1. Pemodelan Hidrologi
Representasi matematik dari aliran air dan unsur-unsur
pokok lainnya, baik air yang di atas ataupun bawah
permukaan tanah (Maidment, DR., 1991 dengan
modifikasi)
Sintesis:
Aliran air yang dimodelkan di sini mencakup
air, energi dan material yang tersuspensi
Batas (boundary) yang di modelkan adalah air
permukaan dan/atau bawah permukaan tanah
2. Klasifikasi Model Hidrologi
Berdasarkan:
Representasi proses
Kotak hitam
Kotak Abu-abu
Kotak putih
Representasi ruang
Lumped
Distributed
Skala
Teknik penyelesaian
3. • Entirely physical • Combination • Entirely random
Model Mixed Model
Deterministik Models Stokastik
PROCESSES
Lumped Distributed
Distributed
Models Models
Models
• No spatial dimension • Spatial dimensions (X, Y, Z)
4. LUMPED vs. DISTRIBUTED
MODELS
LUMPED SYSTEM DISTRIBUTED SYSTEM
• Data rata-rata dari seluruh DAS • Data berbasiskan piksel
• Perlakuan mudah • Perlakuan rumit
• Kotak hitam • Kotak putih
• Sebagian besar hasil empiris • Sebagian besar data lapang
• Ruang tak seragam
• Data dan spesifikasi komputer
tinggi
5. Representasi ruang
• Model Lump vs Distribusi...
Rf
A
Int
OVF1
Rf ET Ovf
S1
OVF2
S1 TF
C TF1 OVFn
S1
P1 TF2
Ro
P2 TFn etc.
Q
Pn Q
lumped 2D distributed 3D distributed
6. Representasi Proses Hidrologi
• Model kotak hitam vs kotak putih...
I I
ET A
** Int Inf
* Ovf C
o * ****
**
Cn S TF P Gw
i
O O
Kotak Hitam Kotak Putih
7. MAP ALGEBRA vs. MAP CALCULUS
Precipitation
data map
70
R 60
u 50 Regional
n
Response Hydrologic
40
30
o
Curve Function / Model
20
f 10
f 0
Precipitation
Runoff
data map
8. • Event Based
WAKTU • Daily
• Monthly
• Yearly
SKALA
• 0-D
• 1-D
RUANG • 2-D
• 3-D
9. KEPERLUAN DATA
Struktur data utama:
• Vector
• Raster
Ref: D. Tarboton
10. REPRESENTASI GIS
Tipe data Contoh Vektor Raster
Meteorological
Point Station
Line River, Road
Polygon Watershed, City
11. Sumber Data
Kategori Deskripsi Sumber
Digital Elevation Models (DEM) Bakosurtanal, Jantop TNI
Topography (30 m or 100 m resolution)
Land Use/Cover Satellite based land use/cover info Baksorurtanal, Landsat
Soils State Soil Geographic Database Puslitanak
(STATSGO)
Meteorology National Weather Service NOAA
Climatic Data (precp, temp…)
Stream flow River flows and stages Bakosurtanal
12. • 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
13. • Manfaat GIS dalam Model Hidrologi
1) 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
14. “Trend” Pemanfaatan RS dan GIS
dalam Pemodelan Hidrologi Terapan
Water Availability Infrastructure
- River system - runoff - Diversion - Reservoirs
- Water Quality - Wells - treatment plants
- Aquifer - GW recharge
Multisectoral Demands Regulations Economy
- Domestic - Industry - Water rights - Supply costs
- Irrigation - HP - Priorities - Envir cost
- Envir. Req. - Waste water - Standards - Econ. value
MULTI CRITERIA EVALUATION
Menggunakan pemodelan GIS
Hidrologi Terapan/Terpakai
17. gan Supply Demand Projection
ban Debit (mm/tahun) (2010)
es eim Domestik (m3/tahun)
si K , Q KA
lua Air
Eva
Hubungan Curah Hujan dan Debit Aliran
2500 Q = 0.77P - 308
R2 = 0.9971
2000
Debit Aliran (mm)
1500
1000
500
Keseimbangan Air
0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Debit (m3/tahun) Industri (m3/tahun)
Curah Hujan (mm )
Presipitasi, P (mm/tahun)
Debit Andalan
(m3/tahun) Irigasi (m3/tahun)
Resolusi spasial 100m x 100m
18. LANDUSE TAHUN
KE-X
TABULASI SILANG
LANDUSE TAHUN ke-X
PEMBUATAN
dan Y. PILIH HASIL LU
CITRA PEUBAH Y
SILANGAN, misal:
LU-AB
LANDUSE TAHUN
KE-Y
PERSAMAAN STATISTIK
PERUBAHAN LOGISTIK
LU-AB REGRESI
PETA JARAK thd:
• Jalan Utama DATA FISIK LAHAN
• Sungai Utama
• Permukiman
UJI
STATISTIK
PEMBUATAN
CITRA PEUBAH X
CITRA
PROBABILISTIK
UNTUK PETA SOSIAL DATA SOSIAL-
EKONOMI EKONOMI
LU-AB
LU-AB PREDIKSI
19. Lowongan kerja
Jarak ke tepi jalan utama Kesempatan kerja
LANDUSE CHANGE PROJECTION
Jarak ke tepi permukiman Luas Lahan pertanian
Jarak ke tepi sungai Kepadatan penduduk
“Income” penduduk
1986 1992
CROSSTAB
Citra Digital Peubah Terikat Citra Digital Peubah Bebas
(jml citra bergantung banyaknya perubahan)
Rencana Fisik Proyeksi Sosek
Jarak ke tepi jalan utama Lowongan kerja
Jarak ke tepi permukiman Kesempatan kerja
Jarak ke tepi sungai Luas Lahan pertanian
Kepadatan penduduk
“Income” penduduk
2005 2010 2015 2020
21. Diagram Metode Pemunduran Garis Pantai
Studi Perubahan Studi
Iklim Studi Topografi Geohidrologi
Skenario Kenaikan Model Elevasi Digital Skenario Penurunan
Muka Air Laut (DEM) Muka Tanah
Distribusi Genangan akibat
Kenaikan Muka Air Laut dan
Penurunan Muka Tanah
Evaluasi Pemunduran Garis Pantai
dan Penyusutan Panjang Garis Pantai
22. t2
p2 p3
t1 2
p1 3
to 1
po
L1
L2
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
t2
p2
t1 2
p1 3
to 1
po
L1
L2
(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
Perbedaan Antara Pemunduran Garis Pantai Berdasarkan Data Elevasi (a) dan
Menggunakan Data DEM serta Operasi Konektivitas (b)
23.
24. Drought Risk Area
Mean Annual Kriging MAR R to V Decile Meteorological Meteorological
Rainfall Interpolation (raster) rainfall risk code drought
Decile
range
Surface Buffering Water source
DROUGHT RISK AREA
water And its buffer Union Water source &
Overlay irrigated area
Irrigated
area Matrix Hydrological
Overlay drought
Stream
density
Matrix Stream density
Overlay & groundwater
Groundwater
&TDS
Landform
Matrix Physical
Soil Overlay drought
drainage Matrix Drainage and
Overlay Landuse
Landuse
