Ada dua cara yang dapat ditempuh untuk mengukur kedalaman laut atau dana danau/ u/wa wadu duk k yait yaitu u deng dengan an me meng nggu guna naka kan n tekn teknik ik band bandul ul tima timah h hita hitam m (dradloading) dan teknik Gema duga atau Echo Sounder atau Echoloading.
a. Teknik Teknik Bandul Bandul Timah Timah Hitam Hitam (dradloadi (dradloading) ng)
Teknik Teknik ini ditempuh ditempuh dengan menggunakan menggunakan tali tali panjang panjang yang ujungnya ujungnya diika diikatt dengan dengan bandul bandul timah timah sebaga sebagaii pember pemberat. at. ari ari sebuah sebuah kapal kapal tali tali diturunkan hingga bandul menyentuh dasar laut. Selanjutnya panjang tali diukur dan itulah kedalaman laut. !ara ini sebenarnya tidak begitu tepat karena tali tidak bisa tegak lurus akibat pengaruh arus laut. i samping itu kadang kadang"ka "kadan dang g bandul bandul tidak tidak sampa sampaii ke dasar dasar laut laut karen karena a tersan tersangku gkutt karang. !ara ini juga memerlukan waktu lama. #amun demikian cara ini memiliki kelebihan kelebihan yaitu dapat mengetahui jenis batuan di dasar laut$ suhu dan juga mengetahui apakah di dasar laut masih terdapat organisme yang bisa hidup. b. Gema duga atau atau Echo Sounder Sounder atau Echoloading Echoloading
%enggunaan teknik ini didasarkan pada hukum &isika tentang perambatan dan peantulan bunyi dalam air. 'syarat bunyi yang dikeluarkan dari sebuah peralatan yang dipasang di dasar kapal memiliki kecepatan merambat rata" rata rata ** ** me mete terr per per deti detik k samp sampai ai me memb mben entu turr dasa dasarr laut laut.. Sete Setela lah h memb me mben entu turr dasa dasarr laut laut buny bunyii dipa dipant ntul ulka kan n dala dalam m bent bentuk uk gema gema dan dan ditangkap melalui sebuah peralatan yang juga dipasang di dasar kapal.
+arak waktu yang diperlukan untuk perambatan dan pemantulan dapat diterjemahkan sebagai kedalaman laut. !ara ini dianggap lebih praktis$ cepat dan akurat. #amun kita tidak dapat memperoleh in&ormasi tentang suhu$ jenis batuan dan tanda"tanda kehidupan di dasar laut.
Gambar Bandul Timah untuk Mengukur Kedalaman Laut. (Tim Geografi, Yudistiro, P. 98 ,umus untuk mencari kedalaman laut melalui teknik gema duga adalah sebagai berikut-
di mana d kedalaman laut$ kecepatan suara dalam laut dan t waktu +adi misalnya diketahui waktu yang diperlukan untuk perambatan bolak" balik (t) ada 0 detik dan kecepatan suara dalam laut () ** m/detik$ maka
kedalaman
laut
dapat
dihitung
sebagai
+adi kedalaman laut adalah 12** m.
berikut-
Gambar Pengukuran
kedalaman laut dengan Teknik Gema !uga (Tim
Geografi, Yudistiro, P. 98
%otensi sumberdaya laut di 'ndonesia sangatlah besar yang mencakup potensi sumberdaya hayati dan non"hayati. Sumberdaya laut tersebut sampai sekarang belum secara maksimal dapat dieksplorasi dan dieksploitasi selain minyak dan gas bumi pada sektor sumberdaya non hayati. emikian pula pada sektor sumberdaya hayati laut$ eksplorasi dan eksploitasi terhadap ikan" ikan laut dan sejenisnya membutuhkan keari&an disamping teknologi canggih namun tidak merusak lingkungannya.3ntuk menunjang eksplorasi dan eksploitasi sumberdaya laut$ dapat digunakan teknologi akustik bawah air (underwater acoustics). Teknologi ini dikenal luas denagn sebutan teknologi akustik yang tidak lain adalah penggunaan gelombang suara yang dalam dunia na4igasi disebut Sonar atau Echosounder dan sejenisnya. engan pendekatan &ungsi$ Sonar atau Echo sounder pada teknologi na4igasi dapat disetarakan dengan penggunaan ,adar untuk pendeteksian objek di permukaanair.
