6
Tali sambung
Kuralon
$ 4 mm, panjang 1 m
7
Pemberat
Semen cor
Berat 2,150 kg
Tali kuralon untuk menyambungkan antara pelampung utama dan kelambu, tali ini diberi kili-kili agar tidak melilit Pemberat berfungsi sebagai penyeimbang tegaknya pelampung utama dan diikatkan pada pelampung utama bagian bawah
';V
Gambar 20 Pelampung utama. 1 * &,,U " "I
Gambar 19 Rancangan GPS buoy.
Dalam uji coba laboratorium menghasilkan performa alat dan kineja insbumen GPS sebagai beriktut:
1)
Performa GPS buoy lnsbumen GPS buoy dengan pelampung utamanya mempunyai daya apung
sebesar 14,5 kgf dan daya tenggelam yang diperoleh dari berat insbumen GPS (0,255 kg) ditambah berat kelambu silinder (1,250 kg)dan pemberatnya sebesar 2,150 kg. Dari data tersebut dapat dihitung daya apung sisa (Extra bouyancy) yaitu sebesar: Extra bouyancy = Daya apung pelampung utama - GPS - kelambu silinder - pemberat = 14,5kgf - (O,255+1,250+2,150)kgf = 10,845 kgf. 2)
Kineja GPS Kineja GPS dilakukan untuk mendapatkan simpangan kesalahan yang dibuat
oleh instrumen GPS dan uji coba dilakukan pada jam 12.30 dimana pada jam-jam tersebut perkiraan dilakukannya penglepasan GPS buoy, kesalahan tersebut nantinya digunakan sebagai acuan dalam pengopersaian GPS buoy. Uji wba kesalahan GPS dibuat dalam bentuk Root Mean Square (RMS) seperb diperlihatkan pada Tabel 5 berikut ini: Tabel 5 Uji coba kinerja GPS Waktu detik
Kesalahan RMS 0,528 0.498
40
Tabel di atas memberikan gambaran bahwa pada posisi statis sekalipun instrumen GPS melakukan pergwakanlsimpangan selama detik ke-10 sampai detik ke-50 mempunyai simpangan rata-rata se,besar 0,5 m (RMS) atau sekitar 0,05 mldetik. Bentuk kurva simpangan dari instrumen GPS seperti diperlihatkan pada Gambar 21
a GPS. Gambar 21 K u ~ simpangan
4.1.2
Pengoperasian instrumen Langkah-langkah dalam mengoperasikaninstrumen ini adalah sebagai berikut: Rangkai semua bagian instrumen ini mulai dari kelambu dan pelampung utama,
1)
pastikan semua terikat sempurna; Buka bagian atas pelampung utama, GPS dalam keadaan "on' dan hubungkan
2)
antena nya, pastikan fungsi frack log pada GPS "on" dan bekerja dengan baik tempatkan dalam kotak kemudian masukan kedalam pelampung utama, tutup pelampung utama dan kencangkan semua baut agar kedap air;
3)
Turunkan ke laut berturut-tu~tkelambu diukuti pelampung utama, biarkan hanyut;
4)
Setelah beberapa jam hanyut, angkat pelampung utama kemudian buka, pastikan GPS masih dalam keadaan 'on' dan lihat track tergambar pada GPS selanjutnya dimatikan ('Of?)
Gambar tentang urut-urutan pengoperasian alat dan performa alat disajikan pada Lampiran 3.
4.1.3
Data hasil penelitian s terekam dalam instrumen GPSl dari ke empat kuadran Data tra& a ~ yang
kernudian ditransfer ke komputer menggunakan program Mapsource. Hasil transfer dari instrumenGPSl ke komputer menggunakan program MapSource (Lampiran 2). Pada saat yang bersamaan dengan penghanyutan instrumen GPS Buoy, dilakukan pengukuran arus menggunakan current mefer pada Nk-titik stasiun yang ditentukan sebagai verifikasi dan penenluan posisiposisi stasiun dilakukan menggunakan instrumen GPS2. Hasil pengukuran kecepatan dan arah arus verifikasi menggunakan cunent meter pada masingmasing kuadran ditampilkan pada Tabel 6 sampai dengan Tabel 9 berikut ini : Tabel 6 Pengukuran kecepatan dan arah arus pada kuadran I Kuadran 1 Stasiun 1
Ulangan
Kwepatan (mldet)
1
0,070 0,069 0,079 0,087 0,073 0.159 0,164 0,169 0,200
2 3
Stasiun 2
Stasiun 3
1 2 3 1 2 3
Rataan
Arah
0.073
850
0,106
W
0,170
900
.
