CAnalis - Bagian 1

CDR Auto Analysis (sebut saja CAnalis) dirancang untuk melakukan analisis tingkat lanjut terhadap data hasil observasi C-band Doppler Radar (CDR) Serpong. Bila selama ini sistem yg ada hanya mampu memberikan informasi semi-realtime (tiap 6 menit) dari data terkini, maka CAnalis akan melakukan analisis tingkat lanjut, tidak hanya untuk data terbaru, tetapi juga data historis dari CDR. Keluaran dari sistem ini sebenarnya lebih ditujukan untuk penelitian, namun tak menutup kemungkinan juga bisa dimanfaatkan sebagai informasi publik. 

Data CDR (terolah) merupakan data grid 3D, baik dalam format plain binary maupun ASCII, dengan resolusi spasial 500m (421x421x41 pixel), resolusi temporal 6 menit. Dengan asumsi satu data mampu menampung lebih dari 1 waktu pengamatan, maka data CDR bisa digolongkan sebagai data 5D (x,y,z,t,dBZ). Data dengan dimensi seperti ini tidak hanya membutuhkan media penyimpanan yg relatif besar, tp juga butuh waktu relatif lama untuk mengolahnya. Dari pengalaman saya, data CDR selama sebulan (10x24x30=7200 file) kurang lebih membutuhkan waktu satu hari untuk bisa diolah seluruhnya. CAnalis dirancang untuk membuat sistem analisis secara otomatis, sehingga pengguna yang ingin mengolah data CDR tidak perlu lagi mengolahnya dari awal dan waktu yang dibutuhkan bisa menjadi lebih singkat.

Secara umum sistem utama CAnalis dapat digambarkan dengan diagram alir berikut :

Sistem utama ini terdiri dari modul-modul yang dikontrol sepenuhnya oleh sebuah PC untuk analisis. Blog diagram berwarna hijau menunjukkan modul sistem CDR secara default. Diagram biru menunjukkan modul yang telah/pernah dibuat, tapi belum dintegrasikan dengan sistem. Diagram berwarna oranye menunjukkan modul yang belum dibuat. 

Berikut beberapa modul utama CAnalis :

1. Download Scheduler. Sesuai namanya, modul ini berfungsi untuk mendownload data RAW CDR setiap 6 menit. Modul ini juga berfungsi untuk melakukan kompresi dan pengarsipan data yang telah didownload, untuk digunakan oleh modul-modul CAnalis yang lain. Karena sistem ini dirancang pada PC dengan OS Linux, maka program utama dari download scheduler akan berupa shell script yang waktu eksekusinya diatur oleh fitur crontab Linux.
2. RAW to Gridded Binary Conversion Module, berfungsi untuk melakukan konversi data RAW CDR menjadi binary/ASCII. Modul ini sudah pernah saya buat dan sudah melalui proses revisi dan modifikasi selama 3 tahun terakhir, sehingga sudah bisa dibilang OK. Nantinya akan ditambahkan satu sub-modul, yaitu Quality Control untuk memastikan hanya data yang valid yang akan diproses lebih lanjut. Modul ini terdiri dari beberapa script program dalam bahasa Fortran, C dan Perl.
3. Real-time Spatial Distribution Auto Image Generation, modul standar untuk menampilkan data distribusi spasial hujan (dengan peta) ke dalam format GIF/PNG. Untuk tampilan 2D, akan digunakan GrADS (Grid Analysis dan Display System), sedangkan untuk tampilan 3D akan menggunakan Vis5D+.
4. Hovmoller Diagram Generation adalah modul yang berfungsi untuk membuat diagram Hovmoller dari seluruh data CDR pada periode tertentu. Diagram Hovmoller sangat berguna untuk menentukan pergerakan dan siklus hujan dalam dimensi ruang dan waktu, sehingga dapat digunakan untuk prediksi hujan jangka pendek. Oleh karena itu, modul ini tidak hanya membutuhkan data terbaru CDR, namun juga data historisnya. Keluaran dari modul ini juga bisa digambarkan dalam bentuk grafik 2D via GrADS.
5. Statistical Analysis. Masukan utamanya adalah data historis CDR. Modul ini akan melakukan analisis statistik seperti rata-rata, standar deviasi, nilai maksimum/minimum dll dari seluruh data CDR dan membandingkannya dengan data terbaru CDR, sehingga variabiltas maupun anomali hujan yang terjadi dapat segera terdeteksi oleh pengguna.
6. Nowcasting Module adalah modul yang berfungsi untuk melakukan prediksi hujan dalam jangka waktu pendek (nowcasting), dengan melakukan perhitungan terhadap statistik dan pergerakan dari echo data CDR. Masukan utama modul ini dihasilkan oleh modul-modul sebelumnya, yaitu modul real-time, hovmoller dan statistik. Keluaran dari modul ini akan berupa citra hujan (30 menit-1 jam ke depan) dan beberapa parameter informasi, misalnya : waktu terjadinya hujan (time of impact) di suatu titik tertentu.
7. Upload Scheduler, berfungsi untuk melakukan upload pada data-data keluaran CAnalis ke suatu server tertentu. Data-data dari server ini yang akan kemudian dipasangkan pada website yang dapat digunakan sebagai informasi bagi pengguna.

Tulisan berikutnya akan mengulas tentang proses perancangan modul Download Scheduler dan hambatan-hambatan yang ditemui selama masa pembuatannya .... :-)