Category Archives: Multivariate analysis

Mengklasifikasi mata air dengan R

Project description

# Title: PCA of Cisanti Area
# Data: PKM Project in Cisanti Area, Bandung
# Area: Northern Bandung
# Team leader: Arif Susanto
# Code and analysis: Dasapta Erwin Irawan
# Data acq: Aditya Pratama, ..., ... (to be added)
# Software: R
# Package used: pcamethods, cluster, readxl
# Keyword: multivariate statistics, cluster analysis, principal component analysis

Dalam blog post ini saya mencoba menceritakan secara singkat teknik mengklasifikasi mata air berdasarkan data kualitas airnya. Software R akan digunakan dalam analisis ini, dengan teknik:

  1. Principal component analysis (PCA)
  2. Cluster analysis (CA)

Data set: data set ini berasal dari riset PKM tahun 2015 yang diketuai oleh Arif Susanto dari KK Geologi ITB. Data set kita berukuran 7 x 33 (7 baris dan 33 kolom).

Package yang diperlukan:

Sebenarnya fungsi standar telah ada dalam R, yaitu:

  1. PCA: princomp() atau prcomp(), gunanya untuk mengekstrak variabel (component) berpengaruh dalam suatu data set dengan jumlah variabel yang sangat banyak. Fungsi ini akan mengelompokkan variabel menjadi lebih ringkas, misal: bila semua kita punya 33 variabel, maka nantinya akan dapat menjadi dua atau tiga kelompok variabel yang disebut PC (principal component)
  2. Cluster: kmeans() dan hclust(), gunanya untuk menguji kemiripan sampel berdasarkan perhitungan Euclidean distance dan mengelompokkannya dalam sebuah dendogram.

Namun demikian dalam kesempatan ini saya akan menggunakan package:

  1. pcamethods yang ditulis oleh Wolfram Stacklies, Henning Redestig, dan Kevin Wright. link
  2. cluster yang ditulis oleh Friedrich Leisch dan Bettina Gruen link

Tahapannya akan saya jelaskan lebih rinci besok ya per blok kode. Data set juga akan segera tersedia setelah publikasi diterbitkan. Sekarang saya tampilkan saja tiga grafik sebagai hasil utamanya.

Terimakasih sudah berkunjung.

follow @dasaptaerwin (www.twitter.com/dasaptaerwin)


 

Seminar 04: Hidrostratigrafi CAT Bandung-Soreang berdasarkan Parameter Hidrolik, Hidrokimia dan Isotop Stabil

Selamat kepada Bambang Sunarwan, MT atas kelulusannya dalam acara Seminar ke-4 Program Doktor Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung. Langkah selanjutnya adalah Sidang Tertutup.

 

Berikut adalah abstrak risetnya…

 

==========

 

Pernyataan Riset (Research Statement)

 

Nama mahasiswa         : Bambang Sunarwan

Judul Riset                   : Hidrostratigrafi CAT Bandung-Soreang berdasarkan Parameter Hidrolik, Hidrokimia dan Isotop Stabil

Tim Promotor              : Prof.Dr. Deny Juanda Puradimaja (Ketua)

                                       Prof.Dr. Sudarto Notosiswoyo (Anggota)

                                       Dr. Imam A. Sadisun (Anggota)

 

Riset ini memiliki fokus kajian:

·         merekonstruksi unit-unit hidrostratigrafi berdasarkan karakter fisik-hidrolik

·         mengkarakterisasi pola hidrokimia dan isotop untuk masing-masing unit hidrostratigrafi

·         analisis dilakukan terhadap data-data: 111 sumur bor, 87 mata air, dan 65 sumur gali, serta total sampel hidrokimia sebanyak 142 buah, 75 sampel 3H, dan 195 sampel 2H-18O.

 

Hal baru yang dapat dirumuskan dari disertasi ini adalah sebagai berikut:

·         Aspek Metodologi, yakni kombinasi teknik pemetaan hidrogeologi yang didukung dengan:

·         Analisis sifat fisik-hidrolik untuk pembagian unit hidrostratigrafi. Analisis ini menggunakan data log sumur (densitas) untuk mengestimasi nilai porositas, permeabilitas, dan transmisivitas (berdasarkan Atlas Log Baker Hughes dan Persamaan Chilingarian). Berdasarkan nilai tersebut kemudian diinterpretasi batas-batas unit hidrostratigrafinya.

·         Analisis statistik multi-variabel untuk mengidentifikasi karakter sistem hidrostratigrafi.

·         Aspek Aplikasi

·         Identifikasi tiga unit hidrostratigrafi untuk sistem multi-akuifer di CAT Bandung-Soreang. Hasil interpretasi korelasi unit hidrostratigrafi menghasilkan tiga unit hidrostratigrafi dengan delapan sub unit hidrostratigrafi (direkonstruksi dari 35 lapisan batuan). Hasil korelasi juga memperlihatkan adanya lensa-lensa di bagian tengah hingga timur CAT Bandung-Soreang.

·         Aplikasi analisis statistik multi-variabel hidrokimia air tanah: Tiga unit hidrostratigrafi tersebut di atas kemudian dikarakterisasi pola aliran dan siklus hidrologinya berdasarkan parameter hidrokimia (elemen utama) dan isotopnya (2H, 3H, dan 18O). Teknik ini untuk menguraikan:

§  Dua pola aliran air tanah (lokal dan regional).

§  Dua parameter dominan yang mempengaruhi hidrokimia air tanah (parameter interaksi dengan akuifer dan parameter dengan kondisi permukaan).

