24

BAB IIKAJIAN TEORI

2.1. UmumGround Penetrating Radar (GPR) merupakan suatu alat yang digunakan untuk proses deteksi benda benda yang terkubur di bawah tanah dengan tingkat kedalaman tertentu, dengan menggunakan gelombang radio, biasanya dalam range 10 MHz sampai 1GHz. Seperti pada sistem radar pada umumnya, sistem GPR terdiri atas pengirim (trasmiter), yaitu antena yang terhubung ke sumber pulsa, dan bagian penerima (receiver), yaitu antena yang terhubung ke unit pengolahan sinyal dan citra. Adapun dalam menentukan tipe antena yang digunakan, sinyal yang ditransmisikan dan metode pengolahan sinyal tergantung pada beberapa hal, yaitu: Jenis objek yang akan dideteksi Kedalaman objek Karakteristik elektrik medium tanahDari proses pendeteksian seperti di atas, maka akan didapatkan suatu citra dari letak dan bentuk objek yang terletak di bawah tanah. Untuk menghasilkan pendeteksian yang baik, suatu sistem GPR harus memenuhi empat persyaratan sebagai berikut: Kopling radiasi yang efisien ke dalam tanah, Penetrasi gelombang elektromagnetik yang efisien, Menghasilkan sinyal dengan amplitudo yang besar dari objek yang dideteksi, Bandwidth yang cukup untuk menghasilkan resolusi yang baik menggali tanah. Secara umum metoda GPR adalah metoda yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik ( geolombang radio) berfrekuensi tinggi dalam mengidentifikasi kondisi di bawah permukaan ( sub-surface ). Prinsip dasar dari skema kerja metoda GPR ini yakni dengan jalan memancarkan gelombang radio berfrekuensi tinggi ke bawah permukaan melalui pemancar (transmitter). Dimana hasil penjalaran gelombang ini akan dipantulkan kembali ke permukaan dan selanjutnya diterima oleh antena penerima (receiver), dan hasil dari penerima kemudian ditampilkan dalam sebuah diagram (radargram) yang langsung dapat tersajikan dalam bentuk visualisasi 2 Dimensi pada monitor penerima (display). Dalam aplikasi GPR, antena sangat penting dalam menentukan performansi sistem. Pada prinsipnya, kriteria umum untuk sistem antena impuls GPR harus mempertimbangkan kopling yang baik antara antena dengan tanah. Antena GPR biasanya beroperasi dekat dengan tanah (permukaan tanah) maka harus dapat mengirimkan medan elektromagnetik melalui interface antena-tanah secara efektif. Akan tetapi, ketika antena di letakan dekat dengan tanah, interaksi antena-tanah akan berpengaruh besar terhadap impedansi input antena, bergantung jenis tanah dan elevasi antenanya. Karena property elektrik tanah sangat dipengaruhi oleh kondisi cuaca, dalam survey GPR biasanya sangat sulit untuk menjaga kestabilan impedansi input karena jenis tanah yang benar-benar berbeda untuk setiap tempat dan kondisi cuaca yang berbeda. Ini mengakibatkan sulitnya mempertahankan kondisi match, antara antena dan feed line untuk memperkecil mismatch loss. Pemilihan jenis antena GPR yang dipakai didasarkan juga pada objek apa yang akan dideteksi. Apabila target objek mempunyai objek yang panjang maka sebaiknya menggunakan antena yang dengan footprint yang lebih panjang. Footprint antena adalah pengumpulan nilai tertinggi dari bentuk gelombang yang dipancarkan oleh antena pada bidang horizontal di dalam tanah atau permukaan tanah di bawah antena. Ukuran footprint antena menentukan resolusi cakupan melintang dari sistem GPR. Secara umum, unjuk kerja optimal GPR dimana footprint antenna harus dapat diperbandingkan dengan penampang melintang horizontal dari target. Berdasarkan keterangan di atas, antena untuk aplikasi GPR harus memperhatikan beberapa hal yaitu : Late time ringing Cross Coupling Jarak antena dengan tanahPemilihan garis lokasi dan orientasi survey GPR harus diatur agar pendeteksian objek dapat maksimal. Setelah garis dan arah pendeteksian sudah ditentukan, maka penyusunan antena harus sesuai. Adapun tipe tipe penyusunan antena dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1. Tipe-Tipe Penyusunan AntenaPada dasarnya GPR bekerja dengan memanfaatkan pemantulan sinyal. Semua sistem GPR pasti memiliki rangkaian pemancar (transmitter), yaitu system antena yang terhubung ke sumber pulsa, dan rangkaian penerima (receiver), yaitu sistem antena yang terhubung ke unit pengolahan sinyal. Rangkaian pemancar akan menghasilkan pulsa listrik dengan bentuk, prf (pulse repetition frequency), energi, dan durasi tertentu. Pulsa ini akan dipancarkan oleh antena ke dalam tanah. Pulsa ini akan mengalami atenuasi dan cacat sinyal lainnya selama perambatannya di tanah. Jika tanah bersifat homogen, maka sinyal yang dipantulkan akan sangat kecil. Jika pulsa menabrak suatu inhomogenitas di dalam tanah, maka akan ada sinyal yang dipantulkan ke antena penerima. Sinyal ini kemudian diproses oleh rangkaian penerima. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2. Prinsip Kerja GPR

