## Journal of Technology and Informatics (JoTI)
Vol. 2, No. 1, Bulan Oktober Tahun 2020 E-ISSN: 2686-6102 P-ISSN: 2712-4842

## Aplikasi Visualisasi Tingkat Polusi Debu
Pada Udara Bebas Di Balai Pengamatan Antariksa dan Atmosfer Pasuruan Jawa Timur
Ivan Surya Prinnatama 1 , Teguh Sutanto 2 , Endra Rahmawati 3
Program Studi S1 Sistem Informasi, Universitas Dinamika Email: 1 15410100171@dinamika.ac.id, 2 teguh@dinamika.ac.id, 3 rahmawati@dinamika.ac.id
Abstrak: Lapan Pasuruan atau Balai Pengamatan Antariksa dan Atmosfer merupakan suatu lembaga yang mengamati ruang dan atmosfer yang berada di Kabupaten Pasuruan Jawa Timur. Pemantauan tingkat pencemaran debu adalah bagian dari aktivitas mereka. Saat ini, informasi tentang tingkat polusi debu tidak dapat divisualisasikan dan disajikan bila diperlukan. Hal ini tentunya menurunkan kualitas informasi dari dimensi waktu. Informasi tentang polusi debu tidak akan berguna jika terlambat diberikan. Penerapan pemantauan tingkat pencemaran debu dapat membantu untuk membuat  dan  menyajikan  informasi  tingkat  pencemaran  debu  serta  dapat  memberikan  pesan  peringatan  dini  dan menyampaikan kepada pihak yang membutuhkan melalui email apabila tingkat pencemaran debu telah melewati batas aman, sehingga dapat dilakukan pengambilan keputusan dengan segera.
Kata Kunci: Aplikasi, Visualisasi, Polusi Debu, Udara Bebas.
Abstract:  Lapan Pasuruan or Balai Pengamatan Antariksa dan Atmosfer is an institution that observes space and atmosphere  located  in  Pasuruan  East  java.  Dust  pollutions  level  monitoring  are  part  of  their  activity.  Currently, information on dust pollution levels can't be visualization and served when needed. This certainly reduces the quality of information from the time dimension. The information about dust pollution will be of no use when supplied too late. Application of dust pollution level monitoring can assist to create and present the dust pollution level information and also can give an early warning message and deliver to those who need by email when the dust pollution level past the safety limit, so decision-making can be done immediately.
Keywords : Application, Visualization, Dust Pollution, Free Air.

