BAB IV PENGOLAHAN DATA HASIL SURVEI Setelah tahap pelaksanaan survei di lapangan, tahap selanjutnya adalah pengolahan data hasil survei untuk mendapatkan parameter-parameter definitif yang dibutuhkan dalam peletakan rigg. Pengolahan data dilakukan dengan perangkat lunak yang sesuai dengan tipe/jenis data dan instrumen yang digunakan untuk pemgambilan dan perekaman data, pengolahan data dilakukan dalam 2 tahap yaitu :
a. Pra pengolahan Pengolahan data dilakukan di lapangan, merupakan tahap pra pengolahan data yang dilakukan ketika atau setelah pengukuran berlangsung, tahap ini meliputi kegiatan :
Pengumpulan data hasil survei.
Pemisahan data-data.
Pemeriksaan kualitas dan kuantitas data.
Pengemasan dan pemberian label untuk data/bahan yang akan dikirim ke laboratorium, dan sesegera mungkin dikirimkan.
Pengarsipan data.
b. Pengolahan data Pengolahan data dilakukan di laboratorium, merupakan tahap pengolahan data sampai dihasilkan data yang definitif, tahap ini meliputi kegiatan :
Uji laboratorium.
Kompilasi, pemberian koreksi, dan adjustment.
Formatting dan editing data.
Analisa dan evaluasi data
4.1 Pengolahan Data Pemeruman Pengolahan data hasil pemeruman dimaksudkan untuk mendapatkan data kedalaman dan posisi kedalaman yang definitif. Data kedalaman hasil survei dikoreksi terhadap
34
data pengamatan pasut selama pemeruman dan terhadap chart datum hasil analisis data pasut. Dari hasil pemeruman diperoleh data kedalaman dan data posisi, kedalaman yang ditampilkan pada peta atau yang digunakan untuk membentuk garis kontur kedalaman adalah kedalaman setelah dikoreksi dari kesalahan-kesalahan sistematis pada pengukuran, perubahan tinggi muka air akibat pasut, serta setelah direduksi terhadap bidang referensi peta (chart datum). Jika pada saat pemeruman dilakukan pencatatan bacaan palem Zi, chart datum pada palem Zo, kedudukan transduser dari muka laut T (konstanta), dengan kedalaman terukur adalah Di, maka kedalaman yang diukur terhadap chart datum D adalah : D = Di + T – ( Zi – Zo ) Data posisi dan kedalaman yang sudah dikoreksi digunakan untuk menggambarkan kontur topografi dasar laut seperti divisualisasikan gambar 4.1.
Gambar 4.1 Contoh peta batimetri berisi informasi angka kedalaman dan garis kontur
4.2 Pengolahan Data Side Scan Sonar Suatu citra side scan sonar terbagi menjadi 2 bagian, bagian atas citra merupakan hasil penyapuan tranduser pada saluran kiri, dan bagian bawah citra merupakan hasil penyapuan tranduser saluran kanan pada towfish. Masing-masing bagian
35
mengandung berbagai macam informasi yang terdapat sepanjang jalur pencitraan, obyek pada citra side scan sonar diwakili oleh sekumpulan titik (jejak gema) dengan jumlah jejak menyatakan berapa kali obyek tersebut memantulkan gema sepanjang jalur yang tersapu. Informasi-informasi yang selalu ada pada citra side scan sonar adalah : kedalaman towfish, tinggi towfish dari dasar laut, jarak miring antara towfish dengan obyek, garis-garis posisi titik fiks, garis-garis skala, serta jangkauan pencitraan maksimum. Contoh citra hasil side scan sonar divisualisasikan gambar 4.2.
Gambar 4.2 Contoh citra side scan sonar berisi informasi mengenai obyek di dasar laut (dalam gambar di atas berupa kapal karam)
4.3 Pengolahan Data Pasut Pengolahan data pasut dimaksudkan untuk mendapatkan nilai chart datum untuk referensi kedalaman, untuk prediksi pasut, dan mendeskripsikan tipe pasut yang tejadi di lokasi survei.
