oil spill response information system

1

OIL SPILL RESPONSE INFORMATION SYSTEM

Surya Afnarius

PEMBANGUNAN

BERASASKAN GIS

2

Tumpahan minyakOil Spill Response Information System

Berbilion-bilion dolar Amerika Syarikat telah dibelanjakan untuk mengatasi pelbagai kerosakan akibat tumpahan minyak.

Selat MelakaLaluan pelayaran antarabangsa kedua tersesak setelah selat Dover, UK.

1975 – 1997 telah terjadi 104 kecelakaan yang menyebabkan tumpahan minyak.

Dumai pusat keluaran minyak Indonesia.

1,000 – 1,250 buah kapal setiap hari menggunakan laluan ini.

Tumpahan minyak di Teluk Ewa, Teluk Kemang dan Tanjung Karang (1998).Tumpahan minyak di perairan Suar Batu Berantai Singapura (2000).

3

Persoalan praktikal dalam menghadapi Tumpahan minyak

Ke arah mana lapisan minyak akan bergerak ? Apa akibatnya terhadap sumber-sumber di persekitaran laut dan pantai ?

Penentuan strategi respons yang jitu dalam menangani tumpahan minyak.

Pemantauan pergerakan lapisan minyak dan kerjasama kelompok dalam menangani tumpahan minyak.

Oil Spill Response Information System

Bilamana terjadi tumpahan minyak ada tiga persoalan kritikal yang harus dijawab :

4

Cabaran Kajian di dalam GIScience

Simulasi fenomena geografi yang dinamik (Mark, 2000). Pemodelan fenomena geografi secara langsung di dalam GIS

untuk kepentingan merespons kecemasan (Radke, 2000). Translating into algorithm ... by when (Noordin Ahmad, 2001).

Oil Spill Response Information System

5

Kajian-kajian yang berkaitan

Oil Spill Response Information System

Di Malaysia

Universiti Malaya : ArcView + MLTM

Universiti Putera Malaysia : SPANS7, MapEdit dan OSIS versi 2.2.1Petronas : OILMAPSerawak dan Sabah : OSIS versi 3.0

Di Amerika

TEXAS A & M University : Environmental Information System.McMaster University : GIS oil spill prediction model dengan ArcView.

Applied Science Associates, Inc (ASA) : mengintegrasikan MLTMnya dengan ArcView melalui ArcView 3.1 Extension (OILMAP) (1999)

NOAA : ArcView dan Marine Spill Analysis System versi 3.0.

6

Kajian-kajian yang berkaitan

Oil Spill Response Information System

Di Australia

Oil Spill Response Atlas (OSRA) + MLTM

Di United Kingdom

BMT : membuat sendiri GIS yang sesuai dengan MLTM nya (OSIS)

Kajian lainnya mengarah ke Multimedia dan Internet

7

Jawapan : Pembangunan OSRIS

Oil Spill Response Information System

Domino

8

Jawapan : Pembangunan OSRIS

Oil Spill Response Information System

9

Oil Spill Response Information System

PETA PANTAI

Jawapan : Pembangunan OSRIS

Hubungan komponen OSRIS

10

Jawapan : Pembangunan OSRIS

Oil Spill Response Information System

11

Oil Spill Response Information SystemKajian Literatur

Untuk membangun MLTM

Pilihan OSR

Kajian GIS dan Domino : teknologi penyokong OSR

Mendapatkan satu model tumpahan minyak, model matematik advection dan spreading dari kajian-kajian yang telah dilakukan peneliti sebelumnya, terutama dari pakar Hydrodynamik dan Oceanografi. Dengan demikian, kajian ini akan memfokus pada penerapan secara langsung model tersebut di dalam GIS. Sejalan dengan pernyataan Radke et. al. (2000), ..., we must develop predictive and operational models that are embedded within a Geographic Information System (GIS) yang juga menjawab cabaran simulasi fenomena geografi di dalam GIScience (Mark, 2000). Sekaligus sebagai sumbangan kajian yang dilakukan.