## PENDAHULUAN
Salah  satu  kegiatan  yang  penting  pada  Balai Pengamatan  Antariksa  dan  Atmosfer  Pasuruan  yaitu pemantauan tingkat polusi debu. Kegiatan ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar polusi debu yang ada di  sekitar  Balai  Pengamatan  Antariksa  dan  Atmosfer Pasuruan  serta  faktor  yang  mempengaruhinya  seperti suhu,  kelembapan,  kecepatan  angin  serta  arah  angin dengan radius 5 km. Pemantauan ini juga dimungkinkan sebagai  sarana  untuk  mengetahui  waktu  yang  tepat pemantauan  antariksa  agar  tidak  terganggu  dengan polusi  debu  yang  ada  di  udara  bebas  serta  mengetahui tingkat kualitas udara di lingkungan sekitar.
Standart Total  Suspended  Particulate (T.S.P) tingkat polusi debu dapat dikategorikan menjadi 5 jenis [1].    Tingkat  polusi  debu  dengan  kategori  sangat  tidak sehat  berada  pada  kisaran  antara  0,376  -  0,625  mg/m3 dan  kategori  berbahaya  berada  pada  kisaran  antara  > 0,625  mg/m3.  Pengamatan  yang  dilakukan  secara otomatis  seperti  pengamatan  matahari  dan  atmosfer mempunyai  batas  <  376  mg/m3  karena  debu  dapat menyebabkan  kerusakan  serta  gangguan  pada  alat-alat pengamatan  dan  sensor  [2].  Debu  juga  dapat mengganggu  aktivitas  di  lingkungan  sekitar  dan berbahaya bagi kesehatan masyarakat. Menurutnya jarak pandang, dapat memicu penyakit pernafasan seperti ispa dan asma adalah beberapa dampak dari polusi debu yang
melewati  batas  aman.  Balai  Pengamatan  Antariksa  dan Atmosfer  Pasuruan  melakukan  pengambilan  data dilakukan per 5 menit dari jam 07.00-16.00 WIB setiap hari untuk tingkat polusi debu dan per 5 menit selama 24 jam untuk data suhu, kelembapan, kecepatan angin serta arah angin. Alat yang digunakan untuk mengukur tingkat polusi debu disebut sebagai Enviromental Particular Air Monitoring (EPAM)  [3].  Alat  untuk  mengukur  suhu, kelembapan,  kecepatan  angin,  arah  angin  dan  tekanan udara  disebut  sebagai Automatic  Weather  Stasion (AWS).
Data hasil perekaman AWS berbentuk file .txt yang  berisikan  data  rekaman  suhu,  kelembapan, kecepatan  angin,  arah  angin  serta  tekanan  udara.  Data hasil perekaman yang sudah tersimpan selanjutnya akan diolah menjadi suatu informasi sesuai permintaan, baik dari  pihak  Balai  Pengamatan  Antariksa  dan  Atmosfer Pasuruan  atau  pihak  luar  lembaga  yang  membutuhkan informasi.
Berdasarkan tinjauan di atas, diketahui bahwa ada masalah mengenai kualitas informasi tingkat polusi debu. Informasi  tingkat  polusi  debu  tidak  dapat  disajikan  oleh bagian pengamat atmosfer saat dibutuhkan seperti ketika tingkat  polusi  debu  melewati  batas  aman,  bagian pengamatan atmosfer tidak dapat memberikan peringatan dini.
Dari  permasalahan  tersebut,  maka  diperlukan suatu aplikasi yang dapat meningkatkan kualitas
informasi dari tingkat polusi debu. Aplikasi tersebut juga dapat digunakan sebagai sarana visualisasi terhadap data tingkat  polusi  debu  yang  lebih  informatif  [4].  Aplikasi juga  dapat  memberikan  peringatan  dini  ketika  tingkat polusi  deby  melewati  batas  aman. Penelitian  ini menghasilkan  sebuah  aplikasi  visualisasi tingkat polusi debu pada udara bebas, Aplikasi ini  diharapkan  mampu  mempercepat  proses pengolahan informasi tingkat polusi debu serta pengiriman informasi peringatan dini terhadap bahaya  tingkat  polusi  debu,  sehingga  kualitas informasi  peringatan  dini  terhadap  bahaya tingkat polusi debu pada BPAA Pasuruan dapat ditingkatkan.
Faktor  yang  sangat  mempengaruhi  konsentrasi tingkat  polusi  debu  adalah  kondisi  udara  seperti  suhu, kelembapan, kecepatan serta arah angin [5] maka kondisi ini harus dicatat dan diperhitungkan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
a. Kondisi udara basah normal (kelembapan > 49%) 𝐶𝑁. 𝐹 = 𝐶𝐵 . 𝑇 𝑇𝑁 . 𝑃𝑁 𝑃 (1)
b. Kondisi udara kering normal (Kelembapan <50% 𝐶𝑁. 𝑡𝑟 = 𝐶𝑁. 𝐹 . 100 100−𝐹 (2) Keterangan: CN.F      =    tingkat  konsentrasi  partikel  debu  normal (mg/m 3 )
CB  = tingkat konsentrasi saat pengukuran (mg/m 3 ) CN.tr  =  tingkat  konsentrasi  partikel  debu  saat  kondisi udara kering (mg/m 3 ) T         = suhu udara saat pengukuran ( celcius ) Tn       = suhu udara rata-rata ( celcius )
Pn       = tekanan angin rata-rata (bar) P         = tekanan angin saat pengukuran(bar) F       = kelembapan udara saat pengukuran (%   volume).
Kelembapan  yang  rendah  berdampak  pada peningkatan  polusi  debu,  kelembapan  yang  tinggi mengakibatkan penurunan tingkat polusi debu. Kecepatan  angin  yang  tinggi  menyebabkan  penurunan tingkat  polusi  debu,  kecepatan  angin  yang  rendah berdampak pada peningkatan tingkat polusi debu. Suhu yang  tinggi  mengakibatkan  tingkat  polusi  debu meningkat  dan  suhu  yang  rendah  mengakibatkan penurunan tingkat polusi debu [6].
Tabel 1 Kategori tingkat polusi debu [1]
Kategori TSP mg/ 𝒎 𝟑 Efek Baik 0 sampai 0,075 Tidak ada Sedang 0.076 sampai 0,26 Penurunan jarak pandang Tidak sehat 0.261 sampai 0.375 Jarak  pandang turun dan terjadi pengotoran dimana-mana Sangat tidak sehat 0.376 sampai 0.625 Sensitivitas meningkat  pada pasien asma dan bronkhitis Berbahaya >0,625 Berbahaya  bagi populasi yang terdampak METODE Tahapan penelitian Pembuatan Aplikasi Visualisasi  Tingkat  Polusi  Debu  ini  menggunakan konsep  Pengembangan  Perangkat  Lunak  SDLC  – Waterfall  [7].  Tahapan  awal  adalah  Communication, Planning, Modelling, Construct, dan Deployment.