Gambar 3. Skema Sistem Kerja GPRAda beberapa metode berbeda untuk memperoleh data GPR, salah satu yang paling umum digunakan adalah mendorong suatu unit GPR sepanjang lintasan yang akan disuervei. Ketika unit GPR bergerak di sepanjang garis survei, pulsa energi dipancarkan dari antena pemancar dan pantulannya diterima oleh antena penerima. Antena penerima mengirimkan sinyal ke Recorder. Komponen utama untuk di pertimbangkan dalam memperoleh data GPR jenis transmisi dan antena penerima yang menggunakan cakupan frekuensi yang tersedia untuk pulsa elektromagnetik.GPR secara berkala memancarkan gelombang elektromagnetik ke bawah permukaan bumi, dan pantulannya ditangkap oleh antena penerima. Hasil tangkapan ini direkam oleh GPR, dan hasilnya berupa gambar (image). Dalam paket software Future Series 2005 objek bawah permukaan yang diamati akan ditampilkan dalam bentuk display berupa variasi warna yang merepresentasikan struktur bawah permukaan pada lokasi tersebut.Modus operasi yang paling umum dari GPR adalah modus refleksi, dimana jejak gelombang kembali dikumpulkan baik terus menerus atau dalam stasiun sepanjang garis, sehingga menciptakan waktu penampang atau foto profil dari bawah permukaan. Berikut ini merupakan akuisisi data GPR dengan menggunakan antena 200MHz dan 400MHz.Tahapan untuk memperoleh display data diawali dengan memancarkan sinyal dari transmitter ke objek yang dituju dan setelah melewati struktur bawah permukaan sinyal tersebut akan memantul kemudian diterima oleh receiver (prinsip gelombang seismik). Data yang diterima oleh receiver selanjutnya diteruskan ke control unit kemudian control unit melakukan pengolahan sinyal yang diterima kemudian mengubahnya dalam bentuk display gambar. GPR Future Series 2005 mempunyai beberapa perbedaan dengan GPR konvensional pada umumnya yaitu pada GPR Future Series 2005 pada antena terdiri dari beberapa receiver dan satu transmitter yang berada di tengah-tengah antena sehingga outputnya berupa kontur yang menggambarkan penampang horisontal dari zona penelitian. Sedangkan pada GPR konvensional terdiri dari satu transmitter dan satu receiver dan outputnya yaitu penampang vertikal yang berupa satu gelombang untuk setiap pengukuran. Dan pengukuran dilakukan berulang-ulang kemudian hasilnya digabungkan lalu dilakukan pengolahan data lanjutan.Semakin konduktif objek yang ditumbu, maka akan semakin jelas sinyal yang ditangkap. Kabel listrik adalah tembaga yang berkonduktivitas sangat baik, sehingga akan memberikan pola yang jelas pada gambar keluaran GPR. Pada contoh gambar tersebut ada anomali yang ditunjukkan oleh warna kuning yang menunjukkan adanya mineral di daerah tersebut. Anomali lainnya ditunjukkan oleh warna biru. Warna biru menunjukkan pada kita bahwa daerah yang yang kita jadikan objek penelitian memiliki zona cavity atau zona kosong.Semakin konduktif objek yang ditumbu, maka akan semakin jelas sinyal yang ditangkap. Kabel listrik adalah tembaga yang berkonduktivitas sangat baik, sehingga akan memberikan pola yang jelas pada gambar keluaran GPR. Pada contoh gambar tersebut ada anomali yang ditunjukkan oleh warna kuning yang menunjukkan adanya mineral di daerah tersebut. Anomali lainnya ditunjukkan oleh warna biru. Warna biru menunjukkan pada kita bahwa daerah yang yang kita jadikan objek penelitian memiliki zona cavity atau zona kosong.

