ANALISA PASANG SURUT DI PERAIRAN JAWA TIMUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FOURIER TRANSFORM

Transkripsi

1 ANALISA PASANG SURUT DI PERAIRAN JAWA TIMUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FOURIER TRANSFORM (Idha Yuliastuty 1), Kriyo Sambodho 2), Suntoyo 3) ) Jurusan Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember ABSTRACT Information about time, height, and tidal condition of ocean waters plays an important role specifically for marine and fishery activities, especially for Madura Strait in East Java waters which had been a fairway for many ships. Tidal data which commonly presented in table form will only bring difficulty in reading and understanding. By processing it into graphics, one can easily understand the process of tidal occurrences, specifically for East Java waters. The data processing itself is done by using Fourier Transform method. The output of analysis using Fourier Transform method will be some main tidal components which will then be compared with and methods. The data processing was done by using 3 different methods which are Fast Fourier Transform method, Least Square method, and method. Output of Fast Fourier Transform method are graphics of phase and amplitude. The analysis shows phase differences in their main tidal components of each area. Also, values of some main tidal components such as,, and were resolved from analysis. The result also revealed that Fast Fourier Transform method should be used with data interval of minimum 1 year, which is different with and Least square method. ABSTRAK Pengetahuan mengenai waktu, tinggi dan arus pasnag surut memegang peranan penting. Baik dalam kegiatan kelautan, kegiatan penangkapan ikan sampai peluncuran satelit, pengetahuan mengenai pasang surut sangat penting. Terutama untuk perairan Jawa Timur khususnya di sepanjang selat Madura yang merupakan lalu lintas kapal. Data pasang surut yang hanya berupa tabel akan mempersulit pembacaan kedalaman. Dengan mengolah data pasang surut menjadi sebuah grafik akan mempermudah proses pembacaan terjadinya pasang maupun surut terutama di perairan Jawa Timur. Pengolahan data pasang surut diperairan Jawa Timur dengan melakukan analisa perhitungan dengan metode Fourier Transform. Hasil dari metode Fourier Transform yang berupa komponenkomponen utama pasang surut akan dibandingkan dengan metode dan metode Least Square. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metode fast fourier transform, metode least square dan metode admiralty. Hasil dari metode fast fourier transform berupa grafik phase dan amplitude. Untuk grafik phase menunjukkan hasil yang berbeda untuk masing-masing wilayah dan komponen utama pasang surut. Untuk grafik amplitude hanya menunjukkan nilai amplitude untuk komponen utama pasang surut seperti,, dan untuk masing-masing wilayah. Hasil analisa perbandingan antara metode fast fourier transform, metode least square dan metode admiralty yaitu bahwa metode fast fourier transform hanya bisa diterapkan untuk interval data minimal 1 tahun. Kata Kunci : pasang surut,, Fast Fourier Transform,, Amplitude, Phase Korespondensi : Idha Yuliastuty, Jurusan Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya swe3t.1234@gmail.com PENDAHULUAN Pasang surut laut sangat penting dalam studi masalah kelautan. Pengetahuan tentang pasang surut dapat dimanfaatkan untuk berbagai kegiatan kelautan. Dalam hal perencanaan pengelolaan wilayah pesisir seperti pembuatan pelabuhan, bangunan pemecah gelombang, jembatan laut, pemasangan pipa bawah laut dan lain sebagainya. Pengetahuan mengenai waktu, tinggi, dan arus pasang surut memegang peranan penting. Bahkan dalam kegiatan penangkapan ikan sampai peluncuran satelit, pengetahuan mengenai pasang surut sangat penting Beberapa penelitian tentang beberapa metode perhitungan pasang surut seperti Nida (2008) yang menitikberatkan pada metode least square (Program World Tides dan Program TIFA) dengan metode. Sedangkan Siti (2008) menggunakan metode dan metode spectrum dalam analisa harmonik 1

2 komponen pasang surut. Berbeda dengan penelitian-penelitian sebelumnya pada penelitian ini analisa pasang surut dengan menggunakan metode Fourier Transform. Metode Fourier Transform merupakan salah satu model linear yang umum digunakan dalam dinamika laut yang menganggap suatu fenomena merupakan penjumlahan gelombang sederhana. Metode Fourier Transform merupakan metode yang menggunakan prinsip dari suatu fungsi kontinu menjadi penjumlah sejumlah fungsi sinusoida. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan metode Fourier Transform yang berupa komponenkomponen pasang surut akan di bandingkan dengan metode lain seperti metode dan metode. Permasalahan yang menjadi bahan kajian penelitian ini antara lain bagaimana mengolah data pasang surut dengan menggunakan metode Fourier Transform di Perairan Jawa Timur dan bagaimana perbandingan hasil dari perhitungan dengan menggunakan metode Fourier Transform dengan metode dan metode di Perairan Jawa Timur. Tujuan dari penelitian penelitian ini antara lain mengetahui hasil amplitude dan phase komponen utama pasang surut dengan menggunakan metode Fourier Transfrom dan membandingkan hasil analisa pasang surut dengan menggunakan metode Fourier Transform dengan metode lain (metode dan metode ). Manfaat penelitian ini adalah untuk mengetahui alternatif metode yang digunakan dalam pengolahan data pasang surut yang mudah dilakukan secara efektif dan efisien. Dalam penelitian ini batasan masalah yang digunakan antara lain hanya menggunakan data pasang surut dari Dinas Hidro-oseanografi (Dishidros) TNI AL untuk wilayah Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang), Kalianget, Surabaya (Pelabuhan), Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta). METODOLOGI PENELITIAN Rectangular Window Studi Literatur Metode Mulai Identifikasi dan Perumusan Masalah Pengumpulan Data Pasang Surut Proses Data Detrended-Time Series (η*) Fast Fourier Transform Method Hanning Window Analisa Data dan Pembahasan Penyusunan Laporan Selesai Hamming Window Blackman Window Method Gambar 1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN Data pasang surut yang digunakan merupakan data wilayah Pantai Utara Jawa Timur seperti wilayah Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang), Surabaya (Pelabuhan), Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) dan Kalianget. Gambar 2 Peta Lokasi Studi Data pasang surut untuk semua wilayah menggunakan moving average method sebagai pengurang data pasang surut awal sehingga didapatkan nilai pasang surut dengan nilai MSL nol. 2

