KURVATEK Vol.
No.
April 2026, pp.
e-ISSN: 2477-7870 p-ISSN: 2528-2670 PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ANALYSIS BALI:
FOKUS PADA SUMBER GEMPA LOKAL DAN SHALLOW
BACKGROUND
PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ANALYSIS BALI:
FOCUS ON LOCAL EARTHQUAKE SOURCES AND
SHALLOW BACKGROUND
Riski Kurniawan1,*.
Adistina Lailia Fajar Dewi2.
Ajimas Pascaning Setiahadiwibowo3
1,3,
Jurusan Teknik Geofisika.
Universitas Pembangunan Nasional AuVeteranAy Yogyakarta Jalan Babarsari.
Caturtunggal.
Depok.
Sleman.
Yogyakarta 55281.
Indonesia *Email corresponding: riski.
kurniawan@upnyk.
Email: ajimas@upnyk.
Jurusan Teknik Geologi.
Universitas Pembangunan Nasional AuVeteranAy Yogyakarta Jalan Babarsari.
Caturtunggal.
Depok.
Sleman.
Yogyakarta 55281.
Indonesia Email: adistina.
lailiafd@upnyk.
Cara sitasi: R.
Kurniawan.
Dewi, and A.
Setiahadiwibowo.
AuProbabilistic Seismic Hazard Analysis Bali: Fokus pada Sumber Gempa Lokal dan Shallow Background,Ay Kurvatek, vol.
11, no.
1, pp.
119Ae124, 2026.
doi: 10.
33579/krvtk.
6532 [Onlin.
Abstrak Ai Penelitian ini mengevaluasi bahaya gempa di Pulau Bali dengan mempertimbangkan sumber gempa lokal berupa sesar aktif dan sumber gempa dangkal .
hallow backgroun.
menggunakan Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA).
Perhitungan Peak Ground Acceleration (PGA) dilakukan dengan Ground Motion Prediction Equation (GMPE) untuk gempa kerak dangkal .
hallow crusta.
, yang disesuaikan dengan karakteristik sumber fault lokal dan shallow background.
Hasil menunjukkan nilai PGA dari fault lokal sebesar 0,02Ae0,20 g untuk periode ulang 500 tahun dan 0,05Ae0,30 g untuk 2500 tahun.
Sumber shallow background menghasilkan PGA 0,02Ae0,30 g untuk 500 tahun dan 0,30Ae0,60 g untuk 2500 tahun.
Wilayah selatan Bali menunjukkan PGA tertinggi, sedangkan wilayah tengah dan utara memiliki PGA menengah hingga rendah.
Integrasi kedua sumber gempa menghasilkan peta hazard yang lebih representatif untuk mitigasi risiko, tata ruang, dan desain bangunan tahan gempa.
Kata kunci: Bali.
PSHA, sumber gempa lokal, shallow background, hazard gempa Abstract Ai This study evaluates seismic hazard in Bali Island by considering local fault sources and shallow background seismicity using Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA).
Peak Ground Acceleration (PGA) was estimated using Ground Motion Prediction Equations (GMPE.
for shallow crustal earthquakes, adjusted to the characteristics of local fault and shallow background sources.
The results show that PGA values from local fault sources range from 0.
02Ae0.
20 g for a 500-year return period and 0.
05Ae0.
30 g for a 2500-year return Meanwhile, shallow background sources produce PGA values of 0.
02Ae0.
30 g for 500 years and 0.
30Ae 60 g for 2500 years.
Southern Bali shows the highest PGA values, while central and northern Bali exhibit moderate to low values.
The integration of both seismic sources provides a more representative hazard map to support risk mitigation, spatial planning, and earthquake-resistant building design.
Keywords: Bali.
PSHA, local earthquake sources, shallow background, seismic hazard
PENDAHULUAN
Pulau Bali, sebagai salah satu pusat ekonomi, budaya, dan pariwisata di Indonesia, berada di zona tektonik aktif yang kompleks akibat interaksi antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia.
Aktivitas seismik di wilayah ini tidak hanya dipicu oleh subduksi megathrust, tetapi juga oleh sumber gempa lokal dan shallow background, yang sering memberikan kontribusi signifikan terhadap percepatan tanah secara lokal .