## Wawancara
Wawancara  dilakukan  kepada  Bagian  Pengamat Antariksa  yang  dilakukan  pada  bulan  Januari  2019 hingga  bulan  April  2019  sehingga  terdapat  kesamaan data    yang  diambil  dengan  wawancara  yang  dilakukan untuk menggali informasi mengenai proses  pengukuran tingkat  polusi  debu  dan  proses  penyajian  informasi tingkat polusi debu.

## Observasi
Observasi  dilakukan  dengan  mengunjungi  Balai Pengamatan  Antariksa  dan  Atmosfir  Pasuruan  Jawa Timur  untuk  melakukan  pengamatan.  Pengamatan dilakukan  pada  bulan  Januari  sampai  April  2019  untuk mendapatkan beberapa hal seperti :
a. Gambaran umum  Balai  Pengamatan  Antariksa dan Atmosfir Pasuruan Jawa Timur.
b. Mempelajari Proses Pengukuran Tingkat polusi debu pada udara bebas.
c. Mempelajari proses penyajian informasi tingkat polusi debu pada udara bebas.

## Identifikasi Masalah
Berdasarkan hasil observasi dan wawancara yang dilakukan  pada  Bagian  pengamat  antariksa,  terdapat masalah mengenai kualitas informasi tingkat polusi debu. Informasi  tingkat  polusi  debu  tidak  dapat  disajikan  oleh bagian  pengamat  ketika  tingkat  polusi  debu  melewati batas  aman,  bagian  pengamatan  atmosfer  tidak  dapat memberikan  peringatan  dini.  Hal  mengakibatkan penurunan  kualitas  informasi  dari  segi timeliness serta informasi yang dihasilkan menjadi tidak berguna karena tidak tersedia saat dibutuhkan.

## Identifikasi Data
Data-data  yang  diperlukan  untuk  pembuatan aplikasi monitoring tingkat polusi debu pada udara bebas adalah sebagai berikut:
a. data tingkat partikel debu
b. data kondisi udara
c. data penerima pesan peringatan dini

## Identifikasi Fungsi
Fungsional  aplikasi  yang  diperlukan  sebagai berikut:
a. Pengelolaan data penerima pesan peringatan dini.
b. Pengelolaan  data  tingkat  partikel  debu  dan  data kondisi udara.
c. Visualisasi data.
d. Pengiriman  pesan  peringatan  dini  tingkat  polusi debu melewati batas aman.
e. Pencarian data tingkat polusi debu.
f. Visualisasi  data  hasil  pencarian  data  tingkat polusi debu.
g. Cetak Laporan tingkat polusi debu.

## Modeling
Berdasarkan  analisis  sistem  dari  permasalahan yang  dihadapi,  selanjutnya  akan  dibuat  desain  dari aplikasi tersebut. Tujuan dari desain aplikasi ini adalah membuat kerangka dasar dalam melakukan implementasi ke sistem informasi yang dibuat.
Dalam  perancangan  sistem  ini  ada  beberapa tahapan  yang  harus  dilakukan,  yaitu  pembuatan  Model Pengembangan, System  Flow , Data  Flow  Diagram (DFD), Entity  Relationship  Diagram (ERD),  Struktur Database ,  dan  Desain  Input  dan  Output  dari  program aplikasi ini.
Gambar 1. Physical Data Model

## System Flow
Pada proses ini data yang ada pada alat EPAM dan AWS akan disimpan ke dalam database. Selanjutnya sistem  akan  menampilkan  data  yang  sudah  tersimpan pada tanggal tersebut.
Gambar 2. Sysflow pengelolaan data

## Data Flow Diagram
Data Flow Diagram di bawah ini menggambarkan  menggambarkan  terdapat  3  proses utama yang saling berhubungan, antara lain: pengelolaan data  master, visualisasi  dan  perhitungan  data  dan  cetak laporan.

