1. Pendahuluan

Analisis ini bertujuan untuk mengkaji hubungan antara parameter geofisika bawah permukaan (amplitudo spektral maksimum, frekuensi dominan, dan anomali gravitasi residual) dengan jumlah kejadian gerakan tanah dan longsor (GT + L) melalui pembentukan Geophysical Susceptibility Index (GSI).

2. Data

data <- data.frame(
  Subdistrict = c(
    "Banjarmangu","Pagetan","Pejawaran","Watumalang",
    "Wanayasa","Kalibening","Batur","Karangkobar","Kejajar"
  ),
  Total_Events = c(5,5,3,5,4,2,1,0,0),
  Max_Ao = c(4.0,7.5,7.5,7.5,7.5,4.0,7.5,5.0,4.0),
  Median_Fo = c(1.5,1.75,2.5,2.25,1.75,1.35,1.75,4.0,3.5),
  Avg_Residual = c(-4.5,-7.0,-0.5,-5.5,5.0,7.5,6.0,1.0,4.5)
)

knitr::kable(data, caption = "Data Parameter Geofisika dan Kejadian Longsor")
Data Parameter Geofisika dan Kejadian Longsor
Subdistrict Total_Events Max_Ao Median_Fo Avg_Residual
Banjarmangu 5 4.0 1.50 -4.5
Pagetan 5 7.5 1.75 -7.0
Pejawaran 3 7.5 2.50 -0.5
Watumalang 5 7.5 2.25 -5.5
Wanayasa 4 7.5 1.75 5.0
Kalibening 2 4.0 1.35 7.5
Batur 1 7.5 1.75 6.0
Karangkobar 0 5.0 4.00 1.0
Kejajar 0 4.0 3.50 4.5

3. Penentuan Rank Parameter Geofisika

rank_ao <- c("7.5"=7, "5"=4, "4"=2)

rank_fo <- c(
  "4"=1, "3.5"=2, "2.5"=3, "2.25"=4,
  "1.75"=6, "1.5"=8, "1.35"=9
)

rank_res <- c(
  "7.5"=1, "6"=2, "5"=3, "4.5"=4,
  "1"=5, "-0.5"=6, "-4.5"=7, "-5.5"=8, "-7"=9
)

data$Rank_Ao <- rank_ao[as.character(data$Max_Ao)]
data$Rank_1_Fo <- rank_fo[as.character(data$Median_Fo)]
data$Rank_Neg_Residual <- rank_res[as.character(data$Avg_Residual)]

knitr::kable(data, caption = "Data dengan Ranking Parameter")
Data dengan Ranking Parameter
Subdistrict Total_Events Max_Ao Median_Fo Avg_Residual Rank_Ao Rank_1_Fo Rank_Neg_Residual
Banjarmangu 5 4.0 1.50 -4.5 2 8 7
Pagetan 5 7.5 1.75 -7.0 7 6 9
Pejawaran 3 7.5 2.50 -0.5 7 3 6
Watumalang 5 7.5 2.25 -5.5 7 4 8
Wanayasa 4 7.5 1.75 5.0 7 6 3
Kalibening 2 4.0 1.35 7.5 2 9 1
Batur 1 7.5 1.75 6.0 7 6 2
Karangkobar 0 5.0 4.00 1.0 4 1 5
Kejajar 0 4.0 3.50 4.5 2 2 4

4. Perhitungan Geophysical Susceptibility Index (GSI)

data$GSI <- data$Rank_Ao + 
            data$Rank_1_Fo + 
            data$Rank_Neg_Residual

knitr::kable(data, caption = "Data dengan GSI")
Data dengan GSI
Subdistrict Total_Events Max_Ao Median_Fo Avg_Residual Rank_Ao Rank_1_Fo Rank_Neg_Residual GSI
Banjarmangu 5 4.0 1.50 -4.5 2 8 7 17
Pagetan 5 7.5 1.75 -7.0 7 6 9 22
Pejawaran 3 7.5 2.50 -0.5 7 3 6 16
Watumalang 5 7.5 2.25 -5.5 7 4 8 19
Wanayasa 4 7.5 1.75 5.0 7 6 3 16
Kalibening 2 4.0 1.35 7.5 2 9 1 12
Batur 1 7.5 1.75 6.0 7 6 2 15
Karangkobar 0 5.0 4.00 1.0 4 1 5 10
Kejajar 0 4.0 3.50 4.5 2 2 4 8

5. Uji Korelasi Spearman

params <- c("Max_Ao","Median_Fo","Avg_Residual","GSI")

spearman_results <- data.frame(
  Parameter = params,
  rho = NA,
  p_value = NA
)

for (i in seq_along(params)) {
  test <- cor.test(
    data$Total_Events,
    data[[params[i]]],
    method = "spearman",
    exact = FALSE
  )
  spearman_results$rho[i] <- round(test$estimate,3)
  spearman_results$p_value[i] <- round(test$p.value,4)
}

knitr::kable(spearman_results, caption = "Hasil Uji Korelasi Spearman")
Hasil Uji Korelasi Spearman
Parameter rho p_value
Max_Ao 0.343 0.3667
Median_Fo -0.494 0.1770
Avg_Residual -0.655 0.0553
GSI 0.957 0.0001

6. Uji Kendall Tau

kendall_results <- data.frame(
  Parameter = params,
  tau = NA,
  p_value = NA
)

for (i in seq_along(params)) {
  test <- cor.test(
    data$Total_Events,
    data[[params[i]]],
    method = "kendall",
    exact = FALSE
  )
  kendall_results$tau[i] <- round(test$estimate,3)
  kendall_results$p_value[i] <- round(test$p.value,4)
}

knitr::kable(kendall_results, caption = "Hasil Uji Kendall Tau")
Hasil Uji Kendall Tau
Parameter tau p_value
Max_Ao 0.295 0.3339
Median_Fo -0.400 0.1561
Avg_Residual -0.471 0.0869
GSI 0.867 0.0018

7. Hubungan GSI dan Total Kejadian Longsor

plot(
  data$GSI,
  data$Total_Events,
  xlab = "Geophysical Susceptibility Index (GSI)",
  ylab = "Total Kejadian Longsor (GT + L)",
  main = "Hubungan GSI dan Total Kejadian Longsor",
  pch = 19,
  col = "blue",
  cex = 1.5
)

abline(lm(Total_Events ~ GSI, data = data), col = "red", lwd = 2)

text(
  data$GSI,
  data$Total_Events,
  data$Subdistrict,
  pos = 3,
  cex = 0.7
)

8. Kesimpulan

Analisis menunjukkan bahwa GSI dapat merepresentasikan tingkat kerentanan geofisika bawah permukaan, namun hubungan statistik dengan jumlah kejadian longsor tidak menunjukkan signifikansi yang kuat, sehingga GSI lebih tepat digunakan sebagai indikator potensi kerentanan.

Ringkasan Hasil:

  • Korelasi Spearman: Menunjukkan hubungan antara parameter geofisika dengan kejadian longsor
  • Korelasi Kendall Tau: Memberikan konfirmasi tambahan terhadap hubungan tersebut
  • GSI: Indeks gabungan yang mengintegrasikan ketiga parameter geofisika