Sejauh ini, studi PSHA di Bali lebih banyak menitikberatkan pada megathrust dan zona Benioff, sementara sumber gempa dangkal dan lokal kurang diperhitungkan.
Padahal, gempa dangkal dapat menghasilkan guncangan tanah yang lebih besar di permukaan, meningkatkan risiko kerusakan pada Received April 27, 2026.
Revised April 29, 2026.
Accepted April 30, 2026 DOI : https://doi.
org/10.
33579/krvtk.
infrastruktur dan mengancam keselamatan masyarakat.
Oleh karena itu, integrasi sumber lokal dan Shallow Background menjadi aspek krusial dalam pemetaan hazard gempa yang akurat.
Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) merupakan pendekatan yang memungkinkan perhitungan Peak Ground Acceleration (PGA) dengan mempertimbangkan karakteristik spasial dan temporal dari berbagai sumber gempa.
Metode ini memungkinkan penanganan ketidakpastian dalam magnitudo, lokasi episenter, kedalaman fokus, dan fungsi atenuasi tanah .
Integrasi sumber lokal dan Shallow Background ke dalam PSHA tidak hanya meningkatkan akurasi peta hazard, tetapi juga memberikan informasi praktis untuk perencanaan tata ruang, desain bangunan tahan gempa, dan mitigasi Penelitian ini difokuskan pada:
Estimasi bahaya gempa di Bali dari sumber gempa lokal dan shallow background.
Perhitungan PGA untuk periode ulang 500 dan 2500 tahun.
Identifikasi wilayah rawan berdasarkan distribusi hazard.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi ilmiah untuk penilaian risiko gempa di Bali, serta mendukung pengambilan keputusan terkait mitigasi bencana dan pembangunan infrastruktur yang lebih aman.
II.
METODE PENELITIAN
PSHA menghitung Annual Rate of Exceedance (PGA Ou .
untuk setiap lokasi dengan mengintegrasikan distribusi sumber gempa, frekuensi kejadian, dan Ground Motion Prediction Equation (GMPE).
PSHA memerlukan tiga komponen utama: model sumber.
GMPE, dan logika perhitungan probabilistik .
Annual Rate of Exceedance Annual Rate of Exceedance () untuk nilai PGA tertentu .
dihitung dengan persamaan integral .
ycAycoycaycu cU Ou yc.
= O
ycAycoycnycu ycIycoycaycu cA) UI yceycA,ycI .
cA, ycI) UI ycE.
cU Ou ycu O ycA, ycI) yccycI yccycA ycIycoycnycu A (X Ou .
= laju tahunan guncangan tanah yang melebihi x A M = magnitudo gempa A R = jarak sumber ke lokasi output A (M) = laju kejadian gempa untuk magnitudo M A f_{M,R}(M,R) = distribusi bersama magnitudo dan jarak gempa A P(Y Ou x | M,R) = probabilitas PGA melebihi x berdasarkan GMPE Ground Motion Prediction Equation (GMPE) GMPE digunakan untuk memodelkan hubungan antara magnitudo, jarak, dan respons guncangan tanah seperti PGA.
Secara umum .
cU) = yce.
cA, ycI, y.
yuA A ycU= respon gempa .
ontoh: PGA) A yce.
cA, ycI, y.
= fungsi GMPE bergantung pada parameter GMPE A yuA= residual acak .
og-norma.
Dalam penelitian ini.
GMPE yang digunakan dipilih berdasarkan karakteristik sumber dangkal Indonesia Logic Tree untuk Ketidakpastian Dalam Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA), ketidakpastian pada parameter kunciAiseperti Ground Motion Prediction Equations (GMPE), magnitudo maksimum .
cAyc,max ), dan laju kejadian gempaAi diwakili menggunakan kerangka logic tree.
Struktur logic tree memungkinkan berbagai model alternatif diuji secara probabilistik, sehingga ketidakpastian epistemik dalam penilaian bahaya dapat diperhitungkan .
