Dokumen tersebut merangkum penelitian mengenai penggunaan teknologi GPS untuk memperkirakan kadar uap air di atmosfer di Semenanjung Malaysia. Metode ini memberikan data kadar uap air secara terus menerus dengan resolusi waktu tinggi dibandingkan metode konvensional seperti radiosonde. Hasilnya menunjukkan korelasi antara kadar uap air yang diperkirakan GPS dengan curah hujan, serta variasi sesuai musim angin barat

1. Marini 13/351181/SV/4199
Nanda Septian N 13/351517/SV/4386
Novita Indriastuti 13/351596/SV/4435
Alviana Noor F. 13/355975/SV/5326
Linda Ayu A.A 13/355980/SV/5329
Fajar Dhian A. 13/356021/SV/5342
Nesti Cahyani 13/356225/SV/5464
Lilis Puspitasari 13/356230/SV/5468
Susilo Triwibowo 13/356243/SV/5476
Karlina Dewi E. 13/356245/SV/5478

2. GPS Meteorologi pada daerah Lintang rendah : Penginderaan
Jauh dari Uap Air di Atmosfer di Semenanjung Malaysia

3. Pendahuluan
Cuaca dan iklim bumi sangat dipengaruhi oleh jumlah
uap air dan gas rumah kaca yang terdapat pada
troposfer. Troposfer dapat berisi volume air yang besar
dimana uap yang terperangkap oleh energi radiasi
menyebabkan suhu meningkat (pemanasan global). Hal
ini dikenal sebagai efek rumah kaca. Selain itu, hal yang
berkontribusi dalam pemanansan global adalah aktivitas
manusia. Namun, tanpa adanya uap air dan gas rumah
kaca, suhu di bumi akan jauh lebih dingin.
Di daerah lintang rendah, jarak zenith matahari masih relatif
pendek sepanjang tahun. Oleh karena itu, daerah ini terkena
intens sinar matahari sepanjang tahun, dengan suhu
berkisar 20oC-35oC (kecuali di daerah gurun). Umumnya,
udara yang hangat akan lebih banyak menahan uap air

4. Penerapan sinyal Global Positioning System (GPS)
penginderaan jauh uap air di atmosfer telah dilakukan sejak
awal 1990-an (Bevis et al., 1992) dari penelitian estimasi
terhadap total troposfer Zenith Path Delay (ZPD) yang
menggunakan jaringan GPS Continuously Operating
Reference Stations (CORS). Tekanan permukaan dan suhu
yang diintegrasikan ke dalam GPS yang diperoleh ZPD
untuk memprediksi Integrated Water Vapor (IWV), atau
dengan kata lain, Precipitable Water Vapor (PWV).

5. Cuaca di Semenanjung Malaysia sangat dipengaruhi dua
musim hujan tahunan, antara lain musim yang terjadi dari
bulan November - awal Maret (dikenal sebagai Monsun timur
laut) dan dari awal Mei-Agustus (dikenal sebagai Monsun
barat daya). Secara umum, curah hujan bulanan di daerah
ini menunjukkan kondisi cuaca yang kering dari Mei hingga
awal Juli dan kondisi basah dari November-Januari (seperti
yang dilaporkan oleh Departemen Meteorologi Malaysia,
MMD).
Penggunaan GPS meteorologi di daerah tropis dengan fokus pada
Semenanjung Malaysia

6. Penundaan perambatan sinyal GPS dan
pengurangan IWV
 Pembiasan atmosfer sinyal perjalanan GPS dari satelit ke
penerima di permukaan bumi sebagian besar disebabkan oleh
ionosfer dan troposfer bumi (Hofmann-Wellenhof et al., 2001).
Karena sebaran ionosfer, penundaan ionosfer langsung bisa
diukur dengan menggunakan frekuensi ganda oleh penerima
GPS.
Interpolasi permukaan data meteorologi.
 Idealnya, sebuah sensor meteorologi harus dipasang
berdekatan dengan antena GPS untuk memperkirakan
keakuratan ZHD. Kenyataannya adalah bahwa banyak sensor
meteorologi yang tidak terletak dekat stasiun GPS.
Kemungkinan lain, suhu permukaan dan tekanan data dari
stasiun cuaca terdekat dapat diinterpolasi (Klein Baltink et al.,
1999; Bai Feng dan 2003). Gambar. 2
 Karena variabilitas vertikal tekanan dan suhu sensitif terhadap
ketinggian sensor, tekanan dan temperatur di semua stasiun