Side Scan Sonar %engukuran kedalaman dasar laut dapat dilakukan dengan !on4entional epth Echo Sounder dimana kedalaman dasar laut dapat dihitung dari perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan pulsa suara. engan pertimbangan sistim Side"Scan Sonar pada saat ini$ pengukuran kedalaman dasar laut (bathymetry) dapat dilaksanakan bersama"sama dengan pemetaan dasar laut (Sea 5ed 6apping) dan pengidenti&ikasian jenis"jenis lapisan sedimen dibawah dasar laut. Secara garis besar pengunaan akustik bawah air dalam kelautan dan perikanan dapat dikelompokkan menjadi lima yakni untuk sur4ey$ budidaya perairan$ penelitian tingkah laku ikan$ mempelajari penampilan dan selekti&itas alat"alat penangkapan ikan dan lain"lain. alam sur4ey kelautan dapat digunakan untuk menduga spesies ikan$ menduga ukuran indi4idu ikan$ kelimpahan/stok sumberdaya hayati laut (plankton dan ikan). Aplikasi
dalam
budidaya
perairan
dapat
digunakan
dalam
penentuan/pendugaan jumlah biomass dari ikan dalam jaring/ kurungan pembesaran (penned &ish/enclosure)$ untuk menduga ukuran indi4idu ikan dalam jaring/kurungan dan untuk memantau tingkah laku ikan (dengan telemetering tags)$ khususnya akti&itas makan (&eeding acti4ity).
Sedangkan dalam penelitian tingkah laku ikan dapat digunakan untuk pergerakan/migrasi ikan (4ertical dan hori7ontal) dan orientasi ikan (tilt angel)$ reaksi menghindar (a4oidance) tewrhadap gerak kapal dan alat penangkapan ikan$ respon terhadap rangsangan (stimuli) cahaya$ suara$ listrik$ hydrodinamika$ kimia$ mekanik dan sebagainya. 3ntuk kegiatan aplikasi studi penampilan dan selekti&itas alat penangkapan ikan terutama dalam studi pembukaan mulut trawl$ kedalam$ posisi dan sebagainya. alam selekti&itas penangkapan (persentase ikan yang tertangkap terhadap yang terdeteksi didepan mulut trawl atau didalam lingkaran purse seine). 8egiatan lain yang dapat dikaji dengan teknologi akustik bawah air adalah si&at si&at"si&at akustik dari air laut dan obyek bawah air$ pendeteksian kapal selam dan obyek"obyek lainya. 6enurut Arnaya (99) 8egunaan lain dari akustik bawah air adalah untuk penentuan kedalaman air dalam pelayaran$ jenis dan komposisi dasar laut (lumpur$ pasir$ kerikil$ karang dan sebagainya)$ untuk penentuan contour dasar laut$ lokasi kapal berlabuh atau pemasangan bangunan laut$ untuk eksplorasi minyak dan mineral didasar laut$ mempelajari proses sedimentasi dan untuk pertahanan keamanan (pendeteksian kapal"kapal selam dengan pemasangan buoy"system) 5erikut adalah penerapan teknologi akustik bawah air untuk eksplorasi dan eksploitasi sumberdaya non"hayati laut a. Pengukuran Kedalaman Dasar Laut (Bathmetr) %engukuran kedalaman dasar laut dapat dilakukan dengan !on4entional epth Echo Sounder dimana kedalaman dasar laut dapat dihitung dari perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan pulsa suara. engan pertimbangan sistim Side"Scan Sonar pada saat ini$ pengukuran kedalaman
dasar laut (bathymetry) dapat dilaksanakan bersama"sama dengan pemetaan dasar laut (Sea 5ed 6apping) dan pengidenti&ikasian jenis"jenis lapisan sedimen dibawah dasar laut (subbottom pro&ilers). b. Pengidenti!ikasian "enis#$enis La%isan Sedimen Dasar Laut (Subbottom Pro!ilers) Seperti telah disebutkan diatas bahwa dengan teknologi akustik bawah air$ peralatan side"scan sonar yang mutahir dilengkapi dengan subbottom pro&ilers dengan menggunakan prekuensi yang lebih rendah dan sinyal impulsi& yang bertenaga tinggi yang digunakan untuk penetrasi kedalam lapisan"lapisan sedimen dibawah dasar laut. engan adanya klasi&ikasi lapisan sedimen dasar laut dapat menunjang dalam menentukkan kandungan mineral dasar laut dalam. engan demikian teknologi akustik bawah air dapat menunjang esplorasi sumberdaya non hayati laut. c. Pemetaan Dasar Laut (Sea bed &a%%ing) engan teknologi