a. Analisis Harmonik Prediksi pasut dilakukan dengan menurunkan atau mencari komponen-komponen pasut dari data pasut dengan rentang pengamatan tertentu. Pendekatan yang dipakai untuk mendapatkan komponen-komponen pasut adalah analisis harmonik. Gerakan vertikal muka air laut yang periodik merupakan resultan atraksi gravitasi bulan dan matahari pada waktu dan kedudukan tertentu, maka gelombang pasut yang diamati di suatu lokasi merupakan superposisi dari beberapa gelombang yang masing-masing pada setiap saat tertentu dibangkitkan oleh kedudukan benda langit tertentu. Deviasi muka laut terhadap kedudukan rata-ratanya dinyatakan dengan persamaan :
36
n y(t) = yo + Σ Ai cos (ωit – Φi) i-1 dengan ; y(t) : tinggi muka laut sesaat yo : tinggi muka laut rata-rata Ai : amplitudo komponen pasut ke-i n
: jumlah komponen pasut yang dilibatkan
Dari data pengamatan pasut akan diperoleh data untuk persamaan di atas, di ruas kiri yaitu y(t) dan dengan mengasumsikan keterlambatan fase untuk komponen pasut i, maka persamaan diatas dapat dipecahkan untuk menentukan nilai Ai. Kemudian dapat diperoleh komponen-komponen pasut seperti M2, S2, N2, K2, K1, O1, P1, dan sebagainya. Dengan komponen-komponen pasut tersebut dapat diperoleh prediksi pasut, hasil prediksi dan pengamatan dibandingkan dengan cara menampalkan kurva pengamatan dan kurva prediksi. Kemudian dilihat kurva selisihnya antara tinggi pengamatan dan tinggi prediksi seperti divisualisaikan gambar 4.3.
Gambar 4.3 Contoh kurva hasil pengamatan dan prediksi pasut yang menunjukan adanya residu atau perbedaan antara hasil pengamatan dengan hasil prediksi.
37
b. Penentuan Chart Datum Melalui analisis harmonik terhadap data pengamatan data pengamatan pasut akan diperoleh amplitudo komponen-komponen pasut, berdasarkan amplitudo komponen pasut tersebut di tetapkan muka surutan peta yang berada pada jarak Zo terhadap MSL. Selisih jarak MSL ke muka surutan berdasarkan standar internasional diperoleh dengan persamaan : n Z0 = Σ Ai i-1 dengan ; Ai : Amplitudo komponen pasut ke-i n : Jumlah komponen pasut Saat ini cenderung direkomendasikan penggunaan LAT sebagai muka surutan peta, LAT merupakan kedudukan muka air laut terendah hasil prediksi selama periode waktu 18,6 tahun. Model prediksi kedudukan muka air laut didekati dengan persamaan : n y(t) = yMSL + Σ Αі ƒі cos (ωіt – Pі + xі) i-1 dengan ; ƒі : Faktor koreksi amplitudo dari komponen pasut ke-і xі : Argumen astronomi dari komponen pasut ke-і xі = Vі + Uі Vі : Fase dari komponen pasut ke-і pada jam 00:00 GMT Uі : Faktor koreksi yang tergantung pada node bulan (lunar nodes) yMSL, Aі dan Pі diperoleh dari hasil analisa konstanta harmonik
4.4 Pengolahan Data Geofisika Pengolahan data hasil survei geofisika meliputi pengolahan sampel sedimen dan tanah dasar laut serta pengolahan data hasil survei seismik.
38
a. Pengolahan Sampel sedimen dan Batuan Pengujian sampel sedimen dan tanah dasar laut dilakukan untuk mendapatkan deskripsi tentang sedimen dan tanah dasar laut yang meliputi :
Warna dan bau
Ketebalan
Komposisi kimia dan biologis
Berat
Ukuran butir sedimen
Kandungan air
b. Pengolahan Data Seismik Pengolahan data hasil survei seismik dilakukan untuk memperoleh gambaran yang mewakili lapisan-lapisan bumi di bawah dasar laut. Tujuan utama pemrosesan data seismik adalah (Van Der Kruk, 2001) :
Untuk meningkatkan signal to noise ratio (S/N)
Untuk
memperoleh
resolusi
yang
lebih
tinggi
dengan
mengadaptasikan bentuk gelombang sinyal
Mengisolasi sinyal-sinyal yang diinginkan (mengisolasi sinyal refleksi dari multiple dan gelombang-gelombang permukaan)
Untuk memperoleh gambaran yang realistik dengan koreksi geometri
Untuk memperoleh informasi-informasi mengenai bawah permukaan
Secara garis besar urutan pengolahan data seismik adalah ( Sanny, 2004 ) :
Recording
Data seismik direkam ke dalam pita magnetik dengan standar format tertantu. Standarisasi ini dilakukan oleh SEG (Society of Exploration Geophysics). Magnetic tape yang digunakan biasanya adalah tape dengan format: SEG-A, SEG-B, SEG-C, SEG-D, dan SEG-Y. Format data terdiri dari header dan amplitudo. Header berisi
39
informasi mengenai survei, project dan parameter yang digunakan dan informasi mengenai data itu sendiri.
Demultiplex
Data seismik yang tersimpan dalam format multiplex dalam pita magnetik lapangan sebelum diperoses terlebih dahulu harus diubah susunannya. Data yang tersusun berdasarkan urutan pencuplikan disusun kembali berdasarkan receiver atau channel (demultiplex). Proses ini dikenal dengan demultiplexing.