7. Gambar peletakan stasiun GPS dan Stasiun
Cuaca yang tepat

8. PSM : tekanan di sebuah stasiun
meteorologi di mbar
TSM : suhu di stasiun
meteorologi di Celcius
HM : ketinggian di atas MSL
dalam meter di stasiun
meteorologi
HG :ketinggian di atas MSL
dalam meter di sebuah
stasiun GPS
PMSL :tekanan pada MSL di mbar

9. Reduksi data Radiosonde
Menurut Guoping dkk. (2007), estimasi IWV dapat
dihitung oleh metode integral trapesium
P0 : tekanan permukaan
PT :tekanan di bagian atas troposfer
PV : densitas uap air di atmosfer. Kelembaban tertentu
(dilambangkan sebagai q di g / kg) dievaluasi dalam hal suhu
titik embun dan tekanan di sembilan tingkat tekanan (misalnya,
1000.925.850.700.500.400.300.250 dan 200 mbar) dari
kedalaman radiosonde dimana
Pi : tekanan pada tingkat ith dan
qi :kelembaban spesifik di tingkat ith.

10. GPS ZPD dan estimasi IWV untuk Semenanjung
Malaysia
Saat ini, ada jaringan CORS (dikenal sebagai My RTK net) yang
terdiri dari 50 stasiun GPS di Semenanjung Malaysia dan 28
stasiun GPS di Malaysia Timur. Jaringan ini dioperasikan oleh
Departemen Survey dan Pemetaan Malaysia (DSMM) untuk
mendukung survei dan kegiatan geodesi. Saat ini, catatan
jaringan frekuensi ganda GPS, tapi tidak ada sensor meteorologi
tersedia di salah satu stasiun GPS. Empat stasiun GPS CORS
dipilih untuk penelitian ini (misalnya, PEKN,GETI, Bant dan
USMP; lihat Gambar. 3) karena ketersediaan
stasiun meteorologi paling dekat (misalnya, KUAN, KTBR, KLIA
dan BYLP) yang dioperasikan oleh MMD. Rute stasiun
meteorologi dilengkapi dengan sensor meteorologi dipermukaan
dan balon radiosonde yang diluncurkan dua kali sehari (pukul
08.00 dan 20:00 waktu setempat). (lihat Tabel 1)
Vaisala RS92 radiosonde yang digunakan untuk pengamatan

12. GPS ZPD dan estimasi IWV untuk Semenanjung
Malaysia
 Akuisisi data dan pengolahan strategi
Frekuensi ganda L1 dan data GPS L2 untuk PEKN, GETI,
Bant dan Stasiun USMP diperoleh pada interval 30 detik
selama 24 jam untuk sepanjang tahun 2008. Sementara itu,
suhu permukaan dan tekanan data, bersama-sama dengan
data radiosonde untuk KTBR, KUAN, KLIA dan Stasiun BYLP,
disediakan oleh MMD. Selain itu, data GPS dari stasiun
International GNNS Service (IGS) di daerah tropis (lihat
Gambar 3;. stasiun yang BAKO di Indonesia, NTUS di
Singapura, IISC di India, PIMO di Filipina, Karr di Australia dan
COCO di Coco Island) ditambahkan selama pengolahan data
GPS. Hal ini karena ZPD yang tepat hanya dapat diperkirakan
ketika jaringan GPS mencakup daerah yang cukup besar dan
satelit yang sama karena itu diamati dari sudut elevasi yang
berbeda di setiap stasiun GPS (Duan et al., 1996; Zhang dan

13.  Estimasi ZPD untuk stasiun jaring IGS dan MyRTK
Diperkirakan ZPD tersebut (untuk semua stasiun IGS,
misalnya, COCO, IISC, NTUS, Karr, BAKO dan PIMO) dapat
dihitung karena pusat analisis IGS menyediakan sebagian nilai-
nilai 'kemungkinan' dari ZPD diperkirakan, hasilnya
dibandingkan dengan IGS berasal ZPD (dilambangkan dengan
ZPD IGS). Perbedaan antara ZPD IGS dan ZPDest untuk
stasiun COCO, IISC, NTUS, Karr, BAKO dan PIMO berkisar dari
69.2 mm sampai 51,3 mm. Kesalahan RMS berkisar dari 5,003
mm to10.733 mm

14. GPS ZPD dan estimasi IWV untuk Semenanjung
Malaysia
 GPS berasal IWV di stasiun jaring MyRTK
GPS IWV yang diturunkan untuk empat stasiun
MyRTKnet yang dihitung dengan menggunakan
Persamaan. (tabel 4) dan diinterpolasi menggunakan data
meteorologi dari stasiun cuaca terdekat (Gambar. 7)
menunjukkan deret waktu (bulan) GPS yang diturunkan
IWV yaitu means (baris) dan total curah hujan (bar) untuk
tahun 2008 di stasiun PEKN, GETI, Bant dan USMP.
Bilangan yang menunjukkan bahwa kecenderungan GPS
yang diturunkan IWV sangat berkorelasi dengan data
curah hujan.

