Karakterisasi Pergerakan Vertikal Permukaan Tanah di Tuban, Jawa Timur Dengan Data SAR Sentinel-1 Menggunakan Teknik Small Baseline Subset (SBAS) Interferometry SAR (InSAR)

Amelinda Fabiola; Hidayat Panuntun

doi:10.22146/jgst.v2i2.15055

Amelinda Fabiola Teknologi Survei dan Pemetaan Dasar, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada
Hidayat Panuntun Lab. Geomatika, Departemen Teknologi Kebumian, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada

DOI: https://doi.org/10.22146/jgst.v2i2.15055

Keywords: Pergerakan tanah, Insar, Small Baseline Subset (SBAS), LiCSBAS, Tuban

Abstract

Pergerakan permukaan tanah adalah perubahan posisi titik-titik tertentu di permukaan tanah, yang terjadi akibat dinamika pergerakan dari dalam permukaan tanah. Fenomena ini mencakup dua aspek utama, yaitu pengangkatan permukaan tanah (land uplift) dan penurunan permukaan tanah (land subsidence). Penelitian sebelumnya oleh Susilo dkk. (2023) yang dilakukan di seluruh stasiun CORS di pesisir utara Pulau Jawa menemukan adanya anomali pergerakan vertikal di stasiun CORS Tuban (CTBN) yang menunjukkan indikasi kenaikan permukaan tanah (land uplift) dengan laju 0,4 ± 0,042 mm/tahun. Pola ini berbeda dengan pergerakan vertikal di stasiun CORS lainnya yang umumnya menunjukkan penurunan. Untuk mengetahui apakah pergeseran ini bersifat lokal di sekitar stasiun CORS CTBN atau terjadi di seluruh wilayah Tuban, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut. Metodologi penelitian ini melibatkan penggunaan data citra Sentinel-1A dengan frame ID tertentu untuk perekaman ascending dan descending yang direkam antara Desember 2014 hingga April 2023. Proses koreksi atmosferik dilakukan menggunakan Generic Atmospheric Correction Online Service (GACOS). Pemrosesan citra dilakukan menggunakan metode Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar (SBAS-InSAR) dengan bantuan perangkat lunak LiCSBAS. Pergerakan vertikal permukaan tanah dihitung dengan ekstraksi 2,5-D dari Line of Sight (LOS) yang dihasilkan dari dua set data citra. Hasil pengukuran divalidasi dengan data Global Navigation Satellite System (GNSS) yang diamati secara kontinu di stasiun CORS Tuban (CTBN). Hasil penelitian menunjukkan bahwa wilayah selatan dan barat Tuban mengalami uplift signifikan dengan laju rata-rata 16 mm/tahun, sementara subsidence signifikan terjadi di pesisir utara dengan laju rata-rata -8 mm/tahun. Validasi dengan data GNSS menunjukkan korelasi tinggi antara hasil pengukuran displacement dari InSAR dan data GNSS, dengan nilai korelasi sebesar 0,99.

References

Alaska Satellite Facility. (2023). Introduction to SAR - HyP3. Diakses 15 Juni 2024. https://hyp3-docs.asf.alaska.edu/guides/introduction to sar/

Andreas, H., Abidin, H. Z., Sarsito, D. A., Meilano, I., dan Susilo. (2019). Investigating the tectonic influence to the anthropogenic subsidence along northern coast of Java Island Indonesia using GNSS data sets. International Symposium on Global Navigation Satellite System 2018 (ISGNSS 2018). Vol. 94. Bali, Indonesia.

Berardino, P., Fornaro, G., Lanari, R., dan Sansosti, E. (2002). A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 40(11):2375–83. doi: 10.1109/TGRS.2002.803792.

Dudek, M., Tajduś, K., Misa, R., dan Sroka, A. (2020). Predicting of land surface uplift caused by the flooding of underground coal mines – A case study. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 132. Doi : 10.1016/j.ijrmms.2020.104377.

Fujiwara S, Nishimura T, Murakami M, Nakagawa H, Tobita M, Rosen PA (2000) 2.5-D surface deformation of M6.1 earthquake near Mt Iwate detected by SAR interferometry. Geophysical Research Letters 27 (14):2049-2052. doi : https://doi.org/10.1029/1999gl011291

Fuhrmann, T., dan Garthwaite, M. C. (2019). Resolving Three-Dimensional Surface Motion with InSAR: Constraints from Multi-Geometry Data Fusion. Remote Sensing 11(3):241. doi: 10.3390/rs11030241.

Galloway, D. L., Jones, D. R. dan Ingebritsen, S. E. 1999. Land subsidence in the United States. Korkouli, P., Wegmuller, W. A., dan Tnasey, K. 2017. Earth Observation of land and emergency monitoring. Chichester, West Sussex, UK : John Wiley & Sons.

