Kuliah ke-2 Pengukuran Gelombang

UNIVERSITAS GADJAH MADA

Kuliah ke-2 Pengukuran Gelombang


http://scholarworks.uno.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1012&context=oceanwaves


Pengukuran Gelombang Metode Pengukuran 1.  alat-alat ukur berada di darat (land based) 2.  alat ukur di perairan 3.  alat ukur di udara


Metode Pengukuran dengan Alat di Darat

•  •  • 

terbatas jangkauan ukurnya tidak mudah mendapatkan lokasi penempatan alat ukur yang sesuai kurang fleksibel untuk beberapa variasi pengukuran


Metode Pengukuran dengan Alat di Darat • 

Pengukuran visual (Hoyt,1971)


Metode Pengukuran dengan Alat di Darat •  •  •  •  • 

Pengukuran visual (Hoyt,1971) dilakukan oleh 2 orang orang pertama memegang papan duga papan duga dipegang supaya dapat berdiri tegak pada garis pantai rata-rata Dasar papan duga dianggap mendekati elevasi dasar atau lembah gelombang pecah


Metode Pengukuran dengan Alat di Darat •  •  • 

orang kedua berdiri di sisi darat dari orang pertama orang kedua mencari tempat sehingga ia dapat melihat cakrawala di lepas-pantai satu garis dengan puncak gelombang pecah dan papan duga angka yang terbaca pada papan duga merupakan taksiran tinggi gelombang pecah



Pengukuran dengan stadia-type wave gauge

• 

pelampung berbendera (tanda) yang dipasang di tempat yang diinginkan

• 

teropong yang dapat digerakkan secara vertikal mengikuti gerak pelampung



Dengan kamera video atau film



•  •  • 

Pengukuran dengan kamera video atau film merekam pergerakan muka air pada tiang-tiang berskala Perekaman video pada umumnya dilakukan secara menerus untuk intervalinterval waktu sampling tertentu



• 

periode perekaman sebaiknya lebih panjang beberapa kali periode gelombang terpanjang yang signifikan pengambilan gambar dengan frekuensi tertentu misalnya –  – 

dalam durasi 10 menit diambil gambar dengan interval antara gambar 0.2 detik dalam durasi 25 menit dengan interval pengambilan gambar 0.5 detik


Metode Pengukuran dengan Alat di Darat •  • 

Pengukuran dengan stereo-photography Gambar diambil dengan dua buah kamera –  – 

•  • 

di darat, digantungkan pada balon dengan helikopter

perletakkan di darat adalah yang paling baik (posisi lebih akurat) dapat pula dipasang di atas bangunan di tepi pantai yang cukup tinggi


Pengukuran dengan stereo-photography




•  •  • 

jarak antar dua kamera harus cukup untuk mendapatkan efek stereo pada gambar gelombang semakin tinggi lokasi kamera akurasi semakin rendah udara berangin pengukuran dengan balon atau helikopter sulit penggunaan balon terbatas pada kecepatan angin di bawah 5 m/d


Pengukuran dengan alat ukur di perairan

•  Pengukuran secara Elektronik

•  termasuk alat ukur yang diletakkan pada permukaan air •  umumnya ditujukan untuk mengukur tinggi gelombang di daerah surfzone •  Ada tiga macam yaitu –  resistance type, –  capacitance type dan –  step-type

Wave Gauge UNIVERSITAS di Lab GADJAH MADA

http://equipment.hrwallingford.co.uk/acatalog/EQ009_Wave_gauges.pdf


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Jenis Resistancy •  dua buah batang logam terbuka tahan karat sejajar yang dipasang tegak, atau •  dua kabel terbuka dililitkan secara sejajar pada tabung dari bahan isolator •  Air laut yang berada di antara dua logam sejajar tersebut berfungsi sebagai penghantar arus listrik •  Perubahan arus listrik karena perubahan panjang celah yang terendam dikorelasikan dengan elevasi muka air dan direkam


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Jenis Capacitancy •  kawat logam berisolasi yang dipasang tegak •  Bahan isolasi dan air yang berada di sekeliling kawat pada bagian yang terendam berfungsi sebagai dielektrik yang diukur hambatannya terhadap arus bolak-balik (capacitance) dengan frekuensi yang cukup tinggi


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  catatan yang perlu diperhatikan •  beberapa alat yang sama diletakkan berdekatan pengukuran dapat menjadi kacau karena interferensi •  panjang kabel transmisi mempunyai batas tertentu •  dapat terjadi kesalahan jika kabel kotor •  perlu dilindungi dan gangguan perahu atau benda apung lainnya •  untuk pengukuran jangka panjang biaya pengoperasian dan perawatan dapat menjadi mahal


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  step-type wave gage •  berupa barisan elektrode dengan interval tetap yang dipasang pada sebuah batang vertikal •  Jika air berada di antara sepasang kutub elektrode maka terjadi hubungan arus listrik •  diketahuinya nomor elektrode mana yang berada pada batas antara status hidup dan mati, elevasi muka air dapat diperkirakan


Pengukuran dengan alat ukur di perairan


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Pengukuran gelombang melalui tekanan •  prinsip : pengukuran tekanan pada umumnya dipasang di dasar pantai •  Elevasi muka air atau tinggi gelombang diukur berdasarkan perubahan tekanan hidrostatis yang terasa di dasar pantai •  Sensor penangkap tekanan dapat berupa –  –  –  –  – 

gelembung udara dalam tabung karet (rubber tube), tahanan litrik geser diferensial transformator membran logam tahan karat, atau piezoelectric


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Pengukuran gelombang melalul tekanan •  Data dapat disalurkan ke darat lewat kabel atau gelombang radio, alat perekam di darat. •  Data dapat direkam di tempat dan pada waktuwaktu tertentu rekaman diambil untuk dianalisis di darat


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Dikenal dua sistem pengukuran yaitu –  absolut pressure dan –  differential pressure.