Gambar 4. Output Data GPRKeberhasilan metode GPR bergantung pada variasi bawah permukaan yang dapat menyebabkan gelombang radar tertransmisikan dan refleksikan. refleksi yang ditimbulkan oleh radiasi gelombang elektromagnetik timbul akibat adanya perbedaan antara konstanta dielektrik relatif antara lapisan yang berbatasan. Perbandingan energi yang direfeleksikan disebut koefesien refeleksi (R) yang ditentukan oleh perbedaan cepat rambat gelombang elektromagnetik dan lebih mendasar lagi adalah perbedaan dari konstanta dielektrik relatif dari medium yang berdekatan. Dalam perambatannya, amplitudo sinyal akan mengalami pelemahan karena adanya energi yang hilang, sebagai akibat terjadinya refleksi atau trasmisi di tiap batas medium dan terjadi setiap kali gelombang radar melewati batas antar medium. Faktor kehilangan energi disebabkan oleh perubahan energi elektromagnetik menjadi panas. Penyebab dasar terjadinya atenuasi merupakan fungsi kompleks dari sifat dielektrik dan sifat listrik medium yang dilewati oleh sinyal radar. Faktor atenuasi tergantung pada konduktivitas, permitivitas, dan permeabilitas magnetic medium, dimana sinyal tersebut menjalar, serta frekuensi sinyal itu sendiri.Skin depth (adalah kedalaman dimana sinyal telah berkurang menjadi 1/e (yaitu Hubungan antara konstanta dielektrik dan cepat rambat gelombang radar dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Untuk material geologi, berada pada rage 1-30, sehingga range jarak cepat rambat gelombang menjadi besar yaitu sekitar 0.03 sampai 0.175 m/ns.Jika dilihat dari segi keilmuan, metode Ground Penetration Radar (GPR) atau sering juga dikenal sebagai metoda Georadar adalah suatu metode dalam bidang ilmu geofisika, yang sering kali digunakan sebagai salah satu sarana pendukung dalam kegiatan eksplorasi geologi dalam menidentifikasi lapisan bawah permukaan (sub-surface) untuk kedalaman tertentu (dangkal). Kemampuan yang dimiliki oleh metoda ini merupakan salah satu alasan yang sering kali dipakai oleh seorang geologis dalam kerangka kerja lapangannya. Selain efektif dengan segala kemudahan yang dimilikinya metode ini juga mampu mengoptimalisasikan kondisi anggaran survei bila dibandingkan metode bawah permukaan (sub-surface) lainnya dalam hal ini pemboran. Selain dibutuhkan anggaran yang tidak sedikit, kegiatan pemboran juga membutuhkan waktu yang cukup panjang dalam menentukan batas-batas sebaran lateralisasi dari batas lingkungan pengendapan di wilayah potesial yang ada. Dengan kemampuannya mengidentifikasikan batasan antar medium atau lapisan yang kompak (rigid) dan tidak kompak (urigid), metode Ground Penetration Radar (GPR) tidak membutuhkan waktu yang relativ panjang sehingga dapat memberikan gambaran serta informasi secara cepat bagi kepentingan survei selanjutnya. Sehingga, kelebihan metode GPR yakni biaya operasional lebih murah, resolusinya yang sangat tinggi karena menggunakan frekuensi tinggi (broadband atau wideband), pengoperasian yang cukup mudah, selain itu metode GPR merupakan metoda non destructive sehingga aman digunakan. Sedangkan keterbatasan dan kekurangan dari metode GPR yaitu antena GPR umum hanya untuk durasi pulsa tertentu, Kemampuan radar hanya puluhan meter (kurang lebih 100 meter), serta metode GPR tidak dapat melakukan penetrasi atau pendeteksi sedalam gelombang bunyi.Ground Probing Radar (GPR) adalah salah satu metode geofisika yang dikembangkan sebagai salah satu alat bantu untuk penelitian geologi bawah permukaan yang relatif dangkal dan terperinci. Prinsip penggunaan metode GPR tidak jauh berbeda dengan metode seismik pantul, seperti identifikasi fasies dan sekuen lapisan bawah permukaan (Heteren, 1998).Seperti namanya, metode elektromagnetik melibatkan propagasi gelombang kontinu atau medan elektromagnetik di dalam dan di luar bumi. Terdapat analogi yang dekat antara transmitter, receiver dan konduktor yang terkubur pada situasi medan EM, dan tiga rangkaian listrik yang dipasangkan oleh induksi elektromagnetik. Pada beberapa sistem tanah, energi sumber dapat diperkenalkan ke tanah melalui kontak langsung, meskipun secara umum kopling induktif digunakan; detector menerima sinyal melaui induksi (Telford, 1990).Ground Penetrating Radar (GPR) adalah salah satu metode survey untuk soil, bangunan dan kondisi bawah permukaan (dalam interval beberapa centimeter hingga kedalaman 60 meter). Secara umum peralatan GPR terdiri dari dua komponen utama yaitu peralatan pemancar gelombang radar (transmitter) dan peralatan penerima pantulan/ refleksi gelombang radar (tranceiver). Sistem yang digunakan adalah merupakan sistem aktif dimana dilakukan penembakan pulsa-pulsa gelombang elektromagnetik (pada interval gelombang radar) untuk kemudian dilakukan perekaman intensitas gelombang radar yang berhasil dipantulkan kembali ke permukaan (Quan, 1997).