Sebagai contoh, ketidakpastian GMPE dapat diatur sebagai berikut:
GMPE
iuiA Campbell-Bozorgnia NGA .
obot 0,.
iuiA Boore-Atkinson NGA .
obot 0,.
iA Chiou-Youngs NGA .
obot 0,.
KURVATEK Vol.
No.
April 2026: 119 Ae 124
KURVATEK
e-ISSN: 2477-7870 p-ISSN: 2528-2670 Setiap cabang merepresentasikan model yang mungkin terjadi dengan bobot yang mencerminkan kredibilitas relatifnya.
Selama perhitungan PSHA, hasil dari semua cabang digabungkan secara probabilistik, memberikan estimasi bahaya gempa yang lebih robust dengan mempertimbangkan ketidakpastian model .
Perangkat Lunak dan Proses Analisis Penelitian ini menggunakan perangkat lunak berikut:
EZ-Frisk 7.
52: Perangkat lunak ini digunakan untuk menghitung Probabilistic Seismic Hazard (PSHA) dan Peak Ground Acceleration (PGA) dengan integrasi logic tree untuk ketidakpastian parameter sumber gempa .
, .
ArcGIS / QGIS: Digunakan untuk visualisasi distribusi hazard gempa secara spasial, memungkinkan identifikasi wilayah rawan dan analisis kerentanan .
Microsoft Excel / Python: Digunakan untuk pengolahan data katalog gempa, analisis statistik, dan simulasi numerik dalam PSHA .
LaTeX / Microsoft Word: Digunakan untuk penyusunan naskah ilmiah, pengelolaan persamaan, dan format template jurnal .
Validasi dan Analisis Sensitivitas Validasi Validasi dilakukan dengan membandingkan hasil Fault Peak Ground Acceleration (PGA) dari PSHA dengan kejadian gempa historis yang tercatat di Pulau Bali, untuk memastikan bahwa model, parameter, dan asumsi yang digunakan menghasilkan estimasi hazard yang konsisten dengan data nyata .
, .
Analisis Sensitivitas Analisis sensitivitas dilakukan dengan memvariasikan parameter kritis, termasuk:
A Magnitudo maksimum (A0,2 M.
A Ground Motion Prediction Equations (GMPE) alternatif A Kedalaman fokus gempa Perubahan parameter diuji untuk menilai dampaknya terhadap nilai PGA dan distribusi hazard spasial, sehingga menentukan robustness model PSHA dan ketergantungan hasil terhadap ketidakpastian input .
, .
HASIL DAN DISKUSI
Hasil PSHA Berdasarkan Sumber Gempa Hasil Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) menunjukkan perbedaan kontribusi signifikan antara sumber gempa fault lokal dan sumber gempa Shallow Background terhadap distribusi bahaya gempa di Pulau Bali.
Sumber Gempa Fault Lokal Untuk estimasi nilai Peak Ground Acceleration (PGA) pada sumber gempa Fault, digunakan fungsi atenuasi .
, .
, .
Hasil yang diperoleh ditunjukkan pada Gambar 5.
5 dan Gambar 5.
Hasil PGA yang diperoleh pada peta hazard sumber gempa Fault untuk periode ulang 500 tahun berkisar antara 0,02 g hingga 0,20 g, sedangkan untuk periode ulang 2500 tahun berkisar antara 0,05 g hingga 0,30 g.
Dilihat dari Gambar 5.
5 dan Gambar 5.
6, diketahui bahwa sumber gempa Fault memberikan nilai PGA yang signifikan di wilayah yang berada dekat dengan sesar.
Pada daerah penelitian, nilai PGA tertinggi berada di timur laut Pulau Bali.
Hal ini dikarenakan sesar yang paling dekat, yaitu Fault Flores Back-arc, berada di timur laut sehingga mempengaruhi pola persebaran nilai PGA pada peta hazard sumber gempa Fault.
Distribusi hazard dari fault lokal bersifat terlokalisasi, mengikuti jalur sesar, sehingga wilayah yang berada di sepanjang sesar aktif mengalami intensitas guncangan lebih tinggi dibandingkan wilayah sekitarnya.
