bab i pendahuluanetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/s1-2014... · didalam survei...

29
1 BAB I PENDAHULUAN I. I.1 Latar Belakang Survei batimetri adalah proses penggambaran garis-garis kontur kedalaman dasar perairan yang meliputi pengukuran, pengolahan, hingga visualisasinya. Survei batimetri sendiri hanya menggambarkan bentuk dasar laut dari suatu perairan, tidak sampai menggambarkan kandungan material dan biota laut yang hidup disana. Pada survei batimetri akan didapatkan garis-garis kontur kedalaman, dimana garis-garis tersebut didapat dengan menginterpolasikan titik-titik pengukuran kedalaman yang tersebar pada lokasi yang dikaji (Djunarsjah, 2005). Peta batimetri dalam aplikasinya memiliki banyak manfaat dalam bidang kelautan antara lain penentuan jalur pelayaran yang aman, perencanaan bangunan pinggir pantai, pendeteksian adanya potensi bencana tsunami di suatu wilayah, dan pertambangan minyak lepas pantai. Selain itu, peta batimetri diperlukan untuk mengetahui kondisi morfologi suatu daerah perairan. Peta batimetri harus selalu di update sesuai dengan perubahan dan perkembangan kondisi perairan tersebut, hal ini dikarenakan kondisi laut yang sangat dinamis (Nurjaya, 1991 dalam Defrimilsa, 2003). Kegiatan pemetaan batimetri merupakan hal yang tidak terpisahkan untuk keperluan studi wilayah perairan. Dibutuhkan teknologi yang sangat baik untuk dapat memberikan informasi mengenai kondisi topografi dasar perairan secara baik. Kegiatan pengumpulan data untuk proses akuisisi data batimetri memiliki beragam metode dan teknologi yang terus berkembang. Hal tersebut didasari oleh kebutuhan untuk mendapatkan informasi dasar perairan yang baik dan teliti. Dewasa ini, terdapat beberapa penggunaan teknologi pengumpulan data batimetri yang cukup populer yaitu teknologi multibeam echosounder (MBES) dan singlebeam echosounder (SBES). Kedua teknologi ini menggunakan prinsip dasar yang sama yaitu sama-sama memanfaatkan gelombang akustik sebagai media untuk menentukan kedalaman titik pemeruman yang dipancarkan melalui transducer. Transducer adalah alat pengirim gelombang akustik menuju dasar perairan dengan

Upload: hadiep

Post on 12-Mar-2019

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

1

BAB I

PENDAHULUAN

I. I.1 Latar Belakang

Survei batimetri adalah proses penggambaran garis-garis kontur kedalaman

dasar perairan yang meliputi pengukuran, pengolahan, hingga visualisasinya. Survei

batimetri sendiri hanya menggambarkan bentuk dasar laut dari suatu perairan, tidak

sampai menggambarkan kandungan material dan biota laut yang hidup disana. Pada

survei batimetri akan didapatkan garis-garis kontur kedalaman, dimana garis-garis

tersebut didapat dengan menginterpolasikan titik-titik pengukuran kedalaman yang

tersebar pada lokasi yang dikaji (Djunarsjah, 2005).

Peta batimetri dalam aplikasinya memiliki banyak manfaat dalam bidang

kelautan antara lain penentuan jalur pelayaran yang aman, perencanaan bangunan

pinggir pantai, pendeteksian adanya potensi bencana tsunami di suatu wilayah, dan

pertambangan minyak lepas pantai. Selain itu, peta batimetri diperlukan untuk

mengetahui kondisi morfologi suatu daerah perairan. Peta batimetri harus selalu di

update sesuai dengan perubahan dan perkembangan kondisi perairan tersebut, hal ini

dikarenakan kondisi laut yang sangat dinamis (Nurjaya, 1991 dalam Defrimilsa,

2003).

Kegiatan pemetaan batimetri merupakan hal yang tidak terpisahkan untuk

keperluan studi wilayah perairan. Dibutuhkan teknologi yang sangat baik untuk dapat

memberikan informasi mengenai kondisi topografi dasar perairan secara baik.

Kegiatan pengumpulan data untuk proses akuisisi data batimetri memiliki beragam

metode dan teknologi yang terus berkembang. Hal tersebut didasari oleh kebutuhan

untuk mendapatkan informasi dasar perairan yang baik dan teliti.

Dewasa ini, terdapat beberapa penggunaan teknologi pengumpulan data

batimetri yang cukup populer yaitu teknologi multibeam echosounder (MBES) dan

singlebeam echosounder (SBES). Kedua teknologi ini menggunakan prinsip dasar

yang sama yaitu sama-sama memanfaatkan gelombang akustik sebagai media untuk

menentukan kedalaman titik pemeruman yang dipancarkan melalui transducer.

Transducer adalah alat pengirim gelombang akustik menuju dasar perairan dengan

Page 2: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

2

cepat rambat yang telah diketahui sebelumnya, kemudian ketika telah mencapai

dasar laut gelombang akustik tersebut dipantulkan kembali oleh objek dasar laut dan

akhirnya diterima kembali oleh sensor penerima pada transducer. Nilai kedalaman

ukuran diperoleh dari perhitungan setengah kali selisih waktu pemancaran

gelombang hingga penerimaan kembali gelombang tersebut oleh transducer

dikalikan dengan kecepatan rambat gelombang.

Perbedaan utama MBES dan SBES yaitu pada jumlah beam serta frekuensi

gelombang akustik yang digunakan. SBES hanya memancarkan satu beam sehingga

mendapatkan satu titik kedalaman sedangkan MBES memancarkan lebih dari satu

beam sehingga mendapatkan banyak titik kedalaman untuk satu kali pancaran

gelombang akustik. Pola pancaran yang dimiliki MBES ini melebar dan melintang

terhadap badan kapal. Setiap beam memancarkan satu pulsa suara dan memiliki

penerimaannya masing-masing. Saat kapal bergerak hasil sapuan MBES tersebut

menghasilkan suatu luasan area permukaan dasar laut yang lebih luas dari cakupan

area survei menggunakan SBES (Moustier, 2005).

Pada kenyataannya, walaupun kedua alat survei batimetri ini memiliki prinsip

dasar yang sama dan diperuntukkan untuk dapat memberikan informasi mengenai

data kedalaman, akan tetapi tetap saja tidak akan dapat memberikan nilai kedalaman

yang 100% sama untuk keselurahan wilayah survei pada posisi yang sama

dikarenakan perbedaan tipe alat dan frekuensi gelombang akustik yang digunakan.

Pada umumnya frekuensi gelombang akustik SBES merupakan tipe frekuensi rendah

sedangkan gelombang akustik MBES merupakan tipe frekuensi tinggi.

Penggunaan SBES dengan frekuensi rendah ini di dalam survei batimetri

memiliki ketelitian yang cukup akurat, dimana SBES mampu memberikan ketelitian

hingga 0,1 meter pada kedalaman kurang dari 100 meter (Lekkerkerk, dkk, 2006).

