APLIKASI INSTRUMEN MULTIBEAM SONAR DALAM KEGIATAN PELETAKAN PIPA BAWAH LAUT (CONTOH STUDI PERAIRAN BALONGAN)

Transkripsi

1 i APLIKASI INSTRUMEN MULTIBEAM SONAR DALAM KEGIATAN PELETAKAN PIPA BAWAH LAUT (CONTOH STUDI PERAIRAN BALONGAN) GUGUM GUMBIRA SKRIPSI DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

2 iii RINGKASAN Gugum Gumbira. Aplikasi Instrumen Multibeam Sonar Dalam Kegiatan Peletakan Pipa Bawah Laut. Dibimbing Oleh Henry M. Manik dan Djoko Hartoyo Saat ini pemerintah berusaha mengatasi permasalahan keterlambatan transportasi minyak bumi dan gas alam dari lokasi pengeboran ke tempat pengolahan dengan membangun pipa bawah laut. Hal ini erat kaitannya dengan masalah waktu dan biaya. Untuk itu perlu dilakukan upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi mengenai topografi dan jenis sedimen dasar laut serta menentukan jalur peletakan pipa bawah laut. Survei batimetri dilakukan di Perairan Balongan, Indramayu, Jawa Barat. Akuisisi data dilakukan dalam perangkat lunak Hydrostar yang terdapat dalam Kapal Baruna Jaya IV. Perangkat lunak yang digunakan untuk mengolah data kedalaman adalah Caris HIPS&SIPS 6.1. MB-Systems digunakan untuk memperoleh data amplitudo yang digunakan untuk melakukan klasifikasi jenis sedimen dasar laut. Kedalaman lokasi penelitian berkisar antara 11.5 m m. Berdasarkan ketentuan DNV-OS-F101 Submarine Pipelines Systems 2007, jalur peletakan pipa adalah sisi kanan jalur pemeruman, yaitu pada koordinat BT, 6.36 LS sampai dengan BT, 6.36 LS dengan tingkat kemiringan sebesar 1.5 meter antara wilayah 2 dan 3 dan sebesar 1 m pada wilayah 3. Bagian tengah jalur pemeruman memiliki topografi yang lebih datar tetapi peletakan pipa pada daerah tersebut tidak dapat dilakukan karena sudah terdapat pipa lain. Jenis sedimen dasar laut yang didapatkan merupakan hasil klasifikasi dengan cara mencocokan nilai amplitudo dengan jenis sedimen hasil coring. Nilai amplitudo tersebut kemudian diinterpolasi dengan menggunakan metode Gaussian untuk mendapatkan sebaran jenis sedimen dasar laut. Jenis sedimen sepanjang jalur survey didominasi oleh jenis clayey silt diikuti dengan jenis silty clay dan silt.

3 iv ABSTRACT GUGUM GUMBIRA. APLICATION OF MULTIBEAM SONAR INSTRUMENT FOR UNDERWATER PIPELINE CONSTRUCTION. SUPERVISED BY HENRY M MANIK AND DJOKO HARTOYO. In this time government tries to solve the problems of oil and gas transportation from drilling area to processing area. This problems related with time and money. For that reason, the solution of this problems have to found immediately. The purpose of this research is to get under water topography information, sediment classification and also to make under water pipeline route. Survey held in Balongan, Indramayu, West Java. Data acquisition done by using hydrostar software. Bathymetry data was processed with Caris HIPS&SIPS. Amplitude data was processed with MB-Systems this data was used to make underwater sediment classification. Depth in study area arrange from 11.5 m 22.5 m. According to the rules of DNV-OS-F101 Submarine Pipelines Systems 2007 under water pipeline route is the right side from sounding route in E, 6.36 S, until E, 6.36 S, with bathymetry slope 1.5 m between area 2 and 3 also 1 m in area 3. The center region from sounding route has plain bathymetry slope but pipeline construction can not be placed because another pipeline has placed there. The type of underwater sediment gotten by processing amplitude data and core sample sediment. Then the amplitude data interpolated with Gaussian method to get underwater sediment classification. Sediment in the pipeline route dominated with clayey silt type,then silty clay type, and the last is silt type. Keyword: Underwater Pipeline, Bathymetry Survey, Data Acquisition, Underwater Sediment Classification and Gaussian Method.

4 vi APLIKASI INSTRUMEN MULTIBEAM SONAR DALAM KEGIATAN PELETAKAN PIPA BAWAH LAUT (CONTOH STUDI PERAIRAN BALONGAN) OLEH : GUGUM GUMBIRA Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan Pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor SKRIPSI DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

5 Hak cipta milik Gugum Gumbira, Tahun 2011 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya v

6 ii PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul APLIKASI INSTRUMEN MULTIBEAM SONAR DALAM KEGIATAN PELETAKAN PIPA BAWAH LAUT (CONTOH STUDI PERAIRAN BALONGAN) adalah benar hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir skripsi ini. Bogor, Juli 2011 GUGUM GUMBIRA C

7 vii LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian Nama Mahasiswa Nomor Pokok Departemen : APLIKASI INSTRUMEN MULTIBEAM SONAR DALAM KEGIATAN PELETAKAN PIPA BAWAH LAUT (CONTOH STUDI PERAIRAN BALONGAN) : Gugum Gumbira : C : Ilmu dan Teknologi Kelautan Menyetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Dr. Ir. Henry M. Manik, M.T Ir. Djoko Hartoyo, M.Sc NIP NIP Mengetahui, Ketua Departemen Prof. Dr. Ir. Setyo Budi Susilo, M.Sc NIP Tanggal lulus :

8 viii KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas semua rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Tidak lupa Shalawat beserta salam penulis panjatkan kepada Rasul tercinta Nabi Muhammad S.A.W yang telah menjadi panutan dan tauladan yang baik bagi umat islam. Skripsi yang berjudul APLIKASI INSTRUMEN MULTIBEAM SONAR DALAM KEGIATAN PELETAKAN PIPA BAWAH LAUT (CONTOH STUDI PERAIRAN BALONGAN) diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Kedua orang tua penulis, Yayat Sudrajat dan Yati Suryati beserta semua keluarga besar penulis yang tak henti-hentinya mendoakan dan memberikan motivasi, 2. Dr. Ir. Henry M. Manik, M.T dan Ir. Djoko Hartoyo, M.Sc selaku komisi pembimbing yang telah membantu penulis dalam penelitian sehingga skripsi ini dapat terseleseikan dengan baik. 3. Rindu Dwi Malateki Solihin beserta keluarga atas perhatian, dorongan dan motivasi yang diberikan kepada penulis.

