Peneliti Bidang Ionosfer dan Telekomunikasi
Hari ini ada kabar akan ada kuliah jarak jauh dari RISH, Kyoto University ke LAPAN memanfaatkan teknologi semacam teleconference dengan aplikasi WebEx. Setelah membaca daftar materi yang akan disampaikan jadi ingat lagi tulisan saya tentang IUGONET yang saya laporkan sebagai laporan teknis intern, No.93 November 2012. Berikut saya copy ke blog ini.
PEMANFAATAN DATA KELUARAN UDAS (IUGONET DATA ANALYSIS SOFTWARE) UNTUK PENELITIAN LAPISAN IONOSFER
Abstrak.
IUGONET (Inter-University Upper Atmosphere Global Observation Network) adalah proyek kerjasama beberapa universitas di Jepang yang dimaksudkan untuk memudahkan mereka saling berbagi data secara interaktif sekaligus membuka peluang kerjasama penelitian atmosfer atas. Laporan Teknis ini berisi cara-cara memanfaatkan data dari IUGONET dan analisis sederhana untuk penelitian lapisan ionosfer sebagai bagian dari hasil program pemagangan riset yang telah dilaksanakan oleh penulis di Research Institute of Sustainable Humanosphere (RISH)-Universitas Kyoto, Jepang.
1. PENDAHULUAN
Penelitian lapisan ionosfer, terutama berkaitan dengan ketidakteraturan plasma yang terjadi dalam lapisan tersebut sudah puluhan tahun dilakukan. Ada beberapa pertanyaan yang mulai terjawab, antara lain peranan ketidakstabilan Rayleigh-Taylor dalam mekanisme terjadinya equatorial spread F (ESF). Namun masih banyak lagi pertanyaan yang belum terjawab, misalnya tentang bagaimana variasi harian berkaitan dengan kejadian ESF tersebut. Untuk itulah maka penelitian lapisan ionosfer terutama tentang ketidakteraturannya sampai sekarang masih menarik untuk dilakukan. Berbagai peralatan, baik yang sifatnya ground based maupun space based, telah dioperasikan untuk mendapatkan informasi tentang karakteristik lapisan ionosfer. Para peneliti memerlukan data hasil pengukuran peralatan tersebut dan menganalisisnya sehingga mendapatkan jawaban dari berbagai pertanyaan yang ada. Salah satu kendala yang mungkin ditemui adalah keberadaan data tersebut yang menyebar di berbagai universitas dan lembaga penelitian, sehingga dibutuhkan waktu untuk mengakses semua data yang diperlukan secara simultan. Ditambah lagi dengan berbagai format dari data yang dihasilkan. Oleh karena itu di kalangan peneliti di Jepang timbul ide untuk membuat suatu basis data antar universitas dan lembaga penelitian yang ada di sana, sehingga memudahkan mereka untuk mengakses data yang diperlukan. Ide tersebut tidak mustahil dilakukan, apalagi didukung oleh perkembangan teknik informatika yang semakin pesat. Dan memang ide tersebut akhirnya terlaksana menjadi suatu proyek kerjasama yang dinamakan dengan IUGONET (Inter-University Upper Atmosphere Global Observation Network). Pada Laporan Teknis ini tidak akan dibahas tentang proyek IUGONET lebih jauh, tetapi akan lebih banyak dibahas tentang cara memanfaatkan data keluaran IUGONET untuk mendukung penelitian dinamika lapisan ionosfer, terutama tentang ketidakteraturan plasma yang dapat menyebabkan terjadinya gangguan sistem komunikasi dan navigasi yang memanfaatkan gelombang radio.
2. IUGONET DATA ANALYSIS SOFTWARE (UDAS) DAN LANGKAH-LANGKAH INSTALASINYA
Gambar 1 dan Gambar 2 memberi gambaran tentang semua peralatan yang dioperasikan dalam proyek IUGONET dan ketinggian lapisan atmosfer yang diamati dengan peralatan tersebut.
Gambar 1. Peralatan penelitian atmosfer atas dalam proyek IUGONET (Shuji Abe et al., 2012)
Gambar 2. Ketinggian yang diamati peralatan jaringan IUGONET (Shuji Abe et al., 2012)
Pada Laporan Teknis ini tidak akan dibahas lebih lanjut tentang proyek IUGONET, tetapi akan banyak dibahas tentang pemanfaataannya terutama dengan adanya IUGONET Data Analysis Software (UDAS).
