KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN, PROVINSI BANTEN. Oleh: Try Al Tanto C

Transkripsi

1 KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN, PROVINSI BANTEN Oleh: Try Al Tanto C PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul: KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN, PROVINSI BANTEN adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka pada bagian akhir Skripsi ini. Bogor, Februari 2009 Try Al Tanto C

3 RINGKASAN TRY AL TANTO. Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten. Dibimbing oleh JOHN ISKANDAR PARIWONO dan PARLUHUTAN MANURUNG. OTT PS 1 merupakan alat perekam otomatis perubahan tinggi muka laut secara digital dengan menggunakan sistem perubahan tekanan. Alat ini dapat mengkonversi setiap perubahan tekanan yang dideteksi menjadi sebuah data ketinggian permukaan air yang ditampilkan melalui display dan disimpan ke dalam suatu data logger. Untuk mengetahui akurasi dan ketepatan pengukuran oleh alat OTT PS 1, dilakukan analisis statistik, uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut, dan penentuan elevasi penting kondisi muka air. Analisis statistik yang digunakan dalam pengolahan adalah analisis regresi linier dan statistika deskriptif, dengan menentukan standar deviasi dan error pengukuran. Uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut dengan menggunakan tabel Admiralty. Pada tabel Admiralty diperoleh komponen pasang surut yang berguna dalam menentukan tipe pasang surut yang terjadi dengan menggunakan formula bilangan Formzahl. Parameter lain yang digunakan untuk melihat kinerja alat ukur adalah pengaruh posisi bulan dan pengaruh cuaca terhadap hasil pengukuran. Hasil pengolahan tersebut dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dari pengukuran dari alat pelampung OWK dan radar Kalesto. Hasil pengolahan dengan analisis statistika deskriptif pengukuran dari alat OTT PS 1 diperoleh nilai standar deviasi dan error pengukuran sebesar cm dan 0.23 cm, nilai standar deviasi dan error pengukuran dari alat OWK adalah sebesar cm dan 0.22 cm, serta nilai standar deviasi dan error pengukuran dari alat Kalesto adalah sebesar cm dan 0.23 cm. Untuk hasil analisis regresi linier, diketahui bahwa alat OTT PS 1 memiliki nilai yang berdekatan dengan alat OWK dengan error sebesar 0.07 cm, sedangkan terhadap alat Kalesto memiliki nilai yang berbeda jauh dengan error sebesar 0.13 cm. Berdasarkan uji kesesuaian komponen harmonik utama, diperoleh nilai bilangan Formzahl pengukuran dengan alat OTT PS 1 sebesar 0.50, berarti tipe pasang surut yang terjadi adalah pasang surut campuran dominan ganda. Terdapat perbedaan sistematik (systematic difference) yang terjadi pada alat ukur Kalesto. Hal ini terlihat dari nilai elevasi penting kondisi muka air yang ditentukan. Nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat Kalesto, umumnya dengan nilai yang lebih tinggi. Untuk nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat OWK, umumnya dengan nilai yang lebih rendah dan nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat OTT PS 1, berada diantara nilai terukur kedua alat lainnya. Peristiwa pasang purnama dan pasang perbani dapat mempengaruhi terhadap hasil pengukuran. Hal ini terlihat dari nilai standar deviasi dan error pengukuran oleh alat yang diperoleh saat terjadinya peristiwa tersebut. Nilai standar deviasi dan error pengukuran oleh alat ukur saat terjadinya peristiwa pasang purnama lebih besar, sedangkan nilai standar deviasi dan error pengukuran saat terjadinya peristiwa pasang perbani lebih kecil. Untuk keadaan cuaca tidak berpengaruh nyata terhadap hasil pengukuran oleh ketiga alat ukur yang digunakan. iii

4 Hak cipta milik Try Al Tanto, 2009 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya

5 KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN, PROVINSI BANTEN Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh: Try Al Tanto C PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

6 Judul Nama NRP : KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN, PROVINSI BANTEN : Try Al Tanto : C Disetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. John Iskandar Pariwono Dr. Parluhutan Manurung NIP NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP Tanggal Lulus: 4 Februari 2009

7 KATA PENGANTAR Puji syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia yang telah diberikan, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten. Penelitian ini bertujuan untuk melihat kinerja dan akurasi dari alat sensor tekanan OTT PS 1 sebagai alat pengukur tinggi muka laut yang berguna untuk menentukan pasang surut suatu perairan. Penulisan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya, khususnya bagi peminat instrumen di bidang pasang surut, sehingga memicu dalam penciptaan alat baru yang lebih baik lagi dalam mengukur tinggi muka laut. Kritik dan saran sangat Penulis harapkan dari berbagai pihak, sebagai masukan dalam penulisan skripsi ini, sehingga dapat menutupi segala kekurangan yang ada dalam penulisan. Atas segala perhatiannya Penulis ucapkan terima kasih. Bogor, Februari 2009 Try Al Tanto vii

8 UCAPAN TERIMA KASIH Alhamdulillahirabbil alamin, segala puji dan syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan petunjuk dan hidayah-nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Selawat beserta salam semoga selalu tercurahkan buat arwah junjungan kita, Rasulullah Muhammad SAW. Pada kesempatan ini Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Papa dan Mamaku tercinta, Alwis, SH dan Asnitawati. Alhamdulillah anakmu mampu melaksanakan salah satu amanah yang kalian berikan. Ini semua tidak terlepas dari Do a dan Restumu. 2. Bapak Dr. Ir. John. Iskandar Pariwono dan Bapak Dr. Parluhutan Manurung, dengan penuh kesabaran membimbing Penulis dalam penyusunan skripsi ini. 3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc sebagai Dosen Penguji Tamu dan Bapak Dr. Ir. Henry M. Manik, MT sebagai Dosen Penguji dari Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan atas semua masukannya selama Ujian Sidang. 4. Staf Bidang Medan Gayaberat dan Pasang Surut, Pusat Geodesi dan Geodinamika BAKOSURTANAL (Bapak Joko, Bapak Ruddy, Bapak Tunjung, Bapak Amir, Bapak Yadi, Bapak Irfan). 5. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini. viii

9 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xv 1. PENDAHULUAN Latar belakang Tujuan TINJAUAN PUSTAKA Teori pasang surut Alat-alat ukur pasang surut Alat ukur sensor tekanan OTT PS Penggunaan OTT PS Pin pengunci pada OTT PS Pemberat pada OTT PS Desiccant cartridge Pengoperasian OTT PS Prinsip kalibrasi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya Karakteristik air Tekanan hidrostatis Densitas (massa jenis air) Pemuaian Kesalahan pengukuran METODOLOGI Lokasi dan waktu pengamatan Alat dan bahan Diagram alir penelitian Instalasi OTT PS Penempatan sensor Instalasi elektrik Pemasangan alat FAD 4 P Menghubungkan OTT PS 1 pada FAD 4 P Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger Kalibrasi dan pengaturan Download data Metode pengolahan data Analisis kualitas data Analisis statistik ix

10 Uji kesesuaian komponen harmonik utama Penentuan elevasi penting kondisi muka air HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisis kualitas data Analisis statistik Analisis regresi Analisis statistika deskriptif Uji kesesuaian komponen harmonik utama Elevasi penting kondisi muka air Peristiwa pasang purnama dan pasang perbani Pasang purnama (spring tide) Pasang perbani (neap tide) Pengaruh posisi bulan terhadap pengukuran Keadaan cuaca dan pengaruhnya terhadap pengukuran KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Halaman 1. Tinggi muka air hasil pengukuran dari ketiga alat ukur Analisis regresi linier Analisis statistika deskriptif data pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto Hubungan perubahan suhu dengan tekanan Persentase kesalahan pengukuran oleh sensor tekanan OTT PS 1 yang terjadi akibat perubahan suhu Komponen harmonik utama pasang surut yang diperoleh dari tabel Admiralty pengukuran dari alat OTT PS 1, OWK, dan Kalesto di Muara Binuangeun Provinsi Banten Data tinggi muka laut saat terjadinya pasang purnama di Muara Binuangeun Provinsi Banten, dari hasil pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 Juli Data tinggi muka laut saat terjadinya pasang perbani di Muara Binuangeun Provinsi Banten, dari hasil pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 Juli Pengaruh posisi bulan pada pengukuran di Muara Binuangeun Provinsi Banten Data meteorologi di Muara Binuangeun Provinsi Banten pada bulan Juli xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Tipe-tipe pasang surut. a) pasang surut harian tunggal, b) pasang surut harian ganda, c1) campuran dominan tunggal, c2) campuran dominan ganda Pasang purnama dan pasang perbani Bentuk dasar pengukuran dengan sensor tekanan OTT PS Pemasangan pin pengunci pada OTT PS Pemberat pada OTT PS Peta lokasi pengukuran Diagram alir penelitian Pemasangan alat penyerap kelembaban FAD 4 P FAD 4 P pada sensor tekanan dengan keluaran 4-20 ma Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten Pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) xii

13 14. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat radar Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB Grafik persamaan regresi antara alat OTT PS 1 dan Kalesto Grafik persamaan regresi antara alat OTT PS 1 dan OWK Grafik persentase kesalahan pengukuran oleh alat OTT PS 1 karena pengaruh suhu Grafik air pasang primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) xiii

14 26. Grafik air pasang sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik air surut primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik air surut sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik air pasang primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik air pasang sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik air surut primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik air surut sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2088 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Contoh perhitungan pengaruh suhu Perhitungan bilangan Formzahl Tabel nilai elevasi penting kondisi muka air di Muara Binuangeun Provinsi Banten, pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 juli Penyerap kelembaban FAD 4 P Instalasi elektrik Kabel sensor Stasiun pengelola LogoSens Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger Pengaturan scaling Diagram alir prosedur kalibrasi Gambar alat ukur pasang surut Gambar stasiun pengambilan data pasang surut real time di Muara Binuangeun, Provinsi Banten xv

16 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang Air laut mengalami perubahan setiap saat yang disebabkan oleh gaya penggerak yang bersifat periodik dan tidak beraturan. Hal ini dapat diketahui dengan adanya perubahan tinggi muka laut. Fenomena perubahan muka laut yang periodik dikenal sebagai pasang surut. Pasang surut air laut merupakan gerakan naik turunnya permukaan laut secara periodik yang disebabkan oleh gaya gravitasi benda-benda angkasa terutama bulan dan matahari terhadap massa air di bumi. Pasang surut air laut sangat mudah untuk diketahui karena pasang surut laut dapat diamati oleh seseorang yang mengunjungi pantai. Namun tanpa adanya alat ukur, pasang surut yang terjadi tidak dapat diketahui secara pasti, berapa ketinggian permukaan laut saat terjadinya peristiwa tersebut. OTT PS 1 merupakan alat perekam otomatis perubahan tinggi muka laut secara digital dengan menggunakan sistem perubahan tekanan. Alat ini akan mengkonversi setiap perubahan tekanan yang dideteksi menjadi sebuah data ketinggian permukaan air yang ditampilkan melalui display dan disimpan ke dalam suatu data logger (OTT MESSTECHNIK, 2004). Pengambilan data tinggi muka laut dengan alat OTT PS 1 ini mengatasi permasalahan pengambilan data secara manual dengan menggunakan perekam mekanik yang membaca data berupa grafik. OTT PS 1 juga memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan alat perekam mekanik, yaitu akurasinya lebih tinggi, dapat mengambil data dalam interval yang lebih kecil, lebih sensitif, dan 1

17 2 data yang terekam oleh OTT PS 1 dapat ditransfer dari jarak jauh melalui jaringan komunikasi seperti telepon, kabel, dan GSM di satelit. Sebagai pembanding dari pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, maka digunakan alat ukur pasang surut lain berupa alat OWK dengan mekanisme pelampung dan alat Kalesto dengan sistem radar yang selama ini telah digunakan untuk pengukuran tinggi muka laut. Harapannya dengan penggunaan alat ukur pembanding ini, sehingga diketahui seberapa besar perbedaan hasil pengukuran ketiga alat ukur yang digunakan tersebut. Sehubungan dengan hal di atas, maka Penulis tertarik untuk mengambil topik tersebut sebagai subjek untuk penulisan Tugas Akhir dengan judul Kinerja OTT PS 1 sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten. Pemilihan lokasi penelitian di Muara Binuangeun ini adalah karena alat ini baru dipasang di sana, dan belum banyaknya penelitian dilakukan di perairan tersebut. Hal ini diketahui dengan sulitnya mendapatkan informasi yang berkaitan dengan oseanografi perairan ini, terutama informasi tentang pasang surut air laut Tujuan Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah: 1. Menguji kinerja dan efektivitas alat sensor tekanan OTT PS 1 sebagai alat ukur tinggi muka laut. 2. Membandingkan hasil pengukuran data oleh sensor tekanan OTT PS 1 dengan alat pelampung OWK dan radar Kalesto. 3. Menguji pengaruh posisi bulan dan cuaca terhadap hasil pengukuran.