9 ix 4. Bapak/Ibu dosen dan staf penunjang Departemen ITK atas bantuannya selama penulis menyeleseikan studi di IPB. 5. Bapak Dwi Haryanto, Indra Kurniawan, Anan fauzi dan Mayor Laut Gentio atas bantuan dan pengalaman yang telah diberikan kepada penulis. 6. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menggunakan data multibeam sonar. 7. Teman-teman warga ITK, khususnya warga ITK 44, terima kasih atas motivasi dan dorongannya, Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan sehingga Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Bogor, 7 Juli 2011 Penulis

10 i DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI... i DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... iii iv v 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan TINJAUAN PUSTAKA Ketentuan Internatonal Hydrographic Organisation (IHO) Standars for Hydrographic Survei (S.44-IHO) Untuk Kegiatan Peletakkan Pipa Bawah Laut Syarat Teknis dan Mekanisme Peletakkan Pipa Bawah Laut Prinsip Kerja Multibeam Sonari Multibeam ELAC SEABEAM 1050 D Kalibrasi Multibeam Sonar Kalibrasi Pitch Kalibrasi Waktu Tunggu Kalibrasi Roll Kalibrasi Cepat Rambat Gelombang Suara Sistem Koordinat Kapal Sensor Kalibrasi CodaOctopus F Klasifikasi Jenis Sedimen Dasar Laut Klasifikasi Dasar Laut BAHAN DAN METODE Waktu dan Lokasi Penelitian Pengambilan Data Multibeam Pemrosesan Data Multibeam Pemrosesan Data Kedalaman Pemrosesan Data Backscatter HASIL DAN PEMBAHSAN Hasil Sound Velocity Profile Pasang Surut Topografi Dasar Laut Lokasi Penelitian Klasifikasi Jenis Sedimen Dasar Laut Pembahasan Sound Velocity Profile Pasang Surut i

11 ii Topografi Dasar Laut Lokasi Penelitian Klasifikasi Jenis Sedimen Dasar Laut Penentuan Jalur Peletakan Pipa KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR RIWAYAT HIDUP ii

12 iii DAFTAR TABEL Halaman 1. Klasifikasi Fluida Klasifikasi Tingkat Keamanan Lokasi Peletakan Pipa Bawah Laut Klasifikasi Sedimen Berdasarkan Ukuran Butiran Parameter Umum Tanah Menurut DNV RP-F Kisaran Amplitudo dan Jenis Sedimen Dari Berbagai Penelitian iii

13 iv DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Kedalaman Pipa Bawah Laut Geometri Waktu Transduser Jangkauan Sapuan ELAC SEABEAM 1050 D Terhadap Kedalaman Offset Statik Kalibrasi Pitch Offset Kalibrasi Time Delay Kalibrasi Roll Profil kecepatan Suara Dalam Air Sistem Koordinat Kartesian Kapal-Sistem Koordinat Referensi Diagram Kapal CodaOctopus F Prinsip Pengukuran Backscattering Strength Menggunakan Multibeam Sonar Lokasi Penelitian Diagram Alir Pengambilan Data Multibeam Sonar Diagram Alir Pemrosesan Data Kedalaman Pada Perangkat Lunak Caris HIPS&SIPS iv

14 v 16. Diagram Alir Pemrosesan Data Hambur Balik Dasar Laut Pada Perangkat Lunak MB-Systems Sound Velocity Profile di Lokasi Penelitian Pasang Surut di Lokasi Penelitian Peta Batimetri 2D Peta Batimetri 3D Peta Lokasi Coring dan Jalur Peletakan Pipa Klasifikasi Jenis Sedimen Dasar Laut Wilayah Klasifikasi Jenis Sedimen Dasar Laut Wilayah Klasifikasi Jenis Sedimen Dasar Laut Wilayah Posisi Offset Sensor Pada Kapal Baruna Jaya IV Koreksi Swath Pada Data Multibeam Koreksi Kecepatan Kapal Jalur Pipa Yang Telah Terpasang v

15 vi DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Profil Kapal Baruna Jaya IV Lampiran 2. Instrumen Multibeam Elac Sea Beam 1050D Lampiran 3. CodaOctopus F 180 Attitude and Positioning Systems Lampiran 4. Standar Ketelitian Kedalaman Menurut IHO Lampiran 5. Data Jenis Sedimen Hasil Coring vi

16 1 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permintaan terhadap minyak bumi dan gas yang terus meningkat mengharuskan pemerintah untuk membangun sistem pendistribusian yang efektif. Pembangunan pipa bawah laut merupakan langkah yang tepat untuk mengatasi lamanya waktu yang dibutuhkan dalam pendistribusian material cair seperti minyak dan gas dari lokasi pengeboran. Pengangkutan material tersebut dalam jumlah besar menggunakan kapal membutuhkan waktu yang cukup lama. Informasi mengenai kondisi dasar laut sangat dibutuhkan untuk kegiatan pembangunan pipa bawah laut. Informasi mengenai dasar laut didapatkan melalui survei batimetri. Multibeam sonar merupakan instrumen hidroakustik yang banyak digunakan dalam survei batimetri. Hal ini disebabkan kemampuan instrumen tersebut dalam melakukan pemindaian dasar laut dengan akurasi yang sangat tinggi dan cakupan yang luas (Anderson, 2008). Informasi yang didapatkan dari multibeam sonar berupa kedalaman dan nilai backscattering yang dapat digunakan untuk mengetahui sebaran jenis sedimen dasar laut (Manik, 2008). Sebaran jenis sedimen yang dideteksi menggunakan instrumen multibeam sonar dapat berubah tergantung dari masukan sedimen yang ada di sekitarnya. Pembangunan pipa bawah laut harus memperhatikan topografi dan jenis sedimen dasar laut. Peletakan pipa pada topografi yang salah dapat menyebabkan pipa patah. Menurut Bachri (1998) diperlukan empat tahapan survei secara berurutan dalam melakukan pembangunan pipa bawah laut, yaitu : 1

17 2 1. Survei pendahuluan (recconaissance survey) 2. Survei detail (detail investigation survey) 3. Survei konstruksi (construction survey) 4. Survei inspeksi (as built or inspection survey) Pemanfaatan instrumen multibeam sonar dalam setiap survei yang dilakukan mengacu kepada spesfikasi teknis International Hydrographic Organization (IHO) untuk memenuhi standar ketelitian survei hidrografi. Koreksi dilakukan untuk mendapatkan data yang akurat, koreksi tersebut meliputi : 1. Koreksi pergerakan kapal 2. Koreksi penentuan koordinat 3. Koreksi cepat rambat suara di air 1.2 Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk melakukan interpretasi karakter fisik dasar laut seperti topografi dan jenis sedimen sebagai informasi utama dalam penentuan jalur peletakan pipa bawah laut dengan menggunakan instrumen multibeam sonar.

