Laporan Hidro Fix

LAPORAN PRAKTIKUM SURVEI HIDROGRAFI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Hidrografi merupakan suatu cabang ilmu yang berkepentingan dengan pengukuran dan deskripsi sifat serta bentuk dasar perairan dan dinamika badan air (Kelompok Keahlian Hidrografi, 2004). Adapun yang dimaksud dengan dasar perairan meliputi topografi dasar laut, jenis material dasar laut dan morfologi dasar laut, sedangkan yang dimaksud dengan dinamika badan air meliputi pasut dan arus. Hidrografi menurut International Hydrographic Organization (IHO) adalah ilmu tentang pengukuran dan penggambaran parameter-parameter yang diperlukan untuk menjelaskan sifat-sifat dan konfigurasi dasar laut secara tepat, hubungan geografisnya dengan daratan, serta karakteristik-karakteristik dan dinamika-dinamika lautan. Data mengenai fenomena dasar perairan dan dinamika badan air tersebut diperoleh melalui pengukuran yang kegiatannya disebut sebagai survei hidrografi. Pengetahuan tentang waktu, kedalaman dan arus pasang surut sangat penting dalam aplikasi praktis yang begitu luas seperti dalam navigasi, dalam pekerjaan ocean engineering (pelabuhan, bangunan penahan gelombang, dok, jembatan laut, pemasangan pipa bawah laut, dan lain-lain) dalam penentuan datum bagi hidrografi dan untuk batas wilayah (laut) suatu negara, dalam keperluan militer serta lainnya, seperti penangkapan ikan, olahraga bahari sampai pada pemakaian data pasut peluncuran satelit. Laporan ini berisi tentang proses pembuatan peta bathymetri sekitar Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) di Kabupaten Gresik. Laporan ini merupakan tugas praktikum mata kuliah Survei Hidrografi untuk semester genap tahun ajaran 2011 yang dilaksanakan dengan maksud sebagai pengenalan pelaksanaan pekerjaan Survei hidrografi. Dalam praktikum ini dipraktekkan bagaimana memperoleh data (koordinat) dari titik-titik fix dilaut, pengamatan pasang surut air laut serta pemeruman denganGPS Map Sounder.

KELOMPOK 4

1


1.2 Rumusan Masalah Berkaitan dengan pengaplikasian perkuliahan Survei Hidrografi di lapangan, dilanjutkan pengolahan data dan pelaporan akhir, maka beberapa pertanyaan yang menjadi permasalahan pada penyusunan laporan ini adalah : 1. Bagaimana proses pengolahan data pemetaan detil situasi pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) di Kabupaten Gresik? 2. Bagaimana proses pengolahan data pengamatan pasang surut terhadap MSL? 3. Bagaimana proses pengolahan data koordinat fix point dengan GPS Map Sounder? 4. Bagaimana proses pengolahan data sounding kedalaman laut terhadap MSL? 5. Bagaimana hasil tampilan peta batimetri dari hasil pengolahan data praktikum survei hidrografi di Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) di Kabupaten Gresik?

1.3 Maksud dan Tujuan Adapun maksud dan tujuan dari praktikum ini : 1. Mahasiswa dapat melakukan sounding dan mengetahui proses pengolahannya. 2. Mahasiswa dapat menghitung posisi suatu titik fix di laut. 3. Mahasiswa dapat menghitung pengamatan pasut. 4. Mahasiswa dapat merencanakan dan melaksanakan manajemen pekerjaan dibidang survei dengan baik dan sesuai rencana. 5. Mahasiswa dapat membuat tampilan peta batimetri dari hasil pengolahan data praktikum survei hidrografi.

1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah yang terdapat pada laporan ini, antara lain : 1. Definisi Hidrografi 2. Penentuan posisi fix point di Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) Kabupaten Gresik dengan menggunakan GPS Map Sounder. 3. Pengukuran kedalaman di Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) Kabupaten Gresik (pemeruman) dengan menggunakan GPS Map sounder.

KELOMPOK 4

2


4. Pengukuran detil situasi di Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) Kabupaten Gresik 5. Pengamatan pasut di Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) Kabupaten Gresik 6. Penyajian tampilan peta batimetri Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) Kabupaten Gresik dari hasil pengolahan data praktikum survei hidrografi dengan data hari pertama kelompok 4 (penggambaran kelompok) dan digabungkan dengan kelompok lainnya untuk pelaporan akhir (penggambaran peta batimetri keseluruhan).

1.5 Waktu dan Tempat Pelaksanaan 1. Tanggal Waktu Tempat Kelompok : 18 Juni 2011 (Data Hari Pertama) : pukul 08.00 - 15.30 WIB : Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) Kabupaten Gresik : 1-4 (untuk pasut tetap dilanjutkan dari pagi hari pertama hingga siang hari kedua (data malam dan dini hari tetap diambil)) 2. Tanggal Waktu Tempat Kelompok : 19 Juni 2011 (Data Hari Kedua) : pukul 08.00 14.00 WIB : Pantai Wisata Segoro Indah Delegan (WISID) Kabupaten Gresik : 5-8

KELOMPOK 4

3


BAB II DASAR TEORI

2.1 Definisi Hidrografi Kata hidrografi merupakan serapan dari bahasa Inggris hydrography. Secara etimologis, hydrography berasal dari kata sifat dalam bahasa Prancis abad pertengahan hydrographique yaitu kata yang berhubungan dengan sifat dan pengukuran badan air, misalnya kedalaman dan arus (Merriam-Webster Online, 2004). Sedangkan Batimetri berasal dari bahasa Yunani : , berarti "kedalaman", dan , berarti "ukuran". Batimetri adalah ilmu yang mempelajari kedalaman di bawah air dan studi tentang tiga dimensi lantai samudra atau danau. Sebuah peta batimetri umumnya menampilkan relief lantai atau dataran dengan garis-garis kontor (contour lines) yang disebut kontur kedalaman (depth contours atau isobath), dan dapat memiliki informasi tambahan berupa informasi navigasi permukaan yang merupakan hasil akhir yang diharapkan dalam penyusunan laporan Survei Hidrografi ini. Hingga sekitar akhir 1980-an, kegiatan hidrografi utamanya didominasi oleh survei dan pemetaan laut untuk pembuatan peta navigasi laut (nautical chart) dan survei untuk eksplorasi minyak dan gas bumi (Ingham, 1975). Peta navigasi laut memuat informasi penting yang diperlukan untuk menjamin keselamatan pelayaran, seperti kedalaman perairan, rambu-rambu navigasi, garis pantai, alur pelayaran, bahaya-bahaya pelayaran dan sebagainya. Selain itu, kegiatan hidrografi juga didominasi oleh penentuan posisi dan kedalaman di laut lepas yang mendukung eksplorasi dan eksploitasi minyak dan gas bumi. Definisi akademik untuk terminologi hidrografi, dikemukakan pertama kali oleh International Hydrographic Organization (IHO) pada Special Publication Number 32 (SP32) tahun 1970 dan Group of Experts on Hydrographic Surveying and Nautical Charting dalam laporannya pada Second United Nations Regional Cartographic Conference for the Americas di Mexico City tahun 1979. IHO mengemukakan bahwa hidrografi adalah that branch of applied science which deals with measurement and description of physical features of the navigable portion of earths surface and adjoining coastal areas, with special reference to their use for the purpose of navigation. Group of Experts on

