeboran offshore rig atau lepas pantai (Mardhiyah, 2017).
Pada  komponen  penyusun  pasang  surut  dapat  ditentukan  dengan  analisis  harmonik  dengan  metode Least
Square , dengan dasar bahwa pasang surut yang terjadi adalah superposisi atau penjumlahan berbagai ampitudo dan beda fase dari masing-masing komponen pembangkit pasang surut. Untuk bisa menganalisa pasang surut tersebut dibutuhkan data yang lengkap dan akurat. Bahkan diperlukan pengamatan yang cukup lama untuk bisa menentukan dengan baik karakteristik pasang surut suatu perairan.
Pengamatan perubahan kedudukan air laut pertama telah dilakukan dengan memantau melalui stasiun pasang- surut pada abad ke-18. Pengamatan stasiun pasang surut tersebut dilakukan disepanjang garis pantai (Church, et al., 2011). Pada pengamatan stasiun pasang surut memiliki beberapa keterbatasan seperti distribusi, dampak lokal  dan  khususnya  dipengaruhi  oleh  pergerakan  tanah  vertikal  seperti  penurunan  muka  tanah.  Meskipun demikian sampai saat ini karakteristik dari kedudukan pasang surut di wilayah perairan belum dipahami secara baik dan komprehensif. Ketersediaan akan data di wilayah perairan Indonesia terbatas. Keterbatasan akan data ini disebabkan karena sulitnya melakukan pengambilan data terutama di daerah lepas pantai. Maka dari itu perilaku  kedudukan  pasang  surut,  baik  variasi  temporal  maupun  spasialnya  di  wilayah  perairan  Jawa merupakan salah satu data penting yang diperlukan untuk mendukung keselamatan pelayaran.
Perkembangan teknologi saat ini, pasang surut dapat ditentukan menggunakan satelit Altimetri (Safi'I, 2018). Satelit  Altimetri menangkap  fenomena permukaan laut  dari  hasil  pengukuran jarak  dari  permukaan  laut  ke satelit. Satelit altimetri didesain khusus untuk mempelajari dinamika lautan. Teknologi satelit altimetri dapat digunakan  pada  pengamatan  pasang  surut  air  laut  pada  wilayah  yang  lebih  luas.  Penelitian  ini  akan menggunakan  satelit  altimetri  Jason-2  dan  Jason-3  yang  merupakan  misi  kerjasama  4  badan  yaitu  NASA, CNES, EUMETSAT dan NOAA dalam pengamatan pasang surut.

## Data dan Metode
Lokasi penelitian ini berada di Perairan Jawa yang terletak pada 10 titik normal dengan 5 titik di utara Pulau Jawa dan 5 titik lainnya di selatan pulau Jawa. Secara geografis, berikut merupakan lokasi penelitian yang ditunjukan pada Tabel 1 dan Gambar 1.
Tabel 1. Lokasi Penelitian Titik Koordinat Geografis Deskripsi Geografis Terletak pada Pass 1 5°52'53.18" LS 106°18'59.05" BT Perairan Serang 229 2 6°38'16.82" LS 108°52'36.93" BT Perairan Cirebon 051 3 6°44'53.38" LS 109°25'39.65" BT Perairan Pemalang 064 4 6°39'19.14" LS 111°42'19.48" BT Perairan Tuban 127 5 6°47'15.73" LS 112°16'38.42" BT Perairan Lamongan 140 6 6°53'59.49" LS 105°56'50.51" BT Perairan Binuangeun 229 7 7°54'20.47" LS 108°24'55.19" BT Perairan Ciamis 051 8 7°55'1.28" LS 109°51'13.88" BT Perairan Purworejo 064 9 8°20'29.51" LS 111° 5'24.15" BT Perairan Pacitan 127 10 8°28'55.89" LS 112°53'44.38" BT Perairan Malang 140

## Gambar 1. Lokasi Penelitian (Penulis, 2020)
Data satelit altimetri yang digunakan adalah data Jason-2 phase A tahun 2008-2016 dan Jason-3 phase A tahun 2016-2019 yang diambil dari RADS ( Radar Altimeter Database System ). Dengan parameter-parameter yang digunakan  dalam  pengolahan  data  adalah  tinggi  orbit  satelit  ( altitude ),  tinggi  altimeter  ( range ),  waktu pengukuran, dry tropospheric correction, wet tropospheric correction, ionospheric correction, sea state bias correction, pole tides correction, solid tides correction, dynamic atmospheric correction (DAC), dan reference frame offset (RFO). Selain itu digunakan juga data pengamatan stasiun pasang surut yang terdiri dari Sunda Kelapa, Cirebon, Pekalongan, Tuban, Surabaya, Binuangeun, Pangandaran, Glagah, Pacitan dan Sendang Biru kurang lebih  dari tahun 2008-2019.
