RIP CURRENTS SIGNATURES ZONE DETECTION on ALOS PALSAR IMAGE at PARANGTRITIS BEACH

ARRY RETNOWATI, Prof. Dr. SuratMan, M.Sc.

2011 | Tesis | S2 Geografi

Wilayah kepesisiran merupakan suatu system dinamis yang memiliki lingkungan alami penting dan dimanfaatkan secara intensif oleh manusia. Wilayah kepesisiran Bantul bagian Selatan, yang berada di Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, Indonesia, tepatnya di Parangtritis, memiliki potensi bahaya yang merupakan hasil proses fisik dan dinamis wilayah kepesisiran. Sebagai pantai yang berbentuk Crescentic (seperti bulan sabit) dengan bentukan teluk dan tanjung, Parangtritis dikenal memiliki potensi bahaya rip current (arus balik mematikan) yang telah memakan banyak korban wisatawan. Penelitian ini menggunakan citra satelit ALOS PALSAR untuk mengidentifikasi dan menganalisa zona rip current di Pantai Parangtritis. Pengamatan in-situ untuk rip current masih merupakan tantangan dimana tapaknya terekam pada data penginderaan jauh. Kondisi cuaca tidak berpengaruh pada perekaman data SAR, oleh karena itu digunakan dalam penelitian ini mengingat rip current biasanya terkait dengan cuaca. Mengingat hal-hal tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengenali dan mengidentifikasi daerah pecah gelombang dan surf zone pada citra satelit ALOS PALSAR. Penelitian ini menggunakan citra satelit ALOS PALSAR level 1.0 dengan mode Fine Beam Single (FBS), polarisasi Horisontal Horisontal (HH), off nadir angle 34,3°, dan dalam posisi descending untuk memperoleh informasi amplitude menggunakan software SIGMASAR. Metode Edge detection digunakan untuk mengidentifikasi zona pecah gelombang dan surf zone yang berasosiasi dengan keberadaan rip current. Serangkaian pengolahan citra satelit berdasarkan pendekatan pixel dan sudut (edge)dilakukan untuk mengidentifikasi dan menganalisa bentukan teluk yang mengindikasikan tapak dari rip current. Radar dalam penginderaan jauh memiliki iluminasi sendiri. Perubahan-perubahan yang terjadi membawa pengaruh pada peningkatan perbedaan intensitas cahaya citra satelit. Riak gelombang tercermin pada hamburan balik (backscattering) terkait dengan kekasaran permukaan air dekat pantai (nearshore) yang meningkatkan amplitude gelombang kecil disela-sela zona pecah gelombang. Ini tersirat pada kecerahan Radar Cross Section pada zona pecah gelombang. Zona pecah gelombang dan surf zone yang diolah dari citra satelit PALSAR (microwave) dibandingkan hasilnya dengan olahan citra satelit AVNIR-2 (optis). Algoritma edge detection dan pemfilteran bintik-bintik (speckle) yang diterapkan dalam penelitian ini mampu menurunkan informasi zona pecah gelombang dan surf zone. Penyempurnaan masih mungkin dilakukan guna menurunkan informasi bentukan teluk berdasarkan tekstur dan skala abu-abu dari citra satelit ALOS PALSAR. Berdasarkan pendugaan morfologi garis pantai (shoreline) ternyata tidak banyak terjadi perubahan atau pergeseran sistem teluk dalam kurun waktu Mei – Juni 2007 sesuai perekaman citra satelit PALSAR, namun mungkin bergeser atau berubah secara individual. Penggunaan sensor optik AVNIR-2 dengan resolusi spasial yang sama dengan PALSAR sangat mendukung pendugaan dan analisa morfologi garis pantai (shoreline) pantai Parangtritis.

Coastal area is dynamic system contain important natural environments whilst used intensively and exploited by mankind. South Coastal Area of Bantul, Yogyakarta special region in Indonesia, particularly Parangtritis coastal area, posses multiple potential threat of disaster resulting from the processes of multiple physical and dynamic coastal area. Having bay and gulf morphology as crescentic beach, Parangtritis coast has been known potentially threat by rip currents hazard, which drowned many visitors. This research was conducted on ALOS PALSAR images to extract rip currents zone at Parangtritis beach. In-situ measurement of rip current remains challenging and left signatures on remotely sensed data. No weather condition hampering SAR data acquisition, thus utilized in this study since rip current commonly related to weather. This study aims to identify and detect breaking waves region and surf zone on ALOS PALSAR images, and identify and extract the cove shape shoreline morphology of Parangtritis beach. ALOS PALSAR Fine Beam Single (FBS) HH polarization acquired on 2nd May 2007 and 17th June 2007, off nadir angle 34.3º, and in descending mode level 1.0 were utilized to derive amplitude information using SIGMASAR. Breaking waves region and surf zone which associated with rip currents was identified using edge detection operator. Shoreline morphology with cove shape as rip currents mark was extracted under series of image processing based on pixel and edge tracing approach. Radar in remote sensing carries its own illumination. Its changes contribute to increasing of images intensity variances. Ripples and plumes reflect on the backscattering due to roughness of nearshore water region increase amplitude of the small-scale waves within breaking regions. This implied to bright radar cross section for breaking waves regions. Detection of breaking waves region and surf zone on PALSAR images (microwave) were compared to AVNIR-2 image (optic). Edge detection and speckle filtering algorithm applied in this study were capable to extract breaking waves region and surf zone. To further extract cove shape shoreline based on gray scale and texture on ALOS PALSAR, refinement still need to be enhanced further more. Shoreline morphology detection showed that the cusps system has not changed much during May to June 2007 when PALSAR images acquired, but might have shifted individually. The use of optical sensor with the same spatial resolution, ALOS AVNIR-2, supports to distinguish the boundary and determine the shoreline morphology of Parangtritis beach.

Kata Kunci : ALOS PALSAR, pecah gelombang, rip currents, morfologi garis pantai, surf zone