## ANALISIS DATA PARAMETER HUJAN MENGUNAKAN FITUR GUIDE PADA MATLAB BERDASARKAN HASIL PENGUKURAN INSTRUMEN OPTICAL RAIN GAUGE DI LOKA PENGAMATAN

## ATMOSFER KOTOTABANG LAPAN
Soni Darma Laserio* ) , Asrizal** ) Syafrijon*** )
* ) Mahasiswa Jurusan Fisika FMIPA UNP, email:blink_laserio@yahoo.com ** ) Staf Pengajar Jurusan Fisika FMIPA UNP *** ) Kepala LPA Kototabang LAPAN

## ABSTRACT
Optical Rain Gauge (ORG) is an instrument rainfall monitoring. Rainfall data analysis from ORG is use  to  determine  the  type  of  Oldeman  climate  classification.  Rainfall  data  conditioning  uses  matlab  then comparing the type and sub type climate of Oldeman. ORG has been installed in Kototabang (0.20S; 100.320 E) . The research have three Resuls. First,ORG Receiver box measure rainfall by detecting osillation of light when  the  IRED  output  blocked  by  water  droplets.  Secondly,  the  user interface of rainfall data conditioning were  made  by  Matlab  GUIDE  the  features  of Matlab. Third, the results of rainfall data  analysis from 2010 and 2011 ORG-815 output data is the Oldeman climate types for Kototabang area. Oldeman climate type for 2010 data is  D1 type and the year 2011 is C2 type.
Keywords : Rain, Parameter, Guide Fitur, Instrument, ORG

## PENDAHULUAN
Fisika  memiliki  peranan  penting  dalam berbagai  bidang  kehidupan.  Salah  satu  peranan Fisika  adalah  mempermudah  dalam  memahami bagian-bagian  dasar  dari  benda-benda  dan  interaksi antara  benda-benda.  Disamping  itu,  Fisika  juga dapat  menggambarkan  dan  menjelaskan  gejala- gejala  yang  terjadi  di  alam  ini  baik  gejala  alami maupun  gejala  buatan.  Gejala-gejala  alam  tersebut dijelaskan dengan bahasa dan besaran yang umum.
Peranan  penting  dari  Fisika  dapat  ditemukan aplikasinya  dalam  berbagai  bidang  kehidupan. Fisika dapat diterapkan pada berbagai bidang seperti bidang Pertanian, Kedokteran, Klimatologi, Industri, Kimia, Nuklir, Peternakan, Ekonomi dan sebagainya.  Dengan  demikian,  Fisika  memiliki relevansi dengan cabang ilmu yang lain.
Klimatologi  merupakan  suatu  studi  ilmiah tentang  iklim.  Klimatologi  mempunyai  arti  sebagai kondisi  cuaca  rata-rata  dalam  periode  waktu tertentu.  Klimatologi    merupakan  cabang  dari  studi Fisika atmosfer . Cuaca dan iklim disusun oleh nilai unsur  Fisika  Atmosfer.  Keadaaan  cuaca  dan  iklim didapatkan dari  pengolahan  data  parameter- parameter Fisika atmosfer.
Parameter  dalam  Fisika  berhubungan  dengan penglihatan, sentuhan, turbiditas, rasa, bau, padatan, dan  tersuspensi.  Parameter-Parameter  Fisika  diukur menggunakan  instrumen  Fisika  baik yang diperoleh secara  langsung  dari  pengukuran  maupun  dari pengolahan data hasil pengukuran instrumen Fisika. Salah  satu  parameter  Fisika  dalam  Klimatologi adalah curah hujan sebuah wujud dari presipitasi.
Presipitasi  merupakan  produk  dari  kondensasi uap  air  di  atmosfer  sebagai  salah  satu  aspek
terpenting  dalam  bidang  Meteorologi,  Klimatologi, dan Geofisika. Presipitasi yang mencapai permukaan bumi  dapat  menjadi  beberapa  bentuk,  diantaranya air hujan, hujan es, dan salju. Presipitasi yang tidak mencapai  bumi  disebut  dengan  Virga.  Virga merupakan  presipitasi  yang  jatuh  ke  bumi  tetapi mengalami penguapan sebelum mencapai permukaan karena volumenya yang halus.
Hujan  merupakan  salah  satu  presipitasi  yang berwujut  cairan.  Presipitasi  sendiri  dapat  berwujud cair  maupun  padat.  Hujan  merupakan  jatuhnya hydrometeor  yang  berupa  partikel-partikel  air dengan diameter 0.5 mm atau lebih [1] . Hujan berasal dari  uap  air  di  sekitar  atmosfer  yang  terbentuk  oleh panas matahari yang menguapkan air di permukaan bumi,  termasuk  penguapan  dari  tanaman  melalui transpirasi.  Uap  air  berkumpul  di  udara  pada  saat tertentu  akan  mencapai  titik  jenuh dari kemampuan temperatur udara untuk menampung uap air.
Temperatur  udara  yang  mampu  menampung uap  air  maksimal  disebut  titik  embun.  Titik  embun terjadi ketika udara yang berada di dekat permukaan tanah  menjadi  dingin  mendekati  titik  dimana  udara tidak  dapat  lagi  menahan  semua  uap  air [2] .  Ketika suhu  turun  di  bawah  titik  embun,  beberapa  bagian uap  air  mengembun  menjadi  partikel  air  berukuran sangat halus dan membentuk awan.
Tetesan  air  dibentuk  oleh  inti  kondensasi.  Inti kondensasi  terbentuk  dari  debu,  garam  dan  bahan kimia  yang  dilepaskan  oleh  pabrik-pabrik  industri maupun kendaraan. Selama pembentukan tetesan air ini,  uap  air  melepaskan  panas  dan  memanaskan awan.  Pemanasan  awan  ini  memungkinkan  awan naik  lebih tinggi dan akhirnya menjadi lebih dingin
lagi.  Hujan  terjadi  akibat  proses  koalesensi  atau dengan teori kristal es.