Gambar 5. Operasi pelaksanaan metode GPRPada gambar di atas, menunjukkan tentang peralatan yang umum digunakan dalam penyelelidikan tentang bawah permukaan menggunakan GPR (A), potongan melintang lintasan target yang dilalui sinyal (B), dan tampilan radargram yang diperoleh dari penyelidikan (C) (Mares, 1984).Sejak pertengahan 1980, ground penetrating radar (GPR) telah menjadi sangat populer, khususnya pada komunitas teknik dan arkeologi. Namun demikian, radar telah digunakan untuk aplikasi geologi sejak 1960-an, terutama pada hubungan dengan pemerintah pada radio echosounding lembar es kutub. Aplikasi glasiologis dari radar saat ini sangan berkembang dengan baik. Meskipun adanya kenaikan minat pada metode ini akhir-akhir ini, pengalaman umum pada pemrosesan data dan interpretasi pada komunitas teknik secara khusus belum maju di bidang teknologi atau kemampuan komputer. Terdapat ruang untuk aplikasi dari GPR dan sangat menarik untuk antisipasi apa yang akan dicapai di masa mendatang (Reynold, 1997).Walaupun tergolong baru dipopulerkan pada dekade 1980-an, namun sebenarnya prinsip-prinsip dasar ground penetrating radar telah lama dikenal, sejak diperkenalkannya radar untuk penelitian ilmiah pada dekade 1960-an dan menjelang perang dunia II. Prinsip penggunaan metode ini tidak jauh berbeda dengan metode seismik pantul, suatu sistem radar terdiri dari sebuah pembangkit sinyal, antena pengirim (transmitter) dan antena penerima (receiver). Sinyal radar ditransmisikan sebagai pulsa-pulsa yang berfrekuensi tinggi 500 MHz, umumnya antara 900 MHz sampai 1 GHz (Siregar, 2010).Kedalaman penetrasi dengan metode Georadar sangat bergantung sifat kelistrikan media yang diselidiki, seperti: konduktivitas listrik dan konstanta dielektrik. Kedua sifat listrik tersebut berkaitan erat dengan sifat fisik tanah atau batuan yang antara lain kadar air dan sifat kegaramannya. Berdasarkan pengalaman, metode Georadar ini penetrasinya akan mencapai 25 - 30 m apabila digunakan pada daerah yang kadar kegaramannya relatif kecil. Khusus dalam pendeteksian material yang kadar besinya relatif tinggi, penetrasi GPR akan berkurang, sesuai dengan kadar besi yang terdapat pada material tersebut (Budiono, 1999).Untuk keperluan interpretasi, selain kedalaman diperlukan juga data kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik untuk setiap lapisan, geometri perambatan sinyal ground penetrating radar tidak jauh berbeda dengan seismik pantul yang dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 6. Perambatan Gelombang dari Transmitter menuju ReceiverWaktu yang ditempuh oleh gelombang untuk menjalar sepanjang lintasan SOR atau dari antena pemancar ke penerimaan adalah berjarak 2r, maka:

