Download - 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
Klasifikasi Model Hidrologi Berdasarkan:
Representasi proses Kotak hitam Kotak Abu-abu Kotak putih
Representasi ruang Lumped Distributed
Skala Teknik penyelesaian
PROCESSESPROCESSES
DistributedModels
MixedModels
LumpedModels
Model Stokastik
Model Deterministik
• Spatial dimensions (X, Y, Z)
• Combination
• No spatial dimension
• Entirely random• Entirely physical
DistributedModels
MixedModels
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
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
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...
Precipitationdata map
Runoffdata map
0
10
20
30
40
50
60
70
Precipitation
Runoff
RegionalResponseCurve
HydrologicFunction / Model
MAP ALGEBRAMAP ALGEBRA MAP CALCULUSMAP CALCULUSvs.
SKALASKALA
RUANG
WAKTU
• 0-D• 1-D• 2-D• 3-D
• Event Based• Daily• Monthly• Yearly
• Event Based
• 3-D
KEPERLUAN DATAKEPERLUAN DATA
Struktur data utama:
• Vector• Raster
Ref: D. Tarboton
Point
Line
Polygon
Tipe data Contoh Vektor Raster
MeteorologicalStation
River, Road
Watershed, City
REPRESENTASI GISREPRESENTASI GIS
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
• 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
• 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
“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
CONTOH PEMODELAN HIDROLOGI
dengan RS dan GIS
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
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
LA
ND
US
E C
HA
NG
E P
RO
J EC
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
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
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
to
t1
t2
po
p1
p2
12 3
L1L2
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)
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