Analisis Dekomposisi Spektral Data Seismik dengan Tranformasi Wavelet Kontinu

Abstract

Seismic data, is naturally a non-stationary signals that have different frequencies and in the form of time. Non-stationary signal is the seismic waves generated by elastic disturbances that propagate from one city to another, in a medium, namely the earth. Characteristics of seismic data needs to be researched and analyzed for parameters of tectonic earthquake which arrival time determination of earthquake and seismic amplitude. In this study the determination of arrival time and amplitude of the earthquake is done by parsing the signal based on the frequency or the signal decomposition with continuous wavelet transform. This method illustrates that the earthquake arrival time is determined based on Primary (P) wave and its strength is determined by its maximum amplitude. Continuous Wavelet Transformation method is a method of time-frequency decomposition (time-frequency decomposition) is also known as spectral decomposition is intended to characterize the seismic response at certain frequencies, and can also be used to filter the data, eliminating the signals of unwanted or improve the quality data quality. In this case the data used is real seismic data is Tarutung regional tectonic earthquake on May 19, 2008. Tarutung earthquake seismic signal analysis used in this study wavelet Gauss 4, Mexh, Morlet, and Haar. From the analysis of seismic signals with the wavelet used, the type of wavelet Mexh shows better image resolution of this type of Gaussian 4 wavelet, Morlet, and Haar. The resulting scale was smaller, this means that wavelet shortened and high frequency results with the wavelet analysis of seismic signals show arrival time Mexh Primary (P) wave on the GSI range sensor 1800 ms and the maximum amplitude is localized at 2000 ms, the sensor SIDE Primary (P) wave arrival time ranges from 3000 ms and the maximum amplitude is localized around 4500 ms, the sensor PSI, Primary wave arrival time 3500 ms and amplitude ranging from localized maximum of approximately 4500 ms.

Data seismik, secara alami merupakan sinyal non stasioner yang mempunyai bermacam frekuensi dan dalam bentuk waktu. Sinyal non stasioner ini merupakan gelombang seismik yang ditimbulkan oleh gangguan elastis yang merambat dari suatu tempat ketempat lain dalam suatu medium, yaitu bumi. Karakteristik data seismik perlu diteliti dan dianalisa terhadap parameter gempa bumi tektonik yaitu penentuan waktu tiba gempa dan amplitudo gempa. Dalam penelitian ini penentuan waktu tiba dan amplitudo gempa dilakukan dengan penguraian sinyal berdasarkan frekuensi atau dekomposisi sinyal dengan transformasi wavelet kontinu. Metode ini menggambarkan bahwa waktu tiba gempa bumi ditentukan berdasarkan gelombang Primer (P) dan kekuatannya di tentukan berdasarkan amplitudo maksimumnya. Metode Transformasi Wavelet Kontinu merupakan metoda dekomposisi waktu-frekuensi (time-frequency decomposition) yang dikenal juga dengan dekomposisi spektral yang ditujukan untuk mengkarakterisasi respon seismik pada frekuensi tertentu, dan juga dapat digunakan untuk menapis data, menghilangkan sinyal-sinyal yang tidak diinginkan atau meningkatkan mutu kualitas data. Dalam hal ini data yang digunakan adalah data seismik nyata yaitu gempa tektonik daerah Tarutung tanggal 19 Mei 2008. Analisa sinyal seismik gempa Tarutung yang digunakan dalam penelitian ini wavelet Gauss 4, Mexh, Morlet dan Haar. Dari hasil analisa sinyal seismik dengan wavelet yang digunakan, jenis wavelet Mexh menunjukkan resolusi gambar yang lebih baik dari jenis wavelet Gauss 4, Morlet dan Haar. Skala yang dihasilkan pun lebih kecil, ini artinya wavelet dipendekkan dan frekuensinya tinggi Hasil analisa sinyal seismik dengan wavelet Mexh menunjukkan waktu tiba gelombang Primer (P) pada sensor GSI berkisar 1800 ms dan amplitudo maksimum terlokalisir pada 2000 ms, pada sensor SISI waktu tiba gelombang Primer (P) berkisar 3000 ms dan amplitudo maksimum terlokalisir sekitar 4500 ms, pada sensor PSI, waktu tiba gelombang Primer berkisar 3500 ms dan amplitudo maksimum terlokalisir sekitar 4500 ms.