Akustik Perikanan Deteksi Kepiting menggunakan single beam echosounder

7/23/2019 Akustik Perikanan Deteksi Kepiting menggunakan single beam echosounder

http://slidepdf.com/reader/full/akustik-perikanan-deteksi-kepiting-menggunakan-single-beam-echosounder 1/11

DETEKSI NILAI HAMBUR BALIK KEPITING BAKAU ( Scylla spp.)

MENGGUNAKAN INSTRUMEN HIDROAKUSTIK CRUZPRO

FISHFINDER PCFF-80

Muhammad Zaiuddi Lu!i" #$ %$ P&a'ii Di )u*ada&i %

# C+&&,"+di. Au'h+&2 Depertemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor

Email: [email protected]

ABSTRAK

!etode "idroakustik tela" digunakan di berbagai penelitian dibidang kelautan. Penggunaan metode

"idroakustik merupakan merupakan metode #ang dikembangkan untuk mendapatkan in$ormasi mengenai

kepiting bakau %Scylla spp.&. Penelitian ini menganalisis nilai Targer Strength %T'&, Power Spectral

Density %P'D&, dan Fast Fourier Transform %FFT& menggunakan instrumen "idroakustik. Pengambilandata dilakukan di (aboratorium )kustik Kelautan dengan menggunakan instrumen CruzPro P*FF+-

#ang dioperasikan dengan $rekuensi 2-- kz. /ata+rata nilai Target Strength %T'& #aitu 0 1- dB. ilai

T' pada 3aktu -+4-- s memiliki nilai #ang lebi" besar #aitu dengan nilai +44 dB, nilai T' pada 3aktu

tersebut memiliki kesamaan dengan nilai T' pada 3aktu 24--+5--- s. asil deteksi target dengan meli"at

"asil dari nilai T' dapat dili"at nilai T' terkuat berada di kedalaman -.1 meter dari transduer dengan

estimasi "al ini merupakan "asil deteksi target. ilai '6 tidak berbeda dengan nilai T' diesbabkan

menggunakan 7 target. ilai Echo level ter"adap 3aktu memiliki punak tertinggi #aitu pada 774 dB

dengan range 3aktu #aitu pada selang 74+24 s, dengan nilai ak"ir e"o #aitu berada pada 3aktu 8- s

dengan nilai 752 dB ilai Power Spectral Density %P'D& sebenarn#a berada pada 3aktu 29-- s.

Kata Kunci :CruzPro, "ambur balik, kepiting bakau, Target Strength %T'& , Scattering Volume %'6&

PENDAHULUAN

Kepiting bakau adala" sala" satu enis komoditas perikanan #ang potensial untuk

dibudida#akan dan dikonsumsi karena memiliki nilai ekonomis tinggi, terutama kepiting #angmatang gonad atau suda" bertelur, de3asa dan gemuk %Kanna 2--2&. Keberadaan spesies ini

suda" ban#ak dibudida#akan di tambak, dan beni" kepiting diambil dari alam, seperti #ang

suda" dilakukan pembudida#a di Kara3ang, ;a3a Barat. 'eara garis besar, sistem budida#akepiting bakau #ang tela" dikenal ole" dmas#arakat adala" pembesaran beni" menadi kepiting

ukuran konsumsi, penggemukan, produksi kepiting angkang lunak, dan produksi kepiting bertelur. Kepiting bakau ditangkap dari perairan estuaria dan saluran petak tambak. Kepiting

bakau lebi" suka "idup di perairan #ang relati$ dangkal dengan dasar berlumpur. Daera" #angook untuk lokasi budida#a kepiting iala" tambak #ang dasarn#a berlumpur dengan su"u 24+

54<* , p 8.- +9.-, D= lebi" dari 4 ppm, dan kadar garam berkisar 7-+5- ppt %F)= 2-77&.