KELOMPOK 4

4


Hydrographic Surveying and Nautical Charting mengemukakan bahwa hidrografi adalah the science of measuring, describing, and depicting nature and configuration of the seabed, geographical relationship to landmass, and characteristics and dynamics of the sea. Perkembangan hidrografi juga mengakibatkan perubahan definisi hidrografi yang oleh IHO didefinisikan sebagai that branch of applied sciences which deals with the measurement and description of the features of the seas and coastal areas for the primary purpose of navigation and all other marine purposes and activitie including -inter aliaoffshore activities, research, protection of the environment and prediction services (Gorziglia, 2004). Awalnya, batimetri mengacu kepada pengukuran kedalaman samudra. Pengukuran kedalaman dasar laut dapat dilakukan dengan Conventional Depth Echo Sounder dimana kedalaman dasar laut dapat dihitung dari perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan pulsa suara. Dengan pertimbangan sistim Side-Scan Sonar pada saat ini, pengukuran kedalaman dasar laut (bathymetry) dapat dilaksanakan bersama-sama dengan pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping) dan pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dibawah dasar laut (subbottom profilers). Pada pengaplikasian Hidrografi untuk membuat peta batimetri diperlukan survei lokasi pantai terlebih dahulu, sehingga didapatkan data pengamatan pasang surut, posisi kapal (x,y) dan data kedalaman laut (z) serta pemetaan detil di sekitar pantai. Survei adalah kegiatan terpenting dalam menghasilkan informasi hidrografi. Adapun aktivitas utama survei hidrografi meliputi : Penentuan posisi (1) dan penggunaan sistem referensi (7) Pengukuran kedalaman (pemeruman) (2) Pengukuran arus (3) Pengukuran (pengambilan contoh dan analisis) sedimen (4) Pengamatan pasut (5) Pengukuran detil situasi dan garis pantai (untuk pemetaan pesisir) (6) Data yang diperoleh dari aktivitas-aktivitas tersebut di atas dapat disajikan sebagai informasi dalam bentuk peta dan non-peta serta disusun dalam bentuk basis data kelautan.

KELOMPOK 4

5


Gambar 1 Konfigurasi Survey Hidrografi

2.2 Penentuan Posisi Titik Fix Perum Penentuan posisi titik fix perum dilakukan dengan bantuan dua unit GPS geodetik. Metode penentuan posisi yang digunakan adalah penentuan posisi diferensial secara kinematik. Satu unit GPS dipasang pada sebuah benchmark sebagai acuan, kemudian satu unit lainnya dipasang pada kapal.Untuk penentuan posisi titik fix perum dapat menggunakan kombinasi LOP (Line Of Position, LOP adalah keberadaan) titik-titik dari suatu pengamat yang miliki satu besaran pengamatan tetap (dari titik referensi yang telah ditentukan posisinya) yang dapat berupa; arah, jarak, sudut atau beda jarak). Prinsip dasar yang digunakan pada kombinasi LOP garis-garis sama dengan interseksi atau pengikatan kemuka pada ilmu ukur tanah. Metode ikatan kemuka yang diterapkan dalam penentuan posisi ini mengacu pada titik di darat yang telah diketahui koordinatnya.

Gambar 2 Differential Positioning Secara Kinematik

KELOMPOK 4

6


2.3 Penentuan Posisi dengan GPS GPS (Global Positioning System), atau nama formalnya NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa tergantung waktu dan cuaca, kepada banyak orang secara simultan. Pada saat ini, sistem GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia. Di Indonesia pun GPS sudah banyak diaplikasikan, terutama terkait dengan aplikasi-aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi. Prinsip dasar penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak ke beberapa satelit (yang koordinatnya telah diketahui) sekaligus, yang tidak lain merupakan kombinasi dari beberapa permukaan posisi bola konsentrik dalam ruang. Dibandingkan dengan sistem dan metode penentuan posisi lainnya, GPS memiliki banyak kelebihan dan menawarkan lebih banyak keuntungan, baik dalam segi operasional maupun kualitas posisi yang diberikan. 2.3.1 Karakteristik Sistem GPS GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. GPS terdiri dari tiga segmen utama, yaitu: 1. Segmen angkasa (space segment) yang terdiri dari satelit-satelit GPS 2. Segmen sistem kontrol (control system segment) yang terdiri dari stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit 3. Segmen pemakai (user segment) yaitu terdiri dari pemakai GPS termasuk alat-alat penerima dan pengolah signal dan data GPS Satelit GPS dapat dianalogikan sebagai stasiun radio di angkasa, yang dilengkapi dengan antena-antena untuk mengirim dan menerima sinyal-sinyal gelombang. Sinyalsinyal ini selanjutnya diterima oleh receiver GPS di atau dekat permukaan bumi dan digunakan untuk menentukan posisi, kecepatan maupun waktu. Selain itu, satelit GPS dilengkapi dengan peralatan untuk mengontrol tingkah laku satelit serta senso-sensor untuk mendeteksi peledakan nuklir dan lokasinya. Satelit GPS terdiri dari 24 satelit yang menempati enam bidang orbit yang bentuknya mendekati lingkaran. Orbit satelit GPS berinklinasi 55 terhadap bidang

KELOMPOK 4

7


ekuator dengan ketinggian rata-rata dari permukaan bumi sekitar 20200 km. Satelit GPS bergerak dalam orbitnya dengan kecepatan kira-kira 3,87 km/s dan mempunyai periode 11 jam dan 58 menit (sekitar 12 jam). Dengan adanya 24 satelit yang mengangkasa tersebut, 4 sampai 10 satelit GPS akan selalu dapat diamati pada setiap waktu darimanapun di permukaan bumi. 2.3.2 Metode Penentuan Posisi dengan GPS Konsep dasar penentuan posisi dengan GPS adalah reseksi (pengikatan ke belakang) dengan jarak, yaitu dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GPS yang koordiatnya telah diketahui.

Gambar 3 Penentuan posisi dengan GPS S2(x2,y2,z2) S1(x1,y1,z1) d1 d2 d3 d4 Pesawat GPS P(xp,yp,zp) pppp1( x1, Gambar 4 Proses Pengambilan Data dengan Alat GPS Melalui Satelit Titik P adalah titik dimana alat GPS diset, misal koordinat P (xp,yp,zp) yang akan dicari harganya. S1, S2, S3 dan S4 adalah posisi sebagian satelit yang sedang mengorbit di angkasa, dimana posisinya diketahui (dari sinyal yang dipancarkan ke alat GPS). S4(x4,y4,z4) S3(x3,y3,z3)