3 Gambar 3 Grafik Pasang Surut Total wilayah Karang Jamuang yang berbeda-beda pula akan ditunjukkan dalam grafik di bawah ini. Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang) Untuk data 1 tahun Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Rectangular Window) Gambar 4 Grafik Trend Component Pasang Surut dengan MAM 15 Hari wilayah Karang Jamuang Gambar 6. Grafik Rectangular Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hanning Window) Gambar 5 Grafik Fluctuation Component Pasang Surut Wilayah Karang Jamuang Hasil perhitungan komponen-komponen utama pasang surut dari beberapa metode yang digunakan seperti metode, metode least square dan metode fast fourier transform. Dari ketiga metode yang digunakan akan diketahui perbandingan nilai amplitude untuk masing-masing komponen utama pasang surut yang terjadi di wilayah Pantai Utara Jawa Timur. Hasil perbandingan nilai amplitude untuk masing-masing komponen utama pasang surut akan disajikan dalam bentuk grafik dibawah ini. Dalam grafik hanya membandingkan perbedaan komponen pasang surut seperti,, dan. Dari keempat komponen pasang surut akan dibandingkan hasilnya sesuai dengan nilai amplitude untuk masing-masing metode yang digunakan. Sedangkan periode yang digunakan merupakan periode umum yang menjadi acuan untuk menentukan komponen pasang surut. Sehingga yang dilihat hanya perbedaan amplitude untuk masingmasing komponen pasang surut. Hasil dari nilai amplitude pada masingmasing komponen utama pasang surut dengan berbagai metode yang berbeda dan wilayah Gambar 7. Grafik Hanning Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hamming Window) Gambar 8. Grafik Hamming Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Blackman Window) Gambar 9. Grafik Blackman Window 3

4 Pada grafik untuk wilayah Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang) untuk interval data 1 tahun dengan moving average method 15 hari menunjukkan bahwa hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapat dengan metode dan metode least square. Hal ini dikarenakan pada metode FFT untuk Rectangular Window (pada gambar 5.1) hasil amplitude komponen, dan mendekati sama atau sama dengan hasil metode dan metode least square. Sedangkan untuk nilai amplitude komponen lebih pendek daripada nilai amplitude yang dihasilkan oleh metode dan metode least square. Tetapi nilai amplitude tidak terlalu jauh perbedaannya jika dibandingkan dengan metode FFT lainnya. Hasil grafik hanning window menunjukkan nilai amplitudo untuk komponen dan jauh berbeda dengan metode dan least square dibandingkan dengan nilai komponen dan. Meskipun nilai dari komponen dan terlihat lebih dekat tetapi masih jauh berbeda dibandingkan dengan nilai yang dihasilkan dengan metode FFT dengan Rectangular Window. Sehingga masih terlihat perbedaan yang cukup signifikan. Hasil grafik hamming window tidak jauh berbeda dengan grafik hanning window. Sama halnya dengan grafik blackman window. Hasil yang memiliki perbedaan cukup signifikan terletak pada komponen dan. Untuk nilai amplitude komponen dan terlihat semakin menjauh baik oleh grafik hanning window, hamming window serta blackman window. Sedangkan untuk nilai amplitude komponen dan juga terlihat perbedaan walaupun kecil. Nilai amplitude untuk masing-masing komponen pada keempat gambar diatas menunjukkan bahwa metode FFT dengan blackman window perbedaan nilai untuk komponen dan terlalu jauh. Sedangkan perbedaan nilai amplitude untuk keempat gambar terletak dari nilai amplitude untuk komponen dan jauh lebih terlihat daripada perbedaan nilai amplitude untuk komponen dan. Nilai amplitude untuk komponen dan untuk metode FFT dengan hanning window, hamming window dan blackman window mendapatkan hasil yang kurang sesuai dengan hasil metode dan least square. Untuk metode FFT dengan Rectangular Window terdapat 3 komponen yang mempunyai hasil yang hampir sama. Komponen, dan pada grafik Rectangular Window menunjukkan nilai yang hampir tidak terdapat jarak antara metode FFT (Rectangular Window) dengan metode dan least square. Sedangkan untuk komponen lainnya hasil yang didapatkan kurang mendekati. Sehingga untuk hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) masih dapat digunakan dalam analisa pasang surut untuk wilayah ini dengan data 1 tahun. Untuk data 1 bulan Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Rectangular Window) Gambar 10. Grafik Rectangular Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hanning Window) Gambar 11. Grafik Hanning Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hamming Window) Gambar 12. Grafik Hamming Window 4

