Modul Pelatihan Matlab 2014

Modul

Pelatihan MATLAB Aplikasi Bidang Geofisika

Oleh : Dr. Andri Dian Nugraha Rexha Verdhora Ry, ST. Waskito Pranowo, MT.

Insititut Teknologi Bandung 2014

Daftar Isi Penentuan dan Relokasi Hiposenter 1. Grid Search 2. Random Search 3. Simulated Annealing (Guided Random Search) 4. Geiger Jejak Sinar Gelombang (Ray Tracing) & Perhitungan Waktu Tempuh 1. Straight 2. Shooting 3. Bending Gaya Berat Analisis Sinyal 1. Fourier Transform and Inverse Fourier Transform 2. Tapering Function 3. Filter: Highpass, Lowpass, Bandpass 4. Hilbert Transform 5. Autocorrelation, Crosscorrelation, Convolution 6. STFT

Penentuan dan Relokasi Hiposenter Indonesia merupakan negara yang berada pada daerah teknonik aktif. Gempa sudah seharusnya menjadi hal yang biasa terjadi pada daerah ini. Selain gempa karena aktifitas tektonik, gempa juga dapat terjadi dalam skala lokal seperti pada gunung api, gempa mikro karena aktifitas injeksi pada lapangan migas, geothermal, CBM, dan lainnya. Salah satu pengolahan data-data yang telah direkam dalam pengamatan gempa adalah penentuan hiposenter. Hiposenter merupakan posisi sumber gempa dalam 3 dimensi (x,y,z). Banyak metode dan algoritma yang telah berkembang dalam penentuan dan relokasi hiposenter. Dalam pelatihan MATLAB ini kita akan membahas beberapa metode dan algoritma dalam penentuan dan relokasi hiposenter, sebagai berikut : 1. Grid Search 2. Random Search 3. Simulated Annealing (Guided Random Search) 4. Geiger

Grid Search Langkah Membuat data sintetik Diketahui : 1) Terdapat 5 stasiun dan 3 event gempa Koordinat Stasiun : St1 St2 X 8.1212 6.1011 Y 3.7558 1.6615 Z 0.9566 0.1472

St3 7.0149 8.3315 0.8699

St4 0.922 8.3864 0.7694

Event2 9.5169 3.527 5.4093 0.6641

Event3 6.4001 1.8786 5.4635 0.7241

Posisi Hiposenter :

X Y Z T0

Event1 6.2062 2.4733 5.4906 0.0147

2) Kecepatan gelombang P (Vp) = 5.1 km/s

St5 4.2489 4.5161 0.4442

Hitung waktu tempuh (travel time) gelombang gempa dari hiposenter ke stasiun dengan menggunakan rumus : ℎ= / dimana jarak dalam 3-D : = ( − ) +( − ) +( − ) sehingga di dapat waktu observasi : = 0+ ℎ clear,clc % by Rexha Verdhora Ry close all %% MODEL SINTETIK %Menentukan parameter model sintetik xh=1300; %koordinat titik hiposenter yh=1550; zh=-530; vavg=5.1; %velocity rata-rata (km/s) x=[700 2500 1500 1850]; %koordinat stasiun pada sumbu x y=[1900 2000 2500 800]; %koordinat stasiun pada sumbu y z=zeros(1,4); %koordinat stasiun pada sumbu z %Menghitung travel time sintetik pada tiap stasiun for i=1:length(x) tsint(i)=sqrt(((xh-x(i))^2)+((yh-y(i))^2)+((zh-z(i))^2))/vavg; end %Membuat t observasi dengan emberikan noise pada data sintetik noise=0.005; tobs=tsint+normrnd(0,noise*tsint,size(tsint)); %% SYSTEMATICAL GRID SEARCH %Membuat lebar grid L=10; x0=(500:L:2500); y0=(500:L:2500); z0=[0:-L:-600]; P=10; %Perhitungan missfit di setiap grid h = waitbar(0,'Please wait...'); for l=1:length(z0) waitbar(l/length(z0)) for j=1:length(x0) for k=1:length(y0) for i=1:length(x) tcal(i)=sqrt(((x0(j)-x(i))^2)+... ((y0(k)-y(i))^2)+((z0(l)-z(i))^2))/vavg; end dt=tobs-tcal; missfit(k,j)=sqrt(mean(dt.^2)); if missfit(k,j)