KELOMPOK 4

8


Jarak dari titik GPS ke masing-masing satelit adalah d1,d2,d3 dan d4, dimana jarakjarak tersebut akan diukur dan dihitung oleh alat GPS di titik P. Persamaan jarak dari satelit ke alat GPS dapat ditulis sebagai berikut : 1). Jarak S1-P = {(x1-xp)2 + (y1-yp)2 + (z1-zp)2 }0.5 + t 2). Jarak S2-P = {(x2-xp)2 + (y2-yp)2 + (z2-zp)2 }0.5 + t dst sampai satelit ke-n n). Jarak Sn-P = {(xn-xp)2 + (yn-yp)2 + (zn-zp)2 }0.5 + t dimana : t = error waktu Posisi dari alat GPS xp,yp dan zp akan diperoleh dari penyelesaian dari n persamaan diatas. Pada operasionalisasinya, prinsip penentuan posisi dasar dengan GPS tergantung pada mekanisme pengaplikasiannya. Posisi yang diberikan oleh GPS adalah posisi tiga dimensi (X, Y, Z ataupun , , h) yang dinyatakan dengan datum WGS-1984. dengan GPS, titik yang akan ditentukan posisinya dapat diam (static positioning) ataupun bergerak (kinematic positioning). Posisi titik dapat ditentukan dengan menggunakan satu receiver GPS terhadap pusat bumi dengan menggunakan metode penentuan posisi absolut, ataupun terhadap titik lainnya yang telah diketahui koordinatnya (stasiun referensi) dengan menggunakan metode deferensial (relatif) yang minimal menggunakan dua receiver GPS. GPS dapat pula memberikan posisi secara instan (realtime) ataupun sesudah pengamatan setelah data pengamatannya diproses secara lebih ekstensif (post processing) yang biasanya dilakukan untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik. Survai GPS dapat didefinisikan sebagai proses penentuan koordinat dari sejumlah titik terhadap beberapa buah titik yang telah diketahui koordinatnya dengan menggunakan metode penentuan posisi diferensial serta data pengamatan fase dari sinyal GPS. Pada survai GPS pengolahan data umumnya dilakukan setelah pengamatan selesai (post processing), meskipun dengan berkembangnya sistem RTK (Real Time Kinematic), survai GPS secara real time juga mulai dapat terealisasi. 2.3.3. Ketelitian Posisi GPS Ketelitian posisi yang didapat dengan pengamatan GPS tergantung pada beberapa faktor, menurut Well (1992) tingkat ketelitian GPS yang didapat secara umum bergantung pada empat faktor yaitu :

KELOMPOK 4

9


1. Metode penentuan yang digunakan; metode penentuan yang digunakan meliputi metode absolute dan diferensial, metode static, rapid static, pseudo-kinematik, stop-and-go, kinematik dan kombinasinya; 2. Geometri dan distribusi satelit-satelit yang teramati; geometri satelit meliputi jumlah satelit yang teramati, lokasi dan distribusi satelit serta lama pengamatan; 3. Ketelitian data yang digunakan; ketelitian terdiri dari tipe data yang digunakan dan perolehan data dari kualitas penerima GPS serta pengaruh dari tingkat kesalahan bias; 4. Strategi dan pengolahan data yang diterapkan; strategi pengolahan atau pemrosesan data meliputi data real-time atau post processing, strategi eliminasi dan pengkoreksian kesalahan dan bias, metode eliminasi yang digunakan. Perencanaan metode penentuan posisi menyangkut lokasi dan batas-batas daerah survei yang akan menentukan jenis peralatan yang harus digunakan, baik dari segi kemampuan maupun ketelitian.

Tabel 1 Peralatan dan Metode Penentuan posisi

2.4 Pemeruman Pemeruman adalah proses dan aktivitas yang ditujukan untuk memperoleh gambaran (model) bentuk permukaan (topografi) dasar perairan (seabed surface). Proses penggambaran dasar perairan tersebut (sejak pengukuran, pengolahan hingga visualisasi) disebut dengan survei batimetri. Model batimetri (kontur kedalaman) diperoleh dengan menginterpolasikan titi-titik pengukuran kedalaman bergantung pada skala model yang

KELOMPOK 4

10


hendak dibuat. Titik-titik pengukuran kedalaman berada pada lajur-lajur pengukuran kedalaman yang disebut sebagai lajur perum (sounding line). Jarak antar titik-titik fiks perum pada suatu lajur pemeruman setidak-tidaknya sama dengan atau lebih rapat dari interval lajur perum. Pengukuran kedalaman dilakukan pada titik-titik yang dipilih untuk mewakili keseluruhan daerah yang akan dipetakan. Pada titik-titik tersebut juga dilakukan pengukuran untuk penentuan posisi. Titik-titik tempat dilakukannya pengukuran untuk penentuan posisi dan kedalaman disebut sebagai titik fiks perum. Pada setiap titik fiks perum harus juga dilakukan pencatatan waktu (saat) pengukuran untuk reduksi hasil pengukuran karena pasut.

Gambar 5 Tahapan Pembuatan Peta Bathimetri 2.4.1 Desain Lajur Perum Pemeruman dilakukan dengan membuat profil (potongan) pengukuran kedalaman. Lajur perum dapat berbentuk garis-garis lurus, lingkaran-lingkaran konsentrik, atau lainnya sesuai metode yang digunakan untuk penentuan posisi titik-titik fiks perumnya. Lajur-lajur perum didesain sedemikian rupa sehingga memungkinkan pendeteksian perubahan kedalaman yang lebih ekstrem. Untuk itu, desain lajur-lajur perum harus memperhatikan kecenderungan bentuk dan topografi pantai sekitar perairan yang akan disurvei. Agar mampu mendeteksi perubahan kedalaman yang lebih ekstrem lajur perum dipilih dengan arah yang tegak lurus terhadap kecenderungan arah garis pantai.

KELOMPOK 4

11


Dari pengukuran kedalaman di titik-titik fiks perum pada lajur-lajur perum yang telah didesain, akan didapatkan sebaran titik-titik fiks perum pada daerah survei yang nilai-nilai pengukuran kedalamannya dapat dipakai untuk menggambarkan batimetri yang diinginkan. Berdasarkan sebaran angka-angka kedalaman pada titik-titik fiks perum itu, batimetri perairan yang disurvei dapat diperoleh dengan menarik garis-garis kontur kedalaman. Penarikan garis kontur kedalaman dilakukan dengan membangun grid dari sebaran data kedalaman. Dari grid yang dibangun, dapat ditarik garis-garis yang menunjukkan angka-angka kedalaman yang sama. 2.4.2 Teknik Pengukuran Kedalaman Pengukuran kedalaman merupakan bagian terpenting dari pemeruman yang menurut prinsip dan karakter teknologi yang digunakan dapat dilakukan dengan metode mekanik, optik, dan akustik. Berikut uraian metode mekanik, optik dan akustik : 1. Metode Mekanik disebut juga dengan metode pengukuran kedalaman secara langsung. Metode ini efektif digunakan untuk perairan yang sangat dangkal atau rawa. Instrumen yang digunakan adalah tongkat ukur atau rantai ukur yang dilakukan dengan bantuan wahana apung. Bentuk tongkat ukur mirip dengan rambu ukur yang dipakai untuk pengukuran sipat datar. Sedangkan rantai ukur, karena fleksibilitas bentuknya, biasanya dipakai untuk pengukuran kedalaman yang rata-rata lebih dalam dibanding dengan tongkat ukur. Pada ujung rantai ukur digantungkan pemberat untuk menghindari sapuan arus perairan dan menjaga agar rantai senantiasa relatif tegak. Pengukuran kedalaman dengan metode mekanik efektif digunakan untuk pemetaan pada batas daerah survei yang relatif tidak luas dengan skala yang cukup besar. 2. Metode Optik memanfaatkan transmisi sinar laser dari pesawat terbang dan prinsipprinsip optik untuk mengukur kedalaman perairan. Dikenal dengan Laser Ariborne Bathymetry (LAB). Kanada AS : LIDAR (Light Detecting and Ranging) : AOL (Airborne Oceanographic LIDAR) dam HALS (Hydrographi Airborne Laser Sounder) Australia : LADS (Laser Airborne Depth Sounder)

Prinsip kerja LADS adalah transmisi sinar laser dari pesawat terbang dengan sudut tertentu terhadap sumbu vertikal ke permukaan air. Sebagian gelombang sinar