Begitu juga halnya dengan MBES yang juga mampu memberikan ketelitian hingga

0,1 meter pada area survei perairan dangkal (Dewantoro, dkk, 2012)

Setiap pengukuran batimetri baik menggunakan SBES maupun MBES akan

selalu memiliki kesalahan. Kesalahan didalam pengukuran batimetri misalnya saja

terdapat outlier pada titik-titik hasil pemeruman. Kesalahan ini tentu saja seharusnya

dihilangkan baik pada saat proses akuisisi data maupun pada saat pengolahan data

Page 3: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

3

agar nantinya dapat memberikan hasil pengukuran batimetri yang dapat

merepresentasikan kondisi permukaan dasar laut yang sebenarnya.

Disamping dengan menghilangkan nilai-nilai kedalaman yang dianggap salah

untuk data pengukuran batimetri, perlu juga adanya kontrol kualitas data hasil

pengolahan batimetri tersebut. Kontrol kualitas data hasil pengukuran batimetri

sudah ditentukan dalam standar internasional yang dijelaskan dalam International

Hydrograpic Organitation (IHO) SP-44 edisi ke 5 tahun 2008. Adanya kontrol

kualitas ini dimaksudkan untuk semakin memberikan gambaran bahwa data hasil

pengukuran batimetri sudah secara baik mampu memberikan informasi keadaan

dasar laut secara teliti dan sesuai dengan keadaan yang sebenarnya.

Pada penelitian ini, data MBES yang diperoleh dari hasil akuisisi data MBES

tipe Seabeam ELAC 1050D yang memiliki frekuensi 50 kHz dan 180 kHz dan

termasuk dalam tipe frekuensi tinggi diperbandingkan dengan data SBES yang

diperoleh dari hasil akuisisi data batimetri tipe ODOM Echotrac DF3200 yang

memiliki frekuensi antara 3-24 kHz dan termasuk dalam tipe frekuensi rendah pada

area studi perairan dangkal. Identifikasi kualitas kedua data batimetri didasarkan

pada standar IHO SP-44 edisi ke 5 tahun 2008.

II. I.2 Identifikasi Masalah

Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman

yang didapat baik melalui kegiatan pemeruman menggunakan alat multibeam

echosounder ataupun singlebeam echosounder. Perbedaan peralatan dan frekuensi

gelombang akustik yang digunakan dapat menjadi salah satu penyebab adanya

perbedaan dalam nilai kedalaman yang diperoleh dari kedua jenis alat tersebut untuk

posisi titik pemeruman yang sama.

Page 4: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

4

III. I.3. Pertanyaan Penelitian

Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka pertanyaan penelitian ini yaitu:

1. Apakah kualitas data batimetri dari hasil pengukuran multibeam echosounder

tipe Seabeam ELAC 1050D dan data singlebeam echosounder tipe ODOM

Echotrac DF3200 sesuai dengan standar IHO SP-44 edisi ke 5 tahun 2008?

2. Bagaimanakah perbandingan data kedalaman hasil pengukuran multibeam

echosounder tipe Seabeam ELAC 1050D dan data singlebeam echosounder

tipe ODOM Echotrac DF3200?

IV. I.4 Tujuan Penelitian

Dalam kegiatan penelitian ini tujuan yang hendak dicapai yaitu:

1. Menentukan kualitas data hasil pengukuran multibeam echosounder tipe

Seabeam ELAC 1050D dan data singlebeam echosounder tipe ODOM

Echotrac DF3200 di perairan dangkal berdasarkan standar IHO SP-44 edisi

ke 5 tahun 2008.

2. Mengetahui perbandingan data hasil pengukuran multibeam echosounder

dengan data singlebeam echosounder tersebut di perairan dangkal.

V. I.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang ingin diperoleh dalam kegiatan penelitian ini, yaitu:

1. Dapat memberikan gambaran mengenai tingkat perbedaan data hasil

pengukuran multibeam echosounder dengan data singlebeam echosounder di

perairan dangkal.

2. Dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan untuk penentuan pemilihan alat

dalam kegiatan survei batimetri.

VI. 1.6. Lingkup Penelitian

Dalam kegiatan penelitian ini ada beberapa batasan masalah yang ada yaitu:

1. Data batimetri dari multibeam echosounder yang digunakan merupakan data

hasil olahan yang telah terkoreksi dan telah dieksport kedalam bentuk file

ASCII dimana data kedalamannya telah direfrensikan terhadap Lowest

Page 5: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

5

Astronomical Tide (LAT) oleh Balai Teknologi Survei Kelautan (Teksurla),

Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT).

2. Uji kualitas data batimetri hasil pengukuran multibeam echosounder tidak

dilakukan dengan membandingkan selisih dari nilai kedalaman yang didapat

pada posisi yang sama (titik kedalaman pada area overlap survei MBES)

dengan batas toleransi selisih nilai kedalaman tersebut sesuai standar IHO

SP-44 edisi ke 5 tahun 2008 karena data MBES merupakan data hasil olahan

(bukan raw data) Balai Teksurla, BPPT Jakarta.

3. Data koreksi pasang surut yang digunakan merupakan data hasil olahan Balai

Teksurla, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) sebagai data

koreksi ke bidang referensi Lowest Astronomical Tide (LAT)

4. Pengkajian perbandingan data batimetri multibeam echosounder dan

singlebeam echosounder dilakukan pada perairan dangkal (shallow water)

untuk studi kasus pada wilayah pipa bawah laut pertamina Balongan.

VII. I.7 Tinjauan Pustaka

Penelitian mengenai manfaat multibeam echosounder terhadap laut dalam telah

dilakukan oleh Nugroho (2011). Didalam penelitiannya dijelaskan bahwa multibeam

echosounder mampu secara detil memberikan informasi kedalaman yang dihasilkan

dari survei batimetri sehingga dapat dijadikan dasar dalam pembuatan peta batimetri

untuk keperluan navigasi. Peran pemetaan multibeam selanjutnya yang dijelaskan

didalam penelitian laut dalam adalah membantu navigasi remotely operated vehicle

(ROV) ataupun wahana selam lainnya. Selain itu multibeam juga dapat memberikan

gambaran mengenai pola pergerakan arus laut berdasarkan kondisi topografi dasar

laut.

Penelitian mengenai perbandingan alat pengukur kedalaman antara singlebeam

echosounder tipe ODOM Hydrotrac II dengan alat fishfinder tipe Garmin Map

Sounder 178 C telah dilakukan oleh Pramanda (2013) di waduk dengan kedalaman

1-40 meter. Didalam penelitiannya ini dianalisis bahwa berdasarkan uji statistik

dengan tingkat kepercayaan 95% (-1,96 < to <+1,96), maka dapat dikatakan

bahwa pada data kedalaman hasil pengukuran Echosounder ODOM secara statistik

berbeda signifikan dengan data kedalaman hasil pengukuran Fishfinder saat

Page 6: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

6

posisi transducer berdampingan. Sedangkan saat posisi transducer

berseberangan, data kedalaman hasil pengukuran Echosounder ODOM tidak

berbeda signifikan dengan data kedalaman hasil pengukuran Fishfinder.