Tabel 7 Pengukuran kecepatan dan arah arus pada kuadran 2
Stasiun 16
1 2 3
Stasiun 17
1 2 3
0,147 0.143 0,145 0,156 0,147 0,141
0,145
70
0,148
75
Tabel 9 Pengukuran kecepatan dan arah arus pada kuadran 4
4.1.4
Pengolahan track a m permukaan dan stasiun veritikasi
Track arus yang dihasilkan oleh Buoy pelacak dan stasiun-stasiun verifikasi dapat diplotkan secara bersamaan serta tampilan track arus Buoy pelacak dapat ditambahkan arahnya, maka kedua data tersebut diilah menggunakan program Arcview. Hasil pengolahan menggunakan program tersebut pada setiap kuadran ditampilkan bertu~tturut pada gambar berikut ini :
C_.
TELUX PAIILIWHIHRAIV
Gambar 22 Arah frackdan stasiun veriiikasi pada kuadran 1
s-
"x.0
6 -
. .
-
I:
.
I
TELUK PIUABUHAYRdTU
"clrm
r
M u " S.nw1ng l*u. O l b P.ntd Sunp.1
w. Kuxl."
0Rnrn 0D r h n 6-
"..,,
-
s m
Gambar 25 Arah trackdan stasiun verifikasi pada kuadran 4.
Ke-4 kuadran bila ditampilkan secara bersamaan akan lebih memperjelas gambaran pola arus di Teluk Pelabuhanratu seperti ditampilkan pada gambar berikut ini :
Gambar 26 Gambaran pola arus di Teluk Pelabuhanratu
4.1.5
Analisis kecepatan dan arah a m
1)
Kecepatan dan arah a m bedasarkan pwisi yang berdekatan dengan posY pengukuran rnenggunakan current meter. Kecepatan arus yang dihasilkan oleh Buoy pelacak rnernpunyai perbedaan bila
dibandingkan dengan hasil pengukum rnenggunahn current meter sebapai alat standr (Tabel 5 sarnpai dengan Tabel 8). Pengukuran dilakuka pada stasiun-stawn yang bedekatan dengan track buoy pelacak. Kecepatan pada track buoy yang berdekatan dengan posisi pengukuran current meter disajikan pada tabel berikut: Tabel 10
Kecepatan arus buoy pelacak pada paisi yang berdekatm dengan
g berdekatan dengan
Kecepatan arus buoy pelacak pada posisi yang berdekatan dengan
Kecepatan arus buoy pelacak pada posisi yang berdekatan dengan
Kecepatan arus yang diperoleh baik dari buoy pelacak maupun pengukuran langsung menggunakan current meter terdapat perbedaan, sehingga untuk mendapatkan kecepatan arus yang lebih rnendekati dan sesuai alat standar dapat dilakukan dengan meregresikan kedua nilai kecepatan tersebut. Hasil regresi sederhana kedua kecepatan tersebut diperlihat pada gambar berikut ini.
0.000 0.050 OlOO
0.150 0.200 0.250 0 3 W
0.350
0.400 0.450
0500
k c e p a u n OPS Buoy fwdat)
Gambar 27 Grafik Regresi kecepatan arus tanpa dirata-ratakan. Perbandingan arah dan kecepatan arus Instrumen Buoy pelacak dengan hasil pengukuran current meter konvensional tetutama mengenai arah tidak banyak mengalami perbedaan, sedangkan kecepatannya sesuai dengan hasil regresinya yaihr : y =0,1423 x + 0,0907, dimana R2 = 0,2515 ini berarti persamaan ini hanya dapat mewakili model ini sebesar 25%, sedangkan "r" = 0.501498 ini berarti kedua kecepatan arus baik GPS buoy maupun current meter konvensional yang digunakan mempunyai keeratan hubungan yang cukup erat. Hasil regresi ini juga menggarnbarkan tingkat akurasi yang cukup tinggi dengan tingkat toleransi rnencapai 9%, nilai ini rnasih diatas nilai tingkat akurasi pengukuran arus menggunakan GPS dengan tingkat toleransi kesalahan sekitar 10% (Manual Owner book GPS Model Garmin Pluslll), cumnt meter yang digunakan sebagai alat verifikasi mempunyai toleransi kesalahan sekiitar 3% (Manual book,Model CM-2P).