KELOMPOK 4

12


laser dipantulkan dan dibiaskan ke segala arah dan salah satu berkasnya akan menembus ke dalam air. Berkas sinar laser yang menembus ke dalam air adalah 98% dari energi awalnya dan akan dibiaskan dengan arah mendekati garis normal akibat perubahan dari densitas medium yang lebih renggang ke densitas medium yang lebih rapat. Berkas gelombang sinar laser akan meneruskan perjalanan perambatannya di dalam air hingga menyentuh dasar perairan dan dipantulkan ke segala arah dan salah satu berkasnya dipantulkan kembali ke arah sudut datangnya. Berkas sinar yang memantul ke arah sudut datangnya kemudian meneruskan perjalanan perambatannya dan menembus batas air dan udara. Karena perubahan densitas medium yang lebih rapat ke medium yang lebih renggang, berkas sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal dan merambat pada garis lintasan yang searah dengan saat pertama kali ditransmisikan dan diterima kembali di pesawat terbang oleh unit penerima gelombang. Teknologi LADS dioperasikan menggunakan pesawat terbang sekelas Fokker-27 Seri 500 dengan kecepatan terbang sekitar 145 knot pada ketinggian sekitar 500 m di atas permukaan laut menggunakan sistem penentuan posisi kinematic differential GPS. Gelombang yang digunakan adalah sinar laser infra merah dengan panjang gelombang 532 nm dan periode 5 ns dengan pembangkit daya sebesar 1 MW. Sistem ini hanya untuk kedalaman 2 50 m dengan kondisi air jernih dan terbuka, cakupan daerah survei yang luas dan untuk pemetaan skala kecil. Teknik pengukuran kedalaman dengan metode optik efektif digunakan pada perairan dangkal yang jernih dengan kedalaman sekitar 50 m. 3. Metode Akustik ini paling sering digunakan. Gelombang akustik dengan frekuensi 5 kHz atau 100 Hz akan mempertahankan kehilangan intensitasnya hingga kurang dari 10% pada kedalaman 10 km, sedangkan gelombang akustik dengan frekuensi 500 kHz akan kehilangan intensitasnya pada kedalaman kurang dari 100 m. Alat yang digunakan adalah echosounder (perum gema) yang pertama kali dikembangkan di Jerman tahun 1920. Prinsip metode ini adalah pengukuran jarak dengan memanfaatkan gelombang akustik yang dipancarkan dari tranduser. Tranduser adalah bagian dari alat perum gema yang mengubah energi listrik menjadi mekanik (untuk membangkitkan gelombang suara) dan sebaliknya. Gelombang akustik merambat

KELOMPOK 4

13


pada medium air hingga menyentuh dasar perairan dan dipantulkan kembali ke transduser. d = (vt) dimana: du = kedalaman hasil ukuran v = kecepatan gelombang akustik pada medium air t = selang waktu sejak gelombang dipancarkan dan diterima kembali Dalam praktikum ini digunakan metode akustik untuk pengukuran kedalaman. Penggunaan gelombang akustik untuk pengukuran-pengukuran bawah air (termasuk: pengukuran kedalaman, arus, dan sedimen) merupakan teknik yang paling populer dalam hidrografi pada saat ini. Gelombang akustik dengan frekuensi 5 kHz atau 100 Hz akan mempertahankan kehilangan intensitasnya hingga kurang dari 10% pada kedalaman 10 km, Sedangkan gelombang akustik dengan frekuensi 500 kHz akan kehilangan intensitasnya pada kedalaman kurang dari 100 m. Untuk pengukuran kedalaman, digunakan echosounder atau perum gema yang pertama kali dikembangkan di Jerman tahun 1920 (Lurton,2002). Untuk pemilihan echosounder, faktor-faktor yang harus diperhatikan adalah kedalaman maksimum daerah yang disurvei dan sudut pancaran pulsa. Jenis Echosounder berdasarkan kemampuan kedalaman yang dapat dicapai adalah Echosounder laut dangkal dan Echosounder laut dalam.Teknik echosounder yang dipakai untuk mengukur kedalaman laut, bisa dibuat alat pengukur jarak dengan ultra sonic. Pengukur jarak ini memakai rangkaian yang sama dengan Jam Digital dalam artikel yang lalu, ditambah dengan rangkaian pemancar dan penerima Ultra Sonic.

Gambar 6 Echo Sounder Dual Frekuensi

KELOMPOK 4

14


Prinsip kerja echosounder untuk pengukuran jarak menggunakan pulsa ultrasonic dengan frekwensi lebih kurang 41 KHz sebanyak 12 periode yang dikirimkan dari pemancar. Ketika pulsa mengenai benda penghalang, pulsa ini dipantulkan, dan diterima kembali oleh penerima ultrasonic. Dengan mengukur selang waktu antara saat pulsa dikirim dan pulsa pantul diterima, jarak antara alat pengukur dan benda penghalang bisa dihitung.

Gambar 7 Prinsip EchoSounder 2.4.3 Single-Beam Echosounder Single-beam echosounder merupakan alat ukur kedalaman air yang menggunakan pancaran tunggal sebagai pengirim dan penerima sinyal gelombang suara. Sistem batimetri dengan menggunakan single beam secara umum mempunyai susunan : transciever (tranducer/reciever) yang terpasang pada lambung kapal atau sisi bantalan pada kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal penyelidikan. Transciever yang terpasang pada lambung kapal mengirimkan pulsa akustik dengan frekuensi tinggi yang terkandung dalam beam (gelombang suara) secara langsung menyusuri bawah kolom air. Energi akustik memantulkan sampai dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever. Transciever terdiri dari sebuah transmitter yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol panjang gelombang pulsa yang dipancarkan dan menyediakan tenaga elektris untuk besar frekuensi yang diberikan. Transmitter ini menerima secara berulang-ulang dlam kecepatan yang tinggi, sampai pada orde kecepatan milisekon. Perekaman kedalaman air secara

berkesinambungan dari bawah kapal menghasilkan ukuran kedalamn beresolusi tinggi sepanjang lajur yang disurvei. Informasi tambahan seperti heave (gerakan naik-turunnya kapal yang disebabkan oleh gaya pengaruh air laut), pitch (gerakan kapal ke arah depan

KELOMPOK 4

15


berpusat di titik tengah kapal), dan roll (gerakan kapal ke arah sisi-sisinya (lambung kapal) atau pada sumbu memanjang) dari sebuah kapal dapat diukur oleh sebuah alat dengan nama Motion Reference Unit (MRU), yang juga digunakan untuk koreksi posisi pengukuran kedalaman selam proses berlangsung. Range frekuensi yang dipakai pada sistem ini menurut WHSC Sea-floor Mapping Group mengoperasikan range frekuensi dari 3.5 kHz sampai 200 kHz. Single-beam echosounders relatif mudah untuk digunakan, tetapi alat ini hanya menyediakan informasi kedalaman sepanjang garis trak yang dilalui oleh kapal. Jadi, ada feature yang tidak terekam antara lajur per lajur sebagai garis traking perekaman, yang mana ada ruang sekitar 10 sampai 100 meter yang tidak terlihat oleh sistem ini. 2.4.3 Multi-Beam Echosounder Multi-Beam Echosounder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan cakupan area dasar laut yang luas. Prinsip operasi alat ini secara umum adalah berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah dasar laut dan setalah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (seabed), bebrapa pancaran suara (beam) secara elektronis terbentuk menggunakan teknik pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam. Dua arah waktu penjalaran antara pengiriman dan penerimaan dihitung dengan algoritma pendeteksian terhadap dasar laut tersebut. Dengan mengaplikasikan penjejakan sinar, sistem ini dapat menentukan kedalaman dan jarak transveral terhadap pusat area liputan. Multi-Beam Echosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi (0,1 m akurasi vertikal dan kurang dari 1 m akurasi horisontalnya).

