Program Zero Up Crossing

Coming back to the blog and i got a good news for ya'll:  I'm a master student now!! *YAY!* majoring Ocean Engineering in ITB. hahaha! I'm soo excited that finally i can sit in class again working on assignments and worrying the mid test :))  *Ewh~ such a beautiful pain!* 

so today i'm going to post something, that related to my course in ITB. this is my first assignment in my master course: A Zero up crossing program in matlab! . for those who doesn't know what the f* is zero up crossing here's the definition :

 

zero up crossing is one common method that use to define one wave from wave records statistically. in this method a 'wave' is defined as the portion of a record between two successive zero up crossings.

still don't get it? here's the illustration taken from Mandly Hydraulics Laboratory:

zero up crossing wave illustration
image taken from this

so here's the program and the explaination:

1. Loading wave data from excell file:

clc; clear all; close all;

%--------------------------------------------------

% ZERO UP CROSSING PROGRAM

% MEIRITA RAMDHANI

% 25511301

% 2ND ASSIGNMENT OF ADVANCE RANDOM WAVES SUBJECT

% -------------------------------------------------

% 1. LOADING WAVE DATA

filename ='Wave elevation_wt_ meter_ Meulaboh_Feb4.xls';

sheet = 'RawData Wave';

range = 'D4:DP409';    

PAR = xlsread(filename, sheet, range);

dt=0.4;

2. Calculating wave average 

% 2. CALCULATING WAVE AVERAGE

Araw=PAR(:,1);

Abar=sum(Araw)/length(Araw);

Azero=Araw-Abar;

resulting:

the wave data minus its average.

3. Determining the zero up crossing index.

The zero up crossing index is determined by looking at the wave records value sign. after you subtracted your  wave record with its average, you'll get your data reference in y=0. so that, you'll have data which values is negative and positive. from here, you can determine the zero up crossing index. 

in your data, whenever negative values meets positive values then you'll get one zero up crossing wave. the 'one zero up crossing wave'  is define between one 'negative-meet-positiv' and 'next negative-meet-positive'

*ewh.. i'm not really good in explaining this* anyway here's the matlab scipt:

% 3. CALCULATING ZERO UP CROSSING

I1=Azero(1:end-1);

I2=Azero(2:end);

indx=zeros(size(I1));

for i=1:length(indx);

    indx(i)=I1(i)*I2(i); %negativ ketemu positiv

end   

indz=find(indx < 0); %index ZUC & ZDC

indc=zeros(length(indz),1);

indzuc= find(Azero < 0);

zuc=intersect(indz,indzuc);  %index zeroup crossing

izuc=zeros(length(zuc),1);

result:

the wave data and it's zero up crossing index

1.       4. Calculating the Wave height;

     After you got your index, now, its time calculating the wave height between 2 index of zero up crossing that we define in previous. to calculate the wave height, we must subtracting the maximum and minimum values which happen in between 2 zero up crossing index. then you'll get list of wave height. 

     if you sort the wave height from the larger value to the smaller value then you can calculate other waves parameter such as: H1/3, H1/10, Hrms. etc.

%4. CALCULATING WAVE HEIGHT

   w1=zuc(1:end-1)+1;

   w2=zuc(2:end);

  for i=1:length(w1);

    A=max(max(Azero(w1(i):w2(i)))) % maximum wave

    B=min(min(Azero(w1(i):w2(i)))) % minimum wave

    H(i)=A-B   ; % maximum wave height – minimum wave height

  end

%5. SORTING WAVE HEIGHT

nwave=length(H);

swave=sort(H)'; % mengurutkan tinggi gelombang dari yg tinggi ke rendah

swave=flipud(swave);

  Results:

Upper picture is the wave height that is calculated from the zero up crossing .
and the lower picture is after we sort the wave height.

  Oke that's it for today. hope the program will usefull for anyone who need it. next post will be arround FFT something.

  SEE YA!