18 3 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ketentuan International Hydrographic Organisation (IHO) Standars for Hydrographic Survei (S.44-IHO) Untuk Kegiatan Peletakan Pipa Bawah Laut Survei batimetri merupakan suatu proses kegiatan pengukuran kedalaman yang ditujukan untuk memperoleh suatu gambaran (model) dan bentuk permukaan dasar perairan (seabed surface) (Yanto, 2007). Survei batimetri hanya mendapatkan gambaran tentang bentuk dasar perairan tidak sampai dengan kandungan materialnya ataupun biota yang hidup disana (Poerbandono, 1999). Pengukuran kedalaman atau yang lebih dikenal sebagai kegiatan pemeruman hanya dilakukan pada titik-titik kedalaman tertentu (titik sounding) yang dipilih untuk mewakili wilayah yang akan dipetakan. Pencatatan waktu pada setiap titik sounding juga harus dilakukan untuk dikoreksi terhadap kenaikan muka air laut karena pengaruh pasang surut (Sasmita, 2008). Publikasi khusus International Hydrographic Organisation (IHO) No.44 edisi ke-4 bulan April tahun 1998 menyebutkan bahwa ketentuan teknik survei hidrografi yang secara khusus diberlakukan untuk keperluan perencanaan peletakan pipa gas di bawah laut belum ada. Untuk keperluan praktis, survei hidrografi yang dilakukan berlandaskan kepada ketentuan teknik dari special publication No. 44 (S.44)-IHO. Ketentuan teknik tersebut merupakan standar internasional untuk survei hidrografi yang memberikan spesifikasi minimum dalam pengumpulan data yang akurat dan tepat untuk keselamatan navigasi para pelaut. Ketentuan tersebut meskipun dibuat untuk keselamatan navigasi para pelaut akan tetapi dapat digunakan sebagai acuan dalam memandu bagi 3

19 4 pengumpulan data dan perhitungan faktor-faktor yang perlu diperhatikan pada peletakan pipa bawah laut. Ketentuan tersebut, yaitu : 1. Skala Survei dan Kerapatan Pemeruman Skala survei digunakan untuk menentukan resolusi dari peta batimetri yang dihasilkan. Penentuan skala survei harus disesuaikan dengan waktu, tujuan survei, dan dana yang tersedia. 2. Penentuan Posisi Posisi survei direferensikan terhadap sistem geosentris dengan World Geodetic System 84 (WGS-84). Apabila posisi direferensikan terhadap posisi geodetik lokal maka posisi tersebut harus dikaitkan terhadap WGS Pengukuran Kedalaman Kedalaman yang diukur harus disurutkan terhadap chart datum, yaitu dengan memperhitungkan tinggi pasang surut. Ketelitian kedalaman air diartikan sebagai ketelitian kedalaman yang disurutkan. Semua kesalahan harus diperhitungkan sehingga diperoleh Total Propagated Error (TPE). TPE merupakan akumulasi yang terdiri dari beberapa kesalahan, yaitu : a. Kesalahan sistem pengukuran dan kesalahan kecepatan suara b. Kesalahan pemodelan dan pengukuran pasang surut c. Kesalahan pemrosesan data 4. Pengamatan Pasang Surut Pelaksanaan pengamatan pasang surut dimaksudkan untuk mereduksi pengaruh pasang surut pada saat pemeruman dan sebagai bahasan

20 5 mengenai data ramalan pasang surut yang dilakukan tidak kurang dari 29 hari. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan data batimetri yang akurat dan dapat digunakan pada masa mendatang. 2.2 Syarat Teknis dan Mekanisme Peletakan Pipa Bawah Laut Berdasarkan ketentuan standar DNV-OS-F101 Submarine Pipelines Systems 2007, keamanan pipa diatur dalam suatu metodologi dengan beberapa batasan (Load and Resistance Faktor Design Format). Ketentuan ini menyatakan tingkat dari risiko keamanan pipa yang secara normal disebabkan oleh isi dan lokasi pipa. Klasifikasi fluida dilakukan karena jenis fluida yang berbeda akan menimbulkan risiko yang berbeda pula terhadap pipa (Tabel 1). Tabel 1. Klasifikasi Fluida (Sumber : DNV-OS-F101 Tahun 2007) Kategori A B C D E Deskripsi Fluida tidak mudah terbakar yang berbasis air. Fluida mudah terbakar atau beracun yang berbentuk cair pada suhu kamar dan kondisi tekanan atmosfir. Fluida tidak mudah terbakar yang berbentuk gas, tidak beracun pada suhu kamar dan tekanan atmosfir contohnya nitrogen, karbondioksida dan argon. Gas alam berfasa satu dan tidak beracun Fluida mudah terbakar dan beracun yang berbentuk gas pada suhu kamar dan kondisi tekanan atmosfir, contohnya hidrogen dan gas alam Jenis fluida yang dialirkan dan jarak lokasi peletakkan pipa terhadap lokasi aktifitas manusia digunakan untuk menganalisis tingkat keamanan pada pipa (Tabel 2). Desain pipa harus berdasarkan konsekuensi kegagalan yang mungkin akan terjadi.

21 6 Tabel 2. Klasifikasi Tingkat Keamanan Lokasi Peletakan Pipa Bawah Laut (Sumber : DNV-OS-F101 Tahun 2007) Tingkat Keamanan Rendah Medium Tinggi Definisi Kegagalan menyebabkan risiko yang rendah terhadap kecelakaan manusia dan kerugian kecil terhadap lingkungan dan ekonomi Pada kondisi temporer (tahap instalasi sampai pengujian) kegagalan yang terjadi dapat menyebabkan risiko kecelakaan pada manusia, polusi terhadap lingkungan, dan kerugian yang sangat besar terhadap faktor ekonomi. Klasifikasi ini diterapkan pada tahap operasi yang dilakukan di luar area platform Kondisi operasi, kegagalan menyebabkan risiko yang tinggi terhadap kecelakaan manusia, polusi lingkungan yang signifikan atau kerugian yang sangat besar pada ekonomi dan politik. Uji berlabuh jangkar (Anchorage Drop Test) dilakukan sebelum pelaksanaan kegiatan peletakan pipa. Hal ini dilakukan untuk mengetahui dengan pasti jenis dasar perairan di lokasi instalasi pipa bawah laut dan sebagai dasar penentuan kedalaman peletakan pipa di dasar perairan (natural seabed). Berikut merupakan ketentuan kedalaman penempatan jalur pipa bawah laut : 1. Pipa diletakan sedalam 3 meter di dasar laut untuk kedalaman 0 3 meter dari Mean Sea Level (MSL). 2. Pipa diletakan sedalam 2 meter di dasar laut untuk kedalaman meter dari MSL. 3. Pipa langsung diletakan diatas dasar laut untuk kedalaman lebih dari 28 meter dari MSL. 4. Lokasi peletakan pipa harus terhindar dari lokasi pipa yang telah diletakan sebelumnya dan telah diumumkan secra resmi sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku.

22 7 Langkah awal penentuan jalur pipa bawah laut adalah dengan melakukan pembahasan terhadap peta batimetri yang dihasilkan. Setelah itu dilakukan penggambaran memanjang dari jalur pipa yang akan dibuat dengan melakukan penghitungan jarak mendatar di permukaan bumi fisik antara dua titik kedalaman pada jalur pipa yang direncanakan. Penentuan kedalaman peletakan pipa bawah laut sesuai DNV F 101, yaitu (d (syarat pendam) ) dihitung berdasarkan kedalaman MSL. Kedalaman peletakan pipa didapatkan dari penyesuaian chart datum (d) ke MSL ( d MSL ) dengan menambahkan nilai muka surutan (Zo) terhadap kedalaman kolom air (CD). Berikut merupakan persamaan yang digunakan dalam penentuan kedalaman pemendaman pipa bawah laut : d MSL = d + CD (1) d pipa = d MSL + d (syarat pendam) (2) Nilai d pipa yang didapatkan selanjutnya digunakan untuk perhitungan faktor reduksi jarak mendatar (f r ) pada permukaan bumi fisik sebagai komponen tinggi terhadap MSL (h). Gambar 1 merupakan ketentuan kedalaman peletakan pipa bawah laut.

