Download pdf - Seminar Hasil Tugas Akhir

Transcript
Page 1: Seminar Hasil Tugas Akhir

1

Page 2: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir

Kurniasari Aisyiah 1310 100 045

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu

(PM10) pada Pencemaran Udara di Kota

Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal

Weighted Regression

Dosen Pembimbing Dr. Sutikno, S.Si., M.Si

Dosen Co-Pembimbing Dr. I Nyoman Latra, M.S

Page 3: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

3

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 4: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

4

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Jenis Polutan

Sulfur Dioksida (SO2) Karbon Monoksida (CO) Nitrogen Dioksida (NO2) Oksidan (O3) Partikel < 10 ฮผm (PM10) Partikel < 2,5 ฮผm (PM2,5) TSP Timah Hitam (Pb) Debu Jatuh

Page 5: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

5

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 6: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

6

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 7: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

7

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 8: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

8

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Penelitian Sebelumnya...

Dian Putri (2013) Estimasi Konsentrasi Nitrogen Dioksida (NO2) dan Karbon

Mokosida (CO) dengan Metode Interpolasi Cokigring.

Achmad Choiruddin (2013) Estimasi Kadar BOD Kali Surabaya menggunakan metode

Spatial-Temporal Weighted Regression (STWR)

Huang, Wu, Barry (2010) Model variasi harga rumah di Calgary, Canada menggunakan

metode Spatial-Temporal Weighted Regression (STWR)

Page 9: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

9

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Bagaimana deskripsi kondisi pencemaran udara di Kota Surabaya berdasarkan konsentrasi partikel debu (PM10) ?

Bagaimana pemodelan konsentrasi partikel debu (PM10) di Kota Surabaya dengan metode Spatial-Temporal Weighted Regression (STWR)?

Mendeskripsikan kondisi pencemaran udara di Kota Surabaya berdasarkan konsentrasi partikel debu (PM10)

Menyusun model konsentrasi partikel debu (PM10) di Kota Surabaya dengan metode Spatial-Temporal Weighted Regression (STWR)

Page 10: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

10

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Memberikan informasi kepada pemerintah Kota Surabaya mengenai faktor yang mempengaruhi pencemaran udara di Kota Surabaya berdasarkan adanya heterogenitas spasial dan temporal pada konsentrasi partikel debu (PM10).

Menambah pengetahuan dan mengembangkan wawasan mengenai metode Spatial-Temporal Weighted Regression (STWR) yang diaplikasikan pada bidang lingkungan. Sehingga hasil penelitian ini dapat menjadi rujukan penelitian selanjutnya.

Page 11: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

11

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Data kualitas udara ambien yang digunakan yakni partikel debu (PM10), kelembaban, suhu, kecepatan angin pada tiga lokasi yakni Taman Prestasi, Gayungan, dan Gebang Putih yang diperoleh dari Badan Lingkungan Hidup (BLH) Kota Surabaya tahun 2010 yang dimodelkan dengan metode STWR.

Page 12: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Regresi Linier Analisis regresi linier merupakan suatu metode untuk menjelaskan hubungan antara variabel respon dan variabel prediktor secara linier (Draper dan Smith, 1998).

Persamaan umum model regresi linier : ๐’€ = ๐‘ฟ๐œท + ๐’†

๐’€ =

๐‘Œ1๐‘Œ2โ‹ฎ๐‘Œ๐‘›

; ๐‘ฟ =

1 ๐‘‹111 ๐‘‹21

๐‘‹12 โ‹ฏ ๐‘‹1๐‘๐‘‹22 โ‹ฏ ๐‘‹2๐‘

โ‹ฎ โ‹ฎ1 ๐‘‹๐‘›1

โ‹ฎ โ‹ฑ โ‹ฎ๐‘‹๐‘›2 โ‹ฏ ๐‘‹๐‘›๐‘

;๐œท =

๐›ฝ0๐›ฝ1โ‹ฎ๐›ฝ๐‘

; ๐’† =

๐‘’1๐‘’2โ‹ฎ๐‘’๐‘›

๐‘› = ๐‘—๐‘ข๐‘š๐‘™๐‘Žโ„Ž ๐‘‘๐‘Ž๐‘ก๐‘Ž๐‘ = ๐‘—๐‘ข๐‘š๐‘™๐‘Žโ„Ž ๐‘๐‘Ÿ๐‘’๐‘‘๐‘–๐‘˜๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ

