I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Studi mengenai curah hujan telah banyak dilakukan oleh beberapa peneliti dengan
menggunakan data hasil pengamatan stasiun cuaca pada masing-masing daerah dan data
satelit cuaca. Pada penelitian ini, kajian mengenai curah hujan menggunakan radar
cuaca Doppler C-Band CDR yang dikembangkan oleh NEONet Nusantara
Earth Observation Network BPPT Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi yang
diletakkan di kawasan PUSPITEK, Serpong. Data dari Doppler Radar ini memiliki
beberapa kelebihan, yaitu data ini mencakup seluruh titik dalam jangkauannya yang
disertai dengan letak lintang dan bujur. Bukan hanya letak lintang dan bujur saja,
namun juga ketinggian yang beragam 0-20 km dari permukaan tanah tempat Radar
Cuaca ditempatkan. Data ini juga dapat diamati dalam selang waktu tiap enam 6
menit setiap kali pengamatannya. Data per 6 menit inilah yang merupakan salah satu
keunggulan data radar selain mencakup seluruh titik jangkauannya. Data 6 menit-an
dapat digunakan untuk analisis intensitas hujan yang lebih efisien dan dapat digunakan
kembali untuk analisis intensitas hujan jangka waktu yang lebih besar lagi per 30 menit, per
60 menit, bahkan analisis curah hujan per hari. Data curah hujan yang ditangkap oleh
radar adalah data dengan reflektivitas minimal 10 dbZ 0.0749 mmjam.
Adapun data yang digunakan untuk pengolahan lebih lanjut pada penelitian ini
adalah data dari tanggal 12 hingga 14 Februari 2010. Pada tanggal ini terjadi curah
hujan maksimum yang dapat menyebabkan terjadinya banjir di daerah Jabodetabek.
Jangkauan radar yang dikembangakan oleh NEONet BPPT ini telah mencakup 175
km dari sumber Serpong untuk pengamatan langsung dan 105 km untuk pengamatan
dengan 18 sudut elevasi .
Pada penelitian ini daerah jangkauan radar cuaca dibatasi hanya
untuk jangkauan di Jabodetabek saja.
1.2 Tujuan
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk:
Mempelajari pengolahan data Doppler
Radar CDR beserta software-software yang digunakan untuk mendapatkan
data curah hujan wilayah di Jabodetabek.
Memahami kondisi curah hujan dalam
suatu wilayah yang diamati oleh radar.
II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Radar
Radar Radio Detection and Ranging merupakan suatu alat yang sistemnya
memancarkan gelombang elektromagnetik berupa gelombang radio dan gelombang
mikro. Pantulan dari gelombang yang dipancarkan kemudian digunakan untuk
mendeteksi obyek yang berada di atmosfer. Konsep mengenai radar pertama kali
dicetuskan oleh Nikola Tesla dalam artikelnya yang tertera pada Century
Magazine 1990 yang berbunyi “ketika kita bersuara dan mendengar balasan echo-nya,
kita tahu bahwa suara kita telah mencapai beberapa jarak mendekati dinding atau
lapisan pembatas, sehingga gelombang elektromagnetik
yang direfleksikan.
Pengguna dapat memastikan posisi relatif atau arah pergerakan objek, misalkan kapal di
laut, jaraknya dilalui oleh arah atau kecepatannya Doviak dan Zrniḉ, 1993.
Singkatnya, radar merupakan alat untuk mendeteksi keberadaan suatu obyek dengan
melibatkan gema radio atau echo sehingga arah dan sifat objek dapat diketahui Budiati,
1996. Ada beberapa komponen utama radar
menurut Bahar 2007 , seperti: Unit Transmiter, tugasnya
untuk memperkuat sinyal frekuensi radar.
Unit Antena,
tugasnya untuk
memfokuskan dan memancarkan sinyal yang sudah diperkuat oleh transimter.
Unit Penerima, tugasnya untuk menerima sinyal yang dipancarkan kembali oleh
suatu objekdi atmosfir melalui antena sinyal tersebut, kemudian memperjelas
dan mengubahnya menjadi sinyal gambar. Unit Akuisisi Data, tugasnya untuk
menerima sinyal
gambar dan
mengubahnya menjadi sinyal angka. Unit Pemroses Data, tugasnya untuk
memroses sinyal angka. Radar dalam prosesnya mentransmisikan
gelombang radio dan mendeteksi grlombang radio hasil pantulan objek tersebut Bahar,
2007. Adapun beberapa kelebihan radar adalah:
Mampu mendeteksi objek dari jarak yang jauh dengan cepat dan akurat.
Dapat dioperasikan dalam segala cuaca dan kondisi, seperti: berkabut, hujan,
asap. Dapat mengukur kecepatan suatu target.
Selain kelebihan, radar juga memiliki beberapa kekurangan, seperti:
Kinerjanya masih dipengaruhi oleh komponen-komponennya.