Gambar 8 Jenis echosounder berdasarkan beam

KELOMPOK 4

16


2.5 Pengukuran Detil Situasi dan Garis Pantai Pengukuran detil situasi dimaksudkan untuk mengumpulkan data detil pada permukaan bumi (unsur alam maupun buatan manusia) yang diperlukan bagi pelaksanaan pemetaan situasi yang bertujuan memberikan gambaran situasi secara lengkap pada suatu daerah di sepanjang pantai dengan skala tertentu untuk berbagai keperluan. Sedangkan pengukuran garis pantai dimaksudkan untuk memperoleh garis pemisah antara daratan (permukaan bumi yang tidak tergenang) dan lautan (permukaan bumi yang tergenang). Pada dasarnya, pengukuran detil situasi dan garis pantai juga merupakan kegiatan penentuan posisi titik-titik detil sepanjang topografi pantai dan titik-titik yang terletak pada garis pantai. Selain dengan menggunakan GPS, pengukuran garis pantai dapat pula dilakukan menggunakan cara offset atau polar, data hasil pengukuran lapangan dengan metoda tachymetri. Untuk keperluan ini, diperlukan sedikitnya sepasang titik kontrol (kerangka dasar) sebagai referensi posisi. Kerapatan titik detil pantai tergantung dari skala peta yang akan dibuat, serta bentuk geometris garis pantai. Semakin besar skala peta, semakin rapat titik detil pantai yang harus diukur. Demikian juga, kerumitan bentuk garis pantai akan memperbanyak titik detil yang harus diukur. Ketelitian detil situasi dan garis pantai yang disyaratkan umumnya adalah 1 mm pada skala peta. Tabel 2 Standar ketelitian detil situasi dan garis pantai Survei Orde Spesial Alat bantu navigasi tetap dan detil penting bagi navigasi Garis pantai alami Posisi alat bantu navigasi apung Detil topografi 10 m 10 m 10 m 20 m 10 m 20 m 20 m 20 m 20 m 2m Survei Orde 1 2m Survei Orde 2 dan 3 5m

KELOMPOK 4

17


m r i s BA p a n t a i BT r i BB r s i s p a p n a t n a t i a i

Z r i s Ta r i s p a n t a i p a n t a i

T r i s p a n t Hab a i r i s

D

Gambar 9 Prinsip Dasar Metode Tachimetri

Sebelum menghitung jarak mendatar (D), terlebih dahulu dihitung jarak Dm = 100 (BA-BB)cos m, atau Dm = 100 (BA-BB)sin z

p a n t kiring a i

(Dm).

Setelah jarak miring (Dm) dihitung, maka jarak mendatar (D) dapat dihitung dengan rumus: D = Dm cos m atau D = Dm sin z Sedangakan untuk penentuan beda tinggi (HAB) adalah sebagai berikut: HAB = Ta + TPA + D tan m BT TPB dimana: Ta TPA D m BT TPB = Tinggi alat = Tinggi patok di titik A = Jarak mendatar = Jarak miring = Bacaan benang tengah pada rambu = Tinggi patok di titik B

Sehingga koordinat titik B dapat diperoleh dengan rumus: XB = XA + Dsin

KELOMPOK 4

18


YB = YA + Dcos HB = HA + HAB

2.6 Pengamatan Pasut Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari bendabenda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil. Pasut laut (ocean tide) adalah fenomena naik dan turunnya permukaan air laut secara periodik yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi benda-benda langit terutama bulan dan matahari. Pasut laut dalam laporan ini selanjutnya dinyatakan dengan pasut yang merupakan gerak naik dan turun muka laut dengan periode rata-rata sekitar 12.4 jam atau 24.8 jam. Pasang surut dan perubahan elevasi air laut yang ditimbulkan dapat dihitung dan diprediksikan, sehingga dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti : 1. Navigasi yang aman pada alur pelayaran yang sempit dan strategis, contoh Selat Malaka dimana sekitar 75 ribu kapal berlalu lalang setiap tahunnya 2. Tata pelabuhan serta metode pengoperasiannya secara efisien 3. Pengembangan daerah tambak untuk budidaya berbagai komoditas perikanan 4. Memperkirakan arus pasang surut yang erat kaitannya dengan pencemaran laut terutama minyak (oil spills) 5. Penelitian tentang frekuensi dari variasi abnormal dari paras laut yang berhubungan erat dengan pertahanan pantai (break water, groin, dll) limbah industri 6. Menyediakan informasi penunjang untuk mengetahui fenomena gelombang pasang yang disebabkan oleh badai maupun gempa yang mengakibatkan tsunami. 7. Mempelajari perubahan iklim secara global seperti El Nino. Isu internasional tentang pemanasan global berakibat pada mencairnya es dikutub yang menambah tinggi permukaan laut, sangat mungkin dapat dipantau dengan pengamatan pasut maupun pembuangan

KELOMPOK 4

19


yang dilakukan secara baik, pada tempat yang tetap, berkesinambungan dan dalam waktu lama. 8. Menentukan permukaan air laut rata-rata (MLR) dan ketinggian titk ikat pasut (tidal datum plane) lainnya untuk keperluan survai dan rekayasa dengan melakukan satu sistem pengikatan terhadap bidang referensi tersebut. 9. Memberikan data yang tepat untuk studi muara sungai tertentu. Alat yang paling sederhana yang digunakan untuk melakukan pengamatan pasut adalah palem atau rambu pasut. Alat ini berupa papan yang telah diberi skala dalam meter atau centimeter. Biasanya digunakan pada pengukuran pasang surut di lapangan. Tide Pole (Palem) merupakan alat pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut. Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu, alumunium atau bahan lain yang di cat anti karat. Syarat pemasangan papan pasut adalah : 1. Saat pasang tertinggi tidak terendam air dan pada surut terendah masih tergenang oleh air. 2. Jangan dipasang pada gelombang pecah karena akan bias atau pada daerah aliran sungai (aliran debit air). 3. Jangan dipasang didaerah dekat kapal bersandar atau aktivitas yang menyebabkan air bergerak secara tidak teratur. 4. Dipasang pada daerah yang terlindung dan pada tempat yang mudah untuk diamati dan dipasang tegak lurus. 5. Cari tempat yang mudah untuk pemasangan agar papan mudah dikaitkan. 6. Dekat dengan bench mark atau titik referensi lain yang ada sehingga data pasang surut mudah untuk diikatkan terhadap titik referensi. 7. Tanah dan dasar laut atau sungai tempat didirikannya papan harus stabil. 8. Tempat didirikannya papan harus dibuat pengaman dari arus dan sampah. Pengamatan pasut dilakukan untuk mendapatkan model tinggi muka air laut di suatu titik dengan mengambil contoh data tinggi muka air laut pada selang waktu tertentu. Pada dasarnya pengamatan pasut dilakukan dengan cara mengukur tinggi muka air laut terhadap suatu acuan tertentu, yaitu stasiun pengamat pasut. Oleh karena itu harus dilakukan pengikatan palem dengan stasiun pengamat pasut. Pengikatan pengamatan pasut

KELOMPOK 4

20


ditujukan untuk menentukan posisi horisontal titik pengamat pasut dan utamanya selisih tinggi palem terhadap titik ikat (BM). Selisih tinggi palem terhadap BM nantinya akan digunakan untuk mendefinisikan tinggi BM itu sendiri setelah bidang referensi kedalaman ditentukan dari pengamatan pasut.

