22387293 klasifikasi model hidrologi das

24
Pemodelan Hidrologi Pemodelan Hidrologi Representasi matematik dari aliran air dan Representasi matematik dari aliran air dan unsur-unsur pokok lainnya, baik air yang unsur-unsur pokok lainnya, baik air yang di atas ataupun bawah permukaan tanah di atas ataupun bawah permukaan tanah (Maidment, DR., 1991 dengan modifikasi) (Maidment, DR., 1991 dengan modifikasi) Sintesis: Sintesis: Aliran air yang dimodelkan di sini Aliran air yang dimodelkan di sini mencakup mencakup air, energi dan material yang air, energi dan material yang tersuspensi tersuspensi Batas (boundary) yang di modelkan adalah Batas (boundary) yang di modelkan adalah air air permukaan dan/atau bawah permukaan permukaan dan/atau bawah permukaan tanah tanah

Upload: panthera-domestica

Post on 05-Aug-2015

66 views

Category:

Documents


15 download

TRANSCRIPT

Page 1: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Pemodelan HidrologiPemodelan HidrologiRepresentasi matematik dari aliran air dan unsur-unsur Representasi matematik dari aliran air dan unsur-unsur pokok lainnya, baik air yang di atas ataupun bawah pokok lainnya, baik air yang di atas ataupun bawah permukaan tanah (Maidment, DR., 1991 dengan permukaan tanah (Maidment, DR., 1991 dengan modifikasi)modifikasi)

Sintesis:Sintesis: Aliran air yang dimodelkan di sini mencakup Aliran air yang dimodelkan di sini mencakup

air, energi dan material yang tersuspensiair, energi dan material yang tersuspensi Batas (boundary) yang di modelkan adalah airBatas (boundary) yang di modelkan adalah air

permukaan dan/atau bawah permukaan tanahpermukaan dan/atau bawah permukaan tanah

Page 2: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Klasifikasi Model Hidrologi Berdasarkan:

Representasi proses Kotak hitam Kotak Abu-abu Kotak putih

Representasi ruang Lumped Distributed

Skala Teknik penyelesaian

Page 3: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

PROCESSESPROCESSES

DistributedModels

MixedModels

LumpedModels

Model Stokastik

Model Deterministik

• Spatial dimensions (X, Y, Z)

• Combination

• No spatial dimension

• Entirely random• Entirely physical

DistributedModels

MixedModels

Page 4: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

LUMPED SYSTEM DISTRIBUTED SYSTEM

• Data rata-rata dari seluruh DAS• Perlakuan mudah• Kotak hitam• Sebagian besar hasil empiris

• Data berbasiskan piksel • Perlakuan rumit• Kotak putih• Sebagian besar data lapang• Ruang tak seragam• Data dan spesifikasi komputer tinggi

LUMPED vs. DISTRIBUTED LUMPED vs. DISTRIBUTED MODELSMODELS

Page 5: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Representasi ruangRepresentasi ruang

• Model Lump vs Distribusi...

lumped 2D distributed 3D distributed

A

C

Q

Rf ET

Ro

OVF2

TF1

TF2

TFn

OVF1

OVFn

S1

S1

S1P1

P2

Pn

etc.

Rf

Int

Ovf

TF

Q

Page 6: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Representasi Proses Hidrologi Representasi Proses Hidrologi

Kotak Hitam Kotak Putih

* *****

*

** *

i

o

I

O

I

O

Int Inf Ovf

PTFCn S

C

Gw

ET A

• Model kotak hitam vs kotak putih...

Page 7: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Precipitationdata map

Runoffdata map

0

10

20

30

40

50

60

70

Precipitation

Runoff

RegionalResponseCurve

HydrologicFunction / Model

MAP ALGEBRAMAP ALGEBRA MAP CALCULUSMAP CALCULUSvs.

Page 8: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

SKALASKALA

RUANG

WAKTU

• 0-D• 1-D• 2-D• 3-D

• Event Based• Daily• Monthly• Yearly

• Event Based

• 3-D

Page 9: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

KEPERLUAN DATAKEPERLUAN DATA

Struktur data utama:

• Vector• Raster

Ref: D. Tarboton

Page 10: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Point

Line

Polygon

Tipe data Contoh Vektor Raster

MeteorologicalStation

River, Road

Watershed, City

REPRESENTASI GISREPRESENTASI GIS

Page 11: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

KategoriKategori DeskripsiDeskripsi SumberSumber

Meteorology

Land Use/Cover

Soils

Topography

Stream flow

Digital Elevation Models (DEM)(30 m or 100 m resolution)

Satellite based land use/cover info

Bakosurtanal, Jantop TNI

Baksorurtanal, Landsat

State Soil Geographic Database(STATSGO)

Puslitanak

National Weather Service Climatic Data (precp, temp…)

NOAA

River flows and stages Bakosurtanal

Sumber DataSumber Data

Page 12: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

• Level Pemodelan Hidrologi terhadap GIS– Hydrologic assessment

• GIS lebih dominan utk memetakan daripada utk analisis

– Hydrologic parameter determination• Tujuannya adalah menentukan parameter yg akan

digunakan dlm model hidrologi– analisis yg digunakan adalah analisis medan (kemiringan

lahan, karakter tanah) dan tutupan lahan– Tiga bentuk medan yg digunakan: rectangular grids,

triangulated irregular networks (TIN) dan topographic contour--------- grid, TIN can be found by using DEM model