Kepiting bakau dikenal sebagai pemakan segala bangkai (omnivorousscavenger! %)riola79>- dan !oosa et al" 794 #alam !ul#a 2---&. Kepiting bakau umumn#a memangsa

gastropoda, bi?al?e dan berbagai "e3an+"e3an keil #ang dapat mereka tangkap, tetapi mereka

1

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



uga pemakan bangkai #ang giat (vigorous scavenger! %ill 7981&. 'ebagai pemakan bangkai

mereka muda" tertangkap dengan perangkap berumpan baik dalam penangkapan komersial

maupun rekreasional %ill 2--8&. Kepiting bakau adala" pemakan bangkai #ang rakus(voracious scavenger!, #ang dapat menari dan memangsa bangkai di perairan estuarin #ang

keru" dan ber"utan bakau. %'ulistiono et al"7992& dalam %!ul#a 2--2& mengklasi$ikasikan

kepiting bakau sebagai berikutFilum: )rt"ropoda

'ub Filum: !andibulata

Kelas: *rustaea=rdo: Deapoda

'ub =rdo: Pleo#emata

Famili: Portunidae

Aenus: Scylla'pesies: Scylla spp.

) B

Aambar 7. Kepiting Bakau Betina %)& dan Kepiting Bakau ;antan %B&

Teknologi "idroakustik meman$aatkan penarian ba3a" laut dengan suara #ang kuat

untuk mendeteksi, mengamati dan meng"itung parameter $isik dan biologi. Teknologi"idroakustik merupakan metode #ang populer digunakan selama berta"un+ta"un dalam sur?eisumber da#a perikanan. Penelitian di bidang "idroakustik terus mengalami perkembangan #ang

signi$ikan. Berdasarkan teori dan $ormula "idroakustik, teknik ini sekarang sedang diadopsi

untuk melakukan sur?ei terumbu karang. )dan#a kebutu"an #ang terus meningkat untuk

mengklasi$ikasi dan memetakan ekosistem laut di berbagai skala spasial dalam mendukung ilmu pengeta"uan berbasis ekosistem untuk pengelolaan laut %)nderson et al . 2--&.

Teknologi "idroakustik tela" ban#ak digunakan untuk memetakan dan

mengklasi$ikasikan dasar perairan dan kandungan sumberda#a "e3an bentik #ang ada di dasar perairan, tipe substrat dan biota bentik. Perkembangan dalam mengklasi$ikasikan substrat dasar

perairan dan ?egetasi ba3a" air membuat "idroakustik sebagai alat #ang e$ekti$ untuk memantau

dan pemetaan parameter "abitat di ekosistem air. 'elain itu, dengan menggunakan teknologi"idroakustik dapat membedakan dan mengelompokkan berbagai tipe substrat dasar perairan.

Perbedaan tipe dasar perairan dapat digambarkan melalui tingkat kekasaran %roughness& dan

kekerasan %har#ness& dasar perairan seperti batu, pasir, lumpur atau ampurann#a %'i3abess#

2--7 Penrose et al . 2--4&.

2



Aambar 2 Komponen utama dan prinsip dasar echosoun#er %;o"annesson dan !itson 795&

Aambar 5. Prinsip kera Single $eam echosoun#er %!a(ennan and 'immonds ,2--4&

Transduser #ang digunakan untuk perekaman data dapat ditempatkan pada sebua" rangka

#ang tela" dimodi$ikasi untuk meng"indari pengaru" gelombang. Pada penelitian ini akan

digunakan satu $rekuensi akustik. asil #ang diperole" dengan metode akustik dapatdikombinasikan dengan "asil obser?asi ?isual melalui pengambilan $oto atau gambar. Penelitian

#ang mengkai mengenai kepiting bakau dengan menggunakan metode "idroakustik masi"

belum ban#ak dilakukan. =le" karena itu, dilakukan penelitian untuk dapat menganalisiskeberadaan kepiting bakau seara akustik dengan menggunakan metode akustik single %eamechosounder . Penelitian ini memberikan in$ormasi kuantitati$ mengenai nilai "ambur balik dari

kepiting bakau. Kepiting bakau uga merupakan kepiting #ang bernilai ekonomis dan sangat

ban#ak ditemui di sekitaran pesisir #ang ka#a akan "utan mangro?e.