Gambar 10 Rambu Pasang Surut

2.6.1 Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori

kesetimbangan adalah rotasi bumi pada sumbunya, revolusi bulan terhadap matahari, revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan gesekan dasar. Selain itu juga terdapat beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasut disuatu perairan seperti, topogafi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961). Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari (Priyana,1994) Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya

KELOMPOK 4

21


gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam (Priyana,1994) Fenomena pasut dijelaskan dengan teori pasut setimbang yang dikemukakan oleh Sir Isaac Newton pada abad ke-17, yaitu menganggap bahwa bumi berbentuk bola sempurna dan dilingkupi air dengan distribusi massa yang seragam. Pembangkitan pasut dijelaskan dengan teori gravitasi universal, yang menyatakan bahwa : pada sistem dua benda dengan massa m1 dan m2 akan terjadi gaya tarik menarik sebesar F di antara keduanya yang besarnya sebanding dengan perkalian massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya : ................................... (1) Gaya sentrifugal bumi dan gravitasi bulan dan matahari pada bumi adalah gaya-gaya utama yang berpengaruh pada pasang surut air laut. Dengan adanya perputaran tersebut maka pada setiap titik di bumi bekerja gaya sentrifugal (Fc) yang sama besar dan arahnya. Arah gaya tersebut adalah berlawanan dengan posisi bulan. Selain itu karena pengaruh gravitasi bulan, setiap titik di bumi mengalami gaya tarik (Fg) dengan arah menuju pusat massa bulan, sedang besar gaya tergantung pada jarak antara titik yang ditinjau dan pusat masa bulan. Seperti gambar di bawah ini.

KELOMPOK 4

22


Gambar 11 Gaya Grafitasi (a), Gaya Sentrifugal (b) dan Resultan Gaya Grafitasi dan Sentrifugal (c)

2.6.2 Model Matematika Pasut dan Konstanta Harmonik Pasut dimodelkan dengan persamaan : YB = AB cos ( ) ............................... (2) = kecepatan sudut = 2 ,t=

dengan YB = tinggi muka air saat t, AB = amplitudo pasut, waktu dan

= keterlambatan fase. Pasut yang terjadi di suatu titik di permukaan bumi

merupakan bumi merupakan resultan dari jarak dan kedudukan bulan dan matahari terhadap bumi yang selalu berubah secara periodik. Fenomena ini dinyatakan dengan superposisi dari persamaan-persamaan gelombang pasut karena bulan, matahari dan kedudukan-kedudukan relatifnya. Perbandingan amplitude dan fase akibat atraksi benda-benda langit tertentu pada pola pasut dinyatakan dengan konstanta-konstanta pembanding dengan simbol dan nilai tertentu untuk menjelaskan akibat atraksi gravitasi bulan atau matahari dengan kedudukan tertentu terhadap tinggi muka air. Konstanta-konstanta tersebut disebut sebagai komponen harmonik.

KELOMPOK 4

23


Tabel 3 Komponen Harmonik Pasang Surut No Spesies Komponen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Tengah Harian Tengah Harian Tengah Harian Tengah Harian Harian Harian Harian Harian Periode Panjang Periode Panjang Periode Panjang Perairan Dangkal Perairan Dangkal Nama Komponen Principal lunar Principal solar Larger lunar elliptic Luni solar semi diurnal Luni solar diurnal Principal lunar diurnal Principal solar diurnal Larger lunar elliptic Lunar fornightly Lunar monthly Solar Semi Annual Simbol M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 Q1 Mf Mm Ssa M4 MS4 Periode 12,4 12,0 12,7 11,97 23,9 25,8 24,1 26,9 328 661 2191 6,21 6,20

2.6.3 Tipe Pasut Tipe atau bentuk pasang surut yang terjadi di setiap daerah berbeda-beda, hal ini disebabkan dari letak geografisnya, pada umumnya pasang surut di berbagai daerah dapat dibedakan dalam empat tipe, yaitu : 1. Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide). Dalam satu hari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan secara teratur. Periode pasang surut rata-rata adalah 12 jam 24 menit. Pasang surut jenis ini terjadi di Selat Malaka sampai Laut Andaman.

\

Gambar 12 Kurva Pasang Surut Semi Diurnal

KELOMPOK 4

24


2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide). Dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut. Periode pasut adalah 24 jam 50 menit. Pasang surut tipe ini terjadi di perairan Selat Karimata.

Gambar 13 Kurva Pasang Surut Diurnal 3. Pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevailing semi diurnal). Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut akan tetapi tinggi dan periodenya berbeda. Pasang surut ini terjadi di perairan Indonesia Timur.

Gambar 14 Kurva Pasang Surut Campuran Ganda 4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal). 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. Pasang surut jenis ini terdapat di Selat Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.

Gambar 15 Kurva Pasang Surut Campuran Tunggal Secara kuantitaif, tipe pasut di suatu perairan dapat ditentukan oleh perbandingan antara amplitudo (tinggi gelombang) unsur-unsur pasut tunggal utama dengan amplitudo unsur-unsur pasut ganda utama. Perbandingan ini dikenal sebagai bilangan Formzahl yang mempunyai formula sebagai berikut:

F

O1 K 1 ............................... (3) M 2 S2

KELOMPOK 4

25


dimana: O1 = Amplitudo komponen pasut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan K1 = Amplitudo komponen pasut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari M2 = Amplitudo komponen pasut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan S2 = Amplitudo komponen pasut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari F = bilangan Formahzl. Nilai F berada antara: < 0,25 0,25 1,25 1,25 3,00 >3,00 : Pasut bertipe ganda (semi diurnal) : Pasut bertipe campuran condong ke ganda : Pasut bertipe campuran condong ke tunggal : Pasut bertipe tunggal (diurnal)

2.7 Reduksi kedalaman laut Hasil pengukuran pemeruman berupa kertas grafik kedalaman dasar laut ( koordinat Z ) , hasil ini harus dikoreksi dengan hasil pengamatan pasang surut selama pengukuran, serta tinggi acuan yang di gunakan (lihat Gambar 16)

Gambar 16 Reduksi Elevasi Hasil Pemeruman Elevasi titik fix dapat ditulis : Elevasi titik fix = h - r + p d. Dimana : h = Elevasi titik BM terhadap referensi tinggi yang dipakai (m) p = bacaan pasut (m)

KELOMPOK 4

26


r = beda tinggi antara BM dengan nol pasut hasil pengukuran waterpas d = kedalaman air laut saat penentuan posisi titik fix.

2.8 Pengukuran Beda Tinggi (Levelling) Kerangka kontrol vertikal (KKV) merupakan kumpulan titik-titik yang telah diketahui atau ditentukan posisi vertikalnya terhadap sebuah datum ketinggian. Datum ketinggian ini dapat berupa ketinggian muka air laut rata-rata (mean sea level-MSL) atau ditentukan lokal. Tinggi adalah perbedaan jarak tegak dari suatu bidang referensi yang telah ditentukan terhadap suatu titik sepanjang garis vertikalnya. Untuk mendapatkan tingi suatu titik perlu dilakukan pengukuran beda tinggi antara suatu titik terhadap titik yang telah diketahui tingginya dengan alat sipat datar. Pengukuran KKV bertujuan untuk menentukan tinggi titik-titik yang dicari (koordinat vertikal) terhadap bidang referensi.belakang mukaBA BT BB BA BT BB

BhABHB

BA = Bacaan benang atas BT = Bacaan benang tengah BB = Bacaan benang bawah HA = tinggi titik A HB = tinggi titik B hAB = beda tinggi titik A dan titik BHA Datum (MSL) Titik nol

A

HA

hAB = BTbelakang - BTmuka HB = HA + hAB

Gambar 17 Pengukuran Beda Tinggi

1. Pengukuran dilakukan dengan cara pulang pergi atau dengan dengan double stand. 2. Semua Bench Mark yang dipakai harus dilalui jalur Sipat Datar. 3. Batas toleransi untuk kesalahan penutup maksimum 8mm (Waterpass Orde 2)

D km.