5 Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Blackman Window) Gambar 13. Grafik Blackman Window Pada grafik untuk wilayah Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang) untuk interval data 1 bulan dengan moving average method 15 hari menunjukkan bahwa hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapat dengan metode dan metode least square. Hal ini dikarenakan nilai amplitude untuk komponen dan mendekati hasil dengan metode dan least square. Untuk nilai mempunyai nilai yang memiliki perbedaan hasil lebih besar dari pada nilai komponen. Hasil grafik hanning window untuk nilai amplitude dan semakin terlihat perbedaan hasil yang didapatkan. Sedangkan untuk komponen mempunyai nilai amplitude hampir sama. Untuk komponen mempunyai sedikit perbedaan nilai dengan metode dan least square. Hasil grafik hamming window dan blackman window menghasilkan hasil yang hampir sama dengan grafik hanning window. Untuk grafik blackman window untuk komponen dan mempunyai perbedaan nilai amplitude lebih jauh dibandingkan dengan hasil grafik hamming window. Sedangkan untuk komponen dan blackman window mempunyai nilai amplitude yang sama dengan hamming window. Nilai komponen dan dari grafik hamming window dan blackman window menghasilkan perbedaan cukup signifikan untuk nilai amplitude yang dihasilkan dengan metode dan least square. Sedangkan nilai komponen dan menghasilkan perbedaan nilai amplitude yang relative kecil dibandingkan dengan hasil dengan metode dan least square. Keempat grafik menunjukkan perubahan nilai amplitude untuk masingmasing komponen utama. Dari hasil nilai amplitude, grafik blackman window menghasilkan perbedaan yang signifikan dibandingkan hasil dengan metode dan metode least square. Sedangkan grafik Rectangular Window menunjukkan perbedaan yang relatif lebih kecil. Hasil amplitude untuk data 1 bulan terdapat perbedaan nilai antara metode FFT dengan metode dan metode least square yang terletak pada komponen dan. Nilai amplitude untuk komponen dan untuk metode FFT dengan Rectangular Window, hanning window, hamming window dan blackman window mendapatkan hasil yang kurang sesuai dengan hasil metode dan least square. Untuk metode FFT dengan blackman window tidak terdapat komponen dengan hasil amplitude yang hampir sama. Komponen pada grafik Rectangular Window menunjukkan nilai yang hampir tidak terdapat jarak antara metode FFT (Rectangular Window) dengan metode dan least square. Komponen menunjukkan nilai yang mendekati. Sedangkan untuk komponen dan menunjukkan nilai yang relatif jauh. Sehingga untuk hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) dan metode lainnya kurang tepat jika digunakan dalam analisa pasang surut untuk wilayah ini dengan data 1 bulan Surabaya (Pelabuhan) Untuk data 1 tahun Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Rectangular Window) 0 Gambar 14. Grafik Rectangular Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hanning Window) Gambar 15. Grafik Hanning Window 5

6 Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hamming Window) Gambar 16. Grafik Hamming Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Blackman Window) Gambar 17. Grafik Blackman Window Pada grafik untuk wilayah Surabaya (Pelabuhan) untuk interval data 1 tahun dengan moving average method 15 hari menunjukkan bahwa hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapat dengan metode dan metode least square. Hal ini dikarenakan hasil dari keempat yang paling mendekati hasil metode dan metode least square hanya metode FFT dengan Rectangular Window. Pada gambar grafik Rectangular Window, komponen dan menunjukkan perbedaan nilai amplitude yang cukup signifikan dengan metode dan metode least square. Komponen dan menunjukkan nilai yang hampir mendekati. Dari keempat komponen pasang surut, hanya komponen yang memiliki perbedaan yang signifikan daripada komponen lainnya seperti, dan. Grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan perbedaan nilai amplitudo yang signifikan terhadap hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan least square untuk semua komponen utama pasang surut. Gambar grafik Rectanguler Window memiliki hasil yang jauh lebih baik apabila dibandingkan dengan metode FFT yang lainnya seperti hanning window, hamming window, dan blackman window. Hal ini dibuktikan dengan nilai amplitude komponen yang mendekati hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan least square. Komponen menunjukkan perbedaan nilai yang relative kecil jika dibandingkan dengan komponen dan. Perubahan nilai amplitude komponen pasang surut semakin terlihat jelas pada metode FFT dengan blackman window. Perbedaan nilai amplitude komponen pasang surut sudah terlihat jelas pada metode FFT dengan hanning window. Sehingga metode FFT dengan Rectangular Window memiliki nilai komponen pasang surut yang lebih mendekati hasil nilai amplitude dengan metode dan metode least square. Hal ini menunjukkan bahwa metode FFT kurang sesuai digunakan dalam menganalisa komponen pasang surut diwilayah ini dengan data 1 tahun Untuk data 1 bulan Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Rectangular Window) 5 Gambar 18. Grafik Rectangular Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hanning Window) Gambar 19. Grafik Hanning Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hamming Window) Gambar 20. Grafik Hamming Window 6

7 Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Blackman Window) berbeda dengan hasil yang diperoleh dengan metode dan least square. Perbedaan nilai amplitude terlihat semakin berbeda apabila dimulai dari grafik hanning window, hamming window dan blackman window. Hal ini menunjukkan bahwa metode FFT kurang sesuai digunakan untuk menganalisa komponen pasang surut diwilayah ini dengan data 1 bulan. Gambar 21. Grafik Blackman Window Pada grafik untuk wilayah Surabaya (Pelabuhan) untuk interval data 1 bulan dengan moving average method 15 hari menunjukkan bahwa hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapat dengan metode dan metode least square. Hal ini dikarenakan hasil dari keempat yang paling mendekati hasil metode dan metode least square hanya metode FFT dengan Rectangular Window. Hasil dari gambar grafik Rectangular Window terlihat bahwa nilai amplitude untuk masing-masing komponen pasang surut terlihat jauh perbedaannya. Untuk komponen terlihat jauh perbedaannya dibandingkan dengan perbedaan nilai pada komponen, dan. Perbedaan nilai amplitude pada semua komponen pasang surut pada grafik Rectangular Window dengan metode dan metode least square sangat terlihat. Hasil grafik hanning window, hamming window, dan blackman window menunjukkan hasil yang mempunyai perbedaan yang sangat signifikan dibandingkan hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan least square. Pada ketiga grafik baik mulai dari grafik hanning window sampai blackman window, tidak terdapat satu komponen yang mempunyai nilai yang mendekati. Nilai yang ditunjukkan masing-masing grafik semakin menjauh dari hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan least square. Hasil amplitude untuk data 1 tahun menunjukkan perbedaan nilai komponen pasang surut yang ditunjukkan oleh grafik pada Rectangular Window, hanning window, hamming window dan blackman window. Perbedaan nilai yang didapatkan terlalu signifikan. Terutama hasil yang ditunjukkan oleh grafik blackman window. Pada grafik yang ditunjukkan oleh keempat metode termasuk metode FFT dengan Rectangular Window, hasil nilai amplitude masing-masing komponen terlihat signifikan perbedaannya. Komponen pasang surut seperti,, dan terlihat Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) Untuk data 1 tahun Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Rectangular Window) Gambar 22. Grafik Rectangular Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hanning Window) Gambar 23. Grafik Hanning Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hamming Window) Gambar 24. Grafik Hamming Window 7