TU/UAN PENELITIAN

Penelitian ini bertuuan untuk meli"at nilai "ambur balik kepiting bakau %Scylla spp.&.

berdasarkan energi Target Strength %TS &, volume %ac&scattering strength %SV &, dan Fast Fourier

Transform %FFT& dengan menggunakan instrumen echosoun#er single %eam *ruzPro PFF-

$rekuensi 2-- kz.

3



METODE PENELITIAN

Kegiatan penelitian ini dilakukan dengan skala laboratorium #ang dilakukan pada

atertank di (aboratorium )kustik Kelautan FPIK+IPB .

A*a' da Baha

)dapun alat dan ba"an #ang digunakan dalam metode penelitian dapat dili"at pada tabel

7., dan spesi$ikasi instrument #ang diganakan dalam penelitian dapat dili"at pada tabel 2.

Tabel 7. )lat dan Ba"an Penelitian

N+ A*a' da Baha

7 'chosun#er %Single %eam scientific

'chosoun#er %*ruzpro PFF-&2 (aptop

5 7 Ekor Kepiting bakau antan de3asa %dengan

lebar karapas %9-+7-- mm&

> /oll Kabel1 !eteran dan benang paning

Tabel 2 'pesi$ikasi echosoun#er single %eam *ruzPro PFF-

S,"ii1a"i B,"a&a

Tipe transduser TDT+4 (ong 'tem Bronze T"ru

ull Transduer

Frekuensi transduser Dual $rekuensi, 4- kz dan 2-- kz

=perating ?oltase 9.4 to 71.- 6D*, -.-4 amps nominal,

>.8 amps peak at maC po3er

=utput po3er 241- 3atts peak+to+peak %52-

/!'& 2>K D'P proessed po3er%52-- /!'&

Kedalaman 7--- $eet atau lebi" %2-- kz& 74--

$eet atau lebi" %4- kz&

Temperatur - to 4- o* % 52 to 722 oF&

Kotak inter$ae 7-- C - C 4- mm %> C 5.2 C 2 in"&.

Po3der *oated )luminum ECtrusion

Inter$ae /'+252, 774 KBaud, serial data and

'B

'oure le?el 715 dB %2-- kz&, 741 dB %4- kz&

/eei?ing sensiti?it# +74 dB %2-- kz&, +785 dB %4-kz&

Beam 3idt" 77o %2-- kz&, >4o %4- kz&

Diameter transduser 1 m

4



M,'+d, P,.am!i*a Da'a

Pengambilan data pada penelitian ini dilaksanakan dengan dua ara, #aitu denganobser?asi ?isual %pengamatan langsung& dan menggunakan metode akustik #ang dilakukan pada

kolam penelitian. 'ketsa ranangan kolam penelitian dapat dili"at pada gambar >.

Aambar >. 'ketsa Tank Penelitian

P,&,1ama Da'a A1u"'i1

)lat #ang digunakan untuk perekaman data akustik adala" echosoun#er single %eam

*ruzPro PFF- dengan tipe transduser T)DT* +ong Stem $ronze Thru )ull #ang digunakansebagai alat proses soun#ing dasar perairan untuk mengidenti$ikasi pantulan tiap tipe substrat

dasar perairan %karang dan pasir&.

'ebelum melakukan proses soun#ing akustik, terlebi" da"ulu dilakukan proses setinganalat %Tabel 5&. Transmitter power #ang digunakan pada saat pengambilan data akustik adala" 52-

3att. Diagram alir proses perekaman data akustik menggunakan *ruzpro PFF- dapat dili"at

pada gambar > , dan gambar 4 merupakan diagram alir pengambilan data menggunakan *ruzpro.

Aambar 4. Diagram alir proses perekaman data akustik menggunakan *ruzpro

PFF-

Volume Backscatter!" Stre!"t# ( SV 2

'elain nilai surface %ac&scattering

strength %SS &, uga dapat di"asilkan nilai volume

5

Pa&am,',& Ni*ai

Frekuensi #angdigunakan

2-- kz

Transmitter po3er %&

52-

ear $ield %m& -.>8

Keepatan suara%ms&

7471

Durasi pulsa %ms& -.>

Ping rate %s& -.55>'ur$ae gain 77-

*"ange rate 2>-)mpli$ier gain %dB& +2-.5

T' sp"ere %dB& +>2.>5



%ac&scattering strength %SV & dapat diturunkan dari nilai surface %ac&scattering strength %SS &.

