JURNAL APLIKASI FISIKA VOLUME 7 NOMOR 2 AGUSTUS 2011 69 Identifikasi Zona Bidang Gelincir Tanah Longsor Dengan Metode Georadar Deniyatno Jurusan Fisika F.MIPA Universitas Haluoleo Kampus Bumi Tri Dharma Anduonohu, Kendari, Sulawesi Tenggara E-mail : [email protected]Abstrak Metode georadar telah digunakan pada penelitian ini untuk menentukan zona bidang gelincir tanah longsor berdaarkan penampang radargram yang dihasilkan dari proses perekaman dilapangan. Survei Georadar dilakukan dengan metode Radar Reflection Profiling(antenna bistatic mode) dengan membawa antena radar (tansmitter dan receiver) bergerak bersamaan pada permukaan tanah pada spasi pengambilan data 1 meter dengan jarak antena 0,1 m dengan frekuensi kerja yang digunakan adalah 100 MHz. Pengolahan serta interpretasi data georadar pada penelitian ini menggunakan piranti lunak pengolah data GPR Reflexw. Pada pemrosesan data kali ini kami gunakan beberapa jenis antara lain gaining, dewow, DC-shift, koreksi statik, bandpass filter (butterworth), background removal, fk migration (Stolt). Hasil penelitian menujukkan kemenerusan pada bidang dengan kontras kecepatan tersebut sebagai bidang kontak antara batupasir kering (v=±0,15 m/ns) dan batulempung (v=±0,06 m/ns) yang diinterpretasikan sebagai kontak batuan yang potensial sebagai zona bidang gelincir dari longsoran, hal ini berkaitan dengan sifat fisis batupasir kering dan batulempung, dimana batulempung lebih mudah menggelincirkan material massif di atasnya. Kata Kunci : Georadar, Tanah Longsor, Bidang gelincir, Reflexw 1. Pendahuluan Perkembangan piranti dan teknologi elektronika dalam beberapa tahun ini, telah melahirkan suatu metode yang relatif baru dalam dunia eksplorasi geofisika, yaitu ground penetrating radar (GPR). Perkembangan piranti elektronika juga mempengaruhi perkembangan piranti radar yang digunakan dalam eksplorasi. Karakterisitik antara radiasi gelombang elektromagnetik pada medium /struktur bumi (diteruskan, dihamburkan, dan dipantulkan) ditentukan oleh kontras parameter fisika, yaitu : permeabilitas magnetik, permitivitas listrik, serta konduktivitas. Pulsa radar diteruskan, dipantulkan dan dihamburkan oleh struktur bawah permukaan dan oleh adanya anomali bawah permukaan. Keunggulan yang dimiliki metode Georadar ini antara lain adalah keakuratannya dalam mendeteksi/memetakan struktur bawah permukaan seperti pecarian pipa, air tanah, fosil arkeologi purbakala, eksplorasi bahan mineral dan sebagainya. Frekuensi gelombang berbanding terbalik dengan daya tembus material (mengikuti persamaan gelombang), sehingga dalam penggunaan sumber gelombang harus dipertimbangkan kedalaman dari objek amatnya. Berdasarkan uraian tersebut, dalam penelitian ini kami memanfaatkan keunggulan metode georadar untuk melihat kontras antara bidang gelincir tanah longsor dengan material longsoran yang ada diatas bidang gelincir dengan mengamati parameter kecepatan gelombang elektromagnetik dalam suatu medium. 2. Dasar Teori Metode Georadar didasarkan atas persamaan Maxwell yang merupakan perumusan matematis untuk hukum-hukum fisika yang mendasari semua fenomena elektromagnetik. Persamaan Maxwell terdiri dari empat persamaan medan, masing-masing dapat dipandang sebagai hubungan antara medan distribusi sumber (muatan atau arus) yang bersangkutan. Persamaan Maxwell yang pertama adalah persamaan yang
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
JURNAL APLIKASI FISIKA VOLUME 7 NOMOR 2 AGUSTUS 2011
69
Identifikasi Zona Bidang Gelincir Tanah Longsor Dengan Metode Georadar
Deniyatno
Jurusan Fisika F.MIPA Universitas Haluoleo
Kampus Bumi Tri Dharma Anduonohu, Kendari, Sulawesi Tenggara
Metode georadar telah digunakan pada penelitian ini untuk menentukan zona bidang gelincir tanah
longsor berdaarkan penampang radargram yang dihasilkan dari proses perekaman dilapangan. Survei
Georadar dilakukan dengan metode Radar Reflection Profiling(antenna bistatic mode) dengan membawa
antena radar (tansmitter dan receiver) bergerak bersamaan pada permukaan tanah pada spasi pengambilan data 1 meter dengan jarak antena 0,1 m dengan frekuensi kerja yang digunakan adalah 100 MHz.