8 Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Blackman Window) dalam menganalisa komponen pasang surut di wilayah ini dengan data 1 tahun. Untuk data 1 bulan Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Rectangular Window) Gambar 25. Grafik Blackman Window Pada grafik untuk wilayah Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) untuk interval data 1 tahun dengan moving average method 15 hari menunjukkan bahwa hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapat dengan metode dan metode least square. Hal ini dikarenakan hasil dari keempat yang paling mendekati hasil metode dan metode least square hanya metode FFT dengan Rectangular Window. Pada grafik Rectangular Window, nilai amplitude untuk masing-masing komponen tidak terlalu jauh berbeda dengan nilai amplitude dengan metode dan least square. Pada grafik tersebut menunjukkan bahwa untuk komponen mempunyai nilai yang hampir atau sama dengan metode dan least square. Sedangkan untuk nilai dan memiliki perbedaan nilai tetapi tidak signifikan dibandingkan dengan nilai amplitude untuk komponen. Pada grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan perbedaan yang signifikan nilai amplitude untuk semua komponen utama pasang surut dibandingkan dengan hasil dengan metode admiralty dan least square. Dari semua komponen pasang surut, hanya komponen yang menunjukkan perbedaan yang signifikan. Sedangkan untuk komponen yang lainnya juga memiliki perbedaan. Hasil amplitude untuk data 1 tahun wilayah ini menunjukkan grafik nilai amplitude yang menunjukkan perbedaan nilai antara metode FFT dengan metode admiralty dan least square. Dari keempat grafik, grafik Rectangular Window hanya komponen dan yang mendekati. Sedangkan grafik yang lainnya tidak terdapat hasil komponen pasang surut yang mendekati hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan least square. Hal ini menunjukkan bahwa metode FFT dengan Rectangular Window masih bisa digunakan Gambar 26. Grafik Rectangular Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hanning Window) Gambar 27. Grafik Hanning Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hamming Window) Gambar 28. Grafik Hamming Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Blackman Window) Gambar 29. Grafik Blackman Window Pada grafik untuk wilayah Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) 8

9 untuk interval data 1 bulan dengan moving average method 15 hari menunjukkan bahwa hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapat dengan metode dan metode least square. Hal ini dikarenakan hasil dari keempat yang paling mendekati hasil metode dan metode least square hanya metode FFT dengan Rectangular Window. Hasil grafik Rectangular Window menunjukkan perbedaan hasil amplitude yang cukup signifikan dibandingkan dengan hasil yang didapatkan metode admiralty dan metode least square. Hal ini juga sama dengan hasil yang didapatkan dari grafik hanning window, hamming window dan blackman window. Hasil amplitude untuk data 1 bulan wilayah ini menunjukkan perbedaan nilai yang signifikan. Dari keempat grafik tidak terdapat satu komponen yang menunjukkan hasil mendekati. Hal ini menunjukkan bahwa metode FFT kurang tepat digunakan dalam menganalisa komponen pasang surut Kalianget Untuk data 1 tahun Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Rectangular Window) 5 Gambar 30. Grafik Rectangular Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hanning Window) 5 Gambar 31. Grafik Hanning Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Hamming Window) Gambar 32. Grafik Hamming Window Perbedaan FFT dengan Metode dan Metode FFT (Blackman Window) 5 Gambar 33. Grafik Blackman Window Pada grafik untuk wilayah Kalianget untuk interval data 1 tahun dengan moving average method 15 hari menunjukkan hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan least square. Hal ini dikarenakan hasil dari keempat yang paling mendekati hasil metode admiralty dan metode least square hanya metode FFT dengan Rectangular Window. Pada grafik rectangular window hasil komponen menunjukkan hasil yang mendekati hasil dengan metode admiralty dan least square. Komponen menunjukkan perbedaan nilai yang kecil. Untuk nilai terdapat perbedaan nilai yang lebih besar dibandingkan dengan nilai. Pada grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan hasil yang hampir sama satu sama lain. Grafik tersebut menunjukkan perbedaan yang signifikan terhadap nilai amplitude antara metode FFT dengan metode admiralty dan least square. Sehingga tidak ada satu komponen yang terdapat hasil amplitude yang mendekati. Pada analisa komponen pasang surut untuk wilayah ini dengan data 1 tahun. Dari keempat grafik hanya grafik rectangular window yang menunjukkan hasil mendekati. Grafik rectangular window terdapat 2 komponen pasang surut menunjukkan hasil mendekati 9

