3. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini menggunakan data side scan sonar yang berasal dari survei lapang untuk kegiatan pemasangan kabel PLN yang telah dilakukan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Laut (PPPGL) pada bulan Mei tahun 2008. Lokasi penelitian berada di perairan Selat Sunda pada koordinat 5° 40' 00" LS - 6° 00' 00" LS dan 105° 40' 00" BT - 106° 10' 00" BT. Peta lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 6. Pengolahan data dilakukan di Laboratorium Akustik Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor dan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Laut (PPPGL) Bandung mulai Febuari 2012 hingga Juni 2012.
Gambar 6. Peta Lokasi Penelitian 15
16
3.2. Pengambilan Data Side Scan Sonar Pengambilan data side scan sonar menggunakan Klein System 3000 sebanyak 11 lintasan dengan menggunakan metode survei pararel transek. Spesifikasi alat yang digunakan ditunjukkan pada Tabel 2. Alat ini dioperasikan dengan menggunakan seperangkat komputer untuk merekam data secara real time, dan Global Positioning System (GPS) yang terpasang di kapal untuk mengetahui posisi lintang (latitude) dan bujur (longitude). Side scan sonar mempunyai frekuensi ganda yaitu 100 kHz (50 µs) dan 500 kHz (25 µs), dengan software akusisi yang digunakan adalah sonarPro. Tabel 2. Spesifikasi Side scan sonar Klein 3000 Spesifikasi
Keterangan
Frequencies
100 kHz dan 500 kHz
Range Scales
15 settings - 25 to 1,000 meters
Maximum Range
600 meters @ 100 kHz; 150 meters @ 500 kHz
Depth Rating
1.500 meters
Construction
Stainless Steel
Size
122 cm long, 8,9 cm diameter
Weight
29 kg in air
Standard Sensors
Roll, pitch, heading
Beam Width
0,7 deg. @100 kHz, 0,21 deg. @ 500 kHz
Beam Tilt
5, 10, 15, 20, 25 deg
Power Supply
120 watt @120/240 VAC, 50/60 Hz Sumber: http://www.l-3klein.com/
Proses pengambilan data side scan sonar dilakukan dengan menggunakan towfish atau tow vehicle yang ditarik di belakang kapal menggunakan tow cable. Sejumlah energi suara yang terpancar dari transduser akan dipantulkan kembali
17
setelah mengenai objek di dasar laut. Energi yang dipantulkan kembali ini dikenal sebagai backscatter akustik. Backscatter akustik direkam dalam jangka waktu tertentu pada setiap ping, sehingga dapat dibentuk sebuah time series (urutan) dari amplitudo yang diterima. Pembuatan mosaik data side scan dilakukan dengan menggabungkan semua data di sepanjang track kapal yang dilalui oleh side scan sonar.
3.3. 3.3.1.
Pemrosesan Data Pemrosesan Data Side Scan Sonar Pemrosesan data mentah Side Scan Sonar dimulai dari penggunaan software
SonarPro untuk menentukan target beserta dimensinya dan mengetahui posisi atau koordinat dari target tersebut. Selain itu dapat diketahui pula berbagai informasi seperti kedalaman, kecepatan kapal, dan waktu pengambilan data, serta towfish altitude. Setelah menentukan target dan nomor ping pada SonarPro, tahapan selanjutnya yaitu melakukan ekstrak raw data side scan sonar pada beberapa software seperti SonarWeb, Xtf2segy, SeiSee, dan Microsoft Excel. SonarWeb digunakan untuk mengubah file yang berekstensi *sdf menjadi *xtf. Selanjutnya digunakan software Xtf2segy untuk mengubah file menjadi *segy. Berikutnya buka data menggunakan SeiSee, simpan data dalam ekstensi trace sample text file. Selanjutnya data diolah menggunakan Microsoft Excel untuk menganalisis data menggunakan metode moving average dengan jumlah interval sebanyak 5 data. Hal ini bertujuan untuk menyaring data sehingga grafik yang dihasilkan tidak terlalu
18
rumit dan berfluktuatif. Selanjutnya data diolah menggunakan metode continous wavelet transform pada program Matlab untuk mendapatkan karakter sinyal yang khas dari objek dasar laut di perairan Selat Sunda. Diagram alir pemrosesan data ini ditunjukkan pada Gambar 7.
SonarPro (Menentukan target dan nomor ping) SonarWiz (*Xtf ke *CSF kemudian *CSV)
SeiSee (Segy ke *txt)
Sonar Web (Export data *sdf ke *xtf)
Xtf2segy (Export *xtf menjadi segy) Ms.Excel (Mengatur susunan data *txt)
Matlab (CWT) Gambar 7. Diagram Alir Pemrosesan Data Side Scan Sonar
3.3.2.