23 8 Gambar 1. Kedalaman Pipa Bawah Laut (Yanto, 2007) Jarak antara dua titik kedalaman pada bidang mendatar dihitung menggunakan persamaan jarak berikut ini (Yanto, 2007) : ij 2 ij ij D E N (3) Keterangan : D ij = Jarak antara dua titik kedalaman E ij = Selisih absis antara dua titik N ij = Selisih ordinat antara dua titik Panjang jalur pipa yang dibuat dihitung menggunakan metode penjumlahan jarak miring antar dua ttik kedalaman pada penampang memanjang yang terbentuk. Perhitungan jalur peletakkan pipa dilakukan setelah didapatkan kedudukan pipa yang aman, efektif dan efisien. Perhitungan panjang jalur pipa dihitung berdasarkan selisih dua titik kedalaman dan jarak antara dua titik kedalaman (Yanto, 2007).

24 9 1 p = S 2 + Δh 2 2 (4) ij pipa Keterangan : p = Jumlah panjang pipa h pipa = Selisih antara dua titik kedalaman S ij = Jarak antar dua titik kedalaman 2.3 Prinsip Kerja Multibeam Sonar Multibeam sonar merupakan instrumen hidroakustik yang menggunakan prinsip yang sama dengan single beam namun perbedaannya terletak pada jumlah beam yang dipancarkannya lebih dari satu dalam satu kali pancar. Berbeda dengan Side Scan Sonar pola pancaran yang dimiliki multibeam sonar melebar dan melintang terhadap badan kapal. Setiap beam memancarkan satu pulsa suara dan memiliki penerimanya masing-masing. Saat kapal bergerak hasil sapuan multibeam tersebut menghasilkan suatu luasan area permukaan dasar laut (Moustier, 2005). Transduser yang terdapat di dalam multibeam sonar terdiri dari serangkaian elemen yang memancarkan pulsa suara dalam sudut yang berbeda. Biasanya hanya satu beam yang ditransmisikan tetapi menghasilkan banyak pantulan energi dari masing-masing pulsa suara yang ditransmisikan. Kemampuan setiap elemen transduser menerima kembali pulsa suara yang dipantulkan tergantung kepada metode kalibrasi terhadap gerak kapal yang diterapkan (Hammerstad, 2000).

25 10 Multibeam sonar memiliki ketelitian yang sangat baik dalam pengukuran kedalaman. Kedalaman diukur melalui cepat rambat gelombang akustik yang dipancarkan sampai diterima kembali dibagi dengan dua kali waktu yang dibutuhkan dalam perambatan (Gambar 2). Gambar 2. Geometri Waktu Transduser (Djunarsjah, 2005) Sehingga pengukuran kedalaman oleh MBS dapat dirumuskan sebagai berikut : 1 h. v. 2 Keterangan : h = kedalaman (m) t (5) v = cepat rambat gelombang akustik t = selang waktu gelombang yang ditransmisikan dengan diterima kembali Kedalaman hasil pengukuran yang didapatkan tetap harus dikoreksi dari berbagai kesalahan yang mungkin terjadi. Kesalahan tersebut dapat berasal dari kecepatan gelombang suara, pasang surut, kecepatan kapal, sistem pengukuran, offset dan posisi kapal (PPDKK BAKOSURTANAL, 2004). Berdasarkan S-44

26 11 International Hydrographyc Organisation (IHO) batas toleransi kesalahan ketelitian kedalaman (σ) dihitung dengan menggunakan persamaan a (bxd ) (6) Keterangan : σ a : ketelitian kedalaman : konstanta kesalahan kedalaman, yaitu jumlah dari semua konstanta kesalahan b d bxd : faktor pengganti kesalahan kedalaman lain : kedalaman (meter) : Kesalahan kedalaman lain, jumlah semua kesalahan 2.4 Multibeam ELAC SEABEAM 1050 D Multibeam ELAC SEABEAM 1050 D merupakan jenis multibeam yang dapat digunakan pada kedalaman laut medium, yaitu laut dengan kedalaman tidak lebih dari 3000 m. Multibeam jenis ini memiliki kemampuan untuk memetakan wilayah laut secara luas dengan lebar sapuan mencapai 153 o dan memiliki 126 beam dengan jumlah bukaan 1.5 o untuk masing-masing beam (Lampiran 2). SEABEAM 1050 D memiliki dua frekuensi yang dapat digunakan, yaitu 50 khz dan 180 khz. Kemampuan deteksi menggunakan frekuensi 50 khz mencapai kedalaman 3000 meter sedangkan frekuensi 180 khz digunakan untuk kedalaman meter (Gambar 3).

27 12 Frekuensi 180 khz sangat baik untuk digunakan pada laut dangkal karena menghasilkan data kedalaman yang lebih detail. Penggunaan frekuensi 180 khz pada laut dalam akan menghasilkan atenuasi yang tinggi. Keunggulan lain dari multibeam sonar ELAC SEABEAM 1050 D adalah menghasilkan data dengan standar IHO dan memiliki kemampuan yang sama bagus untuk digunakan di laut dangkal ataupun laut kedalaman medium (L3 communications ELAC Nautik GmbH, 2003). Gambar 3. Jangkauan Sapuan ELAC SEABEAM 1050 D (Frekuensi 50 khz) Terhadap Kedalaman. (L3 communications ELAC Nautik GmbH, 2003). 2.5 Kalibrasi Multibeam Sonar Setiap data yang didapatkan dari sounding yang dilakukan harus melalui tahapan kalibrasi terhadap dinamika laut. Kalibrasi meupakan tahapan yang dilakukan untuk memeriksa dan menentukan besarnya kesalahan yang ada dalam instrumen yang bersangkutan. Kalibrasi diperlukan untuk menentukan kualitas data multibeam sonar yang digunakan. Proses kalibrasi yang dilakukan meliputi

28 13 proses roll, pitch, gyro dan cepat rambat akustik, kalibrasi offset statik dan uji keseimbangan kapal (Mann, 1996). Kalibrasi offset statik merupakan kalibrasi yang dilakukan untuk melakukan penyesuaian jarak dari sensor-sensor yang digunakan terhadap centerline dari kapal dan transduser. Proses penyesuaian ini meliputi beberapa komponen, yaitu kapal, antena GPS kapal, transduser, kompas giro dan Motion Refernce Unit (MRU). Gambar 4. Offset Statik (Mann,1996) Uji keseimbangan meliputi beberapa tahapan kalibrasi, yaitu kalibrasi pitch, roll, time delay dan profil cepat rambat akustik. Serangkaian kalibrasi tersebut dilakukan untuk menghilangkan pengaruh perubahan posisi kapal yang disebabkan dinamika laut yang terjadi pada saat pengambilan data.