Editing dan Muting
Editing adalah proses untuk menghilangkan semua rekaman yang buruk, sedangkan mute adalah proses untuk menghilangkan sebagian rekaman yang diperkirakan sebagai sinyal gangguan seperti ground roll, first break dan lainnya yang dapat mengganggu data seismik,
Koreksi Statik
Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh topografi (elevasi shot dan receiver) sehingga shot point dan receiver seolah-oleh ditempatkan pada datum yang sama.
Stacking
Stacking adalah proses penjumlahan trace-trace dalam satu gather data yang bertujuan untuk mempertinggi sinyal to noise ratio ( S/N ). Proses ini biasanya dilakukan berdasarkan CDP (common depth point) yaitu trace-trace yang tergabung pada satu CDP dijumlahkan untuk mendapat satu trace yang tajam dan bebas noise seperti divisualisasikan gambar di bawah ini.
Gambar 4.4 Proses penjumlahan trace-trace dalam satu CDP
40
Migrasi
Migrasi adalah suatu proses untuk memindahkan kedudukan reflektor pada posisi dan waktu pantul yang sebenarnya berdasarkan lintasan gelombang. Hal ini disebabkan karena penampang seismik hasil stack belumlah mencerminkan kedudukan yang sebenarnya, karena rekaman normal incident belum tentu tegak lurus terhadap bidang permukaan, terutama untuk bidang reflektor yang miring. Selain itu, migrasi juga dapat menghilangkan pengaruh difraksi gelombang yang muncul akibat adanya struktur-struktur tertentu (patahan, lipatan). Pada lembar rekaman survei seismik terdapat tanda dan catatan waktu untuk mendapatkan posisi planimetris atau koordinat obyek bawah laut, yaitu dengan cara mencocokan waktu tersebut dengan rekaman data pengukuran kedalaman yang biasanya dilakukan secara simultan dan dicatat pada sistem perangkat lunak. Resolusi rekaman obyek dasar laut bergantung pada kedalaman laut tempat survei seimik dilakukan, contoh rekaman data seismik divisualisasikan gambar 4.5.
Gambar 4.5 Contoh rekaman data seismik yang menunjukan garis-garis putih sebagai batas antara lapisan sediment yang berbeda.
41
Interpretasi terhadap rekaman hasil survei seismik didasarkan pada ketajaman pantulan, tekstur, ketebalan dan pola grafik pada rekaman, dikaitkan dengan sifatsifat pantulan terhadap obyek dan batuan dasar laut yang telah dikenal maupun yang belum dikenali namun memberikan tanda keanomalian yang perlu diobservasi lebih lanjut.
Selanjutnya
berdasarkan
kriteria
tersebut,
rekaman
data
seismik
diinterpretasikan menjadi karakter spesifik obyek dasar laut seperti : − Mound : Permukaan bergunung. − Type : Jenis ketebalan rekaman. − Slope : Jenis permukaan miring dan landai. − Coral : Jenis permukaan karang. − Sandy : Jenis batuan pasir. − Flat : Permukaan mendatar dan landai. − Rugged : Permukaan tidak rata dan kasar. − Sedimen : Lapisan permukaan hasil pengendapan. − Zone : Pembagian wilayah berdasarkan topografi permukaan. − Clay : Jenis batuan sedimen. − Reef : Penonjolan permukaan. Untuk mengidentifikasi jenis permukaan atau obyek yang lebih spesifik lagi, dilakukan pencocokan/perbandingan dengan hasil pengamatan magnetik dan sampel dasar laut.
c. Pengolahan Data Magnetik Data hasil survei magnetik berupa rekaman grafik intensitas gaya magnet yang diterima oleh sensor pada magnetometer, nilai intensitas tersebut tergantung kepada jenis material obyek, ukuran dan jarak terhadap sensor. Pada rekaman intensitas magnet laut terdapat tanda dan catatan waktu yang berguna untuk memberikan koordinat tempat perekaman sesuai dengan waktu pada pengukuran kedalaman (pemeruman) yang dilakukan secara simultan. Contoh data rekaman intensitas magnet divisualisasikan gambar 4.6.
42
Gambar 4.6 Contoh rekaman magnet laut yang berisi informasi berupa garis fik untuk penentuan posisi serta informasi mengenai hasil deteksi intensitas magnetic. Seperti pada interpretasi rekaman data seismik maka terhadap rekaman data magnetik juga dibuatkan kalsifikasi rekaman obyek seperti : − Anomali : Kejanggalan intensitas terhadap daerah sekitarnya. − Positif : Arah perubahan intensitas ke arah positif atau ke atas. − Negatif : Arah perubahan intensitas ke arah negatif atau ke bawah. − Normal : Tidak terjadi perubahan intensitas yang berarti. − Broad : Perubahan intensitas yang besar. − Spike : Perubahan intensitas tunggal yang besar dan singkat. − Pertubation : Perubahan intensitas yang banyak, besar dan tidak teratur.
