INTEGRASI DUALITAS VORONOI-DELAUNAY DAN OPTIMASI CENTROIDAL TESSELLATION UNTUK ESTIMASI CURAH HUJAN DALAM POLIGON THIESSEN
Abstract
Akurasi estimasi spasial curah hujan sangat penting untuk perencanaan hidrologi, sementara poligon Thiessen konvensional mempunyai keterbatasan dalam distribusi pengaruh dari stasiun pengamatan hujan yang tidak merata yang seringkali didapati bias topografi. Tulisan ini menjembatani geometri komputasi dan hidrologi melalui integrasi dualitas Voronoi-Delaunay dengan optimasi Centroidal Voronoi Tessellation (CVT) untuk meningkatkan kegunaan poligon Thiessen. Simulasi numerik pada DAS sintetis menunjukkan: 1) Reposisi stasiun pengamatan hujan berbasis CVT mengurangi kesalahan interpolasi 18.7% dibanding metode rata-rata aritmatika, 2) Sifat empty circumcircle pada triangulasi Delaunay secara signifikan meningkatkan stabilitas topologi dengan menghilangkan poligon degeneratif di cekungan non-konveks, dan 3) Kerangka kerja yang dapat disesuaikan (adjustable), dan bersifat skalabel untuk monitoring. Meski mengasumsikan uniformitas curah hujan diatas aerial dua dimensi datar, penelitian ini dapat menjadi kerangka kerja untuk penelitian tentang fondasi geometris untuk teselasi anisotropik terintegrasi DEM (Digital Elevation Model) dalam studi berikutnya.
Keywords
Full Text:
PDFReferences
BigQuery Spatial Team, 2023. Analyzing weather stations coverage using Voronoi diagrams. CARTO Academy. [Online]
Available at: https://academy.carto.com/advanced-spatial-analytics/spatial-analytics-for-bigquery/step-by-step-tutorials/analyzing-weather-stations-coverage-using-a-voronoi-diagram
[Diakses 6 June 2025].
Daoud, M. G., Lubczynski, M. W., Vekerdy, Z. & Francés , A. P., 2022. Application of a novel cascade-routing and reinfiltration concept with a Voronoi unstructured grid in MODFLOW 6, for an assessment of surface-water/groundwater interactions in a hard-rock catchment (Sardon, Spain). Hydrogeology Journal, Volume 30, pp. 899-925.
Di, Z. (. et al., 2020. Centroidal Voronoi tessellation based methods for optimal rain gauge location prediction. Journal of Hydrology, Volume 584, p. 124651.
Ferreira, R. G., Filippov, A. E., Kovalev, A. & Gorb, S. N., 2024. Voronoi diagrams and Delaunay triangulation for modelling animal territorial behaviour. Ecology and Evolution, 14(7).
Figurska, M., Dawidowicz, A. & Zysk, E., 2022. Voronoi Diagrams for Senior-Friendly Cities. International Journal of Environmental Research and Public Health,, 19(12), p. 7447.
Han, D. & Bray, M., 2006. Automated Thiessen polygon generation. Water Resources Research, 42(11).
Liao, C. et al., 2025. Evaluation of Flow Routing on the Unstructured Voronoi Meshes in Earth System Modeling. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 17(5).
Liebling, T. M. & Pournin, L., 2012. Voronoi diagrams and Delaunay triangulations: ubiquitous siamese twins. Documenta Mathematica, Volume ISMP, pp. 419-431.
Richter, A., Wai Ng, K. T., Karimi, N. & Man Li, R. Y., 2021. An iterative tessellation-based analytical approach to the design and planning of waste management regions. Computers, Environment and Urban Systems, Volume 88, p. 101652.
Santos, L. F. & Peixoto, P. S., 2021. Topography-based local spherical Voronoi grid refinement on classical and moist shallow-water finite-volume models. Geoscientific Model Development, 14(11), pp. 6919-6944.
Todd, L., Chin, M. H. W. & Coppens, M. O., 2024. Two conjectures on 3D Voronoi structures: a toolkit with biomedical case studies. Molecular Systems Design & Engineering, Volume 9, pp. 912-919.
DOI: https://doi.org/10.52447/jkts.v10i2.8533
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright Pusat Penelitian Fakultas Teknik
Universitas 17 Agustus 1945 Jakarta