Menggabungkan data GEBCO dan batimetri lokal

Hal hal yang harus di perhatikan 

1.   Pastikan kedua sumber data memiliki proyeksi dan georeference yang sama.
2. Perhatikan definisi dari garis pantai, apakah garis pantai ditentukan dari LWL (Lowest Water Level) atau SWL (Surface Water Level) atau MSL (Mean sea level), kedua data yang hendak di gabung harus memiliki 2 definisi yang sama, kalo data dari GEBCO biasanya titik terendah diambil dari MSL. Kenapa sih referensi jadi penting? Sederhana saja, anda nggak mau kan kalo anda bangun jembatan ujungnya jadi kayak gini

kejadian ini bisa terjadi apabila petals yang dipakai georeferensinya tidak sama
gambar dari sini

Setelah semua data memiliki geo reference  yang sama maka anda bisa menggabung kedua data. 

Dengan cara sbb: 

Ekstrak data dari gebco dengan format X,Y,depth, buang semua header, kecuali bagian Longitude Latitude Depth, edit kasih tanda petik jadi “Longitude” “Latitude” “Depth”, perhatikan delimiter, pastikan delimiter antara “Longitude” dan  “Latitude” dan “Depth” sama dengan delimiter data koordinat dibawahnya,  save dalam bentuk .txt

Siapkan data dari peta local yang sudah didigitasi, beri header yang sama seperti data gebco diatas, lalu save dengan nama yang berbeda dalam format *.txt

buka ArcGIS --> tools --> xydata 

Dialog box yang muncul ketika xydata dipilih,
sesuaikan sistem koordinat dengan tombol edit di  kanan bawah

Masukkan data GEBCO yang sudah kita edit Specify X dan Y data sesuai dengan header yang sudah kita isi, lalu edit coordinat system of input coordinatnya dengan tombol edit --> Select --> Geographic coordinate system --> lalu pilih proyeksi yang sesuai dengan input data kita misalnya world --> WGS 1984.prj .

Lakukan hal yang sama dengan data peta local yang sudah di digit, kalau proyeksi dan system koordinatnya sudah sama maka tidak perlu di convert dulu, langsung lakukan hal yang sama seperti data gebco di atas

tampilan arcgis ketika data gebco dan peta lokal sudah di masukan,
data point berwarna ungu merupakan data GEBCO, sedangkan data yang membentuk garis pantai adalah point dari
peta lokal yang sudah di digitasi 

 Setelah semua proses di atas diselesaikanm maka akan muncul file point di display (sebelah kiri) dengan ekstensi *.text events. File dengan ekstensi seperti ini belum bisa di edit di ArcGIS, supaya bisa di edit anda harus mengconvertnya menjadi bentuk shape file. Dengan cara di eksport: klik kanan pada file point di display à data à eksport data save dalam bentuk *.shp Setelah itu bisa baru bisa di edit.

 Setelah file di export, maka yang kita lakukan selanjutnya adalah membuang data2 yang ‘overlap’ pada data GEBCO, caranya  pada Editor --> start editing --> aktifkan editor lalu specify tasks nya : Modify Feature dan targetnya adalah file GEBCO yang kita punya . lalu buang tiap poinnya sehingga distribusi data menjadi seperti ini :

Data yang sudah di diubah dalam bentuk shapefile (*.shp) yang sudah dibuang

Setelah selesai di edit lalu pada editor klik stop edit dan save data.

 Ketika data sudah di save , pada folder dimana kita menyimpan workspace ArcGIS tadi, klik file *.dbf yang namanya  sesuai yang file *.shp yang di edit tadi di MS Excell. Copy, lalu gabungkan keduanya save dalam bentuk *.txt. Lalu griding kembali menggunakan surfer atau matlab. selesai 