Lazecký, M., Spaans, K., & Wright, T. (2020). LiCSAR: An automatic InSAR tool for measuring and monitoring tectonic and volcanic activity. Remote Sensing, 12(15), Article 2430. doi:10.3390/rs12152430.

Liu C, Liu X, Huang R, Zhang L, Ye Z, Tong X (2024) Stability analysis of continuous operating reference stations on Vancouver Island with a permanent GPS deformation array based on GAMIT/GLOBK. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 133:104118. doi: https://doi.org/10.1016/j.jag.2024.104118

Morishita, Yu, Lazecky, M., Wright, T., Weiss, J., Elliott, J., dan Hooper, A. (2020). LiCSBAS: An Open-Source InSAR Time Series Analysis Package Integrated with the LiCSAR Automated Sentinel-1 InSAR Processor. Remote Sensing 12(3):424. doi:10.3390/rs12030424.

Morishita Y (2021) Nationwide urban ground deformation monitoring in Japan using Sentinel-1 LiCSAR products and LiCSBAS. Progress in Earth and Planetary Science 8 (1):6. doi:10.1186/s40645-020-00402-7

Morishita Y, Sugimoto R, Nakamura R, Tsutsumi C, Natsuaki R, Shimada M (2023) Nationwide urban ground deformation in Japan for 15 years detected by ALOS and Sentinel-1. Progress in Earth and Planetary Science 10 (1):66. doi:10.1186/s40645-023-00597-5

Oktavianto, F. (2024). Karakteristik Batugamping pada Quarry PT. Solusi Bangun Indonesia Daerah Mliwang, Kabupaten Tuban, Provinsi Jawa Timur dan Rekomendasi Pemanfaatannya. Skripsi, Universitas Gadjah Mada.

Panuntun, H., dan Taftazani, M. I. (2022). Geodetic Imaging of Surface Deformation of Tengger Caldera (Bromo Volcano ) Using Time Series Radar Interferometry. Dalam Prosiding SNTT 2022

Panuntun H, Heliani LS, Suryanto W, Pratama C (2022) Importance of Tropospheric Correction to C-band InSAR Measurements: Application in the 2018 Palu Earthquake. Indonesian Journal of Geography 50 (3):207-213. doi:10.22146/ijg.68984

Pasaribu, J. M., Nugroho, J. T., dan Wiweka. (2014). Pemanfaatan Penginderaan Jauh Untuk Pemantauan Penurunan Muka Tanah (Land Subsidence). Bunga Rampai : Pemanfaatan Penginderaan Jauh untuk Pemantauan, Deteksi, dan Kajian Lingkungan.

Pringgoprawiro, H., (1983). Biostratigrafi dan Paleogeografi Cekungan Jawa Timur Utara Suatu Pendekatan Baru. Institut Teknologi Bandung. 138 hal

Pemerintah Kabupaten Tuban (2018). Profil Pertambangan dan Industri Kabupaten Tuban Propinsi Jawa Timur. Diakses 15 Juni 2024 https://www.academia.edu/38169161/PROFIL_GEOLOGI_KAB_TUBAN_PROPINSI_JAWA TIMUR pdf.

Situmorang, R.L., Smit, R., dan Van Vessem, E.J. (1992). Peta Geologi Lembar Jatirogo, Jawa. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi. Skala 1:100.000. 1 lembar.

Susilo, S., Salman, R., Hermawan, W., Widyaningrum, R., Wibowo, S. T., Lumban-Gaol, Y. A., Meilano, I., dan Yun, S. H. (2023). GNSS land subsidence observations along the northern coastline of Java, Indonesia. Scientific Data 10(1):1–8. doi: 10.1038/s41597-023-02274-0.

Weiss JR, Walters RJ, Morishita Y, Wright TJ, Lazecky M, Wang H, Hussain E, Hooper AJ, Elliott JR, Rollins C, Yu C, González PJ, Spaans K, Li Z, Parsons B (2020) High-Resolution Surface Velocities and Strain for Anatolia From Sentinel-1 InSAR and GNSS Data. Geophysical Research Letters 47 (17):e2020GL087376. doi:https://doi.org/10.1029/2020GL087376

Yudinugroho, M. (2021). Analisis Pergerakan Permukaan Tanah Pada Sesar Opak Menggunakan Metode Quasi Persistent Scatterer Interferometry (Q-PSI) Synthetic Aperture Radar (SAR). Tesis, Universitas Gadjah Mada.

Zikayah, H. (2023). Kajian Kerusakan Lingkungan akibat Aktivitas Pabrik Semen Tuban terhadap Kondisi Masyarakat dan Lingkungan Sekitar. Tesis, Universitas Gadjah Mada.