Abstrak —Gunung Merapi adalah gunung api yang terletak di provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta dan Jawa Tengah. Gunung Merapi  merupakan  salah  satu  gunung  api  paling  aktif  di Indonesia dimana Gunung Merapi memiliki periode letusan yang relatif  cepat  yaitu  sekitar  2-7  tahun  sekali.  Dengan  cepatnya aktivitas  vulkanik  yang  terjadi  pada  Gunung  Merapi,  maka diperlukan  suatu  upaya mitigasi dalam  meminimalisir  bahaya letusan  Gunung  Merapi,  dan  salah  satu  upaya  tersebut  adalah pengamatan deformasi menggunakan teknologi GPS. Karakteristik  deformasi  yang  dikaji  meliputi  posisi,  arah,  dan besar  pergeseran.  Dari  analisis  unsur  deformasi  tersebut,  dapat diketahui  karakteristik  deformasi  pada  Gunung  Merapi.  Untuk pengloahan  data  GPS  digunakanlah scientific  software yaitu GAMIT/GLOBK.  Dari  hasil  analisis  yang  dilakukan  selama  6 bulan,  yaitu  bulan  Februari  hingga  Juli  2015,  didapatkan  nilai pergeseran  horizontal  sebesar  0,01822  meter  menuju  ke  arah barat laut dan vertikal sebesar -0,06924 meter dengan sifat deflasi untuk  stasiun  DELS,  horizontal  sebesar  0,030508  meter  menuju ke arah barat daya dan vertikal sebesar -0,00875 meter dengan sifat deflasi  untuk stasiun GRWH,  horizontal sebesar 0,025822 meter menuju  ke  arah  tenggara  dan  vertikal  sebesar 0,07725 meter dengan sifat inflasi untuk stasiun KLAT.
Kata Kunci —Deflasi, Deformasi, Gunung Merapi, GPS, Inflasi

## I. PENDAHULUAN
NDONESIA  adalah  negara  kepulauan  yang  secara  tektonik terletak  diantara  pertemuan  tiga  lempeng  benua  yaitu lempeng  Eurasia,  lempeng  Pasifik,  serta  lempeng  Australia. Interaksi  dari  ketiga  lempeng  tersebut  menghasilkan  deretan pegunungan  api  ( volcanic  arc )  yang  membujur  dari  selatan hingga timur Indonesia. Terhitung sebanyak 129 buah gunung api aktif  berada di Indonesia [1]. Manifestasi dari  keberadaan gunung api tersebut tentunya memiliki dampak secara langsung terhadap  lingkungan  baik  itu  positif  atau  negatif,  salah  satu dampak negatifnya adalah bahaya letusan gunung api. Letusan gunung  api  merupakan  proses  naiknya  material  magma  dari dalam  bumi  menuju permukaan  bumi  baik dikeluarkan secara eksplosif maupun efusif [2].
Gunung  Merapi  merupakan  salah  satu  gunung  api  yang menunjukkan  gejala  vulkanisme  paling  aktif  di  dunia  [2],  hal tersebut  dibuktikan  dengan  periode  letusan  yang  pendek  dari Gunung  Merapi  yaitu  sekitar  2-7  tahun.  Dengan  pendeknya periode  letusan  dari  Gunung  Merapi  menunjukkan  tingginya aktivitas  yang terjadi pada dapur  magma,  hal  ini  berimplikasi terhadap  perubahan  bentuk  badan  atau  permukaan  berupa
mengembang  ( inflation )  dan  mengempisnya  ( deflation ) permukaan  gunung  tersebut.  Perubahan  yang  signifikan  dari permukaan gunung api dapat menjadi salah satu indikator akan terjadinya letusan, untuk itu diperlukan pengamatan deformasi yang dilakukan secara berkala dengan melihat perubahan nilai pergeseran  permukaan  baik  dari  arah  vertikal  maupun horizontal. Pengamatan deformasi menggunakan GPS merupakan salah satu metode yang sangat efektif karena dapat mengamati perubahan bentuk permukaan secara kontinyu, GPS juga  tidak  memerlukan  keterlihatan  antar  titik  pengamatan sehingga  posisi  titik  GPS  dapat tersebar  dan  menggambarkan bentuk gunung api secara keseluruhan, dan yang terakhir GPS dapat  menghasilkan  data  dengan  ketelitian  hingga  orde  mm (milimeter)  dengan menggunakan metode Differential Positioning [3].
Pada penelitian ini metode yang digunakan untuk mengamati besarnya deformasi dari Gunung Merapi  adalah  metode GPS. Didapatkan  data  GPS  dan  dilakukan  pengolahan  data  yang bersifat kontinyu dalam kurun waktu Februari hingga Juli tahun 2015. Data tersebut diolah menggunakan software GAMIT/GLOBK  untuk  mengetahui  posisi,  arah,  dan  besar pergeseran suatu titik pengamatan dari waktu ke waktu.