side"scan sonar dalam pemetaan dasar laut$ dapat menghasilkan tampilan peta dasar laut dalam tiga dimensi. engan teknologi akustik bawah air yang canggih ini dan dikombinasikan dengan data dari subbottom pro&ilers$ akan diperoleh peta dasar laut yang lengkap dan rinci. %eta dasar laut yang lengkap dan rinci ini dapat digunakan untuk menunjang penginterpretasian struktur geologi bawah dasar laut dan kemudian dapat digunakan untuk mencari mineral bawah dasar laut. d. Pencarian ka%al#ka%al karam didasar laut %encarian kapal"kapal karam dapat ditunjang dengan teknologi side"scan sonar baik untuk untuk kapal yang sebagian terbenam di dasar laut ataupun untuk kapal yang keseluruhannya terbenam dibawah dasar laut. engan teknologi ini$ lokasi kapal karam dapat ditentukan dengan tepat. Teknologi
akustik bawah air ini dapat menunjang eksplorasi dan eksploitasi dalam bidang Arkeologi bawah air (3nderwater archeology) dengan tujuan untuk mengangkat dan mengidenti&ikasikan kepermukaan laut benda"benda yang dianggap bersejarah. e. Penentuan $alur %i%a dan kabel diba'ah dasar laut. engan diperolehnya peta dasar laut secara tiga dimensi dan ditunjang dengan data subbottom pro&iler$ jalur pipa dan kabel sebagai sarana utama atau penunjang dapat ditentrukan dengan optimal dengan mengacu kepada peta geologi dasar laut. +alur pipa dan kabel tersebut harus melalui jalur yang secara geologi stabil$ karena sarana"sarana tersebut sebagai penunjang dalam eksplorasi dan eksploitasi di :aut. !. nalisa Dam%ak Lingkungan di Dasar Laut Teknologi akustik bawah air Side"Scan Sonar ini dapat juga menunjang analisa dampak lingkungan di dasar laut. Sebagai contoh adalah setelah eksplorasi dan ekploitasi sumber daya hayati di dasar laut dapat dilakukan$ Side"Scan Sonar dapat digunakan untuk memonitor perubahan"perubahan yang terjadi disekitar daerah eksplorasi tersebut. %emetaan dasar laut yang dilakukan setelah eksplorasi sumber daya non"hayati tersebut$ dapat menunjang analisa dampak lingkungan yang telah terjadi yang akan terjadi. KALIBRASI BAR CHECK
5ar check adalah alat yag digunagkan untuk melakukan kalibrasi alat perum gema.cara kalibrasi ini sangat membantu untuk mendapatkan ukuran kedalaman yg benar dri akibat beberapa sumber kesalahan skaligus$utamanya akibat tdak ketidakhomogenan medium rambat yg mengakibatkan tidak konstannya kecepatan gelombang suara. ;bar check harus dilakukan setiap hari pada saat sebelum dan sesudah kegiatan pemeruman.
;koreksi
bar
check
(8bc)
diperoleh
dri
selisih
antara
&i<
depth(&<)dngan bacaan kedalaman echosounder yang sudah terkoreksi dra&t tranduser &ormulasinya sbagai brikut8bs&<"(d=t) ;&i< depth(&<) diperoleh dengan alat bantu tali yg diberi bandul atau galah/rambu ukur$dengan asumsi bahwa kedalaman ini bebas dari kesalahan. ;koreksi bar check sbelum pemeruman di beri notasi 8bc n koreksi bar check sesudah pemeruman diberi notasi 8bc2$maka koreksi bar check diperoleh dri nilai reratanya yaitu- 8bc8bc=8bc2/2 ;pengukuran &i< depth dan pengukuran echosounder untk koreksi bar chech harus dilakukan pda lokasi titik yg sama$biasanya dilakukan pada daerah dekat pantai ;kedalaman
sesaat(ds)d
suatu
titik
di
rumuskan
sebagai
berikut dsd>=t=8bc The S 5ar !heck adalah biaya"rendah$akurasi tinggi tangan memegang paket yang dirancang untuk memungkinkan pemeriksaan yang cepat dari kecepatan suara di air dangkal.Sistem ini meliputi sensor kecepatan suara$ 2* m data / kabel listrik$ dan Smart layar :ihat dan data logger.?al ini dapat mengukur kecepatan suara pada akurasi @ *$* m/s. The 5ar !heck S Sistem sangat ideal untuk melakukan pemeriksaan bar dan sur4ei pelabuhan dari perahu kecil. Sistem menampilkan kecepatan suara secara real"time$ bisa menghitung kecepatan rata"rata suara secara real"time dan
dapat
menyimpan
beberapa
pro&il
dalam
memori.