4.5 Pengolahan Data Oseanografi dan Meteorologi a. Pengolahan Data Arus Pengolahan data arus dilakukan untuk memperoleh nilai kecepatan arus representatif (Ur) dari hasil pengukuran di beberapa ketinggian di atas dasar laut, nilai kecepaatan arus representatif dapat diperoleh melalui persamaan : n-1 Ur = (1/h)
Σ 1/2 (Ui + Ui+1)(zi+1 + zi) i
43
dengan ; h : kedalaman perairan z : tinggi pengukuran Hasil pengukuran arus (kekuatan dan arah) dapat menjelaskan pola arus saat air pasang dan air surut, residu dari arus pasang dan arus surut dapat dipakai untuk menduga arah dan kekuatan arus tetap yang bukan dibangkitkan oleh pasut. Hasil pengamatan arus digunakan untuk verifikasi dan kalibrasi model matematik (simulasi dan sirkulasi arus), dari hasil model ini akan dapat diperoleh distribusi dan sirkulasi arus untuk seluruh lokasi survei seperti divisualisasikan gambar 4.7.
U
= 0.00 – 0.10 > 0.10 – 0.30
Neap Tide
> 0.30 – 0.60
Gambar 4.7 Contoh pemodelan arus
44
b. Pengolahan Data Angin Karakteristik dari kondisi angin baik yang menyangkut variabilitas bulanan, musiman maupun tahunan akan memberikan variabilitas pada kondisi gelombang. Analisis terhadap kondisi angin sangat diperlukan dalam perencanaan konstruksi rigg untuk keamanan proses eksplorasi. Eratnya hubungan antara distribusi angin dengan gelombang, untuk peramalan gelombang umumnya diperlukan data kecepatan dan arah angin perjam.
c. Pengolahan Data Suhu dan Tekanan Udara Kerusakan bangunan atau platform di lepas pantai bisa ditimbulkan oleh adanya gelombang besar (storm surge) yang menaikkan tinggi muka air, dimana tinggi muka air jauh melebihi pasang astronomisnya. Gelombang pasang umumnya terjadi bersamaan dengan kejadian angin sangat kencang (badai) serta penurunan tekanan udara yang cukup signifikan, kenaikan suhu udara yang mencolok juga akan menaikkan tinggi muka air.
d. Pengolahan Data Gelombang Pengolahan data hasil pengamatan gelombang dilakukan untuk mengetahui gelombang tertinggi, gelombang rata-rata, serta gelombang terendah beserta periodenya. Untuk keperluan perencanaan bangunan-bangunan lepas pantai perlu dipilih tinggi dan periode gelombang individu (individual wave) yang dapat mewakili suatu spektrum gelombang. Gelombang tersebut dikenal dengan gelombang representatif. Apabila tinggi gelombang dari suatu pencatatan diurutkan dari nilai tertinggi ke terendah atau sebaliknya, maka akan dapat ditentukan tinggi Hn yang merupakan rata-rata dari n persen gelombang tertinggi. Misalnya H10 adalah tinggi rata-rata dari 10 persen gelombang tertinggi dari pencatatan gelombang. Bentuk yang paling banyak digunakan adalah H33 atau tinggi rata-rata dari 33% nilai tertinggi dari pencatatan gelombang yang juga disebut sebagai tinggi gelombang signifikan Hs. Cara yang sama juga dapat digunakan untuk periode gelombang. Tetapi biasanya periode siginifikan didefinisikan sebagai periode rata-rata untuk sepertiga gelombang tertinggi.
45
Analisa dan peramalan gelombang dapat dilakukan berdasarkan data angin dan kalibrasi dilakukan dengan menggunakan data gelombang hasil pengukuran. Peramalan
gelombang
dilakukan
dengan
metode
SMB
(Sverdrup-Munk-
Brenchneider) untuk mendapatkan parameter-parameter gelombang. Persamaan semi empiris untuk menentukan tinggi dan periode gelombang signifikan di perairan dalam dari data kecepatan rata-rata angin dominan, durasi dan panjang fetch : 0.42 ⎛ gHs ⎛ gF ⎞ ⎞⎟ ⎜ = 0.283 * tanh 0.0125⎜ 2 ⎟ ⎜ U2 ⎝ U ⎠ ⎟⎠ ⎝ 0.25 ⎛ ⎞ gTs ⎜ 0.077⎛⎜ gF ⎞⎟ ⎟ = 1 . 20 * tanh 2 2 ⎜ U ⎝ U ⎠ ⎟⎠ ⎝
dengan ; Hs : Tinggi gelombang signifikan Ts : Perioda gelombang signifikan g
: Percepatan Gravitasi
U : Kecepatan rata-rata angin F
: Panjang fetch
46