Pada  data  Jason-2  dan  Jason-3  berekstensi  *.nc  dibaca  diubah  menjadi  bentuk  *.txt.  Setiap  model  setiap parameter diambil juga perlu ditentukan dalam pemrosesan. Model pada data dapat dilihat pada file NetCDF Jason-2 dan Jason-3 pada perangkat Panoply 4.10.12. Pada penelitian diambil model parameter seperti pada Tabel 2.
Tabel 2. Model pada Parameter (Scharro, 2018) Parameter Jason-2 dan Jason-3 Altitude CNES GDR-E Range Ku-band Dry Troposphere ERA Wet Troposphere ERA Ionosphere Smoothed Dual Frequency Sea State Bias Tran2012 DAC MOG2D Solid tide Solid Earth Tide Pole tide Pole Tide Tabel 3. Kontrol Kualitas Data (Scharro, 2018) Parameter Batas (m) Dry Troposphere -2,40  ≤ x(m) ≤ -2,10 Wet Troposphere -0,60  ≤ x(m) ≤ 0,05 Ionosphere -0,40  ≤ x(m) ≤ 0,04 Sea State Bias -1,00  ≤ x(m) ≤ 1,00 DAC -1,00  ≤ x(m) ≤ 1,00 Solid tide -1,00  ≤ x(m) ≤ 1,00 Pole tide -0,10  ≤ x(m) ≤ 0,10
Pembacaan data tersebut, diterapkan batas pada setiap parameter dengan tujuan  menghindari data yang outlier
sesuai  dengan  Tabel  3. Selain  itu  data  yang  tidak  memiliki  nilai  atau  NaN  ( Not  a  Number )  akan  dianggap bernilai 9,999 m sehingga termasuk dalam data outlier. Kontrol kualitas pada data stasiun pasang surut yaitu data dengan nilai elevasi berbeda melonjak signifikan ( shifted ), maka akan dilakukan koreksi shifting dengan penyamaan rerata data yang benar .
Dalam perhitungan SSH atau Sea Surface Height dengan menggunakan persamaan (1) dengan menerapkan parameter sebagai koreksi dalam perhitungan.
ℎ SSH = H – 𝑅 – Δ𝑅 𝑑𝑟𝑦 – Δ𝑅 𝑤𝑒𝑡 – Δ𝑅 𝑖𝑜𝑛𝑜 – Δ𝑅 𝑠𝑠𝑏 – Δ𝑅 𝐷𝐴𝐶 – Δ𝑅 pole 𝑡𝑖𝑑𝑒𝑠 – Δ𝑅 solid 𝑡𝑖𝑑𝑒𝑠 (1)
dimana:
Δ 𝑅 𝑑𝑟𝑦 = Koreksi troposfer kering
Δ 𝑅 𝑤𝑒𝑡 = Koreksi troposfer
Δ 𝑅 𝑖𝑜𝑛𝑜 = Koreksi ionosfer
Δ 𝑅 𝑠𝑠𝑏 = Koreksi Sea State Bias
Δ 𝑅 𝐷𝐴𝐶 = Koreksi dinamika atmosferik
Δ 𝑅 pole 𝑡𝑖𝑑𝑒𝑠 = Koreksi Pole Tide Δ𝑅 solid 𝑡𝑖𝑑𝑒𝑠 = Koreksi Solid Earth Tide
Pada satelit altimetri Jason-2 dan Jason-3 telah dirancang untuk dapat mengulang pengamatan di atas tempat yang  sama,  namun  tetap  saja  terdapat  variasi  tiap  ground  track ±  1  km.    Karena  itu  untuk  menciptakan kekonsistensian  sebuah  titik  normal  dengan  koordinat  yang  tetap  sebagai  titik  pengamatan  dengan  tujuan memudahkan  proses  pengolahan  data.  Titik-titik  yang  diamati  Jason-2  dan  Jason-3  akan  diinterpolasi  nilai SSH-nya terhadap titik normal sehingga nilai SSH yang digunakan di dalam pengolahan data merupakan nilai SSH diatas titik normal.
Satelit  altimetri Jason-2  dan  Jason-3  terjadi  misi  tandem  yaitu  pada cycle 281-303  dan cycle 1-23.  Proses Interkalibrasi dilakukan untuk menghilangkan selisih data jarak pada misi tandem diakibatkan oleh perbedaan koreksi  instrumen  dan  model  antara  Jason  baru  menggantikan  Jason  yang  lama.  Perhitungan  interkalibrasi dilakukan dengan mengitung bias pada cycle yang terjadi misi tandem, yang akan digunakan untuk mengurangi Jason baru. Perhitungan interkalibrasi untuk data Jason-2 dan Jason-3 ditunjukan pada persamaan (2).