– Hydrologic modelling within GIS• Model hidrologi (aliran tahunan dan beban polutan)

langsung terkait dg sistem GIS

Page 13: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

• Manfaat GIS dalam Model Hidrologi1) Menyediakan data base yg merepresentasikan

permukaan lahan

2) Data berfungsi sbg input dalam model hidrologi shg peneliti tdk perlu mengukur ataupun menghitung luas dari peta

3) GIS dpt berfungsi utk mengolah dan menayangkan model hidrologi

Page 14: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

“Trend” Pemanfaatan RS dan GIS dalam Pemodelan Hidrologi Terapan

Water Availability- River system - runoff- Water Quality- Aquifer - GW recharge

Infrastructure- Diversion - Reservoirs

- Wells - treatment plants

Multisectoral Demands- Domestic - Industry

- Irrigation - HP

- Envir. Req. - Waste water

Regulations- Water rights

- Priorities

- Standards

Economy- Supply costs

- Envir cost

- Econ. value

MULTI CRITERIA EVALUATIONMenggunakan pemodelan GIS

Hidrologi Terapan/Terpakai

Page 15: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

CONTOH PEMODELAN HIDROLOGI

dengan RS dan GIS

Page 16: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS
Page 17: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Evaluasi Keseimbangan

Air, QKA

Presipitasi, P (mm/tahun)

Hubungan Curah Hujan dan Debit Aliran

Q = 0.77P - 308R2 = 0.9971

0

500

1000

1500

2000

2500

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Curah Hujan (mm)

Deb

it A

liran

(m

m)

Debit (mm/tahun)

Resolusi spasial 100m x 100m

Debit (m3/tahun)

Debit Andalan (m3/tahun)

Domestik (m3/tahun)

Industri (m3/tahun)

Irigasi (m3/tahun)

Demand Projection (2010)Supply

Keseimbangan Air

Page 18: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

LANDUSE TAHUN KE-X

LANDUSE TAHUN KE-Y

DATA FISIK LAHAN

DATA SOSIAL-EKONOMI

TABULASI SILANG LANDUSE TAHUN ke-X dan Y. PILIH HASIL LU

SILANGAN, misal: LU-AB

PETA SOSIAL EKONOMI

PETA JARAK thd:• Jalan Utama• Sungai Utama• Permukiman

PEMBUATAN CITRA PEUBAH Y

PEMBUATAN CITRA PEUBAH X

STATISTIK LOGISTIK REGRESI

PERSAMAAN PERUBAHAN

LU-AB

UJI STATISTIK

CITRA PROBABILISTIK

UNTUK LU-AB

LU-AB PREDIKSI

Page 19: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

LA

ND

US

E C

HA

NG

E P

RO

JEC

TIO

N

Citra Digital Peubah Terikat (jml citra bergantung banyaknya perubahan)

Citra Digital Peubah Bebas

CROSSTAB

Jarak ke tepi sungaiJarak ke tepi permukiman

Jarak ke tepi jalan utama

1986 1992

Jarak ke tepi sungaiJarak ke tepi permukiman

Jarak ke tepi jalan utamaRencana Fisik Proyeksi Sosek

“Income” pendudukKepadatan penduduk

Luas Lahan pertanianKesempatan kerja

Lowongan kerja

“Income” pendudukKepadatan penduduk

Luas Lahan pertanianKesempatan kerja

Lowongan kerja

2005 2010 2015 2020

Page 20: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

2005 2010 2015 2020

SCS-CN

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25 30 35 40Waktu 30 menit ke-

Deb

it (

m3 /d

etik

)

2005

2010

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25 30 35 40Waktu 30 menit ke-

Deb

it (

m3/d

etik

)

2015

2020

HEC-HMS

Presipitasi

Page 21: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Studi Perubahan Iklim Studi Topografi

Studi Geohidrologi

Skenario Kenaikan Muka Air Laut

Model Elevasi Digital (DEM)

Skenario Penurunan Muka Tanah

Distribusi Genangan akibat Kenaikan Muka Air Laut dan

Penurunan Muka Tanah

Evaluasi Pemunduran Garis Pantai dan Penyusutan Panjang Garis Pantai

Diagram Metode Pemunduran Garis Pantai

Page 22: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

to

t1

t2

po

p1

p2

12 3

L1

L2

to

t1

t2

po

p1

p3

12 3

L1

L3

(a). Jika hanya berdasar data elevasi maka pada saat tinggi muka air laut meningkat dari to ke t2 maka garis pantai mundur dari po ke p3 yaitu sejauh L3; dan dengan metode ini terjadi misklasifikasi yaitu pada lokasi 3

(b). Berdasarkan fungsi neighbourhood dan operasi konektivitas maka pada saat tinggi muka air laut meningkat dari to ke t2, garis pantai mundur dari po ke p2 yaitu sejauh L2; dan dengan metode ini lokasi 3 tidak tergenang

p2

L2

Perbedaan Antara Pemunduran Garis Pantai Berdasarkan Data Elevasi (a) dan Menggunakan Data DEM serta Operasi Konektivitas (b)

Page 23: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS
Page 24: 22387293 Klasifikasi Model Hidrologi DAS

Drought Risk Area

Mean Annual Rainfall

Surfacewater

Irrigated area

Streamdensity

Groundwater&TDS

Landform

Soildrainage

Landuse

MAR(raster)

Water sourceAnd its buffer

Decile rainfall

Meteorological drought

Water source &irrigated area

Stream density& groundwater

Drainage andLanduse

Hydrologicaldrought

Physicaldrought

D

RO

UG

HT

RIS

K A

RE

A

KrigingInterpolation

R to V

Decile range

Meteorological

risk code

Buffering

Union

Overlay

Matrix

Overlay

Matrix

Overlay

Matrix

Overlay

Matrix

Overlay