TUGAS INSTRUMENTASI KELAUTAN Disusun oleh: Yullinda Marissa (230210130024) Dini Widia Lestari (230210130035) Ynry Ani Simanungkalit (230210130038) PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR 2015 1. Pengertian akurasi dan presisi data beserta contohnya! Pada dasarnya semua alat ukur atau alat pengujian yang mempunyai pengaruh yang signifikan pada akurasi dan keabsahan hasil pengukuran wajib dikalibrasi sebelum digunakan untuk memastikan bahwa semua alat ukur tersebut sesuai dengan tujuan penggunaan dan memberikan hasil yang dapat dipercaya.
Akurasi / Ketepatan adalah tingkat ketidakadaan bias (kekeliruan) dalam sampel. Dengan kata lain makin dikit tingkat kekeliruan yang ada dalam sampel, makin akurat sampel tersebut. Tolak ukur adanya bias atau kekeliruan adalah populasi. Dengan demikian Akurasi dapat diartikan sebagai kedekatan suatu hasil pengukuran / rata-rata hasil pengukuran ke nilai yang sebenarnya. Biasanya akurasi menyatakan seberapa dekat nilai hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya (true value) atau nilai yang dianggap benar (accepted value). Jika tidak ada data sebenarnya atau nilai yang dianggap benar tersebut maka tidak mungkin untuk menentukan beberapa akurasi pengukuran tersebut. Sedangkan Presisi adalah tingkat yang bisa diulang terhadap hasil pengukuran diantara hasil itu sendiri. Biasanya presisi menyatakan seberapa dekat nilai hasil dua kali atau lebih pengulangan pengukuran. Semakin dekat nilai nilai hasil pengulangan pengukuran maka semakin presisi pengukuran tersebut. Gambar diatas mungkin bisa membantu kita dalam membedakan arti kata presisi dan akurasi. Kita dapat membayangkan jika ada suatu sasaran tembak, dan jika kita melakukan tembakan terhadap sasaran tembak tersebut sebanyak 6 kali dan ternyata hasil dari pengulangan tembakan tersebut dekat dengan sasaran semua dan jarak satu sama lain tembakan berdekatan juga maka bisa dikatakan tembakan tersebut adalah akurat dan presisi (gambar lingkaran paling kiri).
Untuk gambar yang ada ditengah pengulangan tembakan kita sebanyak 6 kali jauh dari sasaran yang ada ditengah tetapi 6 tembakan tersebut saling berdekatan maka dikatakan tembakan tersebut adalah mempunyai presisi yang baik tetapi tidak akurat. Untuk yang terakhir dan tentunya yang paling jelek yaitu dimana 6 tembakan kita jauh dari sasaran tembak yang ada ditengah dan juga berjauhan antara satu dengan yang lainnya, maka bisa dikatakan tidak presisi dan juga tidak akurat. 2. Membuat 30 statiun suhu, dan buktikan jika data tersebut dapat dipercaya! DATA SUHU 16 29.89 NO 17 29.91 ( O C) 18 29.94 1 29.42 19 29.94 2 29.46 20 30.02 3 29.62 21 30.08 4 29.63 22 30.14 5 29.65 Mean = 30.052 23 30.24 6 29.68 24 30.37 7 29.69 Median = 29.82 25 30.4 8 29.69 26 30.66 9 29.69 Modus = 29.69 27 30.88 10 29.7 28 31.01 11 29.71 Varians = 0.336892 29 31.21 12 29.72 St. 30 31.97 13 29.74 Deviasi = 0.580424 14 29.75 15 29.75 Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat bahwa data suhu dari ke 30 statiun memiliki nilai standar deviasi sebesar 0.580424 hal tersebut menunjukkan bahwa data hampir homogen. Karena jika nilai standar deviasi mendekati nol maka data akan semakin homogen. Dapat dilihat juga bahwa nilai variansnya 0.336892. Data di atas dapat disimpulkan akurat, karena nilai varians dan standar deviasinya kecil, yaitu hampir mendekati nol.