2)
Kecepatan dan arah arus berdasarkan posisi hanyutldriftdanlama penghanyutan. Hasil pengukuran kecepatan arus pada ploting program Mapsource berdasarkan
posisi drift, lama drift dan panjang track didapat kecepatan rata-rata pada masing-masing kuadran dapat dilihat pada Tabel 13 berikut ini :
Tabel 14 Hasil pengukuran kecepatan arus berdarsarkan lama drift dan panjang tract
Hasil ini bila diregresikan dengan hail verifikasi didapat grafik sebagai berikut :
0.400
Gambar 28 Grafik Regresi kecepatan arus dengan perata-rata. Perhitungan regresinya didapatkan persamaan y =0,5882 x + 0,0414, dimana R2
= 0,5656, ini berarti persamaan ini dapat mewakili model ini sebesar 56%, sedangkan "I"= 0.752064 ini berarti kedua kecepatan arus baik GPS buoy maupun current meter konvensional yang digunakan mempunyai keeratan hubungan yang erat sekali. Hasil regresi ini juga menggambarkan tingkat akurasi yang cukup tinggi dengan tingkat toleransi mencapai 4%, nilai ini jauh diatas nilai tingkat akurasi pengukuran arus menggunakan GPS yang disyaratkan dengan tingkat toleransi kesalahan sekitar 10%.
3)
Kecepatan dan arah arus pasang surut (pasut) berdasarkan prediksi Dishidms TNI-AL Arah dan kecepatan arus yang diprediksi berdasarkan pengaruh gaya pasang
surut, dan prediksi yang digunakan mengacu pada kondisi arah dan kecepatan di perairan Teluk Pelabuahnratu diperlihatkan berturut-brut pada Gambar 29,30,31,32.
Gambar 29 adalah kecepatan dan arah aius pasut pada hari yang sama dilakukan penghanyutan GPS buoy pada kuadran 1. Area jam 10 sampai dengan jam 16 adalah lama penghanyutan, adap. arah a m w i t i f (+) mengarah ke
340
dengan rata-rata
kecepatan 0,5- 1 dmldet atau 0,05- 0,lmldet. 340 ..
t'"
2140
Jam
Gambar 29 Grafik kecepatan dan arah arus pasut pada kuadran 1 Gambar 30 adalah kecepatan dan sah arus pasut pada hari y w sama dil&ukm penghanyutan GPS buoy pada kuadran 2. Area jam 11 sampai dengan jam 17 adalah penghanyutan, arah atus w i t i f (+) mengarah ke 340, dengan rata-rata kecepatan
0,05- 0.1 mldet.
2i40
Jam
Gambar 30 Grafik kecepatan dan arah anrs pasut pada kuadran 2.
Gambar 31 adalah kecepatan dan arah arus pasut pada hari yang sama dilakukan penghanyutan GPS buoy pada kuadran 3. Area jam 11 sampai dengan jam 17 adalah lama penghanyutan, arah arus pasitif (t) rnengarah ke 340, dengan ratafata kecepatan
-
0,05 O,1 mldet. 340 *25 -
20 --
-
15 --
e
5--
z eE
10
I
--
Jam
2140
Gambar 31 Gram kecepatan dan arah arus pasut pada kuadran3. Gambar 32 adalah kecepatan dan arah arus pasut pada hari yang sama dilakukan penghanyutan GPS buoy pada kuadran 4. Area jam 11 sampai dengan jam 17 adalah lama penghanyutan, arah arus pasitif (+) mengarah ke 340, dengan ratafata kecepatan
0,05- 0,l mldet.
Gambar 32 Grafik kecepatan dan arah arus pasut pada kuadran 4.