Estimator parameter ๐œท: ๐œท = (๐‘ฟ๐‘ป๐‘ฟ)โˆ’๐Ÿ ๐‘ฟ๐‘ป๐’€

12

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 13: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Pengujian Hipotesis

โ€ข Pengujian Serentak ๐‘ฏ๐ŸŽ โˆถ ๐œท๐Ÿ = ๐œท๐Ÿ = โ‹ฏ = ๐œท๐’‘ = ๐ŸŽ ๐‘ฏ๐Ÿ โˆถ minimal ada satu ๐œท๐’Œ โ‰  ๐ŸŽ ; ๐’Œ = ๐Ÿ, ๐Ÿ, โ€ฆ , ๐’‘ Statistik Uji :

๐‘ญ =๐‘ด๐‘บ๐‘น

๐‘ด๐‘บ๐‘ฌ=

๐’š ๐’Šโˆ’๐’š ๐Ÿ๐’

๐’Š=๐Ÿ /(๐’‘)

๐’š๐’Šโˆ’๐’š ๐’Š๐Ÿ๐’

๐’Š=๐Ÿ /(๐’โˆ’ ๐’‘+๐Ÿ

Tolak ๐‘ฏ๐ŸŽ apabila ๐‘ญ > ๐‘ญ๐œถ;๐’‘;(๐’โˆ’๐’‘โˆ’๐Ÿ) atau ๐‘ท โˆ’ ๐’—๐’‚๐’๐’–๐’† < ๐œถ. Artinya, terdapat minimal satu parameter ๐œท yang signifikan terhadap respon.

13

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

โ€ข Pengujian Parsial ๐‘ฏ๐ŸŽ โˆถ ๐œท๐’Œ = 0 ๐‘ฏ๐Ÿ โˆถ ๐œท๐’Œ โ‰  0 ; ๐’Œ = ๐Ÿ, ๐Ÿ, โ€ฆ , ๐’‘

Statistik Uji : ๐’• =๐œท ๐’Œ

๐‘บ๐‘ฌ(๐œท ๐’Œ)

Tolak ๐‘ฏ๐ŸŽ apabila ๐’• > ๐’•๐œถ

๐Ÿ;(๐’โˆ’๐’‘โˆ’๐Ÿ) atau

๐‘ท โˆ’ ๐’—๐’‚๐’๐’–๐’† < ๐œถ. Artinya, ๐œท๐’Œ signifikan terhadap respon.

Page 14: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Pengujian Asumsi Residual

โ€ข Uji Glejser

๐‘ฏ๐ŸŽ โˆถ ๐ˆ๐Ÿ๐Ÿ = ๐ˆ๐Ÿ

๐Ÿ = โ‹ฏ = ๐ˆ๐’๐Ÿ = ๐ˆ๐Ÿ

(residual bersifat identik) ๐‘ฏ๐Ÿ โˆถ minimal ada satu ๐ˆ๐’Š

๐Ÿ โ‰  ๐œŽ2; ๐’Š = ๐Ÿ, ๐Ÿ,โ€ฆ , ๐’ (residual tidak bersifat identik)

Statistik Uji : ๐‘ญ = ๐‘ด๐‘บ๐‘น

๐‘ด๐‘บ๐‘ฌ=

๐’† ๐’Š โˆ’ ๐’† ๐Ÿ๐’

๐’Š=๐Ÿ /(๐’‘)

๐’†๐’Š โˆ’ ๐’† ๐’Š๐Ÿ๐’

๐’Š=๐Ÿ /(๐’โˆ’๐’‘โˆ’๐Ÿ).