Seluruh sistem disampaikan dalam kasus ukuran kotak peralatan. Smart :ihat ata :ogger dikemas dalam kandang #E6A 0B. %ilihan termasuk sensor tekanan$ berbagai panjang kabel$ dan antarmuka serial untuk men" download pro&il ke komputer.
5eberapa kesalahan alat dapat terjadi sendiri"sendiri maupun bersamaan. 3ntuk mengetahui pengaruh setiap kesalahan alat terhadap hasil pengukuran kedalaman adalah sulit sekali.pengaruh kombinasi dari beberapa kesalahan alat tersebut dapat ditentukan besarnya melalui salah satu metode kalibrasi$yaitu metode Cbar checkD. alaupun demikian hanya kombinasi dari beberapa alat saja yg dapat ditentukan pengaruhnya$ yaitu kombinasi antara ketidaktepatan pengesetan pulsa awal$ dan kesalahan pada &ase pengukuran. Selebihnya harus dilakukan dengan pengaturan dan perbaikan alat kembali. %rinsip metode bar check adalah membandingkan kedalaman satu titik yg telah ditentukan dan diketahui kedalamannya dibawah permukaan laut dengan kedalam titik tersebut dari hasil pengukuran dengan alat perum gaya yg bersangkutan. Selisih nilai kedalaman hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya tersebut adalah besarnya kesalahan alat yg merupakan kombinasi dari dua kesalahan alat. Titik yang telah diketahui kedalamannya direpresentasikan dalam bentuk suatu benda yang terbuat dr bahan baja.pada pelaksanaanya$batang atau piringan baja tersebut digantungkan menggunakan rantai atau kawat baja$dan diletakkna tepat dibawah tranduser alat perum gema yang bersangkutan. Setelah dipasang sedemikina rupa$kemudian dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat perum gema pada saat wahana apung dalam keadaan berhenti untuk berapa harga kedalaman batang atau piringan yang telah ditentukan sebelumnya. PEG*K*+ KEDL& TE+K,+EKSTeknik echo sounder yang dipakai untuk mengukur kedalaman laut$ bisa dibuat alat pengukur jarak dengan ultra sonic. %engukur jarak ini memakai rangkaian yang samadengan +am igital dalam artikel yang lalu$ ditambah dengan rangkaian pemancar dan penerima 3ltra Sonic.
%rinsip kerja echo sounder untuk pengukuran jarak digambarkan dalam Gambar dibawah. %ulsa 3ltrasonic$ yang merupakan sinyal ultrasonic dengan &rekwensi lebih kurang 0 8?7 sebanyak 2 periode$ dikirimkan dari pemancar 3ltrasonic. 8etika pulsa mengenai benda penghalang$ pulsa ini dipantulkan$ dan diterima kembali oleh penerima 3ltrasonic. engan mengukur selang waktu antara saat pulsa dikirim dan pulsa pantul diterima$ jarak antara alat pengukur dan benda penghalang bisa dihitung.
Gambar %rinsip Echo Sounder Gambar dibawah merupakan ,angkaian +am igital dalam artikel lalu yang dire4isi untuk keperluan ini. Titik desimal pada tampilan satuan dinyalakan dengan tahanan ,F. Setiap kali tombol Start ditekan$ ATF9!2* membangkitkan pulsa ultrasonic pada %in %1.0 yang dipancarkan dengan rangkaian$ selanjutnya lewat pin %1. yang terhubung ke rangkaian penerima ultrasonic$ sambil mengukur selang waktu ATF9!2* memantau datangnya pulsa pantul. ?asil pengukuran waktu itu$ dengan sedikit perhitungan matematis ditampilkan di system penampil ruas sebagai besaran jarak$
dengan
satuan
centimeter
dan
angka
dibelakang
titik
desimal.
