Analisis Pola Pergeseran Stasiun CORS Akibat Gempa Bumi Pasaman Mw 6,1 Tahun 2022

Syahdan Dzulhaj Rafie, Dr. Ir. Yulaikhah, S.T., M.T., IPU.

2026 | Skripsi | TEKNIK GEODESI

Gempa Pasaman 25 Februari 2022 bermagnitudo 6,1 merupakan salah satu gempa dangkal yang berkaitan dengan aktivitas sesar aktif dan menyebabkan deformasi kerak bumi di wilayah sekitarnya. Di sekitar wilayah gempa terdapat sejumlah stasiun GNSS CORS yang memiliki data pengamatan kontinu dan berpotensi dimanfaatkan sebagai titik pemantauan deformasi. Namun, belum diketahui stasiun GNSS CORS mana yang paling merepresentasikan deformasi akibat aktivitas sesar dan gempa tersebut. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk menganalisis pola pergeseran, besar pergeseran, serta kecepatan dan arah pergeseran stasiun GNSS CORS untuk mengidentifikasi stasiun yang paling merepresentasikan deformasi Gempa Pasaman 25 Februari 2022.

Penelitian ini menggunakan data pengamatan 10 stasiun GNSS CORS di sekitar wilayah Gempa Pasaman 2022, yaitu CPSM, CAIR, CTEK, CSBH, CBKN, PANJ, CPAR, CPDG, CKRC, dan CSDH, dengan periode pengamatan selama 120 hari, yaitu 1 Januari–30 April 2022. Periode tersebut dibagi menjadi tiga fase deformasi, yaitu fase interseismic (1 Januari–24 Februari 2022), fase coseismic (25 Februari 2022), dan fase postseismic (26 Februari–30 April 2022). Pengolahan data dilakukan menggunakan metode Precise Point Positioning-Ambiguity Resolution (PPP-AR) dengan perangkat lunak PRIDE PPP-AR karena mampu menghasilkan estimasi koordinat berketelitian tinggi melalui proses resolusi ambiguitas fase pembawa. Hasil pengolahan berupa koordinat harian dalam sistem referensi ITRF2014 yang digunakan untuk analisis time series. Besar pergeseran GNSS CORS dihitung berdasarkan perubahan koordinat harian, sedangkan kecepatan pergeseran GNSS CORS ditentukan menggunakan metode linear least square adjustment karena mampu mengestimasi parameter kecepatan secara optimal berdasarkan seluruh data pengamatan . Uji signifikansi kecepatan dilakukan menggunakan distribusi t-Student pada tingkat kepercayaan 95%.

Hasil analisis time series menunjukkan adanya respons deformasi kerak bumi yang jelas akibat Gempa Pasaman 2022 yang terbagi dalam setiap fase. Hasil evaluasi ketelitian koordinat menunjukkan bahwa seluruh stasiun GNSS CORS memiliki nilai Root Mean Square (RMS) horizontal dan vertikal pada orde milimeter, sehingga memenuhi tingkat ketelitian yang diperlukan untuk analisis deformasi kerak bumi. Pada fase coseismic (25 Februari 2022), beberapa stasiun mengalami lonjakan pergeseran signifikan dengan besar pergeseran horizontal berkisar antara 1,3 mm hingga 8,3 mm, sedangkan pergeseran vertikal berada pada rentang ?9,5 mm hingga 8,3 mm. Nilai kecepatan pergeseran pada fase coseismic menunjukkan rentang 41,7–671,6 mm/th untuk komponen horizontal dengan ketidakpastian sebesar 66,0–448,2 mm/th, sedangkan pada komponen vertikal berkisar antara ?651,6 hingga 1834,2 mm/th dengan ketidakpastian sebesar 278,7–1206,9 mm/th. Nilai kecepatan tersebut perlu ditinjau secara hati-hati karena periode pengamatan yang singkat menyebabkan estimasi laju lebih sensitif terhadap noise GNSS. Pada fase interseismic dan postseismic, pola relatif stabil pada skala milimeter. Dengan demikian, stasiun CAIR dan CPSM merupakan stasiun yang paling jelas merepresentasikan deformasi akibat Gempa Pasaman 25 Februari 2022 berdasarkan pola pergeseran, besar pergeseran, serta kecepatan pergeseran yang dihasilkan.

The February 25, 2022 Pasaman earthquake (Mw 6.1) was a shallow earthquake associated with active faulting that caused crustal deformation in the surrounding area. Several Global Navigation Satellite System (GNSS) Continuously Operating Reference Stations (CORS) with continuous observation records are located within the affected region and have the potential to be utilized for deformation monitoring. However, it remains unclear which GNSS CORS stations best represent the deformation associated with the fault activity and the earthquake. Therefore, this study aims to analyze the displacement pattern, displacement magnitude, and the velocity and direction of displacement of GNSS CORS stations to identify those that best represent the deformation caused by the February 25, 2022 Pasaman earthquake.

This study utilized observation data from ten GNSS CORS stations surrounding the Pasaman earthquake area, namely CPSM, CAIR, CTEK, CSBH, CBKN, PANJ, CPAR, CPDG, CKRC, and CSDH, covering a 120-day observation period from January 1 to April 30, 2022. The observation period was divided into three deformation phases: the interseismic phase (January 1–February 24, 2022), the coseismic phase (February 25, 2022), and the postseismic phase (February 26–April 30, 2022). The data were processed using the Precise Point Positioning–Ambiguity Resolution (PPP-AR) method with the PRIDE PPP-AR software, as it provides high-precision coordinate estimates through carrier-phase ambiguity resolution. The resulting daily coordinates, referenced to the ITRF2014 reference frame, were analyzed using time-series analysis.  GNSS CORS Displacement magnitude was computed from daily coordinate changes, while GNSS CORS displacement velocity was estimated using the linear least squares adjustment method because it provides optimal estimation of velocity parameters based on the complete observation dataset. The significance of the estimated velocities was assessed using the Student's t-test at a 95% confidence level.

The time-series analysis showed a clear crustal deformation response caused by the 2022 Pasaman Earthquake during each deformation phase. The coordinate accuracy evaluation showed that all GNSS CORS stations achieved millimeter-level horizontal and vertical Root Mean Square (RMS) values, meeting the accuracy requirements for crustal deformation analysis. During the coseismic phase (25 February 2022), several stations experienced significant displacement, with horizontal displacement ranging from 1.3 to 8.3 mm and vertical displacement from ?9.5 to 8.3 mm. The displacement velocities ranged from 41.7 to 671.6 mm/year for the horizontal component (uncertainty: 66.0–448.2 mm/year) and from ?651.6 to 1834.2 mm/year for the vertical component (uncertainty: 278.7–1206.9 mm/year). These velocity estimates should be interpreted with caution because the short observation period makes them more sensitive to GNSS noise. During the interseismic and postseismic phases, the displacement pattern remained relatively stable at the millimeter level. Therefore, CAIR and CPSM were identified as the stations that best represent the deformation caused by the 25 February 2022 Pasaman Earthquake based on their displacement patterns, magnitudes, and velocities.

Kata Kunci : Deformasi, gempa bumi, CORS, pergeseran, Pasaman, PPP-AR