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  utama  terletak  pada  kawasan  Gunung Merapi,  dimana  secara  geografis  lokasinya  terletak  pada koordinat  07 o 32’30”  -  07 o 52’30”  LS  dan  110 o 15’00”  - 110 o 37’30”  BT.  Secara  administratif  Gunung  Merapi  terletak pada  perbatasan  empat  kabupaten  yaitu  Kabupaten  Sleman, Provinsi  Daerah  Istimewa  Yogyakarta  dan  Kabupaten Magelang,  Kabupaten  Boyolali,  serta  Kabupaten  Klaten  yang terletak  di  provinsi  Jawa  Tengah.  Gunung  Merapi  memiliki ketinggian 2978 dpl, diameter sebesar 28 km, luas 300-400 km 2 dan volume ± 150 km 3 [1].

## B. Data dan Peralatan
1. Data
Data  yang  digunakan  adalah  data  RINEX  GPS  hasil pemantauan online dari  kantor  BPPTKG.  Titik  GPS  yang digunakan sebanyak empat titik pengamatan, dimana satu titik sebagai titik ikat yaitu stasiun GPS BPTK yang berada di kantor BPPTKG  dan  tiga  lainnya  sebagai  titik  pengamatan  yaitu

## Analisis Deformasi Gunung Merapi Berdasarkan Data Pengamatan GPS Februari- Juli 2015
Yuandhika Galih Wismaya , Ira Mutiara Anjasmara, dan Sulistiyani Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : ira@geodesy.its.ac.id, sulistiyani@esdm.go.id
I
stasiun GPS DELS, GPS GRWH, dan GPS KLAT yang berada di sekitar Gunung Merapi. Didapatkan data GPS  dalam format rinex  sebanyak  24  data  untuk  waktu  satu  hari,  dikarenakan stasiun GPS tersebut melakukan akuisisi data setiap jam dengan sampling  pengukuran  tiap  1  detik.  Rentang  waktu  dari  data yang  digunakan  dalam  penelitian  adalah  6  bulan,  yaitu  bulan Februari sampai Juli 2015.
Tabel 1. Lokasi Stasiun Pengamatan GPS No Stasiun Lokasi 1 BPTK BPPTKG, Yogyakarta 2 DELS Deles, Klaten 3 GRWH Grawah, Boyolali 4 KLAT Klatakan, Magelang
Selain  data  RINEX  GPS terdapat  juga file penunjang  yang harus dimiliki yaitu file gelombang pasang surut ( otl_FES2004.grd ), file atmosfer  ( atmdisp_YYYY ), file pemodelan cuaca ( vmflgrd.YYYY ), serta h- file global sebanyak DOY  ( Day  Of  Year )  yang  akan  diolah.  Kegunaan  dari file penunjang ini adalah untuk pengolahan data GPS menggunakan software GAMIT/GLOBK. 2. Peralatan
Peralatan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  dapat  dibagi menjadi  2,  yaitu  perangkat  keras  berupa  laptop  sebagai  pusat pengolahan data dan perangkat lunak sebagai penunjang seperti software TEQC  untuk  penggabungan  data  Rinex, software scientific GAMIT/GLOBK  untuk  pengolahan  data  GPS, software GMT untuk melakukan plotting dari hasil penelitian, dan Microsoft Office untuk penulisan laporan.
C. Diagram Alir Pengolahan Data
Berikut adalah penjelasan diagram alir pengolahan data:
1. Mempersiapkan data
Pengumpulan data merupakan tahap awal untuk mempersiapkan data yang akan diolah, dalam hal ini data GPS didapatkan  melalui  stasiun  pengamatan  GPS  milik  kantor BPPTKG.  Data  RINEX  GPS  yang  diperoleh  berupa  data pengamatan per-jam, untuk mendapatkan data RINEX dalam 1 hari maka dilakukan penggabungan dengan software TEQC. 2. Pengolahan menggunakan GAMIT & GLOBK Pertama lakukan  pembuatan  direktori kerja  untuk menyimpan  data  RINEX  GPS  serta file  control. Kemudian lakukan editing dari file control . Setelah tahapan editing selesai, lakukan  proses  pengolahan  data  dengan  GAMIT  secara automatic  batch  processing yaitu  dengan  melakukan  perintah “ sh_gamit –s yyyy ddd 1 ddd 2 –expt [expt] ” . Hasil keluaran dari pengolahan GAMIT adalah h- file s.
Berikutnya  adalah  menjalankan  proses  pengolahan  dari software GLOBK  untuk  menghasilkan  kecepatan  pergeseran secara time series dan koordinat estimasi. Sebelum menuju ke dalam  GLOBK  lakukan  konversi  h- file hasil  dari  GAMIT menjadi file biner.  Setelah  melakukan  konversi  lakukan perintah “ sh_glred –s YYYY 1 DDD 1 YYYY 2 DDD 2 –expt [expt] – opt H G E ” [4].
3. Analisa pergeseran tiap titik.
Dari hasil pengolahan software GAMIT/GLOBK, dilakukan uji t- student untuk menguji nilai kecepatan pergeseran hasil dari
software GAMIT/GLOBK secara kualitatif.
Start Data Pengamatan GPS Editing control files pada folder tables Penggabungan Data Rinex Pembuatan Direktori Kerja 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 Proses pengolahan GLOBK dengan sh_glred Hasil file *.org, *.log, Val.*, ps_base ( time series ) Data Outliers Ya Analisa Deformasi Gunung Merapi Tidak Uji Statistik Pergeseran Finish Gambar 1. Diagram Tahap Pengolahan Data