Kinerjanya juga dipengaruhi oleh operator yang mengoperasikannya. Terutama
dalam sistem radar aktif. Radar terdiri atas beberapa jenis menurut
frekuensinya, seperti pada tabel berikut: Tabel 1 Jenis Radar menurut Frekuensinya
Jenis Radar Frekuensi
HF 0.003 - 0.03
VHF 0.03 – 0.3
UHF 0.3 – 1.0
L-band 1.2 – 2.0
S-band 2.0 – 4.0
C-band 4.0 – 8.0
X-band 8.0 – 12.5
Ku-band 12.5 – 18.0
K-band 18.0 – 26.5
Ka-band 26.5 - 40.0
MMW 34.0
Sumber: Bahar, 2007 Radar yang menggunakan frekuensi K-
Band dapat digunakan untuk mengukur butiran awan dan hujan yang sangat kecil.
Jenis radar yang lainnya adalah radar yang menggunakan frekuensi Ka-Band. Frisch et
al. 1994 menggunakan radar dengan frekuensi Ka-Band untuk mengukur gerakan
turbulen di awan yang memiliki reflektivitas yang rendah yang tidak mengandung butiran
hujan. Budiati 1996 dalam penelitiannya menerangkan
bahwa L-Band
radar merupakan radar yang sangat sensitif
terhadap partikel-partikel butir, baik butir hujan maupun kristal es yang basah. Radar
dengan jenis C-Band sering digunakan untuk pemantauan cuaca. Radar C-Band ini
menggunakan prinsip Doppler, sehingga sering disebut dengan Doppler Radar.
Doppler Radar adalah satu-satunya instrumen penginderaan jauh yang dapat mendeteksi
jejak angin dan mengukur kecepatan radial, baik dalam udara yang bersih ataupun dalam
lokasi curah hujan yang lebat yang ditutupi oleh awan. Kelebihan ini yang membuat
Doppler Radar menjadi salah satu instrumen pilihan untuk mengamati angin dan badai
atau cuaca ekstrim Doviak dan Zrnic, 1993. Data radar cuaca yang telah diolah dapat
menampilkan data sesuai dengan keperluan pengguna. Data-data hasil yang dapat
ditampilkan berupa data teks dan data gambar image. Radar cuaca dengan frekuensi C-
Band dalam pengoperasiannya memiliki beberapa kelemahan dalam penyediaan data.
Untuk daerah pegunungan, data yang direkam oleh radar dibatasi dengan topografi
pegunungan tersebut. Untuk mengantisipasi hal ini, telah dikembangkan radar dengan
frekuensi X-Band. Radar dengan frekuensi X-Band merupakan radar yang sangat
sensitif, tidak hanya untuk merekam curah hujan saja, tetapi juga untuk merekam
partikel-partikel yang sangat kecil butiran awan, kabut, ataupun salju. Perbedaannya
dengan radar C-Band adalah radar X-Band memiliki gelombang yang lebih pendek dan
frekuensi yang lebih tinggi daripada radar C- Band. Jangkauan pengamatan radar X-Band
lebih pendek daripada radar C-Band, namun radar X-Band memiliki diameter antena yang
kecil dan mudah dipindahkan Bouar et al. 2002.
Radar cuaca yang berlokasi di PUSPITEK, Serpong, Tangerang, dibuat oleh
Toshiba Electrical Company, Jepang, yang dikembangkan oleh BPPT, Thamrin. Radar
ini merupakan salah satu radar cuaca yang menggunakan
prinsip doppler
dan menggunakan gelombang radio dalam
perambatannya dengan gelombang C-Band ± 5 cm. Radar C-Band Doppler BBPT ini
memiliki ketinggian menara 10 m dengan diameter antena 3 m. Kekuatan maksimum
pemancar nya adalah sebesar 200 kW dengan resolusi 1 km. Frekuensi pemancarnya adalah
sebesar 5320 MHz dan frekuensi pengulangannya adalah 2000 Hz. Rotasi
antena radar ini sebesar 5 rpm dengan azimut 360°. Radar ini memiliki lebar spektral
sebesar 4 MHz turbulence.ddo.jp.
Gambar 1 Doppler Radar C-Band BPPT Serpong
Data yang dihasilkan oleh radar dapat digunakan untuk berbagai keperluan
pengamatan cuaca pada daerah di sekitarnya. Kegunaan data radar yang dihasilkan oleh
masing-masing radar bergantung pada komponen dan sistem kerja pada radar
tersebut. Pada radar doppler yang dimiliki oleh BPPT, data hasil pemrosesan dapat
digunakan untuk memantau pergerakan curah hujan. Spektrum Doppler pada radar
diperlukan untuk menangkap semua target statistik kecepatan radial dan untuk
mengidentifikasi komponen frekuensi bias dan juga untuk pemantauan kondisi
kinematika di awan Kollias et al. 2000. Contoh lainnnya adalah data DEM Digital
Elevation Model Radar yang digunakan untuk menurunkan jaringan sungai dan batas
DAS Iswandi, 2006. .
2.2 Pengolahan Data Radar