Daerah kritis : Tolak ๐‘ฏ๐ŸŽapabila ๐‘ญ > ๐‘ญ๐œถ;๐’‘;(๐’โˆ’๐’‘โˆ’๐Ÿ) atau ๐‘ท โˆ’ ๐’—๐’‚๐’๐’–๐’† < ๐œถ

14

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

โ€ข Uji Kolmogorov-Smirnov

๐‘ฏ๐ŸŽ โˆถ ๐‘ญ๐’ ๐’† = ๐‘ญ๐ŸŽ(๐’†) (residual berdistribusi normal) ๐‘ฏ๐Ÿ โˆถ ๐‘ญ๐’ ๐’† โ‰  ๐‘ญ๐ŸŽ(๐’†) (residual tidak berdistribusi normal) Statistik Uji : ๐‘ซ = ๐’”๐’–๐’‘ ๐‘ญ๐’ ๐’† โˆ’ ๐‘ญ๐ŸŽ(๐’†) Daerah kritis : Tolak ๐‘ฏ๐ŸŽ apabila ๐‘ซ > ๐‘ซ๐œถ;๐’ atau

๐‘ท โˆ’ ๐’—๐’‚๐’๐’–๐’† < ๐œถ.

โ€ข Uji Durbin-Watson ๐‘ฏ๐ŸŽ โˆถ ๐† = ๐ŸŽ (residual bersifat independen)

๐‘ฏ๐Ÿ โˆถ ๐† โ‰  ๐ŸŽ (residual tidak bersifat independen)

Statistik Uji : ๐’… = (๐’†๐’Šโˆ’๐’†๐’Šโˆ’๐Ÿ)

๐Ÿ๐’๐’Š=๐Ÿ

๐’†๐’Š๐Ÿ๐’

๐’Š=๐Ÿ

Daerah kritis : Tolak ๐‘ฏ๐ŸŽ apabila ๐’… > ๐’…๐‘ณ;๐œถ atau

๐’… > ๐Ÿ’๐’…๐‘ผ;๐œถ.

Page 15: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Pengujian Heterogenitas

15

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

โ€ข Uji Breusch-Pagan

๐‘ฏ๐ŸŽ โˆถ ๐ˆ๐Ÿ๐Ÿ = ๐ˆ๐Ÿ

๐Ÿ = โ‹ฏ = ๐ˆ๐’๐Ÿ = ๐ˆ๐Ÿ (homoskedasitisitas)

๐‘ฏ๐Ÿ โˆถ minimal ada satu ๐ˆ๐’Š๐Ÿ โ‰  ๐ˆ ; ๐’Š = ๐Ÿ, ๐Ÿ, โ€ฆ , ๐’ (heteroskedasitisitas)

Statistik uji : ๐ต๐‘ƒ = 1

2๐’‡โ€ฒ๐’(๐’โ€ฒ๐’)โˆ’1๐’โ€ฒ๐’‡ ; nilai vektor ๐’‡adalah ๐‘“๐‘– =

๐‘’๐‘–2

๐œŽ2โˆ’ 1.

Daerah kritis : Tolak ๐ป0 apabila ๐ต๐‘ƒ > ๐œ’2๐›ผ;(๐‘+1)

Pengujian Multikolinearitas โ€ข Uji Variance Inflation Factor (VIF)

๐‘ฝ๐‘ฐ๐‘ญ๐’‹ =๐Ÿ

๐Ÿโˆ’๐‘น๐Ÿ๐’‹

dengan ๐‘น๐Ÿ๐’‹ adalah koefisien determinasi antara variabel prediktor ๐‘ฟ๐’‹ dan variabel prediktor yang lain. Apabila nilai

๐‘ฝ๐‘ฐ๐‘ญ lebih besar dari 10, maka dinyatakan adanya multikolinearitas.

Page 16: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Spatial-Temporal Weighted Regression Spatial-Temporal Weighted Regression (STWR) merupakan metode pengembangan dari Geographically Weighted Regression yang mengakomodasi adanya heterogenitas secara spatial (lokasi) dan secara temporal (waktu) (Huang, dkk, 2010).

Persamaan umum untuk model STWR adalah sebagai berikut.

๐’€๐’Š = ๐œท๐ŸŽ ๐’–๐’Š, ๐’—๐’Š, ๐’•๐’Š + ๐œท๐’Œ ๐’–๐’Š, ๐’—๐’Š, ๐’•๐’Š๐’‘

๐’Œ=๐Ÿ๐‘ฟ๐’Š๐’Œ + ๐œบ๐’Š

Estimasi nilai parameter.