## III. HASIL DAN ANALISA

## A. Hasil Pengolahan Data GPS
Pengolahan  data  GPS  dilakukan  menggunakan software GAMIT/GLOBK,  pengolahan  dilakukan  untuk  mendapatkan koordinat estimasi beserta besar vektor pergeseran dari stasiun GPS Gunung Merapi  yang terjadi pada kurun waktu Februari hingga  Juli  2015.  Pengolahan  dilakukan  menggunakan software GAMIT, didapatkanlah solusi berupa h- file sebanyak DOY  yang  diteliti.  Setelah  didapatkan  solusi  dari  proses pengolahan GAMIT, tahapan pengolahan dilanjutkan menggunakan software GLOBK.  Dalam  pengolahan  GLOBK
didapatkan  koordinat geosentrik ataupun toposentrik yang selanjutnya  akan  diamati  pergerakan  posisinya  secara time series sehingga  dapat  diketahui  besar  pergeseran  titik  GPS. Berikut ini adalah contoh tampilan dari plotting time series dari titik  DELS dalam arah utara.
Gambar 2. Plotting Time Series North Stasiun DELS

## B. Vektor Pergeseran
Vektor  pergeseran  adalah  besaran  yang  menyatakan perubahan yang terjadi terhadap titik pengamatan dalam selang waktu  tertentu.  Acuan  dalam  mendapatkan  kecepatan pergeseran  adalah  sesi  pertama  pengamatan  masing-masing stasiun  terhadap  suatu  sesi  tertentu.  Nilai  pergeseran  yang dihasilkan dari suatu sesi pengamatan dapat bernilai minus (-) atau plus (+) yang dapat mempengaruhi arah pergeseran.
Tabel 2.

## Vektor Pergeseran Titik Ikat BPTK
No Stasiun Februari-Juli 2015 dE (m) dN (m) dU (m) 1 DELS -0,01627 0,0082 -0,06924 2 GRWH -0,01937 -0,02357 -0,00875 3 KLAT 0,02418 -0,00906 0,07725