Gambar 3. Keterkaitan antara UDAS dan TDAS
UDAS adalah salah satu upaya lebih lanjut dari proyek IUGONET untuk mengoptimalkan pemanfaatan data dalam jaringan IUGONET. Sebagaimana terlihat pada Gambar 3, UDAS tidak dapat dipisahkan dari THEMIS Data Analysis Software Suite (TDAS). Kombinasi antara UDAS dan TDAS dengan didukung perangkat lunak Interactive Data Language (IDL) akan sangat membantu para peneliti atmosfer atas dalam membuat plot data maupun analisisnya. Data tersebut meliputi data geomagnet, data aurora, data radar, dan lain-lain, termasuk data satelit THEMIS, GOES, WIND, dan ACE. Themis Data Analysis Software Suite (TDAS) terdiri dari beberapa rutin pemrograman dengan bahasa IDL yang digunakan untuk membaca data dengan format CDF. Rutin-rutin pemrograman dalam bahasa IDL dapat digunakan untuk mengunduh, membuka, menganalis maupun untuk membuat plot data level 1 dan data level 2. Berkaitan dengan level data, maka : - Data level 1, artinya file data dalam format CDF (Common Data Files), mengandung raw data yang belum dikalibrasi, namun ketika mengunakan software TDAS maka masukan data level 1 akan otomatis dikalibrasi oleh defaultnya. - Data level 2, artinya data dalam format CDF yang mengandung kuantitas fisis yang sudah dikalibrasi, sehingga tidak memerlukan TDAS untuk interpretasinya.
2.1. Langkah-Langkah Instalasi UDAS dan TDAS
Berikut dijelaskan langkah-langkah instalasi UDAS dan TDAS sehingga dapat digunakan untuk mendukung penelitian atmosfer atas :
a. Unduh software TDAS versi terbaru (TDAS versi 7.00, dirilis pada bulan Maret) dari sumber berikut : http://themis.ssl.berkeley.edu/software.shtml. Filenya bernama tdas_7_00.zip, kemudian unzip.
Gambar 4. Website tempat mengunduh file TDAS dan file-file pendukungnya.
b. Unduh folder daftar perubahan/peningkatan dalam TDAS versi 7.00
c. Unduh file dokumentasinya ; Quick Reference Guide (Doc atau PDF), THEMIS Science Data Analysis Software (TDAS) Users’ Guide (Doc atau PDF), dan THEMIS Software Web Interface Users’Guide (Doc atau PDF).
Catatan : untuk versi terbaru, kemungkinan akan ditemukan file HTML Doc. Setelah semua file diunduh, kemudian ikuti petunjuk pada file Quick Reference Guide untuk instalasi yang secara singkat dapat dijelaskan sebagai langkah-langkah berikut : - Unduh versi terbaru dari TDAS yang berbentuk file zip dari alamat web berikut : http://themis.ssl.berkeley.edu/software.shtml. - Buat direktori dengan nama TDAS dan copy software tdas_x_xx versi terbaru ke dalamnya. - Install software IDL ke dalam PC atau notebook yang akan digunakan untuk memproses data. - Konfigurasi IDL untuk menemukan direktori dimana TDAS disimpan. Untuk sistem operasi windows, setelah berada dalam lingkungan kerja IDL, gunakan pull down menu :
a. Tekan menu File, pilih Preferences
Gambar 5. Cara Konfigurasi dalam IDL untuk mengaktifkan TDAS.
b. Pilih menu Path
c. Pilih menu Insert
d. Pilih direktori dimana TDAS diinstall dan tekan Ok
Gambar 6. Cara Konfigurasi dalam IDL untuk mengaktifkan TDAS (lanjutan).
e. Tandai kotak di sebelah kiri (Checklist) TDAS dan pilih Ok
Gambar 7. Cara Konfigurasi dalam IDL untuk mengaktifkan TDAS (lanjutan).
f. Ketikkan .full_reset_session di perintah IDL.
Gambar 8. Mengaktifkan TDAS dalam software IDL.
- Restart software IDL.
Sekarang Graphical User Interface siap digunakan untuk memanggil, membuat plot, maupun menganalisis data dari jaringan IUGONET. Jangan lupa memberikan aknowledgements kepada setiap tulisan yang memanfaatkan data dari IUGONET dan menghubungi administratornya.
2.2. Cara Mengoperasikan Graphical User Interface untuk Jaringan IUGONET
Untuk mengoperasikan Graphical User Interface, dari lingkungan kerja IDL langsung dapat dipanggil file software tdas yang telah diinstall, dengan cara :
- Aktifkan software IDL yang telah disiapkan dalam PC atau Notebook.