10 hasil dengan metode lain. Komponen tersebut adalah dan. Sehingga untuk wilayah ini masih bisa menggunakan metode FFT untuk menganalisa komponen pasang surut. Untuk data 1 bulan Analisa FFT dengan Metode dan Metode FFT (rectangular window) least square admiralty Periode (jam) Gambar 34. Grafik Rectangular Window Analisa FFT dengan Metode dan Metode M2 FFT (hanning window) periode vs least square periode vs admiralty Periode (jam) Gambar 35. Grafik Hanning Window Analisa FFT dengan Metode dan Metode FFT (hamming window) periode vs least square periode vs admiralty Periode (jam) Gambar 36. Grafik Hamming Window Analisa FFT dengan Metode dan Metode K1 O1 Pada grafik untuk wilayah Kalianget untuk interval data 1 bulan dengan moving average method 15 hari menunjukkan hasil yang didapatkan dengan metode FFT (Rectangular Window) lebih mendekati hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan least square. Hal ini dikarenakan hasil dari keempat yang paling mendekati hasil metode admiralty dan metode least square hanya metode FFT dengan Rectangular Window. Pada grafik rectangular window, komponen menunjukkan hasil yang lebih mendekati dibandingkan dengan komponen lainnya. Komponen mempunyai perbedaan nilai yang cukup signifikan dibandingkan dengan metode admiralty dan least square. Untuk komponen, dan menunjukkan nilai dengan interval nilai yang hampir sama. Tetapi perbedaan nilai amplitude untuk ketiga komponen cukup signifikan dibandingkan dengan metode admiralty dan least square. Pada grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan nilai komponen pasang surut dengan interval yang sama untuk masing-masing komponen. Nilai amplitude untuk komponen dan menunjukkan perbedaan yang sangat signifikan dibandingkan dengan nilai amplitude untuk komponen dan. Analisa data pasang surut untuk wilayah ini dengan data 1 bulan menunjukkan bahwa dari keempat grafik tidak ada satu komponen yang menunjukkan nilai amplitude yang mendekati hasil dengan metode admiralty dan least square. Baik komponen yang ditunjukkan oleh grafik rectangular window, masih menunjukkan perbedaan nilai meskipun relatif kecil. Sehingga untuk wilayah ini dengan interval data 1 bulan kurang tepat digunakan dalam menganalisa komponen pasang surut dengan metode FFT. HUBUNGAN NILAI AMPLITUDO KOMPONEN PASANG SURUT Hubungan nilai amplitude komponen pasang surut semua wilayah menunjukkan perubahan pola pada masing-masing komponen. Pola yang terbentuk merupakan pola yang terjadi dalam kurun waktu 1 bulan. FFT (blackman window) blackman vs least square periode vs admiralty Periode (jam) Gambar 37. Grafik Blackman Window 10

11 Analisa FFT (Rectangular Window) persamaan. Grafik-grafik dengan metode FFT lainnya ditunjukkan dalam lampiran. Karang Jamuang Surabaya (Pelabuhan) Karang Kleta Tempat Kalianget Gambar 38. Analisa FFT (Rectangular Window) Grafik analisa FFT (rectangular window) menunjukkan pola yang terbentuk dari hubungan komponen pasang surut pada 4 wilayah. Untuk komponen untuk wilayah Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) menunjukkan nilai amplitudo yang paling kecil. Hal ini ditunjukkan oleh grafik dari wilayah Karang Jamuang ke karang kleta terlihat menurun tetapi untuk wilayah Kalianget kembali naik. Komponen menunjukkan grafik dengan nilai untuk wilayah Kalianget lebih rendah. Hal ini ditunjukkan bahwa grafik untuk wilayah Karang Jamuang naik sampai wilayah Surabaya (Pelabuhan) kemudian grafik menurun kearah wilayah Kalianget. Komponen grafik menunjukkan nilai untuk wilayah Karang Kleta lebih besar. Hal ini ditunjukkan dengan pola yang dibentuk yaitu nilai naik, dimana yang semula lebih rendah untuk daerah Karang Jamuang dari nilai komponen sedangkan daerah Surabaya lebih tinggi dari komponen dan. Kemudian grafik naik sampai wilayah Karang Kleta yang menunjukkan nilai lebih tinggi dari ketiga komponen pasang surut. Kemudian grafik menurun untuk wilayah Kalianget sampai nilainya lebih rendah dari nilai. Komponen grafik menunjukkan nilai untuk wilayah Karang Kleta lebih tinggi. Hal ini ditunjukkan dengan pola yang dibentuk oleh komponen. Grafik untuk wilayah Karang Jamuang lebih tinggi dari grafik naik sampai wilayah Karang Kleta. Untuk wilayah Surabaya dan Karang Kleta nilai komponen lebih rendah dari komponen. Sedangkan untuk karang Kleta nilai komponen lebih tinggi dibandingkan dengan nilai komponen. Kemudian grafik turun sampai wilayah Kalianget. Hasil grafik dengan metode FFT yang lainnya menunjukkan hasil yang hampir sama atau mendekati pola grafik diatas. Perbedaan untuk masing-masing grafik terletak pada nilai amplitude masing-masing komponen. Untuk pola yang terjadi masih mempunyai Analisa 1 Tahun Hubungan nilai amplitude komponen pasang surut semua wilayah menunjukkan perubahan pola pada masing-masing komponen. Pola yang terbentuk merupakan pola yang terjadi dalam kurun waktu 1 tahun. Analisa FFT (Rectangular Window) Karang Jamuang Surabaya (Pelabuhan) Karang Kleta Tempat Kalianget Gambar 39. Analisa FFT (Rectangular Window) Grafik analisa FFT (rectangular window) menunjukkan pola yang terbentuk dari hubungan komponen pasang surut pada 4 wilayah. Untuk komponen untuk wilayah Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) menunjukkan nilai amplitudo yang paling kecil. Hal ini ditunjukkan oleh grafik dari wilayah Karang Jamuang ke karang kleta terlihat menurun sampai wilayah Kalianget. Komponen menunjukkan grafik dengan nilai untuk wilayah Kalianget lebih rendah. Hal ini ditunjukkan bahwa grafik untuk wilayah Karang Jamuang naik sampai wilayah Surabaya (Pelabuhan) kemudian grafik menurun kearah wilayah Kalianget. Komponen grafik menunjukkan nilai untuk wilayah Karang Kleta lebih besar. Hal ini ditunjukkan dengan pola yang dibentuk yaitu nilai naik, dimana yang semula lebih rendah untuk daerah Karang Jamuang dari nilai komponen sedangkan daerah Surabaya lebih tinggi dari komponen dan. Kemudian grafik naik sampai wilayah Karang Kleta yang menunjukkan nilai lebih tinggi dari ketiga komponen pasang surut. Kemudian grafik menurun untuk wilayah Kalianget sampai nilainya lebih rendah dari nilai. Komponen grafik menunjukkan nilai untuk wilayah Karang Kleta lebih tinggi. Hal ini ditunjukkan dengan pola yang dibentuk oleh komponen. Grafik untuk wilayah Karang Jamuang lebih tinggi dari grafik naik sampai wilayah Karang Kleta. Untuk wilayah Surabaya 11