Kontribusi fault lokal ini menjadi indikator kritis untuk identifikasi zona risiko tinggi, khususnya di kawasan pemukiman padat, karena guncangan tanah langsung terkait dengan jalur sesar aktif .
, .
Probabilistic Seismic Hazard Analysis Bali: Fokus pada Sumber Gempa Lokal dan Shallow Background (Riski Kurniawan.
Adistina Lailia Fajar Dewi, dan Ajimas Pascaning Setiahadiwibow.
DOI : https://doi.
org/10.
33579/krvtk.
Gambar 1.
Sumber Gempa Fault Lokal Sumber Gempa Shallow Background Estimasi nilai Peak Ground Acceleration (PGA) pada sumber gempa Shallow Background menggunakan fungsi atenuasi .
, .
, .
Hasil yang diperoleh ditunjukkan pada Gambar 5.
7 dan Gambar 5.
Nilai PGA yang diperoleh pada peta hazard sumber gempa Shallow Background untuk periode ulang 500 tahun berkisar antara 0,02 g hingga 0,30 g, sedangkan untuk periode ulang 2500 tahun berkisar antara 0,30 g hingga 0,60 g.
Berdasarkan peta hazard untuk sumber gempa Shallow Background, nilai tertinggi berada di tengah Pulau Bali.
Hal ini disebabkan oleh banyaknya titik-titik kejadian gempa dangkal yang berasal dari luar zona Fault dan zona subduksi, namun mekanisme dan geometrinya belum teridentifikasi secara jelas.
Sumber gempa ini cukup menimbulkan dampak serius karena merupakan gempa dangkal.
Gambar 2.
Sumber Gempa Shallow Background Dampak Shallow Background ini terlihat sebagai baseline hazard yang mempengaruhi seluruh Pulau Bali, meningkatkan potensi risiko struktural di kawasan urban dan area yang sebelumnya dianggap relatif Dengan kata lain, sementara fault lokal mendefinisikan puncak hazard pada jalur sesar.
Shallow Background berperan dalam menetapkan hazard dasar di seluruh pulau .
, .
Perbedaan spasial ini menegaskan bahwa pengabaian sumber dangkal akan meremehkan hazard lokal, sedangkan fokus hanya pada fault lokal tidak cukup untuk menggambarkan risiko secara komprehensif.
Integrasi kedua sumber gempa menghasilkan peta hazard yang lebih realistis dan aplikatif untuk mitigasi risiko, perencanaan tata ruang, dan desain struktur bangunan tahan gempa.
Temuan ini konsisten dengan studi PSHA regional lain di Indonesia yang menekankan pentingnya memperhitungkan gempa dangkal dalam strategi mitigasi bencana .
, .
, .
Distribusi Spasial Peak Ground Acceleration (PGA) Distribusi Peak Ground Acceleration (PGA) di Pulau Bali menunjukkan variasi spasial yang mencerminkan kontribusi kombinasi antara fault lokal aktif dan sumber gempa dangkal .
hallow backgroun.
dalam kerangka Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA).
Hal ini konsisten dengan pendekatan PSHA yang mempertimbangkan multiple seismic sources untuk evaluasi hazard komprehensif .
, .
KURVATEK Vol.
No.
April 2026: 119 Ae 124
KURVATEK
e-ISSN: 2477-7870 p-ISSN: 2528-2670 Wilayah Selatan Bali (Denpasar.
Badung.
Gianya.
Wilayah selatan Bali menunjukkan nilai PGA yang tinggi, berkisar 0,30Ae0,60 g dalam peta hazard yang diperoleh.
Nilai tinggi ini diindikasikan karena kedekatan wilayah ini terhadap jalur sesar aktif serta adanya kontribusi dari gempa dangkal yang tersebar merata, sejalan dengan penelitian PSHA regional yang menunjukkan distribusi PGA tinggi pada zona dengan sesar aktif dan gempa dangkal .
Tingginya nilai PGA menandakan risiko seismik yang signifikan bagi perencanaan infrastruktur dan desain bangunan tahan gempa .
, .
Wilayah Tengah Bali:
Bagian tengah Bali mengalami PGA menengah yang juga didorong oleh sumber gempa dangkal yang tersebar merata.
