31 BAB V Hasil dan Pembahasan Pada bab ini membahas berkaitan dengan evaluasi Z-R Marshall-Pallmer, Rosenfeld-Tropical, CNN terhadap 12 peralatan curah hujan otomatis yang terletak dalam radius 220 Km dari jangakauan pengamatan radar cuaca pada periode Desember 2022 – Februari 2023. Evaluasi estimasi curah hujan pada radar cuaca dilakukan berdasarkan akumulasi curah hujan harian dan secara spasial. V.1 Estimasi Curah Hujan Menggunakan Persamaan Z-R Penerapan persamaan Z-R merupakan metode konvensional yang digunakan dalam mengestimasi curah hujan menggunakan variable reflektivitas dari pengamatan radar cuaca (Dinh dkk., 2023). Penggunaan konstanta pada persamaan Z-R dinilai berkontribusi pada menurunnya akurasi estimasi curah hujan dari pengamatan radar cuaca (Mahavik,dkk., 2021) sehingga perlu dilakukan adjust agar dapat meningkatkan akurasi (Ali dkk., 2023). V.1.1 Estimasi Curah Hujan Menggunakan Z-R M-P Persamaan Z-R Marshall-Pallmer (M-P) merupakan salah satu hubungan persamaan yang digunakan untuk mengestimasi curah hujan yang tidak memperhatikan area dan dapat digunakan di seluruh kategori awan (Aziding dkk., 2023). Dalam operasional layanan cuaca, BMKG masih menggunakan Z-R Marshall-Pallmer dalam mengestimasi curah hujan dari pengamatan radar cuaca (Hutapea dkk., 2021). Jangkauan maksimal pengamatan radar cuaca berada pada radius hingga 220 Km, sehingga dapat menjangkau 3 Provinsi yaitu Jakarta, Banten dan Jawa Barat. Faktor geografis dalam estimasi curah hujan menggunakan Z-R akan menghasilkan nilai estimasi curah hujan overestimate atau underestimate terhadap curah hujan aktual, sehingga perlu dilakukan evaluasi untuk mengetahui kinerja estimator (Mahavik,dkk., 2021). Penelitian ini menggunakan jumlah dataset yaitu sebanyak 12.672 data curah hujan dari 12 lokasi ARG dalam radius jangakauan maksimal pengamatan radar cuaca. Hasil estimasi curah hujan pada titik koordinat ARG kemudian dibandingkan terhadap data curah hujan ARG. Gambar V.1 menunjukan hasil estimasi curah hujan pada ARG Sukaraja. 32 (a) (b) Gambar V.1 Scatter plot hasil estimasi curah hujan terhadap curah hujan aktual ARG Sukaraja Gambar V.I (a) merupakan hasil estimasi curah hujan menggunakan persamaan Z- R Marshall-Pallmer. Pada Scatter plot menunjukkan sebaran data estimasi curah hujan yang dihasilkan berada dibawah sumbu diagonal (berwarna merah) dan sumbu linear (berwarna hitam) juga berada dibawah sumbu diagonal. Hal ini mengindikasikan bahwa hasil estimasi yang dihasilkan cenderung underestimate terhadap curah hujan sebenarnya. Performa estimator perlu ditingkatkan dengan menerapkan bias pada hasil estimasi curah hujan (Tahir dkk., 2022). Gambar V.I (b) merupakan hasil adjust bias yang dilakukan hasil estimasi curah hujan menggunakan persamaan Z-R Marshall-Pallmer. Pada Scatter plot yang dihasilkan menunjukkan sebaran data estimasi curah hujan mulai mengalami pergeseran melewati sumbu diagonal dan sumbu linier mengalami pergeseran mendekati sumbu diagonal, namun masih underestimate terhadap curah hujan sebenarnya. 33 Gambar V.2 Plot estimasi curah hujan menggunakan Z-R Marshall-Pallmer terhadap ARG Sukaraja Gambar V.2 merupakan plot estimasi curah hujan menggunakan Z-R Marshall- Pallmer (garis warna merah), adjust bias estimasi curah hujan (garis warna hijau) dan data actual dari ARG Sukaraja (garis warna hitam) pada periode 1 Desember 2022-28 Februari 2023. Pola fluktuasi adjust bias estimasi curah hujan menunjukkan pola yang mirip dengan pola curah hujan aktual ARG Sukaraja. Sementara pola estimasi curah hujan cenderung underestimate terhadap data curah hujan aktual ARG. Performa estimator terhadap ARG Sukaraja menghasilkan koefisien determinan sebesar 0,90; ME dan RMSE sebesar 4,96 dan 11,46. Parameter ME dan RMSE dapat diturunkan dengan menerapkan adjust bias sehingga dapat meningkatkan performa estimator, setelah dilakukan adjust bias pada estimator menghasilkan nilai ME dan RMSE sebesar 2,50 dan 5,17; sehingga terjadi persentase penurunan error ME dan RMSE sebesar 49,60% dan 54,89%. Hal ini menunjukkan bahwa penerapan adjust bias pada hasil estimasi curah hujan dinilai dapat meningkatkan performa estimator dan menurunkan 33okasi33 kesalahan hasil estimasi curah hujan. Hal ini juga diterapkan pada 33okasi studi lain nya yang dapat dilihat pada Tabel V.1. 