BAB 3 PENERAPAN KONSEP PENGOLAHAN DATA SIDE SCAN SONAR PADA PERANGKAT LUNAK SONARPRO 3.1 Real-Time Processing pada SonarPro Real-time processing dilakukan selama pencitraan berlangsung dengan melakukan input panjang layback, jangkauan pencitraan maksimum, batas toleransi ketinggian towfish, batas toleransi roll, dan pengaturan untuk heading. Hal ini dilakukan agar citra yang terekam mengandung distorsi yang sangat kecil. 3.1.1 Panjang Layback dan Jangkauan Pencitraan Maksimum Gambar 3.1 memperlihatkan tampilan jendela untuk input informasi layback. Sebelum melakukan input layback, pastikan terlebih dahulu satuan jaraknya (Display Units), panjang kabel penghela (Cable Out Source), tipe depresor (Depressor Type), dan tipe kabel (Cable Type) yang digunakan untuk pencitraan. Informasi ini di-input pada jendela layback. Gambar 3.1 Jendela layback 19
Cable Out Source Manual berfungsi untuk menentukan panjang kabel penghela secara manual, sedangkan Cable Out Source External untuk menentukan panjang kabel penghela yang diatur oleh SonarPro sehingga kebel penghela akan ditarik dan diulur menyesuaikan dengan tinggi towfish. Pada jendela layback terdapat parameter offset yang harus di-input, yaitu Sheave Offset X, Sheave Offset Y, Sheave Offset Z, dan GPS Height. Sheave Offset merupakan koreksi jarak antara antena receiver GPS dengan titik penghela dalam arah X, Y, dan Z (lihat Gambar 3.1). Tinggi receiver GPS (GPS Height) merupakan jarak vertikal dari permukaan laut ke antena receiver GPS. Depressor Type dan Cable Type berfungsi untuk menentukan tipe depresor dan kabel penghela yang berhubungan dengan informasi berat dari depresor dan kabel penghela. Gambar 3.2 memperlihatkan pilihan pengaturan panjang jangkauan pencitraan tergantung pada spesifikasi teknis alat side scan sonar yang digunakan. Jangkauan pencitraan yang dapat digunakan pada side scan sonar Klein System 3000 yaitu 50, 75, 100, dan 150 meter. Gambar 3.2 Drop-down list panjang jangkauan pencitraan 3.1.2 Monitoring pada SonarPro Monitoring pada SonarPro dilakukan terhadap ketinggian towfish, arah towfish tidak mendatar (pitch), dan rotasi towfish pada sumbunya (roll) dengan cara memberikan nilai batas toleransi terhadap seberapa besar pergerakan towfish masih dianggap layak untuk diabaikan, hal ini tergantung pada tujuan survei dan keperluan penggunaan data. 20
Pada saat pencitraan berlangsung, pergerakan towfish dapat dikontrol dengan bantuan perangkat lunak pada komputer. Perangkat lunak SonarPro berfungsi untuk memberikan informasi berupa alarm kepada operator bahwa pergerakan towfish telah melewati batas toleransi. Kemudian sayap towfish digerakan oleh operator melalui SonarPro untuk mengembalikan keadaan towfish pada keadaan yang seharusnya, yaitu keadaan towfish dalam batas toleransi. Gambar 3.3 memperlihatkan tampilan jendela untuk input informasi batas toleransi roll beserta alarmnya. Alarm akan berbunyi dan warna background menjadi merah ketika keadaan towfish berada di atas nilai toleransi. Gambar 3.3 Jendela input toleransi roll dan alarmnya Gambar 3.4 memperlihatkan tampilan jendela untuk input informasi batas toleransi ketinggian towfish beserta alarmnya. Alarm akan berbunyi dan warna background menjadi merah ketika keadaan towfish berada di bawah nilai toleransi. Gambar 3.4 Jendela input toleransi ketinggian towfish dan alarmnya 21
3.1.3 Pengaturan untuk Heading Selain informasi layback, koreksi posisi horisontal juga memerlukan informasi mengenai orientasi dari arah kapal atau towfish yaitu koreksi heading. Pemberian koreksinya tidak dilakukan dengan batas toleransi melainkan dengan penghitungan secara otomatis oleh SonarPro terhadap data yang dihasilkan GPS mengenai posisi horisontal target. Yang perlu dilakukan oleh operator sebelum pencitraan berlangsung yaitu menentukan orientasi yang akan digunakan sebagai nilai koreksi data GPS dan dihitung oleh SonarPro secara otomatis agar citra side scan sonar yang dihasilkan mempunyai ketelitian yang baik. Gambar 3.5 memperlihatkan pengaturan orientasi yang digunakan pada saat pencitraan berlangsung. Pengaturan yang disediakan oleh SonarPro terdiri dari dua jenis yaitu Towfish Heading fungsinya untuk menentukan arah orientasi yang ditampilkan pada jendela informasi, dan Towfish Heading Usage fungsinya untuk menentukan arah orientasi yang digunakan oleh SonarPro dalam penghitungan posisi towfish. Gambar 3.5 Jendela pengaturan orientasi towfish atau kapal 22