§  Adanya karakter air tanah yang berubah-ubah karakternya, antara karakter air meteorik dan karakter air tanah tertekan.

 

Riset ini telah dipublikasikan dalam media sebagai berikut:

·         Seminar/Ceramah

– Seminar Sosialisasi Perda Air Tanah Kota Bandung, Agustus 2013.

–   Kuliah umum Prodi Teknik Geologi ITB

·         Publikasi:

o   Perubahan Karakter Isotop 2Hdan 18O Air Tanah pada Akuifer Dangkal di CAT Bandung-Soreang, Seminar Nasional Badan Tenaga Atom Nasional tanggal 19 Juni 2013,

o   Hidrostratigrafi Cekungan Air Tanah Bandung-Soreang, Majalah Geologi Indonesia (submitted).

o   Hidrokimia Cekungan Air Tanah Bandung-Soreang, Majalah Geologi Indonesia (submitted).

 

Going a lil bit scientific guys

Rekans, utk meningkatkan Peringkat Webometrics ITB dari sisi parameter rich files, kami berupaya sebanyak mungkin dapat mengupload (baca: diungga) file-2 public domain agar dapat didownload (baca: diunduh)oleh pengunjung situs kami. Lagi-2 ngga ada gunanya kalau ngga ada yg mengunduh, jadi buat rekan-2 yg ingin tau bagaimana menganalisis kualitas air tanah (secara tukang sumur hehe) dapat mengunduh file presentasi Bangkok di link berikut: http://www.fitb.itb.ac.id/kk-geologi_terapan/?p=238 tks -erwin@kandanggajahsore2

Seminar “A Measure of Data Concentration” (Prof.Maman A. Djauhari)

Quoted from  http://www.fitb.itb.ac.id/kk-geologi_terapan

Monday Feb 4th 2008 (09.00-11.00) at Study Hall of Matematics, a seminar on multivariate analysis has been help. The speaker was Prof. Maman A. Djauhari, one of well established ITB statiscian. He presented his paper, A Measure of Data Concentration, which had been published in The Journal of Applied Probability and Statistics Vol. 2 No. 2, 2007. Below is the abstract of the paper.

A Measure of Multivariate Data Concentration
Maman A. Djauhari
Journal of Applied Probability and Statistics Vo. 2, No. 2 pp 139-155.

Volume ellipsoid and covariance determinant have been successfully used as multivariate data concentration measures. However, their computations are quite cumbersome especially when the data sets are of high dimension. In this paper we present an analytical approach of vector variance as an alternative measure which can eliminate this obstacle and, in order to be able to use it in practical applications, we derive its asymptotic distributional properties. Its sensitivity to the change of covariance structure will be discussed.

I attended the seminar, as I have very much the same interest regarding multivariate analysis of hydrochemistry data on volcanic areas.

Article on cluster analysis

Hydrogeochemistry of Volcanic Hydrogeology based on Cluster Analysis of Mount Ciremai, West Java, IndonesiaD. Erwin Irawan1, Deny Juanda Puradimaja1, Sudarto Notosiswoyo2

1Research Group on Applied Geology, Faculty of Earth Sciences and Technology, Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesha No. 10, 40132 Bandung, Indonesia (e-mail: erwin@gc.itb.id)

2Research Group on Earth Resources Exploration, Faculty of Mining and Petroleum Engineering, Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesha No. 10, 40132 Bandung, Indonesia (e-mail: sudarto@mining.itb.ac.id)

Complete abstract on www.fitb.itb.ac.id/kk-geologi_terapan

Outlining Hydrogeological System using Multivariate Analysis on Groundwater Quality at Mt. Ciremai, West Java, Indonesia

26th Annual Indonesian Geologist Association

Join Convention Bali, 2007

Abstract Submission

Outlining Hydrogeological System using Multivariate Analysis on Groundwater Quality at Mt. Ciremai, West Java, Indonesia

Author(s) and Affiliations

1. D. Erwin Irawan

2. Deny Juanda Puradimaja

Research Group on Applied Geology, Faculty of Earth Sciences and Technology,

Institut Teknologi Bandung,

Jl. Ganesha No. 10, 40132 Bandung, Indonesia (e-mail: erwin@gc.itb.id)

3. Sudarto Notosiswoyo

Research Group on Earth Resources Exploration, Faculty of Earth Sciences and Technology, Institut Teknologi Bandung,

Jl. Ganesha No. 10, 40132 Bandung, Indonesia (e-mail: sudarto@mining.itb.ac.id)

Abstract (no more than 200 words)

Volcanic slopes are important sources of water. Due to altitude effects they receive significant amounts of precipitation whereas the lower regions often receive far less (<500 mm/year). In densely populated tropical regions, like Java, Indonesia, this water source is of increasing importance both for irrigation and domestic uses.

As case study, more than 100 groundwater springs are monitored and analysed on Mt. Ciremai, central Java, Indonesia. More than 15 variables have been measured. The results show radial flow patterns, a dependency on slope aspect and altitude and lithology. The aquifer system was found to be a combination of porous (several meters) and fractured rock that is built up of lava and volcanic breccias.

The analysis are involving multivariate analysis of principal component analysis and cluster analysis to trace the dominant group of variables which control spring emergence. This paper will elaborate on the relationship between physical and chemical properties of groundwater as hydrogeological tracer with local groundwater systems on volcanic slopes.

Key words:

1 Strato volcanoes

2 Hydrogeological Tracer

3 Multivariate analysis