18 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Teori pasang surut Pasang surut air laut timbul terutama karena gaya tarik menarik gravitasi bumi terhadap bulan dan matahari, sedang kontribusi gaya tarik menarik planetplanet lainnya kecil. Besar naik turunnya permukaan laut tergantung pada kedudukan bumi terhadap bulan dan matahari. Persamaan dasar gelombang pasang surut (Pugh, 1987) adalah: X(t) = Z ( t) + T ( t) + S( )... (2.1) 0 t dimana, X(t) = muka air laut yang terukur pada waktu t Z 0 (t) = tinggi muka air rata-rata dari suatu datum yang ditentukan T(t) = variasi dari pasang surut S(t) = residual yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti arus dan badai Analisis pasang surut dilakukan dengan menggunakan persamaan least square estimation yang didasarkan pada persamaan harmonik berikut: m T (t) = f H cos[ σ t g + ( v + u )]... (2.2) n= 1 n n n n dimana, T(t) = tinggi muka laut pada waktu t (variasi dari pasang surut) n = komponen pasang surut ke-n f n = faktor koreksi untuk komponen harmonik pasang surut ke-n H n = amplitudo rata-rata komponen harmonik pasang surut selama satu periode 18.6 tahun σ n = kecepatan sudut dari gelombang komponen pasang surut v n = bagian dari fase di Greenwich dari komponen pasang surut setimbang ke-n pada waktu t = 0 yang berubah secara tetap sebelum dikoreksi u n = faktor koreksi fase dari variasi nodal g n = keterlambatan fase antara gelombang harmonik ke-n terhadap kondisi setimbang di ekuilibrium Greenwich n n 3

19 4 Pemahaman akan jenis pasang surut dengan mengetahui pola terjadinya pasang dan surut adalah penting untuk berbagai aplikasi. Berdasarkan pada periode dan keteraturannya, pasang surut air laut dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu: a) Pasang surut harian tunggal (diurnal tide) adalah keadaan yang dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, periode pasang surut rata-rata adalah 24 jam 50 menit. b) Pasang surut harian ganda (semidiurnal tide) adalah keadaan yang dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan dan teratur. Periode pasang surut rata-rata adalah 12 jam 25 menit. c) Pasang surut campuran, terbagi atas dua macam, yaitu: 1) Pasang surut campuran dominan tunggal adalah keadaan yang dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadangkadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda. 2) Pasang surut campuran dominan ganda adalah keadaan yang dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan tinggi dan periode berbeda. Gambar 1 berikut merupakan tipe-tipe pasang surut yang terjadi di laut.

20 5 Sumber: BAKOSURTANAL (2008) Gambar 1. Tipe-tipe pasang surut. a) pasang surut harian tunggal, b) pasang surut harian ganda, c1) campuran dominan tunggal, c2) campuran dominan ganda Berdasarkan pada posisi matahari dan bulan terhadap bumi, pasang surut air laut dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: 1) Pasang surut purnama (spring tide) adalah pasang surut yang terjadi pada saat posisi matahari, bumi, dan bulan berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu, akan dihasilkan pasang maksimum yang sangat tinggi dan surut minimum yang sangat rendah, juga dikenal dengan pasang besar (Surbakti, 2007).

21 6 Pasang besar terjadi dua kali dalam satu bulan yakni pada saat bulan baru dan bulan purnama. 2) Pasang surut perbani (neap tide) adalah pasang surut yang terjadi pada saat posisi bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus terhadap bumi. Pada saat itu, akan dihasilkan pasang maksimum yang rendah dan surut minimum yang tinggi, juga dikenal dengan pasang kecil (Surbakti, 2007). Pasang ini terjadi dua kali dalam satu bulan yaitu pada saat bulan seperempat pertama dan seperempat terakhir. Berikut adalah gambar posisi matahari dan bulan terhadap bumi (Gambar 2). Sumber: RISE (2008) Gambar 2. Pasang purnama dan pasang perbani Penentuan jenis pasang surut yang terjadi ini dapat dilakukan secara visual dan numeris. Secara visual, jenis pasang surut dapat ditentukan dengan melihat langsung pada grafik pasang surut yang ada, sehingga dapat diketahui jenis pasang surut yang terjadi pada suatu perairan.

22 7 Penentuan jenis pasang surut lainnya yang paling sederhana adalah secara numeris dengan menggunakan periode dominan dari pasang surut yang diamati. Hal ini didasarkan pada bilangan Formzahl, yaitu perbandingan jumlah amplitudo dua komponen diurnal utama (A dan A ) terhadap jumlah amplitudo dua komponen semi-diurnal utama (A dan A ), seperti berikut: K1 M2 O1 S2 F A K 1 O1 =... (2.3) A M 2 + A + A S 2 dimana, F = nilai bilangan Formzahl A K1, A O1 = amplitudo konstanta pasang surut tunggal utama A, A = amplitudo konstanta pasang surut ganda utama M2 S2 Berdasarkan nilai bilangan Formzahl (F), dapat diklasifikasikan karakteristik dari pasang surut, yaitu: 0 < F < 0.25 : semi diurnal dimana dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan bentuk gelombang simetris F < 1.5 : campuran condong semi diurnal dimana dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut. Bentuk gelombang pasang pertama tidak sama dengan gelombang pasang kedua (asimetris) dengan bentuk condong semi diurnal. 1.5 F 3.0 : campuran condong diurnal dimana dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut. Bentuk gelombang pasang pertama tidak sama dengan gelombang pasang kedua (asimetris) dengan bentuk condong diurnal. F > 3.0 : diurnal yaitu dalam sehari terjadi sekali pasang dan sekali surut Alat-alat ukur pasang surut Tide gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur tinggi muka air laut. Ada beberapa jenis alat untuk mengukur tinggi muka air laut, yaitu:

23 8 a) Tide staff, merupakan alat pengukur pasang surut yang paling sederhana berupa papan mistar dengan tebal 2.54 cm sampai 5.08 cm dan lebar cm sampai cm, sedangkan panjangnya harus lebih besar dari tunggang pasut (tidal range). Misalnya, pada perairan dengan tunggang pasut sebesar 2 m, maka ukuran papan skala ini harus > 2 m (WIPO, 2004). b) Floating tide gauge. Prinsip kerja alat ini berdasarkan gerakan naik turunnya permukaan laut yang dapat diketahui melalui pelampung yang dihubungkan dengan alat pencatat. Pengukuran tinggi muka air oleh alat ini dilakukan dengan mendeteksi pergerakan naik turun dari air. Perubahan tinggi pada permukaan air akan menyebabkan pelampung begerak vertikal (naik turun), pelampung dan penahan beban diikat dengan kabel dan dihubungkan dengan sebuah katrol yang terdapat pada enkoder, sehingga gerakan pelampung dapat memutar katrol. Perputaran yang terjadi pada katrol akan dikonversikan menjadi suatu sinyal digital dan ditransfer ke unit data logger melalui kabel transducer. Di dalam data logger unit sinyal listrik tersebut diproses sehingga menjadi nilai yang terukur (IOC, 2002). Dalam hal ini, pelampung yang digunakan untuk pengambilan data adalah pelampung OWK. c) Pressure tide gauge. Prinsip kerjanya sama dengan floating tide gauge, hanya saja gerakan naik turunnya permukaan laut dapat diketahui dari perubahan tekanan yang terjadi di dalam laut. Seberapa besar tekanan yang diterima oleh sensor akan diubah dalam bentuk kedalaman yang telah dirancang sedemikian, sehingga diperoleh tinggi muka air dari nilai ini dengan mempertimbangkan nilai densitas dan gravitasi (IOC, 2002). Dalam tulisan ini akan lebih ditekankan pembahasan tentang alat sensor tekanan, yaitu OTT PS 1.

24 9 P h =... (2.4) ρ. g dimana, h = tinggi muka air (m) P = tekanan (Pa) ρ = densitas (kg/m 3 ) g = percepatan gravitasi (m/s 2 ) d) Sistem radar. Alat ini dilengkapi dengan pemancar pulsa radar (transmitter), penerima pulsa radar (receiver), serta jam berakurasi tinggi. Pada sistem ini, radar memancarkan pulsa-pulsa gelombang radio ke permukaan laut. Pulsapulsa tersebut dipantulkan oleh permukaan laut dan diterima kembali oleh radar. Sistem radar ini dapat mengukur ketinggian radar di atas permukaan laut dengan menggunakan waktu tempuh dari pulsa radar yang dikirimkan ke permukaan laut, dan dipantulkan kembali ke radar (IOC, 2002). Alat radar yang digunakan untuk pengambilan data tinggi muka air dalam tulisan ini adalah radar Kalesto. 1 h = c. t... (2.5) 2 dimana, h = jarak radar dengan permukaan air (m) c = kecepatan pulsa radar (m/s) t = waktu tempuh pulsa radar sampai ke permukaan laut dan kembali ke radar (s) 2.3. Alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 OTT PS 1 merupakan alat perekam otomatis perubahan tinggi muka laut secara digital dengan menggunakan sistem perubahan tekanan. Sensor mengukur tekanan dan temperatur, dengan menghitung nilai yang diakibatkan perubahan temperatur, densitas relatif air dan massa jenis air pada lokasi pengukuran, dan menyediakan suatu pengukuran yang sangat akurat. Hasil pengukurannya dapat ditunjukkan dalam bentuk non-analog atau digital.

25 10 Sensor tekanan OTT PS 1 menggunakan output 4-20 ma atau dengan suatu penghubung SDI-12. Berikut merupakan bentuk dasar pengukuran dengan sensor tekanan OTT PS 1 (Gambar 3). Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar 3. Bentuk dasar pengukuran dengan sensor tekanan OTT PS 1 Penyerap kelembaban FAD 4 P bertindak sebagai titik penghubung pada kabel sensor dan kabel data. FAD 4 P berfungsi untuk menghilangkan kelembaban udara sekitar yang mencapai tabung kapiler pengubah tekanan pada kabel sensor.

26 11 Kelembaban udara ini dapat mempengaruhi perhitungan tekanan oleh sensor, sehingga dengan adanya FAD 4 P ini memperkecil kesalahan perhitungan yang dapat terjadi dalam pengukuran Penggunaan OTT PS 1 OTT PS 1 digolongkan pada alat elektronik. Produk ini diuji dan dirakit sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan perusahaan atau keperluan individu tertentu. Alat ini telah dikonsep sedemikian rupa sehingga tidak membahayakan terhadap keamanan pengguna dan peralatan di sekitar alat jika dipasang dengan baik, melakukan perawatan, dan digunakan oleh tenaga ahli (OTT MESSTECHNIK, 2004). Yang harus diperhatikan dalam penggunaan OTT PS 1 adalah: OTT PS 1 tidak boleh digunakan untuk mengukur tekanan di luar kedalaman maksimum yang ditetapkan pada sensor. Contohnya, jika kedalaman maksimum yang ditetapkan pada sensor adalah 20 m, maka alat ini tidak boleh digunakan pada kedalaman > 20 m. Pemakaian sensor pada kedalaman di luar batas yang ditentukan dapat menyebabkan kerusakan pada alat. Medium pengukuran tekanan harus sesuai dengan bagian sensor yang tercelup, yaitu: UNS31803 stainless steel, BS EN :1995 No , polyurethan, acetal, dan nitril. Jika medium ini tidak sesuai dengan bagian sensor yang tercelup, maka dapat menyebabkan kerusakan pada sensor, seperti terjadinya korosi pada badan sensor. Ujung kabel yang terpapar harus terhindar dari kelembaban udara bebas, dan cairan tidak boleh membeku, karena dapat meyebabkan kesalahan pengukuran oleh sensor.