Gambar ,angkaian 8ontrol H Tampilan %rocessor
memerlukan
waktu
untuk
melaksanakan
instruksi.
5agi
ATF9!2* yang bekerja pada &rekuensi 2 6?7$ instruksi #I% (baris 0 sampai 2)J instruksi !%: (baris1) dilaksanakan dalam waktu mikro detik$ dan 2 mikro detik untuk melaksanakan instruksi +#K (baris 0). engan demikian waktu yang diperlukan untuk melaksanakan instruksi"instruksi di baris 1 sampai 1 adalah 2 mikro detik. i baris 2$ nilai 3ltraLIut ( pin %1.0) dibalik$ kalau semula 3ltraLIut bernilai * setelah instruksi ini dijalankan 3tltraLIut akan bernilai $ dan sebaliknya kalau semula dan berbalik menjadi *. i baris 1 nilai , dikurangi $ selama , belum mencapai * ATF9!2* akan mengulang lagi baris 2 dan seterusnya. i baris , diberi nilai 20$ dengan demikian baris 2 sampai 1 akan diulang sebanyak 20 kali$ dan selama itu pin 1.0 akan berbalik dari * ke dan * kembali sebanyak 2 kali. engan demikian$ hasil kerja %otongan %rogram adalah pulsa ultrasonic2 gelombang dengan &rekuensi /20 mikrodetik 0 ?7. S'#G:E"5EA6 E!?ISI3#E,
Single"beam echo sounder 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 M
transcie4er (tranducer/recie4er) yang terpasang pada lambung kapal atau sisi bantalan pada kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal penyelidikan.
M
Transcie4er yang terpasang pada lambung kapal mengirimkan pulsa akustik dengan &rekuensi 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 trancie4er. Transcie4er terdiri dari sebuah transmitter yang mempunyai &ungsi sebagai pengontrol panjang gelombang pulsa yang dipancarkan dan menyediakan tenaga elektris untuk besar &rekuensi yang diberikan.
M
Transmitter ini menerima secara berulang"ulang dlam kecepatan yang tinggi$ sampai pada orde kecepatan milisekon. %erekaman kedalaman air secara berkesinambungan dari bawah kapal menghasilkan ukuran kedalamn beresolusi tinggi sepanjang lajur yang disur4ei. 'n&ormasi tambahan seperti hea4e (gerakan naik"turunnya kapal yang disebabkan oleh gaya pengaruh air laut)$ pitch (gerakan kapal ke arah depan (mengangguk) 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 6otion ,e&erence 3nit (6,3)$ yang juga digunakan untuk koreksi posisi pengukuran kedalaman selam proses berlangsung. ,ange &rekuensi yang dipakai pada sistem ini menurut ?S! Sea"&loor 6apping Group mengoperasikan range &rekuensi dari 1. k?7 sampai 2** k?7. Single"beam echosounders relati& mudah untuk digunakan$ tetapi alat ini hanya menyediakan in&ormasi kedalaman sepanjang garis trak yang dilalui oleh kapal. +adi$ ada &eature yang tidak terekam antara lajur per lajur sebagai
garis traking perekaman$ yang mana ada ruang sekitar * sampai ** meter yang tidak terlihat oleh sistem ini. 63:T'"5EA6 E!?ISI3#E, 6ulti"5eam Echosounder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan cakupan area dasar laut yang luas. %rinsip 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 (sea bed)$ bebrapa pancaran suara (beam) secara elektronis terbentuk menggunakan teknik pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam. ua arah waktu penjalaran antara pengiriman dan penerimaan dihitung dengan algoritma pendeteksian terhadap dasar laut tersebut. engan mengaplikasikan penjejakan sinar$ sistem ini dapat menentukan kedalaman dan jarak trans4eral terhadap pusat area liputan. 6ulti"5eam Echosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi ( *$ m akurasi 4ertikal dan kurang dari m akurasi horisontalnya).