12

Oil Spill Response Information SystemKajian Literatur

Model Tumpahan Minyak

13

Oil Spill Response Information System

R = (A / П)1/2 X = Xew + Xc , Y= Yew+ Yc

= Vw + Vc (Low et. al., 1994)

A = 2.27 [( w - o) / o] 2/3 V2/3 t-1/2 + 0.04[( w - o)/o]

1/3 V1/3 W4/3 t

(Lehr et. al., 1984)

Untuk itu : MLTM

14

Oil Spill Response Information System

Untuk itu : Keperluan sistem

(1) penentuan lokasi tumpahan, (2) mengenal pasti makhluk hidup atau ......sumber yang terancam secara on-the-......fly, (3) pertanyaan biologi, (4) pengurusan kejadian, (5) rujukan dokumen dan (6) menghasilkan peta.

15

Oil Spill Response Information System

Untuk itu : OSR

16

Oil Spill Response Information System

Pendekatan dengan perisian GIS MapInfo dan ArcView untuk memaparkan pergerakan tumpahan minyak.

= Vw + Vc

A = 2.27 [( w - o) / o] 2/3 V2/3 t-1/2 + 0.04[( w - o)/o]

1/3 V1/3 W4/3 t

Rumus Advection dan Spreading Tumpahan Minyak :

Dimasukkan ke dalam perisian, untuk dijalankan.

Dengan mencuba menu yang sediada seperti menu Theme, Objects dan Query (Select dan SQL Select), tumpahan minyak tidak dapat digerakkan. Biasanya penyelesaian persoalan aplikasi GIS menggunakan perintah ini (samada ditingkat sarjana muda, sarjana mahupun doktor falsafah).

17

Oil Spill Response Information System

Pendekatan dengan perisian GIS MapInfo dan ArcView untuk memaparkan pergerakan tumpahan minyak.

Dengan demikian pendapat Radke et. al. (2000) GISs has not traditionally been designed to represent dynamic phenomena adalah benar.

Fokus selanjutnya : Pembuatan Algoritma untuk menggerakkan tumpahan minyak.

Pembuatan algoritma sesuai pula dengan pendapat Noordin Ahmad (2001) … translating into algorithm … by when

Dari Using GIS ke GIScience

18

Oil Spill Response Information System

Pendekatan dengan komponen GIS MapObjects untuk memaparkan pergerakan tumpahan minyak.

MapObjects yang punya kebolehan untuk memproses jenis fail coverages dan shapefiles itu dipilih, supaya tidak ada persoalan apakah model OSRIS yang dibangunkan itu GIS atau tidak.

Beberapa perintah spatial analysis MapObject yang digunakan : Set crossings = ln.GetCrossings(shp)

Set recs1 = Map1.Layers(17).SearchShape(pt1, moContainedBy, "")

Set recs3 = Map1.Layers(12).SearchShape(kotak, moAreaIntersect, "")

MapObjects sesuai dengan aplikasi yang memerlukan animasi.

19

Oil Spill Response Information System

HASIL ANALISIS PERGERAKAN

LAPISAN MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG MENGGUNAKAN

GIS.

20

Oil Spill Response Information System

HASIL ANALISIS PERGERAKAN

LAPISAN MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG MENGGUNAKAN

GIS.

21

Oil Spill Response Information System

HASIL ANALISIS PERGERAKAN

LAPISAN MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG MENGGUNAKAN

GIS.

22

Oil Spill Response Information System

MapObjects versi 1.2 : pemaparan objek Line dan objek-objek Ellipse harus menggunakan kejadian TrackingLayerDraw dan Kaedah DrawShape

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

23

Oil Spill Response Information SystemREKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

24

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN

MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

25

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN

MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

26

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN

MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

27

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN

MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

28

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN

MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

29

Oil Spill Response Information System

30

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN LAPISAN

MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG

MENGGUNAKAN GIS.

31

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL

PERGERAKAN LAPISAN MINYAK SECARA DINAMIK DAN LANGSUNG MENGGUNAKAN

GIS.

