SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS POTENSI BAHAY
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS POTENSI BAHAYA GEMPA BUMI
DI PROPINSI BALI
I Putu Agus Swastika1, I Made Ady Suardana1
1
Program Studi Sistem Informasi,
Sekolah Tinggi Manajamen Informatika & Teknik Komputer, Jl. Raya Kedung Baruk 98, Kedung Baruk – Surabaya
60298, Indonesia Telp + 62 31 8721731, Fax + 62 31 8710218
email : info@stikom.edu
Abstrak
Island of Bali represent one of area which gristle of the happening of earthquake. Since year 1938 up to year 2004 have
been happened by 55 earthquake felt by society of about. Is such as those which happened in Seririt in the year 1976
resulting 90 % building of resident crumple, 559 people pass away, 850 bodily harm people, and more than 3200 flesh
wound people. Inexistence of a system giving information of about area of area which have potency to danger of
earthquake in Bali Province, complicating local government in preventing to the number of victim of soul which fall
effect of the earthquake. This application use Geographical Information System where this application able to know
area which have potency of natural disaster of earthquake pursuant to aspect of ground acceleration. Method used is
method Gutenberg-Richter, this method calculate acceleration of ground of a place. Given the acceleration of ground of
each area can lessen risk of effect earthquake. By applying model calculation of acceleration of ground of an area and
process buffer at this application, is hence got by area of potency of earthquake and area of radius earthquake.
Keyword : earthquake, ground acceleration, Geografical Information System
1. PENDAHULUAN
Bencana alam gempa bumi merupakan salah satu
bencana alam yang sering terjadi di Indonesia
pada umumnya dan Bali pada khususnya. Gempa
bumi dengan kekuatan yang bervariasi ini dapat
menimbulkan banyak korban jiwa. Gempa bumi
merupakan suatu gejala alam yang terjadi secara
alami. Hal ini terjadi karena terganggunya
keseimbangan lapisan-lapisan bumi yang disebut
juga isostasy. Gempa bumi yang terjadi akan
menjalarkan getaran-getaran melalui medium
bumi dari pusat gempa ke permukaan bumi.
Pulau Bali merupakan salah satu daerah yang
rawan terjadi gempa bumi. Sejak tahun 1938
sampai dengan tahun 2004 sudah terjadi 55 gempa
bumi yang dirasakan oleh masyarakat sekitar.
Seperti yang terjadi di Seririt pada tahun 1976
yang mengakibatkan 90% bangunan penduduk
roboh, 559 orang meninggal dunia, 850 orang
luka berat, dan lebih dari 3200 orang luka ringan.
Tidak adanya suatu sistem yang memberikan
informasi tentang daerah-daerah yang berpotensi
terhadap bahaya gempa bumi di Propinsi Bali,
menyulitkan
pemerintah
setempat
dalam
mencegah banyaknya korban jiwa yang jatuh
akibat gempa bumi tersebut. Oleh karena itu
penulis tertarik untuk membuat sistem yang dapat
memberikan informasi tentang daerah-daerah
yang berpotensi bahaya gempa bumi di Propinsi
Bali dengan menggunakan salah satu aspeknya
yaitu percepatan tanah. Dengan mengetahui
percepatan tanah setiap daerah bisa mengurangi
resiko akibat gempa. Pada kawasan yang
percepatan tanahnya besar, mestilah diupayakan
untuk mendirikan bangunan-bangunan dengan
struktur tahan gempa atau memperhitungkan agar
bila terjadi gempa kita bisa meminimalisir korban.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 73
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1. Gempa Bumi
Gempa adalah pergeseran tiba-tiba dari lapisan
tanah di bawah permukaan bumi. Ketika
pergeseran ini terjadi, timbul getaran yang disebut
gelombang seismic yaitu getaran gempa yang
menjalar di dalam dan di permukaan bumi dengan
cara longitudinal dan transversal.
Dari faktor-faktor penyebab terjadinya, gempa
bumi dapat digolongkan menjadi dua yaitu :
1. Gempa Tektonik. Gempa Tektonik terjadi
karena lapisan kerak bumi yang keras menjadi
genting (lunak) dan akhirnya bergerak.
Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga
berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama
lainnya. Hal inilah yang menyebabkan
terjadinya Gempa Tektonik.
2. Gempa Vulkanik jarang terjadi bila
dibandingkan dengan gempa tektonik. Gempa
vulkanik terjadi karena adanya letusan gunung
berapi yang sangat dahsyat. Ketika gunung
berapi meletus maka getaran dan goncangan
letusannya bisa terasa sampai dengan sejauh
20 mil. Ukuran gempa ini dikenal dengan
sebutan Richter, sama dengan nama orang
yang membuat dan mengembangkannya yaitu
Charles Richter.
Faktor yang pertama disebabkan karena
bergeser dan terpisahnya lapisan-lapisan yang
terdapat dalam kerak bumi. Yang kedua,
karena adanya letusan gunung berapi yang
sangat dahsyat. Letusan yang dahsyat tersebut
juga selain menyebabkan guncangan yang
kuat juga sering menyebabkan adanya
gelombang ombak yang sangat tinggi di
lautan yang terkenal dengan nama gelombang
"Tsunami".
