LAPORAN PRAKTIKUM AKUSTIK KELAUTAN TOPIK 10SURVEI AKUSTIK

Disusun oleh :

KELOMPOK 4

Ardiati W260201121M Adi Saputro260201121Bima Agung S26020112140072Muhamad Irfan Cahyo P26020112130074Giovanny Evelin W260201121300

PROGRAM STUDI ILMU KELAUTANJURUSAN ILMU KELAUTANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTANUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2014

Tgl praktikum : 20 Desember 2014Tgl pengumpulan : 31 Desember 2014

LEMBAR PENILAIAN DAN PENGESAHANNoKeteranganNilai

1Pendahuluan

2Tinjauan Pustaka

3Materi dan Metode

4Hasil dan Pembahasan

5Kesimpulan

6Daftar Pustaka

TOTAL

Mengetahui, Asisten Praktikum

Angga Dwi Saputra 26020211130027

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangAkustik adalah teori tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium. Akustik kelautan yang dalam bahasa inggrisnya disebut marine acoustic adalah teori tentang perambatan gelombang suara dan perambatannya dalam medium air laut. Akustik merupakan teori yang membahas tentang gelombang suara danperambatannyadalamsuatumedium. Akustik kelautan merupakan satu bidang kelautan yang mendeteksi target di kolom perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai medianya (FAO,1984). Studi kelautan dengan menggunakan akustik sangat membantu peneliti untuk mengetahui objek yang berada di kolom dan dasar perairan. Teknologi dalam bidang kelautan dapat digunakan untuk memudahkan manusia dalam mengeksplorasi sumberdaya kelautan selain itu dengan adanya teknologi dapat menentukan keselamatan dan kewaspadaan terhadap kondisi perairan laut yang bisa ditentukan secara pasti. Penggunaan teknologi juga membantu para peneliti untuk menentukan parameter, dan objek dengan lebih tepat.Hidroakustik merupakan suatu teknologi yang digunakan untuk pendeteksian bawah air dengan menggunakan perangkat akustik. Teknologi ini memanfaatkan perambatan suara atau bunyi untuk melakukan pendeteksian. Keunggulan komparatif metode akustik antara lain: berkecepatan tinggi (greatspeed), sehingga sering disebut quick assesment method, memungkinkan memperoleh dan memproses data secara real time, akurasi dan ketepatan (accuracy and precision), dilakukan dengan jarak jauh (remotesensing) tanpa perlu adanya kontak langsung denganobjek. Teknologi Hidroakustik dapat dimanfaatkan untuk mengetahui sebaran ikan yang ada diperairan baikdekat permukaan(surface), kolom perairan (pelagic), maupundekat dasar (bottom) (FAO, 1984).Teknologi akustik merupakan salah satu metode yangsangat efektif dan bergunauntuk eksplorasi dasar laut.Pengambilan data dasar perairan seringkali memiliki kendala, misalnya dengan metode grab, yang hanya dapat digunakanpada wilayah kedalaman yang terbatas dengan waktu yang tidak singkat. Dengan menggunakan metode hidroakustik, pengambilan data atau informasi tentang dasar perairan menjadi lebih mudah. Dengan metode ini kita dapat mengetahui tipe dasar dari suatu perairan dengan menggunakan nilai Backscattering volume dasar perairan/substrat (Burczynski,1982).

