LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS GEOSPASIAL Minggu ke-11 Topik: Spatio Temporal Analysis Disusun oleh: Sultan Dzaki Zhulfaliant 20/460278/TK/50867 Kelas A PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK GEODESI DEPARTEMEN TEKNIK GEODESI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2022 Daftar Isi A. Tujuan ........................................................................................................................... 4 B. Lokasi dan Waktu Pengerjaan ........................................................................................ 4 C. Landasan Teori (minimal 3 pustaka berbeda) ................................................................. 4 D. Alat dan Bahan .............................................................................................................. 5 E. Langkah Pengerjaan ....................................................................................................... 5 F. Hasil dan Pembahasan.................................................................................................... 6 G. Kesimpulan .................................................................................................................. 10 Daftar Gambar Gambar F.1 Tampilan jumlah kejadian gempa bumi berdasarkan batas administrasi.............. 6 Gambar F.2 Kabupaten Nabire .............................................................................................. 6 Gambar F.3 Hexagon (kiri), diamond (tengah), dan rectangle (kanan) ................................... 7 Gambar F.4 Density map....................................................................................................... 7 Gambar F.5 Tampilan Hotspot dari data gempa tahun 2001 - 2010........................................ 8 Gambar F.6 Tampilan Hotspot gempa bumi tahun 2008 - 2010 ............................................. 8 Gambar F.7 Data gempa bumi awal....................................................................................... 9 Gambar F.8 Data gempa bumi filter 1 ................................................................................... 9 Gambar F.9 Data gempa bumi filter 2 ................................................................................... 9 A. Tujuan Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa mampu untuk mengidentifikasi timeaware data, menganalisis pola pada data temporal, dan menggunakan data temporal untuk menjelaskan fenomena spasial. B. Lokasi dan Waktu Pengerjaan Praktikum ini dilaksanakan pada: Hari : Senin Tanggal : 15 Mei 2023 Lokasi : Laboratorium Geokomputasi Departemen Teknik Geodesi UGM C. Landasan Teori Dalam SIG, segala teknik maupun pendekatan perhitungan matematis yang terkait dengan data atau layer (tematik) keruangan dilakukan di dalam Analisis Spasial. Analisis spasial adalah suatu teknik yang menggunakan sejumlah hitungan dan evaluasi logika untuk menemukan hubungan atau pola-pola yang terdapat di antara unsur-unsur geografis yang terkandung dalam data digital dengan batas-batas wilayah studi tertentu (Prahasta, 2009). Sementara (Johnston, 1994) menyebutkan bahwa analisis spasial merupakan prosedur kuantitatif yang dilakukan pada analisis lokasi. Salah satu metode yang dapat membantu dalam analisis spasial adalah analisis spatio-temporal. Analitis spatio temporal bukan sesuatu pekerjaan yang membutuhkan kualifikasi perangkat yang tinggi. Setiap orang bisa melakukannya dan secara tidak sadar kita melakukannya sepanjang hari. Ketika kita akan mengambil keputusan terkait spasial, kita akan membuat daftar semua kemungkinan pilihan dan memilih pilihan yang paling sesuai untuk mengambil keputusan. Ketika kita akan menyusun suatu rencana, kita akan mempertimbangkan aspek waktu dan ruang untuk mengoptimalkan rencana yang kita susun sebelumnya (Andrienko dkk., 2010). Analitis visual spatio temporal memungkinkan penggunaan informasi ruang dan waktu untuk melakukan analisis secara visual yang dapat digunakan untuk