Dispersion relation something

meilalala: eh ka ane mu nanya dong inimah beneran lupa
d_kelik: Ya?
meilalala: definisi sifat dispersif gelombang itu apa ya?
meilalala: :D
d_kelik: Nanya apa?
meilalala: sifat dispersif gelombang dan gelombang yang dispersif itu apa ya? *beneran lupa ini* -.-"
d_kelik: Oo..tp km ngerti ga apa itu dispersive?
meilalala: sepertinya ngerti yang kayak gini bukan:
meilalala: pertama misalnya ada angin badai, membangkitkan gelombang
meilalala: ntar gelombang menjalar
meilalala: nah gelombang dengan frekuensi kecil akan jalan duluan 
meilalala: diikutin dengan gelombang dengan frekuensi tinggi, 
meilalala: nah terus apa ka? :D
meilalala: apa yang terjadi maksudnya?
d_kelik: Jd, gelombang itu bersifat dispersive, dr physics nya. Artinya, kecepatan gelombangnya itu bergantung dari wavelengthnya. Makin panjang gelombang,makin cepat laju propagasinya:baik phase maupun group velocity. Nah seperti apa relasinya, ini namanya relasi dispersi, yaitu relasi yg menghubungkan antara frekuensi dan panjang gelombang (sama aja dgn bilangan gelombang)
d_kelik: Frekuensi kecil : gelombang panjang. Jd lebih cepat propagasinya. Frekuensi tinggi:panjang gelombangnya kecil. Jd lebih lambat velocity nya
meilalala: nah kalo gelombang dispersif apa?
d_kelik: Ya itu, yg di atas
meilalala: itu kan sipat dispersifnya
meilalala: kalo gelombang dispersif apa?
meilalala: OH aku inget....


Sifat Dispersif Gelombang: kecepatan gelombang dipengaruhi oleh panjang gelombangnya atau dengan katalain, kondisi dimana parameter gelombang (frekwensi/kecepatan) dipengaruhi oleh kondisi parameter gelombang lainnya. misalnya  kecepatan gelombang dipengaruhi oleh panjang gelombang,


Gelombang dispersif adalah gelombang yang kecepatannya masih dipengaruhi oleh panjang gelombangnya..
Gelombang nondispersif adalah kondisi dimana parameter gelombang sudah tetap, artinya kecepatannya tidak lagi dipengaruhi oleh panjang gelombangnya


kira-kira seperti itu ;)

Prinsip Dasar Pengukuran Satelit Altimetri

Halo-Halo Semuaa... back again!! weew udah 2011.. ternyata saya super tidak produktiv yahhh ahahahaha.. oke seperti janji saya di posting sebelumnnya saya akan lanjutkan pembahasan mengenai satelit altimetri. kali ini tentang prinsip dasar pengukurannya. selanjutnya mungkin tentang pengukuran satelit altimetri diatas laut.. lebih dekat ke detail pokonya.. sekarang yang ini dulu laahh yaa...... XD

Pengukuran dasar dari satelit altimetry ditunjukkan oleh gambar a. dari gambar tersebut terlihat jelas bahwa tujuan utama pengembangan satelit altimetry adalah untuk mengukur tinggi muka laut, lalu kemudian penggunaan satelit ini berkembang kearah pengukuran angin dan gelombang.

Tinggi muka laut yang ingin di ukur merupakan selisih jarak antara altitude satelit (jarak satelit/tinggi satelit ke ellipsoid bumi) dan range (jarak antara tinggi satelit ke muka laut). Radar altimeter pertama mentransmisi sinyal frekuensi tinggi (diatas 1700  pulsa/detik) ke bumi lalu kemudian satelit menerima kembali echo dari sinyal yang ditransmisi setelah dipantulkan oleh bumi.

Gambar a. Prinsip pengukuran satelit Altimetr sumber(http://earth.eo.esa.int/brat/images/alti/principle/methode_en.jpg)

Satelit altimetry juga dilengkapi dengan pengikur waktu yang sangat presisi, jarak dari satelit ke permukaan laut (range) diukur dari interval sinyal yang di lepas sampai sinyal tersebut di terima lagi oleh satelit (Handoko, 2004), sebagai mana ditunjukkan oleh persamaan di bawah ini:

Sinyal yang diterima oleh reciever satelit, belum dapat langsung digunakan karena sinyal tersebut bisa dikatakan masih 'kotor'. sinyal yang diterima reciever harus di koreksi dulu dari komponen bias yang mempengaruhi nilai pengukuran satelit altimetri.

Berdasarkan Febriliyan F.C., beberapa komponen bias yang terdapat pada data satelit altimetry dan harus di koreksi diantaranya: tropospheric refractive element, dry tropospheric refractive element, bias ionosphere dan bias elektromagnetik. 