Koalesensi  adalah  peristiwa  pecahnya  emulsi karena  adanya  penggabungan  partikel-partikel  kecil fase  terdispersi  membentuk  lapisan  atau  endapan yang  bersifat  irreversibel dimana emulsi tidak dapat terbentuk kembali seperti semula melalui pengocokan [3] . Proses  koalesensi  hujan  terjadi apabila  bergabungnya  beberapa  tetesan  air  akibat saling bertabrakan. Beberapa tetesan air yang cukup berat akan jatuh ke tanah sebagai hujan.
Proses  pembentukan  hujan  teori  kristal  terjadi pada  awan  dengan  suhu  udara  di  bawah  0°C  atau dibawah titik beku air. Dalam beberapa kasus, awan dengan  suhu  dibawah  0°C  tersusun  dari  air  sangat dingin  dan  masih  tetap  dalam  wujud cairan. Kristal es dalam awan terbentuk akibat penggabungan pada partikel  mikroskopis  yang  disebut  inti  es.  Kristal  es terbentuk ketika tetesan air sangat dingin bersentuhan dengan inti es dan terjadi penggabungan karena ikut membeku.
Pada  suhu  lebih  rendah  dari  -40 0 C   tetesan air membeku tanpa bantuan inti es. Dalam kondisi suhu lebih  rendah  dari  -40°C  ini,  kristal  es  juga berpeluang  terbentuk  langsung  dari  uap  air.  Kristal es  akan  semakin  besar  akibat  pengendapan  uap  air yang  sangat  dingin  dari  butiran  awan.  Kristal  es yang cukup berat akan turun dan bergabung dengan kristal  es  lain  di  sekitarnya.  Ketika  kristal  es  sudah terlalu berat untuk mengambang di udara akan jatuh dan menjadi tetesan air hujan akibat melewati udara yang lebih panas.
Hujan  lebih  banyak  terjadi  pada  garis  lintang khatulistiwa  dan  daerah  kutub.  Besarnya  peluang terjadi  hujan  pada  daerah  katulistiwa  disebabkan intensitas  panas  yang  dipancarkan  secara  konstan sepanjang  tahun,  sehingga  besar  kemungkinan penguapan  dan  terbentuknya  awan  hangat.  Hujan sering  terjadi  di  daerah  katulistiwa  juga  disebabkan karena  sebagian  besar  wilayah  katulistiwa  memiliki banyak  pasokan  air.  Pada  daerah  kutub  sinar matahari  diterima  wilayah  ini  sangat  sedikit  dan suhu  rendah  menyebabkan  udara  dingin tidak dapat menahan  kelembaban  dan menyebabkan hujan akan turun  cukup  sering.  Sementara  itu,  daerah  gurun, curah  hujan  minimal  karena  jauh  dari  sumber  air dan awan di atas padang pasir sedikit.
Untuk mengukur besarnya volume curah hujan dibutuhkan  sebuah  instrumen  monitoring  curah hujan.  Instrumen  adalah  perangkat  yang  mengubah sebuah  variabel  fisik  yang  menjadi  perhatian  atau yang  diukur  menjadi  suatu  yang  diharapkan [4] . Variabel  fisik  yang  diukur  instrumen  tersebut dikonversi  kedalam  bentuk  satuan  standar  atau dikonversi menjadi suatu tindakan tindakan.
Pengukuran  curah  hujan  dilakukan  untuk mengetahui jumlah volume air atau salju yang turun pada  suatu  daerah  dalam  waktu  tertentu.  Satuan
curah hujan  yang diukur adalah milimeter dan telah disepakati  secara  internasional.  Pengukuran  curah hujan  terdiri  dari  dua  metode,  yaitu  metode penakaran  hujan  manual  tipe  observarium  ( non- recording )  dan  metode  penakaran  hujan  otomatis ( self-recording ). Penakar hujan manual tipe observarium    menakar  curah  hujan  dengan  suatu penakar  berupa  wadah.  Wadah  pada  penakar  hujan manual  ini  akan  dikosongkan  secara  otomatis  saat wadah  penakarnya  telah  penuh.    Penakaran  curah hujan otomatis mengindra curah hujan menggunakan  sensor  dengan  data  curah  hujan tersimpan.
Optical  Rain  Gauge (ORG)  merupakan  salah satu  contoh  alat  penakaran  hujan  otomatis  yang menakar  curah  hujan  tanpa  harus  mengumpulkan air  hujan . ORG  menggunakan  fotodioda  sebagai sensor  penerima  untuk  mendeteksi  perubahan cahaya akibat terjadinya hujan. ORG mampu bekerja secara  normal  dalam  keadaan  tingkat  intensitas hujan manapun, dan pembacaannya tidak terpengaruh  oleh  angin,  debu,  dan  mampu  bekerja pada  pelampung [5] . ORG  sangat  cocok  digunakan sebagai alat monitoring karena memiliki pembacaan alat yang konstan, dan mampu meminimalisir noise . ORG  telah  dipasang  di  Loka  Pengamatan Atmosfer  (LPA)  Kototabang  LAPAN  sejak  tahun 2003.  ORG  yang  dipasang  di  LPA  Kototabang LAPAN  adalah  ORG  tipe  815.  ORG-815  di  pasang hasil  kerjasama  antara  LAPAN  yang  diwakili  LPA Kototabang  dengan  Universitas  Shimane  yang diwakili oleh profesor Kozu.
Analisis  terhadap  data  curah  hujan  keluaran instrumen  ORG  di  Palupuah  Kototabang  penting dilakukan  untuk  melengkapi  data  klimatologi untuk wilayah  Indonesia  bagian  barat.  Secara  khusus analisis curah hujan berguna dalam menentukan tipe iklim  untuk  wilayah  Palupuah  Kototabang  dan sekitarnya.  Analisis  data  curah  hujan  ini  dilakukan dengan  bantuan  software  Matlab  dengan  cara merancang  kode  pengolahan  data  sesuai  dengan bentuk data keluaran ORG-815.
