Visualisasi 3D Untuk Prediksi Tinggi Gelombang Tsunami Berdasarkan Kekuatan Gempa Tektonik Menggunakan Metode ANFIS

Latar Belakang Masalah 

Selama ratusan tahun, tsunami telah menjadi bencana alam yang sangat ditakuti di negara kepulauan seperti Indonesia. Tsunami adalah perpindahan badan air yang disebabkan oleh perubahan permukaan laut secara vertikal dengan tiba-tiba. Perubahan permukaan laut tersebut bisa disebabkan oleh gempa bumi yang berpusat di bawah laut, letusan gunung berapi bawah laut, longsor bawah laut, atau atau hantaman meteor di laut. Gelombang tsunami dapat merambat ke segala arah. Tenaga yang dikandung dalam gelombang tsunami adalah tetap terhadap fungsi ketinggian dan kelajuannya.(Wikipedia, 2014). Negara kepulauan yang dikelilingi lautan luas seperti Indonesia merupakan negara yang rawan bencana gempa yang diikuti tsunami. Hal ini terjadi karena Indonesia berada pada jalur pergerakan aktif secara vertikal dari kulit bumi pada lempeng Eurasian dan Indo-Autralia dan patahan naik di sepanjang jalur pergeseran lempeng ini. Syarat terjadinya tsunami adalah magnitudo gempa harus lebih dari 6 Skala Richter dan kedalaman hiposentrum 33 km (Oktariadi, 2009). 

Sejarah telah mencatat bahwa bencana tsunami di Indonesia telah terjadi ratusan kali hingga mengakibatkan ratusan ribu nyawa melayang. Tragedi tsunami dalam kurun waktu 30 tahun terahir membuktikan bahwa bencana alam ini perlu diwaspadai oleh semua pihak, baik pemerintah maupun penduduk yang bermukim diarea rawan tsunami. Bencana tsunami yang telah merenggut banyak nyawa diantaranya, tsunami di Flores pada 12 Desember 1992 menyebabkan 2.150 orang tewas dan hilang. Begitu juga tsunami di Banyuwangi tahun 1994 ada 238 orang tewas. Di Biak tahun 1996 menyebabkan 60 orang tewas dan 134 orang hilang. Mega tsunami di Aceh tahun 2004 menyebabkan 283 ribu orang tewas dan hilang, dan di Pangandaran tahun 2006 ada 600 orang tewas. Ironisnya, ada sekitar 5 juta jiwa penduduk tinggal di daerah rawan sedang-tinggi dari tsunami. Antara tahun 1629-2014 ada 174 tsunami di Indonesia. Untuk diketahui, ada sekitar lima juta jiwa penduduk tinggal di daerah rawan sedang, tinggi dari tsunami. Antara tahun 1629 hingga 2014 tercatat ada 174 tsunami di Indonesia. (Republika, 2014)

Bahaya Tsunami dan gempa bumi haruslah mendapat perhatian serius baik dari pemerintah pusat maupun pemerintah daerah yang wilayahnya rawan bencana. Kepala Pusat Data Informasi dan Humas Badan Nasional Penanggulangan Bencana Sutopo Purwo Nugroho mengatakan bahwa Bencana tsunami dan gempa bumi sewaktu-waktu bisa terjadi di Indonesia, namun peralatan dan infrastruktur peringatan tsunami yang ada belum mencukupi, (Tempo, 2014). Infrastruktur peringatan dini tsunami di Indonesia dipandang  masih sangat terbatas dan belum bisa menjangkau keluasan panjang pantai. Dari 4.500 km panjang pantai yang rawan tsunami hanya ada 38 sirine tsunami dari kebutuhan 1.000 sirine. (Republika, 2014). 

Padahal, menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 24 Tahun 2007 Tentang Penanggulangan Bencana  Bab III Pasal 5 dan 6 menyatakan dengan jelas bahwa Pemerintah dan pemerintah daerah menjadi penanggung jawab dalam penyelenggaraan penanggulangan bencana. Tanggung jawab Pemerintah dalam penyelenggaraan penanggulangan bencana salah satunya meliputi pengurangan risiko bencana dan pemaduan pengurangan risiko bencana dengan program pembangunan. 

Oleh karena itu, diperlukan penelitian khusus untuk mengurangi dampak bencana tsunami. Salah satunya adalah dengan memvisualisasikan secara 3D prediksi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik. Penelitian ini diharapkan dapat membantu pemerintah untuk melakukan mitigasi bencana yakni serangkaian upaya untuk mengurangi risiko bencana, baik melalui pembangunan fisik maupun penyadaran dan peningkatan kemampuan menghadapi ancaman bencana, terutama untuk daerah rawan tsunami di Indonesia. Metode yang digunakan adalah Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS). Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) merupakan suatu teknik optimasi yang menggabungkan konsep neural-network dengan fuzzy-logic. Neural-network mengenal pola-pola dan menyesuaikan pola terhadap perubahan lingkungan, sedangkan fuzzy-logic menggabungkan pengetahuan manusia dan mencari kesimpulan untuk membuat suatu keputusan (Maulana, 2012). Metode prediksi ANFIS dengan menggunakan  data statistika bencana tsunami. Parameter yang digunakan untuk melakukan pelatihan adalah kekuatan gempa tektonik dan kedalaman gempa yang menghasilkan data tinggi gelombang tsunami. 

Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka identifikasi masalahnya adalah :

1. Apakah metode Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) dapat diterapkan dalam visualisasi 3D  untuk prediksi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik ?
2. Seberapa akurat metode Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) dalam memprediksi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik ?
3. Bagaimana cara memvisualisasikan secara 3D prediksi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik ?

Tujuan Penelitian

1. Membuktikan bahwa metode Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) dapat diterapkan dalam visualisasi 3D  untuk prediksi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik. 
2. Mengukur tingkat akurasi metode Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) dalam memprediksi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik. 
3. Membangun aplikasi untuk memvisualisasikan secara 3D prediksi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik

Batasan Masalah 

1. Gempa tektonik berpusat ditengah laut karena gempa tektonik yang berpusat di daratan sulit untuk mencari perkiraan tinggi tsunami yang terdapat dilaut.  
2. Visualisasi gelombang tsunami yang ditampilkan adalah gelombang tsunami yang berasal dari pusat gempa hingga bibir pantai karena belum mampu menghitung perkiraan tinggi tsunami pada wilayah daratan.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan akan memberikan manfaat terhadap pemerintah terutama Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) yang menangani tentang mitigasi bencana nasional khususnya bencana tsunami.

1. Memudahkan pihak yang membutuhkan informasi tentang visualisasi tinggi gelombang tsunami berdasarkan kekuatan gempa tektonik yang berpusat ditengah laut. 
2. Bisa digunakan sebagai bahan masukan untuk penelitian tsunami selanjutnya. 

Referensi

• Maulana, Rizky. 2012.  Prediksi Curah Hujan dan Debit Menggunakan Metode  Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS). Jurnal Meterologi Institut Teknologi Bandung.
• Oktariadi. 2009.  Tsunami dan Karakteristiknya. Yogyakarta : Graha Ilmu. 
• Maharani, Esthi. 2014. Pemerintah Harus Serius Perhatikan Bahaya Tsunami. Republika, 16 November 2014
• Setiawan, Tri Susanto. 2014. Indonesia Rawan Tsunami, Sirene Peringatan Minim. Tempo, 16 November 2014
• Wikipedia. 2014. Tsunami. http://id.wikipedia.org/wiki/Tsunami. Diakses tanggal 7 Maret 2015