## C. Analisa Vektor Pergeseran
Setelah mengetahui besar pergeseran titik GPS dari Gunung Merapi  selama  enam  bulan  maka  perlu  dilakukan  pengujian statistik untuk melihat hasil dari pergeseran, tidak hanya secara kuantitatif  namun  juga  secara  kualitatif,  apakah  titik  stasiun GPS  tersebut  mengalami  pergeseran  atau  tidak.  Uji  statistik yang  dilakukan  adalah  uji- t student .  Uji  statistik  dilakukan dengan  menguji  variabel  pergeseran  titik  (P xy )  dari  sesi pengamatan  x  ke  sesi  pengamatan  y  yang  nilainya  dapat dihitung menggunakan rumus:
𝑃 𝑥𝑦 =   √(𝑑𝑛 𝑥𝑦 2 +   𝑑𝑒 𝑥𝑦 2 (1)
Sedangkan untuk standar deviasi dari setiap titik pengamatan dapat dihitung menggunakan rumus:
𝑆𝑡𝑑 𝑃 𝑥𝑦 =   √(𝑠𝑑 𝑑𝑛 𝑥𝑦 2 +  𝑠𝑑 𝑑𝑒 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 titik pengamatan seperti berikut:
𝑇 =   𝑃 𝑥𝑦 /𝑆𝑡𝑑 𝑃 𝑥𝑦 (3)
Pergeseran dinyatakan signifikan atau hipotesis nol ditolak jika [5]:
𝑇 > 𝑡 𝑑𝑓 , ∝/2 (4)
df diasumsikan tak terhingga karena data yang diamati sangat banyak  dengan  rate  akuisisi  data tiap  1  detik,  oleh  karena  itu digunakan tabel t-distribution dengan  selang kepercayaan 95 % sehingga nilai dari uji hipotesis signifikan seperti Rumus 4 adalah  sebesar  1,960.  Tabel  3  berikut  menunjukkan  besar pergeseran yang terjadi di semua stasiun.
Tabel 3. Hasil Uji Statistik Vektor Pergeseran Horizontal Stasiun dN (m) dE (m) Std N Std E DELS 0,0082 -0,0162 0,002 0,006 GRWH -0,0235 -0,0193 0,001 0,008 KLAT -0,0090 0,0241 0,002 0,005 Stasiun P Std P T Pergeseran DELS 0,0182 0,006 2,7609 Ya GRWH 0,0305 0,008 3,4321 Ya KLAT 0,0258 0,006 4,2870 Ya
Gambar 3. Pergeseran Titik GPS Februari-Juli 2015

