BAB IV DATA, HASIL DAN ANALISIS
4.1
Data Eksperimen
Data eksperimen didapat melalui pengolahan data skala centimeter dan skala milimeter. Citra untuk skala centimeter diperoleh dengan menggunakan kamera digital. Citra untuk skala milimeter diperoleh dengan menggunakan mikroskop yang dihubungkan dengan komputer. Ukuran dimensi untuk data skala centimeter adalah 300 x 300 pixels dan untuk skala milimeter adalah 400 x 400 pixels. Alasan penulis membentuk ukuran pixels menjadi berbentuk persegi adalah agar analisa dan pengolahan citra dengan menggunakan DIPMA mudah dilakukan. Awalnya pengukuran dilakukan pada skala yang besar (300 x 300 pixels untuk skala centimeter dan 400 x 400 pixels untuk skala milimeter). Skala besar ini lalu dibagi kedalam beberapa ukuran yang lebih kecil (50, 75, 100, 150, 200, 250 dan 300 pixels). Proses pengolahan gambar dari awal pengambilan sampai siap dilakukan pengolahan telah dijelaskan pada bab III. Berikut disajikan data gambar hasil eksperimen batuan karbonat pada skala centimeter dan skala milimeter.
4.1.1
Data gambar sampel batuan
Data gambar berikut adalah sebagian citra skala centimeter hasil pengambilan langsung menggunakan kamera digital dengan ukuran otomatis 640 x 480 pixels,
38
Gambar 4.1 Hasil gambar 2 dimensi dengan menggunakan kamera digital.
Data hasil pengambilan citra skala milimeter dimana citra skala milimeter didapat dari penggabungan 256 citra yang penulis dapatkan dari gabungan 16 baris citra (satu baris citra terdapat 16 buah citra). Hasil citra yang dihasilkan dari preparat (3) dengan ukuran 320 x 240 pixels untuk setiap citranya.
capture_320.bmp
capture_ 319.bmp
capture_ 318.bmp
capture_317.bmp
capture_ 316.bmp
capture_ 315.bmp
capture_ 314.bmp
capture_ 313.bmp
capture_ 312.bmp
capture_ 311.bmp
capture_ 310.bmp
capture_ 309.bmp
39
capture_ 308.bmp
capture_ 307.bmp
capture_ 306.bmp
capture_ 305.bmp
Gambar 4.2 16 citra 2 dimensi pada baris pertama preparat 3.
Gambar-gambar diatas merupakan citra yang diperoleh dari baris pertama preparat (3). Bagian lain yakni baris ke-2 sampai baris ke-16 dapat dilihat pada bagian lampiran.
4.1.2
Data gambar sampel batuan setelah dilakukan pengolahan
Data gambar hasil pengolahan citra skala centimeter setelah dilakukan croping menjadi berukuran 300 x 300 pixels sampai penambahan brightness and contrast. Selain itu ditampilkan gambar bitonal hitam-putih yang siap untuk dilakukan pengolahan citra digital untuk memperoleh besaran fisis dari batuan. Berikut gambar hasil pengolahan,
sampel (1).bmp
sampelbw (1).bmp
Gambar 4.3 Citra 2 dimensi batuan karbonat skala centimeter setelah dilakukan pengolahan citra.
40
Hasil pengolahan batuan karbonat skala milimeter merupakan gabungan dari citra dari baris ke-1 sampai baris ke-16 yang merupakan gabungan dari seluruh citra yang ada pada preparat (3). Citra pada baris pertama berukuran berukuran 3995 x 240 pixels. Citra yang diperoleh dari gabungan baris pertama sampai baris ke enam belas berukuran 3995 x 3840 pixels. Kemudian penulis melakukan editing pengecilan pixels menjadi hanya 12,5 % dari citra semula. Ukuran citra menjadi 500 x 480 pixels. Citra ini lalu di crop menjadi berukuran 400 x 400 pixels. Hal ini dilakukan agar pengolahan citra digital mudah dilakukan. Pada pengolahan citra digital dilakukan penambahan brightness and contrast agar terlihat perbedaan pori dan padatan. Selain itu pula ditampilkan gambar bitonal hitamputih yang siap untuk dilakukan pengolahan citra digital untuk memperoleh besaran fisis dari batuan. Berikut gambar hasil pengolahan,
preparat (3).bmp
prepbw (3).bmp
Gambar 4.4 Citra 2 dimensi batuan karbonat skala milimeter setelah dilakukan pengolahan citra.