KELOMPOK 4

27


BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan pada saat praktikum survai hidrografi ini antara lain : 1. Perahu motor 2. echosounder (depth recorder KYOWA SHOKO) 3. dudukan pipa penyangga transduser 4. kabel penghubung antara perekam dan accu 5. receiver GARMIN GPSmap 168 Sounder 6. antena receiver GPS 7. kabel dari receiver ke antena 8. barcheck 9. accu besar 10. accu kecil 11. statif 12. HT (Handy Talky) 13. payung 14. GPS navigasi (GPS Map 76) 15. palem 4 meter 16. sipat datar/ waterpass Nikon AE7C 17. rambu ukur 18. pelampung 19. alat pencatatat waktu 20. kalkulator 21. alat tulis 22. formulir pengukuran 23. tali tampar 24. patok kayu 4 buah 2 buah 1 buah 1 set 1 set 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah 3 buah 3 buah 3 buah 1 buah 1 buah 1 unit 2 buah 10 buah 1 buah 1 set

KELOMPOK 4

28


25. roll meter 30m -

1 buah

Software : Microsoft Windows (Mord, Excel), Autocad Land Desktop, Surfer.

3.2 Metode Pelaksanaan Survei Dalam pelaksanaan survei hidrografi ini dilakukan beberapa pekerjaan antara lain penentuan posisi (dengan GPS Geodetic Topcon Hiperpro), pengukuran kedalaman (pemeruman atau sounding), pengamatan pasang surut dan pengukuran topografi (pemetaan dan beda tinggi). Semua pekerjaan pada praktikum ini dilakukan oleh 4 kelompok secara bergantian, yaitu : Hari 1 : Pemetaan dan pengukuran beda tinggi Pemeruman Pengamatan pasut : kelompok 3 dan 4, 1 dan 2 : kelompok 1,2,3 dan 4 : kelompok 2,1,5,6

(selang waktu 3 jam tiap kelompok) Hari 2 : Pemetaan dan pengukuran beda tinggi Pemeruman Pengamatan pasut : kelompok 8 dan 7 : kelompok 5,6,7 dan 8 : kelompok 7,8,4,3,2,1

(selang waktu 2 jam tiap kelompok) Survai ini dibagi dalam 2 sesi, sehingga masing-masing kelompok mendapat giliran melakukan 2 pekerjaan utama dalam 2 hari yang berbeda. Tetapi karena ada kesalahan teknis dalam penggunaan alat sounding pada pukul 12.30 maka harus dilakukan cek alat sehingga berubah semua kegiatan survei hidrografi dalam tiap kelompok.

3.3 Tahapan Praktikum 1. Pemetaan detil situasi sekitar pantai menggunakan Total Station 2. Pengamatan pasang surut air laut dengan menggunakan tide pole (palem) 3. Penentuan koordinat fix pint dengan metode differential positioning 4. Pemeruman dasar laut atau pengukuran kedalaman laut menggunakan alat GPS Map Sounder 5. Pembuatan peta batimetri

KELOMPOK 4

29


3.3.1 Penentuan Posisi Penentuan posisi dilakukan dari 5 buah titik ikat yang ditandai dengan paku payung. Posisi 1 titik ikat (koordinat) titik tersebut didapatkan dengan menggunakan GPS geodetik. Tahapan pelaksanaanya adalah : 1. Dirikan di titik BM02. Lakukan sentering. 2. Posisi titik BM02 diukur dengan menggunakan GPS geodetik untuk mendapatkan koordinat titik titik ikat lainnya. 3. Apabila alat di titik BM02 sebagai acuan kemudian bidik titik-titik detil yang mewakili garis pantai. 4. Lakukan pengukuran detil situasi garis pantai dengan metode tachimetry dari titik titik ikat lainnya. - Letakkan prisma di pojok-pojok garis pantai, terutama di tikungan serta titik-titik yang ekstrim. - Bidik prisma, record datanya dalam Total Station. - Ukur tinggi alat. - Buat sketsanya untuk mempermudah pengolahan data

3.3.2 Pemeruman Pemeruman atau sounding dilakukan dengan echosounder dan GPS map sounder dengan titik fix perum diamati setiap 1 menit. Jalur perum dibuat dari software map source terdiri dari 15 jalur dengan panjang jalur 1 km dan lebar jalur terhadap garis pantai 1 km dengan jarak antar jalur 50 m. Adapun tahapan pelaksanaanya adalah : 1. Pasang alat-alat yang akan digunakan di perahu (echosounder dan GPS map sounder serta perlengkapannya). - Siapkan kabel penghubung antara depth recorder dengan accu dan transduser . - Pasang transduser pada pipa penyangga dan kencangkan transduser pada pipa penyangga dengan baut. - Pasang dudukan pipa penyangga di lambung kapal dengan kokoh agar tegak dan tidak goyah oleh arus dan gelombang laut. Pasang antena GPS map sounder di atas tiang penyangga transduser.

KELOMPOK 4

30


- Tempatkan depth recorder pada tempat yang aman di perahu, pastikan POWER dalam keadaan OFF. Hubungkan kabel transduser dengan recorder di TRANSDUSER dengan accu. Atur alat dept recorder : Tekan tombol POWER dan ENTER untuk menghidupkan alat. Tekan tombol DATE untuk mengatur waktu ( tanggal dan jam ). Tekan tombol RANGE 1x untuk mengatur tingkat kedalaman dan atur pada posisi 0 40m Tekan tombol RANGE 2x untuk mengatur fase dan atur pada posisi 5m Tekan tombol OFFSET untuk mengatur kedalaman tranduser dan atur tranduser pada kedalaman 40cm Tekan tombol GAIN untuk mengatur tingkat kecerahan grafik pada kertas fax (echogram) dan diatur pada skala 50 - Buka tutup bagian depan dan putar stylus belt satu putaran penuh sehingga stylus terlihat melintasi echogram dengan baik. Setelah semua lancar tutup kembali penutup depan dan kunci. - Nyalakan recorder dengan menempatkan ON pada saklar POWER 2. Siapkan posisi perahu pada jalur perum yang telah direncanakan. 3. Lakukan pemeruman dengan aba-aba dari salah satu orang di perahu. 4. Pada setiap titik fix perum, akan diberikan aba-aba fix, dan operator akan menekan tombol marker pada echosounder serta mencatat nomor titik pada kertas fax (echogram). 5. Pada GPS map sounder, ketika aba-aba fix maka operator akan menekan tombol ENTER hingga muncul posisi perahu dalam lintang dan bujur. 6. Lakukan prosedur yang sama pada semua titik fix perum hingga jalur terakhir.