29 Kalibrasi Pitch Pitch diukur dari dua pasang titik kapal dalam menentukan kedalaman terhadap suatu kemiringan pada dua kecepatan yang berbeda (Sasmita, 2008). Kalibrasi pitch dilakukan dengan tujuan mencari besarnya nilai koefisien koreksi pitch dan time delay sehingga kedalaman yang terukur menjadi akurat. Kalibrasi ini dilakukan dengan cara membuat satu garis sapuan multibeam dengan memilih dasar laut yang memiliki kemiringan. Pengambilan data pada garis ini dilakukan sebanyak dua kali secara bolak-balik dengan kecepatan yang sama, setelah itu pengambilan data dilakukan lagi dengan kecepatan setengah dari kecepatan pertama dan kedua. Pada kedua garis ini dibuat satu koridor untuk mendapatkan nilai koefisien pitch (Kongsberg Maritime, 2005). Gerakan pitch mempengaruhi perubahan posisi rotasi kapal pada sumbu y. Gerakan ini dipengaruhi oleh dinamika pergerakan air laut. Sudut rotasi pitch bernilai positif apabila posisi haluan kapal (sisi depan kapal) berada diatas permukaan air (Aritonang, 2010). Hal penting dari kalibrasi pitch, yaitu pergantian jalur sepanjang sumbu y sebanding terhadap kedalaman air (Sasmita, 2008). Dengan mengasumsikan kapal melintasi lajur yang sama, arah yang berlawanan, kedangkalan yang bergradien tajam dan kecepatan yang sama maka koreksi pitch offset (sudut pancaran) dirumuskan sebagai berikut (Mann, 1996) : d d / 2 = tan 1 (7) z Keterangan : d : pitch offset

30 15 z : kedalaman d : jarak terjal pengukuran 1 dan 2 Gambar 5. Kalibrasi Pitch Offset (Mann, 1996) Kalibrasi Waktu Tunggu Pengambilan data pemeruman yang dilakukan multibeam sonar (MBS) memiliki perbedaan waktu dengan Differential Global Positioning Systems (DGPS). Perbedaan tersebut disebabkan adanya pengaruh kolom perairan terhadap gelombang suara yang diterima kembali sehingga waktu yang diterima multibeam cenderung lebih lambat. Perbedaan ini menyebabkan adanya keterlambatan pada DGPS. Kalibrasi waktu tunggu atau yang lebih dikenal sebagai kalibrasi time delay digunakan untuk melakukan koreksi terhadap keterlambatan DGPS. Time delay umumnya bernilai antara s dan kondisi ini menyebabkan kesalahan pada posisi yang dipengaruhi oleh kecepatan kapal. Time delay dikatakan akurat apabila dapat

31 16 dideteksi hingga ms (Handbook of Offshore Survey, 2006). Gambar 6 memperlihatkan kalibrasi time delay secara empiris yang dipengaruhi oleh kecepatan kapal dan slope. Gambar 6. Kalibrasi Time Delay (Mann, 1996) Persamaan yang digunakan untuk menghitung kalibrasi waktu tunggu (time delay) adalah : 1 d dt = tan (8) (V V ) h t Keterangan : d t = Time delay (s) d = slope pada pengukuran 1 dan 2 (m) V h = kecepatan kapal pada kemiringan terjal (m/s) V t = kecepatan kapal pada daerah landai (m/s)

32 Kalibrasi Roll Kalibrasi ini digunakan untuk mengoreksi gerakan oleng kapal pada arah sumbu x. Kalibrasi terhadap gerakan roll sangat diperlukan karena pengaruhnya yang sangat besar pada wilayah laut dalam. Untuk melakukan kalibrasi roll, harus memenuhi beberapa persyaratan, yaitu kapal melintasi jalur yang sama dengan arah yang berlawanan, melintasi dasar laut dengan relief datar, menggunakan kecepatan yang sama dan pancaran terluar yang overlap digunakan untuk koreksi (Sasmita, 2008). Gambar 7 merupakan pergerakan pada lambung kapal akibat pengaruh roll. Gambar 7. Kalibrasi roll (Mann, 1996) Offset roll dapat diperkirakan untuk sudut kecil kurang dari 3 derajat menggunakan persamaan berikut (Mann, 1996) : 1 y tan x (9)

33 18 Keterangan : = offset roll y = kedalaman (m) x = panjang jalur (m) Kalibrasi Cepat Rambat Gelombang Suara Kecepatan suara merupakan faktor yang sangat penting dalam survei batimetri. Hal ini disebabkan kecepatan suara dalam air memiliki nilai yang tidak selalu sama untuk setiap wilayah sehingga langkah awal untuk melakukan pemetaan dasar laut (Marine mapping) adalah melakukan perhitungan terhadap kecepatan suara di wilayah tersebut. Pengambilan data kecepatan suara dapat dilakukan menggunakan Conductivity Temperature and Depth (CTD) ataupun Sound Velocity Profile (SVP). Kapal melewati jalur survei (minimal sebanyak dua kali) dengan relief dasar laut yang relatif datar kemudian pada masing-masing titik dilakukan pengambilan data salinitas, suhu, tekanan dan kecepatan suara menggunakan CTD (Sasmita, 2008). Data kecepatan suara yang didapatkan dimasukkan kedalam sistem yang digunakan untuk perekaman data. Tujuan dari pengambilan data kecepatan suara ini adalah untuk mendapatkan waktu tempuh gelombang suara yang akurat, sehingga akan dihasilkan nilai kedalaman yang akurat (Hasanudin, 2009). Gambar 8 memperlihatkan contoh kecepatan suara yang diperoleh menggunakan CTD.

34 19 Gambar 8. Profil kecepatan suara dalam air (Kinsler et al, 2000) 2.6 Sistem Koordinat Kapal Sistem penentuan posisi kapal menggunakan Differential Global Positioning System (DGPS) dengan metode Real Time Differential GPS (RTDGPS) yang digunakan untuk objek yang bergerak. Alat yang digunakan dalam sistem ini, yaitu DGPS Sea Star 8200 VB. RTDGPS merupakan sistem penentuan posisi real time secara differential menggunakan data pseudorange. Untuk merealisasikan data yang real time maka monitor stasiun mengirimkan koreksi differensial ke kapal secara real time menggunakan sistem komunikasi data (Poerbandono dan Djunarsjah, 2005). Sistem koordinat pada kapal digambarkan menggunakan sistem tegak lurus yang dibentuk oleh sumbu x, y dan z (Gambar 9).

35 20 Gambar 9. Sistem koordinat Kartesian Kapal-Sistem Koordinat Referensi (Hydrographic Survey, 2004 dalam Sasmita, 2008) Untuk membuat sistem koordinat transduser relatif terhadap posisi kapal, pusat sistem koordinat kapal adalah salib sumbu antara arah kapal (heading) sebagai sumbu x serta arah tegak lurus ke arah dasar laut sebagai sumbu z (Gambar 10).