Gambar 4.4 diatas merupakan citra yang diperoleh dari penggabungan citra preparat (3). Data lainnya akan terlampir di lampiran.
41
4.2
Hasil Perhitungan Besaran Fisis Batuan Karbonat
Pada batuan sampel yang diperoleh akan dianalisis sifat fisisnya. Ada beberapa sampel citra batuan yang akan di analisis baik skala centimeter maupun skala milimeter. Informasi yang akan diperoleh antara lain radius hidraulik, porositas, luas area spesifik dan permeabilitas.
4.2.1
Data sampel (1) skala centimeter
Setelah dilakukan pengolahan data seperti yang telah diuraikan pada bab 3, maka tahap selanjutnya dilakukan perhitungan besaran-besaran fisis dari batuan pada skala centimeter. Pengolahan data dilakukan pada citra biner. Dengan mengunakan DIPMA penulis memperoleh besaran-besaran fisis yang diperlukan. Besaran fisis pada sampel (1) dihitung pada ukuran 50, 75, 100, 150, 200, 250 dan 300 pixels. Kecenderungan (trend) dari besaran fisis dapat dilihat pada grafik dibawah :
Kecendrungan Porositas Skala Centimeter Sampel (1) 0.5 L=300
Porositas
0.4
L=250
0.3
L=200
0.2
L=150
0.1
L=100
0
L=75 0
50
100
150
200
250
300
350
L pixel (1 pixel = 0.008 cm)
Gambar 4.5 Grafik kecendrungan porositas pada skala 50, 75, 100, 150, 200, 250 dan 300 pixels untuk sampel (1).
L=50
42
Kecendrungan S Skala Centimeter Sampel (1) 0.25 L=300
0.2
L=250
0.15 S
L=200
0.1
L=150
0.05
L=100
0
L=75 0
50
100
150
200
250
300
350
L=50
L pixel (1 pixel = 0.008 cm)
Gambar 4.6 Grafik kecendrungan s pada skala 50, 75, 100, 150, 200, 250 dan 300 pixels untuk sampel (1).
r Hidraulik
Kecendrungan Nilai r Hidraulik Skala Centimeter Sampel (1) 14 12 10 8 6 4 2 0
L=300 L=250 L=200 L=150 L=100 L=75 0
50
100
150
200
250
300
350
L=50
L pixel (1 pixel = 0.008 cm)
Gambar 4.7 Grafik kecendrungan r Hidraulik pada skala 50, 75, 100, 150, 200, 250 dan 300 pixels untuk sampel (1).
Pada grafik diatas dapat dilihat seluruh grafik pada besaran fisis menunjukkan besaran fisis berubah seiring dengan perubahan ukuran. Kecendrungan (trend) pada setiap besaran fisis cenderung sama yakni sebaran (deviasi) cenderung berkurang seiring bertambahnya ukuran. Variasi dari dari besaran fisis sangat
43
banyak pada ukuran 50 pixels (skala kecil) dan variasi besaran fisis berkurang seiring dengan bertambahnya ukuran. Kecendrungan Nilai Permeabilitas Skala Centimeter Sampel (1)
Permeabilitas
2 L=300
1.5
L=250 L=200
1
L=150
0.5
L=100 L=75
0 0
50
100
150
200
250
300
350
L=50
L pixel (1 pixel = 0.008 cm)
Gambar 4.8 Grafik kecendrungan permeabilitas pada skala 50, 75, 100, 150, 200, 250 dan 300 pixels untuk sampel (1).
Gambar 4.8 menunjukkan sebaran nilai permeabilitas. Nilai permeabilitas diperoleh dengan menggunakan data porositas dan luas permukaan spesifik dengan menggunakan persamaan Kozeny-Carman. Terlihat sebaran nilai permeabilitas memiliki sebaran yang sangat berbeda pada skala 50 pixels dan nilai sebaran permeabilitas mulai terlihat sama pada ukuran 250 dan 300 pixels. Hasil estimasi besaran fisis batuan porositas, luas area spesifik (s), radius hidraulik dan permeabilitas sampel batuan diperoleh dengan menggunakan TPCF dengan menggunakan persamaan (2.17), (2.19), (2.10) dan (2.12). Tabel 4.1 dibawah merupakan nilai-nilai besaran-besaran fisis yang telah diestimasi :
44
Skala
−
φ
−
−
−
s
k
(pixel-1)
(pixel-2)
rH (pixel)
L=300
0.15104
0.08025
0.08917
3.76414
L=250
0.16136
0.08150
0.10541
3.96243
L=200
0.18113
0.08452
0.13862
4.28655
L=150
0.18100
0.08411
0.13967
4.28405
L=100
0.16601
0.08255
0.11188
4.08078
L=75
0.16477
0.08475
0.10378
3.87085
L=50
0.15168
0.07985
0.09121
3.70767
Tabel 4.1 Estimasi besaran fisis sampel (1).
