Universitas Airlangga Official Website

Pemanfaatan Data MERRA-2 untuk Peramalan Curah Hujan di Indonesia, Ibu Kota Nusantara: Studi Perbandingan Metode Tradisional dan Metode Hibrida Fourier Series-ARIMA yang Diusulkan

Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)
Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)

Pemindahan ibu kota negara Republik Indonesia dari Jakarta ke Kalimantan, adalah merupakan salah satu Proyek Strategis Nasional (PSN) yang bertujuan untuk  mengurangi beban pulau Jawa sambil menciptakan pusat pemerintahan yang baru, inklusif, tangguh, dan berkelanjutan. Hutan hujan tropis Kalimantan, tempat ibu kota baru negara Republik Indonesia yakni Ibu Kota Nusantara (IKN), sangat penting dalam menjaga keseimbangan iklim global dan mendukung keanekaragaman hayati. Suhu merupakan faktor kunci yang memengaruhi ekosistem ini, yang mempengaruhi proses biologis, distribusi spesies, dan stabilitas lingkungan. Namun, fluktuasi suhu baru-baru ini yang disebabkan oleh deforestasi dan perubahan iklim menimbulkan risiko yang signifikan, termasuk hilangnya habitat dan peningkatan kerentanan terhadap peristiwa cuaca ekstrem. Analisis dan peramalan curah hujan yang akurat sangat penting untuk perencanaan adaptasi iklim, konservasi ekologi, dan pengurangan risiko bencana. Meramalkan curah hujan di Indonesia, khususnya di Ibu Kota Nusantara, merupakan tantangan karena kompleksitas musiman dan tren nonlinier yang seringkali gagal ditangkap oleh model konvensional. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan pendekatan pemodelan tingkat lanjut untuk meramalkan curah hujan yang lebih akurat.

Pada penelitian ini, diusulkan model Hybrid Fourier Series–ARIMA untuk meningkatkan akurasi peramalan curah hujan di wilayah Ibu Kota Nusantara (IKN). Pendekatan hibrida ini menggabungkan kemampuan Fourier Series untuk menangkap variasi musiman dengan kemampuan metode ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) untuk memodelkan kesalahan residual, sehingga meningkatkan kinerja prediksi. Studi ini menggunakan data curah hujan bulanan dari Januari 2015 hingga Desember 2024, yang dibagi menjadi 90 untuk pelatihan dan 10 untuk pengujian.

Hasil-hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa  model Hybrid Fourier Series–ARIMA (5,1,3) mengungguli metode tradisional seperti Naive Trend (NT), Simple Exponential Smoothing (SES), ARIMA, dan Fourier Series. Pada data pelatihan dan pengujian, model hibrida mencapai MSE, RMSE, dan MAPE terendah, menunjukkan akurasi yang superior. Prakiraan 12 periode untuk tahun 2025 memproyeksikan pola musiman yang berbeda di IKN, dengan musim hujan terjadi dari Januari hingga Maret dan November hingga Desember, sedangkan musim panas berlangsung dari April hingga Oktober.

Akhirnya diperoleh kesimpulan bahwa model Hybrid Fourier Series – ARIMA merupakan alat yang menjanjikan untuk peramalan curah hujan jangka panjang, membantu perencanaan strategis untuk pengelolaan sumber daya air dan pembangunan berkelanjutan di IKN. Penggunaan data satelit MERRA-2 meningkatkan kekokohan dan ketelitian model.

Penulis: Prof. Dr. Nur Chamidah, S.Si., M.Si.

Informasi lengkap (detail) dari penelitian ini dapat dilihat pada tulisan kami di laman:

https://ieeexplore.ieee.org/document/11325616

Dani, A.T.R; Chamidah, N.; Budiantara, I.N.; Aydin, D. (2025). Utilization of MERRA-2 Data for Precipitation Forecasting in Indonesia, Ibu Kota Nusantara: A Comparative Study of Traditional Methods and the Proposed Hybrid Fourier Series-ARIMA. 2025 International Conference on Computer, Control, Informatics and its Applications (IC3INA), 2025, pp. 1–6. DOI: 10.1109/IC3INA68387.2025.11325616.