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑆𝑆𝐻 (𝐽3)   =  𝑆𝑆𝐻 (𝐽3) –  𝑏𝑖𝑎𝑠 (𝐽2, 𝐽3)
( 2)
Pengamatan pasang surut pada umumnya memiliki interval waktu ± 1 jam, sedangkan untuk pengamatan satelit altimetri  direkam  setiap  interval  waktu  9.9156  hari. Dengan  pengamatan >  1  jam  maka  semakin  tidak menggambarkan  fenomena  pasut  sebenarnya.  Hal  ini  dikatakan  sebagai  fenomena aliasing frekuensi komponen pasut, yaitu berubahnya frekuensi asli komponen pasut menjadi frekuensi palsu (alias) yaitu nol, setengah tahunan, maupun tahunan. Frekuensi aliasing bisa dihitung dengan beberapa metode, salah satunya dengan  metode  pelipatan  ( folding ).  Berikut  langkah-langkah  perhitungan  frekuensi aliasing menggunakan metode pelipatan (Yanagi, Morimoto, & Ichikawa, 1997):
1. Menghitung frekuensi Nyquist (frekuensi terkecil yang bias diamati oleh data pengamatan dengan interval waktu pengamatan yang ada) dengan rumus:
𝑓 𝑁 = 1 2 ∆𝑡 (3)
2. 𝑛 = 𝑟𝑜𝑢𝑛𝑑 (∆𝑡 𝑥 𝑓)
3. 𝑇𝑎 = 1 2 𝑚𝑓 𝑁 ±𝑓 , m= 0, 1, 2, … n
4. Mencari nilai 𝑇𝑎 yang frekuensinya terletak di dalam selang [−𝑓 𝑁 , 𝑓 𝑁 ] , maka formula 𝑇𝑎 diatas menjadi :
𝑇𝑎 = 𝑚𝑖𝑛 | 1 2 𝑚𝑓 𝑁 ±𝑓 | (4)
dimana 𝐹𝑎 = 1 𝑇𝑎 dengan ∆𝑡 = periode pengulangan orbit satelit (jam), 𝑓   = frekuensi gelombang pasang surut yang sebenarnya ( cycle per hour ), 𝑇𝑎 = periode aliasing (jam), dan 𝐹𝑎 = frekuensi aliasing ( cycle per hour ).
Penentuan  nilai  konstanta  pasang  surut  dengan  analisis  harmonik  metode Least  Square (kuadrat  terkecil). Analisis  harmonik  metode Least  Square ini  melakukan  perhitungan  nilai  konstanta  harmonik  pasut  yang meliputi perhitungan nilai amplitudo dan fase masing-masing konstanta dari data Satelit altimetri Jason-2 dan Jason-3 dengan data  pengamatan stasiun pasut. Persamaan metode Least Square dapat dilihat sebagai berikut (Ongkosongo, 1989).
ℎ ( 𝑡 i ) = So + ∑ A n cos ( 𝜔 n 𝑡 i )+ ∑ B n sin ( 𝜔 n 𝑡 i ) ( 5)
dimana: ℎ ( 𝑡 i) = tinggi permukaan air pada waktu ke- i (m) So = tinggi rata-rata permukaan air (m) ti = waktu ke- i (jam) 𝐶 n = amplitudo komponen ke-n (m) 𝜔 n = 2𝜋𝑓 n = kecepatan sudut-n (rad/jam) 𝑔 n = fase komponen ke-n (°)
Setelah penentuan amplitude dan fase konstanta pasang surut dilakukan pembuatan kontur pasut atau Co-Tidal. Dengan  menerapkan Gridding berukuran  setengah  dari  jarak  antar pass Jason  yaitu  1.5°  x  1.5°. Gridding dilakukan untuk mengisi kekosongan data terhadap nilai lintang dan bujur untuk membuat kontur persebaran nilai  konstanta  pasut.  Dan  dilakukan  interpolasi  ntuk  membentuk  kontur  amplitudo  dan  fase.  Kemudian dilakukan hitung korelasi yang dihitung dengan persamaan 6, sebagai berikut (Hasan, 2013):
r = 𝑛(∑𝑥𝑦) − (∑ 𝑥) (∑ 𝑦) √(𝑛(∑𝑥 2 ) − (∑ 𝑥) 2 )(𝑛(∑𝑦 2 ) − (∑ 𝑦) 2 ) (6)
dimana r = koefisien Korelasi x = variabel X y = variabel Y n = jumlah pengamatan
Dilakukan  hitung  tingkat  kesalahan  untuk  menghitung  akurasi  dari  nilai  konstanta  pasang  surut  dengan menggunakan persamaan berikut (Victor., Bosco, Franca, & Gregerio, 2014).