Dalam proses membedakan e"o dari beberapa kepiting dan substrat maka dilakukan dengan

kuanti$ikasi sin#al gema untuk meng"asilkan suatu data berdasarkan nilai rata+rata #ang

diperole". ilai SV dari tipe karang di ekstrak dari pantulan pertama %E7& #ang mengindikasikan

tingkat kekasaran %roughness& dan pantulan kedua %E2& #ang mengindikasikan tingkat kekerasan

%har#ness&. ilai SV diperole" dengan meng"ubungkan nilai surface %ac&scattering coefficient

%Ss& dan %ottom volume %ac&scattering coefficient %Sv& .

Target Strength %T'& adala" ukuran da#a pantul dari target setela" dikenakan suara akti$

dan merupakan $ungsi dari $rekuensi, aspek dan tipe target. Dapat diketa"ui melalui persamaan berikut :

T' 7- log %IrIi& %7&

Keterangan ,T' : Target strengt",

,r :intensitas suara #ang dipantulkan.

,i : Intesitas suara #ang datang.

N,a& Fi,*d da Fa& Fi,*d

Pada saat perekaman data, trans#user memanarkan suara maka akan teradi perpinda"an

energi pada lingkungan. Energi #ang dipanarkan ole" trans#user ke suatu medium dapatmeng"ilang seiring perambatan suara pada medium tersebut. Proses "ilangn#a energi tersebut

bergantung pada arak )ntara titik obser?asi ter"adap trans#user . Terdapat dua zona dimana

teradi perpinda"an energi saat suara dipanarkan, zona tersebut %Aambar >& adala" -ear fiel# dan Far fiel# . %(urton, 2--2&

P+,& S,3'&a* D,"i'4

Frekuensi sebua" gelombang seara alami ditentukan ole" $rekuensi sumber. (au

gelombang melalui sebua" medium ditentukan ole" si$at+si$at medium. 'ekali $rekuensi %$& dan

lau suara %?& dari gelombang suda" tertentu, maka panang gelombang %λ& suda" ditetapkan.

Dengan "ubungan $ 7T maka dapat diperole" persamaan %2&.

f

ν λ =

%2&

Karena pada penelitian lau suara #ang digunakan pada medium zat air, #aitu air laut.

!aka lau suara di udara #ang dilambangkan dengan %?& dapat diruba" dengan lau suara di air#ang dilambangkan dengan %*&, se"ingga diperole" persamaan %5&

f

C =λ

%5&

Po3er 'petral Densit# %P'D& dide$enisikan sebagai besarn#a power per inter?al

$rekuensi, dalam bentuk mate,atik %Brook dan #nne 7997&:

6



Studi Literatur

Persiapan kolam penelitian

Raw data :

200 kHz

pemilihan kepitin !akau pada kolam penelitian

"#hosounder sinle !eam $%ruzpro&

200 kHz

'nalisis nilai !a#ks#atterin strenth kepitin !akau dan dasa

(aret Strenth $(S&

"1 $kekasaran&:

)eteksi ham!ur !alik *epitin !akau

S#atterin +olume $S+&

'klimatisasi kepitin !akau pada kolam penelitian

P'D

¿ Xn∨¿2

f ¿

GGGGGGGGG. (( Amplitudo)2

Hz ) %>&

Aambar 1 Diagram alir Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

'aat dilakukan perekaman data, transduser memanarkan gelombang suara se"ingga

teradi perpinda"an energi pada lingkungan. Energi #ang dipanarkan ole" transduser ke suatu

medium dapat meng"ilang seiring perambatan suara pada medium tersebut. Proses "ilangn#a

energi tersebut bergantung pada arak antara titik obser?asi ter"adap transduser. -ear fiel# merupakan arak dari permukaan transduser sampai arak dimana teradi $luktuasi #ang tinggi

dari intensitas atau tekanan %!alennan and 'immonds 2--4&. (urton %2--2& uga memaparkan

ba"3a near fiel# %zona fresnel & merupakan zona adan#a pengaru" dari titik+titik #ang berbeda

$ase satu dengan lainn#a pada saat transduser mentransmisikan suara. Aambar "asil "ubungan

)ntara 3aktu dengan nilai target dapat dili"at pada gambar 8.