36 21. Gambar 10. Diagram Kapal (Kongsberg, 2006) Posisi transduser ditentukan melalui hasil pengukuran yang dilakukan oleh sensor antena GPS terhadap transduser yang diikatkan di kapal. Berdasarkan sistem koordinat yang digunakan, maka gerak kapal dinyatakan sebagai gerak rotasi begitu juga dengan titik-titik kedalaman yang diperoleh dari hasil pengukuran instrumen multibeam sonar. 2.7 Sensor Kalibrasi CodaOctopus F 180 Kalibrasi terhadap pengaruh roll, pitch, heave dan heading dilakukan secara real time menggunakan sensor attitude and positioning systems CodaOctopus F 180. Sensor ini memiliki ketelitian posisi mencapai 20 cm dengan menggunakan Real Time Kinematic (RTK), kecepatan 0.03 m/s dan kemampuan adaptasi terhadap suhu pada rentang -10 o C sampai 60 o C (Lampiran 3). CodaOctopus F 180 memiliki remote Inertial Measurement Unit (IMU) yang

37 22 dapat diikatkan di kepala transduser multibeam. Keunggulan sensor ini, yaitu memiliki perangkat lunak untuk pemrosesan model posisi dan data yang mudah digunakan (Gambar 11). Gambar 11. CodaOctopus F Klasifikasi Jenis Sedimen Dasar Laut Dasar laut memiliki sebaran sedimen yang berbeda untuk setiap wilayah. Sedimen merupakan partikel-partikel yang berasal dari pembongkaran batubatuan dan potongan kulit (shell) serta sisa rangka dari organisme laut yang telah mengalami berbagai proses fisika, kimia dan biologi di dasar laut dalam jangka waktu tertentu (Hutabarat dan Stewart, 2000). Informasi mengenai jenis sedimen di dasar laut penting untuk mengetahui organisme bentik yang terdapat disana selain itu untuk mengetahui tingkat kekokohan sedimen tersebut dalam menahan beban dalam rekayasa peletakan pipa bawah laut. Sedimen diklasifikasikan berdasarkan ukuran butir (grain size), tekstur dan porositas. Wentworth (1922) mengklasifikasikan jenis sedimen berdasarkan ukurannya menjadi 6 jenis (Tabel 3).

38 23 Tabel 3. Klasifikasi Sedimen Berdasarkan Ukuran Butiran Nama Partikel Ukuran Sedimen Nama Batu Bongkah/Boulder >256 mm Gravel Konglomerat dan Kerakal/Cobble mm Gravel Breksi berdasarkan Kerikil/Pebble 2-64 mm Gravel kebundaran partikel Pasir/Sand mm Sand Sandstone Lanau/Silt mm Silt Batu lanau Lempung/Clay < mm Clay Batu lempung Klasifikasi sedimen dasar laut selain berdasarkan ukuran butiran juga dapat diklasifikasikan berdasarkan lokasi pengendapan sedimen tersebut. Chester (1993) mengklasifikasikan sedimen menjadi 2 jenis, yaitu : 1. Nearshore sediment. Endapan sedimen sebagian besar berada di dasar laut yang dipengaruhi kuat oleh kedekatannya dengan daratan. Hal tersebut mengakibatkan kondisi fisika, kimia dan biologi dalam sedimen ini bervariasi. 2. Deep sea sediment. Endapan sedimen sebagian besar mengendap di laut dalam diatas 500 m. Jauhnya dari daratan, reaksi antara komponen terlarut dalam kolom perairan serta adanya biomassa khusus yang mendominasi lingkungan tersebut menyebabkan jenis sedimen di wilayah ini memiliki sifat yang khusus. Dalam perencanaan desain pipa bawah laut, jenis tanah diklasifikasikan menjadi dua kategori utama, yaitu tanah kohesif (clay/silt) dan tanah non-kohesif (sand). Det Norske Veritas (DNV) memberikan ketetapan umum untuk parameter geoteknik yang dibutuhkan dalam ketetapan DNV-RP-F105 (Tabel 4).

39 24 Tabel 4. Parameter Umum Tanah Menurut DNV RP-F105 Tipe Tanah Φ s S u v e s α Sand (Kohesif) Clay/Silt (nonkohesif) Loose 28 o -30 o Medium 30 o -36 o Dense 36 o -41 o Very soft - < Soft Firm Stiff Very stiff Hard - > Keterangan : Φ s = sudut geser dalam e s = Void ratio S u = Undrained shear strength (kn/m 2 ) α = submerged unit weight (kn/m 2 ) V = Poisson ratio 2.9 Klasifikasi Dasar Laut Multibeam sonar memiliki kemampuan untuk membedakan dasar laut melalui analisis nilai backscattering strength. Sedimen yang keras akan memantulkan nilai backscatter yang tinggi yang dipengaruhi oleh tingkat kekerasan dan kekasaran dasar tersebut. Nilai dari backscatter selain tergantung dari tipe dasar perairan (khususnya kekasaran dan kekerasan) tetapi tergantung juga dari parameter alat (frekuensi dan transduser beamwidth) (Burczynski 2002). Backscatter adalah nilai hamburan dari sinyal suara yang ditransmisikan dan mengenai objek ataupun dasar laut. Analisis terhadap amplitudo dari

40 25 gelombang suara yang kembali (backscatter) memungkinkan untuk mengekstrak informasi mengenai struktur dan kekerasan dari dasar laut, yang digunakan untuk identifikasi jenis substrat dasar laut. Sinyal kuat yang kembali menunjukkan permukaan yang keras (rock, gravel) dan sinyal yang lemah menunjukkan permukaan yang lebih halus (silt dan mud) (Gambar 12). Gambar 12. Prinsip Pengukuran Backscattering Strength Menggunakan Multibeam Sonar (Kagesten, 2008) Hambur balik dari multibeam memiliki cakupan daerah dan tingkat detail yang lebih baik dibandingkan dengan singlebeam, tetapi proses pengolahan datanya lebih kompleks. Sinyal backscatter bervariasi bergantung pada geometri beam, kedalaman dan komposisi penyusun dasar perairan. Kelebihan lain yang dimiliki multibeam adalah kemampuannya untuk mencakup hampir seluruh jalur survei sehingga waktu yang digunakan lebih efisien.

41 26 3. BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan selama tiga bulan, yaitu pada bulan Februari sampai dengan April 2011 disekitar wilayah Balongan, Indramayu Provinsi Jawa Barat (Gambar 13). Pengambilan data kedalaman dan backscatter dilakukan selama 6 hari sejak tanggal 4 Oktober 2010 sampai dengan 9 Oktober Lokasi tersebut dipilih karena akan menjadi tempat kegiatan peletakan pipa bawah laut yang menyalurkan Liquid Natural Gas (LNG) dari laut ke darat. Data yang digunakan merupakan data sekunder dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). Data diperoleh menggunakan instrumen hidroakustik multibeam ELAC SEABEAM 1050D dengan frekuensi 50 khz yang terpasang pada kapal riset Baruna Jaya IV milik Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (Lampiran 1). Pengolahan data dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Balai Teknologi Survei Kelautan, Badan Pengkajian dan penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta. Gambar 13 merupakan peta lokasi penelitian yang terletak di daerah Balongan, Indramayu. 26