RMS = ( 1 𝑁 ∑ 1 2 𝑁 {[𝐻 0 cos(𝐺 0 ) − 𝐻 𝑚 cos(𝐺 𝑚 )] 2 + [𝐻 0 sin(𝐺 0 ) − 𝐻 𝑚 sin(𝐺 𝑚 )] 2 }) 1 2 (7)
dimana N = jumlah poin yang digunakan 𝐻 0 = amplitudo didapatkan dari satelit altimetri
𝐺 0 = fase didapatkan dari satelit altimetri 𝐻 𝑚 = amplitudo pasang surut untuk dibandingkan 𝐺 𝑚 = fase pasang surut untuk dibandingkan

## Hasil dan Pembahasan
Data pengamatan stasiun pasang surut dengan periode panjang, perlu diperhatikan ketika data terjadi lonjakan dan terpenggal dengan nilai elevasi yang berbeda signifikan ( shifted ). Fenomena ini dinamakan bias referensi. Maka perlu dilakukan koreksi shifting. Koreksi shifting dilakukan dengan cara menyamakan rerata kelompok data yang benar dengan rerata kelompok data yang mengalami bias referensi (Faridatunnisa, Leni, & Lestari, 2018).  Dengan  tujuan  agar  data  membentuk  Seharusnya,  nilai  rerata  kedua  kelompok  data  tersebut  tidak berbeda signifikan. Salah satu data yang mengalami bias referensi dan setelah dilakukan koreksi shifting dapat dilihat pada Gambar 2 berikut.
(a)

## (b)
Gambar 2. Grafik (a) Data pengamatan Stasiun Pasut Sunda Kelapa mengalami bias referensi ditunjukkan pada kotak merah, dan (b) Data pengamatan Stasiun Pasut Sunda Kelapa setelah koreksi shifting
Gambar 3. Grafik SSH Sebelum dan Sesudah Interkalibrasi
Data antara Jason-2 dan Jason-3 terdapat beberapa cycle yang mempunyai data untuk titik yang sama. Hal ini didapat ketika satelit melakukan misi tandem untuk kalibrasi satelit yang lebih baru sehingga selisih data terjadi pada data tinggi untuk titik yang sama. Apabila digambarkan secara grafik, data antara Jason-2 dan Jason-3 serupa namun tidak saling berhimpit. Selisih pada data Jason-2 dan Jason-3 serta Jason-3 setelah interkalibrasi dapat dilihat pada Gambar 3.
Didapatkan selisih rata-rata atau bias Jason-3 terhadap Jason-2 yaitu negatif 98.542 mm. Data Jason-2 dan Jason-3  yang  telah  terkalibrasi  akan  menjadi  satu  time  series  dari  tahun  2008  sampai  2019  seperti  yang ditunjukan pada Gambar 3. Data Jason-2 ditunjukan oleh garis warna biru dengan nomer cycle 1-190. Data Jason-3 ditunjukan oleh garis warna merah dengan nomer cycle 11-107.

## Gambar 4. Grafik Data Time Series
Pada  grafik  diatas,  data Jason-2  dan  Jason-3  didapatkan  tingkat  SSH  tertinggi terdapat  pada cycle 57  pada Jason-3 dengan nilai Mean SSH 15326.676 mm. Sedangkan tingkat SSH terendah pada cycle 175 pada Jason- 2 dengan nilai Mean SSH 8316.606 mm.
Pengamatan satelit altimetri Jason-2 dan Jason-3 yang memiliki waktu pengamatan selama 9.9156 hari atau 10 hari, yang berbeda dengan waktu pengambilan data pasang surut pada umumnya. Periode dan frekuensi aliasing pada Tabel 4 diaplikasikan dalam analisis harmonik metode least square dalam penentuan komponen pasang surut. Periode dan frekuensi aliasing dihitung menggunakan persamaan (4).
Tabel 4. Periode dan Frekuensi Aliasing
Konstanta Ta (hari) Fa (cpd) M2 62.121 0.016 S2 58.742 0.017 N2 49.523 0.020 K2 86.553 0.012 K1 173.255 0.006 O1 45.726 0.022 P1 88.874 0.011 M4 31.061 0.032 MS4 1080.376 0.001
Data sejumlah 303 cycle Jason-2 dan 103 cycle dari Jason-3 didapatkan konstanta pasang surut di perairan Jawa  pada  10  titik  pengamatan  dilakukan  perhitungan  konstanta  pasut  yang  yang  dihasilkan  dari  analisis harmonik metode Least Square dengan persamaan (4) dihasilkan 9 konstanta pasut yang terdiri dari M2, S2, K1, O1, K2, P1, M4, dan MS4. Hasil dari perhitungan tersebut didapatkan amplitudo pada Tabel 5  berikut .
