Pengolahan Data Dan Interpretasi Data GPR [PDF]

Citation preview

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM METODE ELEKTRIK DAN EM Modul EM - 03 Pengolahan Data dan Interpretasi Data



Disusun oleh: Berliana Ayu Aprilia



140710160006



PROGRAM STUDI GEOFISIKA DEPARTEMEN GEOFISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PADJADJARAN 2018



BAB I AKTIVITAS PRAKTIKUM



Akusisi metode GPR dilakukan diArboretum, Universitas Padjadjaran. Akusisi GPR dilakukan di sepanjang jalan ke arah gerbang BNI. Lintasan yang digunakan sejauh 130 meter. Pada akuisisi GPR, dibutuhkan alat-alat untuk menunjang akuisisi. Alat-alat tersebut diantaranya transmitter untuk menginjeksikan gelombang elektromagnetik, receiver untuk menerima gelombang elektromagnetik dari dalam bumi, laptop untuk melihat penampang bawah permukaan, akumulator (power supply) untuk menghubungkan alat dengan laptop, tas untuk akumulator untuk menyimpan akumulator, pegangan untuk memegang alat, pipa penghubung untuk mengubungkan tiap komponen, kabel penghubung untuk mengubungkan laptop dengan transreceiver dan benang untuk tanda memulai pembacaan data. Sebelum melakukan akuisisi, semua komponen dihubungkan terlebih dahulu. Kabelkabel dipasangkan ke laptop maupun power supply. Kemudian menentukan terlebih dahulu lintasan yang akan digunakan. Kemudian menyimpan laptop pada dudukan laptop dan mengaitkannya dengan tas agar tidak jatuh. Setelah itu membuka software yang terdapat pada laptop untuk melihat penampang saat dilakukan akuisisi. Sebelum melakukan akuisisi, alat harus dikalibrasi terlebih dahulu. Caranya dengan memasukkan parameter-parameter yang terdapat pada pilihan software tersebut seperti interval sampling, kecepatan propagasi, time window, time interval, dan lainnya. Setelah dimasukkan parameter-parameter tersebut, kemudian memulai kalibrasi dengan berjalan sejauh 2 meter kedepan sambil melihat hasil di laptop, dan kemudian mundur kembali ke posisi semula. Apabila sudah tepat, kemudian melakukan akuisisi. Akuisisi dilakukan dengan cara membawa alat GPR berjalan secara pelan-pelan. Saat jalan dimulai, benang akan tertarik dan memulai pembacaan data. Saat berjalan, data akan terbaca dan akan muncul penampang lapisan pada software. Apabila data tidak terbaca atau penampang tidak muncul, maka harus berhenti dahulu, dan memulai kembali jalan. Alat diangkat tidak terlalu dari permukaan, karena akan muncul noise apabila alat diangkat terlalu jauh. Setelah selesai pada posisi lintasan terakhir, kemudian hasil penampang disimpan.



Kemudian memulai kembali akuisisi dengan lintasan yang sama hanya saja arah berbeda. Tahapan akuisisi sama halnya dengan sebelumnya hanya saja berbeda jalan saja. Setelah dilakukan akuisisi maka didapatkan raw data yang selanjutnya harus diolah.



Lintasan Pengukuran.



Pengolahan data menggunakan software REFLEXW. Langkah-langkah pengolahan data adalah sebagai berikut. 1. Membuka software REFLEXW dan membuat project baru dan memberi nama project tersebut dengan nama lintasan2.



Gambar 1. Software REFLEXW



2. Kemudian memilih 2D-dataanalysis untuk memulai pengolahan data.



Gambar 2. Pilihan 2D-datanalysys



3. Maka akan muncul tampilan seperti dibawah ini. Langkah selanjutnya adalah mengimport data untuk diolah. Caranya dengan memilih File  Import.



Gambar 3. Meng-import data



4. Kemudian akan muncul tampilan seperti dibawah ini. Tampilan ini berisi parameterparameter tetapi masih kosong, karena belum terdapat data. Mengubah input format menjadi IDS. Kemudian pilih Convert to Wavelet.