Diidentifikasi juga bahwa titik-titik yang mempunyai beda kedalaman yang

signifikan, disebabkan oleh blunder atau outlier data yang dipengaruhi oleh kondisi

terrain pada suatu area pemeruman. Selain itu, berdasarkan hasil perhitungan nilai

kesalahan pada kedalaman area 1-40 m, alat Fishfinder GARMIN MapSounder

178C lebih cocok digunakan pada area variatif (kedalaman < 20 m) dan alat

Echosounder ODOM Hydrotrac II lebih cocok digunakan pada area seragam

(kedalaman > 20 m).

Penelitian mengenai ketidakpastian model batimetri yang dihasilkan oleh data

multibeam echosounder dan singlebeam echosounder di laut dalam telah dilakukan

oleh Marks dan Smith (2008). Didalam penelitian tersebut dijelaskan bahwa 95%

pemeruman di Utara Atlantik memiliki keakuratan hingga 1.6% dari kedalaman.

Kebanyakan kesalahan (error) berada pada lokasi lereng laut yang luas, dimana

kesalahan navigasi yang kecil dapat menyebabkan kesalahan pengukuran kedalaman

yang besar. Data singlebeam echosounder yang diukur pada waktu yang lebih

lampau, dapat memiliki keakuratan seperti multibeam echosounder. Selain itu

dijelaskan juga bahwa model ketidakpastian (uncertainty) dapat diterapkan pada data

SBES dan MBES, baik keduanya itu data lama maupun baru yang digunakan untuk

memfasilitasi pemetaan laut dalam dari data yang ada sebelumnya. Model

ketidakpastian tersebut disajikan dalam persamaan I.1.

+ (bz)2+(cs)

2..........................................................................................(I.1)

Dimana z merupakan kedalaman, s merupakan kemiringan (slope), dan , b, c,

merupakan konstanta yang telah ditentukan diantara tahun 1969 hingga 1968.

Dari beberapa tinjauan pustaka ini penulis ingin memberikan analisis mengenai

perbedaan data kedalaman yang dihasilkan dari pemetaan menggunakan multibeam

echosounder dan singlebeam echosounder pada posisi titik perum yang sama

sehingga dapat diperkirakan seberapa signifikan perbedaan data kedalaman yang

dihasilkan pada studi wilayah perairan dangkal yang selanjutnya dihubungkan

Page 7: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

7

dengan penggunaanya sebagai salah satu dasar pertimbangan dalam penentuan alat

survei batimetri.

VIII. I.8 Landasan Teori

I.8.1 Singlebeam Echosounder (SBES)

Singlebeam echosounder merupakan alat ukur kedalaman air yang

menggunakan pengirim dan penerima sinyal gelombang suara tunggal. Prinsip kerja

dari SBES yaitu menggunakan prinsip pengukuran selisih fase pulsa, yaitu

menghitung selisih waktu dari waktu pemancaran dan penerimaan dari pulsa akustik.

SBES juga cukup akurat, dimana SBES mampu memberikan ketelitian hingga 0,1

meter pada kedalaman kurang dari 100 meter (Lekkerkerk, dkk, 2006).

I.8.1.1. Prinsip kerja singlebeam echosounder. Pada pengukuran SBES, terlebih

dahulu ditentukan kecepatan dari beam yang akan dipancarkan misalnya 1500 m/s.

Penentuan kecepatan beam ini biasanya disesuaikan pada saat proses koreksi

barchek. Setelah itu ditentukan repetition rate (banyaknya beam per detik) dari

SBES. Setelah kedua komponen tersebut di set, maka repetition rate tersebut

diaplikasikan terhadap transducer.

Transducer biasanya terpasang pada lambung kapal, dan pemasangannya juga

harus selalu berada di bawah permukaan air. Transducer mengirimkan pulsa akustik

dengan frekuensi tertentu secara langsung menyusuri bawah kolom air. Pulsa

tersebut kemudian dipantulkan kembali oleh objek yang ada dipermukaan dasar laut

dan diterima kembali oleh sensor penerima yang ada di transducer.

Transducer terdiri dari sebuah transmitter yang mempunyai fungsi sebagai

pengontrol panjang gelombang pulsa yang dipancarkan dan menyediakan tenaga

elektris untuk besar frekuensi yang diberikan. Transmitter ini menerima beam secara

berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi, sampai orde kecepatan milisekon.

Beam tersebut kemudian diteruskan ke Limiter/Pre-Ampifier dan Time Varied Gain.

Kedua alat ini akan menyesuaikan intensitas dari beam tersebut hingga dapat

diinterpretasikan oleh SBES. Apabila beam tersebut menempuh jarak pantul yang

jauh, maka sinyal beam tersebut akan melemah dan perlu diamplifikasi, begitu juga

sebaliknya apabila beam tersebut menempuh jarak pendek, maka sinyal dari beam

tersebut akan terlalu kuat sehingga harus direduksi. Detector kemudian merubah

Page 8: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

8

beam yang telah disesuaikan tersebut menjadi rekaman analog dalam kertas analog.

Untuk merubah rekaman analog tersebut menjadi digital, maka dilakukan

pengukuran waktu tempuh sinyal dengan menambahkan data kecepatan beam di

awal (Madalila, 2012). Diagram dari proses-proses ini dapat dilihat pada Gambar I.1

I.8.1.2. Kalibrasi singlebeam echosounder. Koreksi kecepatan gelombang suara

untuk perairan dangkal dilakukan menggunakan barchek. Koreksi barchek

merupakan koreksi yang dilakukan untuk menghilangkan kesalahan sistematik dari

alat. Barchek terbuat dari lempeng logam berbentuk lingkaran atau segi empat yang

digantungkan pada tali atau rantai berskala dan diletakkan dibawah transducer. Tali

atau rantai berskala digunakan sebagai pembanding hasil ukuran dengan hasil yang

terbaca oleh alat perum. Pembandingan hasil pengukuran kedalaman dilakukan untuk

setiap perubahan kedalaman, mulai dari 0 meter hingga kedalaman maksimum yang

Gambar I. 1 Diagram singlebeam echosounder (Lekkerkerk, dkk, 2006)

Kecepatan

Sinyal

Unit Kontrol Waktu

Frekuensi

pengulangan sinyal

akustik

Transmit

Oscilattor

Transducer

Pre-

Ampifier/Limiter

Time-varied gain

Detector

Pengukuran waktu

tempuh sinyal

Data output

digital

Representasi digital

Representasi Analog

Page 9: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

9

akan diperum dengan interval 1 meter (Poerbandono,dkk, 2005). Data pengukuran

barchek yang diperoleh digunakan untuk mencari hubungan antara kedalaman

sebenarnya dengan kedalaman hasil ukuran menggunakan echosounder dalam

bentuk persamaan linear. Persamaan linear yang dibentuk dapat dilihat pada

persamaan I.2 (Anonim, 2002):

dc = [[ ( bari – bari+1 ) ÷ (reci – reci+1)] . (d0 – reci) ] + bari………………….....(I.2)