12 dan Karang Kleta nilai komponen lebih rendah dari komponen. Sedangkan untuk karang Kleta nilai komponen hampir sama dengan nilai komponen. Kemudian grafik turun sampai wilayah Kalianget. Hasil grafik dengan metode FFT yang lainnya menunjukkan hasil yang hampir sama atau mendekati pola grafik diatas. Perbedaan untuk masing-masing grafik terletak pada nilai amplitude masing-masing komponen. Untuk pola yang terjadi masih mempunyai persamaan. Grafik-grafik dengan metode FFT lainnya ditunjukkan dalam lampiran. ANALISA MASING-MASING KOMPONEN PASANG SURUT Amplitudo January February March April May Bulan Grafik June July August September October November December Gambar 40. Grafik Karang Jamuang Surabaya Karang Kleta Data pasang surut untuk grafik diatas menggunakan moving avearge method 15 hari untuk menghilangkan trend komponen yang terdapat dalam data. Sehingga data yang digunakan dimulai dengan bulan Februari. Pada pola grafik diatas dapat diketahui bahwa arus pasang surut pada tahun 2010 untuk komponen. Arus pasang surut yang terjadi setiap bulannya yaitu mengalirnya arus dari Surabaya ke arah Karang Kleta. Serta mengalirnya arus dari Surabaya kearah Karang Jamuang. Amplitudo January February March April May Bulan Grafik June July August September October November December Gambar 41. Grafik Karang Jamuang Surabaya Karang Kleta Data pasang surut untuk grafik diatas menggunakan moving avearge method 15 hari untuk menghilangkan trend komponen yang terdapat dalam data. Sehingga data yang digunakan dimulai dengan bulan Februari. Pada pola grafik diatas dapat diketahui bahwa arus pasang surut pada tahun 2010 untuk komponen. Arus pasang surut yang terjadi pada bulan Februari sampai menjelang bulan maret, arus bergerak dari Karang Jamuang kearah Surabaya kemudian mengalir kearah Karang Kleta. Pada perkiraan bulan maret terjadi perubahan, terjadi pusaran arus di wilayah Surabaya dan Karang Kleta. Hal ini ditunjukkan adanya pertemuan amplitude komponen dari wilayah Surabaya dan Karang Kleta. Setelah adanya pusaran arus pasang surut di wilayah Surabaya dan Karang Kleta, arus pasang surut mengalir dari Karang Jamuang ke Surabaya dan Karang Kleta ke Surabaya. Peristiwa terjadinya pusaran arus pasang surut di wilayah Surabaya terjadi empat kali dalam tahun Pusaran terjadi pada perkiraan bulan maret, mei, september dan november. Pada pusaran pertama pada perkiraan bulan maret terjadi perubahan arus pasang surut yang semula arus yang berasal dari Karang Jamuang mengalir ke Surabaya kemudian mengalir ke Karang Kleta berubah menjadi arus yang berasal dari Karang Jamuang dan Karang Kleta bertemu di Surabaya. Pusaran yang terjadi pada perkiraan bulan mei menyebabkan kembalinya pola arus pasang surut menjadi arus pasang surut yang berasal dari Karang Jamuang menuju ke Surabaya kemudian menuju ke Karang Kleta. Pusaran yang terjadi pada perkiraan bulan september menyebabkan arus pasang surut berubah pola menjadi semua arus pasang surut yang berasal dari Karang Jamuang dan Karang Kleta menuju ke Surabaya. Pusaran yang terjadi pada perkiraan bulan November menyebabkan kembalinya pola arus pasang surut seperti yang terjadi pada bulan Februari. Amplitudo January February March April May Grafik June Bulan July August September October November December Gambar 42. Grafik Karang Jamuang Surabaya Karang Kleta Data pasang surut untuk grafik diatas menggunakan moving avearge method 15 hari untuk menghilangkan trend komponen yang terdapat dalam data. Sehingga data yang digunakan dimulai dengan bulan Februari. Pada pola grafik diatas dapat diketahui bahwa arus pasang surut pada tahun 2010 untuk komponen. Arus pasang surut yang terjadi setiap bulannya yaitu mengalirnya arus dari Karang Kleta menuju ke Surabaya kemudian menuju ke Surabaya. 12