Gambar 4. Jendela data import



5. Setelah diklik, kemudian akan muncul data mana yang akan kita gunakan. Terdapat dua data yaitu data pada pengukuran pertama dan pengukuran kedua. Kedua pengukuran tersebut lintasannya sama, hanya berbeda arah saja. Data yang dipilih adalah TAS10001.dt kemudian pilih Open.



Gambar 5. Jendela untuk data yang akan digunakan 6. Maka akan muncul tampilan seperti dibawah ini. Tampilan seperti ini menandakan bahwa data sudah dapat digunakan. Kemudian simpan hasil tersebut.



Gambar 6. Hasil Pembacaan Data



7. Jendela import data yang mulanya kosong, kemudian nilai XEnd akan terisi menjadi 130,63 meter yang menandakan bahwa pengukuran dilakukan sejauh 130,63 meter. Setelah itu pilih Exit.



Gambar 7. Jendela import data 8. Kemudian akan muncul sebuah penampang yang masih belum dikoreksi. Daerah yang dilingkari dengan kotak berwarna hitam merupakan bagian yang harus dilakukan koreksi.



Gambar 8. Penampang dari raw data



9. Pengolahan yang pertama dilakukan adalah static correction yang berguna untuk menghilangka noise udara yang berasal dari jarak antara transceiver dengan permukaan



tanah.



Caranya



dengan



memilih



Processing







Static



Correction/muting.



Gambar 9. Static Correction 10. Kemudian akan muncul jendela seperti dibawah ini. Pada jendela ini terdapat pilihan berbagai macam filter. Kali ini yang pertama dilakukan adalah static correction. Gambar 10. Static Correction



11. Lalu pick pada first break time pada wavelet untuk mengangkat penampang dan menghilangkan noise yang ada.



Gambar 11. Picking first break time 12. Tidak lupa menaikkan Processinglabel menjadi 1 yang menandakan bahwa tahapan ini merupakan proses pertama yang dilakukan. Setelah dipicking akan muncul nilai titik yang kita pick. Lalu pilih Start.



Gambar 12. Hasil picking 13. Kemudian pilih



untuk menaikkan data dan mengartikan untuk melanjutkan ke



tahapan selanjutnya. Terlihat perbedaan antara penampang yang sudah mengalami



proses static correction dan yang belum mengalami proses static correction. Penampang menjadi terangkat ke atas dan noise udara menjadi hilang.



Gambar 13. Hasil static correction 14. Setelah melakukan static correction, kemudian melakukan filter 1-D, yaitu subtract-mean (dewow) yang bertujuan untuk menghilangkan noise yang berfrekuensi rendah yang masih ada. Caranya dengan memilih Processing  1DFilter.



Gambar 14. Pilihan 1D-Filter



15. Kemudian akan muncul tampilan seperti dibawah ini.



Gambar 15. Jendela Dewow



16. Kemudian pilih filter specification dengan subtractmean (dewow) dan menaikkan process labelling menjadi 2. Kemudian menaik-turunkan timewindow dan perhatikan bentruk trace dan spectrum yang berada disebelah kanan. Buat spectrum menjadi 1 puncak saja dan buat trace menjadi sama dengan original tracenya. Kemudian pilih Start.



Gambar 16. Jendela dewow



17. Setelah itu, akan muncul penampang hasil dari Filter Dewow.



Gambar 17. Hasil filter dewow 18. Kemudian pilih



untuk menaikkan data dan mengartikan untuk melanjutkan ke



tahapan selanjutnya. Kemudian melanjutkan ke tahapan selanjutnya yaitu Gain yang berfungsi utuk menguatkan pola difraksi yang telah mengalami atenuasi. Atenuasi ini terjadi karena semakin dalam maka batuan semakin kompak yang membuat difraksi semakin lemah. Dengan melakukan proses Gain ini, maka pola difraksi akan terlihat lebih jelas sehingga mudah melakukan interpretasi. Caranya dengan memilih Processing  Gain.



Gambar 18. Pilihan untuk Gain



19. Kemudian akan muncul jendela untuk Gain. Menaikkan angka processing label menjadi 3. Lalu memilih AGC-Gain. Setelah itu ubah scaling value dan window length sesuai dengan seberapa besar gain yang akan kita gunakan. Pada pengolahan ini, digunakan window length sebesar 10,4889 dan scaling value sebesar 1,10592. Apabila nilai gain semakin besar, maka data akan tidak terlihat, dan apabila gain terlalu kecil data tidak akan terlihat juga. Kemudian klik Start.