Keterangan:

dc : kedalaman sebenarnya

d0 : kedalaman hasil observasi

bari : kedalaman barchek pada chek point i

bari+1 : kedalaman bacaan alat pada barchek point i+1

reci : kedalaman bacaan alat pada barchek point i

reci+1 : kedalaman bacaan alat pada barchek i+1

I,i+1 : urutan point kalibrasi kedalaman dan reci< d0< reci+1

Pada perairan dalam koreksi dengan barchek tidak dianjurkan karena pengaruh

arus bawah permukaan dan ombak di permukaan mengakibatkan rantai barchek

melengkung sehingga ukuran data barchek yang didapat tidak sesuai dengan yang

sebenarnya. Oleh karena itu untuk menganalisis kecepatan gelombang suara dengan

menggunakan sifat fisik air laut dengan persamaan I.3 sebagai berikut (Adil, dkk,

1998):

V = 1410 + 4.21 T – 0.0370 D2 + 1.14 S + 0.018……………………..............(I.3)

Keterangan :

V : kecepatan suara pada tempratur (T), salinitas (S) dan kedalaman (D)

S : salinitas air laut (%)

T : temperature (0C)

D : kedalaman laut (meter)

Page 10: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

10

I.8.2 Multibeam Echosounder (MBES)

I.8.2.1. Pengertian multibeam echosounder. Multibeam echosounder (MBES)

merupakan suatu instrument hidro-akustik yang menggunakan prinsip yang sama

dengan SBES. Perbedaan utama SBES dengan MBES adalah pada jumlah beam

yang dipancarkan. SBES hanya memancarkan satu beam sehingga mendapatkan satu

titik kedalaman sedangkan MBES memancarkan lebih dari satu beam sehingga

mendapatkan banyak titik kedalaman untuk satu kali pancaran gelombang akustik.

Berbeda dengan side scan sonar pola pancaran yang dimiliki MBES ini melebar dan

melintang terhadap badan kapal. Setiap beam memancarkan satu pulsa suara dan

memiliki penerimaannya masing-masing. Saat kapal bergerak hasil sapuan MBES

tersebut menghasilkan suatu luasan area permukaan dasar laut (Moustier, 2005).

Transducer yang terdapat di dalam multibeam sonar terdiri dari serangkaian

elemen yang memancarkan pulsa suara dalam sudut yang berbeda. Biasanya hanya

satu beam yang ditransmisikan tetapi menghasilkan banyak pantulan energi dari

masing-masing pulsa suara yang ditransmisikan. Kemampuan setiap elemen

transducer menerima kembali pulsa suara yang dipantulkan tergantung kepada

metode kalibrasi terhadap gerak kapal yang diterapkan (Hammerstad, 2000). MBES

ini memiliki ketelitian yang sangat baik dalam pengukuran kedalaman. Selain

memiliki ketelitian yang sangat baik, keuntungan penggunaan MBES ini yaitu

cakupan area pengukuran yang luas (Moustier 2005). Cakupan area dasar laut yang

mampu disurvei oleh kapal menggunakan multibeam dalam satu kali sapuan disebut

dengan swath. Lebar swath untuk setiap jenis multibeam echosounder dapat berbeda-

beda. Misalnya saja MBES dengan tipe ELAC SeaBeam 1050 D memiliki lebar

swath hingga 1530. Cakupan atau lebar sapuan (swath) MBES dapat dilihat pada

Gambar I.2.

Page 11: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

11

I.8.2.2. Prinsip kerja multibeam echosounder. Prinsip kerja MBES secara garis besar

hampir sama dengan alat pengukuran yang menggunakan gelombang akustik, seperti

SBES dan side scan sonar, yaitu secara sederhananya dengan memancarkan

gelombang akustik melalui alat pemancar gelombang atau sering disebut transducer,

dan menangkap kembali gelombang pantulnya. Kemudian mengukur perbedaan

waktu antara gelombang saat awal dipancarkan hingga pantulan gelombang tersebut

ditangkap kembali oleh sensor. Dengan sebelumnya telah ditentukan juga kecepatan

rambat suara di dalam daerah penelitian, sehingga dapat dihitung jarak kedalaman

suatu dasar laut.

Konfigurasi transducer merupakan gabungan dari beberapa projector yang

tersusun seperti array (matriks). Projector merupakan bagian transducer MBES yang

berfungsi sebagai saluran untuk memancarkan pulsa akustik menuju dasar laut.

Semua sinyal akustik dari segala arah hasil pantulan obyek-obyek di dasar laut akan

diterima kembali oleh rangkaian hydrophone (hydrophne array). Seluruh sinyal

akustik akan diterima oleh masing-masing hydrophone secara simultan dengan

selisih beda waktu penerimaan 4/3 sampai 8/3 milisecond tergantung pada panjang

dan durasi dari sinyal akustik (Anonim, 2000)

Gelombang akustik yang dipantulkan dari dasar laut selanjutnya dianalisis oleh

transducer sehingga dapat dibedakan gelombang pantul yang datang dari arah yang

berbeda. Untuk mendeteksi arah datangnya sinyal yang dipantulkan oleh dasar laut,

Gambar I. 2 Cakupan multibeam echosounder

(Anonim, 2000)

Page 12: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

12

transducer pada MBES menggunakan tiga metode pendeteksian, yaitu pendeteksian

amplitude, fase dan interferometrik (sudut).

Pada umunya MBES menggunakan teknik interferometrik untuk mendeteksi

arah datangnya gelombang pantul sebagai fungsi dari waktu. Pendeteksian

interferometrik digunakan untuk menentukan sudut sinyal datang. Dengan

menggunakan akumulasi sinyal akustik yang diterima pada dua array yang terpisah,

suatu pola interferensi akan terbentuk. Pola ini menunjukkan hubungan fase tiap

sinyal yang diterima. Berdasarkan hubungan yang ada suatu arah akan dapat

ditentukan. Bila informasi ini dikombinasikan dengan jarak, akan dihasilkan data

kedalaman (Sasmita, 2008). Gambar geometri gelombang akustik yang dipancarkan

MBES dapat dilihat pada Gambar I.3.

Selisih fase pulsa dalam MBES artinya sebagai fungsi dari selisih fase waktu

pemancaran dan waktu penerimaan. Kemudian perhitungan waktu tempuh dan arah

sudut pancaran setiap stave yang ditentukan dari pengukuran selisih fase pulsa

MBES.