Tabel 5. Hasil Perhitungan Least Square Konstanta Altimetri Stasiun Pasut Amplitudo Fase Amplitudo Fase (m) (°) (m) (°) 1 M2 0.030 118.923 0.016 147.214 S2 0.027 180.736 0.022 55.282 K1 0.036 161.263 0.037 78.998 O1 0.054 88.267 0.021 22.480 N2 0.044 123.478 0.010 112.149 K2 0.275 59.218 0.004 109.878 P1 0.252 28.131 0.012 8.992 M4 0.016 97.144 0.002 91.602 MS4 0.034 40.454 0.001 55.360 2 M2 0.067 207.158 0.044 19.274 S2 0.105 104.848 0.043 65.391 K1 0.049 68.899 0.051 128.630 O1 0.053 98.222 0.009 92.833 N2 0.010 154.722 0.021 124.297 K2 0.169 29.482 0.009 155.478 P1 0.191 190.674 0.014 120.163 M4 0.049 95.406 0.003 107.800 MS4 0.037 180.867 0.003 52.254 3 M2 0.031 231.269 0.054 127.047 S2 0.018 68.763 0.051 88.096 K1 0.031 127.965 0.114 112.231 O1 0.051 121.161 0.023 166.697 N2 0.024 104.861 0.012 58.922 K2 0.125 127.266 0.026 140.752 P1 0.127 106.177 0.028 58.545 M4 0.015 234.933 0.001 143.723 MS4 0.091 240.356 0.002 139.522 4 M2 0.038 56.287 0.026 84.483 S2 0.035 23.793 0.020 89.679 K1 0.055 110.494 0.115 127.700 O1 0.053 235.434 0.020 84.388 N2 0.061 68.259 0.008 115.989 K2 0.114 218.248 0.004 142.626 P1 0.105 22.380 0.060 78.424 M4 0.020 68.384 0.001 174.426 MS4 0.013 351.938 0.001 202.034 5 M2 0.066 214.516 0.050 47.629 S2 0.059 108.791 0.036 78.966 K1 0.045 103.265 0.113 131.547 O1 0.014 125.219 0.030 54.081 N2 0.035 185.604 0.011 119.406 K2 0.110 99.407 0.008 98.210 P1 0.110 96.014 0.059 70.660 M4 0.032 72.993 0.003 3.425 MS4 0.058 339.257 0.002 20.785 6 M2 0.104 99.731 0.145 112.642 S2 0.095 151.940 0.053 162.774 K1 0.005 187.475 0.052 144.428 O1 0.095 109.089 0.040 107.944 N2 0.144 151.608 0.017 145.925 K2 0.410 134.995 0.003 61.953 P1 0.519 116.712 0.017 179.612 M4 0.024 156.766 0.001 61.602
MS4 0.178 194.693 0.001 222.513 7 M2 0.109 192.668 0.025 10.163 S2 0.141 81.310 0.058 96.083 K1 0.041 124.014 0.037 52.925 O1 0.059 71.537 0.016 37.656 N2 0.028 81.720 0.005 47.577 K2 0.272 14.293 0.017 9.719 P1 0.261 170.489 0.035 137.254 M4 0.028 72.438 0.001 137.648 MS4 0.145 86.593 0.001 146.709 8 M2 0.281 212.721 0.140 163.096 S2 0.304 104.441 0.051 52.474 K1 0.099 18.406 0.042 137.265 O1 0.090 124.428 0.040 96.277 N2 0.074 34.862 0.045 103.696 K2 0.118 9.040 0.017 130.430 P1 0.222 185.941 0.018 124.552 M4 0.041 150.072 0.009 54.286 MS4 0.097 122.862 0.011 62.006 9 M2 0.101 205.389 0.079 230.749 S2 0.124 65.809 0.062 17.126 K1 0.051 132.802 0.044 6.273 O1 0.023 295.440 0.045 226.444 N2 0.051 155.279 0.021 166.218 K2 0.313 110.784 0.022 74.883 P1 0.305 94.278 0.020 167.928 M4 0.028 151.151 0.003 123.627 MS4 0.053 159.345 0.001 84.421 10 M2 0.132 68.638 0.107 153.991 S2 0.104 113.514 0.182 122.879 K1 0.038 175.493 0.058 106.770 O1 0.056 98.530 0.041 94.475 N2 0.042 161.072 0.042 177.203 K2 0.519 106.767 0.059 93.270 P1 0.456 85.136 0.007 91.033 M4 0.021 172.306 0.003 141.045 MS4 0.075 191.442 0.002 159.084
Pada  Tabel  5  sampai  Tabel  14  memiliki  perbedaan  nilai  antara  hasil  Jason-2  (J2)  dan  Jason-3  (J3)  dengan stasiun pasut, yang memiliki nilai paling tinggi dan paling rendah ditunjukan pada Tabel 6 berikut.

## Tabel 6. Nilai Amplitudo Tertinggi dan Terendah pada Lokasi Pengamatan
Lokasi Pengamatan Pengamatan Nilai Amplitudo (m) Terbesar Terkecil 1 J2 dan J3 K2(0.275) M4(0.016) Stasiun Pasut K1(0.037) MS4(0.001) 2 J2 dan J3 P1(0.191) N2(0.010) Stasiun Pasut K1(0.051) M4, MS4(0.003) 3 J2 dan J3 P1(0.127) M4(0.015) Stasiun Pasut K1(0.114) M4(0.001) 4 J2 dan J3 K2(0.114) MS4(0.013) Stasiun Pasut K1(0.115) M4, MS4 (0.001) 5 J2 dan J3 K2, P1(0.110) M4(0.032) Stasiun Pasut K1(0.113) MS4(0.002) 6 J2 dan J3 P1(0.519) K1(0.005) Stasiun Pasut M2(0.145) M4, MS4 (0.001) 7 J2 dan J3 K2(0.272) M4,N2(0.028)
Stasiun Pasut S2(0.058) M4, MS4(0.001) 8 J2 dan J3 S2(0.304) M4(0.041) Stasiun Pasut M2(0.140) M4(0.009) 9 J2 dan J3 K2(0.313) O1(0.023) Stasiun Pasut M2(0.079) MS4(0.001) 10 J2 dan J3 K2(0.519) M4(0.021) Stasiun Pasut S2(0.182) MS4(0.002)
Selanjutnya dibuat Co-Tidal dengan menggunakan Gridding, dengan masing-masing grid berukuran 1.5 ° x 1.5 ° kemudian dilakukan interpolasi untuk membentuk kontur yang menggambarkan persebaran nilai amplitude dan fase. Seperti pada Gambar 5 hingga Gambar 13.