Jika H adalah tinggi satelit terhadap ellipsoid dan R adalah jarak dari permukaan laut dan satelit, maka h adalah perbedaan antara tinggi muka laut dan ellipsoid. Atau bisa kita sebut sebagai tinggi muka laut atau (SSH-Sea surface height) sebagaimana dijelaskan pada persamaan dibawah ini

Nilai h (SSH) pada persamaan diatas adalah masih terhadap bidang ellipsoid yang dipengaruhi oleh efek geofisika (Handoko, 2004) . Unudlasi Geoid terhadap bidang ellipsoid (hg), variasi tinggi pasangsurut (ht) dan tekanan atmosfer terhadap tinggi muka laut (ha), merupakan parameter-parameter yang  mempengaruhi tinggi muka laut, dan harus dihilangkan untuk memperoleh nilai h yang terkoreksi.

Yah kira-kira seperti itulah prinsipnya satelit altimetri mengukur tinggi muka laut.. sederhana kan?? 

sekaian dulu ya.

semoga tulisan kali ini bermanfaat . tulisan selanjutnya mungkin tentang bagaimana satelit altimetri pengukur tinggi muka laut.. yah semoga lebih dekat ke detailnya yaa :D hohoho..

Tobe Continue.....

Reference:

Febriliyan F.C. :Teknologi Satelit Altimetri. Web Page, http://www.ilmukelautan.com/sig-dan-penginderaan-jauh/penginderaan-jauh-kelautan/453-teknologi-satelit-altimetri, 2005.

Handoko, E. Y., :  Satelit Altimetri dan Aplikasinya Dalam Bidang Kelautan. Scientific Journal, Pertemuan Ilmiah Tahunan I. Teknik Geodesi – ITS, Surabaya, Indonesia , 2004.

web Aviso

http://earth.eo.esa.int/brat/html/alti/principle/basic_en.html

Satelit Altimetri Bagian 1 : sedikit tentang sejarah

ternyata sudah lama juga yah saya tidak posting diblog ini. maklum kemaren2 males nulis. lagi hilang orientasi saja. Anyway.., sekilas tentang tulisan saya yang ini. kali ini saya mau cerita tentang satelit altimetri bahannya saya rangkum dari web aviso. ini sebenernya berhubungan sama kerjaan saya di tempat baru.. alhamduilah akhirnya
dikasi juga kesmpatan kerja di kantor. kantornya keren banget lagi,  bareng sama galeri lukisan soalnya (loh kok jadi ngomongin kantor baru). yah tugas saya kira-kira nanti adalah membuat report tentang metode pengukuran tinggi gelombang permukaan dengan menggunakan satelit. yah baiklahh dari pada saya banyak bacot lagi. langsung aja artikelnya.. 

Gambar 1. Satelit Altimetri

(sumber : http://www.ird.nc/ECOP/old_ecop/siteecopuk/moyens6.htm)

Dahulu kala,  Laut adalah sesuatu yang sulit untuk dipahami, orang sulit mendapatkan visualisasi tintang kondisi  laut secara keseluruhan, pengukuran yang biasa dengan menggunakan kapal hanya dapat memberikan gambaran lokal yang kadang-kadang sulit juga di pahami. Seiring dengan berkembangnya teknologi satelit, yang menyajikan lokasi, kumpulan data dan penginderaan jauh kemudian mendorong ilmuan untuk berfikir secara global. Dengan adanya teknologi remote sensing ini beberapa parameter laut dapat diukur dengan mudah diantaranya temperature, konsentrasi klorofil, dan kecepatan angin permukan. Namun yang paling fenomenal dalam teknologi pengamatan laut ini adalah kemuculan dari sateli
t radar altimetri (yang kemudian mendukung asimilasi dari pemodelan tinggi gelombang).

Mendigit Peta Contour dengan Software Surfer..

Postingan pertama saya adalah tentang mendigit peta contour di surfer. waktu itu saya butuh peta contour untuk input batimetri model hidrodinamika yang mau saya bikin. sebenernya untuk mendigit bisa digunakan software lain selain surfer sih. tapi waktu itu saya nge-digitnya pake ini. jadi caranya begini...