2.2. Sistem Informasi Geografis
Menurut Aronoff (dalam Prahasta, 2001:56)
Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah sistem
yang berbasiskan komputer yang digunakan untuk
menyimpan dan memanipulasikan informasiinformasi geografis, SIG dirancang untuk
mengumpulkan, menyimpan, dan menganalisis
obyek-obyek dan fenomena dimana lokasi
geografis merupakan karakteristik yang penting
atau kritis untuk dianalisis. Dengan demikian, SIG
merupakan sistem komputer yang memiliki empat
kemampuan berikut dalam menangani data yang
bereferensi geografis: (a) masukan, (b)
manajemen data (penyimpanan atau pemanggilan
data), (c) analisis dan manipulasi data, (d)
keluaran.
SIG dapat mempresentasikan dunia nyata di atas
monitor computer sebagaimana lembaran peta
dapat mempresentasikan dunia nyata di atas
kertas. Tetapi, SIG memilki kekuatan lebih dan
fleksibelitas dari pada lembaran peta pada kertas.
Peta merupakan representasikan grafis dari dunia
nyata, obyek-obyek yang direpresentasikan di atas
peta disebut unsur peta atau map features
(contohnya adalah sungai, taman, kebun, jalan,
dan lain-lain). Karena peta mengorganisasikan
unsur-unsur berdasarkan lokasi-lokasinya, peta
sangat baik dalam memperlihatkan hubungan atau
relasi yang dimiliki oleh unsur-unsurnya.
2.3. Analisa Sistem
Sistem informasi geografis potensi bahaya gempa
bumi dengan menggunakan metode Gutenberg –
Richter ini akan melakukan perhitungan
percepatan tanah suatu daerah. Percepatan tanah
merupakan salah satu parameter kuat gempa di
suatu tempat dengan satuan cm/det2 . Sistem yang
akan digunakan berupa offline yang akan
menggunakan Geographic Information System
(GIS) yang dapat mempermudah Badan
Meteorologi & Geofisika mengetahui daerah
tersebut rawan terjadi gempa dengan perhitungan
percepatan tanah tersebut. Apabila daerah tersebut
berada dalam zone (daerah) yang memiliki nilai
percepatan tanah yang besar, maka mestilah
diupayakan
untuk
mendirikan
bangunanbangunan dengan struktur tahan gempa atau
memperhitungkan agar bila terjadi gempa kita
bisa meminimalisir korban. Selain itu juga dapat
mengetahui daerah-daerah yang akan terkena
gempa apabila terjadi suatu gempa dengan letak
pusat gempa, kekuatan tertentu, kedalaman
tertentu, mengetahui nilai percepatan tanah daerah
tersebut. Untuk sistem informasi geografis ini
mengabaikan ketinggian suatu wilayah atau
dengan kata lain mengasumsikan keadaan bumi
yang homogen.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 74
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
2.4. Metode Gutenberg – Richter
Tabel 1. Inputan Data Kabupaten
Metode Gutenberg – Richter merupakan suatu
metode yang digunakan untuk menghitung
percepatan tanah suatu tempat. Metode Gutenberg
– Richter merupakan salah satu metode yang
dapat digunakan selain metode-metode yang lain
seperti Metode Mc Guirre, Metode O’ Brien,
Metode Kanai. Adapun rumus dari Metode
Gutenberg – Richter ini adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Data Gempa
a(max) = 10 ((Ix(ic) / 3) – 0,5)
Tabel 3. Data Hasil Percepatan Tanah Maksimum
Kabupaten Badung
(1)
Dengan mengetahui data gempa yang ada yaitu
data gempa yang pernah terjadi yang terasa di
Propinsi Bali, maka dapat untuk menghitung hasil
percepatan tanah maximal misalkan untuk
kabupaten badung, dengan inputan seperti tabel
(1) :
Sedangkan untuk data gempa, dimisalkan
digunakan gempa yang terjadi pada tanggal 14
Oktober 2004. Data gempa tersebut dapat dilihat
dari tabel (2):
Untuk langkah yang pertama yaitu mencari jarak
yaitu dengan rumus seperti di bawah ini :
d(ic)=111*((((alo(ic)-bjr)2)+(ala(ic)-lntng)2)0.5) (2)
Id_Kab
1
Id
1
Nama
Badung
Tgl
14/10/04
Mag
5
Io
6
Bujur
115.17
Lntng
9.68
Distance
165.57
Bujur
114.22
Ix
1.632
Lintang
8.53
Depth
74
Mag
5
Perc.Tnh
1.107382
Dengan diketahuinya Ix maka percepatan
maksimum dapat di hitung dengan rumus:
amax = 10 ((Ix(ic) / 3) – 0,5)
= 10 ((16.3289233598643 / 3) – 0,5)
= 1.10738196266632
Maka untuk percepatan tanah maksimal untuk
kabupaten badung dengan gempa yang terjadi
pada tanggal 14 Oktober 2004 didapat
1.10738196266632. Untuk data lengkapnya dapat
dilihat pada tabel (3):
Setelah intensitas maksimum suatu daerah
diketahui, selanjutnya menghitung intensitas suatu
daerah (Ix(ic)) didapat dengan rumus :
Sedangkan untuk perhitungan luas daerah gempa
menggunakan rumus intensitas suatu daerah
dengan menetapkan Ix = 1/100 dengan alasan
nilai intensitas gempa tersebut, diasumsikan
kondisi daerah dimana efek gempa pada jarak
tertentu sudah mustahil untuk dirasakan oleh indra
manusia
dan
sulit
dideteksi
peralatan
seismograph.