- Dari kotak perintah di IDL, ketikkan : thm_gui_new ( idl> thm_gui_new) dan tekan tombol enter, maka seketika window GUI akan terbuka dan tampak beberapa pull down menu yang dapat dipilih sesuai operasi yang akan dilakukan seperti Load Data, Plot Data, ataupun Print. Tidak kalah penting dan menarik adalah GUI ini dapat juga untuk melakukan analisis terhadap data yang diolah.
Gambar 9. Memulai aplikasi GUI-TDAS.
3. PEMANFAATAN UDAS UNTUK PENELITIAN LAPISAN IONOSFER
Sebagaimana nama dari proyek penelitiannya yaitu Inter-University Upper Atmosphere Global Observation Network (IUGONET), maka salah satu tujuannya adalah untuk mempelajari dan mengkaji lapisan atmosfer atas secara global termasuk di dalamnya adalah lapisan ionosfer. Oleh karena itu data yang tergabung di dalam IUGONET sebagian besar berupa data dari peralatan radar yang dioperasikan untuk mengamati atmosfer dari Boundary Layer Radar, Medium Frequency Radar, HF Radar, VHF Radar, Meteor Wind Radar, sampai Equator Atmosphere Radar. Selain peralatan radar juga ada beberapa data hasil pengukuran satelit ACE untuk parameter aktivitas geomagnet. Dengan memanfaatkan data pengukuran beberapa radar atmosfer akan diperoleh informasi tentang dinamika di lapisan atmosfer maupun lapisan ionosfer. Gambar 10 menunjukkan window lingkungan kerja dari UDAS-TDAS yang sudah diinstall ke dalam software IDL. Tampak beberapa menu pull down yang membantu untuk Load Data, Plot Data, maupun Print.
Gambar 10. Lingkungan kerja Themis Graphical User Interface
Gambar 11 menunjukkan window untuk memanggil data. Data dapat dipanggil dari pull down menu maupun dari press menu:
- Pilih menu IUGONET Data
- Isi selang data atau data tunggal yang diinginkan (Start Time dan Stop Time)
- Pilih Data type, Site or parameter(s) dan Parameter (s)
- Klik panah untuk memindahkan data ke window Data Loaded.
- Klik Done, dan data siap dianalisis ataupun langsung diplot.
Gambar 11. Memanggil Data dari GUI
Gambar 12 adalah contoh data plot hasil aplikasi Themis GUI dari IUGONET. Selamat Mencoba.
Gambar 12. Plot data FAI dari Equator Atmosphere Radar (EAR) Kototabang (atas) dan data angin dari MF Radar Pameungpeuk (bawah)
4. PENUTUP
Laporan Teknis ini menjelaskan secara singkat dan sederhana, sebagian kecil dari aplikasi Graphical User Interface yang dibuat oleh Themis dan dimanfaatkan untuk pengolahan data maupun analisis melalui proyek kerjasama antar universitas di Jepang (IUGONET), yang secara tidak langsung juga melibatkan peralatan dalam kerjasama Jepang dengan negara lainnya termasuk Indonesia (BLR, MF radar, Meteor Radar, EAR). Beberapa alat untuk penelitian atmosfer atas dan ionosfer telah dibuatkan satu wadah untuk memudahkan para peneliti memanfaatkan dan saling berbagi data secara interaktif. Dengan demikian akan terbentuk sinergi antara berbagai kelompok penelitian yang ada. Laporan teknis ini diharapkan ikut memotivasi para peneliti LAPAN khususnya, untuk ikut bergabung memanfaatkan data dari IUGONET, mengingat sebagian besar peralatan yang ada dalam jaringan tersebut telah dioperasikan dalam rangka kerjasama penelitian antara Jepang dan Indonesia.
DAFTAR RUJUKAN
1. http://www.iugonet.org/en/
2. http://themis.ssl.berkeley.edu/software.shtml/
3. Inter-university Upper atmosphere Global Observation NETwork (IUGONET), ISWI-MAGDAS 2012, LAPAN, Shuji Abe, A. Yatagai, Y. Koyama, T. Hori, Y. Tanaka, A. Shinbori, S. UeNo, N. Umemura, Y. Sato, M. Yagi, N. Hashiguchi, N. Kaneda, H. Hayashi.
SEMOGA BERMANFAAT...
No comments:
Post a Comment