•  sistem absolut pressure, –  Sistem ini memungkinkan dilakukannya analisis perubahan tinggi muka air rata-rata yang berperiode lambat –  penempatan kedalaman alat dapat terbatas

•  sistem differential pressure –  pengukuran hanya mencatat perubahan tekanan dengan periode yang relatif cepat –  alat dapat menyesuaikan diri pada kedalaman berapapun –  penurunan alat harus pelan-pelan (ada kecepatan maksimumnya)


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Pengukuran dengan Buoy •  buoy menangkap akselerasi gerak yang dialami buoy akibat naik turunnya muka air •  Akselerasi vertikal yang tercatat kemudian diintegralkan sehingga diperoleh catatan tinggi gelombang •  umumnya dipakai untuk pengukuran di lepaspantai


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Data dapat –  direkam di tempat, –  dikirim melalui gelombang radio ke stasion pencatat di darat, atau –  dikirim melalui kabel ke stasion pencatat di perahu yang ditambatkan di dekatnya

•  Buoy sering dikombinasi dengan alat ukur –  sistem tekanan atau –  Sistem ultrasonik yang dipasang di dasar pantai

UNIVERSITAS GADJAH MADA Buoy mengukur percepatan


http://scholarworks.uno.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1012&context=oceanwaves




Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Pengukuran dengan gelombang ultrasonik •  Prinsip kerja alat adalah mengukur waktu tempuh pulsa gelombang ultrasonic yang terpantul oleh bidang muka air. •  Alat pemancar dan penerima pulsa gelombang ultrasonik dapat diletakkan –  di dalam air atau –  dipasang di udara.

•  Pada pemasangan alat di dalam air, gelombang merambat dalam air


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Pengukuran dengan gelombang ultrasonik •  Kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam air relatif stabil. •  Penempatan alat di udara dapat dipengaruhi oleh perubahan suhu udara karena kecepatan rambat gelombang ultrasonik cukup sensitif terhadap suhu udara


• 



Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Pengukuran dengan radio •  Prinsip serupa dengan metode pengukuran dengan gelombang ultrasonik. •  tidak menggunakan pancaran pulsa-pulsa gelombang •  menggunakan modulasi frekuensi gelombang gergaji sehingga –  pancaran gelombang menerus –  tetapi frekuensi gelombang radio bergeser naik-turun.

•  Pengukuran perubahan jarak/elevasi muka air diperoleh melalui pergeseran fase antara gelombang modulasi yang dipancarkan dan gelombang yang diterima (pantulan)


Terrestial Laser Scanner (TLS)

•  Mengukur tinggi dan bentuk gelombang


Pengukuran dengan LIDAR (LWG)

http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/JTECH1936.1


Pengukuran Arah Gelombang Datang •  Pengamatan visual dgn kompas magnetis. •  lebih mudah dilakukan jika berada pada tempat yang cukup tinggi. •  Beberapa metode pengukuran dengan alat ukur adalah sebagai berikut ini –  wave gage array –  buoy –  current meter –  gage-type direction meter –  penginderaan jauh (radar, photogrammetry)


Wave gage array •  dua atau lebih alat ukur dengan listrik yang dipasang berderet. •  Jarak antar alat ukur kurang dari setengah panjang gelombang, (L/2), gelombang yang terpendek yang diamati. •  Deretan alat ukur membentuk garis yang diperkirakan tegak lurus dengan arah utama gelombang. •  Distribusi arah gelombang diperoleh dengan menganalisis statistik rekaman pengukuran

Wave Gage Array


http://www.mers.byu.edu/long/theses/msthesis_hedelius.pdf




Buoy •  dengan suatu buoy khusus yang mencatat –  akselerasi vertikal, dan –  kemiringan horisontal dalam dua arah (x,y).

•  telah dikembangkan suatu jenis buoy lain yang mengukur pula kelengkungan kurva muka air dalam dua arah horisontal (Mitsuyasu, 1975)


Pengukuran dengan alat ukur di perairan •  Buoy ada yang dapat sekaligus mencatat arah gelombang datang


Instrumen Peringatan Dini


Current meter •  Pengukuran arah gelombang dapat pula dilakukan dengan alat ukur kecepatan aliran yang mengukur dua arah kecepatan secara simultan. •  Nigata, 1964, mengembangkan alat ukur arus magnetis dua dimensi untuk mengamati arah prinsipal gelombang •  Acoustic Doppler Current Meter


http://www.sontek.com/pdf/expdes/ADP-Expanded-Description.pdf

Workhorse ADCP Multi- Directional UNIVERSITAS Wave Gauge Primer GADJAH MADA

http://www.rdinstruments.com/pdfs/WavePrimer.pdf


http://www.rdinstruments.com/pdfs/Eval_Wave_Msmsts_v2.pdf


http://pubs.usgs.gov/tm/3a22/pdf/tm3a22_lowres.pdf


http://pubs.usgs.gov/tm/3a22/pdf/tm3a22_lowres.pdf




Lihat Foto-foto ?

Sampai di sini dahulu

Kuliah ke-2 Pengukuran Gelombang

Recommend Documents