## Gambar 3. DFD Level 0

## HASIL DAN PEMBAHASAN Tampilan Dashboard
Form  dashboard akan  tampil  ketika  aplikasi mulai dijalankan. Pengguna dapat melihat informasi dan grafik  tentang  tingkat  partikel  debu  dan  kondisi  udara secara real-time.
Tampilan Form Tingkat Partikel Debu Harian Form tingkat  partikel  debu  harian akan  tampil ketika  pengguna  memilih  menu  tingkat  partikel  debu harian  pada form  dashboard .  Pengguna  dapat  melihat data, informasi serta grafik tentang tingkat partikel debu secara real-time. Di  bagian  nilai  tingkat  partikel  debu akan  berubah  warna  untuk  membedakan  tingkat  atau kategori nilai tersebut.
Gambar 5. Tampilan form tingkat partikel debu harian.
Tampilan Form Kondisi Udara Harian
Form kondisi  udara  harian akan  tampil  ketika pengguna memilih menu kondisi udara harian. Pengguna dapat melihat data, informasi serta grafik tentang kondisi udara harian.
Gambar 6. Tampilan form kondisi udara harian.
Tampilan Form Pengelolaan Penerima Pesan Peringatan Dini Form pengelolaan  penerima  pesan  peringatan dini  akan  tampil  ketika  pengguna  memilih  menu pengelolaan email penerima pesan peringatan dini.
Gambar 7. Tampilan form pengelolaan penerima pesan peringatan dini.
Tampilan Form Pelayanan Informasi Form pelayanan  informasi  akan  tampil  ketika pengguna memilih menu pelayanan informasi. Pengguna dapat melakukan pencarian terhadap data tingkat polusi
debu dengan cara memasukan parameter berupa jam dan tanggal. Pada halaman ini terdapat dua menu, yaitu menu pencarian data pada jam x antara tanggal z dan tanggal y, lalu terdapat menu pencarian data pada jam z sampai jam y  pada  jam  x.  Pada  halaman  ini  juga  tersedia  tombol “grafik”  yang  berfungsi  untuk  menampilkan  detil  dari hasil pencarian.
Gambar 8. Tampilan form pelayanan informasi.
Gambar 9. Tampilan form detil pelayanan informasi.
Tampilan Form Tingkat Partikel Debu Bulanan Form tingkat partikel debu bulanan akan tampil ketika  pengguna  memilih  menu  tingkat  partikel  debu bulanan pada form dashboard . Pengguna dapat melihat data, informasi serta grafik tentang tingkat partikel debu .
Gambar 10. Tampilan form tingkat partikel debu bulanan.

## Tampilan Form Tingkat Partikel Debu Tahunan
Form tingkat partikel debu tahunan akan tampil ketika  pengguna  memilih  menu  tingkat  partikel  debu tahunan pada form dashboard . Pengguna dapat melihat data, informasi serta grafik tentang tingkat partikel debu .
Gambar 11. Tampilan form tingkat partikel debu tahunan.

## Tampilan Form Kondisi Udara Bulanan
Gambar 12. Tampilan form kondisi udara bulanan. Form kondisi  udara  bulanan akan  tampil  ketika pengguna  memilih  menu  kondisi  udara  bulanan. Pengguna  dapat  melihat  data,  informasi  serta  grafik tentang kondisi udara harian bulanan.

## Tampilan Form Kondisi Udara Tahunan
Form kondisi udara tahunan akan tampil ketika pengguna  memilih  menu  kondisi  udara  tahunan. Pengguna  dapat  melihat  data,  informasi  serta  grafik tentang kondisi udara tahunan.
Gambar 13. Tampilan form kondisi udara tahunan.