34 Tabel V.1 Performa evaluasi estimasi Z-R Marshall-Pallmer Site ARG Sebelum Bias Setelah Bias Persentase Penurunan (%) Bias Kd ME (mm) RMSE (mm) ME (mm) RMSE (mm) ME RMSE ARG Lebak Bulus 3,62 0,89 4,45 12,6 2,82 6,78 36,63 46,19 ARG Cikeusal Timur 3,77 0,82 3,39 8,07 2,25 5,17 33,63 35,94 ARG Banjar Irigasi 6,30 0,89 5,63 10,86 2,68 5,20 52,49 52,10 ARG Rengasdengklok 5,30 0,92 3,66 13,57 2,48 6,71 32,24 50,55 ARG Sukaraja 9,75 0,90 4,96 11,46 2,5 5,17 49,60 54,89 ARG Malingping 8,30 0,91 6,05 13,21 2,80 5,41 51,07 53,22 ARG Pabrik Gula Subang 9,21 0,79 4,72 11,41 3,67 7,86 37,37 42,46 ARG Cimahi 6,79 0,82 2,4 5,93 1,84 3,56 23,33 39,97 ARG Pusaka Negara 8,03 0,78 3,59 10,60 2,82 6,72 21,45 36,60 ARG Cidaun 7,39 0,42 4,68 12,30 4,29 11,13 8,33 9,51 ARG Cibiuk 15,70 0,74 3,52 9,70 2,77 6,45 16,93 33,30 ARG Kertajati 12,90 0,67 6,76 16,59 4,97 12,53 26,48 24,47 Tabel V.1 menunjukkan hasil performa kinerja estimator curah hujan radar menggunakan Z-R Marshall-Pallmer pada 12 lokasi studi penelitian. Performa estimator menunjukkan hasil evaluasi yang bervariasi. Hasil RMSE dan ME tertinggi terjadi pada ARG Kertajati sebesar 16,59 mm dan 6,76 mm, hal ini dipengaruhi oleh jarak ARG terhadap radar cuaca sejauh 179 km, namun jarak tersebut masih dalam jangkauan pengamatan radar cuaca sejauh 220 Km. Pengaruh jarak berkontribusi pada kesalahan estimasi curah hujan dan berpotensi menurunkan performa estimator (Athina Pappa, et al., 2021). Performa estimator dapat ditingkatkan dengan menerapkan adjust bias pada hasil estimasi curah hujan menggunakan persamaan Z-R. Hal ini dapat dilihat di 12 titik ARG yang dijadikan sebagai studi penelitian mengindikasikan peningkatan 35 performa estimator curah hujan. Parameter ME dan RMSE sebagai indikasi kesalahan mengalami penurunan setelah dilakukan adjust bias, rata-rata persentase penurunan ME sebesar 32% dan RMSE sebesar 40 %. Penerapan adjust bias pada persamaan Z-R Marshall-Pallmer terbukti efektif untuk meningkatkan performa dan akurasi estimasi curah hujan menggunakan persamaan Z-R Marshall-Pallmer. V.1.2 Estimasi Curah Hujan Menggunakan Z-R R-T Persamaan Z-R Rosenfeld Tropical (R-T) merupakan salah satu jenis persamaan yang digunakan untuk mengestimasi curah hujan dari variabel reflektvitas pada radar cuaca. Persamaan ini dinilai cocok untuk diterapkan di wilayah tropis (Peng dkk., 2022). Indonesia termasuk salah satu negara yang berada dalam wilayah tropis, sehingga persamaan ini cocok untuk diimplementasikan dalam mengestimasi curah hujan. Dalam operasional cuaca, BMKG sudah menerapkan persamaan Z-R Rosenfeld Tropical dalam mengestimasi curah hujan dari hasil pengamatan radar cuaca (Hutapea dkk., 2021) . Dalam penelitian ini menggunakan radar cuaca jenis C-Band, dengan kemampuan pengamatan maksimal hingga radius 220 Km. Oleh karena itu, radar cuaca dinilai mampu mencakup dan menjadi alternatif pengamatan cuaca di 3 Provinsi di Pulau Jawa, yaitu Jakarta, Banten dan Jawa Barat. Dalam menjaga kualitas dan akurasi estimasi curah hujan yang dihasilkan oleh radar cuaca, pentingnya dilakukan evaluasi estimator terhadap peralatan curah hujan yang berada di permukaan(Q. Qiu dkk., 2020). Penelitian ini memanfaatkan 12 ARG yang berada dalam radius jangakauan pengamatan radar cuaca. ARG menjadi acuan standar terhadap data curah hujan yang dihasilkan oleh estimator (Sharif dkk., 2020). Jumlah data yang digunakan yaitu sebanyak 12.672 untuk masing masing ARG. Hasil estimasi curah hujan pada titik koordinat ARG kemudian dibandingkan terhadap data curah hujan aktual ARG. Gambar V.I menunjukan salah stu hasil estimasi curah hujan pada ARG Cimahi. 36 (a) (b) Gambar V.3 Scatter plot hasil estimasi curah hujan terhadap curah hujan aktual ARG Cimahi Gambar V.3 (a) merupakan hasil estimasi curah hujan menggunakan persamaan Z- R Rosenfeld Tropical. Pada Scatter plot menunjukkan sebaran data estimasi curah hujan yang dihasilkan berada dibawah sumbu diagonal (berwarna merah) dan sumbu linear (berwarna hitam) juga berada dibawah sumbu diagonal. Hal ini mengindikasikan bahwa hasil estimasi yang dihasilkan cenderung underestimate terhadap curah hujan sebenarnya. Performa estimator perlu ditingkatkan dengan menerapkan bias pada hasil estimasi curah hujan (Tahir dkk., 2022). Gambar V.3 (b) merupakan hasil adjust bias yang dilakukan pada hasil estimasi curah hujan menggunakan persamaan Z-R Marshall-Pallmer.