Gambar 5. Kontur Pasang Surut M2, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 6. Kontur Pasang Surut S2, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 7. Kontur Pasang Surut K1, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 8. Kontur Pasang Surut O1, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 9. Kontur Pasang Surut N2, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 10. Kontur Pasang Surut K2, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 11. Kontur Pasang Surut P1, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 12. Kontur Pasang Surut M4, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Gambar 13. Kontur Pasang Surut MS4, Kiri: Hasil Jason-2 dan-3; Kanan: Hasil Stasiun Pasut
Didapatakan nilai amplitude tertinggi dan terendah hasil dari analisis harmonik metode Least Square pada data Jason-2, Jason-3 dan stasiun pasang surut pada Tabel 15 pada ke 10 titik lokasi di Perairan Jawa. Pada hasil analisis harmonik Jason-2 dan Jason-3, lokasi pengamatan utara Jawa (titik 1-5) nilai amplitudo tertinggi yaitu konstanta K2 dan P1, untuk terendah pada konstanta M4 dan MS4. Sehingga dapat menjelaskan bahwa pada lokasi pengamatan di utara Jawa yaitu Perairan Serang, Cirebon, Pemalang, Tuban, dan Lamongan konstanta K2 dan P1 memiliki pengaruh yang besar yang dipengaruhi oleh perubahan jarak bumi dengan matahari akibat lintasan elips dan deklinasi matahari, untuk konstanta M4 dan MS4 dipengaruhi oleh dua kali kecepatan sudut M2 akibat pengaruh bulan di perairan dangkal dan interaksi M2 dan S2 di perairan dangkal dan interaksi M2 dan S2 di perairan dangkal, memiliki pengaruh yang rendah dibanding konstanta lainnya dalam pembentukan pasang  surut  di lokasi  pengamatan.  Sedangkan lokasi  pengamatan selatan Jawa (titik  6-10)  nilai  amplitudo tertinggi yaitu K2, P1, S2 dan untuk yang terendah pada konstanta M4. Sehingga dapat menjelaskan bahwa pada lokasi pengamatan di selatan Jawa yaitu Perairan Binuangeun, Ciamis, Purworejo, Pacitan, dan Malang konstanta K2, P1, dan S2 memiliki pengaruh yang besar karena dipengaruhi hal yang sama seperti di utara Jawa  tetapi  juga  dipengaruhi  Gravitasi  matahari  dengan  orbit  lingkaran  dan  sejajar  ekuator  bumi,  untuk konstanta M4 dipengaruhi oleh dua kali kecepatan sudut M2 akibat pengaruh bulan di perairan dangkal yang memiliki pengaruh paling rendah.
Hasil  analisis  harmonik  dari  data  pengamatan  stasiun  pasut,  lokasi  pengamatan  utara  Jawa  (titik  1-5)  nilai amplitudo  tertinggi  yaitu  konstanta  K1,  untuk  terendah  pada  konstanta  M4  dan  MS4.  Sehingga  dapat menjelaskan bahwa pada lokasi pengamatan di utara Jawa yaitu Perairan Serang, Cirebon, Pemalang, Tuban,
dan Lamongan konstanta K1 memiliki pengaruh yang besar yang dipengaruhi oleh deklinasi sistem bulan dan matahari, untuk konstanta M4 dan MS4 dipengaruhi oleh dua kali kecepatan sudut M2 akibat pengaruh bulan di perairan dangkal dan interaksi M2 dan S2 di perairan dangkal dan interaksi M2 dan S2 di perairan dangkal, memiliki  pengaruh  yang  rendah  dibanding  konstanta  lainnya  dalam  pembentukan  pasang  surut  di  lokasi pengamatan. Sedangkan lokasi pengamatan selatan Jawa (titik 6-10) nilai amplitudo tertinggi yaitu M2 dan S2, untuk terendah pada konstanta M4. Maka dapat menjelaskan bahwa pada lokasi pengamatan di selatan Jawa  yaitu  Perairan  Binuangeun,  Ciamis,  Purworejo,  Pacitan,  dan  Malang  konstanta  M2  dan  S2  memiliki pengaruh yang besar yang dipengaruhi oleh gravitasi bulan dengan orbit lingkaran dan sejajar ekuator bumi, untuk konstanta M4 M4 dan MS4 dipengaruhi oleh dua kali kecepatan sudut M2 akibat pengaruh bulan di perairan dangkal dan interaksi M2 dan S2 di perairan dangkal dan interaksi M2 dan S2 di perairan dangkal, memiliki  pengaruh  yang  rendah  dibanding  konstanta  lainnya  dalam  pembentukan  pasang  surut  di  lokasi pengamatan.