32

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL PERGERAKAN

LAPISAN MINYAK SECARA DINAMIK DAN

LANGSUNG MENGGUNAKAN GIS.

33

Oil Spill Response Information SystemPengujian MLTM ( White box Test ).

34

Oil Spill Response Information SystemHasil Pengujian MLTM ( White box Test ).

35

Oil Spill Response Information System

Untuk itu : MPKPO

36

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL MPKPO

37

Oil Spill Response Information SystemREKABENTUK FIZIKAL MPKPO

38

Oil Spill Response Information SystemREKABENTUK FIZIKAL

MPKPO

39

Oil Spill Response Information SystemPengujian MPKPO ( White box Test ).

40

Oil Spill Response Information SystemHasil Pengujian MPKPO ( White box Test ).

41

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL POSR

42

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL POSR

43

Oil Spill Response Information System

REKABENTUK FIZIKAL POSR

44

Oil Spill Response Information System

Pelaksanaan Tujuh perisian : (1) Ms Windows 98 sebagai sistem operasi dan model dasar antaramuka pemakai, (2) Ms Visual Basic versi 6.0 sebagai bahasa pemograman, (3) MapObjects sebagai komponen ActiveX GIS, (4) MapInfo dan ArcView sebagai perisian GIS, (5) Ms HTML sebagai komponen yang mengawal elemen-elemen multi media, (6) Domino versi 5.03 sebagai perisian penyokong kegiatan kerjasama kelompok OSR. IntelPentium II, RAM 128 MB, Monitor digital Compaq V75, ATI 3D RAGE PRO, Intel 82371AB/EB PCI Bus Master IDE Controller dan 3Com Etherlink III ISA adalah spesifikasi komputer Compaq yang digunakan. Pengujian perisian dilakukan dengan menggunakan pengujian Black box dan White box.

45

Oil Spill Response Information SystemPaper yang dihasilkan :

“Pembangunan Oil Spill Response Information System Untuk Mengurangi Dampak Pencemaran Terhadap Lingkungan Laut.” Simposium Fisika Nasional XVIII. 2000. Jakarta, Indonesia.

“The Development of an Oil Spill Response Information System to Minimize the Effects of an Oil Spill.” International Workshop on the Environmental Sensitivity Index (ESI) Mapping for Oil Spills `Experiences in Southeast Asian Seas`. 2000. Tokyo, Jepun.

“The Integration of Multimedia and Geographic Information System Using The Concept of HyperMap and Active-X MapObjects.” Proc. of the International Conf. on Electrical, Electronics, Communication, and Information. 2001. Jakarta, Indonesia.

“Oil Spill Response Information System : Strategies to Response to An Oil Spill.” Proc. of the International Conf. on Electrical, Electronics, Communication, and Information. 2001. Jakarta, Indonesia.

Dua paper lagi akan muncul di Asia Pacific Conference on Communication di Bandung, Indonesia 17 – 20 September 2002 : The Simulation Development of Geography Phenomena dan Oil Spill Response Monitoring Using Domino and GIS.

46

Oil Spill Response Information SystemPaper yang dihasilkan :

“Pembangunan Model Lintasan Tumpahan Minyak Secara Langsung Menggunakan Teknologi GIS.” Proc. of MSTC 2000 Environment Symposium. Ipoh, Malaysia.

“Pembangunan Model Lintasan Tumpahan Minyak Secara Langsung Menggunakan ActiveX MapObjects di dalam Lingkungan Multimedia.” Proc. of GeoInformation Engineering Annual Seminar 2000. Serdang, Malaysia.

“Aplikasi Subsistem Model Lintasan Tumpahan Minyak dalam Pemaparan Arah Gerak Lintas Minyak.” Proc. of GeoInformation Engineering Annual Seminar 2001. P.Penang, Malaysia.

“Penentuan Strategi Respons Terhadap Tumpahan Minyak Menggunakan Oil Spill Response Information System (OSRIS).” Proc. of GeoInformation Engineering Annual Seminar 2001. P.Penang, Malaysia.