Waktu tersebut adalah waktu tempuh dua arah gelomabang (two-way traval time), dan r adalah:

Dan x atau offset adalah jarak pemancar ke penerima, sehingga waktu tempuh yang diperlukan menjadi:

Sedang untuk menghitung t(x) yaitu t terpisah yang terekam pada jarak x dalam jeda tertentu (t) yang disebut normal move out, dapat diketahui dengan rumus :

Dimana : x = jarak antenah= kedalam reflektorv= kecepatan perambatan gelombangt (0)= two- way traval time (TWT)t (x) = TWT yang terekam pada jarak xvrms = kecepatan rata-rataSinyal-sinyal yang dipantulkan oleh ketidak kontinuan secara horizontal akan terekam kemudian setelah traval time tertentu, ke dalam reflektor akan diperoleh jika kecepatan perambatan diketahui (Milsom, 2003).

2.2. Cara KerjaGelombang elektromagnetik dipancarkan dari Transmitter Antena dan diterima setelah dipantulkan dari bawah permukaan tanah oleh Receiver Antena. Gelombang elektromagnetik akan terpantul jika menemui suatu impedansi yang berbeda antara satu lapisan dengan lapisan yang lain dan terdapat koefisien refleksi mendekati 1 (satu). Gelombang elektromagnetik akan mengalami atenuasi jika menemui benda konduktif dikarenakan energy dari gelombang elektromagnetik mengalami perubahan menjadi panas. Dengan kata lain, semakin konduktif suatu benda di bawah permukaan tanah, maka hasil yang didapatkan tidak terlalu baik dengan menggunakan metode GPR. Hal ini terkait dengan permitivitas relative (konstanta dielektrik). Kecepatan gelombang radar sangat ditentukan oleh permitivitas relative (konstanta dielektrik).

Tabel 1. Konstanta dielektrik, nilai konduktivitas dan kecepatan dari setiap material geologi.

Ketika dilakukan akuisisi GPR, perlu dilakukan perencanaan konfigurasi pengukuran. Konfigurasi pengukuran dalam GPR secara garis besar terdiri dari dua yaitu Common Mid Point (CMP) dan Common Offset Point (COP). Common Mid Point mengubah jarak antara transmitter dan receiver sehingga hanya menemui satu titik di bawah permukaan tanah dan Common Offset Point tidak mengubah jarak antara transmitter dan receiver akan tetapi hanya bergeser ke tempat di sebelahnya dengan jarak yang bervariasi.

Gambar 7. Konfigurasi CMP dan COP. CMP mendeteksi dengan satu titik pantul di bawah permukaan sedangkan COP terdapat titik pantul yang berbeda jarak di bawah permukaan tanah.Setelah ditentukan konfigurasi apa yang dipakai, maka alat GPR harus disediakan. Secara garis besar, GPR terdiri dari tiga bagian yaitu. 1. Control Unit2. Display Unit3. Transmitting dan Receiving UnitControl unit berfungsi untuk mengatur nilai frekuensi, sampling interval dan time window yang akan dipakai. Display unit untuk memperlihatkan hasil pemetaan di bawah permukaan tanah dengan GPR dan Transmiter dan Receiver untuk memancarkan serta menerima gelombang elekromagnetik yang dipancarkan ke dalam tanah. Setelah alat siap, dilakukan pengukuran dengan GPR. Dengan mengikuti konfigurasi pengukuran seperti yang telah dijabarkan di atas (CMP dan COP), pengukuran dengan GPR dapat mencapai hasil yang maksimal.