13 Amplitudo January February March April May Bulan Grafik June July August September October November December Gambar 43. Grafik Karang Jamuang Surabaya Karang Kleta Data pasang surut untuk grafik diatas menggunakan moving avearge method 15 hari untuk menghilangkan trend komponen yang terdapat dalam data. Sehingga data yang digunakan dimulai dengan bulan Februari. Pada pola grafik diatas dapat diketahui bahwa arus pasang surut pada tahun 2010 untuk komponen. Arus pasang surut yang terjadi setiap bulannya yaitu mengalirnya arus dari Karang Kleta menuju ke Surabaya kemudian menuju ke Surabaya. PEMBAHASAN Hasil yang didapatkan untuk wilayah Perairan Jawa Timur khususnya Pantai Utara Jawa Timur menghasilkan: Metode fast fourier transform merupakan metode yang menunjukkan grafik hubungan antara nilai amplitude domain dengan frequensi domain. Analisa fast fourier transform menurut analisa yang telah dilakukan hanya bisa diterapkan untuk data pasang surut dengan interval data 1 tahun. Nilai amplitude komponen pasang surut ketika memasuki Selat Madura. Hasil yang didapatkan menunjukkan hasil amplitude untuk komponen lebih dominan dibandingkan dengan komponen. Hasil tersebut terjadi di wilayah selat. Sedangkan untuk hasil yang didapatkan di Karang Kleta komponen merupakan komponen yang paling dominan. Sehingga untuk komponen merupakan komponen pasang surut yang dominan ketika memasuki Selat Madura. Fenomena perubahan hasil komponen pasang surut ketika memasuki Selat Madura. Menurut Thompson/Ocean 420/Winter 2005 bahwa komponen lebih dominan dibandingkan komponen untuk tipe pasang surut diurnal. Untuk komponen lebih dominan terjadi di perairan dengan gelombang yang progresif. Sehingga untuk gelombang yang tenang komponen kurang dominan jika dibandingkan dengan komponen. Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang) Hasil analisa komponen pasang surut untuk data 1 tahun dengan metode fast fourier transform (FFT). Dari keempat metode dalam FFT hanya rectangular window yang mendapatkan hasil mendekati dengan hasil dengan metode admiralty dan metode least square. Pada grafik rectangular window untuk wilayah ini dalam interval data 1 tahun mendapatkan hasil yang mendekati nilai amplitudo komponen pasang surut dengan dua metode lain. Sedangkan untuk interval 1 bulan mendapatkan hasil amplitude yang kurang sesuai dengan metode lain. Hal ini ditunjukkan pada grafik rectangular window dan grafik lainnya yang mendapatkan hasil amplitude yang memiliki perbedaan yang cukup signifikan. Metode fast fourier transform untuk wilayah Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang) hanya dapat dilakukan dengan data minimal 1 tahun untuk menganalisa komponen pasang surut. Hal ini ditunjukkan oleh nilai amplitude yang diperoleh untuk interval 1 tahun lebih mendekati daripada dengan interval data 1 bulan. Dari empat metode dalam analisa fast fourier transform hanya rectangular window yang mendapatkan hasil lebih baik. Surabaya (Pelabuhan) Hasil analisa komponen pasang surut untuk data 1 tahun dengan metode fast fourier transform (FFT). Dari keempat metode FFT hanya metode rectangular window yang mendapatkan hasil lebih baik daripada yang lain. Tetapi hasil yang didapatkan kurang sesuai jika dibandingkan dengan metode admiralty dan least square. Hasil yang didapatkan metode FFT mendapatkan perbedaan hasil yang cukup signifikan. Hasil yang didapat dengan interval data 1 bulan juga mendapatkan hasil amplitude yang kurang sesuai. Hal ini ditunjukkan oleh grafik dimana hasil untuk masing-masing komponen tidak ada yang mendekati hasil dengan metode admiralty dan metode least square. Metode fast fourier transform untuk wilayah Surabaya (Pelabuhan) kurang sesuai diterapkan untuk menganalisa komponen pasang surut. Baik analisa untuk interval data 1 tahun dan 1 bulan. Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) Hasil analisa komponen pasang surut untuk data 1 tahun dengan metode fast fourier transform (FFT). Dari keempat metode FFT hanya metode rectangular window yang mendapatkan hasil lebih baik dibandingkan dengan metode FFT lainnya. Pada grafik rectangular window terdapat komponen pasang 13