27 Pin pengunci pada OTT PS 1 OTT PS 1 dapat digunakan dalam berbagai media, seperti pada pipa atau lubang yang diameternya lebih besar dari 2.54 cm, dalam sumur, aliran air yang terbuka, dan pada saluran air yang tidak permanen. Ketika merancang lokasi pengukuran, amati pengaruh hidrodinamik pada arus kuat (> m/s). Hindari pemasangan alat OTT PS 1 di sekitar galangan kapal, karena riak yang disebabkan oleh kapal dapat mempengaruhi hasil pengukuran yang dilakukan. Pemasangan alat pada tempat pembuangan air limbah industri atau area dengan cemaran bahan kimia yang tinggi, juga dapat mempengaruhi pengukuran oleh alat karena hal ini dapat menyebabkan korosi pada alat. Berikut adalah pemasangan sensor dengan menggunakan pin pengunci (Gambar 4). Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar 4. Pemasangan pin pengunci pada OTT PS 1

28 13 Pada perairan dengan arus yang kuat atau berombak, posisi dari sensor dapat dipertahankan dengan menggunakan pin pengunci. Jika pin pengunci digunakan sebagai tutup pelindung, maka harus dibuka dahulu untuk menjamin bahwa sensor membran selalu basah. Untuk hasil pengukuran paling akurat yang mungkin didapat, ujung OTT PS 1 harus berada pada posisi yang vertikal Pemberat pada OTT PS 1 Seperti halnya pin pengunci, pemberat tambahan juga dapat digunakan untuk mempertahankan posisi dari OTT PS 1 dalam air, namun pemberat yang tersedia tidak cukup untuk menjaga sensor yang terendam air pada perairan dengan arus kuat. Berikut pemasangan pemberat pada OTT PS 1 (Gambar 5). Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar 5. Pemberat pada OTT PS 1

29 Desiccant cartridge Alat penyerap kelembaban dapat menghilangkan kelembaban udara dengan menggunakan desiccant cartridge dan suatu alat penangkal embun yang khusus menyaring kelembaban pada FAD 4 P. Alat ini mencegah udara lembab sekitar lingkungan yang disebabkan oleh fluktuasi tekanan udara dan temperatur. Embun dapat menyumbat pipa dalam bentuk kondensasi sehingga menyebabkan pengukuran yang tidak akurat (OTT MESSTECHNIK, 2004). Desiccant cartridge berisi silica gel dengan suatu warna indikator. Silica gel menjadi kering di sekitar udara, kemudian digunakan untuk mengeringkan udara di dalam instrumen. Silica gel kering berwarna jingga tua dan silica gel yang lembab berwarna putih. Setelah silica gel berubah menjadi putih, itu berarti telah kehilangan kemampuannya dan harus diganti. Periksa warna indikator dalam interval waktu yang tetap. Banyaknya interval tergantung pada kelembaban atmosfer seluruhnya Pengoperasian OTT PS 1 Alat keluaran analog OTT PS 1 secara sederhana dapat menyediakan suatu output 4 ma untuk kedalaman 0 m dan output 20 ma untuk tingkat skala penuh yang ditunjukkan pada tanda produk. Keluaran analog dapat diatur melalui alat penghubung digital SDI-12 dengan alat tambahan yang sesuai untuk menyediakan keluaran dengan skala penuh (20 ma) pada tingkat yang berbeda. SDI-12 merupakan suatu alat penghubung standar perekam data dengan sensor yang dilengkapi PC (SDI-12 Support Group, 2009). Sebagai tambahan pada perintah standar pemasangan SDI-12, OTT PS 1 dengan dukungan perintah secara luas menyediakan mutu kemampuan yang meningkat.

30 Prinsip kalibrasi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya Kalibrasi sangat diperlukan untuk mengetahui akurasi dari sensor dan menetapkan prosedur mutu dari alat. Kalibrasi dilakukan untuk memastikan alat tersebut dapat bekerja dengan sempurna (maksimal). Kalibrasi dapat dilakukan secara internal dan eksternal. Kalibrasi secara internal adalah kalibrasi yang dilakukan di dalam instansi/individu pengguna alat sendiri. Kalibrasi secara eksternal adalah kalibrasi yang dilakukan di luar, oleh lembaga yang mampu dan berwenang dalam melakukan kalibrasi atau tempat yang telah memilki sertifikasi tentang kalibrasi yang bersangkutan, yaitu pabrik tempat pembuatan alat. Dalam penelitian ini, kalibrasi yang dilakukan secara internal. Secara internal, kalibrasi dilakukan dengan mengacu pada master yang telah teruji dan telah dikalibrasi eksternal. Artinya, alat yang akan dikalibrasi ini dibandingkan dengan alat lain yang telah teruji dan pernah dikalibrasi eksternal. Sebelum memulai pengukuran, alat yang akan digunakan tersebut harus dipastikan dengan menggunakan sampai 3 kali pengukuran. Jika menunjukkan hasil yang sama, proses pengukuran yang sebenarnya dapat dijalankan Karakteristik air Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Oleh karena itu yang termasuk fluida hanyalah zat cair dan gas. Fluida dapat digolongkan dalam dua macam, yaitu fluida statis (hidrostatis) dan fluida dinamis (hidrodinamis). Fluida statis mempelajari fluida pada keadaan diam, sedangkan fluida dinamis mempelajari fluida yang bergerak. Sifat-sifat fluida ideal (PCI, 2000) adalah:

31 16 Tidak dapat ditekan (volume tetap karena tekanan) Dapat berpindah tanpa mengalami gesekan Mempunyai aliran stasioner (garis alirnya tetap bagi setiap partikel) Kecepatan partikel-partikelnya sama pada penampang yang sama Tekanan hidrostatis Tekanan hidrostatis terjadi karena adanya gaya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut (Weidner, 1989). P = ρ. g. h... (2.6) Karena adanya pengaruh tekanan udara P 0 yang berasal dari luar, maka persamaan (2.6) menjadi: P a = P0 + ρ. g. h atau Pa P0 h =... (2.7) ρ. g dimana, P a = tekanan dalam air (N/m 2 ) P 0 = tekanan atmosfer (N/m 2 ) ρ = massa jenis air (kg/m 3 ) g = percepatan gravitasi (m/s 2 ) h = kedalaman air (m) Densitas (massa jenis air) Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda, dan satu zat akan memiliki massa jenis yang sama. Rumus untuk menentukan massa jenis adalah: m ρ =... (2.8) V

32 17 dimana, ρ = massa jenis air (kg/m 3 ) m = massa air (kg) V = volume air (m 3 ) Densitas merupakan salah satu parameter terpenting dalam mempelajari dinamika laut. Perbedaan densitas yang kecil secara horisontal (misalnya akibat perbedaan pemanasan di permukaan laut) dapat menghasilkan arus laut. Oleh karena itu densitas merupakan hal yang sangat penting dalam oseanografi (Talley, 2008) Pemuaian Pada umumnya suatu zat akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan (Pauliza, 2006). ΔL = α. L. ΔT ΔA = β. A. ΔT ΔV = γ. V. ΔT (2.9) dimana, ΔL, ΔA, ΔV = perubahan panjang, perubahan luas, dan perubahan volume L 0, A 0, V 0 = panjang awal, luas awal, dan volume awal ΔT = perubahan suhu ( 0 C) α, β, γ = koefisien muai panjang, koefisien muai luas, dan koefisien muai volume ( 0 C -1 ), yang mana γ = 3α dan β = 2α Gabungkan persamaan (2.7), (2.8), dan (2.9) adalah: h = ( Pa P0 ) V0 (1 + γδt ) mg... (2.10) 2.7. Kesalahan pengukuran Pengukuran bertujuan untuk menentukan nilai besaran ukur, dan hasil pengukuran merupakan taksiran nilai besaran ukur. Karena merupakan taksiran, maka setiap hasil pengukuran selalu mengandung kesalahan.

33 18 Berdasarkan penyebabnya, kesalahan pada pengukuran dapat diklasifikasikan sebagai berikut. Kesalahan karena alam (natural errors), dapat terjadi karena perubahan kondisi lingkungan saat pengukuran dilakukan. Jenis kesalahan ini terjadi pada waktu yang tidak menentu, hal ini karena sifat laut yang selalu mengalami perubahan setiap saat dan tidak beraturan. Kesalahan karena alat (instrumental errors), dapat terjadi karena ketidaksempurnaan konstruksi dan kalibrasi alat. Kesalahan karena pengukur (personal errors), dapat terjadi karena keterbatasan pengukur dalam melakukan pengamatan (kemampuan untuk mendapatkan hasil yang berulang) dan kecerobohan pengukur saat melakukan pengukuran. Pada sensor tekanan OTT PS 1, kesalahan pengukuran salah satunya dapat terjadi karena pengaruh suhu. Hal ini dapat terjadi karena tekanan dalam air dipengaruhi oleh suhu, semakin besar perubahan suhu yang terdeteksi oleh sensor tekanan maka semakin besar pula kesalahan yang terjadi (Weidner, 1989). Secara konvensional, kesalahan dikategorikan ke dalam tiga jenis, yaitu: 1) Kesalahan besar (gross error) Nilai pengukuran menjadi sangat berbeda bila dibandingkan dengan nilai ukuran yang seharusnya. Sumber kesalahan ini dapat terjadi dari kesalahan pengamat (personal error). 2) Kesalahan acak (accidental error) Kesalahan acak timbul dari besaran berpengaruh yang tidak terduga. Nilai kesalahan acak tidak dapat dikoreksi karena bervariasi dari satu pengukuran

34 19 ke pengukuran lainnya. Kesalahan acak dapat diperkecil dengan melakukan pengukuran berulang dan melakukan hitung perataan terhadap hasil pengukuran dan kesalahan pengukuran. 3) Kesalahan sistematik (systematic error) Kesalahan sistematik timbul dari besaran berpengaruh yang dapat diduga berdasarkan model besaran ukur. Sumber kesalahan dapat terjadi dari alat ukur yang digunakan. Akibatnya hasil pengukuran menyimpang dari nilai pengukuran yang seharusnya, sehingga harus dideteksi dan dikoreksi dari nilai pengukuran yang dihasilkan. Kesalahan sistematik utama untuk sensor tekanan OTT PS 1 berhubungan dengan asumsi untuk nilai rata-rata densitas efektif air laut dan percepatan gravitasi. Nilai ini digunakan untuk mengubah pengukuran tekanan ke dalam tinggi muka laut (Woodworth, 2003). Kesalahan sistematik pada pengukuran juga dapat berupa kekeliruan pengkalibrasian, sehingga harus melakukan kalibrasi alat sebelum pengukuran secara tepat. Untuk pemakaian alat dalam waktu yang lama, perlu dilakukan pengecekan kalibrasi.

35 3. METODOLOGI 3.1. Lokasi dan waktu pengamatan Penelitian tentang Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut dilaksanakan di Muara Binuangeun yang terletak pada 06º LS dan 105º BT, Kabupaten Lebak, Provinsi Banten pada bulan Februari 2008 sampai bulan Agustus Pengambilan data tinggi muka laut dilakukan tanggal 17 Juli 2008 sampai 31 Juli Berikut adalah peta lokasi pengambilan data tinggi muka air (Gambar 6). Gambar 6. Peta lokasi pengukuran 3.2. Alat dan bahan Alat yang digunakan dalam penelitian adalah sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, radar Kelesto, dan seperangkat komputer. Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian adalah Stations Manager 20

36 21 LogoSens 2 (OTT Hydrometry, Ltd) dan software HYDRAS 3 (OTT Hydrometry, Ltd), microsoft office excel 2003 (microsoft coorporation) dan tabel Admiralty Diagram alir penelitian Berikut adalah tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian: Gambar 7. Diagram alir penelitian

37 22 Tahapan-tahapan yang dilakukan ini dimulai dari persiapan, pemasangan alat ukur di lapangan sekaligus kalibrasi alat, pengambilan data, sampai dengan pengolahan data tinggi muka laut masing-masing alat ukur. Masing-masing alat ukur tersebut ditempatkan pada stasiun pengukuran pasang surut yang telah ada. Data hasil pengukuran diambil dari jarak jauh menggunakan modem GSM (Global Services Mobile Communication), dan diolah dengan melakukan beberapa analisis, yaitu analisis kualitas data, analsis statistik, uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut, dan penentuan elevasi penting kondisi muka air Instalasi OTT PS 1 Instalasi pada alat ukur dapat berpengaruh terhadap hasil pengukuran yang diperoleh. Hal ini terkait dengan penempatan sensor dan pemasangan komponenkomponen utama yang terdapat pada sensor Penempatan sensor Tahapan yang dilakukan untuk penempatan sensor tekanan adalah: Menentukan permukaan air minimum dan maksimum di titik pengukuran. Prasyarat yang harus dipenuhi, yaitu posisi sensor harus berada di bawah permukaan air minimum (Lowest Low Water) dan perbedaan antara permukaan air maksimum (Highest High Water) dan posisi sensor harus lebih kecil dari batas ukur sensor. Menurunkan sensor beserta kabelnya untuk menentukan kedalamannya. Kabel harus tertutup dengan suatu asesorisnya yang sesuai. Lapisan kevlar yang utuh memberikan kekuatan mekanis di dalam kabel, cukup untuk menjaga sensor.