42 35 27 Gambar 13. Peta Lokasi Penelitian

43 Pengambilan Data Multibeam Pengambilan data kedalaman dan backscatter dilakukan dengan menggunakan instrumen multibeam ELAC SEABEAM 1050D. Data multibeam yang didapatkan merupakan data yang telah terkoreksi terhadap pergerakan kapal seperti pitch, heave, roll dan heading. Koreksi tersebut dilakukan menggunakan sensor attitude and positioning CodaOctopus F 180. Koreksi posisi sensor dan transduser (offset correction) yang digunakan terhadap center line Kapal Baruna Jaya IV dilakukan menggunakan DGPS Sea Star 8200 VB. Sistem navigasi yang digunakan dalam Kapal Baruna Jaya IV diatur dalam perangkat lunak Hypack yang secara langsung terhubung dengan sistem akuisisi data multibeam ELAC SEABEAM 1050D. Akuisisi data multibeam dilakukan menggunakan perangkat lunak Hydrostar. Data yang telah diakuisisi selanjutnya diolah menggunakan perangkat lunak Caris HIPS and SIPS 6.1 dan MB Systems. Perangkat Lunak Caris HIPS and SIPS 6.1 digunakan untuk mengolah nilai kedalaman sehingga didapatkan produk akhir berupa peta batimetri yang divisualisasikan menggunakan perangkat lunak Generic Mapping Tool (GMT ) secara 2D dan Fledermus (3D). MBSystems digunakan untuk melakukan klasifikasi dasar perairan dengan mencocokan nilai amplitudo yang sudah diinterpolasi dengan data hasil coring. Informasi yang sudah didapatkan kemudian digunakan untuk menentukan jalur peletakan pipa yang dibuat dalam perangkat lunak ArcView GIS 3.2. Gambar 14 merupakan diagram alir sistem akuisisi dan pengolahan data multibeam ELAC SEABEAM 1050D.

44 29 Navigasi (Hypack) CodaOctopus F 180 Sea Star 8200 VBS Transducer LSE 237 CTD/SVP Akuisisi Data (Hydrostar) XSE* Data Processing Caris HIPS and SIPS 6.1 Export Kedalaman (xyz) XSE* Data Processing MB Systems Export Amplitudo Fledermous (Batimetri3D) GMT 2D GMT ArcView GIS 3.2 Gambar 14. Diagram alir pemrosesan data multibeam sonar. 3.3 Pemrosesan Data Multibeam Hasil akuisisi data multibeam menggunakan perangkat lunak Hidrostar, yaitu data kedalaman dan backscatter. Data kedalaman selanjutnya diproses menggunakan perangkat lunak Caris HIPS&SIPS 6.1 sedangkan data backscatter diproses menggunakan perangkat lunak MB-Systems Pemrosesan Data Kedalaman

45 30 Data kedalaman hasil akuisisi dalam perangkat lunak Hydrostar belum dapat menggambarkan dasar laut secara akurat. Oleh karena itu, data kedalaman tersebut kemudian diekstrak dalam format *XSE untuk selanjutnya diproses menggunakan perangkat lunak Caris HIPS&SIPS 6.1. Tahap awal pengolahan data adalah pembuatan file kapal (Vessel file). Vessel file berisi nilai koordinat setiap sensor yang direferensikan terhadap titik pusat kapal (centre line). Proses berikutnya, yaitu pembuatan proyek baru (create new project) dengan menggunakan vessel file yang telah dibuat. Setelah project dibuat, data kedalaman dalam bentuk *XSE diubah menjadi hsf menggunakan menu conversion wizard sehingga data tersebut dapat diproses dalam perangkat lunak Caris HIPS&SIPS 6. Data kedalaman tersebut selanjutnya diproses menggunakan menu swath editor untuk menghilangkan ping yang dianggap buruk. Altitude editor dan navigation editor kemudian digunakan untuk menghilangkan pengaruh pergerakan dan kecepatan kapal yang memiliki nilai diluar kisaran. Setelah editing data dilakukan kemudian dimasukan parameter-parameter yang mempengaruhi nilai kedalaman, yaitu pasang surut dan kecepatan gelombang suara masing-masing melalui menu load tide dan sound velocity correction. Datadata tersebut kemudian digabungkan (merging) untuk didapatkan hasil akhir berupa peta batimetri. Peta batimetri tersebut kemudian diexport kedalam bentuk ASCII sehingga dapat divisualisasikan menggunakan GMT. Gambar 15 merupakan diagram alir pemrosesan data data kedalaman yang dilakukan.

46 31 Create a Vessel File Create New Project Convert Raw Data Navigation editor hsf File Altitude editor Swath editor Load Tide Merge New Field Sheet Sound Velocity Correction Base Surface Product Surface Fledermous (3D) Export to ASCII GMT (2D) Gambar 15. Diagram alir pemrosesan data kedalaman pada perangkat lunak Caris HIPS&SIPS 6.1

47 Pemrosesan Data Backscatter Data backscattering yang didapatkan dikoreksi beberapa tahap pada perangkat lunak MB System untuk mendapatkan informasi mengenai jenis sedimen yang akurat. MBCLEAN merupakan koreksi yang dilakukan secara otomatis terhadap beam yang dinilai buruk sehingga didapatkan output berupa data terkoreksi. Tahap selanjutnya, yaitu MBEDIT koreksi ini digunakan untuk melakukan koreksi secara manual dengan terlebih dahulu melakukan visualisasi data beam yang dianggap masih buruk. Koreksi terhadap pengaruh heave, pitch dan roll dilakukan menggunakan perintah MBNAVEDIT. Nilai kecepatan suara pada daerah penelitian dikoreksi menggunakan perintah MBVELOCITYTOOL, proses ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh perubahan kecepatan suara di sepanjang jalur penelitian. Koreksi selanjutnya yang dilakukan, yaitu MBBACKANGLE dalam proses ini tabel amplitudo dengan grazing angle dimunculkan untuk digunakan sebagai patokan antara nilai amplitudo dan kedalaman. Data yang telah dikoreksi tersebut kemudian digabungkan menggunakan perintah MBPROCESS. Dalam tahap ini data input berupa *XSE diubah menjadi *.mb94. Nilai amplitudo yang didapatkan kemudian digunakan untuk mengklasifikasikan jenis dasar perairan. Nilai amplitudo dasar perairan divisualisasikan menggunakan perangkat lunak GMT sehingga didapatkan peta klasifikasi dasar perairan. Peta tersebut selanjutnya divalidasi dengan menggunakan data coring sehingga diketahui tingkat akurasi dari peta tersebut. Penggabungan data coring dan amplitudo dilakukan dengan menggunakan metode Gaussian Weigthed Mean

48 33 Filter. Gaussian Weighted Mean Filter merupakan salah satu jenis filter yang melakukan filter setiap lajur dengan memperhitungkan ukuran grid dan nilai ratarata data. Semakin kecil ukuran grid maka data yang terfilter semakin banyak. Filter ini digunakan untuk melakukan penajaman dalam visualisasi data. Kelebihan lain yang dimiliki filter ini adalah kemampuan yang sangat baik untuk digunakan pada data yang memiliki keragaman tinggi. Pemilihan metode Gaussian dilakukan karena hanya metode yang ini yang terdapat dalam perangkat lunak GMT yang mampu mendapatkan nilai sebaran amplitudo yang menutupi jalur survei. Nilai Gaussian Weighted Median Filter untuk threshold sebesar [0,1] dirumuskan sebagai berikut : k j 1 W. W j p dan k 1 W. W j 1 j p (10) Berikut merupakan diagram alir pembuatan peta klasifikasi dasar perairan (Gambar 15).