,



Aambar 8 ubungan 3aktu ter"adap dengan Target Strength %T'&

asil #ang terli"at pada gambar 8 di"asilkan "ubungan )ntara 3aktu ter"adap nilai T' dengan

kedalaman maksimal #aitu 2.4 meter , dan rata+rata nilai Target Strength %T'& #aitu 0 1- dB. ilai T'

pada 3aktu -+4-- s memiliki nilai #ang lebi" besar #aitu dengan nilai +44 dB, nilai T' pada 3aktu

tersebut memiliki kesamaan dengan nilai T' pada 3aktu 24--+5--- s. asil deteksi target dengan meli"at

"asil dari nilai T' dapat dili"at nilai T' terkuat berada di kedalaman -.1 meter dari transduer dengan

estimasi "al ini merupakan "asil deteksi target #ang dideteksi ole" *ruzpro. ilai E"o le?el 7 %E7& dapat

ditunukkan pada kedalaman 7,4 meter dengan nilai +8- dB, sedangkan nilai E2 #aitu berada pada

kedalaman 2 meter dengan nilai +8- dB sama dengan nilai T' dari E7 #ang ditunukkan dengan garis

ber3arna "itam. asil "ubungan )ntara '' dengan 3aktu dapat dili"at pada gambar .

-

E2

E1



Aambar ubungan 3aktu ter"adap Scattering Volume %'6&

asil #ang terli"at pada gambar 8 di"asilkan "ubungan )ntara 3aktu ter"adap nilai T' dengan

kedalaman maksimal #aitu 2.4 meter , dan rata+rata nilai Scattering Volume %'6& #aitu 0 1- dB. ilai '6

pada 3aktu -+4-- s memiliki nilai #ang lebi" besar #aitu dengan nilai +44 dB, nilai T' pada 3aktu

tersebut memiliki kesamaan dengan nilai '6 pada 3aktu 24--+5--- s. asil deteksi target dengan meli"at

"asil dari nilai '6 dapat dili"at nilai '6 terkuat berada di kedalaman -.1 meter dari transduer dengan

estimasi "al ini merupakan "asil deteksi target #ang dideteksi ole" *ruzpro. ilai E"o le?el 7 %E7& dapat

ditunukkan pada kedalaman 7,4 meter dengan nilai +8- dB, sedangkan nilai E2 #aitu berada pada

kedalaman 2 meter dengan nilai +8- dB sama dengan nilai '6 dari E7 #ang ditunukkan dengan garis

ber3arna "itam, "asil )ntara '6 dan T' tidak memiliki perbedaan karena target #ang digunakan #aitu

"an#a 7 kepiting bakau, se"ingga target #ang di"asilkan sama. asil )ntara "ubungan 3aktu dengan

kedalaman dapat dili"at pada gambar 9.

Aambar 9 ubungan )ntara 'cho level ter"adap 3aktu

.

E1

E2



Pada gambar 9 diatas diperole" "ubungan )ntara Echo level ter"adap 3aktu memiliki punak

tertinggi #aitu pada 774 dB dengan range 3aktu #aitu pada selang 74+24 s, dengan nilai ak"ir e"o #aitu

berada pada 3aktu 8- s dengan nilai 752 dB. asil Fast Fourier Transform dapat dili"at pada gambar 7-.

Aambar 7- Fast Fourier Transform

Dari *ruzpro #ang digunakan memiliki $rekuensi #aitu 2-- Kz sedangkan "asil #ang

ditampilkan ole" gambar 7- menunukkan pengaru" peruba"an )ntara domain $rekuensi dengan domain

3aktu akan membagi nilai $rekuensi #aitu bagi 2. Dalam Frekuensi sample #ang ditunukkan #aitu

memiliki 2-- Kz. asil Power Spectral Density %P'D& dari kepiting bakau dapat dili"at pada gambar

77.