“Aplikasi Subsistem Model Lintasan Tumpahan Minyak dalam Pemaparan Arah Gerak Lintas Minyak.” Proc. of GeoInformation Engineering Annual Seminar 2001. P.Penang, Malaysia.

“Penentuan Strategi Respons Terhadap Tumpahan Minyak Menggunakan Oil Spill Response Information System (OSRIS).” Proc. of GeoInformation Engineering Annual Seminar 2001. P.Penang, Malaysia.

47

Oil Spill Response Information System

Mangrove-covered Shoreline

Fishing IndustryMigratory Birds Attraction

A Tourist Attraction

Untuk itu : DATA

Simulasi

48

Susunan data spatial

49

Senario itu berupa :

(i) terjadi tumpahan minyak pada 8 Oktober 2000 : (i) lokasi tumpahan X= 268000, Y= 446500, (ii) perbandingan selisih ketumpatan air laut dan minyak dengan ketumpatan minyak adalah 0.2, (iii) isipadu minyak yang tertumpah adalah 10000 liter dan (iv) selang masa penghitungan gerakan lapisan minyak ditentukan 30 minit.

(ii) Untuk senario ini, parameter MLTM yang digunakan adalah (i) angin = 1, arus = 0, (ii) angin = 0, arus = 1, (iii) angin = 1, arus = 1 dan (iv) angin = 3.5 %, arus = 56 %, manakala masa kejadian tumpahan minyak itu adalah 20:15:00 dan 10:15:00.

Simulasi

50

angin=1, arus=0

20:15:00

angin=1, arus=0 angin=0, arus=1

angin=1, arus=1 angin=3.5%,arus=56%

51

angin=1,

10:15:00 angin=1, arus=0 angin=0, arus=1

angin=1, arus=1 angin=3.5%,arus=56%

52

Senario itu berupa

(i) telah terjadi tumpahan minyak dengan lapisan tebal pada 8 Oktober 2000 masa 12:15:00 (i) lokasi tumpahan X= 281000, Y= 516000, (ii) perbandingan selisih ketumpatan air laut dan minyak dengan ketumpatan minyak adalah 0.2, (iii) isipadu minyak yang tertumpah adalah 10000 liter dan (iv) parameter MLTM untuk angin = 3.5% dan arus = 56%.

(ii) Senario ini akan disimulasikan untuk tempoh pergerakan X minit. Cadangan respons apa yang boleh diberikan oleh OSRIS ? Nilai X yang akan diperiksa adalah 180, 240, 300 dan 360 minit.

Simulasi

53

X = 180 minit X = 240 minit

54

X = 300 minit X = 360 minit

55

X = 240 minit

56

Senario itu berupa :

(i) terjadi tumpahan minyak dengan lapisan tebal pada 11 Oktober 2000 masa 08:15:00 (1) lokasi tumpahan X= 247000, Y= 505000, (2) perbandingan selisih ketumpatan air laut dan minyak dengan ketumpatan minyak adalah 0.2, (3) isipadu minyak yang tertumpah adalah 10000 liter dan (iv) parameter MLTM untuk angin = 3.5% dan arus = 56%.

(ii) Para responden telah menyiapkan rencana kegiatan untuk mengatasi tumpahan minyak. Rencana itu telah pula dimasukkan ke dalam Lotus Notes dengan pangkalan data Seward Division.

Simulasi

57

58

Oil Spill Response Information System

Jawapan dari ketiga permasalahan praktikal dalam menangani tumpahan minyak dan cabaran kajian simulasi di dalam GIScience adalah pembangunan sistem maklumat OSR atau OSRIS (Oil Spill Response Information System).

OSRIS itu dibangunkan secara langsung di dalam lingkungan Multi media GIS. OSRIS itu mengandungi MLTM, MPKPO dan POSR.

MLTM dan fungsi Display dari peta akan menjawab persoalan pertama dan cabaran kajian di dalam GIScience.

MPKPO akan menjawab persoalan kedua.

POSR akan menjawab persoalan ketiga.

Kesimpulan

59Oil Spill Response Information System