I.8.2.3. Kalibrasi multibeam echosounder. Didalam penelitian ini tidak akan

dijelaskan secara rinci mengenai teknis dilapangan untuk kalibrasi MBES akan tetapi

Gambar I. 3 Geometri waktu transducer (Djunarsjah, 2004)

Didapat beda

waktu (t2-t1)

Transducer (Penerima

dan Pemancar

t1

t2 f,h

h

Dasar Laut

Page 13: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

13

lebih pada pengenalan jenis-jenis kalibrasi yang harus dilakukan sebelum dilakukan

survei batimetri menggunakan MBES.

Proses kalibrasi yang dilakukan meliputi proses kalibrasi offset static, uji

keseimbangan kapal (roll, pitch, gyro) serta kecepatan rambat akustik (Mann &

Godin. 1998). Proses kalibrasi dilakukan untuk mendapatkan ketelitian survei

batimetri yang baik dan meminimalkan tingkat kesalahan.

1. Kalibrasi Offset Statik

Kalibrasi ini merupakan kalibrasi yang dilakukan untuk melakukan

penyesuaian jarak dari sensor-sensor yang digunakan terhadap “centerline”

(titik nol) dari kapal dan transducer. Proses penyesuaian ini meliputi

beberapa komponen yaitu kapal itu sendiri, antena GPS kapal, transducer,

gyro compass, dan Motion Reference Unit (MRU). Kalibrasi offset statik

dapat dilihat pada Gambar I.4.

2. Kalibrasi Patch Test

Patch Test merupakan suatu kalibrasi yang memiliki parameter berupa waktu tunggu

(time delay), roll, pitch, dan yaw (Lekkerkerk, dkk, 2006). Ilustrasi keadaan roll,

pitch, dan yaw dapat dilihat pada Gambar I.5.

Gambar I. 4 Kalibrasi offset statik (Mann, 1998)

gyro

HPR

Transducer

Waterline

GPS Antenna

Waterline

Gyro

Draft

HPR

GPS Antenna

Page 14: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

14

a. Waktu Tunggu (time delay)

Waktu tungu pada MBES adalah keadaan dimana pengambilan data kedalaman

oleh transducer tidak sinkron dengan pengambilan data oleh DGPS. Kesalahan

waktu tunggu lebih kecil dari 2 detik akan sangat berarti jika kedalaman area

survei lebih kecil dari 100 meter karena akan mempengaruhi tingkat akurasi

(simpangan baku) penentuan posisi hingga 0.1 sampai 3 meter. Kecepatan

kapal juga berpengaruh terhadap besarnya kesalahan waktu tunggu (Godin

1998). Geometri seperti Gambar I.6 digunakan untuk mengilustrasikan

persamaan time delay pada persamaan I.4.

TD = tan -1

(I.4)

Gambar I. 5 Roll, pitch, dan yaw (Mann, 1998)

Gambar I. 6 Kesalahan waktu tunggu (Godin, 1998)

Page 15: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

15

Dimana, TD merupakan kesalahan waktu tunggu (time delay) dalam detik, da

panjang pergeseran jalur, vh adalah kecepatan kapal yang lebih cepat, dan vt

merupakan kecepatan kapal yang lebih lambat (Mann 1998).

b. Roll

Kalibrasi roll merupakan kalibrasi yang digunakan untuk mengkoreksi gerakan

oleng kapal pada arah sumbu-x seperti yang diperlihatkan pada Gambar I.7.

Persamaan untuk kalibrasi roll dapat dilihat pada persamaan I.5.

(I.5)

adalah offset roll, x adalah panjang jalur dalam meter, dan y adalah

kedalaman.

c. Pitch

Kalibrasi ini dilakukan dengan tujuan untuk mencari besarnya nilai koefisien

koreksi anggukan kapal (pada arah sumbu y) dan time delay sehingga

kedalaman yang terukur menjadi akurat. Geometri seperti Gambar I.8

digunakan untuk mengilustrasikan persamaan pitch pada persamaan I.6.

dα = tan-1

(I.6)

= sudut pancaran

z = kedalaman

d = jarak antar daerah curam pengukuran pertama dan kedua.

Gambar I. 7 Kesalahan roll (Godin, 1998)

Page 16: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

16

d. Yaw

Kalibrasi yaw adalah kalibrasi yang diakibatkan keadaan pada saat survei

dilaksanakan diliputi arus kencang sehingga dapat mengubah arah heading

kapal di sepanjang jalur survei.

3. Kalibrasi Kecepatan Rambat Akustik

Adanya perbedaan parameter seperti salinitas, suhu dan tekanan di setiap kolom air

laut mengakibatkan adanya perbedaan kecepatan rambat akustik di setiap kolom

tersebut. Untuk itu dilakukan pengukuran kecepatan rambat akustik menggunakan

alat Sound Velocity Profiler (SVP) atau menggunakan CTD (Conductivity

Temperature and Depth).

4. Kalibrasi Gyro

Kalibrasi gyro bertujuan untuk mengkoreksi adanya kesalahan sistematik dari alat

kompas giro (gyrocompass) serta untuk mengkoreksi penyimpangan haluan kapal

(Sasmita, 2008).

5. Performance Test

Performance Test adalah suatu cek dari offset-offset tersebut untuk memverifikasi

apakah data sesuai dengan persyaratan-persyaratan ketelitian untuk survei. Uji ini

adalah sangat utama suatu survei yang kecil melewati suatu bidang yang datar di

dalam kedalaman air tidak lebih dari 30 meter. Empat garis sejajar adalah sesuai

dengan sedikitnya 150 persen overlap. Prosedur ini harus dilaksanakan untuk

Gambar I. 8 Kesalahan pitch (Godin, 1998)

d

Page 17: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

17

memastikan data bersih dari kesalahan kalibrasi dan nilai kalibrasi sudah harus dapat

digunakan untuk memperoleh nilai-nilai pengukuran yang dapat dipercaya ( Mann,

1998 dalam Sasmita, 2008).

I.8.3 Pasang Surut

Pengamatan pasang surut dilakukan untuk mendapatkan data tinggi muka air

laut disuatu lokasi. Dengan adanya data tinggi muka air tersebut, maka dapat

ditentukan datum vertikal yang akan digunakan sebagai referensi tinggi nol

pemeruman. Karena posisi dari muka air laut yang selalu berubah-ubah, maka

penentuan tinggi nol harus dilakukan dengan merata-ratakan data tinggi muka air laut

yang diamati dalam rentang waktu dan interval pengambilan data. Pengamatan

pasang surut untuk keperluan praktis dapat dilakukan selama 15 atau 29 hari

(Djunarsjah, 2005). Pengamatan pasut dapat dilakukan dengan menggunakan alat

pengamat pasut seperti rambu pasut, tide gauge, radar gauge ataupun alat pengamat

pasut lainnya. Contoh peralatan pengamatan pasang surut dapat dilihat pada Gambar

I.9.