Pemrosesan Data Pemetaan Dasar Perairan Proses pengolahan mosaik data side scan sonar dilakukan pada perangkat
lunak SonarWeb. Mosaik merupakan penyatuan area yang berdekatan yang mempunyai tingkat overlapping yang dihasilkan dari lintasan survei yang dilalui kapal pada saat melakukan seabed mapping. Hasil keluaran mosaik data side scan sonar ini dalam format geotiff. Selanjutnya mosaik ini akan diolah menggunakan perangkat lunak ArcGis untuk mengintegrasikan data mosaik tersebut dengan koordinat target atau objek yang telah ditentukan sebelumnya menggunakan perangkat lunak SonarPro.
19
3.3.3.
Pemrosesan Data Batimetri Pemrosesan data ini dimulai dengan memasukan peta SRTM 30 Plus pada
Global Mapper 8.01 kemudian pilih export data menggunakan Export Vector Data (Export Surfer BLN) dalam bentuk *bln pada menu File agar dapat diolah pada Surfer 8.0. Masukkan koordinat lokasi perairan Selat Sunda. Langkah selanjutnya buka perangkat lunak Surfer 8.0. Lakukan grid data untuk melihat ada tidaknya data yang bermasalah atau error. Selanjutnya klik menu Map kemudian pilih new contour map untuk menampilkan peta batimetri secara 2 dimensi dan pilih 3D Surface untuk menampilkan peta batimetri secara 3 dimensi. Diagram alir dari pemrosesan data batimetri ini ditunjukkan pada Gambar 8. Import data *.srtm pada Global Mapper 8 Masukan lintang dan bujur Export Data dalam bentuk *.bln Pengolahan pada Surfer 8.0 untuk file *.bln
Surfer 8.0 Grid (Kringging) Contour Map (Plot 2D)
Save (*.jpg)
Surface (Plot 3D)
Save (*.jpg)
Gambar 8. Diagram Alir Proses Pengolahan Batimetri dengan SRTM 30 Plus
20
3.4.
Analisis Data
3.4.1.
Analisis Sinyal Akustik Nilai amplitudo yang diperoleh dari Seisee kemudian diolah dengan beberapa
perhitungan akustik sehingga diperoleh nilai echo level dan backscatter. EL = 20 log [
] ...........................................(3)
Sistem side scan sonar memindai dasar laut dengan cara horizontal menyamping sehingga ada parameter dan metode tertentu yang membedakan side scan sonar dengan intrumen akustik lainnya, seperti parameter range R (slant range) dan depth H. Range dalam side scan sonar merupakan jarak antara towfish terhadap objek pindai yang berupa garis miring, sedangkan kedalaman yang terekam oleh side scan sonar adalah altitude atau jarak vertikal antara towfish dan objek pindai, sehingga nilai backscatter dapat dihitung dengan rumus berikut (Lurton, 2002) : EL = SL – 30 log R - 2αR + 10 log [
] + BSB ................................(4)
Keterangan : EL
= Echo Level (dB)
R
= Slant Range (m)
SL
= Source Level (dB)
α
= Koefisien Absorpsi
B
= Bandwidth (Hz)
BS
= Backscatter (dB)
21
3.4.2.
Analisis Wavelet Transform Analisis data side scan sonar mengunakan wavelet transform (Simonsen et al,
1998 dalam Simons et al., 2005) : xb ψ a a
1
ψ (x;a,b) =
~ xb ∫ ~ y(x) ψ dx ..................................(6) a a
1
W (a,b) =
y(x) =
..................................................(5)
~
1 C
~
∫ ~ ∫ ~
W ( a, b) a
xb 1 ψ 2 da db …….......(7) a a
Keterangan : a : Parameter skala yang mengendalikan fungsi wavelet b : Parameter penentuan pergeseran dari wavelet C ψ : Normalisasi nilai konstan yang ditentukan oleh transformasi dari wavelet Klasifikasi dari gambar side scan sonar merupakan dasar dalam mengamati tekstur dasar perairan. Karakteristik gambar dapat diketahui dengan perhitungan statistik dengan menggunakan wavelet. Seperti persamaan dua dimensi wavelet transform (Mavroidis et al., 2008): ~
C(s,px,py) = ∫ ~ f (x,y). Ψ s,px,py (x,y). dx.dy ………………………. (8) Ψ s,px,py (x,y) = dimana:
x p yp ψ , ......................................... (9) s s s
1
C(s,px,py) = Koefisien dekomposisi Ψ s,px,py = Fungsi wavelet s = Skala f(x,y)
p = Posisi
22
3.5.
Pengambilan Sampel Sedimen Pengambilan sampel sedimen permukaan dasar laut dilakukan untuk
mengetahui keseragaman dari tekstur ukuran butirnya. Penggunaan gravity core dan grab sampler untuk pengambilan contoh sedimen permukaan di perairan Selat Sunda bergantung pada kondisi sedimen di wilayah perairan. Penggunaan kedua peralatan dalam pengambilan sampel dilakukan untuk mendapatkan hasil sampel sedimen yang maksimal. Gambar dan spesifikasi alat dari gravity core dan grab sampler yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran 1. Setelah mendapatkan sampel sedimen selanjutnya sampel tersebut di analisa menggunakan metode ayakan bertingkat untuk mengetahui ukuran butiran pada sedimen.