Untuk
variabel
magnitude,
dimasukkan mulai dari 1 sampai dengan 10 skala
Richter. Diasumsikan magnitude 10 adalah
besaran kegempaan yang secara teoritis mungkin
terjadi tapi realnya merupakan magnitude yang
sangat besar yang paling kecil kemungkinan
terjadinya. Dengan Ix = 1/100 maka didapat
rumus :
Ix(ic)=Io(ic)*(2,7183*(-0,00786* d(ic)))
d=
2
2 0.5
d(1) =111*((((114.22-115.17) )+(9.68 – 8.53) ) )
= 165.5723
Setelah jarak diketahui, selanjutnya menghitung
intensitas maksimum dari suatu daerah (Io(ic))
didapat dengan rumus :
Io(ic)=1,5*(am(ic)- 1
(3)
Io(1) = 1,5 * (5 – 1) = 6
Ix(1) = 6 * (2,7183 (-0,00786 * 165.5723 ))
= 1.63289233598643
(4)
2 + log(1.5 * (am − 1))
0.00786 * log(2.7183)
(5)
Dimisalkan terjadi gempa dengan kekuatan 5
skala Richter. Maka radius dari gempa tersebut
dapat dihitung dengan menggunakan rumus
sebagai berikut :
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 75
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
d=
2 + log(1.5 * (am − 1))
0.00786 * log(2.7183)
d=
2 + log(1.5 * (5 − 1))
0.00786 * log(2.7183)
= 813.85 km
Jadi jarak dimana efek gempa berkekuatan 5 skala
Richter tidak dapat dirasakan lagi oleh alat
maupun manusia pada jarak 813.85 km.
Keterangan :
amax = percepatan tanah maximum suatu
daerah
Ix
= intenstas suatu daerah
Io
= intensitas maximum dari beberapa
daerah
d
= jarak episenter
ic
= Banyaknya input berupa banyaknya
gempa yang terasa yang terjadi di
Propinsi Bali
am
= kekuatan gempa (magnitude)
alo
= letak bujur pada gempa yang terjadi
bujur = letak bujur suatu daerah
ala
= letak lintang pada gempa yang terjadi
lintang = letak lintang suatu daerah
Gambar 1. Peta percepatan tanah maksimal Kabupaten
Bila dilihat dari tabel di atas, kabupaten Buleleng
merupakan kabupaten yang memiliki percepatan
tanah
yang
paling
besar
dengan
49.3713410739289 gal (cm/s2). Kemudian
Kabupaten Denpasar dengan percepatan tanah
33.3614053597611 gal (cm/s2). Dan seterusnya
dapat dilihat dalam tabel.
Untuk peta hasil dari percepatan tanah maksimal
kabupaten dapat dilihat pada gambar 1.
Tabel di bawah ini merupakan hasil dari
percepatan tanah maksimal dari kecamatan:
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 5. Percepatan Tanah Maksimum Kecamatan
Dari perhitungan percepatan tanah dengan
menggunakan metode Gutenberg – Richter di
dapatkan hasil percepatan tanah setiap kabupaten
dan kecamatan. Seperti yang terlihat pada tabel di
bawah ini merupakan hasil percepatan tanah
maksimal kabupaten :
Tabel 4. Percepatan Tanah Maksimum Kabupaten
Nama Kabupaten
Badung
Bangli
Buleleng
Gianyar
Jembrana
Karangasem
Klungkung
Denpasar
Tabanan
Percepatan Tanah Maks
26.0948685301612
17.7932651143302
49.3713410739289
17.9109654823834
28.424514006067
30.8530119389726
16.3133676549301
33.3614053597611
26.0404092203551
Nama Kecamatan
Petang
Seririt
Busungbiu
Banjar
Sukasada
Buleleng
Sawan
Kubutambahan
Tejakula
Sukawati
Blahbatuh
Mengwi
Gianyar
Tampaksiring
Ubud
Tegallalang
Payangan
Melaya
Negara
Mendoyo
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
Percepatan Tanah Maks
23.8539601993147
97.5051592923225
81.659552378969
88.3005444505233
49.027769249237
52.6742846563592
35.3768723028094
29.1743191510747
23.4017088678483
23.9890283338757
20.1979446653152
26.1220442610309
18.1009696437764
17.6612531739054
19.9262976062583
18.9487267427666
21.1893530061006
20.3574349563758
27.0775066551629
37.0854038655287
MBA - 76
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
Nama Kecamatan
Pekutatan
Rendang
Abiansemal
Sidemen
Manggis
Karangasem
Abang
Bebandem
Selat
Kubu
Nusa penida
Banjarangkan
Klungkung
Kuta
Dawan
Densel
Dentim
Denbar
Selemadeg
Kerambitan
Tabanan
Kediri
Marga
Baturiti
Susut
Penebel
Pupuan
Bangli
Tembuku
Kintamani
Gerokgak
Percepatan Tanah Maks
41.6575535884574
19.9359673064831
20.329349109588
16.7172465825775
20.9152360337635
29.8844016626523
32.5004396552245
24.5133838854224
19.336847214442
25.5603446767815
36.5174532180638
15.67545325482
15.6297629133488
40.8820158675926
18.3526864805439
32.2153241843247
29.5415712417932
35.2671103241858
30.006875851044
26.6518504875626
28.4920684456078
30.995289682693
24.6631275893518
30.0784496153333
20.8240721217417
30.7063472665404
60.77585466695
18.4039814769841
18.8608505992141
35.1357990152411
62.8349277107989
Gambar 2. Peta percepatan tanah maksimal Kecamatan
Sedangkan untuk perhitungan radius gempa
seperti terlihat pada gambar 3.