Matlab  merupakan  singkatan  dari matriks laboratory dibuat  berdasarkan  vektor-vektor  dan matrik-matrik.  Matlab  adalah  perangkat  software yang  dapat  melakukan  perhitungan  matematis  dan komputasi, analisis data, pengembangan alogaritma, simulasi,  modeling,  menghasilkan  tampilan  grafik dan  tampilan  antarmuka [6 . ] Dengan  menggunakan Matlab  perhitungan  matematis  yang  rumit  dapat diimplementasikan dalam antarmuka yang praktis.
Tipe  iklim  yang  penulis  paparkan  pada penelitian  ini  adalah  tipe  iklim  Oldeman.  Iklim Oldeman  diklasifikasikan  berdasarkan  jumlah bulan basah berturut-turut tiap tahunnya.
Penentuan  tipe  iklim  Oldeman  dikaitkan dengan  kebutuhan  tanaman  pertanian  terhadap  air untuk  hidup  di  suatu  daerah [7] .  Penggolongan  iklim
berdasarkan  banyak  bulan  basah  ini  lebih  sering disebut  zona  agroklimat  atau  zona  iklim  yang diklasifikasikan  berdasarkan  kecendrungan  potensi dari pertanianya.
Oldeman mengklasifikasikan iklim yang berhubungan  dengan  pertanian  menggunakan  unsur iklim hujan.
Klasifikasi iklim Oldeman diklasifikasikan berdasarkan pada perhitungan bulan basah  (BB),  bulan  lembab  (BL)  dan  bulan  kering (BK) dengan batasan memperhatikan peluang hujan, hujan efektif dan kebutuhan air tanaman.
Klasifikasi  iklim  Oldeman  ini  diarahkan kepada tanaman pangan seperti padi dan palawija. Pembagian  iklim  ini  merupakan  hasil penelitian  di  Indonesia  yang  merupakan  negara pengkonsumsi  hasil  padi.  Konsep  iklim  Odeman secara  kusus  memperhatikan  kebutuhan  tanaman terhadap  air  selama  satu  bulan  dengan  perincian; pertama,  padi  sawah  membutuhkan  air  perbulan rata-rata  145  mm  dalam  musim  hujan.  Kedua, palawija membutuhkan air perbulan rata-rata 50 mm dalam  musim  kemarau.  Ketiga,  hujan bulanan yang diharapkan  mempunyai  kejadian  0,82  kali  hujan rata-rata  bulanan  dikurangi  30.  Keempat,  hujan efektif  untuk  sawah  adalah  100%.  Kelima,  hujan efektif untuk palawija dengan tajuk tanaman tertutup rapat adalah 75%.
Hujan  bulanan  yang  diperlukan  untuk  padi atau  palawija  (X)  dihitung  dengan  menggunakan data  kebutuhan  air  rata-rata  bulanan  dalam  jangka panjang yaitu:
Padi sawah: 145 = 1,0 (0,82 X -30) X = 213 mm/bulan Palawija: 50 = 0,75 (0,82 X - 30) X = 118 mm/ bulan.
Curah  hujan  bulanan  yang  dibutuhkan  padi dibulatkan  menjadi  200  mm/bulan,  untuk  palawija 100  mm/bulan  dan  digunakan  sebagai  batas penentuan  bulan  basah,  bulan  lembab,  dan  bulan kering.  Bulan  Basah (BB)  merupakan bulan dengan rata-rata  curah  hujan  lebih  dari  200  mm,  bulan Lembab  (BL)  merupakan  bulan  dengan  rata-rata curah  hujan  100-200  mm,  Bulan  Kering  (BK) merupakan  bulan  dengan  rata-rata  curah  hujan kurang dari 100 mm untuk setiap bulannya
Penentuan klasifikasi iklim Oldeman selanjutnya menggunakan ketentuan panjang periode bulan basah dan bulan kering berturut-turut. Tipe  utama  klasifikasi  Oldeman  dibagi  menjadi  5 tipe  yang  didasarkan  pada  jumlah  bulan  basah berturut-turut.  Sedangkan  sub  tipenya  dibagi menjadi  4  yang  didasarkan  pada  jumlah  bulan kering  berturut-turut.  Oldeman  membagi  klasifikasi utama  menjadi  5  katagori  yaitu  A,  B,  C,  D  dan  E yang dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi Utama Iklim Oldeman [8] No Tipe Utama Banyak Bulan Basah berurutan setahun (bulan) 1. A > 9 2. B 7 – 9 3. C 5 – 6 4. D 3 – 4 5. E <3
Dari  Tabel  1  dapat  dilihat  klasifikasi  tipe utama  kategori  A  merupakan  kategori  hujan  rata- rata  terpanjang  yaitu  sembilan  bulan  atau  lebih. Pada  klasifikasi  tipe  utama  E  memiliki  bulan  basah berturut-turut tiga bulan atau kurang. Penulisan tipe utama  iklim  Oldeman  ditulis  dengan  huruf  besar. Sementara  untuk  sub  tipe  dari  klasifikasi  iklim Oldeman diperlihatkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Sub Tipe Klasifikasi Iklim Oldeman [8]
No  Subtipe Banyak Bulan kering Berurutan dalam setahun (bulan) 1. <= 1 <= 1 2. 2 – 3 2 – 3 3. 4 – 6 4 – 6 4. > 6 > 6
Tabel  2  memperlihatkan  subtipe  klasifikasi iklim  Oldeman  yang  dibagi  atas  empat  subtipe. Subtipe  iklim  Oldeman  didapat  dari  jumlah    bulan kering  berturut-turut  diantara  tipe  utama  iklim Oldeman. Bulan kering ini dihitung berurutan dalam satu  tahun kalender masehi. Subtipe iklim Oldeman ditulis  dengan  angka  antara  satu  sampai  empat  dan ditulis  dibelakang  tipe  utama  iklim  Oldeman. Berdasarkan  tipe  utama  dan  subtipe  tersebut,  maka tipe  iklim  Oldeman  dapat  dikelompokkan  menjadi 17 wilayah agroklimat mulai dari A1 sampai E4.