Pengolahan serta interpretasi data georadar pada penelitian ini menggunakan piranti lunak pengolah data
GPR Reflexw. Pada pemrosesan data kali ini kami gunakan beberapa jenis antara lain gaining, dewow,
DC-shift, koreksi statik, bandpass filter (butterworth), background removal, fk migration (Stolt). Hasil
penelitian menujukkan kemenerusan pada bidang dengan kontras kecepatan tersebut sebagai bidang kontak
antara batupasir kering (v=±0,15 m/ns) dan batulempung (v=±0,06 m/ns) yang diinterpretasikan sebagai kontak batuan yang potensial sebagai zona bidang gelincir dari longsoran, hal ini berkaitan dengan sifat
fisis batupasir kering dan batulempung, dimana batulempung lebih mudah menggelincirkan material massif
di atasnya.
Kata Kunci : Georadar, Tanah Longsor, Bidang gelincir, Reflexw
1. Pendahuluan
Perkembangan piranti dan teknologi
elektronika dalam beberapa tahun ini, telah
melahirkan suatu metode yang relatif baru
dalam dunia eksplorasi geofisika, yaitu ground
penetrating radar (GPR). Perkembangan
piranti elektronika juga mempengaruhi
perkembangan piranti radar yang digunakan
dalam eksplorasi.
Karakterisitik antara radiasi
gelombang elektromagnetik pada medium
/struktur bumi (diteruskan, dihamburkan, dan
dipantulkan) ditentukan oleh kontras parameter
fisika, yaitu : permeabilitas magnetik,
permitivitas listrik, serta konduktivitas. Pulsa
radar diteruskan, dipantulkan dan dihamburkan
oleh struktur bawah permukaan dan oleh
adanya anomali bawah permukaan.
Keunggulan yang dimiliki metode Georadar
ini antara lain adalah keakuratannya dalam
mendeteksi/memetakan struktur bawah
permukaan seperti pecarian pipa, air tanah,
fosil arkeologi purbakala, eksplorasi bahan
mineral dan sebagainya. Frekuensi gelombang
berbanding terbalik dengan daya tembus
material (mengikuti persamaan gelombang),
sehingga dalam penggunaan sumber
gelombang harus dipertimbangkan kedalaman
dari objek amatnya.
Berdasarkan uraian tersebut, dalam
penelitian ini kami memanfaatkan keunggulan
metode georadar untuk melihat kontras antara
bidang gelincir tanah longsor dengan material
longsoran yang ada diatas bidang gelincir
dengan mengamati parameter kecepatan
gelombang elektromagnetik dalam suatu
medium.
2. Dasar Teori
Metode Georadar didasarkan atas persamaan
Maxwell yang merupakan perumusan
matematis untuk hukum-hukum fisika yang
mendasari semua fenomena elektromagnetik.
Persamaan Maxwell terdiri dari empat
persamaan medan, masing-masing dapat
dipandang sebagai hubungan antara medan
distribusi sumber (muatan atau arus) yang
bersangkutan. Persamaan Maxwell yang
pertama adalah persamaan yang
JAF, Vol. 7 No. 2 (2011), 69-76
70
menghubungkan medan listrik Ē dengan rapat muatan listrik ρ :
· Ē = ρ/Є0 (1)
dimana Є0 adalah permitivitas listrik untuk
ruang hampa (Є0 = 8,854 x 10-12
C2/N-m
2).
Persamaan ini juga dikenal sebagai persamaan
Gauss dan merupakan turunan dari hukum
Coulomb.
Persamaan Maxwell yang kedua
berasal dari hukkum Biot-Savart-Ampere
mengenai interaksi magnetostatis yang
dinyatakan oleh :
· B = 0 (2)
Dalam persamaan 2 menujukkan tidak
adanya muatan sumber medan yang berupa
medan magnetis B (x).
Persamaan Maxwell yang ketiga adalah :
x Ē = 0 (3)
Persamaan ini menyatakan sifat konservatif
medan elektrostatis.
tt
BE
00B
D
Persamaan yang keempat adalah :
x B = μ Ј (4)
Dimana :
Ē = Medan listrik (volt/m), B = Medan magnet (ohm.meter),