Pada gambar 3, dipilih pusat gempa dengan bujur
115.05 BT dan lintang -8.36 LS, kedalaman
gempa 10 km dan kekuatan gempa sebesar 5 skala
Richter. Dari inputan tersebut didapatkan daerahdaerah yang terkena gempa berdasarkan tingkat
kerusakan yang dialami oleh suatu daerah yang
diukur dengan satuan MMI (Modified Mercally
Intencity). Untuk kerusakan setiap kecamatan
dapat dilihat pada tabel 6.
Bila dilihat dari tabel percepatan tanah maksimum
kecamatan diatas, kecamatan Seririt merupakan
kecamatan yang memiliki percepatan tanah paling
besar dengan nilai percepatan tanahnya
97.5051592923225
gal
(cm2).
Kemudian
kecamatan Banjar dengan nilai percepatan tanah
88.3005444505233 gal (cm2). Dapat dilihat bahwa
kedua kecamatan tersebut merupakan kecamatan
dari kabupaten Buleleng yang merupakan
kabupaten yang memiliki percepatan tanah
terbesar dari 9 kabupaten yang ada di propinsi
Bali.
Untuk peta hasil percepatan tanah maksimal
kecamatan dapat dilihat pada gambar 2.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
Gambar 3. Peta Radius Gempa
MBA - 77
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
Gerokgak
Tabel 6. Nilai-nilai MMI akibat suatu gempa
Nama Kecamatan
Karangasem
Tejakula
Sukawati
Blahbatuh
Nama Kecamatan
Gianyar
Tampak Siring
Tegallalang
Melaya
Negara
Mendoyo
Rendang
Sidemen
Manggis
Abang
Bebandem
Selat
Kubu
Nusa Penida
Banjarangkan
Klungkug
Kuta
Dawan
Densel
Dentim
Denbar
Susut
Bangli
Tembuku
Petang
Seririt
Busungbiu
Banjar
Sukasada
Buleleng
Sawan
Kubutambahan
Mengwi
Ubud
Payangan
Pekutatan
Abiansemal
Selemadeg
Kerambitan
Tabanan
Kediri
Marga
Baturiti
Penebel
Pupuan
Kintamani
MMI
3
4
MMI
Gambar 4. Kriteria-kriteria MMI
4
Dari tabel di atas terlihat setiap kecamatan
mengalami kerusakan yang berbeda-beda. Untuk
kriteria-kriteria kerusakan berdasarkan MMI dapat
dilihat pada gambar 4.
4. KESIMPULAN
5
Dari hasil perancangan dan pembuatan sistem ini
dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai
berikut :
a. Perangkat lunak ini merupakan aplikasi
pemrograman yang menerapkan model
perhitungan percepatan tanah suatu daerah
dengan menggunakan metode Gutenberg –
Richter sehingga didapatkan area potensi
gempa dengan aspek percepatan tanah.
b. Untuk penentuan area radius gempa
menggunakan analisis spatial pada sistem
informasi geografis yaitu proses buffer
sehingga didapatkan daerah gempa dengan
tingkat kerusakan yang berbeda-beda.
DAFTAR PUSTAKA
Budiyanto, E, 2002. Sistem Informasi Geografis
Menggunakan Arc View GIS. Yogyakarta: Andi
Ismail, Ah and Sulaeman, M. G, 1989.