1.2. TujuanMelakukan survei akustik dengan menggunakan echosounder untuk mendapatkan data kedalaman dan sedimen dasar.

II. TINJAUAN PUSTAKA

1. 2. 2.1. Definisi EchosounderEchosounder adalah alat untuk mengukur kedalaman air dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air(Parkinson, B.W.,1996).Echosounder terdiri dari 2 macam yaitu :A. Single-BeamEchosounderSingle-beamechosounder merupakan alat ukur kedalaman air yang menggunakan pancaran tunggal sebagai pengirim dan pengiriman sinyal gelombang suara.Komponen darisingle-beamterdiri daritransciever (transducerataureceiver) terpasang pada lambung kapal.Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal penyelidikan. Transciever mengirimkan pulsa akustik dengan frekuensi tinggi yang terkandung dalam beam (gelombang suara) menyusuri bagian bawah kolom air. Energi akustik memantulkan sampai dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever.Transciever terdiri dari sebuah transmiter yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol panjang gelombang pulsa yang dipancarkan dan menyediakan tenaga elektris untuk besar frekuensi yang diberikan. Transmiter ini menerima secara berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi sampai pada orde kecepatan milisekon. Range frekuensisingle-beamechosounder relatif mudah untuk digunakan, tetapi hanya menyediakan informasi kedalam sepanjang garis trak yang dilalui oleh kapal(Urick,1983).B. Multi-BeanEchosounderMulti-BeamEchosounder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan cakupan area dasar laut yang luas.Prinsip operasi alat ini secara umum adalah berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah dasar laut dan setelah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (sea bad), beberapa pancaran suara (beam) secara elektronis terbentuk menggunakan teknik pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam.Multi beamechosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi (0,1 m akurasi vertikal dan krang dari 1 m akurasi horizontalnya)(Urick,1983).

2.2. Bagian-Bagian EchosounderSistem batimetri dengan menggunakan single beam secara umum mempunyai susunantransciever (tranducer/reciever) yang terpasang pada lambung kapal atau sisi bantalan pada kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal penyelidikan. Transciever yang terpasang pada lambung kapal mengirimkan pulsa akustik dengan frekuensi tinggi yang terkandung dalam beam (gelombang suara) secara langsung menyusuri bawah kolom air. Energi akustik memantulkan sampai dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever.Transciever 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 secara berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi, sampai pada orde kecepatan milisekon.Perekaman kedalaman air secara berkesinambungan dari bawah kapal menghasilkan ukuran kedalaman beresolusi tinggi sepanjang lajur yang disurvei. Informasi tambahan seperti heave (gerakan naik-turunnya kapal yang disebabkan oleh gaya pengaruh air laut), pitch (gerakan kapal ke arah depan (mengangguk) berpusat di titik tengah kapal), dan roll (gerakan kapal ke arah sisi-sisinya (lambung kapal) atau pada sumbu memanjang) dari sebuah kapal dapat diukur oleh sebuah alat dengan nama Motion Reference Unit (MRU), yang juga digunakan untuk koreksi posisi pengukuran kedalaman selam proses berlangsung. Single-Beam echosounder relatif mudah untuk digunakan, tetapi alat ini hanya menyediakan informasi kedalaman sepanjang garis track yang dilalui oleh kapal. Jadi, ada feature yang tidak terekam antara lajur per lajur sebagai garis tracking perekaman, yang mana ada ruang sekitar 10 sampai 100 m yang tidak terlihat oleh sistem ini (Anonim, 2011).

Gambar 1. Single Beam Echosounder(http://cdn-u.kaskus.us/39/xj5kda6w.jpg)

Multi-Beam Echosundermerupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan cakupan area dasar laut yang luas.Prinsip operasi alat ini secara umum adalah berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah dasar laut dan setalah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (sea bed), beberapa pancaran suara (beam) secara elektronis terbentuk menggunakan teknik pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam.Dua arah waktu penjalaran antara pengiriman dan penerimaan dihitung dengan algoritma pendeteksian terhadap dasar laut tersebut.Dengan mengaplikasikan penjejakan sinar, sistem ini dapat menentukan kedalaman dan jarak transveral terhadap pusat area liputan. Multi-Beam Echosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi ( 0,1 m akurasi vertikal dan kurang dari 1 m akurasi horisontalnya). Konfigurasi transduser merupakan gabungan dari beberapastaveyang tersusun seperti array (matriks).Stavemerupakan bagian tranduser MBES yang berfungsi sebagai saluran untuk memancarkan maupun menerima pulsa akustik hasil pantulan dari dasar laut (stave transceiver beam). Semuastaveakan menerima sinyal akustik dari segala arah hasil pantulan obyek-obyek di dasar laut. Semakin dekat obyeknya dengan sumber maka intensitasnya pun semakin kuat.Gelombang akustik yang dipantulkan dari dasar laut selanjutnya dianalisis oleh tranduser sehingga dapat dibedakan gelombang pantul yang datang dari arah yang berbeda (Simrad, 1993).