๐œท( ๐’–๐’Š, ๐’—๐’Š, ๐’•๐’Š) = (๐‘ฟ๐‘ป๐‘พ(๐’–๐’Š, ๐’—๐’Š, ๐’•๐’Š)๐‘ฟ)

โˆ’๐Ÿ ๐‘ฟ๐‘ป๐‘พ(๐’–๐’Š, ๐’—๐’Š, ๐’•๐’Š)๐’€

๐‘พ ๐’–๐’Š, ๐’—๐’Š, ๐’•๐’Š = ๐’…๐’Š๐’‚๐’ˆ (๐œถ๐’Š๐Ÿ, ๐œถ๐’Š๐Ÿ, โ€ฆ , ๐œถ๐’Š๐’)

๐œถ๐’Š๐’‹ (๐Ÿ โ‰ค ๐’‹ โ‰ค ๐’) = fungsi jarak ruang dan waktu dari (๐’–, ๐’—, ๐’•) sesuai dengan titik

pengamatan ๐’Š

Fungsi jarak berdasarkan fungsi kernel gaussian : ๐›ผ๐‘–๐‘— = ๐‘’๐‘ฅ๐‘ โˆ’(๐‘‘๐‘†๐‘‡๐‘–๐‘—)

2

โ„Ž๐‘†๐‘‡2

16

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 17: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Sistem koordinat spasial-temporal dalam 3 dimensi digambarkan dengan ellipsodial karena memiliki perbedaan skala. Fungsi jarak eucledian spasial-temporal adalah sebagai berikut.

(๐‘‘๐‘†๐‘‡)2 = ๐œ†(๐‘‘๐‘†)2 + ๐œ‡(๐‘‘๐‘‡)2

(๐‘‘๐‘†๐‘‡๐‘–๐‘—)2 = ๐œ† ๐‘ข๐‘– โˆ’ ๐‘ข๐‘—

2+ ๐‘ฃ๐‘– โˆ’ ๐‘ฃ๐‘—

2+ ๐œ‡ ๐‘ก๐‘– โˆ’ ๐‘ก๐‘—

2

dengan ๐œ† dan ๐œ‡ menyatakan faktor skala penyeimbang. Dimisalkan ๐œ merupakan parameter rasio ๐œ‡/๐œ†, maka

(๐‘‘๐‘†๐‘‡๐‘–๐‘—)2

๐œ†= ๐‘ข๐‘– โˆ’ ๐‘ข๐‘—

2+ ๐‘ฃ๐‘– โˆ’ ๐‘ฃ๐‘—

2+ ๐œ ๐‘ก๐‘– โˆ’ ๐‘ก๐‘—

2

Dengan bandwith spasial-temporal yang diperoleh dari,

โ„Ž2๐‘†๐‘‡ = โ„Ž2๐‘† ร— ๐œ†

maka

๐›ผ๐‘–๐‘— = ๐‘’๐‘ฅ๐‘ โˆ’๐œ† ๐‘ข๐‘–โˆ’๐‘ข๐‘—

2+ ๐‘ฃ๐‘–โˆ’๐‘ฃ๐‘—

2+๐œ‡ ๐‘ก๐‘–โˆ’๐‘ก๐‘—

2

โ„Ž2๐‘†๐‘‡

17

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 18: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Kriteria Kebaikan Model Kriteria ๐‘…2 merupakan metode menemukan himpunan variabel prediktor terbaik dalam memprediksi variabel respon melalui model regresi. Model terbaik ditunjukkan dengan nilai ๐‘…2 yang paling tinggi .

๐‘…2 = 1 โˆ’SSE

SST

Sementara Mean Square Error (๐‘€๐‘†๐ธ ) digunakan untuk mengevaluasi tingkat kesalahan berdasarkan nilai residual. Maka untuk menentukan model terbaik ditunjukkan dengan nilai MSE yang paling kecil.