38 23 Menggunakan alat penghubung sensor yang digital untuk menyesuaikan posisi sensor secara tepat. Jika nilai yang terukur dijadikan acuan sebagai nilai dasar, ini dapat dicapai dengan menambahkan faktor kalibrasi. Oleh karena itu, dalam banyak kasus suatu posisi kasar dari sensorpun sudah cukup. Pada daerah pasang surut, tekanan nol pada sensor menggambarkan kondisi yang kering Instalasi elektrik OTT PS 1 memerlukan catu daya arus searah (DC) dengan tegangan antara 8.5 V sampai 30 V. Tahanan (kemampuan resistansi) dari suatu sensor tekanan dengan output 4 ma sampai 20 ma tidak boleh melebihi nilai maksimumnya. Nilai ini tergantung pada tegangan yang tersedia dari sensor tekanan tersebut. Jika muatan resistansi lebih tinggi, maka arus keluaran tidak bisa lagi dievaluasi. Batasan arus sampai 100 ma harus dipenuhi atau dijamin dengan membatasi arus catu daya sampai 100 ma, resistor yang sesuai atau penambahan resistor jika resitansi tidak cukup (Lampiran 5). Maksimum resitansi rangkaian dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut. R muatan (max) = (U suppl - 8)*50 ohms... (3.1) dimana, R = hambatan (Ohm) U = tegangan (Volt) Pemasangan alat FAD 4 P Pemasangan alat penyerap kelembaban di lingkungan yang kering mungkin dilakukan jika pemasangannya pada sebuah lemari kaca, hal ini sangat

39 24 penting terhadap perubahan tekanan yang mungkin terjadi pada sekitar udara (lemari kaca tidak harus tertutup rapat). Prosesnya adalah sebagai berikut: Memindahkan sekrup Knurled dan pembungkus transparan (Lampiran 4), Memasang alat penyerap kelembaban di atas bidang padat dengan empat sekrup (Gambar 8). Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar 8. Pemasangan alat penyerap kelembaban FAD 4 P Menghubungkan OTT PS 1 pada FAD 4 P Untuk menghubungkan sensor tekanan pada FAD 4 P, perhatikan caracara sebagai berikut. Mengutamakan kabel sensor setelah menurunkan kabel sekrup FAD 4 P. Mencabut bagian atas sekrup Phillips, ujung terminal penyaring sampai sekrup Philips dan mempererat sekrup lagi (Gambar 9). Menarik kabel sensor yang sempit dan mempererat koneksi sekrup dengan kuat oleh tangan; kemudian hubungkan kabel sensor pada bidang terminal.

40 25 Menghubungkan garis sinyal di sekeliling alat/evaluasi alat elektronik. Bagian dari alat penyerap debu menjadi tempat bebas yang berada di atas bidang terminal, dan warna indikasi harus jingga tua. Melengkapi kembali tutup transparan dan memperbaikinya dengan 4 ujung sekrup knurled. Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar 9. FAD 4 P pada sensor tekanan dengan keluaran 4-20 ma Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger Untuk menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger dengan mengikuti proses berikut. Mencabut kabel sekrup dan busi pada FAD 4 P (Lampiran 7 ). Memotong kabel sesuai keperluan. Meletakkan ujung kabel lengan dan kerutan dengan menggunakan tang picak khusus.

41 26 Menghubungkan kabel data melalui kabel sekrup pada bagian atas FAD 4 P. Menghubungkan kabel pada FAD 4 P dan segala yang menyangkut data logger seperti yang ditunjukkan pada Lampiran Kalibrasi dan pengaturan Sebelum menggunakan alat sensor tekanan OTT PS 1, terlebih dahulu dilakukan kalibrasi. Kalibrasi dilakukan pada masternya, yaitu LogoSens Operating Program. Dalam hal ini, kalibrasi dilakukan secara internal dengan cara sebagai berikut. Melakukan pengukuran awal tinggi muka air dengan menggunakan alat ini. Mencatat hasilnya, misal nilainya 4 m. Dalam master ini terdapat salah satu menu konfigurasi pada LogoSens Operating Program, yaitu menu Channel. Dalam menu ini, yang perlu diatur adalah scaling: y = ax + b... (3.2) dimana, y = ketinggian yang diinginkan a = skala perkalian x = nilai sebenarnya dari sensor b = faktor kalibrasi. Sebagai acuan dari pengaturan scaling ini adalah Palem (Papan ukur berskala) yang dipasang dekat stasiun pengukuran oleh sensor tekanan. Mengatur interval pengambilan data pengukuran oleh alat, minimal 5 detik dan maksimal 24 jam.

42 Download data Data diambil dalam waktu 15 hari pengukuran, yang diperoleh dari pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto. Pengambilan data dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan Modem GSM. Modem GSM ini dihubungkan pada Station Manager LogoSens 2 yang ada di lokasi pengukuran dan komputer yang digunakan untuk mentransfer data yang direkam oleh alat ukur. Kedua Modem GSM ini harus terhubung satu sama lainnya, sehingga proses transfer data dapat dilakukan. Proses transfer data di komputer dilakukan dengan bantuan software HYDRAS 3. Hasil pengukuran yang diperoleh berupa data waktu (tanggal, bulan, tahun) yang diinginkan, interval pengambilan data oleh alat ukur, dan tinggi muka laut Metode pengolahan data Untuk pengolahan data tinggi muka laut hasil pengukuran ketiga alat ukur, dilakukan dengan beberapa analisis. Analisis yang dilakukan pada pengolahan adalah analisis kualitas data, analisis statistik, uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut, dan penentuan elevasi penting kondisi muka air Analisis kualitas data Analisis kualitas data dilakukan dengan melakukan perbandingan data. Data hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 tersebut diolah dalam bentuk grafik, dan dibandingkan dengan alat ukur lain dengan sistem pengukuran yang berbeda, yaitu dengan menggunakan pelampung dan sistem radar. Grafik hasil pengolahan ketiga alat ukur tersebut, juga dibandingkan terhadap grafik hasil pengolahan dengan menggunakan prediksi pasang surut. Prediksi pasang surut

43 28 dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak TidesSoft V TidesSoft V1.002 merupakan perangkat lunak yang digunakan untuk melakukan peramalan pasang surut air laut dalam jangka waktu tertentu berdasarkan pada data-data komponen pasang surut yang ada (BPPT, 1998). Artinya, software ini bekerja dengan fungsi amplitudo dan fase (9 komponen pasang surut), serta fungsi waktu. Ada dua jenis interval pengambilan data tinggi muka air yang dilakukan pada pengolahan analisis kualitas data ini, yaitu interval per-menit dan interval per-jam. Untuk data per-jam, diambil dengan membuang data per-menit yang ada tanpa melakukan filtering data. Pengolahan data per-jam ini dilakukan untuk perbandingan terhadap hasil pengolahan dari prediksi pasang surut yang hanya dengan interval waktu 1 jam. Untuk data pengamatan dengan noise yang cukup tinggi, maka akan tampak grafik residu menjadi kurang halus Analisis statistik Analisis statistik yang digunakan dalam pengolahan data tinggi muka laut pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 adalah analisis regresi linier dan statistika deskriptif. Regresi linier digunakan untuk menduga perbedaan antara hasil pengukuran oleh OTT PS 1 dan OWK, serta OTT PS 1 dan Kalesto. Hal ini terkait dengan ketepatan hasil pengukuran oleh alat ukur yang digunakan tersebut terhadap nilai pengukuran dirinya sendiri (Woodworth, 2003). Statistika deskriptif adalah metode-metode yang berkaitan dengan pengumpulan dan penyajian suatu gugus data sehingga memberikan informasi yang berguna (Walpole, 1992). Dalam analisis ini, penentuan akurasi dari alat ukur diperoleh dengan melihat nilai simpangan baku dan error hasil pengukurannya. Semakin kecil nilai simpangan baku dan error yang diperoleh, maka semakin bagus akurasi

44 29 pengukuran dari alat ukur. Rumus yang digunakan untuk menentukan simpangan baku dan kesalahan baku rata-rata dari suatu data berjumlah n adalah: s = n n i= 1 2 xi n n i= 1 ( n 1) x 2 i... (3.3) g = n i= 1 x 2 i n( n 1) dimana, s = simpangan baku g = galat pengukuran x i = nilai data ke-i n = banyak data Uji kesesuaian komponen harmonik utama Uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut pada proses pengolahan data dapat dilakukan dengan menggunakan tabel Admiralty, yang dihitung dengan bantuan tabel. Untuk waktu pengamatan yang tidak ditabelkan harus dilakukan pendekatan dan interpolasi. Analisa harmonik dengan tabel Admiralty ini akan menghasilkan beberapa nilai konstanta pasang surut yang ditabelkan sehingga perhitungan pada metode ini akan menjadi efisien dan memiliki keakuratan yang tinggi serta fleksibel untuk waktu kapanpun. Dari nilai konstanta pasang surut yang diperoleh ini, dapat diketahui tipe pasang surut yang terjadi dengan formula bilangan Formzahl (Sjachulie, 1999) Penentuan elevasi penting kondisi muka air Elevasi penting muka air yang ditentukan dalam melihat perbedaan hasil pengukuran ketiga alat ukur yang digunakan adalah tinggi muka laut rata-rata atau Mean Sea Level (MSL), tinggi muka laut pasang maksimum, tinggi muka laut

45 30 surut minimum, tinggi muka laut pasang primer, tinggi muka laut pasang sekunder, tinggi muka laut surut primer, dan tinggi muka laut surut sekunder. Tinggi muka laut rata-rata (MSL) adalah nilai rata-rata perhitungan perubahan paras laut yang terekam pada suatu periode waktu tertentu. Tinggi muka laut pasang primer adalah muka air tertinggi dari dua tinggi muka laut pasang harian pada suatu periode waktu tertentu. Artinya akan ditentukan semua nilai tinggi muka laut pasang yang diperoleh selama pengukuran. Jika hanya satu muka laut pasang terjadi pada satu hari, maka air pasang tersebut diambil sebagai air pasang primer. Tinggi muka laut pasang sekunder adalah muka air terendah dari dua tinggi muka laut pasang harian, yang mana nilainya lebih rendah dari air pasang primer dalam satu hari. Hal ini tidak akan terjadi untuk pasang surut harian tunggal. Tinggi muka laut surut primer adalah muka air terendah dari dua muka laut surut harian pada suatu periode waktu tertentu. Jika hanya satu air surut terjadi pada satu hari, maka nilai air surut tersebut diambil sebagai air surut primer. Serta, tinggi muka laut surut sekunder adalah muka air tertinggi dari dua muka air surut harian, yang mana nilainya lebih tinggi dari air surut primer dalam satu hari.