Gambar 2. Multi Beam Echosounder(http://www.teara.govt.nz/files/p5965niwa.jpg)

Konfigurasi transduser merupakan gabungan dari beberapastaveyang tersusun seperti array (matriks).Stavemerupakan bagian tranduser MBES yang berfungsi sebagai saluran untuk memancarkan maupun menerima pulsa akustik hasil pantulan dari dasar laut (stave transceiver beam). Semuastaveakan menerima sinyal akustik dari segala arah hasil pantulan obyek-obyek di dasar laut. Semakin dekat obyeknya dengan sumber maka intensitasnya pun semakin kuat.Gelombang akustik yang dipantulkan dari dasar laut selanjutnya dianalisis oleh tranduser sehingga dapat dibedakan gelombang pantul yang datang dari arah yang berbeda (MacLennan dan Simmonds, 2005).Pada umumnya 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 (Anonim, 2010).

2.3. Fungsi EchosounderKegunaan dasar dari echosounder yaitu menentukan kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air. Data tampilan juga dapat dikombinasikan dengan koordinat global berdasarkan sinyal dari satelit GPS yang ada dengan memasang antena GPS(Parkinson, B.W.,1996).Echo sounders mengukur kedalaman air dengan membangkitkan pulsa akustik pendek atau ping yang dipancarkan ke dasar air kemudian mendengarkannya kembali dari dasar air itu. Waktu antara pulsa akustik yang dipancarkan dan kembalinya echo adalah waktu yang diperlukan gelombang akustik untuk merambat ke dasar air dan memantul kembali ke permukaan air. Dengan mengetahui waktu dan kecepatan suara di dalam air, maka kedalaman dasar air dapat dihitung. Sebagai contoh, jika diperoleh data 10 detik antara saat ping yang dipancarkan dan didengar echonya, dan menggunakan kecepatan suara 1500 m/s, maka perjalanan atau perambatan gelombang akustik yang ditempuh adalah 10 detik x 1500 m/s = 15000 m. Karena ini adalah perjalanan pulang pergi distance to target end back, maka jarak alat ke dasar air adalah separuh dari 15000 m, atau 7500 m. Secara umum dapat dirumuskan:

Jarak = (1/2) x Kecepatan suara x Waktu Echo (Burdic, 1991).

Untuk menghasilkan suatu gelombang akustik, sebuah echo sounder menggunakan sebuah alat yang disebut proyektor.Proyektor dapat menghasilkan gelombang akustik di dalam air, dan ada banyak lagi bentuk dari proyektor yang diseduaikan untuk aplikasi-aplikasi yang spesifik (Herli Firdaus, 2008).

III. MATERI DAN METODE

3.1 Materi3.1.1. Waktu dan TempatHari, Tanggal: Sabtu, 20 Desember 2014Waktu: 09.30 10.00 WIBTempat: Danau Belakang UNPAND, Semarang.

3.1.2. Alat dan BahanTabel 1. Alat dan BahanNo.NamaGambarFungsi

1.EchosounderUntuk melakukan survei akustik

2.KayuSebagai tempat menempelkan transduser

3.AkiSumber daya untuk echosounder

4.Papan jalanAlat bantu menulis

5.Alat TulisUntuk menulis hasil

6.TaliUntuk mengikat kayu

7.Roll MeterUntuk mengukur jarak antar stasiun

8.AccuSebagai sumber listrik untuk echosounder.

3.2 Metode1. Alat yang akan digunakan dipersiapkan seperti seprangkat Echosounder dan roll meter.2. Sensor pada echosounder dipasang pada kayu.3. Echosounder dilakukan set display hingga siap digunakan4. Transmitter dicelupkan kedalam perairan yang akan dideteksi kedalamannya5. Pendeteksian atau sounding pertama pada stasiun 1 dilakukan dengan mencatat semua hasil yang tertera pada echosounder baikkoordinat,kedalaman,suhu,maupun jarak6. Sensor ditarik sepanjang 10 meter untuk pendeteksian pada stasiun 2.7. Selama perpindahan dari stasiun 1 ke stasiun 2 posisi sensor tetap didalam air.8. Jika ada perubahan baik itu suhu pada perpindahan antar stasiun dicatatperubahannya.Mencatat semua hasil yang didapatkan dari stasiun 1 maupun stasiun 2.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil4.1.1. Tabel Hasil PengukuranNo.Suhu (oC)KondisiKedalaman (m)Koordinat