Estimasi besaran fisis yang diperoleh pada L = 50 sampai dengan L = 250 merupakan rata-rata dari besaran fisis yang diperoleh dari masing – masing ukuran. Estimasi besaran fisis sampel lainnya terdapat pada lampiran B
Skala
Sebaran
φ
Sebaran s
Sebaran k
Sebaran rH
L=300
0.15104
0.08025
0.08917
3.76414
L=250
0.1534 - 0.1851
0.0769 - 0.0868
0.0907 - 0.1572
3.6878 - 4.5150
L=200
0.1594 - 0.2083
0.0768 - 0.0907
0.0888 - 0.1878
3.6083 - 4.6521
L=150
0.08324 - 0.2271
0.0578 - 0.1159
0.0256 - 0.2229
2.7188 - 5.1499
L=100
0.0666 - 0.2864
0.0540 - 0.1224
0.0168 - 0.3471
2.4630 - 6.6241
L=75
0.0323 - 0.4213
0.0414 - 0.1735
0.0032 - 0.6888
1.5624 - 7.1637
L=50
0.0036 - 0.4252
0.0056 - 0.2227
0.0002 - 1.6055
1.2045 - 11.6237
Tabel 4.2 Sebaran estimasi besaran fisis sampel (1).
Tabel 4.2 merupakan sebaran besaran fisis dari ukuran terkecil sampai ukuran terbesar. Nilai dari tabel menunjukkan adanya sebaran nilai yang tinggi pada skala 50 dan sebaran terus menurun seiring dengan bertambahnya ukuran. Sebaran estimasi besaran fisis sampel lainnya terdapat pada lampiran B.
45
4.2.2
Data preparat (3) skala milimeter
Perhitungan besaran fisis selanjutnya dilakukan pada citra batuan skala milimeter. Setelah dilakukan pengolahan data seperti yang telah diuraikan pada bab 3, maka tahap selanjutnya adalah menghitung besaran-besaran fisis dari batuan pada skala milimeter. Pengolahan data dilakukan pada citra biner. Dengan mengunakan DIPMA penulis memperoleh besaran-besaran fisis yang diperlukan. Besaran fisis pada sampel (1) dihitung pada ukuran 50, 100, 200, 250, 300, 350 dan 400 pixels. Kecenderungan (trend) dari besaran fisis dapat dilihat pada grafik dibawah :
Kecendrungan Porositas Skala Milimeter Preparat (3) 0.6 L=400
Porositas
0.5
L=350
0.4
L=300
0.3
L=250
0.2
L=200 L=100
0.1
L=50
0 0
100
200
300
400
500
L pixel (1 pixel = 0.032 mm)
Gambar 4.9 Grafik kecendrungan porositas pada skala 50, 100, 200, 250, 300, 350 dan 400 pixels untuk preparat (3).
46
Kecendrungan S Skala Milimeter Preparat (3) 0.08 L=400
S
0.06
L=350 L=300
0.04
L=250
0.02
L=200
0
L=100 0
100
200
300
400
500
L=50
L pixel (1pixel = 0.032 mm)
Gambar 4.10 Grafik kecendrungan S pada skala 50, 100, 200, 250, 300, 350 dan 400 pixels untuk preparat (3).
r Hidraulik
Kecendrungan Nilai r Hidraulik Skala Milimeter Preparat (3) 160 140 120 100 80 60 40 20 0
L=400 L=350 L=300 L=250 L=200 L=100 0
100
200
300
400
500
L=50
L pixel (1pixel = 0.032 mm)
Gambar 4.11 Grafik kecendrungan r hidraulik pada skala 50, 100, 200, 250, 300, 350 dan 400 pixels untuk preparat (3).
Pada grafik diatas dapat dilihat hampir seluruh grafik pada besaran fisis menunjukkan besaran fisis berubah seiring dengan perubahan ukuran. Kecendrungan (trend) pada setiap besaran fisis cenderung sama yakni sebaran (deviasi) cenderung berkurang seiring bertambahnya ukuran. Variasi dari dari
47
besaran fisis sangat banyak pada ukuran 50 pixels (skala kecil) dan variasi besaran fisis berkurang seiring dengan bertambahnya ukuran.