Setiap kelompok iklim Oldeman memiliki jenis tanaman  yang  dan  pola  penanaman  yang  berbeda. Hasil panen dengan pola penanaman ini juga dilihat dari  fluk  radiasi  sinar  surya  dimana  fluk  ini  juga tergantung pada bulan basahnya.
Penjabaran penanaman jenis tanaman dan pola penanamannya dari masing-masing wilayah agroklimat  dari  iklim  Oldeman  yaitu  Tipe Iklim; 1) A1 dan A2 cocok untuk padi ditanam terus menerus tetapi  hasil  produksi  kurang  karena  kerapatan  fluks radiasi  surya  rendah.  2)  B1  cocok  untuk  menanam padi  terus  menerus  dan  produksi  tinggi  apabila panen pada musim kemarau. 3) B2 cocok menanam padi dua kali setahun dan tanaman palawija dengan varitas  umur  pendek  dan  dilakikan  pada  bulan kering.  4)  C1  cocok  untuk  tanaman  padi  sekali  dan palawija  dua  kali  dalam  setahun.  5)  C2,C3,  dan  C4 cocok  untuk  tanaman  padi  sekali  dan  palawija  dua kali  dalam  setahun.  Penanaman  palawija  kedua harus  hati-hati  jangan  jatuh  pada  bulan  kering.  6) D1 cocok untuk tanaman padi satu kali dan biasanya
produksi  bisa tinggi dan merupakan waktu tanaman palawija.  7)  D2,D3,  dan  D4  Hanya  mungkin  satu kali  padi  atau  satu  kali  palawija setahun tergantung pada  adanya  persediaan  air  irigasi.  8)  Daerah  E  ini umumnya  terlalu  kering,  penanaman  palawija  bisa dilakukan maksimal satu kali dalam satu tahun [7] . Tipe  iklim  Oldeman  yang  diklasifikasikan digunakan  untuk  menentukan  tanaman  yang  cocok ditanam  di  wilayah  Palupah  Kototabang.  Dengan ditentukannya  jenis  tanaman  dan  waktu penanaman yang tepat ini diharapkan dapat meningkatkan hasil panen petani di wilayah palupuah  Kototabang.
Penelitian dilakukan dengan cara menganalisis data  curah  hujan  dari  instrumen  ORG  di  LPA Kototabang  LAPAN.  Selain  data  curah  hujan, peneliti  juga  akan  melakukan  analisis  deskriptif terhadap  instrumen  ORG-815  pada  masing-masing bagian blok diagram  dan rangkaian pembangunnya.
Secara  umum  penelitian  ini  bertujuan  untuk mendeskripsikan instrumen Optical Rain Gauge dan data parameter hujan keluaran instrumen monitoring curah  hujan  ini.  Secara  khusus  penelitian  memiliki tiga  tujuan.  Pertama  mendeskripsikan  spesifikasi alat  dari  instrumen Optical  Rain  Gauge tipe  815 . Kedua,  membuat  media  antarmuka  menggunakan fitur  GUIDE  pada  Matlab  untuk  pengolahan  data curah  hujan  hasil  pengukuran Optical  Rain  Gauge tipe 815. Ketiga, menganalisis data hasil pengukuran instrumen Optical Rain Gauge tipe 815 bulan  Januari  2010  sampai  Desember  2011  dan mengelompokannya pada tipe iklim Oldeman.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  menggunakan  desain  penelitian deskriptif.  Penelitian  ini  bertujuan  mendeskripsikan suatu  gejala,  fakta,  peristiwa  atau  kejadian  yang sedang  atau  sudah  terjadi,  dengan  kata  lain penelitian  deskriptif  mengambil  masalah  atau memusatkan perhatian pada masalah-masalah aktual yang  sedang  atau  sudah  terjadi  dan  diungkapkan sebagaimana adanya tampa manipulasi [9] .
Ciri-ciri  dari  penelitian  deskriptif  adalah Penelitian  dilakukan  terhadap  variabel  yang  data- datanya  sudah  ada  tanpa  proses  manipulasi  dan dilakukan  dengan  menggambarkan  suatu  variabel secara mandiri tanpa membandingkan atau menghubungkan  variabel  dengan  variabel  lain [10] . Penelitian  deskriptif  dapat  dilakukan  dengan memaparkan  data  yang  ada  dan  mengambil kesimpulan dari pola data dari hasil penelitian ini.
Teknik  pengumpulan  data  pada  penelitian  ini adalah teknik observasi alat. Pada teknik ini peneliti melakukan  analisis  langsung  kelapangan  terhadap alat yang akan diteliti dan mempelajari manual serta tinjauan pustaka terhadap instrumen, baik itu bentuk fisik  alat,  rangkaian  sistem,  prinsip  kerja  dan langkah  mendapatkan  data.  Data  yang  didapat
berupa  data  primer  yang telah diolah oleh  software yang telah terprogram pada ORG. Adapun langkah- langkah  pengumpulan  data  penelitian  ini  adalah dengan  melakukan  observasi  alat  lansung  ke  LPA Kototabang LAPAN dan pengambilan data sekunder yang terekam pada software akuisisi data ORG Teknik analisis yang dilakukan pada penelitian ini  ada  dua  yaitu  analisis  instrumen  dan  analisis data.  Analisis  instrumen  dilakukan  dengan  cara menyelidiki  deskripsi  dari  sistem  instrumen  baik komponen  penyusun,  blok  diagram,  dan  prinsip kerja  dari  instrumen.  Proses  ini  dilakukan  dengan pengamatan instrumen kelapangan dan mempelajari manual  atau  teori  yang  terkait  dengan  instrumen. Penelitian  ini  juga  meliputi  analisis  data  hasil pengukuran parameter hujan dari instrumen penakar curah hujan ORG.