Pendahuluan Seismologi Jilid I. Jakarta: Badan
Pendidikan Dan Latihan Meteorologi Dan
Geofisika
Subardjo, 2001. Intensitas Seismik Maksimum
dan Percepatan Tanah untuk Beberapa Kota di
Indonesia. Jurnal Badan Meteorologi dan
Geofisika, kolom 2 Nomor 3.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 78
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS POTENSI BAHAYA GEMPA BUMI
DI PROPINSI BALI
I Putu Agus Swastika1, I Made Ady Suardana1
1
Program Studi Sistem Informasi,
Sekolah Tinggi Manajamen Informatika & Teknik Komputer, Jl. Raya Kedung Baruk 98, Kedung Baruk – Surabaya
60298, Indonesia Telp + 62 31 8721731, Fax + 62 31 8710218
email : info@stikom.edu
Abstrak
Island of Bali represent one of area which gristle of the happening of earthquake. Since year 1938 up to year 2004 have
been happened by 55 earthquake felt by society of about. Is such as those which happened in Seririt in the year 1976
resulting 90 % building of resident crumple, 559 people pass away, 850 bodily harm people, and more than 3200 flesh
wound people. Inexistence of a system giving information of about area of area which have potency to danger of
earthquake in Bali Province, complicating local government in preventing to the number of victim of soul which fall
effect of the earthquake. This application use Geographical Information System where this application able to know
area which have potency of natural disaster of earthquake pursuant to aspect of ground acceleration. Method used is
method Gutenberg-Richter, this method calculate acceleration of ground of a place. Given the acceleration of ground of
each area can lessen risk of effect earthquake. By applying model calculation of acceleration of ground of an area and
process buffer at this application, is hence got by area of potency of earthquake and area of radius earthquake.
Keyword : earthquake, ground acceleration, Geografical Information System
1. PENDAHULUAN
Bencana alam gempa bumi merupakan salah satu
bencana alam yang sering terjadi di Indonesia
pada umumnya dan Bali pada khususnya. Gempa
bumi dengan kekuatan yang bervariasi ini dapat
menimbulkan banyak korban jiwa. Gempa bumi
merupakan suatu gejala alam yang terjadi secara
alami. Hal ini terjadi karena terganggunya
keseimbangan lapisan-lapisan bumi yang disebut
juga isostasy. Gempa bumi yang terjadi akan
menjalarkan getaran-getaran melalui medium
bumi dari pusat gempa ke permukaan bumi.
Pulau Bali merupakan salah satu daerah yang
rawan terjadi gempa bumi. Sejak tahun 1938
sampai dengan tahun 2004 sudah terjadi 55 gempa
bumi yang dirasakan oleh masyarakat sekitar.
Seperti yang terjadi di Seririt pada tahun 1976
yang mengakibatkan 90% bangunan penduduk
roboh, 559 orang meninggal dunia, 850 orang
luka berat, dan lebih dari 3200 orang luka ringan.
Tidak adanya suatu sistem yang memberikan
informasi tentang daerah-daerah yang berpotensi
terhadap bahaya gempa bumi di Propinsi Bali,
menyulitkan
pemerintah
setempat
dalam
mencegah banyaknya korban jiwa yang jatuh
akibat gempa bumi tersebut. Oleh karena itu
penulis tertarik untuk membuat sistem yang dapat
memberikan informasi tentang daerah-daerah
yang berpotensi bahaya gempa bumi di Propinsi
Bali dengan menggunakan salah satu aspeknya
yaitu percepatan tanah. Dengan mengetahui
percepatan tanah setiap daerah bisa mengurangi
resiko akibat gempa. Pada kawasan yang
percepatan tanahnya besar, mestilah diupayakan
untuk mendirikan bangunan-bangunan dengan
struktur tahan gempa atau memperhitungkan agar
bila terjadi gempa kita bisa meminimalisir korban.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 73
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1. Gempa Bumi
Gempa adalah pergeseran tiba-tiba dari lapisan
tanah di bawah permukaan bumi. Ketika
pergeseran ini terjadi, timbul getaran yang disebut
gelombang seismic yaitu getaran gempa yang
menjalar di dalam dan di permukaan bumi dengan
cara longitudinal dan transversal.
Dari faktor-faktor penyebab terjadinya, gempa
bumi dapat digolongkan menjadi dua yaitu :
1. Gempa Tektonik. Gempa Tektonik terjadi
karena lapisan kerak bumi yang keras menjadi
genting (lunak) dan akhirnya bergerak.
Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga
berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama
lainnya. Hal inilah yang menyebabkan
terjadinya Gempa Tektonik.
2. Gempa Vulkanik jarang terjadi bila
dibandingkan dengan gempa tektonik. Gempa
vulkanik terjadi karena adanya letusan gunung
berapi yang sangat dahsyat. Ketika gunung
berapi meletus maka getaran dan goncangan
letusannya bisa terasa sampai dengan sejauh
20 mil. Ukuran gempa ini dikenal dengan
sebutan Richter, sama dengan nama orang
yang membuat dan mengembangkannya yaitu
Charles Richter.
Faktor yang pertama disebabkan karena
bergeser dan terpisahnya lapisan-lapisan yang
terdapat dalam kerak bumi. Yang kedua,
karena adanya letusan gunung berapi yang
sangat dahsyat. Letusan yang dahsyat tersebut
juga selain menyebabkan guncangan yang
kuat juga sering menyebabkan adanya
gelombang ombak yang sangat tinggi di
lautan yang terkenal dengan nama gelombang
"Tsunami".