mendesain sebuah perencanaan dalam pengambilan keputusan. Untuk mendukung analisis dari data spatio temporal, metode clustering dan teknik interaktif dapat diterapkan untuk mengelompokkan waktu kejadian. Metode statistik untuk pemodelan time series kemudian diaplikasikan untuk mempresentasikan kejadian dari time series yang serupa. Hasil penyajian ini dapat bermanfaat untuk berkomunikasi dengan pengguna dan dapat digunakan sebagai dasar untuk memprediksi kejadian serta analisis komputasional lainnya. Dari perspektif analitis visual, hasil penyajian ini dapat memunculkan pola spatio-temporal dalam pikiran analisis sebagai hasil analisis visual interaktif (Andrienko dkk., 2010). D. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum minggu ini adalah: • Laptop Lenovo Ideapad Slim 5i • Perangkat lunak QGIS • Data gempa Indonesia tahun 2001 s.d. 2010 E. Langkah Pengerjaan Langkah pengerjaan dari praktikum minggu ini adalah sebagai berikut: 1. Memasukkan data yang telah diunduh beserta basemap ke dalam QGIS. 2. Melakukan analisis aggregate points untuk mengetahui jumlah, nilai maksimal, nilai minimal, rata-rata, dan standar deviasi dari data yang ada. 3. Melakukan analisis calculate density untuk menghasilkan peta densitas guna menunjukkan persebaran titik yang dianalisis. Proses ini memerlukan tool mmqgis untuk membuat grid yang akan disesuaikan dengan cakupan batas wilayah Indonesia. 4. Dengan grid yang dihasilkan sebelumnya, menghitung jumlah titik gempa yang divisualisasikan ke dalam grid. 5. Melakukan analisis find hot spot untuk menentukan pola persebaran titik gempa berdasarkan informasi yang diinginkan. Analisis ini dilakukan untuk mencari wilayah yang termasuk ke dalam hot spot ataupun cold spot. 6. Melakukan analisis find outliers untuk menemukan apabila terdapat outliers dari data gempa yang secara statistik berbeda secara signifikan dari persebaran titiktitik yang dianalisis pada suatu cakupan area. 7. Membuat time series animation map dengan menggunakan plugin time manager. F. Hasil dan Pembahasan Pada praktikum minggu ini, dilakukan analisis spatio-temporal untuk memvisualisasikan data gempa di Indonesia. 1. Aggregate Points Analysis Pada analisis ini, data-data gempa akan dikumpulkan dan digunakan untuk dihitung nilai-nilai statistiknya. Data titik gempa, kemudian akan dihitung jumlahnya di setiap daerah. Gambar F.1 Tampilan jumlah kejadian gempa bumi berdasarkan batas administrasi Pada hasil sajian di atas, dapat terlihat bahwa wilayah dengan warna yang lebih gelap mengalami jumlah gempa yang lebih banyak. Terlihat bahwa sebagian besar wilayah yang memiliki warna biru gelap (lebih dari 7 titik gempa) adalah wilayah yang berada di Pulau Jawa, Sumatera, Sulawesi dan Papua yang mana keempat pulau tersebut merupakan pulau yang berada di ring of fire yang memiliki tingkat kerawanan gempa yang relatif tinggi. Adapun wilayah dengan jumlah titik gempa terbanyak adalah Kabupaten Nabire di Provinsi Papua dengan total 261 gempa. Gambar F.2 Kabupaten Nabire 2. Calculate Density Analysis Pada analisis ini, akan dihasilkan sebuah density map yang dapat digunakan untuk menunjukkan kerapatan persebaran titik-titik yang dianalisis. Dalam prosesnya perlu dibuat sebuah grid, yang nantinya akan digunakan sebagai cakupan wilayah yang akan digunakan untuk membandingkan jumlah kejadian gempa di suatu lokasi dengan lokasi lainnya. Hal yang membedakan penggunaan grid dengan batas wilayah adalah dengan menggunakan grid, setiap lokasi umumnya akan memiliki luas yang sama sehingga dapat terlihat dengan lebih jelas area mana saja yang menjadi lokasi rawan bencana gempa. Terdapat berbagai jenis grid yang dapat digunakan. Beberapa di antaranya adalah hexagon, diamond¸ ataupun square. Hal yang membedakan beberapa jenis grid tersebut adalah ukuran dari masing-masing gridnya, dimana semakin besar grid dapat berdampak pada jumlah grid yang dihasilkan menjadi lebih sedikit. Dimana pada tipe grid rectangle, akan dihasilkan 940 grid, tipe grid diamond akan dihasilkan 2180 grid, dan tipe grid hexagon akan dihasilkan 1080 titik. Gambar F.3 Hexagon (kiri), diamond (tengah), dan rectangle (kanan) Setelah itu, dengan memanfaatkan grid yang telah dibuat dapat dihasilkan density map sebagai berikut. Gambar F.4 Density map Pada sajian density map di atas, dapat terlihat bahwa persebaran titik gempa tersebar di sepanjang pulau Sumatera, Jawa, Sulawesi, kepulauan NTT dan NTB, serta Papua. 