Kecenderungan Nilai Permeabilitas Skala Milimeter Preparat (3)
Permeabilitas
300 250
L=400
200
L=350
150
L=300
100
L=250
50
L=200
0
L=100 0
100
200
300
400
500
L=50
L pixel (1pixel = 0.032 mm)
Gambar 4.12 Grafik kecendrungan r hidraulik pada skala 50, 100, 200, 250, 300, 350 dan 400 pixels untuk preparat (3).
Gambar 4.12 menunjukkan sebaran nilai permeabilitas. Nilai permeabilitas diperoleh dengan menggunakan data porositas dan luas permukaan spesifik dengan menggunakan persamaan Kozeny-Carman. Terlihat sebaran nilai permeabilitas memiliki sebaran yang sangat berbeda pada skala 50 pixels dan nilai sebaran permeabilitas mulai terlihat sama pada ukuran 250 dan 300 pixels. Hasil estimasi besaran fisis batuan porositas, luas area spesifik (s), radius hidraulik dan permeabilitas sampel batuan diperoleh dengan menggunakan TPCF dengan menggunakan persamaan (2.17), (2.19), (2.10) dan (2.12). Tabel 4.3 dibawah merupakan nilai-nilai besaran-besaran fisis yang telah diestimasi :
48
−
φ
Skala
−
−
−
s
k
(pixel-1)
(pixel-2)
rH (pixel)
L=400
0.06049
0.00711
0.72967
17.01506
L=350
0.04298
0.00842
0.18655
10.78693
L=300
0.04176
0.00827
0.17754
10.06853
L=250
0.05478
0.00979
0.28582
11.17429
L=200
0.03923
0.01176
0.07277
7.01255
L=100
0.03683
0.00962
0.09000
7.65844
L=50
0.05853
0.01005
0.33112
11.65250
Tabel 4.3 Estimasi besaran fisis preparat (3).
Estimasi besaran fisis yang diperoleh pada L = 50 sampai dengan L = 350 merupakan rata-rata dari besaran fisis yang diperoleh dari masing – masing ukuran. Estimasi besaran fisis preparat lainnya terdapat pada lampiran B Skala
Sebaran
L=400
φ
Sebaran s
Sebaran k
Sebaran rH
0.0605
0.0071
0.7297
17.0151
L=350
0.027867 - 0.0685
0.0066 - 0.0098
0.0482 - 0.8236
6.446 - 17.2576
L=300
0.033472 - 0.06406
0.0068 - 0.0095
0.0894 - 0.5156
7.6619 - 13.8986
L=250
0.01607 - 0.1194
0.00772 - 0.012419
0.00561 - 1.8410
2.8948 - 19.6162
L=200
0.034625 - 0.1473
0.0098 - 0.0193
0.02461 - 0.1301
3.9365 - 8.4033
L=100
0 - 0.375
0 - 0.0207
0 - 13.0505
0 - 28.90003
L=50
0 - 0.546
0 - 0.06914
0 - 241.0607
0 - 138.5011
Tabel 4.4 Sebaran estimasi besaran fisis preparat (3).
Tabel 4.4 merupakan sebaran perhitungan besaran fisis dari ukuran terkecil sampai ukuran terbesar pada citra skala centimeter. Sebaran estimasi besaran fisis preparat lainnya terdapat pada lampiran B.
49
Kecendrungan Porositas Skala Milimeter Preparat (3)
Kecendrungan Porositas Skala Centimeter Sampel (1) 0.6
0.5
0.3
0.5
L=250
0.4
L=300
0.3
L=250
0.2
L=200
L=200
0.2
L=150
0.1
L=100
0
L=75 0
50
100
150
200
250
L pixel (1 pixel = 0.008 cm)
300
350
L=400
L=300
L=50
Porositas
Porositas
0.4
L=350
L=100
0.1
L=50
0 0
100
200
300
400
500
L pixel (1 pixel = 0.032 mm)
Gambar 4.13 Perbandingan porositas skala centimeter dan skal milimeter
Setelah dilakukan perhitungan pada besaran fisis dari citra skala milimeter dan citra skala milimeter didapatkan data bahwa besaran fisis memiliki hubungan terhadap ukuran [6]. Walaupun setelah pengukuran didapatkan data besaran fisis dengan besar yang berbeda – beda setiap ukuran, sebaran besaran fisis pada kedua skala yakni centimeter dan milimeter tetap mimiliki kecendrungan yang sama yakni sebaran nilai besaran fisis berkurang seiring dengan bertambahnya ukuran.