Fase  yang  dihasilkan  menunjukan  besar  nilai  dari  perambatan  gelombang  dan  arah  perambatan gelombang masing-masing konstanta harmonik. Adanya variasi nilai dan arah perambatan tersebut yang menggambarkan perbedaan  respon  di  setiap  lokasi  terhadap  gaya  pembangkit  pasang  surut.  Arah  perambatan  pada  masing- masing konstanta tersebut dapat dilihat dengan membandingan nilai fase pada konstanta yang sama dilokasi pengamatan  yang  berdekatan.  Apabila  nilai  fase  di  lokasi  A  lebih  kecil  dari  nilai  fase  di  lokasi  B,  maka komponen pasang surut tersebut akan merambat dari lokasi A menuju ke lokasi B.
Selanjutnya dihitung korelasi dan tingkat akurasi pada masing-masing konstanta pasang surut. Proses kontrol kualitas dapat dilakukan dengan menghitung koefisien korelasi, pada konstanta hasil analisis harmonik metode Least  Square  Jason-2  dan  Jason-3  terhadap  stasiun  pasang  surut  pada  setiap  grid  dan  lokasi  pengamatan. Hasilnya didapatkan nilai korelasi bervariasi. Didapatkan korelasi mulai dari yang terkuat sampai terlemah konstanta P1 sebesar -0.740, M2 sebesar 0.723, K2 sebesar 0.657, M4 sebesar 0.602, S2 sebesar 0.312, MS4 sebesar 0.225, O1 sebesar 0.191, N2 sebesar 0.187, dan K1  sebesar -0.100.
Untuk verifikasi akurasi hasil analisis harmonik untuk mengestimasi konstanta pasut dari hasil pengamatan satelit Jason-2 dan Jason-3 terhadap referensi (pada penelitian ini digunakan pengamatan stasiun pasang surut) salah  satunya  dengan  menghitung  RMS  pada  konstanta  pasang  surut  (Victor.,  Bosco,  Franca,  &  Gregerio, 2014).  dengan  menggunakan  persamaan  (7).  Berikut  merupakan  perbandingan  nilai  RMS  masing-masing konstanta sebagai berikut:

## Gambar 14. Perbandingan RMS masing-masing konstanta.
Seperti yang diduga, besarnya nilai RMS berbanding lurus dengan nilai amplitudo [4]. Semakin besar nilai amplitudo, semakin besar nilai suatu nilai RMS pada konstanta. Nilai-nilai RMS konstanta pasang surut mulai dari yang terbesar yaitu pada konstanta P1 sebesar 0.176 meter, K2 sebesar 0.170 meter, M2 sebesar 0.059
meter, MS4 sebesar 0.059 meter, S2 sebesar 0.052 meter, K1 sebesar 0.040 meter, N2 sebesar 0.031 meter, O1 sebesar 0.028 meter, dan M4 sebesar 0.018 meter.

## Kesimpulan
Kemajuan bidang teknologi dalam pengamatan pasang surut yaitu berkembangnya teknologi satelit altimetri, sehingga mempermudah dalam penentuan komponen pasang surut baik skala global maupun regional. Hasil penelitian  ini,  pada  analisis  harmonik  Jason-2  dan  Jason-3,  lokasi  pengamatan  utara  Jawa  (titik  1-5)  nilai amplitudo tertinggi  yaitu  konstanta  K2  dan  P1,  untuk  terendah  pada  konstanta M4  dan  MS4.  Untuk  lokasi pengamatan selatan Jawa (titik 6-10) nilai amplitudo tertinggi yaitu K2, P1, S2 dan untuk yang terendah pada konstanta M4. Hasil analisis harmonik dari data pengamatan stasiun pasut, lokasi pengamatan utara Jawa (titik 1-5) nilai amplitudo tertinggi yaitu konstanta K1, untuk terendah pada konstanta M4 dan MS4. Sedangkan lokasi pengamatan selatan Jawa (titik 6-10) nilai amplitudo tertinggi yaitu M2 dan S2, untuk terendah pada konstanta M4. Koefisien korelasi untuk proses kontrol kualitas, mulai dari yang terkuat yaitu konstanta P1 sebesar -0.740 dengan rms yang paling besar pula yaitu 0.176 meter, dan koefisien terlemah yaitu konstanta K1 sebesar -0.100 dengan RMS sebesar 0.040 meter.

## Ucapan Terimakasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada TU Delft selaku pihak pengelola RADS ( Radar Altimetry Database System ) sebagai sumber data yang digunakan dalam penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada instansi BIG yang bersedia membantu penulis dan menyediakan data.