Data  keluaran Optical  Rain  Gauge adalah berupa,  intensitas  curah  hujan,  akumulasi  curah hujan,  jenis  hujan,  waktu,  dan  temperatur.  Ada beberapa  cara  atau  teknik  menganalisis  data parameter  hujan,  yakni  dengan  cara  mengolah  data intensitas hujan keluaran ORG sehingga didapatkan akumulasi  curah  hujan  harian  dan  akumulasi  curah hujan  bulanan  yang  terjadi  di  kawasan  Kototabang Bukittinggi selama tahun 2010 sampai 2011.
Analisis  data  dilakukan  untuk    menentukan klasifikasi iklim di Kototabang. Teknik analisis data yang akan dilakukan adalah secara grafik dan secara statistik.  Grafik  berguna  untuk  memberikan  hasil secara  visual  dalam  melukiskan  hubungan  dua variabel  yang  diperoleh  dari  pengukuran  atau perhitungan.  Plot  data  pada  penelitian  bertujuan untuk memaparkan yang akan dianalisis. Grafik data ditampilkan  dengan  memplot  data  pada  koordinat XY  menggunakan  skrip  Matlab.  Kordinat  X  pada penelitian  ini  adalah  hasil  analisis  data  intensitas curah  hujan  dan  koordint  Y  adalah  waktu pengambilan  data.  Grafik  data  curah  hujan  ini ditampilkan  dengan  tampilan  antar  muka  fitur GUIDE pada Matlab.
Analisis  data  dilakukan  dengan  menggunakan MATLAB.  Ada  lima  langkah  dalam  analis  data yaitu;  Mengkondisikan  data  agar  tidak  terjadi kesalahan  saat  Matlab  melakukan  pembacaan  data. Mengidentifikasikan  masing-masing  besaran  data keluaran  ORG  agar  dapat  terbaca  dan  dibedakan oleh Matlab. Membuat membuat flowchart agar data dapat  diolah  dan  ditampilkan  dalam  grafik  maupun dalam  data  curah  hujan  per  satuan  waktu. Menuliskan  skrip  sesuai  dengan  diagram  alir  yang telah  dirancang  dan  menjalankan  skrip  untuk mengolah  data  yang  dipilih.  Skrip  yang  penulis rancang ditanamkan dalam media antarmuka Matlab sehingga proses eksekusi skrip lebih mudah..

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  Bagian  hasil  dan  penelitian  pembahasan difokuskan  pada  penjelasan  sistematika  kerja  blok diagram instrumen ORG dan mengenai hasil analisa data pengukuran curah hujan. Data hasil pengukuran yang dianalisa merupakan data intensitas  curah  hujan  yang  didapat  dari  hasil monitoring  curah  hujan  menggunakan  instrumen ORG.  Berdasarkan  analisis  data    menggunakan MATLAB  maka  didapat    plot  hubungan    antara lama  monitoring  hujan  dengan  akumulasi  curah hujan.

## 1. Spesifikasi ORG-815
Spesifikasi  ORG-815  yang  dideskripsikan diantaranya  adalah  spesifikasi  keadaan  fisik  dan spesifikasi  bentuk  keluaran  ORG-815.  Spesifikasi keadaan  fisik  merupakan  wujud  dari  ORG-815  dan bagian-bagian  pembentuknyan  Bentuk  fisik  dari ORG ini ditampilkan pada Gambar 1 berikut ini.
Gambar 1. Optical Rain Gauge
Gambar  1  merupakan  bentuk  fisik  dari  ORG- 815  yang  dirancang  Tim Optical Scientific meliputi bingkai  utama  ( headframe ) dan konektor ORG-815. Bingkai  utama  terdiri  dari  kotak  pemancar  dan kotak  penerima  yang  dihubungkan  oleh  sebuah bingkai (frame). Blok penerima dipasang pada kotak besar dan blok pemancar pada kotak kecil. Pemancar dan penerima  ORG-815  dikondisikan  saling berhadapan  agar  sinar  yang  dihasilkan  pemancar jatuh tepat pada sensor penerima cahaya.
Pemancar  pada  ORG-815  meliputi  dioda IRED, lensa dan pemanas lensa sebagai pencegahan terjadinya  pengembunan  pada  lensa.  Receiver meliputi  fotodioda,  lensa  dengan  celah  kecil, pemanas  lensa,  thermistor  eksternal  (tipe  analog) dan  konektor  output.  Semua  konektor  yang menghubungkan  antara  pemancar  dan  penerima tedapat  pada  pipa  bingkai.  Keluaran  ORG-815  ini akan  dihubungkan  oleh  sebuah  konektor  ke  sebuah PC. Spesifikasi keluaran ORG-815 yang ditampilkan pada  PC  disebut  dengan  keluaran  ORG-815  digital,
sementara  pengukuran  analog  dilakukan  dengan mengukur secara lansung tegangan keluarannya.
ORG-815  mampu  mendeteksi  hujan  dengan lebar  dinamik hujan 0,1 mm sampai 500 mm setiap jamnya  dan  dengan  total  akumulasi  0,001mm sampai  999,999  mm.  Akurasi  curah  hujan  yang terukur  oleh  ORG-815  ini  adalah  5%  dari  total akumulasi hujan. ORG-815 juga mampu mendeteksi butiran  hujan  yang  sangat  halus  yaitu  resolusi butiran hujan terhalusnya adalah 0,001mm.
ORG-815  memiliki  sarat-sarat  pemasangan yang  harus  diperhatikan.  Pemasangan  ORG-815 dilakharus memperhatikan keadaan lingkungan dari tempat  pemasangannya.  Keadaan  lingkungan  ini meliputi  temperatur  lingkungan  dan  kelembapan lingkungannya. Temperatur lingkungan yang disarankan  untuk  pemasangan  ORG-815  ini  adalah antara temperatur -40 0 C sampai 50 0 C  dan kelembaban  nol  sampai100%.  Keadaan  temperatur lingkungan  dan  kelembaban  lingkungan  daerah kerja  ORG-815  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  ORG- 815  mampu  bekerja  hampir  di  seluruh  wilayah indonesia yang beriklim tropis.