๐‘ฆ๐‘– โˆ’ ๐‘ฆ ๐‘–

2๐‘›๐‘–=1

๐‘› โˆ’ (๐‘ + 1)=

๐‘†๐‘†๐ธ

๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘—๐‘Ž๐‘ก ๐‘๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘ 

18

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 19: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Pencemaran Udara

19

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Pencemaran Udara Polusi atau pecemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya (Peraturan Pemerintah RI 1999)

Udara Ambien Udara bebas dipermukaan bumi pada lapisan troposfir yang berada di dalam wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnya (Peraturan Pemerintah RI 1999)

Page 20: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

20

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Zusana, dkk (2008) Faktor yang mempengaruhi konsentrasi partikel debu (PM10) adalah suhu, kelembaban, kecepatan angin, dan arah angin

Chaloulakou, dkk (2002) Perbedaan musim memberikan pengaruh pada konsentrasi partikel debu (PM10)

Aldrian (2001) Musim Hujan Desember, Januari, dan Februari Peralihan Musim Hujan - Kemarau Maret, April, Mei, dan Juni Musim Kemarau Juli, Agustus, dan September Peralihan Musim Kemarau - Hujan Oktober dan November

Page 21: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

21

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Kategori Variabel Satuan

Respon (dependen)

Y Partikel Debu (PM10)

ฮผg/m3

Prediktor (independen)

X1 Kelembaban persen

X2 Suhu Derajat celcius

X3 Kecepatan Angin m/s

Kualitas udara ambien di Kota Surabaya pada tahun

2010 yang diperoleh dari Badan Lingkungan Hidup (BLH) Kota Surabaya.

Page 22: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

22

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 23: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

23

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Metode Analisis

Melakukan pemodelan Spatial-Temporal Weighted Regression (STWR)

Menghitung jarak euclidean pada koordinat ๐’–๐’Š, ๐’—๐’Š, ๐’•๐’Š

Mendapatkan estimasi parameter ๐‰ optimum secara iteratif dengan nilai

awal ๐‰๐ŸŽ = 0,005 dan hst = hs atau bandwith spasial, dengan

membandingkan nilai ๐‘น๐Ÿ

Mendapatkan estimasi

parameter ๐ dan ๐€

Menentukan bandwith spasial-

temporal (hst )

Menghitung matriks pembobot model

STWR dengan fungsi kernel gaussian

Estimasi parameter

STWR

Melakukan uji heterogenitas spasial dan heterogenitas temporal

Melakukan pemodelan regresi linier berganda

Estimasi parameter.

Pengujian serentak parameter regresi.

Pengujian parsial parameter regresi.

Pengujian asumsi identik, independen, dan berdistribusi normal (IIDN) dan uji multikolinearitas.

Mengidentifikasi pola hubungan konsentrasi partikel debu (PM10) dengan variabel prediktor menggunakan analisi korelasi dan diagram pencar.

Mendeskripsikan tiap variabel untuk mengetahui karakteristik kondisi pencemaran udara

Page 24: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

24

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

Variabel Rataan Standar

Deviasi Minimum Maksimum

PM (mg/m3) 34.90 16.21 6.45 58.39

HUM (%) 79.51 3.58 73.69 83.68

TEMP (หšC) 28.13 0.48 27.22 28.68

FF (m/s) 2.50 1.27 0.819 5.30

Musim Rataan Standar

Deviasi Minimum Maksimum

Hujan

(Bulan 12, 1, 2) 46.10 4.31 42.01 50.60

Hujan-Kemarau

(Bulan 3, 4, 5, 6) 46.91 9.98 40.33 58.39

Kemarau

(Bulan 7, 8, 9) 22.73 14.49 7.34 36.11

Kemarau-Hujan

(Bulan 10, 11) 23.90 17.5 6.50 41.50

Lokasi Rataan Standar

Deviasi Minimum Maksimum

SUF 1 Taman

Prestasi 39.98 2.67 36.11 42.01

SUF 4 Gayungan 26.60 23.00 6.50 50.60

SUF 5 Gebang

Putih 38.12 16.90 23.65 58.39

Deskripsi Partikel Debu

(PM10)