46 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil analisis kualitas data Analisis kualitas data hasil pengukuran tinggi muka laut oleh alat ukur sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto dapat dilihat dari grafik hasil pengolahannya pada Gambar (data per-menit), Gambar (data per-jam), dan Gambar (hasil prediksi pasang surut). Berikut adalah hasil pengolahan data pengukuran oleh alat ukur yang digunakan. Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OTT PS 1 (data per-menit) adalah: Tingi muka air (cm) Menit ke- Gambar 10. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OWK (data per-menit) adalah: 31

47 32 Tinggi muka air (cm) Menit ke- Gambar 11. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat Kalesto (data per-menit) adalah: Tinggi muka air (cm) Menit ke- Gambar 12. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit)

48 33 Hasil pengolahan data pengukuran dari ketiga alat ukur yang digunakan (data permenit) adalah: Gambar 13. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten Pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Terlihat dari grafik gabungan data hasil pengukuran oleh ketiga alat ukur pada Gambar 13, bahwa grafik hasil pengukuran oleh alat radar Kalesto menutupi grafik hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 dan pelampung OWK. Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OTT PS 1 (data per-jam) adalah:

49 Tinggi muka air (cm) Jam ke- Gambar 14. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OWK (data per-jam) adalah: Tinggi muka air (cm) Jam ke- Gambar 15. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat Kalesto (data per-jam) adalah:

50 Tinggi muka air (cm) Jam ke- Gambar 16. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat radar Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Hasil pengolahan data pengukuran dari ketiga alat ukur (data per-jam) adalah: Gambar 17. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam)

51 36 Hasil pengolahan data dari prediksi pasang surut pengukuran dengan alat OTT PS 1 adalah: Tinggi muka air (cm) Jam ke- Gambar 18. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB Hasil pengolahan data dari prediksi pasang surut pengukuran dengan alat OWK: Tinggi muka air (cm) Jam ke- Gambar 19. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB

52 37 Hasil pengolahan data dari prediksi pasang surut pengukuran dengan alat Kalesto adalah: Tinggi muka air (cm) Jam ke- Gambar 20. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB Untuk data tinggi muka laut pengukuran dari ketiga alat ukur yang diperoleh dari prediksi pasang surut, juga dilakukan penggabungan grafik pengolahannya. Penggabungan grafik data tinggi muka laut ketiga alat ukur tersebut dilakukan dengan menggunakan software microsoft office Excel Berikut hasil pengolahan data pengukuran dari ketiga alat ukur yang digunakan tersebut (Gambar 21).

53 38 Gambar 21. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai 31 Juli 2008 jam WIB Pengambilan data tinggi muka laut dengan menggunakan alat sensor tekanan OTT PS 1, memiliki hasil yang relatif sama bila dibandingkan dengan dua alat ukur lainnya, yaitu pelampung OWK dan radar Kalesto. Hasil pengolahan data yang diperoleh menunjukkan bahwa tipe pasang surut yang terjadi di Muara Binuangeun Provinsi Banten berupa pasang surut campuran dominan ganda, yaitu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam satu hari dengan ketinggian yang berbeda. Berikut adalah perbedaan nilai tinggi muka laut pengukuran oleh alat ukur sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto (Tabel 1).

54 39 Tabel 1. Tinggi muka air hasil pengukuran dari ketiga alat ukur Data per-menit Tinggi muka air (cm) diukur dengan alat ukur OTT PS 1 OWK Kalesto MSL Pasang maksimum Surut minimum Data per-jam MSL Pasang maksimum Surut minimum Prediksi pasang surut MSL Pasang maksimum Surut minimum Perbedaan hasil pengukuran ketiga alat ukur (data per-menit) cukup jelas terlihat pada nilai Mean Sea Level (MSL), pasang maksimum, dan surut minimum. Pengukuran dengan sensor tekanan OTT PS 1, diperoleh nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 159 cm, dan surut minimum sebesar 16 cm. Pengukuran dengan alat pelampung OWK, didapatkan nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 156 cm, dan surut minimum sebesar 18 cm. Hasil pengukuran dengan radar Kalesto diperoleh nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 172 cm, dan surut minimum sebesar 0 cm. Dari nilai tersebut, dapat diketahui bahwa perbedaan nilai mean sea level alat OTT PS 1 dengan OWK dan Kalesto adalah sebesar 2.63 cm dan 3.26 cm. Terlihat error cukup besar terjadi pada alat radar Kalesto dengan adanya nilai terukur sebesar 0 cm. Hal ini dapat terjadi karena alat radar Kalesto sangat sensitif terhadap lingkungan sekitar, sehingga rekaman data tinggi muka air yang tercatat lebih berfluktuasi.

55 40 Untuk pengukuran tinggi muka air ketiga alat ukur dengan interval waktu per-jam (Gambar 14-17), diperoleh hasil pengukuran dengan alat sensor tekanan OTT PS 1 dengan nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 152 cm, dan surut minimum sebesar 17 cm. Pengukuran dengan alat pelampung OWK, didapatkan nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 147 cm, dan surut minimum sebesar 18 cm. Hasil pengukuran dengan alat radar Kalesto diperoleh nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 162 cm, dan surut minimum sebesar 0 cm. Perbedaan nilai mean sea level alat OTT PS 1 dengan OWK dan Kalesto adalah sebesar 2.48 cm dan 3.34 cm. Pada pengukuran tinggi muka air dengan interval waktu per-jam, juga terlihat error cukup besar terjadi pada alat radar Kalesto dengan adanya nilai terukur sebesar 0 cm. Hal ini terjadi karena tidak dilakukannya filtering data dari interval per-menit menjadi per-jam, sehingga masih terdapat data terukur oleh alat radar kalesto yang memiliki nilai cukup berbeda. Hasil pengolahan menggunakan prediksi pasang surut, juga mengalami perbedaan antara pengukuran dengan OTT PS 1 terhadap OWK dan Kalesto. Pada pengolahan ini, diperoleh hasil ramalan alat OTT PS 1 dengan nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 156 cm, dan surut minimum sebesar 14 cm. Hasil ramalan dengan alat pelampung OWK, didapatkan nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 150 cm, dan surut minimum sebesar 14 cm. Hasil ramalan dengan alat radar Kalesto diperoleh nilai mean sea level sebesar cm, pasang maksimum sebesar 158 cm, dan surut minimum sebesar 18 cm. Perbedaan nilai mean sea level alat OTT PS 1 dengan OWK dan Kalesto hasil ramalan ini adalah sebesar 2.45 cm dan 3.38 cm. Untuk hasil

56 41 pengolahan dengan menggunakan prediksi pasang surut ini, tidak terlihat adanya nilai terukur ketiga alat ukur dengan nilai yang jauh berbeda, namun perbedaan masih terlihat dari nilai mean sea level masing-masing alat ukur. Terjadinya perbedaan nilai mean sea level dari ketiga alat ukur yang digunakan tersebut dapat disebabkan karena perbedaan cara kerja masing-masing alat ukur dalam mengukur tinggi muka laut. OTT PS 1 bekerja dengan sistem sensor tekanan, seberapa besar tekanan yang diterima oleh sensor akan diubah dalam bentuk kedalaman yang telah dirancang sedemikian, sehingga diperoleh tinggi muka laut dari nilai ini dengan mempertimbangkan nilai densitas dan percepatan gravitasi. Pengukuran tinggi muka laut oleh pelampung OWK dilakukan dengan mendeteksi pergerakan naik turun dari air. Perubahan tinggi pada permukaan air akan menyebabkan pelampung begerak vertikal (naik turun), sehingga diperoleh suatu nilai yang terukur oleh alat ini berupa nilai tinggi muka laut. Pengukuran tinggi muka laut oleh radar Kalesto yaitu dengan sistem pemancaran gelombang radio yang kemudian dipantulkan kembali, sehingga dapat diketahui waktu yang diperlukan gelombang untuk dapat kembali setelah mengenai media. Tinggi muka laut ini dapat diperoleh dengan mengetahui jarak antara radar dan permukaan air. Perbedaan cara kerja masing-masing alat ukur yang digunakan ini, dapat diketahui bahwa faktor yang berpengaruh pada masingmasing alat juga berbeda sehingga diperoleh tinggi muka laut yang juga berbeda Analisis statistik Analisis regresi Untuk membandingkan alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 dengan radar Kalesto dan pelampung OWK, maka dilakukan analisis regresi linier. Berikut

57 42 adalah hasil pengolahan data pengukuran oleh alat OTT PS 1 dengan analisis regresi linier (Tabel 2). Tabel 2. Analisis regresi linier Skala perbandingan Hasil statistik regresi terhadap OTT PS 1 Konstanta regresi Variabel regresi Standar error (cm) OTT PS 1 dan Kalesto OTT PS 1 dan OWK Pengolahan regresi linier data tinggi muka laut antara alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 dan radar Kalesto menghasilkan konstanta sebesar 4.96 yang sesuai dengan perkiraan selisih skala tersebut untuk sensor tekanan OTT PS 1. Artinya, jika selisih skala seluruhnya disebabkan oleh sensor tekanan OTT PS 1, untuk masing-masing nilai dari variasi muka laut yang terukur oleh radar Kalesto, sensor tekanan OTT PS 1 akan memiliki nilai terukur kurang dari Hal ini dengan jelas tidak bisa meniadakan kemungkinan sensor tekanan OTT PS 1 yang mempunyai error sebesar 0.13 cm. Berikut adalah grafik persamaan regresi antara sensor tekanan OTT PS 1 dan radar Kalesto (Gambar 22). Pengukuran dengan OTT PS 1 (cm) y = 0.98x Pengukuran dengan Kalesto (cm) Gambar 22. Grafik persamaan regresi antara alat OTT PS 1 dan Kalesto

58 43 Untuk perbandingan antara sensor tekanan OTT PS 1 dan pelampung OWK, diperoleh hasil pengolahan datanya dengan konstanta sebesar Nilai konstanta perbandingan ini lebih kecil dari nilai konstanta perbandingan antara sensor tekanan OTT PS 1 dan radar Kalesto. Hal ini menunjukkan bahwa nilai terukur alat sensor tekanan OTT PS 1 lebih berdekatan dengan nilai terukur alat pelampung OWK dibandingkan dari nilai terukur alat radar Kalesto. Dari nilai perbandingan yang diperoleh tersebut, dapat diketahui nilai error dari sensor tekanan OTT PS 1 adalah sebesar 0.07 cm. Grafik persamaan regresi linier antara alat sensor tekanan OTT PS 1 dan pelampung OWK disajikan pada Gambar 23. Pengukuran dengan OTT PS 1 (cm) y = 1.03x Pengukuran dengan OWK (cm) Gambar 23. Grafik persamaan regresi antara alat OTT PS 1 dan OWK Analisis statistika deskriptif Analisis statistik yang digunakan untuk melihat akurasi pengukuran tinggi muka air laut oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 adalah analisis statistika deskriptif, yang dibandingkan dengan alat pelampung OWK dan radar Kalesto. Akurasi dari alat dapat dilihat dari simpangan baku (standard deviation) dan kesalahan (standard error) dari data yang diperoleh. Hasil pengolahan data

59 44 pengukuran oleh alat ukur sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto adalah sebagai berikut. Tabel 3. Analisis statistika deskriptif data pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto Hasil analisis (cm) Alat Ukur OTT PS 1 OWK Kalesto Mean Standard error Standard deviation Range Minimum Maximum Standar deviasi dan error data hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, tidak berbeda nyata bila dibandingkan dengan pengukuran oleh alat pelampung OWK dan radar Kalesto. Nilai standar deviasi dan error data pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 adalah cm dan 0.23 cm. Untuk data pengukuran oleh alat pelampung OWK, memiliki nilai standar deviasi sebesar cm dan error 0.22 cm, dan oleh alat radar Kalesto memiliki standar deviasi data pengukuran sebesar cm dan error 0.23 cm. Nilai standar deviasi dan error terkecil terdapat pada alat pelampung OWK, sedangkan standar deviasi dan error terbesar terdapat pada alat radar Kalesto. Hal ini dapat terjadi karena pengukuran oleh alat pelampung dipengaruhi oleh riak air sekitar pengukuran. Pelampung ini dipasang dalam suatu paralon yang dapat menghindarinya dari pengaruh air di luarnya. Riak yang terjadi pada perairan tidak berpengaruh nyata terhadap pelampung yang ada di dalam paralon tersebut,

60 45 sehingga hasil pengukuran oleh alat ini tidak mengalami kesalahan yang signifikan. Kesalahan pengukuran oleh radar Kalesto lebih jelas terlihat dengan adanya nilai terukur yang out layer dengan nilai sebesar 0 cm. Kesalahan tersebut dapat terjadi karena alat ini sangat sensitif terhadap lingkungan sekitarnya, terkait dengan banyaknya sampah-sampah yang ada di sekitar lokasi penempatan alat ukur. Jika sampah-sampah ini berada tepat di bawah radar, maka akan dianggap sebagai air permukaan yang naik, sehingga tinggi muka air tidak sesuai dengan sebenarnya. Untuk alat sensor tekanan OTT PS 1, memiliki standar deviasi dan error pengukuran yang berada diantara kedua alat pembandingnya. Hasil ini masih dalam kisaran nilai yang berdekatan, artinya bahwa alat OTT PS 1 dengan prinsip kerja sensor tekanan dapat digunakan sebagai alat pengukur tinggi muka laut, dengan tingkat resiko kesalahan yang relatif kecil. Dalam hal ini, kesalahan pengukuran tinggi muka laut oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 dapat terjadi karena pengaruh suhu. Semakin besar perubahan suhu yang terjadi maka tekanan yang dihasilkan akan menjadi lebih kecil, sehingga kedalaman yang terbaca oleh sensor akan semakin rendah. Alat sensor tekanan OTT PS 1 tidak dipasang sensor suhu, sehingga pengujian dilakukan dengan melakukan hipotesis pada tiga kedalaman yang berbeda, yaitu 1 m, 5 m, dan 10 m, dengan skala perubahan suhu sebesar C. Pada suhu kamar (ρ = 1025 kg/m 3, P 0 = Pa, P udara (dalam tabung) = 1 atm = Pa, P air = Pa dan g = 9.8 m/s 2 ), maka dapat diketahui kedalaman air yang dibaca oleh alat ukur adalah 1 m. Jika pada kedalaman tersebut, suhu air laut kita ubah sesuai perubahan suhu muka laut Indonesia maka

61 46 akan didapatkan nilai tekanannya. Tabel 4 adalah hubungan antara perubahan suhu dengan tekanan yang dihasilkan. Tabel 4. Hubungan antara perubahan suhu dengan tekanan Δt (ºC) ρ (kg/m 3 ) P air (Pa) h (m) Terlihat dari hasil perhitungan tersebut, bahwa dengan bertambah besarnya perubahan suhu maka tekanan air yang dihasilkan menjadi lebih kecil. Perubahan tekanan yang terjadi akibat perubahan suhu tersebut dapat mengakibatkan perubahan kedalaman yang terbaca oleh alat ukur sensor tekanan OTT PS 1. Berikut adalah kesalahan pembacaan oleh alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 dengan skala perubahan suhu yang dicobakan (Tabel 5).