2.2. Sistem Informasi Geografis
Menurut Aronoff (dalam Prahasta, 2001:56)
Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah sistem
yang berbasiskan komputer yang digunakan untuk
menyimpan dan memanipulasikan informasiinformasi geografis, SIG dirancang untuk
mengumpulkan, menyimpan, dan menganalisis
obyek-obyek dan fenomena dimana lokasi
geografis merupakan karakteristik yang penting
atau kritis untuk dianalisis. Dengan demikian, SIG
merupakan sistem komputer yang memiliki empat
kemampuan berikut dalam menangani data yang
bereferensi geografis: (a) masukan, (b)
manajemen data (penyimpanan atau pemanggilan
data), (c) analisis dan manipulasi data, (d)
keluaran.
SIG dapat mempresentasikan dunia nyata di atas
monitor computer sebagaimana lembaran peta
dapat mempresentasikan dunia nyata di atas
kertas. Tetapi, SIG memilki kekuatan lebih dan
fleksibelitas dari pada lembaran peta pada kertas.
Peta merupakan representasikan grafis dari dunia
nyata, obyek-obyek yang direpresentasikan di atas
peta disebut unsur peta atau map features
(contohnya adalah sungai, taman, kebun, jalan,
dan lain-lain). Karena peta mengorganisasikan
unsur-unsur berdasarkan lokasi-lokasinya, peta
sangat baik dalam memperlihatkan hubungan atau
relasi yang dimiliki oleh unsur-unsurnya.
2.3. Analisa Sistem
Sistem informasi geografis potensi bahaya gempa
bumi dengan menggunakan metode Gutenberg –
Richter ini akan melakukan perhitungan
percepatan tanah suatu daerah. Percepatan tanah
merupakan salah satu parameter kuat gempa di
suatu tempat dengan satuan cm/det2 . Sistem yang
akan digunakan berupa offline yang akan
menggunakan Geographic Information System
(GIS) yang dapat mempermudah Badan
Meteorologi & Geofisika mengetahui daerah
tersebut rawan terjadi gempa dengan perhitungan
percepatan tanah tersebut. Apabila daerah tersebut
berada dalam zone (daerah) yang memiliki nilai
percepatan tanah yang besar, maka mestilah
diupayakan
untuk
mendirikan
bangunanbangunan dengan struktur tahan gempa atau
memperhitungkan agar bila terjadi gempa kita
bisa meminimalisir korban. Selain itu juga dapat
mengetahui daerah-daerah yang akan terkena
gempa apabila terjadi suatu gempa dengan letak
pusat gempa, kekuatan tertentu, kedalaman
tertentu, mengetahui nilai percepatan tanah daerah
tersebut. Untuk sistem informasi geografis ini
mengabaikan ketinggian suatu wilayah atau
dengan kata lain mengasumsikan keadaan bumi
yang homogen.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 74
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
2.4. Metode Gutenberg – Richter
Tabel 1. Inputan Data Kabupaten
Metode Gutenberg – Richter merupakan suatu
metode yang digunakan untuk menghitung
percepatan tanah suatu tempat. Metode Gutenberg
– Richter merupakan salah satu metode yang
dapat digunakan selain metode-metode yang lain
seperti Metode Mc Guirre, Metode O’ Brien,
Metode Kanai. Adapun rumus dari Metode
Gutenberg – Richter ini adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Data Gempa
a(max) = 10 ((Ix(ic) / 3) – 0,5)
Tabel 3. Data Hasil Percepatan Tanah Maksimum
Kabupaten Badung
(1)
Dengan mengetahui data gempa yang ada yaitu
data gempa yang pernah terjadi yang terasa di
Propinsi Bali, maka dapat untuk menghitung hasil
percepatan tanah maximal misalkan untuk
kabupaten badung, dengan inputan seperti tabel
(1) :
Sedangkan untuk data gempa, dimisalkan
digunakan gempa yang terjadi pada tanggal 14
Oktober 2004. Data gempa tersebut dapat dilihat
dari tabel (2):
Untuk langkah yang pertama yaitu mencari jarak
yaitu dengan rumus seperti di bawah ini :
d(ic)=111*((((alo(ic)-bjr)2)+(ala(ic)-lntng)2)0.5) (2)
Id_Kab
1
Id
1
Nama
Badung
Tgl
14/10/04
Mag
5
Io
6
Bujur
115.17
Lntng
9.68
Distance
165.57
Bujur
114.22
Ix
1.632
Lintang
8.53
Depth
74
Mag
5
Perc.Tnh
1.107382
Dengan diketahuinya Ix maka percepatan
maksimum dapat di hitung dengan rumus:
amax = 10 ((Ix(ic) / 3) – 0,5)
= 10 ((16.3289233598643 / 3) – 0,5)
= 1.10738196266632
Maka untuk percepatan tanah maksimal untuk
kabupaten badung dengan gempa yang terjadi
pada tanggal 14 Oktober 2004 didapat
1.10738196266632. Untuk data lengkapnya dapat
dilihat pada tabel (3):
Setelah intensitas maksimum suatu daerah
diketahui, selanjutnya menghitung intensitas suatu
daerah (Ix(ic)) didapat dengan rumus :
Sedangkan untuk perhitungan luas daerah gempa
menggunakan rumus intensitas suatu daerah
dengan menetapkan Ix = 1/100 dengan alasan
nilai intensitas gempa tersebut, diasumsikan
kondisi daerah dimana efek gempa pada jarak
tertentu sudah mustahil untuk dirasakan oleh indra
manusia
dan
sulit
dideteksi
peralatan
seismograph.