3. Hot Spot Analysis Pada analisis ini, akan dihasilkan representasi visual daerah yang termasuk ke dalam hotspot gempa. Sajian hotspot tersebut dapat digunakan pada vektor dengan format geopackage. Berikut merupakan tampilan hotspot dari data gempa tahun 2001 sampai 2010. Gambar F.5 Tampilan Hotspot dari data gempa tahun 2001 - 2010 Pada tampilan di atas, dapat terlihat bahwa hotspot gempa umumnya terjadi pada wilayah Sulawesi Utara dan Sumatera Barat yang ditunjukkan dengan tingginya intensitas warna biru pada lokasi tersebut. Dalam menyajikan data hotspot, data yang ditampilkan juga dapat di-filter dengan menggunakan query builder untuk menyajikan data dengan kriteria-kriterian tertentu. Berikut ini merupakan sajian data hotspot untuk gempa yang terjadi antara tahun 2008 sampai dengan tahun 2010. Gambar F.6 Tampilan Hotspot gempa bumi tahun 2008 - 2010 Dari data tersebut, dapat terlihat bahwa pada rentang tahun 2008 sampai dengan tahun 2010 masih ditemukan banyak aktivitas gempa pada wilayah Sulawesi Utara. 4. Find Outliers Analysis Pada analisis ini, akan dicari titik-titik outlier dari data gempa yang memiliki perbedaan yang signifikan dari persebaran titik-titik yang dianalisis pada suatu cakupan area. Dalam mendeteksi data gempa outlier, dapat digunakan tool Points Filter. Pada analisis ini, akan dilakukan dua kali filtering outlier. Gambar F.7 Data gempa bumi awal Gambar F.8 Data gempa bumi filter 1 Gambar F.9 Data gempa bumi filter 2 Umumnya, tool tersebut berfungsi untuk menghilangkan data-data outlier menyesuaikan dengan parameter yang dimasukkan. Dapat terlihat dari tampilan di atas, bahwa terdapat pengurangan jumlah titik dari titik gempa awal, hasil filter 1, dan hasil filter 2. 5. Time Series Animation Time series animation merupakan sebuah animasi sederhana yang dapat digunakan untuk menampilkan data dengan informasi temporal yang banyak dan beragam. Berikut ini merupakan hasil time series animation dari data gempa pada tahun 2010. Animasi dapat diakses melalui link berikut. https://drive.google.com/file/d/1-QLFBlxhjpp9ehkDRxmOODXJQlfIe1d/view?usp=sharing G. Kesimpulan Pada praktikum minggu ini, telah dilakukan analisis spatio temporal dengan menggunakan data gempa bumi yang terjadi di Indonesia di antara tahun 2001 sampai dengan 2010. Telah dilakukan beberapa analisis seperti aggregate points analysis, calculate density analysis, hot spot analysis, find outliers analysis, dan time series animation. Analisis spatio temporal dapat memberikan perspektif baru di luar kondisi spasial dari suatu fenomena. Dengan melihat data spasial dari perspektif waktu, kita dapat memahami bagaimana suatu fenomena berubah dari waktu ke waktu dan memperkirakan pola perubahan yang terjadi. Pada kasus gempa tersebut, dapat terlihat bahwa umumnya gempa bumi terjadi pada beberapa lokasi tertentu yang mana menunjukkan adanya urgensi untuk meningkatkan fasilitas penanganan bencana serta kualitas dari infrastruktur di lokasi-lokasi tersebut. Daftar Pustaka Johnston, RJ (1994). On spatial analysis, place, and realism. Urban Geography, Taylor & Francis, https://doi.org/10.2747/0272-3638.15.3.290 Prahasta, E., 2009. Sistem Informasi Geografis: Konsep-konsep Dasar (Perspektif Geodesi & Geomatika). Bandung: Informatika. Andrienko, G., Andrienko, N., Demsar, U., Dransch, D., Dykes, J., Fabrikant, S.I., Jern, M., Kraak, M.-J., Schumann, H., Tominski, C., 2010. Space, Time and Visual Analytics. International Journal of Geographical Information Science 24, 1577–1600. doi:10.1080/13658816.2010.508043