62 47 Tabel 5. Persentase kesalahan pengukuran oleh sensor tekanan OTT PS 1 yang terjadi akibat perubahan suhu Δt (ºC) Kedalaman yang dibaca alat (m) Kedalaman yang sebenarnya (m) Persentase kesalahan (%) * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *10-1 Dari hasil yang diperoleh tersebut, diketahui bahwa suhu dapat berpengaruh terhadap kedalaman, yaitu semakin besar perubahan suhu yang terjadi maka kedalaman yang terdeteksi menjadi lebih kecil, sehingga kesalahan pengukuran yang terjadi pada alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 menjadi lebih besar. Gambar 23 berikut merupakan grafik hasil pengolahan data persentase kesalahan yang terjadi pada pengukuran karena pengaruh perubahan suhu.

63 Kesalahan pengukuran (%) m 5 m 10 m Perubahan suhu ( C) Gambar 24. Grafik persentase kesalahan pengukuran oleh alat OTT PS 1 karena pengaruh suhu Dapat dilihat dari persentase kesalahan yang terjadi pada pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, bahwa perubahan suhu di sekitar pengukuran oleh alat dapat berpengaruh terhadap hasil pengukuran. Untuk perubahan suhu sebesar C, memiliki persentase kesalahan pengukuran oleh alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 sebesar %. Semakin tinggi perubahan suhu yang terjadi di sekitar lokasi pengukuran alat ini, maka semakin besar pula error pengukuran yang terjadi. Persentase kesalahan oleh pengaruh perubahan suhu ini tidak signifikan, sehingga pengaruhnya dapat diabaikan. Untuk penempatan yang aman dari alat ukur ini adalah harus berada di bawah permukaan surut minimum, dan perbedaan antara permukaan pasang maksimum dan posisi sensor harus lebih kecil dari batas ukur sensor pada 20 m Uji kesesuaian komponen harmonik utama Analisis konstanta pasang surut yang diperoleh dari tabel Admiralty, akan didapatkan nilai bilangan Formzahl dari perhitungannya dan dapat digunakan

64 49 untuk menentukan tipe pasang surut yang terjadi. Berikut nilai komponen harmonik utama pasang surut yang diperoleh dari tabel Admiralty selama 15 hari pengambilan data dari ketiga alat ukur yang digunakan (Tabel 6). Tabel 6. Komponen harmonik utama pasang surut yang diperoleh dari tabel Admiralty pengukuran dari alat OTT PS 1, OWK, dan Kalesto di Muara Binuangeun Provinsi Banten Alat ukur Konstanta Pasang surut Bilangan K 1 O 1 M 2 S 2 Formzahl (F) OTT PS OWK Kalesto Nilai bilangan Formzahl yang diperoleh dengan menggunakan alat sensor tekanan OTT PS 1, yaitu sebesar 0.50 memiliki nilai yang hampir sama bila dibandingkan dengan alat pelampung OWK, yaitu sebesar 0.48 dan dengan alat radar Kalesto memiliki nilai sebesar Nilai bilangan Formzahl ketiga alat ukur berkisar antara 0.25 sampai Sesuai dengan penentuan tipe pasang surut dengan bilangan Formzahl (BAKOSURTANAL, 2008), dapat diketahui bahwa tipe pasang surut yang terjadi di Muara Binuangeun adalah pasang surut campuran dominan ganda. Dari nilai bilangan Formzahl yang diperoleh tersebut, dapat diketahui bahwa penggunaan alat sensor tekanan OTT PS 1 memiliki nilai pengukuran yang relatif sama bila dibandingkan dengan alat pelampung OWK dan radar Kalesto. Artinya alat sensor tekanan OTT PS 1 ini dapat digunakan untuk mengukur tinggi muka laut dengan kinerja yang tidak kalah dengan alat pengukur lainnya. Untuk konstanta pasang surut diurnal utama (K 1 dan O 1 ) yang diperoleh dari ketiga alat memiliki pola yang sama, yaitu dengan nilai terbesar terdapat pada

65 50 pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 dan nilai terkecil terdapat pada alat pelampung OWK, serta untuk alat radar Kalesto berada di antaranya. Artinya untuk pengaruh bulan ataupun matahari pada pengukuran selama 24 jam 50 menit, nilai terukur oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 lebih tinggi dan nilai terukur oleh alat pelampung OWK lebih rendah. Terdapat perbedaan pada konstanta pasang surut semidiurnal utama (M 2 dan S 2 ) yang diperoleh dari ketiga alat ukur. Untuk konstanta M 2, nilai terbesar terdapat pada alat radar Kalesto dan nilai terkecil pada alat pelampung OWK, sedangkan nilai konstanta S 2 terbesar terdapat pada alat sensor tekanan OTT PS 1 dan nilai terkecil terdapat pada alat radar Kalesto. Perbedaan pola yang terjadi pada konstanta pasang surut semidiurnal utama ini, menandakan error pengukuran dalam waktu pengukuran selama 12 jam 25 menit, dan error pengukuran lebih mungkin terjadi pada alat radar Kalesto dengan adanya nilai terukur yang jauh berbeda (out layer). Belum adanya kepastian penyebab perbedaan pola pada konstanta pasang surut semidiurnal utama ini, maka perlu dilakukan penelitian lanjutan yang berkaitan dengan faktor-faktor yang mempengaruhi konstanta pasang surut ini Elevasi penting kondisi muka air Nilai elevasi penting kondisi muka air dapat digunakan untuk melihat perbedaan nilai tinggi muka air pada waktu tertentu yang diukur dari alat sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto. Berikut grafik hasil penentuan elevasi penting kondisi muka air ketiga alat ukur yang digunakan. Grafik air pasang primer pengukuran dari alat sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto (data per-menit) adalah:

66 Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke Gambar 25. Grafik air pasang primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik air pasang sekunder pengukuran dari ketiga alat ukur (data per-menit) adalah: Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke- Gambar 26. Grafik air pasang sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit)

67 52 Grafik air surut primer pengukuran dari ketiga alat ukur (data per-menit) adalah: Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke- Gambar 27. Grafik air surut primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit) Grafik air surut sekunder pengukuran ketiga alat ukur (data per-menit) adalah: 180 Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke Gambar 28. Grafik air surut sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 208 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-menit)

68 53 Grafik air pasang primer pengukuran ketiga alat ukur (data per-jam) adalah: 180 Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Jam ke- Gambar 29. Grafik air pasang primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik air pasang sekunder pengukuran ketiga alat ukur (data per-jam) adalah: 180 Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Jam ke- Gambar 30. Grafik air pasang sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam)

69 54 Grafik air surut primer pengukuran dari ketiga alat ukur (data per-jam) adalah: 180 Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Jam ke- Gambar 31. Grafik air surut primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam) Grafik air surut sekunder pengukuran dari ketiga alat ukur (data per-jam) adalah: 180 Tinggi muka air (cm) OTT PS 1 OWK Kalesto Jam ke- Gambar 32. Grafik air surut sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam WIB (data per-jam)

70 55 Dari nilai elevasi penting kondisi muka air yang ditentukan, cukup jelas terlihat perbedaan hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 dibandingkan dengan alat pelampung OWK dan radar Kalesto. Nilai elevasi penting kondisi muka air tersebut, terukur oleh ketiga alat ukur pada waktu yang relatif sama namun dengan nilai yang berbeda nyata. Hal ini terjadi pada data pengukuran tinggi muka laut dengan interval per-menit dan per-jam. Nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat pelampung OWK umumnya dengan nilai yang lebih rendah, sedangkan nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat radar Kalesto umumnya dengan nilai yang lebih tinggi. Untuk nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, berada diantara nilai terukur kedua alat pembandingnya. Hal ini terlihat pada data pengukuran tinggi muka laut dengan interval per-jam, pada semua nilai elevasi penting kondisi muka air yang ditentukan, dan juga interval per-menit pada tinggi muka air pasang primer dan tinggi muka air pasang sekunder. Untuk data pengukuran tinggi muka laut dengan interval per-menit, pada tinggi muka air surut primer dan tinggi muka air surut sekunder terlihat perbedaan. Terlihat pada elevasi penting kondisi muka air ini, nilai terukur oleh alat radar Kalesto umumnya dengan nilai yang lebih rendah, dan nilai terukur oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 umumnya dengan nilai yang lebih tinggi, serta nilai terukur oleh pelampung OWK umumnya berada ditengah-tengah. Hal ini dapat terjadi karena beberapa bias tinggi muka laut pada rekaman sensor tekanan OTT PS 1 akan lebih mungkin terjadi pada permukaan air minimum, ketika kedalaman air lebih sedikit (Pugh, 1972 dalam Woodworth, 2003). Untuk alat radar Kalesto, pengukurannya juga dapat dibiaskan selama kondisi muka air maksimum jika pemantulan radar berlangsung pada suatu luasan

71 56 yang perbandingan lembah gelombangnya lebih besar dari puncaknya. Bias seperti itu diketahui pada pengukuran tinggi muka laut dari satelit radar altimeter (e.g. Chelton et.al., 2001 dalam Woodworth, 2003), walaupun bentuk keduanya dari pengukuran radar (frekuensi, antena, jarak) adalah sangat berbeda. Adanya perbedaan nilai tinggi muka laut yang terukur dari ketiga alat ukur yang digunakan namun dalam waktu yang relatif bersamaan, menandakan adanya perbedaan sistematik (systematic difference) yang terjadi pada alat ukur yang digunakan tersebut. Kesalahan dapat terjadi karena perbedaan cara kalibrasi masing-masing alat ukur, sehingga nilai yang terekam pada masing-masing display datanya juga berbeda. Perbedaan sistem kerja masing-masing alat ukur juga dapat menyebabkan terjadinya perbedaan pembacaan tinggi muka laut oleh masing-masing alat ukur. Untuk itu perlu dilakukan pengkalibrasian ulang masing-masing alat ukur, agar kesalahan pengukuran dapat diperkecil. Perbedaan sistematik lebih terlihat pada hasil pengukuran oleh radar Kalesto, yang mana terdapat hasil pengukuran yang berbeda sangat jauh, yaitu sebesar 0 cm. Untuk alat radar Kalesto, perlu tambahan pemantauan lokasi pengukuran dari bendabenda (sampah-sampah) terapung yang berada di bawah radar yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran. Hal ini dapat mengatasi error yang besar dari pengukuran oleh alat radar Kalesto. Kesalahan sistematik utama untuk sensor tekanan OTT PS 1 berhubungan dengan asumsi untuk nilai rata-rata densitas efektif air laut dan percepatan gravitasi. Nilai ini digunakan untuk mengubah pengukuran tekanan ke dalam tinggi muka laut (Woodworth, 2003). Untuk itu perlu pengambilan data densitas air laut setiap interval pengambilan data tinggi muka laut yang dilakukan.