I.8.4 Reduksi Kedalaman

Reduksi kedalaman dimaksudkan untuk melakukan koreksi terhadap nilai

kedalaman yang terukur untuk kemudian direfrensikan terhadap bidang referensi

kedalaman yang ditentukan dengan pengamatan pasang surut. Pengamatan pasang

Gambar I. 9 Radar gauge untuk pengamatan pasang surut ( woodworth, 2003 )

Page 18: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

18

surut (pasut) bertujuan untuk mencatat atau merekam gerakan vertikal permukaan air

laut yang terjadi secara periodik yang disebabkan tarik-menarik antara bumi dengan

benda-benda angkasa terutama bulan dan matahari (Djunarsjah, 2005). Dengan

melakukan pengamatan permukaan air laut sesaat selama periode tertentu maka akan

dapat menentukan bidang referensi kedalaman (datum vertikal). Bidang referensi

kedalaman yang sering digunakan yaitu muka laut rerata yang dikenal dengan Mean

Sea Level (MSL), Lowest Astronomical Tide (LAT) yang merupakan kondisi

permukaan laut terendah, dan bidang referensi vertikal lainnya. Koreksi surutan ini

dapat dilihat pada Gambar I.10.

I.8.4.1. Reduksi kedalaman multibeam echosounder. Titik kedalaman pada dasar laut

yang ditentukan pada MBES bergantung terhadap draft transducer (c-b), reduksi

pasut, beda fase ( yang mempengaruhi kedalaman dengan resolusi sudut beam

( tertentu (Sasmita,2008). Gambar reduksi kedalaman untuk MBES dapat dilihat

pada Gambar I.11.

Gambar I. 10 Koreksi pasang surut (Haryanto, dkk., 2010)

Page 19: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

19

Keterangan:

Posisi kapal secara global didapat dari GPS yaitu (Easting, Northing), kemudian

diukur offset static antara transducer atau MRU dalam hal ini terhadap kapal

maupun antena GPS serta muka air laut sesaat (a, b, c) sehingga didapat draft

transducer yaitu= c-b. Titik kedalaman pada dasar laut yang ditentukan pada MBES

bergantung terhadap draft transducer (c-b), reduksi pasut, beda fase ( yang

mempengaruhi kedalaman dengan resolusi sudut beam ( tertentu (Sasmita,2008).

Kedalaman terkoreksi (h koreksi) dapat ditentukan dengan persamaan I.7.

hkoreksi= h + (c-b)- (Z0)………………………………………………………..(I.7)

Dimana h merupakan kedalaman hasil pengukuran, c-b merupakan nilai besaran dari

draft transducer, dan Z0 nilai besaran koreksi pasang surut (surutan).

I.8.4.2. Reduksi kedalaman singlebeam echosounder. Titik kedalaman yang diukur

menggunakan SBES perlu dilakukan koreksi untuk mendapatkan nilai kedalaman

terkoreksi yaitu nilai kedalaman yang telah direfrensikan terhadap suatu bidang

refrensi kedalaman yang telah ditentukan melalui pengamatan pasut. Untuk

Gambar I. 11 Reduksi kedalaman laut (Sasmita,2008)

Muka Laut

Sesaat (MLS)

Dasar laut

Chart Datum

Muka Laut

Rerata (MSL)

a

b

a c

a

z0 s0

z=h

a

Antenna GPS

(E,N)

UTM GPS

A B

Page 20: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

20

mendapatkan data kedalaman yang terkoreksi maka perlu mempertimbangkan

koreksi tinggi muka air saat dilakukan pemeruman, koreksi draft transducer dan

koreksi barchek. (Septiyadi, 2013). Reduksi kedalaman dapat dilihat pada Gambar

I.12 dimana koreksi untuk reduksi kedalaman tersebut dapat dijelaskan pada

persamaan I.8.

H terkoreksi = H echosounder + draft transducer + koreksi barchek – (Z0)…(I.8)

I.8.5 Penentuan Posisi Titik Pengukuran Kedalaman Fixed Perum

Penentuan posisi titik kedalaman dalam survei hidrografi khususnya untuk

pekerjaan pemetaan laut merupakan peran yang sangat penting. Penentuan koordinat

horizontal titik di laut untuk keperluan survei hidrografi pada dasarnya sama saja

dengan survei topografi di darat. Perbedaan yang nyata adalah titik yang diamat di

laut tidak dapat diam, tetapi target selalu dalam keadaan bergerak.

Ada beberapa metode dalam penentuan posisi horizontal (X,Y) titik-titik

kedalaman. Salah satunya dengan gelombang elektromagnetik (satellite receiver)

yaitu dengan menggunakan satelit GPS yang dipasang pada kapal survei. Metode

yang digunakan dapat berupa metode GPS absolute maupun metode differential GPS

(Poerbandono, dkk., 2005).

Metode pengamatan Differential Global Positioning Sistem (DGPS)

diperlukan minimum dua receiver GPS yaitu di stasiun acuan dan lainnya di stasiun

pengamat. Stasiun acuan adalah yang telah diketahui koordinatnya sedangkan stasiun

Gambar I. 12 Reduksi kedalaman laut (Pramanda,2013)

Page 21: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

21

pengamat adalah stasiun yang akan ditentukan posisinya dengan DGPS. Alat yang

digunakan DGPS C-Nav, dimana titik referensi yang digunakan secara otomatis dari

stasiun referensi yang digunakan. Metode DGPS ini dapat diligat pada Gambar I.13.

Sistem koordinat kapal seperti yang terdapat pada Gambar I.14, digambarkan

menggunakan sistem yang saling tegak lurus (siku-siku) yang dibentuk oleh sumbu

X, Y, dan Z. Untuk membuat sistem koordinat transducer relatif terhadap posisi

kapal, maka pusat sistem koordinat kapal adalah salib sumbu antara kapal (heading)

sebagai sumbu X, serta arah tegak lurus kearah dasar laut sebagai sumbu Z.

Gambar I. 13 Metode DGPS dalam penentuan posisi horizontal (Pramanda, 2010)

Page 22: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

22

Ketentuan

Penentukan posisi transducer yang terletak pada kapal maka transducer

tersebut diikatkan dengan hasil pengukuran yang dilakukan oleh sensor antena GPS

di kapal. Berdasarkan sistem koordinat kapal ini, maka gerakan kapal dapat

dinyatakan gerak rotasi terhadap sumbu-sumbu sistem koordinat kapal. Demikian

pula posisi titik-titik kedalaman yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan alat

MBES dapat ditentukan (Sasmita, 2008).

Standarisasi yang dijadikan acuan terbaru dalam penentuan posisi telah

diterbitkan oleh IHO yaitu IHO SP-44 tahun 2008, seperti yang terlampir pada Tabel

I.1.