Gambar 19. Jendela gain



20. Hasilnya akan berbeda antara sebelum dan sesudah gain.



Gambar 20. Hasil sesudah gain.



21. Kemudian melakukan tahapan Bandpass frequency. Tahapan ini bertujuan untuk menghilangkan frekuensi-frekuensi yang tidak diinginkan berupa noise dengan meginput nilai frekuensi. Parameter yang terdapat pada bandpass frequency ini adalah Lower cutoff = 4,526104 ; Upper cutoff = 57,59667 ; Lower plateau = 28,101176 ; Upper plateau = 9.27713. Pada frekuensi tersebut, sudah didapatkan trace yang cukup baik. Apabila menggunakan nilai frekuensi lebih besar lagi, hasilnya tidak akan baik dan noise tidak terfilter. Setelah itu menaikkan processing label dan klik Start



Gambar 21. Jendela bandpass frequency



22. Hasilnya akan menjadi seperti dibawah ini.



Gambar 22. Perbedaan sebelum bandpass frequency dan sesudah bandpass frequency



23. Langkah selanjutnya adalah tahapan background removal yang bertujuan untuk menghilangkan noise yang muncul secara konsisten sehingga menutupi sinyal yang sebenarnya. Caranya dengan memilih menu Processing  2D-Filter.



Gambar 23. Menu untuk background removal



24. Kemudian akan muncul jendela background removal. Nilai yang dimasukkan adalah nilai default. Kemudian menaikkan Processinglabel dan lalu klik Start.



Gambar 24. Jendela background removal



25. Hasil yang didapat adalah sebagai berikut.



Gambar 25. Hasil sebelum dan sesudah background removal



26. Langkah selanjutnya adalah stack-trace yang bertujuan untuk meningkatnya sinyal. Caranya dengan memilih menu Processing 2D-Filter  Stack Trace. Kemudian isi nr. Of trace sebesar 2. Apabila nilainya semakin besar , maka data akan rusak, maka dari itu nilai yang digunakan kecil. Kemudian naikkan angka processinglabel lalu klik Start.



Gambar 26. Jendela stack-trace



27. Hasil yang dapat adalah sebagai berikut.



Gambar 27. Hasil stack trace



28. Langkah selanjutnya adalah FK-Filter. Filter ini akan memilih frekuensi yang temporal dan spasial. FK-Filter digunakan untuk menghilangkan noise yang koheren. Caranya dengan memilih Processing  FK-Filter/FK-Spectrum.