15. Nilai tertinggi IWV terlihat pada bulan November dan
Desember (450 kg / m2) selama musim hujan di timur laut
di stasiun GETI, yang terletak di bagian timur laut
Semenanjung Malaysia di daerah yang rawan banjir
tahunan.

16. Perbandingan GPS dan radiosonde yang diturunkan IWV
Pada bagian ini, nilai-nilai IWV GPS yang diturunkan
dari masing-masing MyRTKnet Stasiun dibandingkan
dengan data yang diambil dari uap air radiosonde. Gambar.
8-11 menunjukkan perbandingan antara GPS harian yang
diturunkan IWV dan radiosonde IWV yang diturunkan di
PEKN, GETI, Bant dan stasiun USMP, masing-masing, untuk
masa studi 1 tahun. Titik-titik hitam itu mewakili Mean IWV
bulanan, sedangkan garis vertikal mewakili standar deviasi
dari variabilitas IWV sehari-hari. Tanda berbentuk salib
menunjukkan variasi sehari-hari yang besar untuk GPS yang
diturunkan IWV, yang setuju dengan standar deviasi besar
terlihat pada perkiraan radiosonde. Kecenderungan GPS

20. Variasi diurnal Angin Muson pada GPS (IWV) Barat Daya dan
Timur Laut.
Teknik meteorologi konvensional (misalnya,
radiosonde) membuat sulit untuk memperoleh informasi
yang sering untuk uap air. Data dua kali sehari untuk
pengambilan sampel tidak mencukupi untuk menangkap
seluruh siklus diurnal. Oleh karena itu, data GPS dapat
memberikan teknik alternatif dan efektif untuk mengukur
uap air dengan resolusi temporal tinggi. Pada bagian ini,
siklus diurnal GPS yang diturunkan IWV di musim hujan
diperiksa. Dua wilayah studi di Semenanjung Malaysia
dipilih. Daerah pantai Timur diwakili oleh stasiun GETI
dan PEKN , daerah pantai Barat diwakili oleh stasiun
USMP dan Bant. Untuk setiap wilayah studi, data GPS
harian diproses untuk periode angin dari barat daya dan

22. Sumber kesalahan GPS berasal IWV
Pengukuran kedua GPS dan radiosonde mengalami
beberapa kesalahan yang berkontribusi terhadap
perbedaan dalam hasil IWV antara kedua teknik. Sumber
kesalahan meliputi:
(1)estimasi ZPD dan sebelum memproses data GPS
(2)interpolasi dari data tekanan permukaan
(3)suhu model atmosfer rata-rata
(4)lokasi perbedaan antara GPS dan stasiun radiosonde
(5)bias kering pada Vaisala RS92 bagian sensor
kelembaban.

23. Kesimpulan
Uap air memainkan peran penting dalam peramalan
operasional cuaca dan pemantauan iklim di daerah lintang
rendah. Namun, distribusi uap air sulit ditentukan karena kurang
ketelitian dalam pengamatan yang terus menerus. Teknologi GPS
dapat memberikan pengamatan terus menerus dengan distribusi
spasial padat, akurasi tinggi dan data dari lingkungan kerja segala
cuaca. Makalah ini menyajikan hasil estimasi IWV terus menerus
dari 1 tahun data GPS dari Semenanjung Malaysia. Daerah ini
diketahui memiliki jumlah uap air tinggi di atmosfer terutama
karena tingkat penguapan yang tinggi dan periode panjang musim
hujan. Permukaan jam data meteorologi dari cuaca terdekat
stasiun digunakan untuk menilai IWV GPS diturunkan. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa perbedaan antara IWV GPS dan
radiosonde IWV yang diturunkan bervariasi 3,447-4,253 kg / m2.
Penyelidikan lebih lanjut dan perbandingan antara data- set

24. Thank You