Untuk
variabel
magnitude,
dimasukkan mulai dari 1 sampai dengan 10 skala
Richter. Diasumsikan magnitude 10 adalah
besaran kegempaan yang secara teoritis mungkin
terjadi tapi realnya merupakan magnitude yang
sangat besar yang paling kecil kemungkinan
terjadinya. Dengan Ix = 1/100 maka didapat
rumus :
Ix(ic)=Io(ic)*(2,7183*(-0,00786* d(ic)))
d=
2
2 0.5
d(1) =111*((((114.22-115.17) )+(9.68 – 8.53) ) )
= 165.5723
Setelah jarak diketahui, selanjutnya menghitung
intensitas maksimum dari suatu daerah (Io(ic))
didapat dengan rumus :
Io(ic)=1,5*(am(ic)- 1
(3)
Io(1) = 1,5 * (5 – 1) = 6
Ix(1) = 6 * (2,7183 (-0,00786 * 165.5723 ))
= 1.63289233598643
(4)
2 + log(1.5 * (am − 1))
0.00786 * log(2.7183)
(5)
Dimisalkan terjadi gempa dengan kekuatan 5
skala Richter. Maka radius dari gempa tersebut
dapat dihitung dengan menggunakan rumus
sebagai berikut :
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 75
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
d=
2 + log(1.5 * (am − 1))
0.00786 * log(2.7183)
d=
2 + log(1.5 * (5 − 1))
0.00786 * log(2.7183)
= 813.85 km
Jadi jarak dimana efek gempa berkekuatan 5 skala
Richter tidak dapat dirasakan lagi oleh alat
maupun manusia pada jarak 813.85 km.
Keterangan :
amax = percepatan tanah maximum suatu
daerah
Ix
= intenstas suatu daerah
Io
= intensitas maximum dari beberapa
daerah
d
= jarak episenter
ic
= Banyaknya input berupa banyaknya
gempa yang terasa yang terjadi di
Propinsi Bali
am
= kekuatan gempa (magnitude)
alo
= letak bujur pada gempa yang terjadi
bujur = letak bujur suatu daerah
ala
= letak lintang pada gempa yang terjadi
lintang = letak lintang suatu daerah
Gambar 1. Peta percepatan tanah maksimal Kabupaten
Bila dilihat dari tabel di atas, kabupaten Buleleng
merupakan kabupaten yang memiliki percepatan
tanah
yang
paling
besar
dengan
49.3713410739289 gal (cm/s2). Kemudian
Kabupaten Denpasar dengan percepatan tanah
33.3614053597611 gal (cm/s2). Dan seterusnya
dapat dilihat dalam tabel.
Untuk peta hasil dari percepatan tanah maksimal
kabupaten dapat dilihat pada gambar 1.
Tabel di bawah ini merupakan hasil dari
percepatan tanah maksimal dari kecamatan:
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 5. Percepatan Tanah Maksimum Kecamatan
Dari perhitungan percepatan tanah dengan
menggunakan metode Gutenberg – Richter di
dapatkan hasil percepatan tanah setiap kabupaten
dan kecamatan. Seperti yang terlihat pada tabel di
bawah ini merupakan hasil percepatan tanah
maksimal kabupaten :
Tabel 4. Percepatan Tanah Maksimum Kabupaten
Nama Kabupaten
Badung
Bangli
Buleleng
Gianyar
Jembrana
Karangasem
Klungkung
Denpasar
Tabanan
Percepatan Tanah Maks
26.0948685301612
17.7932651143302
49.3713410739289
17.9109654823834
28.424514006067
30.8530119389726
16.3133676549301
33.3614053597611
26.0404092203551
Nama Kecamatan
Petang
Seririt
Busungbiu
Banjar
Sukasada
Buleleng
Sawan
Kubutambahan
Tejakula
Sukawati
Blahbatuh
Mengwi
Gianyar
Tampaksiring
Ubud
Tegallalang
Payangan
Melaya
Negara
Mendoyo
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
Percepatan Tanah Maks
23.8539601993147
97.5051592923225
81.659552378969
88.3005444505233
49.027769249237
52.6742846563592
35.3768723028094
29.1743191510747
23.4017088678483
23.9890283338757
20.1979446653152
26.1220442610309
18.1009696437764
17.6612531739054
19.9262976062583
18.9487267427666
21.1893530061006
20.3574349563758
27.0775066551629
37.0854038655287
MBA - 76
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
Nama Kecamatan
Pekutatan
Rendang
Abiansemal
Sidemen
Manggis
Karangasem
Abang
Bebandem
Selat
Kubu
Nusa penida
Banjarangkan
Klungkung
Kuta
Dawan
Densel
Dentim
Denbar
Selemadeg
Kerambitan
Tabanan
Kediri
Marga
Baturiti
Susut
Penebel
Pupuan
Bangli
Tembuku
Kintamani
Gerokgak
Percepatan Tanah Maks
41.6575535884574
19.9359673064831
20.329349109588
16.7172465825775
20.9152360337635
29.8844016626523
32.5004396552245
24.5133838854224
19.336847214442
25.5603446767815
36.5174532180638
15.67545325482
15.6297629133488
40.8820158675926
18.3526864805439
32.2153241843247
29.5415712417932
35.2671103241858
30.006875851044
26.6518504875626
28.4920684456078
30.995289682693
24.6631275893518
30.0784496153333
20.8240721217417
30.7063472665404
60.77585466695
18.4039814769841
18.8608505992141
35.1357990152411
62.8349277107989
Gambar 2. Peta percepatan tanah maksimal Kecamatan
Sedangkan untuk perhitungan radius gempa
seperti terlihat pada gambar 3.