Pada kolom Towfish Heading Usage terdapat dua pilihan. Pilihan pertama, Use towfish heading in point calculations fungsinya adalah jika operator menghendaki untuk menggunakan arah orientasi kompas yang berada di towfish. Pilihan kedua, Use ship heading in point calculation fungsinya adalah jika operator menghendaki untuk menggunakan arah orientasi GPS yang berada di kapal. Jika kemungkinan terdapat pengaruh medan magnet di dasar laut, sebaiknya menggunakan arah orientasi GPS karena arah orientasi kompas dipengaruhi oleh medan magnet yang berada di sekitarnya, tetapi jika kemungkinan tidak terdapat pengaruh medan magnet, sebaiknya menggunakan arah orientasi kompas. 3.1.4 Data Hasil Real-Time Processing Data hasil real-time processing yaitu berupa citra sonograf dan citra dijital. Citra sonograf maupun citra dijital akan menjadi data masukan pada post-processing. Data yang dihasilkan pada proses ini merupakan citra yang telah terkoreksi dari distorsi akibat dari cara kerja instrumen dan keadaan towfish pada saat pencitraan berlangsung. Citra djital akan disimpan dalam media penyimpanan dijital seperti harddisk atau CD (Compact Disc). Format citra yang terdapat pada SonarPro terdiri dari tiga tipe yaitu SDF (Klein Sonar Data Files), XTF (Extended Triton Format Files), dan 5KD (Klein System 5000 Data Files). Format data hasil real-time processing pada SonarPro tergantung pada jenis dan spesifikasi peralatan yang digunakan pada saat akuisisi dilakukan. Ketika proses akuisisi data menggunakan side scan sonar System 5000, pilihan format data yang dapat digunakan adalah format 5KD dan SDF. Ketika proses akuisisi data menggunakan side scan sonar System 3000, pilihan format data yang dapat digunakan adalah format SDF dan XTF. Pada tugas akhir ini format data yang dihasilkan adalah format SDF. 23
3.2 Post-Processing pada SonarPro Secara garis besar proses post-processing citra side scan sonar pada SonarPro ditunjukkan oleh Gambar 3.6. Data masukan Interpretasi kualitatif Interpretasi kuantitatif Warna dan derajat kehitaman Bentuk Ukuran Posisi horisontal Posisi vertikal Besaran kualitatif Besaran kuantitaif Target dikenali Gambar 3.6 Skema post-processing citra side scan sonar 3.2.1 Interpretasi Kualitatif Seperti telah dijelaskan sebelumnya pada sub-bab 2.2.1 bahwa terdapat tiga (3) besaran interpretasi kualitatif yaitu warna dan derajat kehitaman (hue and saturation), bentuk (shape), dan ukuran (size). Untuk menentukan ukuran target, besaran yang digunakan adalah panjang, lebar dan tinggi target. Warna dan derajat kehitaman yang menyatakan karakteristik target dapat diatur (setting) pada jendela Color Palette Control, pengaturannya sesuai dengan pengalaman interpreter dalam menganalisis objek (lihat Gambar 3.7). Besaran interpretasi kualitatif yang berikutnya yaitu bentuk target, bentuk target ditentukan secara visual. 24
Gambar 3.7 Color Palette Control Tools yang digunakan untuk menentukan panjang, lebar dan tinggi target yaitu dengan menggunakan tombol (Length) dan (Height). Ukuran target ditentukan secara grafis yaitu dengan melakukan penarikan garis pada citra side scan sonar. Bayangan target dijadikan acuan penarikan garis untuk menentukan tinggi. 3.2.2 Interpretasi Kuantitatif Gambar 3.8 merupakan tampilan citra side scan sonar pada perangkat lunak SonarPro. Jejak muka laut (sea surface return) ditunjukkan oleh garis tegas berwarna coklat, garis acuan ditunjukkan oleh garis tegas berwarna putih, dan jejak dasar laut ditunjukkan oleh garis melikuk-likuk berwarna kuning. Gambar 3.8 Citra side scan sonar pada SonarPro 25
Gambar 3.9 memperlihatkan garis-garis pada citra side scan sonar yang digunakan sebagai acuan untuk menentukan besaran-besaran kuantitatif secara grafis. Sea surface return Jejak muka laut Towfish Garis acuan First bottom return Jejak dasar laut Maximum range Kolom air Gambar 3.9 Garis-garis pada citra side scan sonar A. Besaran Horisontal Citra Side Scan Sonar Besaran-besaran horisontal citra side scan sonar ditentukan secara grafis yaitu dengan melakukan penarikan garis pada citra menggunakan tombol Length. Besaran-besaran tersebut yaitu jarak horisontal antara objek dengan towfish (R), dan jangkauan pencitraan maksimum (maximum range). Acuan penarikan garis pada citra untuk mendapatkan besaran-besaran horisontal citra side scan sonar secara grafis terdapat pada Tabel 3.1. 26