## Daftar Pustaka
Andersen, O. B., & Scharroo, R. (2011). Range and Geophysical Corrections in Coastal Regions: And Implications for Mean Sea Surface Determination. In S. Vignudelli, A. G. Kostianoy, P. Cipollini, & J. Benveniste (Eds.), Coastal Altimetry (pp. 103-145). Berlin Heidelberg: SpringerVerlag.
Azpurua,  M.,  &  Ramos,  K.  D.  (2010).  A  comparison  of  Spatial  Interpolation  Methods  for  Estimation  of  Average Electromagnetic Field Magnitude. Progress in , Vol. 1, pp.135-145.
Chambers,  D.  P.  (2003).  Calibration  and  verification  of  Jason-1  using  global  along-track  residuals  with  TOPEX.  In Marine Geodesy (pp. 305-318). Chelton, D., Riies, J., Haines, B., & Fu, L.-L. &. (2001). Satellite Altimetry. R. Dmowska, J.R. Holton & H.T. Rossby, (Eds.), Satellite Altimetry and Earth Sciences (pp. 145-146). San Diego: Academic Press. Church, J. A., Gregory, J. M., White, N. J., Platten, S. M., & Mitrovica, a. J. (2011). Understanding and Predicting Sea Level Rise. Oceanography 24(2):130–43 .
Emery, J., & Thomson, R. (1998). Data Analysis Methods in Phisical Oceanography. Gray Publishing, Tunbridge, Kent, Great Britain, BPC Wheaton, Exeter.
Faridatunnisa,  M.,  H.,  L.  S.,  &  Lestari,  D.  (2018).  Utilization  of  Tide  Observation  and  Satellite  Altimetry  Data  for Detecting Land Vertical Movement. Universitas Gadjah Mada .
Fenoglio-Marc, L., Groten, E., & Dietz, C. (2004). Vertical land motion in the Mediterranean Sea from altimetry and tide gauge stations. Mar. Geod. , 27(3–4):683–701.
Fernandes, M., Lázaro, C., Nunes, A., & Scharroo, R. (2014). Atmospheric corrections for altimetry studies over inland. Remote Sens, , 6, 4952–4997. Fu, L.-L., & Cazenave, A. (2001). Satellite Altimetry and Earth Sciences: A Handbook of Techniques and Application. San Diego: Academic Press.
Handoko, E. Y., Fernandes, M. J., & Lazaro, C. (2017). Assessment of Altimetric Range and Geophysical Corrections and Mean Sea Surface Models-Impacts on Sea Level Variability around Indonesia Seas. Remote Sensing , 9, 102: 1 - 32.
Hasan, M. I. (2013). Pokok-pokok Statistik 1. Bumi Aksara. Khusuma, F. H. (2008). Analisis Harmonik dengan Menggunakan Teknik Kuadrat Terkecil untuk Penentuan Komponen- komponen Pasut di Perairan Dangkal dari Data Topex/Poseidon. Bandung: Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung.
Mardhiyah,  N.  (2017). Pembuatan  Model  Pasang  Surut  Di  Perairan  Indonesia  Berdasarkan  Data  Satelit  Altimetri. Bandung:  Program  Studi  Teknik  Geodesi  dan  Geomatika  Fakultas  Ilmu  dan  Teknologi  Kebumian  Institut Teknologi Bandung.
Nerem, R. S. (2002). Estimates of vertical crustal motion derived from differences of TOPEX/POSEIDON and tide gauge sea level measurements. Geophys. Res. , 29(19):1934. doi:10.1029/2002GL015037 Ongkosongo. (1989). Pasang Surut. Jakarta: LIPI. Poerbandono dan Djunarsjah, E. (2005). Survei Hidrografi. Bandung: PT. Refika Aditama. Safi'i, A. N. (2018). Optimalisasi Data Satelit Altimetri untuk Menghitung Konstanta Harmonik Pasang Surut. Seminar Nasional Geomatika . Scharro, R. (2018). RADS Data Manual. RADS, TUDelft, EUMETSAT,NOAA.
Seifi, F., Xiaoli, D., & O.B., A. (2019). Assessment of the Accuracy of Recent Empirical and Assimilated Tidal Models for the Great Barrier Reef, Australia, Using Satellite and Coastal Data. Journal MDPI.
Sella, L. N. (2008). Studi Awal Penentuan Model Pasut Dari Satelit Altimetri Topex dan Jason-1 (Studi Kasus: Wilayah Perairan Indonesia). Bandung: Progam Studi Teknik Geodesi dan Geomatika ITB. Victor.,  B.,  Bosco,  R.  A.,  Franca,  G.,  &  T,  G.  (2014).  Extraction  of  Tide  Constituents  by  Harmonic  Analysis  Using Altimetry Satellite Data in the Brazilian Coast. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology . Yanagi, T., Morimoto, A., & Ichikawa, K. (1997). Co-tidal and Co-range Charts for the East China and the Yellow Sea Derived From Satellite Altimetric Data. Journal of Oceanography, 53, pp. 303 to 309 .
This article is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License .