Pada gambar 3, dipilih pusat gempa dengan bujur
115.05 BT dan lintang -8.36 LS, kedalaman
gempa 10 km dan kekuatan gempa sebesar 5 skala
Richter. Dari inputan tersebut didapatkan daerahdaerah yang terkena gempa berdasarkan tingkat
kerusakan yang dialami oleh suatu daerah yang
diukur dengan satuan MMI (Modified Mercally
Intencity). Untuk kerusakan setiap kecamatan
dapat dilihat pada tabel 6.
Bila dilihat dari tabel percepatan tanah maksimum
kecamatan diatas, kecamatan Seririt merupakan
kecamatan yang memiliki percepatan tanah paling
besar dengan nilai percepatan tanahnya
97.5051592923225
gal
(cm2).
Kemudian
kecamatan Banjar dengan nilai percepatan tanah
88.3005444505233 gal (cm2). Dapat dilihat bahwa
kedua kecamatan tersebut merupakan kecamatan
dari kabupaten Buleleng yang merupakan
kabupaten yang memiliki percepatan tanah
terbesar dari 9 kabupaten yang ada di propinsi
Bali.
Untuk peta hasil percepatan tanah maksimal
kecamatan dapat dilihat pada gambar 2.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
Gambar 3. Peta Radius Gempa
MBA - 77
Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV
”Pemanfaatan Efektif Penginderaan Jauh Untuk Peningkatan Kesejahteraan Bangsa”
Gerokgak
Tabel 6. Nilai-nilai MMI akibat suatu gempa
Nama Kecamatan
Karangasem
Tejakula
Sukawati
Blahbatuh
Nama Kecamatan
Gianyar
Tampak Siring
Tegallalang
Melaya
Negara
Mendoyo
Rendang
Sidemen
Manggis
Abang
Bebandem
Selat
Kubu
Nusa Penida
Banjarangkan
Klungkug
Kuta
Dawan
Densel
Dentim
Denbar
Susut
Bangli
Tembuku
Petang
Seririt
Busungbiu
Banjar
Sukasada
Buleleng
Sawan
Kubutambahan
Mengwi
Ubud
Payangan
Pekutatan
Abiansemal
Selemadeg
Kerambitan
Tabanan
Kediri
Marga
Baturiti
Penebel
Pupuan
Kintamani
MMI
3
4
MMI
Gambar 4. Kriteria-kriteria MMI
4
Dari tabel di atas terlihat setiap kecamatan
mengalami kerusakan yang berbeda-beda. Untuk
kriteria-kriteria kerusakan berdasarkan MMI dapat
dilihat pada gambar 4.
4. KESIMPULAN
5
Dari hasil perancangan dan pembuatan sistem ini
dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai
berikut :
a. Perangkat lunak ini merupakan aplikasi
pemrograman yang menerapkan model
perhitungan percepatan tanah suatu daerah
dengan menggunakan metode Gutenberg –
Richter sehingga didapatkan area potensi
gempa dengan aspek percepatan tanah.
b. Untuk penentuan area radius gempa
menggunakan analisis spatial pada sistem
informasi geografis yaitu proses buffer
sehingga didapatkan daerah gempa dengan
tingkat kerusakan yang berbeda-beda.
DAFTAR PUSTAKA
Budiyanto, E, 2002. Sistem Informasi Geografis
Menggunakan Arc View GIS. Yogyakarta: Andi
Ismail, Ah and Sulaeman, M. G, 1989.
Pendahuluan Seismologi Jilid I. Jakarta: Badan
Pendidikan Dan Latihan Meteorologi Dan
Geofisika
Subardjo, 2001. Intensitas Seismik Maksimum
dan Percepatan Tanah untuk Beberapa Kota di
Indonesia. Jurnal Badan Meteorologi dan
Geofisika, kolom 2 Nomor 3.
Gedung Rektorat lt. 3 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 14 – 15 September 2005
MBA - 78