Page 25: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

25

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

85.082.580.077.575.0

60

50

40

30

20

10

0

HUM

PM

28.828.628.428.228.027.827.627.427.2

60

50

40

30

20

10

0

TEMP

PM

54321

60

50

40

30

20

10

0

FF

PM

Suhu Kecepatan Angin Kelembaban

Kelembaban

(HUM) Suhu

(TEMP) Kecepatan Angin

(FF)

Nilai Korelasi 0.769 -0.467 0.247

P-value 0.003 0.167 0.438

HUM TEMP FF

VIF 1.829 1.970 1.116

Pola Hubungan Partikel Debu (PM10)

Page 26: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

26

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

Sumber Variasi

Jumlah Kuadrat (SS)

Derajat Bebas (DF)

Rata-rata Kuadrat (MS)

F P-value

Regresi 1934.7 3 644.9 5.41 0.025

Error 954.2 8 119.3

Total 2888.9 11

Prediktor Estimasi

Parameter T Hitung P-value

Constant -551.80 -1.58 0.152

HUM 4.19 3.37 0.010

TEMP 8.76 0.90 0.392

FF 2.82 1.27 0.239

๐’š = โˆ’๐Ÿ“๐Ÿ“๐Ÿ. ๐Ÿ–๐ŸŽ + ๐Ÿ’. ๐Ÿ๐Ÿ—๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ”๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ๐’™๐Ÿ‘

Artinya, setiap peningkatan 1 satuan pada kelembaban, suhu, dan kecepatan angin dapat meningkatkan konsentrasi partikel debu sebesar 4.19, 8.76, dan 2.82.

๐‘น๐Ÿ : 67%

Uji Glejser

P-value : 0.602

- identik-

Uji Durbin-Watson

d : 1.567 *dL < 0.82

- independen-

Uji Kolmogorov-Smirnov

P-value : > 0.15

- berdistribusi normal -

Page 27: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

27

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

Uji Breusch-Pagan P-value : 0.6225

- tidak heterogenitas spasial-

4321

60

50

40

30

20

10

0

Musim

PM

541

60

50

40

30

20

10

0

SUF

PM

Musim Lokasi

Pengujian Heterogenitas

Partikel Debu (PM10)

Page 28: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

28

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0.7

50

.80

0.8

50

.90

0.9

51

.00

tau

R.s

qu

are

0.0 0.4 0.8 1.2

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

miu

R.s

quar

e

0.0 0.4 0.8

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

lamda

R.s

quar

e

ฯ„0 = 0.025 ; hs = 0.481

ฯ„optimum = 1.2 dengan nilai R2

sebesar 0.99941

ฮป = 0.46 dan ฮผ = 0.54 dengan nilai R2

sebesar 0. 90869

Bandwidth spasial-temporal (hst) = 0.32623 Pemodelan STWR

Page 29: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

29

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

Model STWR lokasi SUF 1 Taman Prestasi pada Musim Hujan

๐‘ฆ 11 = 473.684 โˆ’ 1.995๐‘ฅ111 โˆ’ 9.379๐‘ฅ112 โˆ’ 1.284๐‘ฅ113

Artinya, setiap penurunan 1 satuan pada kelembaban, suhu, dan kecepatan angin dapat meningkatkan konsentrasi partikel debu sebesar 1.995, 9.379, dan 1.284.

๐‘น๐Ÿ = 96,415 % ; MSE = 8.631 LEBIH

AKURAT

Uji Glejser

P-value : 0.128

- identik-

Uji Durbin-Watson

d : 2.133 *dL < 0.82

- independen-

Uji Kolmogorov-Smirnov

P-value : > 0.15

- berdistribusi normal -

Page 30: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

30

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

โ€ข Kondisi udara ambien Kota Surabaya tahun 2010 dinyatakan baik berdasarkan partikel debu (PM10) dengan rata-rata konsentrasi adalah 34.9 mg/m3.

โ€ข Rata-rata konsentrasi partikel debu cenderung tinggi dan nilai standar deviasi yang cenderung rendah terjadi pada musim hujan dan peralihan hujan-kemarau.

โ€ข Nilai rataan cenderung lebih rendah dan nilai standar deviasi yang cenderung tinggi pada musim kemarau dan peralihan kemarau-hujan.