ORG-815  yang  terpasang  LPA  Kototabang merupakan  ORG-815  keluaran  digital.  Data  ORG- 815  keluaran  digital  ditampilkan  melalui Personal Computer (PC).  ORG-815  ini  memiliki  media transfer informasi keluaran berupa konektor RS-232. Konektor  RS-232  berfungsi  menghubungkan  antara ORG-815 dengan PC.
Konektor  RS-232  adalah  standar  komunikasi serial  antar  periperal-periperal.  Konektor  RS-232 yang  digunakan  ORG-815  dilihat  dari  jumlah pinnya terdiri atas dua jenis yaitu pin DB25 dan pin DB9. Konektor RS-232 pin DB25 memiliki 25 buah pin  dan  pada  konektor  RS-232  pin  DB9 memiliki 9 buah pin konektor. ORG-815 disarankan menggunakan  kabel  penghubung  ke  PC  dengan panjang maksimal 15 meter.
ORG-815  membutuhkan  perangkat  tambahan untuk  mendukung  kinerja  instrumen  monitoring curah  hujan  ini.  Perangkat  pendukung  ini  meliputi PSB-815  sebagai  kotak  kelistrikan  yang  mensuplai tegangan  12  VDC  ke  ORG-815. Software akuisisi data untuk mengolah dan menampilkan data mentah keluaran  ORG-815  serta field  test  kit sebagai pengkalibrasi instrumen ORG-815. Perangkat tambahan  yang  paling  dibutuhkan  ORG-815  digital adalah  satu  set  PC  untuk  instalasi Software akusisi data dan untuk menampilkan data secara realtime. ORG-815 mendeteksi hujan dengan mendeteksi  perubahan  intensitas  cahaya  saat terjadinya hujan. Perubahaan tegangan keluaran dari sensor  ORG-815    diproses  oleh  blok-blok  diagram penyusun  ORG-815  ini.  Prinsip  kerja  alat  dalam mendeteksi  hujan  dapat  dideskripsikan melalui blok diagram Gambar 2 berikut ini;
Gambar 2. Blok diagram ORG-815 Gambar  2  merupakan  Blok  diagram  dari sistem  instrumen  ORG-815.  Blok  pemancar  dari instrumen  ini  terdiri  atas transmit  modulation, Infrared  Light  Emiting Dioda (IRED) dan lensa TX yang  berfungsi  sebagai  penyearah  cahaya  keluaran IRED.  Kotak  penerima  terdiri  dari  lensa  pelindung, sebuah  pin  detektor  cahaya  berupa  fotodioda  dan blok  penguat,  pengolah  dan  pengkondisi  sinyal. Cahaya  keluaran  IRED  diterima  oleh  fotodioda. Keluaran  fotodioda  akan  dikuatkan  oleh  penguat penguatan  awal  dan  terhubungkan  ke  rangkaian penormalisasi Automatic  Gain  Controlled (AGC) dan  dilanjutkan  ke  pengkondisian  sinyal.  Keluaran pengkondisi sinyal  dihubungkan mikroprosesor.
Pada  blok  AGC,  gangguan  yang  disebabkan oleh  variasi  intensitas  cahaya  yang  diterima fotodioda  akan  disaring,  diproses,  dan  dirata- ratakan.  Statistik  rata-rata  pengukuran  sinyal  kelip- kelip cahaya akibat tetesan hujan akan dikondisikan agar berada dalam daerah kerja dari sinyal prosesor.
Pada  ORG  versi  digital,  mikroprosesor  akan memberikan baseline yang adaptif sehingga keluarannya  lebih  sensitif.  Teknik baseline yang adaktif ini  menghasilkan  sensitifitas  yang  tidak terpengaruh  oleh  perubahan  atmofer  normal. Akumulasi  dari  curah  hujan  dapat  ditentukan dengan persamaan 1;
W(mm) = k*RR(mm/jam) * waktu(jam)...(1) Dimana nilai k; Untuk T > 30 C k = 1 Untuk T  -40 C k= 0.607
Untuk -40 C < T < 30 C       k = exp{(T-3)/12}
Pada  persamaan  1,  RR  merupakan  tingkat curah  hujan  perjamnya    dan  k  merupakan  nilai konstanta. Konstanta yang digunakan untuk sebagian  besar  wilayah  indonesia  adalah  satu mengingat  keadaan  iklim  indonesia  yang  beriklim tropis yang memiliki temperatur yang panas.
Mikroprosesor  pada  ORG-815  digital  hanya menghasilkan  data  mentah  (diagnosa)  dari  ADC. Data  mentah  ini  berupa  data  biner  yang  nantinya akan  dikalkulasikan  oleh  software  akuisisi data dari ORG-815  keluaran  digital.  Data  mentah  dari  ORG- 815  ini  dikirim  ke  PC  menggunakan  kabel  dengan konektor serial RS-232.
Sinyal  keluaran  dari  hujan  ORG-815  analog adalah  tegangan  DC  dimana  tingkat  hujan sebanding  dengan  tegangan  pangkat  “1,87”.    Level keluaran  aktual  dari  ORG-815  akan  bervariasi antara  nol  sampai  lima  VDC  pada  batas  extreme. Sinyal keluaran ORG pada keadaan kalibrasi standar (500 mm/jam) diuraikan oleh persamaan 2;
RR(mm/jam) = 25 (V OUT 1,87 ) – 0,15  …..….(2)
Pada persamaan 2, V OUT merupakan tegangan DC keluaran sensor  dalam rentangan hujan dari 0,1 sampai  500  mm/jam.  Persamaan  2  pada  keluaran analog  berlaku    untuk  tegangan  diatas  tegangan ambangnya yaitu 85 mV.