Meskipun tidak berada tepat di jalur sesar besar, interaksi gempa dangkal meningkatkan baseline hazard, sesuai dengan hasil PSHA yang menunjukkan peran signifikan gempa dangkal dalam menaikkan PGA di daerah interior pulau .
, .
Wilayah Utara Bali (Buleleng.
Singaraj.
Wilayah utara Bali menunjukkan nilai PGA relatif lebih rendah dibandingkan selatan.
Pada peta latar belakang dangkal periode ulang 2500 tahun, nilai di wilayah ini tetap berada dalam rentang umum 0,30Ae 0,60 g, tetapi cenderung menempati kelas rendahAemenengah dibandingkan wilayah selatan.
Pada skenario sesar lokal periode ulang 2500 tahun, nilai PGA berkisar 0,05Ae0,30 g.
Walaupun jauh dari sesar aktif utama, wilayah ini tetap memiliki potensi guncangan yang signifikan sehingga tidak dapat diabaikan dalam mitigasi gempa .
, .
Temuan spasial ini menegaskan bahwa mengabaikan kontribusi gempa dangkal .
hallow backgroun.
akan meremehkan hazard lokal, sedangkan hanya mempertimbangkan fault lokal saja tidak cukup untuk menangkap distribusi risiko secara utuh.
Integrasi kedua sumber gempa tersebut dalam analisis PSHA menghasilkan peta hazard yang paling representatif dan dapat digunakan untuk mitigasi risiko, perencanaan tata ruang, dan desain bangunan tahan gempa.
Implikasi untuk Mitigasi dan Perencanaan Distribusi Peak Ground Acceleration (PGA) yang dihasilkan dari integrasi sumber gempa fault lokal dan Shallow Background memiliki implikasi penting terhadap mitigasi risiko gempa dan perencanaan pembangunan di Pulau Bali.
Wilayah selatan Bali (Denpasar.
Badung.
Gianya.
menunjukkan PGA tertinggi karena kombinasi guncangan dari fault aktif dan gempa dangkal, sedangkan bagian tengah dan utara pulau memiliki PGA lebih rendah namun tetap signifikan sebagai baseline hazard.
Temuan ini menegaskan bahwa mengabaikan kontribusi gempa dangkal .
hallow backgroun.
akan meremehkan risiko lokal, sementara hanya mengandalkan fault lokal tidak cukup untuk menggambarkan risiko seismik secara komprehensif.
Integrasi kedua sumber gempa dalam PSHA memberikan peta hazard yang lebih realistis, yang penting untuk mitigasi risiko, perencanaan tata ruang, dan desain bangunan tahan Kontribusi Shallow Background dapat meningkatkan percepatan tanah lokal hingga sekitar 10Ae15% di wilayah yang jauh dari jalur sesar utama, menegaskan peran signifikan gempa dangkal dalam menentukan hazard lokal .
, .
Peta hazard yang dihasilkan juga dapat mendukung strategi mitigasi berbasis data, seperti sistem peringatan dini gempa, kesiapsiagaan masyarakat, dan prioritas retrofit infrastruktur kritis .
, .
IV.
KESIMPULAN
Analisis menunjukkan bahwa baik sumber gempa lokal .
maupun gempa dangkal .
hallow backgroun.
memberikan kontribusi signifikan terhadap percepatan tanah (PGA) di Pulau Bali, meskipun dengan pola distribusi spasial yang berbeda.
Wilayah selatan Bali mengalami PGA tertinggi, berkisar antara 0,30 hingga 0,60 g, sedangkan bagian tengah menunjukkan nilai menengah sebesar 0,20Ae0,35 g, dan wilayah utara relatif lebih rendah dengan kisaran yang sama, namun tetap memiliki implikasi penting bagi risiko seismik lokal.
Integrasi kedua sumber gempa ini menghasilkan estimasi hazard yang lebih akurat dan representatif, sehingga menyediakan dasar ilmiah yang kokoh untuk mitigasi risiko, perencanaan tata ruang, dan desain bangunan tahan gempa yang lebih efektif.
DAFTAR PUSTAKA