3.3.3 Pengamatan Pasang Surut Pengamatan pasang surut pada survai hidrografi ini menggunakan rambu pasang surut/palem. Pasut diamati dengan interval waktu 15 menit. Tahapan pelaksanaannya adalah sebagai berikut :

KELOMPOK 4

31


1. Letakkan rambu pasang surut/palem pada lokasi dimana pada saat surut, palem masih terkena air dan saat pasang palem tidak tenggelam (masih terlihat). Palem diikat dengan menggunakan tali tampar dan klem agar kokoh dan berada dalam keadaan stabil. 2. Selama pengamatan berlangsung palem harus diamati. Catat waktu dan kedudukan muka air laut pada palem dengan interval 15 menit. Catat pada formulir pengukuran pasang surut. 3. Ikatkan palem dengan titik A. Dalam hal ini antara palem dan titik A dibagi menjadi 2 slag, dengan titik bantu 1 (Tb1). - Dirikan sipat datar di antara palem dan Tb1. Lakukan sentering. - Letakkan rambu di titik Tb1, kemudian baca bacaan rambu dan palem (benang atas, benang bawah, dan benang tengah). - Dirikan sipat datar di antara titik Tb1 dan titik A. Lakukan sentering. - Letakkan rambu di titik Tb1 dan titik A, kemudian baca kedua bacaan rambu (benang atas, benang bawah, dan benang tengah).

3.4 Metode Perhitungan Hasil output dari praktikum hidrografi ini adalah peta bathimetry. Dari data hasil pengukuran diolah sehingga menghasilkan posisi X, Y, dan Z dari titik fix kedalaman, dan juga posisi detil daratan serta garis pantai. 1. Metode Perhitungan detil daratan dan garis pantai. Metode perhitungan detil daratan menggunakan metode tachimetry. Data yang diambil adalah: a. b. c. d. e. f. Tinggi alat. Data sudut horizontal poligon. Data sudut horizontal detil. Data sudut vertikal detil. Data jarak vertikal Keterangan dan sket gambar detil.

Dari data-data diatas dihitung: - besar sudut horizontal dengan rumus = Bacaan sudut horizontal detil Bacaan sudut horizontal backsight

KELOMPOK 4

32


- besar sudut vertikal dengan rumus = 90 Bacaan sudut vertikal - jarak miring dan jarak mendatar dengan rumus Dm = 100(BA-BB)cos m atau Dm = 100(BA-BB)sin z D = Dm cos m atau Dm sin z - perhitungan beda tinggi dengan rumus HAB = Talat + Tpatok-alat + D.tan m BT Tpatok-objek - koordinat titik detil dapat dihitung dengan rumus Xd = Xa + D sin Yd = Ya + D cos Hd = Ha + hab 2. Metode Pengamatan Pasut Data yang diperlukan dalam perhitungan pasut: a. Waktu pengambilan data. b. Bacaan rambu pasut. c. Tinggi alat. d. Bacaan rambu (BA,BB,BT). Dari data di atas dapat dihitung Tinggi muka air laut rata-rata dengan menjumlahkan semua data dan dibagi jumlah data. Beda tinggi dari rambu pasut ke BM dengan rumus h = (BT rambu pasut BT rambu) + (BT rambu BT rambu BM) 3. Metode Perhitungan Kedalaman Titik Fix dengan Tranduser. Data yang diperlukan dalam perhitungan kedalaman titik fix: a. Pengamatan pasut. b. Data sounding tranduser. c. Tinggi BM terhadap MSL. d. Beda tinggi dari rambu pasut ke BM. Dari data di atas dapat dihitung Interpolasi linier antara waktu dan ketinggian pasut. Dtitik fix 1 = D1 + ((Wtitik fix W1/W2-W1) x D2 D1

KELOMPOK 4

33


-

Kedalaman titik dari rambu pasut Drm 1 = data sounding tranduser + Dtitik fix 1

-

Kedalaman titik dari BM Dbm 1 = Drm + h

-

Kedalaman titik dari MSL Dmsl = Dbm + MSL

4. Metode Perhitungan penentuan posisi Titik Fix dengan Map Sounder. Metode perhitungan kedalaman titik fix dengan menggunakan alat map sounder, data datanya telah terekam secara digital sehingga pengguna tidak perlu untuk menghitung data kedalaman dan posisi titik fix. Data yang ada di map sounder berupa: a. Data kedalaman. b. Data posisi. c. Data track kapal (perahu). d. Data waktu pengambilan. e. Nomor titik fix. f. Jalur pengukuran pada GPS Map Sonder. 5. Metode Perhitungan Posisi Titik Fix dengan total station. Data yang diperlukan untuk menghitung posisi kapal adalah: a. Koordinat titik fix darat (titik berdirinya alat) b. Bacaan sudut horizontal backsight. c. Bacaan sudut horizontal perahu. d. Waktu pengambilan sudut horizontal perahu. Sedangkan dari data tersebut bisa dihitung - Jarak antara titik fix darat dan sudut jurusannya. Dac = [(Xc-Xa)2+(Yc-Ya)2] 1/2 ac = arc tan [(Xc-Xa)/(Yc-Ya)] ca = arc tan [(Xa-Xc)/(Ya-Yc)] - Sudut mendatar tiap epok i dari kedua titik fix darat. = Bacaan sudut horizontal perahu bacaan sudut horizontal backsight = Bacaan sudut horizontal backsight bacaan sudut horizontal perahu = 180 (+ )

KELOMPOK 4

34


- Jarak mendatar tiap epok i dari kedua titik fix darat. Dengan menggunakan rumus Sinus yaitu Dac/Sin = Dab/sin = Dcb/Sin - Sudut jurusan tiap epok i dari kedua titik fix darat. ab = ac dan cb = (ac+180) + - Koordinat di titik fix laut. Xb = Xa + Dab Sin ab Yb = Ya + Dab cos ab - Kontrol hitungan. Xb = Xc + Dcb Sin cb Yb = Yc + Dcb Cos cb Proses selanjutnya yaitu pengeplotan titik di software Autocad untuk mengetahui posisi sebenarnya.

3.5 Problematika Survai Selama survai hidrografi berlangsung terdapat beberapa kendala. Adapun kendalakendala tersebut antara lain : 1. Echosounder mengalami gangguan/kerusakan sehingga tidak dapat digunakan sejak hari pertama survei dilaksanakan. 2. Tidak adanya rapat persiapan dengan instruktur (dosen dan tenaga pendamping) mengenai teknis pelaksanaan survei, sehingga survei pada hari pertama terjadi keterlambatan pelaksanaan. 3. Tidak adanya pembagian waktu yang jelas, sehingga kelompok yang melakukan pemeruman pertama kali terlalu lama sehingga kelompok lain (kelompok 3 dan 4) pada hari pertama digabung pelaksanaan pmerumannya karena air mulai surut.

3.6 Solusi Problematika Survai Dari semua kendala survai diatas, solusi yang dapat diberikan antara lain: 1. Alat-alat yang digunakan sebelum praktikum perlu dicek terlebih dahulu. 2. Perlu adanya rapat persiapan dengan instruktur (dosen dan tenaga pendamping) mengenai teknis pelaksanaan survei. 3. Perlu adanya koordinasi antar kelompok.

KELOMPOK 4

35


Secara garis besar pelaksanaan survai hidrografi ini dapat digambarkan dalam flowchart sebagai berikut:

Survey lokasi pengukuran

Pemasangan titik tetap BM 01 dan BM 02

Pemasangan palem

Pengaturan awal echosounder dan mapsounder; penentuan fix point dengan GPS Geodetik

Pengukuran titik detil dari titik-titik ikat

Pengamatan pasut dengan palem

Pemeruman

Penentuan posisi perahu dengan pengikatan kemuka

Pengolahan data

Penggambaran

Laporan akhir

Gambar 3.6 Diagram Alir pekerjaan

KELOMPOK 4

36

Laporan Hidro Fix

Documents

Transcript of Laporan Hidro Fix