4.2
Pembahasan
Perhitungan extra bouyancy GPS buoy didapat sebesar 10,845 kgf, ini berarli hanya
K bagian dari pelampung utama GPS buoy yang teremdam air. Pada kondisi
seperti ini, dapat dipastikan bahwa GPS buoy juga mendapat pengaruh angin yang berliup di area tersebut. GPS buoy yang dirancang dalam pengopersiannya sebelum dihanyutkan masih membutuhkan waktu yang agak lama, karena selain pengecekan kondiii instrumen GPSnya juga saat mengencangkan mur baut untuk memastikan buoy kedap air. Pengoperarian GPS buoy selain membutuhkan pemantauan yang terus menerus juga kemampuan menjangkau kolom air yang terbatas hanya sekitar 2,5 meter sesuai dengan rancangan. Kecepatan arus perrnukaan yang diperoleh sepanjang track mempunyai kecepatan yang berbeda-beda dan beiubah sangat cepat, keadaan ini terjadi karena instnrmen GPS mempunyai simpangan-simpangan posisi seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4 yaitu rata-rata simpangan sebesar 0,5 m (RMS) atau sekitar 0,05 mldetik Kondisi seperti ini, posisi-posisi tertentu pada track yang berdekatan dengan titik-titik posisi verifikasilpengukuran dengan current mefer bila diambil sebagai kecepatan yang mewakili kecepatan pada track akan memberikan nilai korelasi yang rendah seperti yang diperlihatkan pada Gambar 27. Pada kasus ini &an lebih memberikan nilai korelasi yang tinggi bila kecepetan track diwakili oleh kecepatan rata-ratanya seperti yang diperlihatkan pada Gambar 28. Pada kuadran 1 arus yang terjadi cenderung lebih lambat dibandingkan dengan kuadran lainya (lihat Tabel 13), sehingga kondisi buoy pelacak saat hanyut lebih tegak dan pada kondisi tersebut sinyal satelit lebih baik diterima oleh GPS kemungkinan lebih bear untuk GPS memberikan data posisi lebih baik. Menurut Abidin, 1995 untuk membuat posisi lebih baiklakurat disarankan GPS dalam kodisi diam beberapa saat. Arah dan Kecepatan Arus instrumen GPS Buoy bila dibandingkan dengan arus hasil prediksi Dishidros TNI-AL pada tanggal dan bulan saat dilakukannya penelitian temyata tidak mempunyai kesamaan baik arah maupun kecepatannya, seperki yang diperlihatkan pada Gambar 29 yaitu kecepatan dan arah arus pasut pada kuadran 1 dimana arah arus mengarah ke 340 sedangkan frack yang dihasilkan GPS buoy pada kuadran 1 rata-rata mengarah ke 900. Pada kuadran 2 (Gambar 30) hail prediksi
Dishidms arah arus mengarah ke 340, sedangkan track GPS buoy rata-rata mengarah ke 1650. Pada kuadran 3 (Gambar 31) hasil prediksi Dishdms pada awal diopersikannyaGPS
buoy pada jam 10 arah arus mengarah ke 2140, sedangkan track GPS buoy pada jam yang sama rata-rata mengarah ke 800 dan setelah jam 10.30 hasil prediksi Dishidros arah arus mengarah ke 340 sedangkan arah arus track GPS buoy rata-rata ke arah 800. Pada kuadran 4 (Gambar 32) hasil prediksi Dishidros seperti halnya pada kuadran 3 arah arus mengarah ke 2140 sedangkan arah back GPS buoy rata-rata ke 2300 akan tetapi setelah jam 11 arah a
m hasil prediksi mengarah ke 340, sedangkan track GPS buoy tetap rata-
rata mengarah ke 2300. Hasil pembandingan di atas temyata arah dan kecepatan arus yang dihasilkan oleh GPS buoy pelacak tidak mempunyai kesamaan baik arah maupun kecepatan ,kondiii tersebut sangat memungkinkan karena arus permukaan baik arah maupun kecepatanya tidak dapat diramalkan secara parsial (pengatuh angin, pasut atau gelombang saja) akan tetapi hams merupakan suatu resultan dari gaya-gaya yang tejadi di laut.