14 surut dengan nilai yang mendekati hasil dengan metode lain. Hasil untuk interval data 1 bulan mandapatkan hasil yang kurang sesuai. Hal ini ditunjukkan dalam grafik rectangular window, dimana nilai amplitude masing-masing komponen pasang surut terdapat perbedaan yang cukup signifikan terhadap hasil dengan metode admiralty dan metode least square. Metode fast fourier transform untuk wilayah ini dalam interval data 1 tahun masih dapat digunakan dalam menganalisa komponen pasang surut. Hal ini dikarenakan masih adanya komponen pasang surut dalam grafik rectangular window yang mendekati hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan metode least square. Sedangkan untuk interval data 1 bulan, metode fast fourier transform kurang sesuai digunakan dalam menganalisa komponen pasang surut diwilayah ini. Kalianget Hasil analisa komponen pasang surut untuk data 1 tahun dengan metode fast fourier transform (FFT). Dari keempat metode FFT hanya metode rectangular window yang mendapatkan hasil lebih baik dibandingkan dengan metode FFT lainnya. Pada grafik rectangular window terdapat komponen pasang surut dengan nilai yang mendekati hasil dengan metode lain. Hasil untuk interval data 1 bulan mandapatkan hasil yang kurang sesuai. Hal ini ditunjukkan dalam grafik rectangular window, dimana nilai amplitude masing-masing komponen pasang surut terdapat perbedaan yang cukup signifikan terhadap hasil dengan metode admiralty dan metode least square. Metode fast fourier transform untuk wilayah ini dalam interval data 1 tahun masih dapat digunakan dalam menganalisa komponen pasang surut. Hal ini dikarenakan masih adanya komponen pasang surut dalam grafik rectangular window yang mendekati hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan metode least square. Sedangkan untuk interval data 1 bulan, metode fast fourier transform kurang sesuai digunakan dalam menganalisa komponen pasang surut diwilayah ini. KESIMPULAN Hal-hal yang dapat disimpulkan dalam tugas akhir ini adalah 1. Hasil phase masing-masing komponen mempunyai nilai yang berbeda-beda: Alur Pelayaran Barat Surabaya (Karang Jamuang) Untuk data 1 tahun rectangular window menunjukkan nilai negatif sedangkan grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan nilai positif. Untuk data 1 bulan rectangular window menunjukkan nilai negatif sedangkan grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan nilai positif. Surabaya (Pelabuhan) Untuk data 1 tahun rectangular window menunjukkan nilai negatif sedangkan grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan nilai positif Untuk data 1 bulan rectangular window, hanning window, hamming window, dan blackman window menunjukkan nilai positif. Alur Pelayaran Timur Surabaya (Karang Kleta) Untuk data 1 tahun rectangular window, hanning window, hamming window, dan blackman window menunjukkan nilai negatif Untuk data 1 bulan rectangular window, hanning window, hamming window, dan blackman window menunjukkan nilai positif Kalianget Untuk data 1 tahun rectangular window menunjukkan nilai negatif sedangkan grafik hanning window, hamming window dan blackman window menunjukkan nilai positif Untuk data 1 bulan rectangular window, hanning window, hamming window, dan blackman 14

15 window menunjukkan nilai positif. 2. Nilai amplitude untuk masing-masing komponen pasang surut untuk semua wilayah ditunjukkan oleh grafik. Grafik nilai amplitude hanya menunjukkan nilai untuk komponen utama pasang surut seperti,, dan. 3. Hasil perbandingan komponen pasang surut antara metode FFT dengan metode admiralty dan metode least square Nilai amplitude komponen pasang surut ketika memasuki Selat Madura. Hasil yang didapatkan menunjukkan hasil amplitude untuk komponen lebih dominan dibandingkan dengan komponen. Hasil tersebut terjadi di wilayah selat. Sedangkan untuk hasil yang didapatkan di Karang Kleta komponen merupakan komponen yang paling dominan. Sehingga untuk komponen merupakan komponen pasang surut yang dominan ketika memasuki Selat Madura. Analisa fast fourier transform menurut analisa yang telah dilakukan dengan membandingkan dengan metode admiralty dan metode least square hanya bisa diterapkan untuk data pasang surut dengan interval data 1 tahun. Dari keempat window yang terdapat di metode fast fourier transform. Hanya Rectangular Window yang menunjukkan nilai amplitude yang mendekati hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan metode least square. sedangkan ketiga window yang lain menghasilkan nilai yang memiliki perbedaan cukup signifikan dengan hasil yang didapatkan dengan metode admiralty dan metode least square. Saran Saran untuk pengembangan tugas akhir ini adalah: Hasil yang didapatkan dalam tugas akhir ini adalah perubahan komponen utama pasang surut ketika memasuki selat. Dimana terdapat nilai amplitude untuk komponen kurang dominan dibandingkan nilai amplitude komponen. Sehingga diperlukan adanya penelitian untuk menganalisa mekanisme yang terjadi di perairan Selat Madura yang mempengaruhi perubahan nilai amplitude komponen utama pasang surut. DAFTAR PUSTAKA Pariwono, J.I., Gaya Penggerak Pasang Surut, Pasang Surut, Ed. Ongkosongo, O.S.R., dan Suyarso, P3O-LIPI, Jakarta, pp , 1989 Brigham, Oran E. THE FAST FOURIER TRANSFORM AND ITS APPLICATION. Prentice-Hall, Inc. A Division of Simon & Schuster Englewood Cliffs. New Jersey Dronkers, J.J., Tidal Computations in rivers and coastal waters, North-Holland Publishing Company, Amsterdam, 1964 Rufaida, Nida H., Perbandingan Metode Least Square (Program World Tides dan Program TIFA) dengan Metode dalam Analisis Pasang Surut, Jurusan Oseanografi, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2008 Humaesoh, Siti,. Analisis Komponen Arus Pasang Surut dengan Metode dan Metode Analisis Spektrum di Pulau Derawan- Kalimantan Timur. Jurusan Oseanografi, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2008 Suryaningtyas, Derita. Model Komputasi Peramalan Pasang Surut dengan Metode. Jurusan Teknik Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya. Surabaya Thabet, R, Tides, Direktorat Penyelidikan Masalah Air Dirjen Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta, 1980 Miharja, D. K., S. Hadi, dan M. Ali,. Pasang Surut Laut. Kursus Intensive Oseanografi bagi perwira TNI AL. Lembaga Pengabdian masyarakat dan jurusan Geofisika dan Meteorologi. Institut Teknologi Bandung. Bandung Center for Operational Oceaographic Products and Services (CO-OPS), NOAA, /kits/tides/media/supp_tide07a.html (19 Februari 2011) Transform-Dalam-Analisa (13Februari 2011) Suardi, Yogi. afi/fisika-oseanografi/402-pasang-surut (13 Februari 2011) Ikon (Komputer), Wikimedia Foundation, nsform (13 Februari 2011) 15