3. Buktkan bahwa perairan Indonesia subur, hubungkan dengan OCB! Gambar 1. Kandungan oksigen di perairan pasifik
Gambar 2. Kandungan nitrate di perairan hindia
Gambar 3. Kandungan nitrat di perairan atlantik Gambar 4. Kadar Oksigrn di Pasifik Gambar 5. Kadar Oksigrn di Antlantik
Gambar 6. Kadar Oksigrn di Hindia * Gambar diatas merupakan visualisasi dari World Ocean Database yang diolah dengan menggunakan software ODV. Dari gambar kandungan oskigen dan nitrat di atas dapat dilihat bahwa pada perairan atlantik kandungan oksigennya berkisar antara 2-6 ml/l, lalu pada wilayah perairan hindia kandungan oksigennya berkisar antara 2-4,5 ml/l, sedangkan pada wilayah perairan pasifik kandungan oksigennya berkisar antara 1,75-4ml/l. Dapat dilihat bahwa oksigen paling tinggi berada di wilayah perairan antlantik dan oksigen terendah berada di wilayah perairan pasifik, menurut kami mengapa kadar oksigen di wilayah perairan pasifik karena wilayah perairan pasifik memiliki kesuburan yang tinggi berarti banyak organisme yang membutuhkan oksigen sebagai salah satu faktor untuk tumbuh dan menyebabkan mengapa kadar oksigen di wilayah perairan pasifik rendah, Dari gambar kandungan nitrat diatas dapat dilihat bahwa pada wilayah perairan atlantik memiliki kandungan nitrat sebesar 15-22 µmol/l, pada wilayah perairan samudera hindia kandungan nitratnya sebesar 10-30 µmol/l, dan pada wilayah perairan samudera pasifik kandungan nitratnya sebesar 30-42 µmol/l. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kandungan nitrat paling banyak terdapat pada wilayah perairan samudera pasifik. Hal tersebut
dikarenakan adanya sirkulasi arus global, yang berasal dari atlantik, menuju samudera hindia, lalu menuju samudera pasifik dan kembali lagi melalui perairan indonesia ke atlantik. Sirkulasi air ini membawa nutrien sehingga terjadi penumpukkan nutrien di samudera pasifik, oleh karenan itu maka kandungan nitrat di pasifik akan semakin besar. Dari hal tersebut juga dapat dilihat kesuburan dari perairan tersebut, karena nitrat merupakan nutrien yang dibutuhkan fitoplankton dalam pertumbuhannya (Naila 2013). Sehingga semakin banyak nitrat maka semakin tinggi pula jumlah nitrat yang dapat dimanfaatkan fitoplankton untuk tumbuh, dan dapat disimpulkan bahwa pertumbuhan fitoplanktonpun akan semakin bagus, dan kandungan klorfil-a nya pun semakin banyak. Banyaknya klorofil-a tersebut dapat menentukkan tingkat kesuburan perairan. Karena, menurut Krismono (2010), kadar klorofil-a juga dapat digunakan sebagai biomonitoring kualitas dan kesuburan perairan (produktivitas perairan). Castro dan Huber (2007) menyatakan, semua fitoplankton memiliki klorofil terutama sekali klorofil-a. Klorofil berfungsi sebagai katalisator dan penyerap energi cahaya matahari (Strickland, 1960 cit. Riyono, 2007). Dengan demikian proses produksi zat organik dari zat anorganik dalam fotosintesis tidak akan terjadi apabila tidak ada klorofil. Semakin tinggi kadar klorofil menandakan tingginya kelimpahan fitoplankton di perairan (Castro dan Huber, 2007). Kelimpahan fitoplankton yang tinggi mengindikasikan tingginya produktivitas primer di suatu perairan. Menurut Forever Green (2010), kandungan klorofil fitoplankton dipengaruhi oleh spesies, kondisi tiap individu, waktu, dan intensitas cahaya matahari. Selain itu juga dipengaruhikadar nitrat, fosfat, pengadukan air, suhu, dan kualitas air. Dapat disimpulkan mengapa Indonesia memiliki wilayah perairan yang subur dikarenan massa air yang berada di samudra pasifik akan terbawa ke wilayah perairan Indonesia melalui sirkulasi arus OCB yang akan kembali ke samuddra antlantik. 4. Jelaskan mengenai EOF Metode Empirical Orthogonal Function (EOF) merupakan salah satu metode yang berkembang dan digunakan untuk analisa perubahan garis pantai adalah dengan analisa spasial dan temporal. Tujuan analisis EOF ini adalah untuk memisahkan keterkaitan data temporal dan spasial sehingga dapat dihasilkan sebagai
kombinasi linier fungsi yang sesuai dari ruang dan waktu. Fungsi tersebut secara objektif mewakili variasi konfigurasi pantai terkait perubahan terhadap jarak dan waktu pada garis pantai selama waktu studi. Terminologi EOF berdasarkan Lorenz (1956), beliau mengaplikasikan EOF dalam proyek prediksi cuaca di MIT. Sejak saat itu, EOF menjadi metode analisis terkenal dalam penelitian iklim. Teknik EOF berakar pada statistika, dan menurut Hotelling (1933) yang memperkenalkan prinsip komponen analisis, yakni merupakan nama lain dari EOF. Tinjauan ulang mengenai PCA/EOF dapat ditemukan dalam Kutzbach (1967). EOF tidak dilarang untuk diguakan dalam statistika multivariasi atau ilmu atmosfer. EOF berkembang hingga dapat digunakan untuk analisis stochastic dalam literature matematika dimana EOF lebih dikenal dengan nama fungsi dasar Karhunen-Lo eve. Tujuan asli dari EOF adalah untuk mengurangi banyak variabel dari data asli menjadi beberapa variable yang lebih sedikit, tetapi tanpa mengorbankan banyak dari varians yang telah dijelaskan. Namun, belakangan ini analisis eof telah digunakan untuk mengekstrak keragaman mode seperti Arctic Oscillation (AO). EOF juga dapat dikatakan sebagai teknik yang digunakan untuk menggabungkan kedua spasial dan korelasi temporal. Metode ini telah menjadi alat yang berguna untuk mengekstrak struktur dinamis, tren dan osilasi, dan penyaringan data. Tujuan dari EOF adalah untuk menemukan rangkaian variable baru yang menangkap sebagian besar variansi yang teramati melalui kombinasi linier dari variable asli. EOF telah diperkenalkan di dunia sains sejak awal tahun 50an. Tahapan melakukan analisis EOF menggunakan MATLAB: 1. Masukkan data kedalam bentuk matriks. Baris menunjukkan perkembangan temporal dan kolom menunjukkan variable spasial. Hubungan temporal antara baris tidak penting (tidak harus seragam), hal ini juga berlaku untuk hubungan spasial antar kolom. 2. Pilih detrend pada kolom hasil matriks. 3. Gunakan dekomposisi nilai singular untuk memisahkan data menjadi 3 matriks: Z = U x V x D Dimana U dan V adalah orthonormal dan D adalah diagonal. EOFs = V
ECs = U x D Matriks kovarian = ECs t x ECs / (n-1) = D 2 / (n-1) Matriks communalities = ECs x ECs t EOFs = Komponen dasar yang memuat pola waktu ECs = periode waktu EOF, perluasan koefisien periode waktu, komponen dasar periode waktu, dan komponen dasar amplitude.