Menghitung Volume Air dengan 3D Analyst di ArcGIS 10

Pada posting ini saya akan sedikit menjabarkan manfaat 3D analyst pada ArcGIS untuk menghitung volume air pada rencana pembuatan bendungan di Kalimantan Selatan. Data yang saya gunakan adalah DEM SRTM. Metode yang digunakan adalah identifikasi daerah tergenang dengan trial-and-error, penghitungan volume air dengan analisa grid (raster calculator). 

Berikut Langkah-lagkahnya :

1. Menampilkan data DEM SRTM ke Arc GIS. Untuk data SRTM dapat dilihat di posting saya sebelumnya gan... (Data DEM SRTM).

2. Menentukan arah dan akumulasi aliran air untuk menentukan titik berkumpulnya air. Dititik tersebut sebagai tempat direncanakkannya bendungan. Langkah ini lebih jelasnya bisa dilihat juga pada posting saya sebelumnya... (Pembuatan Arah dan Akumulasi Aliran Air (Watershed) dengan ArcGIS 10).

3. Agar terlihat tampilan DEM menjadi 3D. Maka kita ubah dulu gan...
- Mengubah warna DEM nya dengan klik kanan > propertis > Stretched > ubah warnanya.

Hasilnya,

- Kemudian kita buat bayangan nya, agar lebih terlihat 3D. 

 Toolbar > 3D Analyst Tool > Raster Surface > Hillshade

Akan muncul jendela berikut

Hasilnya, Udah terlihat makin keren DEM nya dengan tampilan 3D.

4. Kemudian Identifikasi areal genangan dengan garis kontur. Dalam toolbar 3D Analyst terdapat tool untuk menentukan garis sama tinggi. Aktifkan tool tersebut dan Klik pada suatu tempat di outlet yang kira-kira mewakili ketinggian bendungan. Ini dilakukan dengan trial-and-error. Kita bisa mulai dari titik yang berada dekat titik outlet dan terus naik ke arah bukit. Sampai disuatu titik yang menghasilkan garis sama tinggi maksimal yang tidak bocor, maka kegiatan ini dihentikan. Berikut contoh nya.

 

Kemudian akan muncul garis kontur yang juga menjadi batas genangan air.

Catatan: penentuan garis genangan sebenarnya tidak sesederhana seperti ini. Banyak faktor yg harus diperhatikan seperti spesifikasi bendungan, maksimal lebar bendungan, keberadaan daerah yang tidak boleh digenangi, dsb.

5. Identifikasi nilai ketinggian pada titik tinggi pada garis sama tinggi tersebut. Pada properti garis terdapat nilai ketinggian dari garis yang bersangkutan dengan klik kanan > properties. Contoh di bawah adalah 161 meter.

6. Buat layer grid baru dengan nilai diisi 161. Jalankan toolbox Spatial Analysis Tools > Map Algebra > Raster Calculator. Buat persamaan apa saja asal hasilnya adalah grid dengan nilai 161. Contohnya adalah seperti di bawah ini.

 
Kemudian muncul jendela berikut, isikan rumusnya...

7. Buat grid baru yang berisi kedalaman genangan. Kedalaman genangan adalah tinggi genangan dikurangi oleh dem srtm. Tetapi, perlu diingat bahwa persamaan tersebut hanya berlaku jika nilai tinggi genangan lebih besar dari srtm. Oleh karena itu gunakan operasi conditional seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Ket : Formula pada gambar di atas adalah bahwa jika nilai grid genangan lebih besar dari grid srtm, makal dilakukan lah pengurangan, jika tidak beri NULL (no data)

8. Hasilnya adalah seperti di bawah ini

9. Pekerjaan belum selesai, kita harus memotong hasil analisa yang berada di luar area interest kita. Lakukan overasi memotong raster. Kira-kira hasilnya seperti berikut.

10. Selanjutnya menghitung volume genangan yang bisa dilakukan dengan membuka table attribut dari grid tersebut di atas.

11. Ekspor tabel tersebut ke MS Excel atau bisa dilakukan operasi tabel (penambahan FIELD). Volume genangan dihitung dengan persamaan berikut.

luas sel adalah ukuran pixel, misal 81556 m2

Hasil perhitungan potensi volume genangan rencana bendungan adalah sebesar 37.045.100.324 m3. Mohon dikoreksi kalau ada yang salah. Maklum masih belajar.

####SEMOGA BERMANFAAT####