Implementasi metode principal component analysis dalam menganalisis kerawanan sambaran petir: Studi kasus sambaran petir Kota dan Kabupaten Pasuruan

INDONESIA:

Petir adalah pelepasan muatan listrik berarus tinggi yang terjadi di awan Cumulonimbus. Berdasarkan jenis sambarannya petir dibagi menjadi empat yaitu petir IC, AC, CC, dan CG. Petir yang berdampak langsung dan berbahaya bagi kehidupan manusia adalah sambaran petir CG (Cloud to Ground). Pasuruan merupakan salah satu daerah di Indonesia yang rawan terhadap sambaran petir karena letaknya ada di dataran tinggi diantara pegunungan dan lautan. Di daerah tersebut awan pembentuk petir atau awan Cumulonimbus dapat lebih mudah terbentuk. Penentuan daerah rawan sambaran petir diperlukan agar dapat membantu meminimalisir bahaya akibat sambaran petir di daerah tersebut, salah satunya yaitu Principal Component Analysis (PCA) Confidence Ellipse. PCA atau Analisis Komponen Utama merupakan sebuah metode untuk mereduksi data berukuran besar (p) yang berkorelasi linear menjadi data berukuran kecil (k) yang bersifat ortogonal. Pada penelitian ini data yang digunakan adalah data kerapatan petir Cloud to Ground (CG) di kota dan kabupaten Pasuruan selama musim hujan tahun 2017-2021. Skor komponen utama yang didapatkan dari metode PCA digunakan untuk menentukan parameter-parameter pembentuk elips. Penentuan daerah rawan sambaran petir menggunakan nilai preferensi kerawanan petir yaitu jarak antara titik pusat elips dengan titik data. Melalui hasil dan pembahasan penelitian, diperoleh dua bentuk model PCA dari 28 kecamatan di wilayah Pasuruan dalam Ellipse Fitting Method. Berdasarkan tiga tingkatan kerawanan sambaran petir, Kecamatan Lumbang merupakan daerah dengan tingkat kerawanan tinggi dan Kecamatan Gempol merupakan daerah dengan tingkat kerawanan yang sedang. Sedangkan 26 kecamatan lainnya merupakan daerah dengan tingkat rendah terhadap sambaran petir.

ENGLISH:

Lightning is a high-current discharge that occurs in Cumulonimbus clouds. Based on the type of lightning strike, lightning is divided into four, namely IC, AC, CC, and CG lightning. Lightning that has direct impact and is dangerous to human’s life is CG (Cloud to Ground) lightning strike. Pasuruan is one of the areas in Indonesia that is vulnerable to lightning strikes because it is located in the highlands between the mountains and the ocean. In these areas lightning-forming clouds or Cumulonimbus clouds can more easily formed. A determination of lightning strike-prone areas is needed in order to help minimize the danger due to lightning strikes in the area. A method to determine areas that are vulnerable to lightning strikes is the Principal Component Analysis (PCA) Confidence Ellipse. PCA is a method to reduce linearly correlated large data (p) to orthogonal small data (k). In this study, the data used is Cloud to Ground (CG) lightning density data in the city and district of Pasuruan during the 2017-2021 rainy season. The principal component scores obtained from the PCA method are used to determine the ellipse-forming parameters. The determination of the lightning strike-prone area uses the lightning vulnerability preference value, which is the distance between the center point of the ellipse and the data point. Through the result and discussion of the research, two PCA models were obtained from 28 sub-districts in the Pasuruan area in the Ellipse Fitting Method. Based on three levels of lightning strike susceptibility, Lumbang District is an area with a high level of vulnerability and Gempol District is an area with a moderate level of vulnerability. While the other 26 sub-districts are areas with low levels of lightning strikes.

ARABIC:

البرق عبارة عن تصريف عالي التيار يحدث في السحب كومولونيمبوس. بناءً على نوع صاعقة البرق، ينقسم البرق إلى أربعة ، وهي IC و AC و CC و CG برق. البرق الذي له تأثير مباشر وخطير على حياة الإنسان هو ضربة صاعقة من نوع CG (Cloud to Ground). باسوروان هي من أحدى المناطق في إندونيسيا المعرضة للصواعق لأنها تقع في المرتفعات بين الجبال والمحيط. في هذه المناطق يمكن أن تتشكل السحب المكونة للبرق أو السحب كومولونيمبوس بسهولة أكثر. هناك حاجة إلى تحديد المناطق المعرضة للصواعق من أجل المساعدة في تقليل المخاطر التي تسببها ضربات الصواعق في المنطقة، ومن بينها تحليل المكون الرئيسي قطع ناقص ثقة (PCA Confidence Ellipse). تحليل المكون الرئيسي(PCA) هو طريقة لتقليل البيانات الكبيرة (p) التي ترتبط خطيًا بالبيانات الصغيرة (k) والتي تكون متعامدة. في هذه الدراسة، البيانات المستخدمة هي بيانات كثافة البرق من السحب إلى الأرض (CG) في مدينة ومنطقة باسوروان خلال موسم الأمطار 2017-2021. يتم استخدام درجات المكونات الرئيسية التي تم الحصول عليها من طريقة PCA لتحديد معلمات تشكيل القطع الناقص. يستخدم تحديد المنطقة المعرضة للصواعق قيمة تفضيل ضعف الصواعق، أي المسافة بين النقطة المركزية للقطع الناقص ونقطة البيانات. من خلال نتائج البحث ومناقشته، تم الحصول على نموذجينPCA من 28 منطقة فرعية في منطقة باسوروان في طريقة القطع الناقص . (Ellipse Fitting Method) استنادًا إلى ثلاثة مستويات من القابلية للتأثر بضربات الصواعق ، تعد مقاطعة Lumbangمنطقة ذات مستوى عالٍ من الضعف ومنطقة Gempol هي منطقة ذات مستوى معتدل من الضعف. وكان 26 مناطق الأخرى هي مناطق ذات مستويات منخفضة من الصواعق.