Pada Aambar diatas menunukkan nilai spetral tertinggi #aitu pada 3aktu 29-- s dengan

ditunukkan pada gambar diatas #aitu ber3arna pink dan nilai terenda" dari P'D #ang di"asilkan kepiting

#aitu pada range 3aktu 7---+2>--s dan range 3aktu 5--- +54-- s. "al ini membuktikan ba"3a punak

$rekuensi ter"adap nilai Power Spectral Density %P'D& sebenarn#a #aitu berada pada 3aktu 29-- s.

10



KESIMPULAN

Dari "asil penelitian #ang suda" dilakukan menggunakan 'chosun#er %Single %eam scientific 'chosoun#er %*ruzpro PFF-& membuktikan tidak adan#a perbedaan )ntara nilai

Target Strength %T'& dengan nilai Scattering Volume %'6& dengan menggunakan 7 target #aitu

target kepiting bakau, dan kedalaman suatu kolam tidak berpengaru" kepada nilai "ambur balik

target.

PUSTAKA

)nderson ;T, ollida# D6, Kloser /, /eid DA, 'imard H. 2--. )ousti seabed lassi$iation:

urrent pratie and $uture diretions. ,C'S .ournal of /arine Science, 14: 7-->+7-77.

F)=J. Foo# an# 0griculture 1rganization" 2-77. The State of 2or# Fisheries an# 03uaculture"/ome %IT& : F)=

aris K, *"akrabort# B, Ingole B, !enezes ), 'ri?asta?a /. 2-72. 'eabed "abitat mapping

emplo#ing single and multi+beam baksatter data: ) ase stud# $rom t"e 3esternontinental s"el$ o$ India. Cont" Shelf 4es., 6ol. >: >-+>9.

ill B;. 7981. atural $ood, $oregut learane+rate and ati?it# o$ t"e rab Scylla serrataabstrakJ. /arine $iology 5>: 7-9 0 771.

ill F. 2--8. )nnual status report: ueensland mud rab $is"er# 2--8, ueensland Departmento$ Primar# Industries and Fis"eries, Brisbane.

;o"annesson K), !itson /B. 795. Fisheries 0coustic 0 Practical /anual for 0coustic

$iomass 'stimation. /oma: F)= Fis"eries Te"nial Paper."ttp:333.$ao.orgdorepL47EL47E--."tml > 'eptember 2-74J.

Kanna, ). 2--2. $u#i#aya Kepiting $a&au : Pem%enihan #an Pem%esaran. Kanisius. ;akarta

%ID&. - "al.(urton, L. 2--2. )n Introdution to nder3ater )aousti. Priniples and )ppliations. PraCis

Publis"ing (td. *"i"ester. K.

!ul#a !B. 2---. Kelimpa"an dan Distribusi Kepiting Bakau (Scylla sp! serta Keterkaitann#adengan Karakteristik Bio$isik utan !angro?e di 'uaka !argasat3a Karang Aadingdan (angkat Timur (aut Pro?insi 'umatera tara tesisJ. Bogor: Program Pasasarana,

Institut Pertanian Bogor. 91 "lm.

'immonds ;. M !a(ennan D. 2--4. Fis"eries )oustis: T"eor# and Pratie, seond edition.Blak3ell.

'i3abess# P;. 2--7. )n in?estigation o$ t"e relations"ip bet3een seabed t#pe and bent"i and

bent"o+pelagi biota using aousti te"niNues dissertationJ. )ustralia %)&. T"e *urtinni?ersit# o$ Te"nolog#

rik, /.;. 7984. Priniples o$ nder3ater 'ound. Kingsport Press, 5> pp.

11

http://www.fao.org/docrep/X5818E/X5818E00.html%20%5B4

http://www.fao.org/docrep/X5818E/X5818E00.html%20%5B4

Akustik Perikanan Deteksi Kepiting menggunakan single beam echosounder

Documents

Transcript of Akustik Perikanan Deteksi Kepiting menggunakan single beam echosounder