## D. Analisa Deformasi
Pemantauan aktivitas gunung api melalui metode deformasi dapat  diketahui  melalui  proses  monitoring  inflasi  dan  deflasi akibat perubahan tekanan dari dalam tubuh gunung api. Proses perubahan  badan  gunung  api  tersebut  dapat  terekam  melalui perubahan  jarak  antar  titik  pengamat  dengan  titik  ikat ( baseline ). Berikut merupakan hasil perubahan jarak antara titik pengamatan dengan titik ikat BPTK dalam rentang waktu bulan Februari hingga Juli 2015.
Tabel 4. Perubahan Nilai Baseline Stasiun Baseline Nilai Perubahan Indikasi Deformasi Awal (m) Akhir (m) DELS 26978,2442 26978,2344 0,00984 Ya GRWH 31501,2329 31501,2472 -0,01426 Ya KLAT 29889,4824 29889,4797 0,00276 Ya
Selain perubahan panjang baseline aktivitas deformasi juga dapat  ditunjukkan  dengan  perubahan  tinggi  setiap  stasiun. Apabila  perubahan  condong  ke  arah  positif  maka  dapat dikatakan  gunung  tersebut  mengalami  inflasi,  sedangkan apabila  condong  ke  arah  negatif  maka  gunung  tersebut mengalami  deflasi.  Berikut  ini  merupakan  grafik  perubahan tinggi  titik  pengamatan  GPS  Gunung  Merapi  dalam  waktu  6 bulan:
Gambar 4. Perubahan Tinggi Stasiun DELS Bulan Februari-Juli 2015
Gambar 5. Perubahan Tinggi Stasiun GRWH Bulan Februari-Juli 2015
Gambar 6. Perubahan Tinggi Stasiun KLAT Bulan Februari-Juli 2015
Dari hasil Tabel 4 beserta Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 6  dapat terlihat  bahwa  stasiun  pengamatan  DELS  dan  KLAT mengalami  pemanjangan baseline terhadap  base  BPTK  yang terdapat pada arah selatan Gunung Merapi (Gambar 3) sebesar 0,00984  meter  dan  0,00276  meter,  sedangkan  stasiun pengamatan GRWH mengalami pemendekan sebesar -0,01426 meter.  Untuk  perubahan  tinggi  titik  selama  6  bulan,  stasiun DELS  dan  GRWH  mengalami  penurunan  yang  dapat
diindikasikan  sebagai  deflasi  sedangkan  stasiun  KLAT mengalami kenaikan yang dapat diindikasikan sebagai inflasi.
Aktivitas  yang  terjadi  pada  sumber  tekanan  pada  dapur magma  memberikan  interaksi  yang  terekam  pada  permukaan Gunung Merapi, hal tersebut dapat terlihat dari arah pergerekan vektor  pada  Gambar  3.  Dapat  dilihat  dari  stasiun  DELS  dan stasiun GRWH yang terletak di sebelah tenggara dan utara dari puncak  Gunung  Merapi  mengalami  pergeseran  yang  sama  ke barat  menuju  ke  sumber  tekanan  dengan  sifat  deflasi, sedangkan stasiun KLAT yang berada di sebelah barat laut dari sumber  tekanan  mengalami  pergeseran  ke  tenggara  dengan aktivitas inflasi. Aktivitas diatas dapat mencerminkan prediksi pola pergerakan magma dari arah barat menuju timur dan arah pergeseran  membentuk  pola  radial  searah  di  sekitar  sumber tekanan.  Selain  itu,  inflasi  pada  tubuh  Gunung  Merapi mengindikasikan  bahwa  telah  terjadi  aktivitas  dari  sumber magma  yang  menekan  tubuh  gunung  sehingga  perlu  adanya peneltitian lebih lanjut terhadap aktivitas Gunung Merapi.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Adapun beberapa hal yang bisa disimpulkan dari penelitian ini adalah:
1. Arah  dan  besar  pergeseran  dari  titik  pengamatan  GPS Gunung  Merapi  pada  bulan  Februari  hingga  Juli  2015 didapatkan  nilai  pergeseran  horizontal  sebesar  0,01822 meter  menuju  ke  arah  barat  laut  dan  vertikal  sebesar  - 0,06924  meter  dengan  sifat  deflasi  untuk  stasiun  DELS, horizontal  sebesar  0,030508  meter  menuju  ke  arah  barat daya  dan  vertikal  sebesar  -0,00875  meter  dengan  sifat deflasi untuk stasiun GRWH,  horizontal sebesar 0,025822 meter menuju ke arah tenggara dan vertikal sebesar 0,07725 meter dengan sifat inflasi untuk stasiun KLAT.
Dari beberapa kesimpulan diatas, dapat dikemukakan saran- saran untuk penelitian selanjutnya sebagai berikut:
1. Dalam upaya mitigasi dari bencana gunung api diperlukan suatu upaya integrasi dari beberapa metode, selain metode deformasi untuk memberikan hasil yang lebih akurat terkait penentuan arah, besar dan sumber tekanan magma gunung api.  Beberapa  metode  yang  dapat  menunjang  antara  lain seperti  metode  gaya  berat,  metode  seismik,  metode geokimia, dll.
2. Perlunya  pertimbangan  dalam  aspek  pemilihan  stasiun beserta  kelengkapan  data  dari  stasiun  bersangkutan  yang bertujuan untuk meningkatkan nilai kelaikan dari deformasi GPS

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  Y.G.W  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Balai Penyelidikan  dan  Pengambangan  Teknologi  Kebencanaan Geologi  (BPPTKG)  Yogyakarta  yang  telah  memberikan  izin untuk melakukan penelitian serta kepada Ibu Sulistiyani selaku pembimbing.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Balai Penyelidikan dan Pengembangan Teknologi Kebencanaan Geologi. Sejarah  Merapi.  www.merapi.bgl.esdm.go.id/informasi diakses  pada tanggal 28 April 2016 pada pukul 20.34 WIB.
[2]  Asriningrum, dkk. 2004. Pengembangan Metode Zonasi Daerah Bahaya Letusan Gunung Api Studi Kasus Gunung Merapi. Jurnal Penginderaan Jauh dan Pengolahan Data Citra Digital, Vol.1, No.1, 2004.
[3]  Abidin,  H.Z.  2007. Penentuan  Posisi  dengan  GPS  dan  Aplikasinya. Jakarta : PT Pradnya Paramita.
[4]  King,  R.W.,  Herring,  T.A.,  McClusky,  S.C.  2010. GAMIT  Reference Manual,  Release  10.40, Departement  of  Earth,  Atmospheric,  and Planetary Sciences, Massachutes Institute of Technology, Oktober. [5]  Wolf,  Paul  R  dan  D.  Ghilani,  Charles.  2006. Adjusment  Computations Spatial Data Analysis. New Jersey : John Wiley & Sons, Inc.