Perpustakaan Digital ITB

Metode magnetotelurik (MT) merupakan metode geofisika pasif yang memanfaatkan variasi alami medan elektromagnetik untuk mengestimasi distribusi resistivitas listrik bawah permukaan Bumi. Dalam pemodelan MT dua dimensi, persamaan Maxwell umumnya tidak dapat diselesaikan secara analitik sehingga diperlukan pendekatan numerik untuk memperoleh solusi medan elektromagnetik secara aproksimasi. Di antara berbagai metode numerik yang tersedia, metode elemen hingga (FEM) dipilih dalam penelitian ini karena keunggulannya dalam merepresentasikan geometri kompleks serta mesh tak beraturan. Penelitian ini bertujuan memvalidasi hasil forward modeling MT 2D menggunakan node-based FEM dengan dua strategi penyelesaian sistem persamaan linear, yaitu direct solver (LU factorization) dan iterative solver (Quasi-Minimal Residual/QMR dengan ILU preconditioning), terhadap solusi analitik model bumi homogen dan berlapis satu dimensi, serta model benchmark COMMEMI 2D-1 dan COMMEMI 2D-3. Hasil forward modeling kemudian dijadikan data sintetik untuk proses inversi menggunakan algoritma Non-Linear Constrained Gauss–Newton, guna menguji kemampuan algoritma merekonstruksi distribusi resistivitas bawah permukaan. Hasil penelitian menunjukkan algoritma forward modeling berbasis FEM mampu mereproduksi respons MT dengan baik pada seluruh model uji, ditunjukkan oleh kesesuaian kurva resistivitas semu dan fase terhadap data referensi, dengan nilai MAPE rata-rata umumnya di bawah 7%. Selisih akurasi antara LU dan QMR-ILU solver relatif kecil, sedangkan dari segi efisiensi komputasi, solver iteratif QMR dengan ILU preconditioning secara konsisten memberikan waktu komputasi lebih singkat. Pada tahap inversi, algoritma Gauss–Newton berhasil merekonstruksi struktur resistivitas dari data sintetik pada seluruh model uji, dengan konvergensi tercapai dalam kisaran 4–38 iterasi dan nilai MAPE resistivitas semu serta fasa hasil inversi umumnya di bawah 10%, mengindikasikan rekonstruksi yang konsisten dengan model acuan.