Gambar 28. Menu untuk FK-Filter



29. Lalu klik fk-filter dan pilih generate fk-spectrum.



Gambar 29. Jendela fk filter



30. Lalu pick daerah yang akan difilter, kemudian naikkan processinglabeling dan klik Start.



Gambar 30. Daerah yang di-pick



31. Hasil akhirnya adalah sebagai berikut.



Gambar 31. Hasil fk-filter



BAB II HASIL DAN ANALISA



2.1 Hasil 



Lintasan 1 sebelum difilter



Gambar 32. Penampang lintasan 1 sebelum difilter 



Lintasan 1 sesudah difilter



Gambar 33. Penampang lintasan 1 setelah difilter 



Lintasan 2 sebelum difilter



Gambar 34. Penampang lintasan 2 sebelum difilter







Lintasan 2 setelah difilter



Gambar 35. Penampang lintasan 2 setelah difilter



2.2 Analisa Pengukuran dilakukan pada satu lintasan dengan dua kali pengukuran, yaitu ke arah barat dan ke arah timur. Panjang lintasan yang digunakan adalah 130 meter. Target kedalaman pengukuran ini adalah 60 meter. Tujuan dari pengukuran metode GPR ini adalah untuk mengetahui struktur bawah permukaan serta mengetahui apa yang berada dibawah permukaan. Sebelum melakukan pengukuran, frekuensi yang digunakan selama pengukuran harus dimasukkan. Pada pengukuran ini, frekuensi yang digunakan sebesar 25 MHz. Pengambilan frekuensi ini karena tujuan pengukuran ini adalah untuk mengetahui struktur daerah dengan kedalaman yang dangkal. Apabala ingin mendapatkan kedalaman yang dangkal, maka frekuensi yang digunakan harusnya besar. Karena frekuensi berbanding terbalik dengan kedalaman. Dengan menggunakan frekuensi yang kecil ini, resolusi yang didapatkan akan bagus. Sebaliknya, apabila semakin kecil frekuensi yang digunakan, maka kedalaman target akan semakin dalam tetapi resolusi yang didapat tidak terlalu bagus. Dari hasil pengolahan data, didapatkan hasil sebuah penampang yang terdiri dari pola-pola difraksi. Pola-pola difraksi tersebut diakibatkan oleh sifat fisis (konduktivitas dan permitivitas) antara lapisan tanah dengan aspal dan lapisan dibawahnya.



Dapat dilihat dari tampilan penampang diatas. Terdapat pola-pola difraksi yang terekam pada alat GPR. Pola-pola difraksi tersebut mengartikan sesuatu yang berada dibawah permukaan tanah. Apabila dilihat pada keadaan aslinya, pengukuran dilakukan diatas jalan aspal yang cukup tebal yang kemudian dilanjutkan dengan perlapisan tanah. Pada kedua penampang, kotak berwarna hitam mengartikan bahwa lapisan aspal. Lapisan aspal ini cukup tebal. Pada kotak yang berwarna kuning mengartikan bahwa dimulainya perlapisan tanah pertana setelah adanya aspal. Tanah tersebut berupa tanah sedimen apabila dilihat dari kondisi geologi. Pada kotak berwarna merah merupakan sebuah pipa yang cukup besar. Dilihat dari keadaan aslinya, memang terdapat sebuah pipa yang dilewati selama pengukuran. Pipa tersebut berada di jarak 110 meter dari jarak pengukuran lintasan pertama (ke arah barat). Pada kotak berwarna putih merupakan tiang lampu yang berada di dekat lintasan pengukuran. Pada keadaan asli, memang terdapat sebuah tiang lampu karena dapat mempengaruhi hasil akhir GPR. Metode GPR sangat akurat dengan benda-benda kecil dan sangat sensitif apabila terdapat gangguan berupa noise seperti alat eketronik, motor, mobil, dan lain-lain. Gangguan-gangguan tersebut dapat mempengaruhi hasil akhir dari pengukuran. Pada gambar diatas, pada daerah yang memiliki warna pelangi, menanadakan bahwa adanya gangguan pada saat akuisisi berupa penggunaan alat elektronik berupa handpohone. Maka dari itu, saat sedang akuisisi, handphone tidak baik digunakan disekitar alat.



BAB III KESIMPULAN



Pada pengukuran ini, metode GPR dilakukan untuk menentukan struktur bawah perlapisan sesuai dengan kondisi lapangan yang ada. Metode GPR ini sangat sensitive terhadap noise yang ada, seperti handphone, jam tangan, motor, serta mobil. Metode GPR ini memancarkan gelombang elektromagnetik yang kemudian gelombang tersebut akan dipantulkan kembali dan diterima oleh receiver. Pada pengukuran ini digunakan satu buah lintasan yang panjangnya 130 meter. Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui struktur bawah permukaan. Berdasarkan hasil pengukuran, didapatkan sebuah penampang yang dapat merepresentasikan apa yang berada dibawah permukaan. Hasil dari pengukuran ini dihasilkan penampang yang apabila sudah di interpretasi, terdapat pipa saluran air yang berada dibawah permukaan serta adanya tiang lampu yang terekam.



DAFTAR PUSTAKA Khoiron. 2012. Identifikasi Bedrock Menggunakan Metode GPR di Daerah X di Jakarta Pusat. Depok : Universitas Indonesia Wahyudies, Rhomy Santoso, dkk. Identifikasi Arah Aliran Bawah Permukaan dengan Metode Geolistrik dan GPR (Ground Petrating Radar) di Kota Batu. Malang : Universitas Brawijaya