Gambar 8. Akuisisi GPR di Lapangan.

2.3. Peralatan yang digunakan1. AccuAccu berfungsi sebagai sumber tegangan atau sumber energi agar GPR future 2005 dapat beroperasi.

Gambar 9. Accu (Power Tank)2. Control Unit (Future 2005)Control unit (Future 2005) adalah alat yang digunakan sebagai transmitter dan receiver impuls yang di pantulkan dari materi yang ada di dalam tanah. Pulsa-pulsa ini mengontrol transmitter dan receiver dalam menghasilkan bentuk gelombang dari pulsa yang dipantulkan.

Gambar 10. Control Unit3. ProbeProbe merupakan alat yang digunakan untuk metransmisikan impuls ke dalam tanah dan juga menerima pantulan sinyal tersebut kembali. Probe ini berfungsi sebagai transmitter dan receiver yang akan membangkitkan pulsa gelombang EM pada frekuensi tertentu. Receiver mengkonversi sinyal yang diterima antenna ke bentuk nilai integer. Unit ini diatur untuk melakukan scan yang dapat mencapai 32-512 scan perdetik. Setiap hasil scan ditampilkan pada layar monitor yang disebut juga radargram. Sebagai fungsi waktu two way time travel, yaitu waktu tempuh gelombang EM menjalar dari transmitter target receiver.

Gambar 11. Probe4. HeadsetHeadset digunakan untuk mendengarkan bunyi penembakan sinyal dari GPR sehingga praktikan dapat mengikuti arahan dari penembakan sinyal tersebut.

Gambar 12. Headset5. BluetoothBluetooth digunakan untuk mengirim data dari receiver dengan laptop untuk diolah. Jarak anatara blutooth dengan receiver harus dijaga karena bluetooth hanya dapat menerima data pada jarak tertentu.

Gambar 13. Bluetooth6. LaptopLaptop digunakan sebagai penampil sinyal impuls yang di terima oleh receiver yang kemudian langsung diolah oleh software visualizer 3D dan ditampilkan dalam bentuk gambar.

Gambar 14. Laptop7. KabelKabel digunakan untuk menghubungkan alat atau komponen pada GPR misalkan untuk menghubungkan antara accu ke control unit atau dari probe ke control unit.

Gambar 15. Kabel8. MeteranMeteran ini digunakan untuk mengukur jarak lintasan pada saat dilakukannya pengambilan data.

Gambar 16. Meteran9. Software Visualizer Software Visualizer ini digunakan untuk menampilkan hasil rekaman atau respon gelombang elegtromagnetik yang ditampilkan pada laptop dengan software Future 2005.

Gambar 17. Software Visualizer

2.4. Tata Laksana Percobaan

Semua alat dan bahan yang akan digunakan dipersiapkan terlebih dahulu

Probe, control unit, dan headset disambung dengan digunakannya kabel

Probe dan control unit yang sudah terhubung tadi kemudian disambungkan ke Accu agar sumber tegangan bisa disalurkan ke dalam control unit

Selanjutnya control unit dihubungkan dengan laptop menggunakan bluetooth sehingga hasil yang diperoleh bisa langsung diproses secara langsung

Sebelum digunakan, GPR Future 2005 diatur terlebih dahulu.

Ditekan kotak segiempatnya

Dipilih mode Ground Scan

Dipilih mode otomatis untuk pengambilan data

Dipilih impuls (50 impuls)

Dipilih mode Transfer to Computer

Selanjutnya dipilih lokasi yang akan dilakukan survei elektromagnetik

Dibuat lintasan (line) dengan panjang 50 meter dan lebar 3 meter sebanyak 5 lintasan

Dilakukan pengukuran secara bolak balik untuk masing masing lintasan

Probe diarahkan ke permukaan tanah dengan jarak yang tidak terlalu jauh sekitar 15 cm sambil berjalan melewati lintasan yang telah ditentukan sebelumnya

Data akan secara otomatis tersimpan dalam laptop dan diolah dengan software Visualizer secara langsung

Data diinterpretasi

2.5. Data Hasil PercobaanBerikut ini adalah contoh data hasil pengambilan data GPR, yang mana langsung dapat diambil dan dicopy dari PC yang ter-connect secara langsung dengan control unit.