Tabel I. 1 Standarisasi Penentuan Posisi

Orde

Spesial 1a 1b 2

Posisi titik kedalaman 2 m 5 m + 5%

kedalaman

5 m + 5%

kedalaman

20 m + 10%

Kedalaman

Posisi alat bantu

navigasi tetap dan fitur

penting bagi navigasi

2 m 2 m 2 m 2 m

Posisi garis pantai dan

fitur yang kurang

penting bagi navigasi

10 m 20 m 20 m 20 m

Posisi alat bantu

navigasi apung

10 m 10 m 10 m 20 m

Gambar I. 14 Diagram kapal (Kongsberg, 2006)

Page 23: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

23

I.8.6 Orde Ketelitian Survei Hidrografi

Menurut standar teknis pelaksanaan survei hidrografi terdapat klasifikasi

derajat ketelitian yang dibedakan menjadi beberapa orde ketelitian sebagai berikut

(SNI 74646, 2010):

a. Orde khusus

Orde khusus survei hidrografi mendekati standar ketelitian survei rekayasa dan

digunakan secara terbatas di daerah-daerah kritis dimana kedalaman di bawah laut

sangat minim dan di dalam hal ini karakteristik dasar airnya berpotensi

membahayakan kapal. Daerah-daerah kritis tersebut ditentukan secara langsung oleh

instansi yang bertanggung jawab di dalam masalah kualitas survei. Sebagai contoh

ialah pelabuhan-pelabuhan tempat sandar dan alur masuknya. Semua sumber

kesalahan harus dibuat minimal.

Orde khusus memerlukan penggunaan yang berkaitan dengan side scan sonar,

multi transducer arrays atau multibeam echosounder dengan resolusi tinggi dengan

jarak antar lajur perum yang rapat untuk mendapatkan gambaran dasar air 100%.

Harus pula diyakinkan bahwa setiap benda dengan ukuran lebih besar dari 1 meter

persegi dapat terlihat oleh peralatan perum yang digunakan. Penggunaan side scan

sonar dan MBES mungkin diperlukan di daerah-daerah di dalam hal ini benda-benda

kecil dan rintangan bahaya mungkin ditemukan atau survei untuk keperluan

investigasi.

b. Orde satu

Orde satu survei hidrografi diperuntukkan bagi pelabuhan-pelabuhan, alur

pendekat, haluan yang dianjurkan, alur navigasi dan daerah pantai dengan lalu lintas

komersial yang padat di dalam hal ini kedalaman di bawah laut memiliki luas cukup

memadai dan kondisi geofisik dasar lautnya tidak begitu membahayakan kapal

(misalnya lumpur atau pasir). Survei orde satu berlaku di daerah dengan kedalaman

kurang dari 100 meter. Meskipun persyaratan pemeriksaan dasar laut tidak begitu

ketat jika dibandingkan orde khusus, namun pemeriksaan dasar laut secara

menyeluruh tetap diperlukan di daerah-daerah di dalam hal ini karakteristik dasar

laut dan resiko adanya rintangan berpotensi membahayakan kapal. Pada daerah-

daerah yang diteliti tersebut, harus diyakinkan bahwa untuk kedalaman sampai

dengan 40 meter benda-benda dengan ukuran lebih besar dari 2 meter persegi, atau

Page 24: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

24

pada kedalaman lebih dari 40 meter, benda-benda dengan ukuran 10% dari

kedalaman harus dapat digambarkan oleh peralatan perum yang digunakan.

c. Orde dua

Orde dua survei hidrografi diperuntukkan di daerah dengan kedalaman kurang

dari 200 meter yang tidak termasuk di dalam orde khusus maupun orde satu, dan di

dalam hal ini gambaran batimetri secara umum sudah mencukupi untuk meyakinkan

bahwa tidak terdapat rintangan di dasar laut yang akan membahayakan tipe kapal

yang lewat atau bekerja di daerah tersebut. Hal ini merupakan kriteria yang

penggunaannya di bidang kelautan, sangat beraneka ragam, di dalam hal ini orde

hidrografi yang lebih tinggi tidak dapat diberlakukan. Pemeriksaan dasar laut

mungkin diperlukan pada daerah-daerah di dalam hal ini karakteristik dasar air dan

resiko adanya rintangan berpotensi membahayakan kapal.

d. Orde tiga

Orde tiga survei hidrografi diperuntukkan untuk semua area yang tidak

tercakup oleh orde khusus, orde satu dan dua pada kedalaman lebih besar dari 200

meter.

Orde ketelitian survei di atas merupakan rujukan dari SNI 7646:2010 yang

mengacu pada IHO SP-44 edisi ke 4 tahun 1998 dan IHO SP-32 edisi ke 5 tahun

1994. Sedangkan IHO telah menerbitkan IHO Standards Of Hydrographics Surveys

terbaru yaitu IHO SP-44 edisi ke 5 tahun 2008. IHO SP-44 tahun 2008 diterbitkan

karena munculnya teknologi multibeam dan LIDAR (Anonim, 2008). Oleh karena itu

terdapat pembaharuan pada pembagian orde ketelitian survei yaitu menjadi orde

khusus, 1a, 1b, dan 2.

Perubahan mendasar yang terdapat pada IHO edisi ke 5 tahun 2008 adalah

pada orde 1a pencarian dasar laut secara penuh diperlukan dan pada orde 1b tidak

diperlukan. Kemudian terjadi penghapusan orde 3 karena dianggap sama dengan

orde 2 (IHO SP-44 edisi ke 5 tahun 2008).

I.8.7 Lajur Pemeruman

Berdasarkan fungsinya lajur pemeruman dapat diklasifikasikan menjadi tiga

macam yaitu lajur utama, lajur silang, dan lajur tambahan/investigasi.

Page 25: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

25

I.8.7.1. Lajur perum utama. Lajur perum utama adalah lajur perum yang

direncanakan sedemikian rupa sehingga seluruh daerah survei dapat tercakup dan

dapat tergambarkan dasar perairannya (Soeprapto, 2001). Lajur perum utama dibuat

sedemikian rupa sehingga dapat tegak lurus garis kontur dari garis pantai atau

mendekatinya.

I.8.7.2. Lajur perum silang. Lajur perum silang adalah lajur perum yang dibuat

memotong lajur perum utama. Lajur silang dibuat untuk melakukan kontrol kualitas

terhadap nilai kedalaman yang didapat dari lajur utama. Cara penentuan lajur silang

yaitu lajur silang harus memotong lajur perum utama dengan sudut lebih besar dari

450diusahakan mendekati 90

0. Pada umumnya jarak antara lajur perum silang tidak

lebih dari 10 kali jarak antara lajur perum utama (anonim, 2010). Ilustrasi lajur utama

dan lajur silang dapat dilihat pada Gambar I.15.

I.8.7.3. Lajur perum tambahan/investigasi. Lajur perum tambahan/investigasi dibuat

jika terjadi hal-hal diluar perencanaan misalnya adanya perubahan kedalaman yang

terlalu signifikan, pusaran arus, atau mengisi gap akibat penyimpangan pengambilan

data pada lajur utama yang terdapat antara dua lajur yang bersebelahan pada sistem

lajur perum utama (Soeprapto, 2001).