## Notifikasi Email Peringatan Dini
Untuk  notifikasi  atau  warning  tingkat  polusi debu dapat dikirimkan melalui email yang telah terdaftar di aplikasi dan akan dikirim ke bagian terkait dan pihak luar  yang  membutuhkan  informasi  mengenai  tingkat polusi debu.
Gambar 14. Tampilan email Pesan Peringatan Dini Bahaya Tingkat Polusi Debu.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  dapat  di  ambil  dari  aplikasi monitoring tingkat polusi debu pada udara bebas di Balai Pengamatan  Antariksa  Dan  Atmosfer  Pasuruan  Jawa Timur sebagai berikut:
1. Aplikasi  dapat  mengumpulkan  data  hasil  rekaman tingkat partikel debu dan kondisi udara, selanjutnya data  yang  sudah  terkumpul  akan  di  proses  seperti menentukan kategori tingkat partikel debu, menghitung  nilai  normal  tingkat  partikel  debu, menghitung  nilai  rata-rata  dan  menentukan  nilai terbesar  dan  nilai  terkecil  tingkat  partikel  debu  dan kondisi udara.
2. Aplikasi  akan  mengkomunikasikan  hasil  dari pengumpulan  data  dan  proses  perhitungan  dengan menampilkan grafik tingkat partikel debu dan kondisi udara,  data  tingkat partikel  debu dan  kondisi  udara, hasil proses perhitungan.
3. Aplikasi  ini  dapat  meningkatkan  kualitas  informasi tingkat polusi debu pada udara bebas yang melewati batas  aman  dari  segi timeliness karena  informasi tingkat polusi debu dan peringatan dini tingkat polusi debu melewati batas aman disajikan secara langsung melalui email.

## SARAN
Aplikasi  monitoring  tingkat  polusi  debu  pada udara  bebas  di  Balai  Pengamatan  Antariksa  Dan Atmosfer  Pasuruan  Jawa  Timur  ini  masih  memiliki kekurangan.  Adapun  saran  yang  dapat  disampaikan kepada peneliti berikutnya adalah sebagai berikut :
1. Penambahan fitur peramalan tingkat polusi debu.
2. Tersedianya aplikasi dalam bentuk web atau mobile apps.
3. Penambahan  fitur  yang  dapat  meningkatkan  lagi kualitas  informasi  tingkat  polusi  debu  pada  udara bebas baik dari dimensi konten atau dimensi bentuk.

## Ucapan Terimakasih
Terimakasih  disampaikan  pada  pihak-pihak    yang membantu dalam mendukung penyelesaian penelitian ini yaitu  Universitas  Dinamika  dan  Balai  Pengamatan Antariksa Dan Atmosfer Pasuruan Jawa Timur.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Airpollution, "Partikulat (PM 2.5, PM 10, TSP)," 2014. [Online]. Available: https://airpollution2014.weebly.com/dampak- pencemaran-udara---partikulat/partikulat-pm-25- pm-10-tsp. [Accessed 19 Agustus 2019].
[2] A. Widianjaya, R. N. Handoko, D. Firmanda, A. Y. Ardiansyah and R. W. Pradita, "“Green Map” Sistem Monitoring Dan Peta Visualisasi Distribusi Kualitas Udara Berbasis Web," in Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional Program Kreativitas
Mahasiswa- Karsa Cipta 2014 (PIMNAS PKM- KC) , Jakarta, 2014.
[3] E. D. Corporation, "EPAM-5000 Enviromental
Particulate AirMonitoring," 2019. [Online]. Available: https://environmentaldevices.com/epam-5000/. [Accessed 19 Agustus 2019].
[4] N. Arminarahmah, M. Rasyidan and Z. , "Desain Dan Implementasipengukur Kualitas Udara Pm10 Berbasis Mikrokontroller," JTIULM, vol. 2, no. 1, hal. 31-37, Juni 2017.
[5] G. Suhariyono, M. Saeni and A. Bey, "Analisis Tingkat Bahaya Partikel Debu Pm10 dan Pm25 Terhadap Kesehatan Penduduk Di Sekitar Pabrik Semen Citeureup Bogor," in Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir , P3TM- BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003.
[6] K. Aisyiah, S. and I. N. Latra, "Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10)pada
Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan
Metode Geographically-Temporally Weighted Regression," Jurnal Sains Dan Seni Pomits 2337- 3520(2301-928X Print), vol. 2, no. 1, 2014.
[7] R. Pressman, Rekayasa Perangkat Lunak:
Pendekatan Praktisi Buku 1, Yogyakarta: ANDI, 2015.