Gambar 18. Data Line 1

Gambar 19. Data Line 2

Gambar 20. Data Line 3

Gambar 21. Data Line 4

Gambar 22. Data Line 52.6 Prinsip Kerja GPRGPR atau Ground Penetrating Radar adalah alat yang secara umum fungsinya adalah untuk mendeteksi keadaan dibawah tanah dengan melihat hasil pantulan sinyal atau radar oleh material-material bawah permukaan. Survey GPR termasuk survey yang dangkal. Metode GPR (Ground Penetrating Radar) ini menggunakan gelombang elektromagnet, dimana pulsa elektromagnet tersebut dipancarkan ke bawah permukaan, kemudian pulsa tersebut diteruskan, dipantulkan, dan dihamburkan oleh lapisan di bawah permukaan dan direkam oleh antena penerima di permukaan. Penggunaan GPR sangat tergantung pada frekuensi antena yang digunakan, dimana penggunaan antena yang berfrekuensi tinggi digunakan untuk penyelidikan dangkal dengan resolusi yang tinggi dan penggunaan frekuensi rendah untuk penyelidikan lebih dalam tetapi resolusi lebih rendah.Pulsa yang dipancarkan akan mengenai material-material bawah permukaan tersebut dan kemudian pulsa ditangkap kembali oleh antenna pemancar pada control unit. Kemudian data langsung divisualisasikan oleh PC yang terhubung dengan control unit. Data yang diambil bersifat real time.