Tabel 3.1 Acuan penarikan garis untuk besaran horisontal Length Dinyatakan Oleh R jarak antara garis acuan dengan objek-objek yang terekam Max. range jarak antara garis acuan dengan salah satu tepi citra B. Besaran Vertikal Citra Side Scan Sonar Besaran-besaran vertikal citra side scan sonar ditentukan secara grafis dan numeris. Secara grafis dilakukan dengan melakukan penarikan garis pada citra menggunakan tombol Height. Sedangkan secara numeris dilakukan dengan menggunakan persamaan yang telah dibahas pada bab 2. 1) Besaran Vertikal Citra Side Scan Sonar secara Grafis Besaran vertikal citra side scan sonar secara grafis yang akan ditentukan dengan menggunakan perangkat lunak SonarPro, besarannya yaitu: Jarak miring antara towfish dengan target (S) Tinggi antara towfish dengan dasar laut (H) Jarak miring antara towfish dengan bayangan (Y) Kedalaman antara towfish dengan muka laut (d) Tinggi antara target dengan dasar laut (h) Acuan penarikan garis pada citra untuk mendapatkan besaran-besaran vertikal citra side scan sonar secara grafis terdapat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Acuan penarikan garis untuk besaran vertikal Slant Range Height Dinyatakan Oleh S - jarak antara garis acuan dengan target Y H jarak antara garis acuan dengan ujung bayangan. - h jarak antara objek dengan ujung bayangan. - d jarak antara garis acuan dengan jejak muka laut. 27
2) Besaran Vertikal Citra Side Scan Sonar secara Numeris Besaran vertikal citra side scan sonar secara numeris yang akan ditentukan dengan menggunakan data besaran vertikal secara grafis sebagai data masukannya, besarannya yaitu: Tinggi antara target dengan dasar laut (h) Jarak vertikal antara objek dengan towfish (Δd) Kedalaman antara target dengan muka laut (d O ) Jarak miring antara target dengan bayangan (y) Kedalaman dasar laut (W) 3.2.3 Data Hasil Post-Processing Data yang dihasilkan oleh post-processing citra side scan sonar yaitu berupa data numeris dan data grafis mengenai besaran-besaran kualitatif dan kuantitatif citra side scan sonar. Kemudian dari besaran tersebut, target dapat dianalisis dan dikenali secara subjektif dan objektif. Data hasil interpretasi kualitatif yaitu berupa data grafis (warna dan derajat kehitaman) dan data numeris (panjang, lebar, tinggi, dan bentuk target). Pada data grafis hasil interpretasi kualitatif citra side scan sonar banyak terdapat unsur penilaian subjektifitas interpreter. Data hasil interpretasi kuantitatif yaitu berupa data numeris. Data numeris tersebut merupakan nilai besaran kuantitatif, yaitu jarak miring antara towfish dengan target (S), tinggi antara towfish dengan target (H), jarak miring antara towfish dengan bayangan (Y), jarak miring antara target dengan bayangan (y), tinggi antara dasar laut dengan muka laut (W), kedalaman antara towfish dengan muka laut (d), jarak antara datar towfish dengan target (R), tinggi antara target dengan dasar laut (h), kedalaman antara target dengan muka laut (d O ), dan jarak vertikal antara objek dengan towfish (Δd). Data hasil interpretasi kuantitatif citra side scan sonar penilaiannya objektif, karena data yang dihasilkan adalah data numeris. 28
3.3 Basis Data Target pada SonarPro Terdapat banyak sekali data hasil post-processing dalam satu citra side scan sonar, tergantung pada jumlah target dalam satu citra yang akan diidentifikasi. Oleh karena itu, data tersebut harus diklasifikasikan dan diinventarisasikan sehingga dalam penggunaan data ini selanjutnya akan lebih efektif dan efisien. Tidak semua data hasil post-processing dapat disimpan dalam basis data SonarPro. Data yang dapat disimpan dalam basis data SonarPro berupa data numeris dan data grafis target. Data numeris target yaitu nama target, posisi horisontal, panjang target, lebar target, ketinggian target, klasifikasi, dan catatan tambahan yang disimpan dalam bentuk tabel. Sedangkan Data yang dapat disimpan dalam basis data SonarPro berupa data grafis yaitu outline target dan citra target yang disimpan dalam format data raster geotiff atau bitmap. Selebihnya data hasil post-processing disimpan secara manual, yaitu dengan cara dicatat. Gambar 3.10 memperlihatkan pengisian parameter-parameter target dengan menggunakan tools yang terdapat pada jendela manajeman target. Gambar 3.10 Jendela manajeman target 29
Gambar 3.11 memperlihatkan basis data target yang setelah sebelumnya telah ditentukan besaran-besarannya pada jendela manajemen target. Pada jendela basis data ini target dapat ditampilkan pada jendela tersendiri seperti pada Gambar 3.10 dengan cara memindahkan nama target yang berada pada kolom Invisible Targets ke kolom Visible Targets. Gambar 3.11 Basis data target 30