49 34 MBCLEAN Raw Data (*XSE) MBEDIT Koreksi *XSE MBPROCESS MBNAVEDIT MBVELOCITYTOOL Output *mb94 MBBACKANGLE Data Acoustic Data Hasil Coring Klasifikasi jenis sedimen dasar laut Peta Klasifikasi Dasar Perairan Gambar 16. Diagram alir pemrosesan data hambur balik dasar laut pada perangkat lunak MB-Systems

50 35 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Sound Velocity Profile Sound Velocity Profile (SVP) merupakan profil cepat rambat gelombang akustik dalam suatu medium tertentu (Urick, 1983). SVP salah satu faktor yang sangat berpengaruh dalam penentuan nilai kedalaman. SVP di lokasi penelitian diukur secara real time sejak tanggal 4-6 Oktober 2010 menggunakan instrumen CTD SBE 37 SM selama 6 hari. Instrumen tersebut memiliki kemampuan untuk melakukan perekaman data setiap s dengan sifat memori non-volatile. CTD SBE 37 SM memiliki kemampuan mengukur tekanan yang dapat dipilih pada kedalaman 20, 100, 350, 600, 1000, 2000, 3500, 7000 meter. Instrumen ini dapat digunakan secara portabel dan memiliki resolusi yang tinggi, yaitu sebesar 0.002% untuk pengukuran tekanan (Seabird, 2011). SVP di lokasi penelitian diukur secara detail untuk mengurangi pengaruh kesalahan terhadap data multibeam pada saat melakukan pemeruman. Hal ini dilakukan karena SVP di setiap wilayah tidak selalu sama. Selama pengukuran nilai SVP di lokasi penelitian menunjukan peningkatan seiring dengan meningkatnya kedalaman (Gambar 17). Sumbu x pada gambar tersebut merupakan cepat rambat gelombang akustik sementara itu sumbu y merupakan kedalaman pengukuran. 35

51 36 Gambar 17. Sound Velocity Profile di Lokasi Penelitian Pengukuran SVP dilakukan dengan cara CTD SBE 37 SM diturunkan secara perlahan disekitar lokasi penelitian sehingga mampu melakukan perekaman data secara baik. Hasil pengukuran SVP menunjukan kecepatan suara terendah terjadi pada kedalaman 0.23 meter, yaitu sebesar m/s sedangkan kecepatan suara tertinggi sebesar m/s terjadi pada kedalaman meter. Nilai cepat rambat gelombang akustik di lokasi penelitian memiliki nilai yang lebih kecil di permukaan apabila dibandingkan dengan dasar perairan Pasang Surut Pasang surut merupakan fenomena naik turunnya air laut karena pengaruh gaya tarik bumi dan bulan. Dalam survei batimetri pasang surut sangat berpengaruh terhadap nilai kedalaman yang didapatkan. Data kedalaman hasil pemeruman dikoreksi dengan menggunakan Mean Sea Level (MSL) sehingga didapatkan data kedalaman yang akurat (Sasmita, 2008). Koreksi dilakukan

52 37 secara otomatis dengan memasukan nilai pasang surut lokasi penelitian pada menu load tide yang terdapat dalam perangkat lunak Caris HIPS&SIPS 6.1. Pasang surut di lokasi penelitian diukur menggunakan instrumen Tide Gauge Valeport 740 selama 30 hari dengan interval pengambilan waktu setiap 10 menit. Gambar 18 menunjukan pasang surut di lokasi penelitian dengan sumbu x sebagai waktu pengambilan data dan sumbu y sebagai tinggi pasang surut. Gambar 18. Pasang Surut di Lokasi Penelitian Pasang surut di lokasi penelitian termasuk kedalam jenis campuran. Nilai kisaran pasang surut di lokasi penelitian sebesar meter. Pengukuran pasang surut dilakukan sesuai dengan ketetapan Special Publication No. 44 (S.44)-IHO yang menyebutkan bahwa pengukuran dilakukan minimal 29 hari untuk mendapatkan data pasang surut yang akurat Topografi Dasar Laut Data multibeam hasil akuisisi telah terkoreksi terhadap pengaruh pitch, roll, heave dan heading sehingga dapat langsung divisualisasikan. Koreksi dilakukan secara real time menggunakan sensor CodaOctopus F180. Sudut pitch dan roll dijaga agar bernilai kurang dari o. Perubahan posisi karena pengaruh heading dikoreksi dengan menggunakan sistem baseline oleh dua buah antena

53 38 dari sensor tersebut. CodaOctopus F180 berfungsi untuk melakukan koreksi terhadap pengaruh perubahan vertikal pada beam. Perubahan posisi (horizontal) dikoreksi dengan menggunakan instrumen Differential Global Positioning Systems (DGPS) Sea Star 8200 VB dengan sensitifitas sebesar 1 meter. Kapal Baruna Jaya IV menggunakan dua buah sistem DGPS, yaitu primary dan secondary. Primary DGPS merupakan sistem penentuan posisi utama yang memberikan nilai posisi kapal pada saat akusisi data. Pada Kapal Baruna Jaya IV primary DGPS yang digunakan, yaitu DGPS Sea Star 8200 VB sedangkan untuk secondary DGPS digunakan sensor CodaOctopus F180. Nilai keakuratan data yang diperoleh selama akuisisi dijaga agar selalu tinggi. Hal tersebut dilakukan untuk mendapatkan peta batimetri yang akurat. Berdasarkan ketentuan IHO Tahun 2008, lokasi penelitian termasuk dalam orde 1b dengan ketelitian horizontal sebesar 20 meter. Spasi lajur perum maksimum orde ini, yaitu tiga kali kedalaman rata-rata atau 25 meter tergantung dari nilai yang paling besar. Special publication No. 44 (S.44)-IHO Tahun 1998 menjelaskan bahwa skala pemeruman menentukan resolusi dari peta batimetri yang dihasilkan (Lampiran 4). Gambar 19 merupakan peta batimetri 2 dimensi lokasi penelitian. Peta batimetri 2 dimensi memberikan informasi mengenai kedalaman lokasi penelitian secara umum.

54 39 Gambar 19. Peta Batimetri Secara 2 Dimensi Kedalaman laut lokasi penelitian termasuk kedalam kategori laut dangkal Kedalaman laut tersebut berkisar antara 11.5 meter sampai dengan 22.5 meter. Topografi dasar laut relatif datar dengan peningkatan kedalaman menuju laut lepas. Kemiringan topografi dasar laut banyak terlihat pada bagian sisi jalur penelitian. Bagian tengah jalur penelitian memiliki topografi yang lebih datar dibandingkan bagian sisi (Gambar 20). Nilai kemiringan yang relatif datar digunakan sebagai salah satu pertimbangan pemilihan jalur pipa bawah laut (Yanto, 2007).