1.28,6oCBerawan cerah0,5S 07o0352.9E 110o2608.0

2.28,6 oCBerawan cerah0,5S 07o0352.8E 110o2607.9

4.1.2. Peta Lokasi

Gambar 3. Peta lokasi pengambilan data di Danau dekat Universitas Pandanaran

4.2. PembahasanPraktikum Survey akustik dilakukan untuk mendapatkan data berupa data kedalaman dasar, data sedimen dasar untuk mengetahui fish school.Selain itu parameter lain yang diukur yaitu temperature, dan data posisi geografis (lintang-bujur). Dalam pelaksanaannya , keterbatasan instrumen dan luasan daerah survey merupakan kendala utama yang menjadi faktor kekurangan informasi data yang diambil. Sedangakn pada prinsipnya untuk bisa meng-cover daerah yang sangat luas diperlukan waktu survey yangsangat lama. Juga masalah statistic yang dapat timbul akibat error dan bias dari strategisampling yang dilakukan.Praktikum Akustik Keluatan mengenai survey akustik dilakukan pada titik sampling di Danau. Data yang diambil dari pelaksanaan praktikum survey kelautan ini yaitu data suhu, kedalaman, cuaca (kondisi), serta koordinat pengambilan titik sampling. Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa ketiga titik stasiun sampling mempunyai karakteristik yang sama dari setiap parameter. Suhu perairan Danau pada saat sampling menunjukan pada nilai 28,6 0C pada ketiga stasiun. Temperatur dengan nilai tersebut bukan termasuk dalam kategori temperatur yang tinggi, hal tersebut dimungkinkan terjadi karena faktor kondisi cuaca pada saat sampling, kondisi cuaca satsiun berawan cerah sedangkan stasiun 2 dan 3 mendung berawan. Kondisi kedalaman perairan dari ketiga titik sampling survey akustik yaitu 0,5 meter.Pipkin (1977) menyatakan bahwa sedimen adalah pecahan, mineral, atau material organik yang ditransforkan dari berbagai sumber dan diendapkan oleh media udara, angin, es, atau oleh air dan juga termasuk didalamnya material yang diendapakan dari material yang melayang dalam air atau dalam bentuk larutan kimia. Di danau juga bisa terjadi endapan batuan. Hasil endapan ini biasanya dalam bentuk delta, lapisan batu kerikil, pasir, dan lumpur. Teori tersebut sesuai dengan kondisi pada lapangan sampling dimana pada titik titik sampling jenis sedimen yang ada yaitu lumpur berkerikil.

V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan1. Survey akustik dilakukan untuk mendapatkan data berupa data kedalaman dasar, data sedimen dasar untuk mengetahui fish school.2. Kedalaman pada ketiga stasiun relatif sama yaitu 0,5 meter dengan suhu periran danau 28,50C.3. Jenis sedimen dasar perairan danau adalah Lumpur

5.2. Saran1. Sebaiknya dalam pelaksanaan praktikum lebih tepat waktu dan menggunakan alat yang cukup agar praktikum cepat selesai.2. Praktikum sebaiknya dilaksanakan secara terprogram agar hasilnya lebih optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. www.arrypeasetya.blogspot.com/2010/11/multibeam-echosounder. diakses pada tanggal 12 April 2012 pukul 23.35Anonim. 2011. www.hkti.org/2011/12/25/akustik-kelautan.html. diakses pada tanggal 12 April 2012 pukul 21.40 D.C.Maclennan, D. N dan Simmonds, E. J. 1992. Fisheries Aeousties. London: Chapman and Hall Gross, M. G. 1993. Oceanography: A View of Earth. 5th. Edition Prentice Hall, Inc. Simon and Schuster Company Englewood Cliffs. New Jersey.Food Agriculture Organization (FAO). 1984. Finding Fish with Echo-sounders. FAO Training Series. Rome, Italy. Firdaus, Herli. 2008. Sistem Visualisasi Profil. Depok: UI.Parkinson, B.W. (1996), Echosounder : Theory and Applications, chap. 1: Introduction and Heritage of NAVSTAR, the Global Positioning System. pp. 3-28, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Washington, D.C.Robert J. Urick. 1983. Principle of Underwater Sound, Peninsula Publishing, Los Altos, California.Simrad. 1993. Simrad EP 500 (Operational Manual). Horten Norway.

LAMPIRAN

1. Dokumentasi Kegiatan Lapangan

2. Foto Alat

3. Foto Sedimen Dasar