โ€ข SUF 1 dan SUF 5 memiliki nilai rataan yang cenderung tinggi karena merupakan wilayah pusat kota, pemukiman, perkantoran, dan kampus.

โ€ข Metode STWR memberikan hasil yang lebih akurat dalam memprediksi konsentrasi partikel debu (PM10) di Kota Surabaya dengan R2 sebesar 0.96415 dan MSE sebesar 8.631.

โ€ข Efek heterogen secara temporal memberikan pengaruh yang lebih besar pada pemodelan konsentrasi partikel debu (PM10) di Kota Surabaya.

Page 31: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

31

Kesimpulan Saran Analisis Pembahasan

Melakukan kajian mengenai validitas data yang diperoleh dari pengukuran pada jenis data lingkungan.

Melakukan kajian mengenai statistik uji heterogenitas spasial dan temporal secara serempak.

Melakukan kajian mengenai perbedaan penggunaan fungsi pembobot agar dapat memberikan hasil yang optimum pada pemodelan STWR.

Menggunakan data minimal dua tahun agar dapat melakukan validasi model STWR.

Page 32: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir | Kurniasari Aisyiah | 1310100045 | 2014

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu (PM10) pada Pencemaran Udara di Kota Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal Weighted Regression

Daftar Pustaka Badan Lingkungan Hidup. (2011). Laporan Status Lingkungan Hidup Provinsi Jawa Timur. Badan Lingkungan Hidup Provinsi Jawa

Timur.

Chaloulakou, A., Kassomenos, P., Spyrellis, N., Demokritou, P., dan Koutrakis P. (2002). Measurement of PM10 and PM2.5 particle concentration in Athens, Greece. Atmospheric Environment, 37, 649-660.

Chamidha. (2004). Policy For Air Pollution Control Strategy By Using The Air Pollutant Dispersion Model (PM10) In Surabaya. Dinas Lingkungan Hidup Kota Surabaya, Surabaya.

Choiruddin, A. (2013). Pemodelan Indikator Pencemar Biological Oxygen Demand di Kali Surabaya Menggunakan Pendekatan Spatial-Temporal Weighted Regression. Skipsi Jurusan Statistika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Draper, N.R, dan Smith, H. (1998). Applied Regression Analysis, Second Edition. Canada : John Wiley & Sons, Inc.

Huang, B., Wu, B., dan Barry, M. (2010). Geographically and temporally weighted regression for modeling spatio-temporal variation in house price. International Journal of Geographical Information Science, 24, 383-401.

Kusminingrum, N., dan Gunawan, G. (2008). Polusi Udara Akibat Aktivitas Kendaraan Bermotor di Jalan Perkotaan Pulau Jawa dan Bali. Pusat Penelitian dan Pembangunan Jalan dan Jembatan.

Putri, D. S. (2013). Estimasi Konsentrasi Nitrogen Dioksida (NO2) dan Karbon Monoksida (CO) di Udara Surabaya Menggunakan Interpolasi Cokriging. Skipsi Jurusan Statistika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

World Bank. (1994). Indonesia Environtmen and Development, Washington DC, hal 67-93.

Zuzana, H., Jaroslav, M., Miroslav, K., dan Vitezslav, V. (2008). Identification of factor affecting air pollution by dust aerosol PM10 in Brno City, Czech Republic. Atmospheric Environment, 42, 8661-8673.

32

Tinjauan Pustaka Metodologi Penelitian Pendahuluan

Page 33: Seminar Hasil Tugas Akhir

33

โ€œIf you can dream it, you can do it.โ€ -Walt Disney-

Page 34: Seminar Hasil Tugas Akhir

Seminar Hasil Tugas Akhir

Kurniasari Aisyiah 1310 100 045

Pemodelan Konsentrasi Partikel Debu

(PM10) pada Pencemaran Udara di Kota

Surabaya dengan Metode Spatial-Temporal

Weighted Regression

Dosen Pembimbing Dr. Sutikno, S.Si., M.Si

Dosen Co-Pembimbing Dr. I Nyoman Latra, M.S


Recommended