## 2. Media Antarmuka Pengolahan Data
Data  curah  hujan  hasil  monitoring  instrumen ORG  diolah  menggunakan  software  Matlab  yang telah dirancang skrip pengolahannya. Matlab dipilih sebagai  pengolahan  data  keluaran  ORG-815  karena Matlab  merupakan  bahasa  pemograman  tingkat tinggi yang biasa digunakan untuk komputasi teknis. Penggunaan  Matlab  dalam  pengolahan  data  curah hujan ini juga disebabkan oleh banyaknya informasi data  hasil monitoring curah hujan yang akan diolah sehingga  tidak  menyita  waktu  saat  pengolahan  data curah hujan ini serta  mengurangi human error yang mungkin akan terjadi apabila diolah secara manual.
Logika  kerja  dari  skrip  Matlab  yang  penulis rancang diawali dengan pengidentifikasi kolom data yang  akan  diolah.  Pengidentifikasian  ini  juga meliputi  pengeliminasian  dan  pengkondisian  data yang  rusak.  Kerusakan  data    ini  terjadi  diantaranya akibat  pengkalibrasian  ulang  alat  dan  penyegaran program  pembacaan  keluaran  ORG  yang  dilakukan secara  acak  sesuai  kebutuhan.  Skrip  matlab  untuk pengidentifikasian  data  ini  diantaranya  disimpan pada  file  ROSD.  Skrip  matlab  pada  file  ROSD mengidentifikasi  dan  mengakumulasikan  tingkat hujan  dari  satu  file  data  keluaran  ORG-815  yang mewakili data curah hujan untuk satu hari.
Pengolahan  file  data  curah  hujan  dilakukan dengan  memanfaatkan  hasil  identifikasi  skrip matlab  pada  file  ROSD.  Skrip  matlab  untuk mengolah  banyak  file  data  dari  ORG  ini  disimpan dengan  pada  file  RMSD  dan  berfungsi  membaca semua  file  yang  mampu  diidentifikasi  oleh  skrip ROSD  dalam  folder  penyimpanan  data.  Pengolahan data  dengan  menggunakan  skrip  pada  file  RMSD tidak memiliki batas identifikasi data.
transmit modulation AMP AGC signal processor micro processor Analog RS-232 Digital TX RX
Skrip  DR menampilkan akumulas curah hujan harian  selama  satu  bulan.  Skrip  DR  ini  prinsip kerjanya  membatasi  pembacaan  dari  skrip  RMSD menjadi satu bulan data. pengolahan data akumulasi curah  hujan  harian  dilakukan  dengan cara memplot satu  file  data  hasil  akumulasi  kolom  3  dari  data ORG. Sementara itu, akumulasi curah hujan bulanan diolah  oleh  skrip  MR  Matlab.  Akumulasi  curah hujan  bulanan  ditampilkan  dalam  bentuk  diagram batang selama satu tahun atau 12 diagram batang.
Skrip  matlab  yang  telah  penulis  rancang ditanamkan  pada Graphic  User  Interface (GUI) matlab.  Perancangan  GUI  matlab  bertujuan  untuk mempermudah pemanggilan skrip matlab yang telah penulis  rancang.  Tampilan  GUI  matlab  yang  telah dibuat telihat pada Gambar 8.
Gambar 3. Graphic User Interface (GUI) Pengolahan Data Curah Hujan
Penulis  membagi  GUI  menjadi  empat  area kerja  seperti  yang  diperlihatkan Gambar 3.  Area  A merupakan  area  listbox  yang  berfungsi  untuk mempermudah pengguna dalam memilih range data, tahun  dan  bulan  dari  data  yang  akan  ditampilkan. Pada  area  B  merupakan pushbutton atau  tombol eksekusi  dari  data  yang  akan  di  pilih.  Area  C merupakan  area  Axes  grafik  atau  diagram  batang data  hujan  yang  akan  ditampilkan.  Sementara  itu, Area  D  merupakan  area  nilai  yang  akan  berfungsi menampilkan nilai akumulasi curah hujan tertinggi, rata-rata  akumulasi  curah  hujan,  dan    standar deviasi  dari  data  akumulasi  curah  hujan  hasil pengolahan data yang dipilih pada area listbox.
3.  Hasil Analisis Data Curah Hujan
Akumulasi  curah  hujan  bulanan  adalah  total akumulasi  data  curah  hujan  harian  selama  satu bulan.  Data  akumulasi  curah  hujan  bulanan digunakan  untuk  melihat  tipe  bulan  dilihat  dari volume  air  hujan  yang  dicurahkan  tiap  meter bujursangkarnya.  Akumulasi  data  curah  hujan
bulanan  untuk  tahun  2010  ditampikan  dalam diagram batang pada Gambar 4.
Gambar 4. Diagram Akumulasi Curah Hujan Bulanan Tahun 2010
Gambar  4    memperlihatkan  bahwa  akumulasi curah  hujan  bulanan  tertinggi  tahun  2010  terjadi pada  bulan  April  yaitu  366,3460  mm.  Akumulasi curah  hujan  terendah  terjadi  pada  bulan  Desember yaitu  sebesar  61,8350  mm.  Akumulasi  curah  hujan rata-rata  selama  tahun  2010  adalah  192.14  mm, dengan  standar  deviasi  87,02%.  Nilai  standar deviasi  yang  didapat  memperlihatkan  curah  hujan tahun 2010 sangat fluktuatif.
Tahun 2010 terdiri atas dua bulan kering, lima bulan  lembab  dan  sisanya  lima  bulan  basah.  Tahun 2010  memiliki  bulan  basah berturut-turut sepanjang 4  bulan  yaitu  dari  bulan  Maret  hingga  bulan  Juni. Pada  tahun  2010  ini  bulan  kering hanya terjadi dua kali  dan  tidak  terjadi  secara  berturut-turut.  Empat bulan  basah  berturut turut dan satu bulan kering ini dikelompokkan Oldeman pada iklim D1. Pada iklim D1  cocok  ditanam  tanaman  padi  dengan  umur pendek, dan penanaman tanaman palawija.