2.7. Interpretasi DataSetelah dilakukan pengambilan data dengan menggunakan metode GPR kemudian data akan secara langsung diolah oleh software visualizer. Pada software visualizer sinyal yang diperoleh ditampilkan dalam 3 jenis warna, dimana warna-warna tersebut mempunyai indiskasi yang berbeda-beda. Warna hijau yang mengindikasi tanah tanah, warna biru yang mengindikasi gorong-gorong dan warna kuning kemerahan yang mengindikasikan benda-benda dari logam. Data yang didapatkan sebanyak 5 data. Data tersebut diperoleh dari 50 tembakan pulsa untuk setiap lintasannya (line) dimana lintasannya berukuran panjang 50 meter dan lebar 3 meter. Setiap line menghasilkan data yang berbeda-beda sesuai karakteristik di bawah permukaan tanah. Perbedaan data yang dihasilkan bergantung kepada objek yang ditumbu oleh impuls elektromagnetik itu dan waktu tempuh sinyal (yang bergantung kepada kedalaman objek).Pada subbab ini, pertama akan dibahas mengenai hasil interpretasi data untuk line 1 (gambar 4.1). Berdasarkan gambar di atas, terlihat bahwa terdapat beberapa lubang yang ditunjukkan oleh warna biru. Daerah yang terekam didominasi oleh tanah, yaitu yang ditunjukkan oleh warna hijau. Kemudian terdapat beberapa warna kuning hinga kemerahan yang menunjukkan adanya benda konduktif. Adanya lubang di daerah survei disebabkan karena terdapat gorong-gorong, yaitu saluran air di area universitas. Oleh karena itu, pada line pertama ini diperoleh banyak saluran air yang terdeteksi. Apabila dikorelasikan dengan keadaan yang sebenarnya, di dekat line pertama memang terdapat saluran air atau parit.Kemudian pada gambar 4.2 di atas merupakan gambar penampang pada lintasan (line) 2 dari hasil percobaan survei elktromagnetik yang telah dilakukan. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa warna hijau mendominasi daripada warna biru dan kuning. Warna hijau yang mengartikan bahwa daerah lokasi praktikum tepatnya di depan gedung Teknik elektro (line 2) ini di dominasi oleh tanah. Namun pada kedalaman tertentu yang terletak pada ujung lintasan (line) terdapat sedikit warna biru. Hal ini menunjukkan bahwa di bawah lokasi itu terdapat gorong-gorong dimana itu merupakan tempat aliran air. Dilihat berdasarkan kenyataannya memang di pertigaan Fakultas Hukum dan gedung Widyaloka terdapat gorong-gorong. Hal ini membuktikan bahwa metode GPR bekerja sesuai dengan fungsinya sebagai pendeteksi lubang atau ruang kosong yang dalam hal ini adalah gorong-gorong. Selanjutnya di bawah warna biru terdapat warna kuning sedikit sekali dibandingkan warna biru. Warna kuning tersebut mengindikasikan adanya suatu logam yang berada di bawah permukaan lokasi praktikum. Bisa jadi diprediksikan bahwa logam tersebut merupakan pondasi yang dulunya dibangun untuk membuat gorong-gorong.Interpretasi selanjutnya yakni pada line ketiga (Gambar 4.3), dapat dilakukan analisis bagaimana kondisi bawah permukaan tanah pada daerah yang digunakan untuk praktikum. Dari gambar terlihat bahwa lebih banyak yang berwarna hijau dari pada yang berwarna biru dan hijau yang hanya ada di ujung line. Hal tersebut menunjukkan bahwa pada bawah permukaan tanah yang digunakan sebagai praktikum banyak terdapat lapisan tanah, hal ini ditunjukkan oleh banyaknya warna hijau yang mengindikasikan bahwa bawah permukaan tersebut adalah tanah. Pada ujung line terlihat terdapat sedikit warna biru yang mengindikasikan adanya aliran air, pada warna tersebut menunjukan bahwa pada wilayah tersebut yaitu pada ujung line terdapat gorong-gorong. Dari gambar tersebut juga terlihat kedalaman gorong-gorong tidak terlalu dalam. Hal ini sesuai dengan kondisi sebenarnya yang memang pada wilayah tersebut merupakan terdapat gorong-gorong di bawahnya. Pada ujung line juga terlihat terdapat sedikit warna kuning, hal ini menunjukan bahwa pada bawah permukaan yang diujung terdapat sedikit logam. Logam yang terdapat di bawah permukaan tersebut bisa jadi merupakan batang logam dari pondasi gorong-gorong.Pada gambar 4.4 disajikan dengan warna-warna yang mewakili kondisi di bawah permukaan tanah yang sebenarnya. Warna hijau mengindikasikan tanah. Warna orannye/merah mengindikasikan adanya bahan konduktif (besi atau metal). Warna biru mengindikasikan adanya lubang (saluran air atau gorong-gorong). Warna yang semakin tua menunjukkan posisi lapisan tersebut yang semakin dalam. Berdasarkan data-data tersebut, dapat diketahui bagiamana keadaan bawah permukan sepanjang lintasan dan benda-benda yang terdapat di tempat tersebut pada kedalaman yang dangkal.Interpretasi terakhir yakni pada line kelima. Melalui gambar 4.5 tersebut dapat diinterpretasikan bahwa pada line 5 terdapat banyak sekali rongga atau celah atau gorong-gorong dengan kedalaman yang dangkal. Warna kuning menunjukkan terdapatnya benda logam dan benda konduktif yang letaknya ditengah-tengah garis akuisisi yakni dengan panjang sekitar 25 m. Warna hijau menunjukkan tanah yang banyak tersebar dan dominan di sekitar benda konduktif tersebut. Warna biru yang paling tua atau gelap menunjukkan bahwa terdapatnya gorong-gorong atau lubang dengan kedalaman yang cukup dalam. Gorong-gorong tersebut terdapat di tengah-tengah daerah akuisisi didekat benda konduktif yang ditunjukkan warna kuning dan di ujung garis akuisisi data. Interpretasi tersebut dapat diintegrasikan atau disinkronisasikan dengan model yang diperoleh pada kotak sebelah kanan berbentuk 3 dimensi yang menunjukkan keadaan bawah permukaan tanah beserta kedalamannya. Dari gambar tersebut di interpretasi bahwa di ujung awal akuisisi data ditemukannya tanah dan di ujung akhir akuisisi terdapat gorong-gorong atau lubang yang dalam. Fakta dilapangan menunjukkan bahwa terdapat parit berbentuk persegi empat yang ditutupi oleh besi berongga. Begitu pula yang terjadi di tengah garis akuisisi sekitar 25 meter terdapat parit. Sehingga data akuisisi yang dilakukan telah akurat dan benar adanya.

3