72 57 Sebagai tambahan, suatu 'koreksi tetap' secara normal diperlukan untuk data rekaman sensor tekanan OTT PS 1 (Pugh, 1972 dalam Woodworth, 2003) Peristiwa pasang purnama dan pasang perbani Pasang purnama (spring tide) Penentuan waktu terjadinya pasang purnama dapat dilihat dari nilai tunggang pasut. Peristiwa pasang purnama ditandai dengan tunggang pasut yang lebih besar, juga dikenal dengan pasang besar karena pada saat kejadian itu akan dihasilkan pasang maksimum yang sangat tinggi dan pasang minimum yang sangat rendah (Surbakti, 2007). Berikut data tinggi muka laut saat terjadinya pasang purnama (Tabel 7). Tabel 7. Data tinggi muka laut saat terjadinya pasang purnama di Muara Binuangeun Provinsi Banten, dari hasil pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 Alat ukur Pasang maksimum (cm) Tinggi muka Laut Surut minimum (cm) Tunggang pasut (cm) OTT PS OWK Kalesto Dari hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, diperoleh nilai tunggang pasut terbesar adalah sebesar 132 cm. Pada waktu itu, tinggi muka laut pasang maksimum sebesar 156 cm dan tinggi muka laut surut minimum sebesar 24 cm. Sedikit perbedaan dengan data hasil pengukuran oleh alat pelampung OWK, diperoleh nilai tunggang pasut terbesar sebesar 122 cm, dengan tinggi muka laut pasang maksimum sebesar 140 cm dan tinggi muka laut surut minimum sebesar 18 cm. Untuk data hasil pengukuran oleh alat radar Kalesto, diperoleh

73 58 nilai tunggang pasut terbesar sebesar 161 cm, dengan tinggi muka laut pasang maksimum sebesar 162 cm dan tinggi muka laut surut minimum sebesar 1 cm. Dari data yang diperoleh ini, terlihat perbedaan nilai tinggi muka laut yang tercatat oleh ketiga alat ukur saat terjadinya peristiwa pasang purnama, dan perbedaan signifikan terlihat pada alat radar Kalesto. Artinya error pengukuran lebih terlihat pada alat radar Kalesto. Karena semua nilai tinggi muka laut yang tercatat tersebut terjadi pada waktu yang bersamaan, sehingga perbedaan nilai tinggi muka laut yang diperoleh dari ketiga alat ukur tersebut tidak berpengaruh nyata pada analisis penentuan waktu terjadinya peristiwa pasang purnama. Analisis data tinggi muka laut ketiga alat ukur, didapatkan hasil bahwa waktu terjadinya pasang maksimum adalah pada tanggal 21 Juli Sedikit berbeda dari teori, tidak terbukti bahwa saat terjadinya pasang purnama dihasilkan pasang maksimum yang sangat tinggi dan surut minimum yang sangat rendah. Nilai pasang maksimum dari pengukuran ketiga alat saat peristiwa tersebut bukan merupakan pasang yang sangat tinggi dari semua data pasang maksimum yang ada dan nilai surut minimumnya juga bukan merupakan surut yang sangat rendah dari semua data surut minimum yang ada. Hanya surut minimum yang tercatat oleh alat pelampung OWK saja yang merupakan surut yang sangat rendah dari semua data surut minimum yang ada. Hal ini mununjukkan keakuratan pengukuran oleh alat pelampung OWK cukup tinggi, sedangkan perbedaan yang jauh dari data tinggi muka laut yang tercatat oleh radar Kalesto, menandakan terjadinya error cukup besar pada alat radar Kalesto saat dilakukan pengukuran ketika air surut.

74 Pasang perbani (neap tide) Peristiwa pasang perbani ditandai dengan tunggang pasut yang lebih kecil, dikenal dengan pasang kecil karena pada saat peristiwa tersebut akan dihasilkan pasang maksimum yang rendah dan surut minimum yang tinggi (Surbakti, 2007). Berikut data tinggi muka laut saat terjadinya pasang perbani (Tabel 8). Tabel 8. Data tinggi muka laut saat terjadinya pasang perbani di Muara Binuangeun Provinsi Banten, dari hasil pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 Alat ukur Pasang maksimum (cm) Tinggi muka laut Surut minimum (cm) Tunggang pasut (cm) OTT PS OWK Kalesto Dari data hasil pengukuran yang dilakukan, diperoleh nilai tunggang pasut terkecil yang diperoleh dari alat sensor tekanan OTT PS 1 adalah sebesar 81 cm. Pada saat itu, tinggi muka laut pasang maksimum sebesar 139 cm dan tinggi muka laut surut minimum sebesar 51 cm. Nilai tinggi muka laut yang diperoleh dari alat sensor tekanan OTT PS 1 ini memiliki sedikit perbedaan jika dibandingkan dengan alat ukur pelampung OWK dan radar Kalesto. Pengukuran dengan alat pelampung OWK diperoleh nilai tunggang pasut terkecil sebesar 92 cm, dengan tinggi muka laut pasang maksimum sebesar 140 cm dan tinggi muka laut surut minimum sebesar 48 cm. Untuk pengukuran dengan alat radar Kalesto diperoleh nilai tunggang pasut terkecil sebesar 101 cm, dengan tinggi muka laut pasang maksimum sebesar 150 cm dan tingi muka laut surut minimum sebesar 49 cm. Perbedaan nilai tinggi muka laut yang terjadi pada ketiga alat ukur ini tidak

75 60 berpengaruh nyata terhadap analisis penentuan waktu terjadinya peristiwa pasang perbani, karena terjadi pada waktu yang bersamaan. Analisis data tinggi muka laut ketiga alat ukur, didapatkan hasil bahwa waktu terjadinya surut perbani adalah pada tanggal 28 Juli Pada saat peristiwa pasang perbani tersebut, dari ketiga alat ukur diperoleh nilai surut minimum yang tinggi. Hal ini sesuai dengan teori yang diberikan sebelumnya, bahwa pada saat terjadinya pasang perbani akan dihasilkan pasang maksimum yang rendah dan surut minimum yang tinggi. Sedikit berbeda dari teori, bahwa pada peristiwa tersebut nilai pasang maksimumnya bukan merupakan nilai yang terendah dari semua data pasang maksimum yang ada Pengaruh posisi bulan terhadap pengukuran Pengaruh bulan terhadap pengukuran dapat dilihat dari nilai pengukuran yang diperoleh saat terjadinya peristiwa pasang purnama dan pasang perbani. Pada saat peristiwa pasang purnama, tarikkan massa air di bumi oleh matahari dan bulan lebih besar, sehingga fluktuasi massa air di bumi juga semakin besar. Hal ini menyebabkan perbedan tinggi muka air pasang maksimum dan surut minimum lebih besar. Untuk peristiwa pasang perbani, gaya tarik menarik matahari dan bulan terhadap massa air di bumi saling meniadakan, sehingga fluktuasi massa air di bumi lebih kecil. Dalam hal ini, pengaruh posisi bulan ditentukan dari nilai standar deviasi dan error pengukuran saat peristiwa tersebut. Hasil pengolahan data tinggi muka laut saat terjadinya pasang purnama dan pasang perbani adalah sebagai berikut (Tabel 9).

76 61 Tabel 9. Pengaruh posisi bulan terhadap pengukuran tinggi muka laut di Muara Binuangeun Provinsi Banten Bulan Juli 2008 tanggal Standar deviasi Error Alat ukur Alat ukur OTT PS 1 OWK Kalesto OTT PS 1 OWK Kalesto Peristiwa pasang purnama : Tanggal 21 Juli 2008 Peristiwa pasang perbani : Tanggal 28 Juli 2008 Dari analisis data yang dilakukan tersebut, dapat diketahui bahwa pasang purnama dan pasang perbani dapat mempengaruhi data hasil pengukuran tinggi muka laut oleh alat ukur yang digunakan. Standar deviasi dan error data hasil pengukuran ketiga alat ukur saat terjadinya pasang purnama lebih besar. Hal ini dapat terjadi karena saat terjadinya purnama, fluktuasi massa air semakin besar sehingga data tinggi muka air yang terukur oleh alat lebih beragam dan memiliki perbedaan yang besar. Untuk nilai standar deviasi dan error data hasil pengukuran saat terjadinya pasang perbani lebih kecil dari nilai standar deviasi dan error data hasil pengukuran lainnya. Hasil analisis ini didapat karena pada

77 62 saat peristiwa tersebut tidak terjadi fluktuasi massa air yang besar. Hal ini menyebabkan data tinggi muka air yang terukur oleh alat tidak memiliki nilai yang beragam, sehingga menghasilkan nilai standar deviasi dan error pengukuran oleh alat menjadi lebih kecil Keadaan cuaca dan pengaruhnya terhadap pengukuran Untuk melihat pengaruh cuaca terhadap hasil pengukuran oleh alat ukur, dapat dilakukan dengan melihat standar deviasi dan error pengukuran oleh alat yang terjadi setiap hari pengambilan datanya. Nilai analisis yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 9. Berikut adalah data meteorologi di Muara Binuangeun Provinsi Banten pada tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan 31 Juli 2008 (Tabel 10). Tabel 10. Data meteorologi di Muara Binuangeun Provinsi Banten pada bulan Juli 2008 Tanggal Suhu Permukaan Laut ( C) Arah Angin Kecepatan (Knot) Cuaca Timur - Tenggara Berawan Timur - Selatan 9-21 Hujan Timur - Selatan Berawan Timur - Selatan 8-20 Hujan Timur - Selatan 9-21 Hujan Timur - Tenggara 5-15 Berawan Timur - Selatan 8-20 Hujan Timur - Selatan 7-17 Berawan Timur - Tenggara 5-15 Berawan Timur - Selatan 9-21 Hujan Timur - Selatan 6-15 Berawan Timur - Tenggara 5-15 Berawan Timur - Selatan 6-17 Berawan Timur - Selatan 6-15 Berawan Timur - Tenggara 5-15 Berawan Sumber data SPL : NOAA 18 - AVHRR Sumber data cuaca dan angin : DKP

78 63 Selama melakukan pengambilan data tinggi muka laut, cuaca di sekitar Muara Binuangeun didominasi oleh keadaan berawan. Keadaan berawan ini terjadi selama 10 hari pengambilan data dan selama 5 hari dalam kondisi hujan. Suhu permukaan laut berkisar antara C, arah angin dari Timur - Tenggara dan Timur - Selatan dengan kecepatan antara 5-21 knot. Nilai standar deviasi dan error data pengukuran tinggi muka laut yang diperoleh saat pengukuran tersebut beragam setiap hari pengukurannya dan tidak ada nilai analisis yang terlalu jauh berbeda (out layer), baik pada kondisi hujan ataupun berawan. Hasil ini juga beragam pada setiap nilai suhu permukaan laut dan kondisi angin yang terjadi di Muara Binuangeun saat pengukuran. Dari analisis yang diperoleh tersebut, dapat dikatakan bahwa keadaan cuaca dan suhu permukaan laut, serta kondisi angin tidak berpengaruh nyata terhadap hasil pengukuran. Pada kondisi cuaca yang bagaimanapun, pengukuran tinggi muka laut oleh alat ukur yang digunakan tersebut dapat dilakukan tanpa adanya kesalahan yang signifikan.