Data  curah  hujan  keluaran  ORG-815  tahun 2011  ditampilkan  dalam  bentuk  diagram  batang. Data  akumulasi  curah  hujan  ini  ditampilkan  dalam satuan milimeter. Hasil pengolahan data curah hujan untuk  akumulasi  curah  hujan  bulanan  sepanjang tahun 2011 diperlihatkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Diagram Akumulasi Curah Hujan Bulanan Tahun 2011
A
B C D
Gambar  5  memperlihatkan  akumulasi  curah hujan  tertinggi  terjadi  pada  bulan  Oktober  2011. Pada  bulan  Oktober  curah  hujan  terjadi  dengan akumulasi  sebesar  320,6001  mm  dan  curah  hujan minimum  terjadi  pada  Bulan  juli  2011.  Hasil pengolahan  data  curah  hujan  tahun  2011  ini digunakan  sebagai  untuk  melihat  tipe  iklim Oldeman  untuk  tahun  2011  tersebut.  Curah  hujan bulanan    rata-rata  tahun    2011  adalah  sebesar 193.8122 mm.
Sepanjang  tahun  2011  terjadi  tujuh  bulan basah  dua  bulan  kering  dandan  tiga  bulan  lembab. Bulan basah yang terjadi secara berturut-turut adalah sepanjang  lima  bulan.  Bulan  kering  terjadi  selama dua  bulan  dan  terjadi  secara  berturut  turut. Berdasarkan  panjang  bulan  basah  dan  bulan  kering ini  dapat  digolongkan  kepada  iklim  Oldeman  tipe C2.  Tipe  iklim  Oldeman  C2  ini  terdiri  dari  tipe utama  C  dan  sub  tipe  adalah  tipe  2.  Tipe  utama iklim  Oldeman  dapat  dilihat  dari  panjang  bulan basahnya  yang  berurutan    dan  sub  tipe  dilihat  dari panjang  bulan  keringnya.  Tipe  C2  ini  penjabaran penanaman tanaman yang cocok yaitu tanaman padi sebanyak  satu  kali  dalam  satu  tahun  atau  palawija sebanyak dua kali penanaman.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  analisis terhadap  instrumen  dan  besaran  fisika  yang  terukur oleh  instrumen Optical  Rain  Gauge tipe  815 kesimpulan dari penelitian yaitu :
1. Instrumen    ORG-815  mampu  mengukur  curah hujan  hujan  dengan  resolusi  0,1 mm/jam hingga 500mm/jam  dan  dilakukan  setiap  mampu memperbaharui  data  setiap  lima  detik.    Akurasi hujan  dari  instrumen  ORG  ini  adalah  5%  dari akumulasi.  Blok  diagram  ORG-815  terdiri  atas IRED  dengan  pemodulasi  cahaya,  fotodioda, penguat, Automatic  Gain  Control , signal processor , mikroprosesor dan RS-232.
2. Tampilan Grafik pengguna dari pengolahan data curah hujan keluaran ORG dibuat memanfaatkan fitur  GUIDE Matlab. Tampilan Grafik pengguna ini  dibuat  untuk  mempermudahkan  pengguna untuk mengolah data curah hujan keluaran ORG sehingga  pengolahan  data  curah  Hujan  ini dapat dilakukan dengan cepat dan praktis.
3. Hasil  analisis  akumulasi  curah  hujan  bulanan untuk  tahun  2010  menjelaskan  bahwa  tahun 2010  memiliki  tipe  iklim  Oldeman  D1.  Iklim Oldeman  tipe  D1  merupakan  musim  yang  cocok untuk  tanaman  palawija dan tanaman padi umur pendek  ditanam  satu  kali  dan  biasanya  produksi bisa  tinggi.  Tahun  2011  memeliki  tipe  iklim Oldeman C2 yang panjang bulan basah berturut- turut  adalah  sepanjang  lima  bulan.  Pada  iklim Oldeman  C2  ini  merupakan  musim  penanaman padi  varitas  usia  pendek  dan  dapat  dilakukan penanaman palawija saat bulan kering
Dari  hasil  dan  pembahasan  penelitian  yang telah  dilakukan  dapat  dikemukakan  saran  sebagai tindak lanjut dari penelitian ini yaitu :
1. Data  curah  hujan  yang  dianalisis  sebaiknya lebih  dari  dua  tahun  supaya  dapat  ditampilkan pola akumulasi curah hujannya.
2. Data  curah  hujan  sebaiknya  diambil  dari beberapa  stasiun  pengamatan  atmosfer  agar dapat menentukan distribusi hujan.

## DAFTAR  PUSTAKA
[1] Nurpilihan  bafdal.(2000). Masalah  Erosi  Di Indonesia Dan Siklus Hidrologi: Unpad.
[2] Yuriadi kusuma. (2008). Sistem Pengkondisian Udara. UMB, Bandung
[3] Hansman,  R.  John  Jr.  &  Webster,John  G. (1999). The Measurement Instrumentation and Sensors  Handbook. Washington,  D.C. :  CRC Press LLC.
[4] Soebiantoro.  (1998). Instrumentasi  Untuk Pengukuran Rekayasa. Bandung :ITB
[5] Nurpilihan  bafdal.(2000). Masalah  Erosi  Di Indonesia Dan Siklus Hidrologi: Unpad.
[6] Yuriadi kusuma. (2008). Sistem Pengkondisian Udara. UMB, Bandung
[7] Joesron Loebis. (1992). “ Banjir Rencana Untuk Bangunan Air ”. Departemen Pekerjaan Umum
[8] Oldeman,  L.R.,  1975. Agroclimatic  map  of Java & Madura. Contr. Of CentraRes. Inst. for Food Crops 16/76. Bogor.
[9] Lutfi. (2002). Kiat Memahami Metodologi dan Melakukan Penelitian. Padang : UNP Press.
[10] Marzuki, C. (1999). Metodologi Riset . Jakarta: Erlangga.