Gambar I. 15 Lajur pemeruman (Anonim,2010)

Page 26: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

26

I.8.8 Uji Kualitas Hasil Titik Pengukuran Kedalaman Fixed Perum

Setiap pengukuran kedalaman, sering kali nilai kedalaman yang diberikan

bukan merupakan nilai kedalaman yang sebenarnya akan tetapi dapat berupa outlier

seperti yang dijelaskan pada Gambar I.16, sehingga diperlukan suatu uji kualitas

untuk dapat menghilangkannya. Acuan yang digunakan untuk menentukan batas

toleransi kesalahan nilai beda kedalaman yaitu IHO SP 44 tahun 2008 dan SNI 7646-

2010 dengan tingkat kepercayaan 95%. Adapun persamaan yang digunakan untuk

menghitung batas toleransi tersebut dapat dilihat pada persamaan I.9 :

± …………………………………………………….(I.9)

Keterangan :

a : kesalahan independen

b : faktor kesalahan kedalaman yang dependen

d : kedalaman rata-rata

(bxd) : kesalahan kedalaman yang dependen (jumlah semua kesalahan

kedalaman yang dependen).

Nilai a dan b dalam persamaan 1.9 tersebut disesuaikan dengan orde survei

yang dilakukan seperti yang tercantum pada Tabel I.2 menurut IHO SP-44 Tahun

2008.

Tabel I. 2 Standar Ketelitian Kedalaman

Orde

Spesial 1a 1b 2

Konstanta a=0.025m

b=0.075m

a=0.5m

b=0.013m

a=0.5m

b=0.013m

a=1.0 m

b=0.023m

Uji kualitas dilakukan dengan terlebih dahulu mengansumsikan bahwa Hlu

(kedalaman lajur utama) nilainya sama dengan Hls (kedalaman lajur silang) yang

saling berhimpit (berada pada posisi x dan y yang sama). Lebih lanjut disajikan pada

persamaan (I.10) sampai dengan persamaan (I.13) (Widjajanti, 2011) seperti berikut :

Ketentuan

Page 27: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

27

a. Hlu = Hls = H……...………………………………………..….….……....(I.10)

b. μU – μS = δ……...………………...……….……………………………...(I.11)

c. Mean error :

H= Ʃ(𝐻𝑙𝑢−𝐻𝑙𝑠)……...………...……….…………...…………....................(I.12)

d. Standard deviation :

= ± ……...……...……..…………...………….........................(I.13)

Keterangan :

Hlu : kedalaman lajur utama

Hls : kedalaman lajur silang

H : Nilai true value (beda kedalaman yang sebenarnya = 0)

Hi : Beda nilai kedalaman lajur utama dan lajur silang

: Standar deviasi

δ : Selisih kedalaman

Uji kualitas ini dilanjutkan dengan menghitung nilai kesalahan data beda

kedalaman dengan tingkat kepercayaan 95% yang mengacu pada IHO SP-44 tahun

2008 yaitu sebesar 1,96xσ. Jika nilai kesalahan data beda kedalaman masih dalam

batas toleransi kedalaman yang diperoleh dengan persamaan I.10, maka kualitas

sampel data kedalaman masuk dalam toleransi yang merujuk pada IHO SP-44 tahun

2008. Sedangkan jika nilai kesalahan data beda kedalaman diluar batas toleransi

kedalaman, maka kualitas sampel data kedalaman tidak masuk dalam toleransi.

Gambar I. 16 Kesalahan deteksi kedalaman (IHO SP-44)

Page 28: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

28

I.8.9 Uji Perbandingan Hasil Data Multibeam dan Singlebeam Echosouder

Uji perbandingan antara data MBES dan SBES dilakukan dengan uji statistik

menggunakan uji Z. Pemilihan uji statistik menggunakan uji Z ini dikarenakan

jumlah sampel penelitian yang dapat dikategorikan sebagai sampel besar (>30). Pada

tahap uji perbandingan ini, data hasil pengukuran batimetri menggunakan alat

multibeam echosounder dengan data kedalaman dari singlebeam echosounder

dengan melihat nilai mean error, standard deviation, dan nilai Zo dari keseluruhan

sampel data kedalaman. Adapun persamaan untuk menghitung nilai dari mean error,

standard deviation, dan nilai Zo terdapat pada persamaan (I.12), (I.13), (I.14) dan

(I.15).

Uji perbandingan data kedalaman ini menggunakan uji statisitik sampling besar

dengan sampel berpasangan dengan menggunakan tabel Z. Berdasarkan hasil Zo

dapat diketahui apakah data kedalaman hasil pengukuran masuk dalam toleransi atau

tidak dengan tingkat kepercayaan 95% (±1,96).

Z0 = .........................................................................................................(I.14)

dimana,

............................................................................................(I.15)

Keterangan:

X1 = Rata-Rata MBES

X2 = Rata-Rata SBES

= Varian Sampel MBES

= Varian Sampel SBES

n1 = Jumlah Sampel MBES

n2 = Jumlah Sampel SBES

Hipotesis :

a. Ho ; μ1 = μ2 atau μ1 - μ2 = δ

b. HI ; μ1 ≠ μ2 atau μ1 - μ2 ≠ δ

Page 29: BAB I PENDAHULUANetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/73212/potongan/S1-2014... · Didalam survei batimetri permukaan dasar laut dihasilkan data-data kedalaman yang didapat baik

29

Sehingga :

a. Ho ditolak, jika zo > +1,96 atau zo < -1,96

b. Ho diterima, jika zo -1,96 < zo < +1,96

Keterangan :

H : Nilai true value (beda kedalaman = 0)

Hi : Beda nilai kedalaman hasil pengukuran multibeam echosounder dan data

titik kedalaman singlebeam echosounder

δ : Selisih kedalaman

IX. I.9 Hipotesis

Berdasarkan pada tinjauan pustaka dari penelitian sejenis dan merujuk pada

teori yang ada maka hipotesis dari penelitian ini yaitu:

1. Uji kualitas data hasil pengukuran SBES sesuai dengan standar IHO SP-44

edisi ke 5 dengan tingkat kepercayaan 95 %.

2. Uji Perbandingan data batimetri yang dihasilkan dari pengukuran

menggunakan multibeam echosounder dengan singlebeam echosounder pada

posisi titik perum yang sama akan memberikan nilai kedalaman (H) yang

berbeda (selisih nilai kedalaman tidak sama dengan 0), namun perbedaan

nilai kedalaman yang didapat kedua alat ini secara statistik tidak berbeda

signifikan untuk tingkat kepercayaan 95%.

3. Apabila hasil uji kualitas data SBES memenuhi toleransi dan uji

perbandingan SBES dan MBES tidak berbeda secara signifikan maka dapat

diartikan juga bahwa data MBES akan sesuai atau masuk toleransi IHO SP-

44 edisi ke 5 tahun 2008.