79 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Kesimpulan dari hasil yang diperoleh tersebut adalah, 1. Hasil pengukuran tinggi muka laut dengan menggunakan alat sensor tekanan OTT PS 1 menunjukkan bahwa alat ini baik digunakan dalam menentukan pasang surut yang terjadi pada suatu perairan dengan nilai standar deviasi sebesar cm dan error sebesar 0.23 cm, tunggang pasut di Muara Binuangeun adalah sebesar 143 cm. Kesalahan pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 ini dapat terjadi oleh pengaruh suhu, namun persentase kesalahannya relatif kecil ( %). 2. Uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut dari tabel Admiralty yang diperoleh dari alat sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto, menghasilkan nilai bilangan Formzahl yang relatif sama ( ) yang menunjukkan tipe pasang surut yang terjadi di Muara Binuangeun Provinsi Banten adalah pasang surut campuran dominan ganda. 3. Posisi bulan dapat berpengaruh pada hasil pengukuran tinggi muka air yang dilakukan. Pada saat terjadinya peristiwa pasang purnama dihasilkan standar deviasi dan error yang lebih besar dan pada saat pasang perbani dihasilkan standar deviasi dan error yang lebih kecil. 4. Terlihat adanya perbedaan sistematik (systematic difference) dari alat ukur yang digunakan. Pelampung OWK memiliki nilai pengukuran yang paling bagus dengan kesalahan yang relatif kecil. Radar Kalesto memiliki nilai pengukuran yang sangat jauh berbeda, sehingga error pengukuran lebih terlihat pada data hasil pengukuran oleh alat ini. Untuk sensor tekanan OTT 64

80 65 PS 1 memiliki nilai pengukuran yang berada diantara kedua alat pembandingnya. 5. Keadaan cuaca tidak berpengaruh nyata terhadap hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, sehingga pada kondisi cuaca yang bagaimanapun, pengukuran tinggi muka laut dapat dilakukan tanpa adanya kesalahan yang signifikan Saran 1) Untuk melihat pengaruh perubahan suhu terhadap hasil pengukuran alat sensor tekanan OTT PS 1 yang lebih tepat, perlu pemasangan sensor suhu pada alat sehingga diperoleh data suhu pada kedalaman dan waktu yang sama dengan pengukuran tinggi muka laut. 2) Untuk hasil analisis yang lebih lanjut, perlu pengambilan data acuan dari alat ukur Palem (papan berskala) dalam interval pengambilan data yang lebih jarang untuk dapat dipakai sebagai pembanding, sehingga dapat diketahui alat ukur mana yang memiliki nilai pengukuran yang lebih tepat. 3) Untuk pengambilan data dengan interval per-jam, perlu melakukan filtering data. 4) Untuk analisis uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut dari tabel Admiralty, sebaiknya dengan menggunakan semua konstanta pasang surut yang ada (9 komponen).

81 DAFTAR PUSTAKA BAKOSURTANAL, Prediksi Pasang Surut Bidang Medan Gayaberat dan Pasang Surut, Pusat Geodesi dan Geodinamika, Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional. Cibinong-Bogor. BPPT, Tides Aplication Software. BPP Teknologi, Jakarta Pusat. DKP, Berita Prakiraan Cuaca Maritim Untuk Pelayaran di Sebagian Perairan Indonesia Bagian Barat. Departemen Kelautan dan Perikanan. Jakarta. [4 November 2008]. IOC, Manual on Sea Level Measurement and Interpretation. Volume 3 - Reappraisals and Recommendations as of the year Intergovernmental Oceanographic Commission Manuals and Guides no.14. IOC, Paris, 72pp /001251/125129e.pdf [19 Februari 2009]. LAPAN, Suhu Permukaan Laut Berdasarkan Data NOAA. Remote Sensing Applications and Technology Development Center, Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional. Jakarta. SMBA/smba.php?agr=1&hal=3&data_id=st_hr_ _all&kat=st&pe r=hr&drh= [4 November 2008]. OTT Hydrometry, Operating Instructions Station Manager LogoSens2. [13 September 2008]. OTT MESSTECHNIK, Operating Manual Pressure Sensor OTT PS 1. [1 September 2008]. Pauliza, O., FISIKA. PT. Grafindo Media Pratama. 5&dq=pemuaian+volume&source=bl&ots=TG3WBhJTVR&sig=LBVgbd v0st1hg6izzafrf4dqu9c&hl=id&ei=0g6fsagyi4io6goknozfcg&sa= X&oi=book_result&resnum=4&ct=result#PPT17,M1 [21 Februari 2009]. PCI, Fluida dan Kalor. PT. Praweda Ciptakarsa Informatika. Fisika/0277%20Fis-1-4b.htm [20 Februari 2009] Pugh, D.T., Tides, Surges, and Mean Sea Level: a handbook for engineers and scientists. Chichester: Wiley. 472pp. RISE, Tidal Resources. Research Institute for Sustainable Energy. [15 Februari 2009]. 66

82 67 SDI-12 Support Group, SDI-12 A Serial-Digital Interface Standard for Microprocessor-Based Sensors. [7 Februari 2009]. Sjachulie, D., Penerapan Metode Admiralty dalam Analisa Pasang Surut Jangka Pendek tanpa Menggunakan Tabel. //go.php?id=jbptitbgeoph-gdl-s dennysjach-283.htm [3 Juli 2007]. Surbakti, H., Pasang Surut. pasang-surut/ [28 Oktober 2008]. Talley, L., Properties of Seawater. Scripps Institutions of Oceanography. [20 Februari 2009]. Walpole, R.E., Pengantar Statistika Edisi ke-3. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Weidner, R.T., Physics (Revised Version). Rutger University. New York: Allyn dan Bacon, Inc. WIPO, A Tide Staff System. World Intellectual Property Organization. [19 Februari 2009]. Woodworth, P.L. dan Smith, D.E., A One Year Comparison of Radar and Bubbler Tide Gauges at Liverpool. Proudman Oceanographic Laboratory, Bidston Observatory, UK.

83 LAMPIRAN

84 69 Lampiran 1. Contoh perhitungan pengaruh suhu Pada suhu kamar (ρ air = 1025 kg/m 3, P air = Pa, P udara (dalam tabung) = 1 atm, dan g = 9.8 m/s 2 ) (Talley, 2008), dapat diketahui bahwa kedalaman air yang dibaca oleh alat ukur sebesar 1 m. Untuk perubahan suhu 0.5 C pada kedalaman tersebut, maka dapat ditentukan tekanan dari air pada kedalaman tersebut, P air m = P 0 + gh Vt V V V t t t = V0 (1 + γδt) = 1(1 + (0.0002* 2)) = = * = Pa Kedalaman yang terbaca oleh alat ukur pada kedalaman 1 m dengan perubahan suhu 0.5 C adalah: h = ( Pair P0 )/( ρ air g) = ( )/( 1025*9.8) = 99.99*10-2 m Persentase kesalahan yang terjadi akibat perubahan suhu sebesar 0.5 C adalah: Persentase kesalahan = (( hb h) / hb) 100% = (( *10 = 0.10*10-1 % 2 ) /1) 100%

85 70 Lampiran 2. Perhitungan bilangan Formzahl Konstanta pasang surut yang diperoleh dengan metode Admiralty pengukuran dari alat sensor tekanan OTT PS 1 adalah nilai A K1 sebesar 16.46, nilai A O1 sebesar 10.76, nilai A M2 sebesar 35.89, dan nilai A S2 sebesar Perhitungan bilangan Formzahl adalah: F = A A K 1 M 2 + A + A O1 S = = 0.50

86 71 Lampiran 3. Tabel nilai elevasi penting kondisi muka air di Muara Binuangeun Provinsi Banten, pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 juli 2008 Nilai muka air pasang primer OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm) Nilai muka air pasang sekunder OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm) Nilai muka air surut sekunder OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm)

87 72 Lampiran 3. Lanjutan Nilai muka air surut primer OTT PS 1 OWK Kalesto Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm) Menit ke- Nilai (cm)

88 73 Lampiran 4. Penyerap kelembaban FAD 4 P Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar penyerap kelembaban FAD 4 P

89 74 Lampiran 5. Instalasi elektrik Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar rangkaian resistansi Terlihat pada gambar di atas contoh muatan resistansi, bahwa tegangan yang tersedia sebesar 24 volt dan maksimum muatan hambatan sebesar 800 ohm. Sampai pada muatan resistansi 800 ohm, sensor akan menghasilkan nilai yang sesuai dengan nilai yang diukur.

90 75 Lampiran 6. Kabel sensor Kabel sensor terdiri dari 4 kode warna, dengan suatu saluran kapiler pusat pengubah tekanan, yang dibungkus oleh aluminium/lapisan polyester. Sarung pelindung bagian luar dapat berupa berbagai material, tergantung aplikasi dan suhu penggunaan. Sarung pelindung standar yang paling sesuai bagi kebanyakan perairan adalah polyurethane (keadaan temperatur yang terbenam -20 C sampai +50 C). Kabel lain juga tersedia atas permintaan untuk pengoperasian pada temperatur yang lebih tinggi atau pada media yang korosif. Kabel harus berakhir pada suatu lingkungan yang kering untuk menghindari pengaruh uap air yang dapat memasuki saluran pengubah tekanan. Jika air masuk pada saluran ini, maka dapat terjadi kesalahan hasil pengukuran. Tabel persediaan sinyal pada kabel Terminal Warna kabel 4-20 ma SDI-12 1 Merah V V 2 Biru 0 V 0 V 3 Tidak bewarna Ground Ground 4 Hijau SDI-12 Data Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

91 76 Lampiran 7. Stasiun pengelola LogoSens 2 Terdapat 2 versi yang ada pada stasiun pengelola LogoSens 2. Kedua software ini mengoptimalkan hardware dari LogoSens 2, yaitu sebagai berikut: LogoSens Operating System V 1.07 LogoSens Operating Program V 1.01 LogoSens 2 merupakan stasiun pengelola yang dikembangkan secara khusus untuk aplikasi dibidang hidrometri, meteorologi dan teknologi lingkungan. LogoSens 2 dioperasikan pada tempat pengukuran menggunakan "Jog-kumparan" (Spesial tombol operasi dengan cara diputar dan ditekan). Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar stasiun pengelola LogoSens 2

92 77 Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar bidang LogoSens 2 dengan elemen pengendali dan sekrup terminal Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar bagian belakang LogoSens 2 dengan bidang sekrup terminal pada catu daya, tombol kontak dan penghubung komunikasi

93 78 Lampiran 8. Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar rangkaian OTT PS 1 dengan output 4-20 ma pada LogoSens 2 Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar OTT PS 1 dengan SDI-12 yang dihubungkan pada LogoSens 2

94 79 Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar rangkaian OTT PS 1 dengan sinyal output 4-20 ma pada LogoSens2 Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar rangkaian OTT PS 1 dengan SDI-12 pada LogoSens 2

95 80 Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar rangkaian OTT PS 1 dengan sinyal output 4-20 ma pada OTT LOG IN-U/L Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar rangkaian OTT PS 1 dengan SDI-12 pada OTT-LOG

96 81 Lampiran 9. Pengaturan scaling Misalkan didapat nilai ukur dari alat ini 2.5 m, sehingga pengaturan yang diisi pada scaling adalah: a = skala perkalian = 1, b = faktor kalibrasi = y ax = 4 1(2.5) = 1.5

97 82 Lampiran 10. Diagram alir prosedur kalibrasi Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

98 83 Lampiran 11. Gambar alat ukur pasang surut OTT PS 1 Palem ( Papan ukur berskala) OWK Kalesto Seperti terlihat pada gambar di atas, bahwa alat ukur pasang surut yang digunakan pada stasiun pasang surut real time di Muara Binuangeun Provinsi Banten adalah Palem (papan ukur berskala) sebagai alat acuan, sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto.

99 84 Lampiran 12. Gambar stasiun pengambilan data pasang surut real time di Muara Binuangeun, Provinsi Banten Gambar di atas merupakan lokasi stasiun pasang surut yang ada di Muara Binuangeun Provinsi Banten. Pada lokasi stasiun terdapat alat komunikasi data VSAT berupa antena. Lokasi stasiun berada dekat dengan lokasi para nelayan.

100 DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Pasar Baru, Painan-Sumatera Barat tanggal 22 Juli 1986 dari Ayah Alwis, SH dan Ibu Asnitawati. Penulis merupakan anak ke-tiga dari enam bersaudara, tiga orang saudara laki-laki dan dua orang saudara perempuan. Tahun , Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Umum Negeri (SMUN) 1 Bayang, Painan-Sumatera Barat.. Pada tahun 2004, penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk Institut (USMI) dengan pilihan Program Studi Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor, Penulis menjadi asisten mata kuliah Oseanografi Umum tahun ajaran 2006/2007 dan 2007/2008, dan asisten mata kuliah Persamaan Differensial Biasa (PDB) tahun ajaran 2006/2007. Penulis aktif dalam Organisasi Mahasiswa di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (BEM-C) sebagai anggota pengurus Departemen Pengembangan Sumber Daya Manusia (2004/2005), anggota pengurus MIT (Marine Science and Telemetri) di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan (2005/2006). Penulis juga aktif dalam organisasi kekeluargaan mahasiswa daerah, FKMPS (Forum Komunikasi Mahasiswa Pesisir Selatan) ( ), dan pernah menjabat sebagai Ketua Organisasi tersebut periode tahun 2006/2007. Untuk menyelesaikan pendidikannya di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Penulis melakukan penelitian dan menyusun skripsi yang berjudul KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN, PROVINSI BANTEN.