Estimasi Konsentrasi Klorofil-a dari Data SeaWiFS di Perairan Selatan Jawa pada Musim Timur Tahun 2000
ESTIMASI KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI DATA
SEAWIFS Dl PEFL4IRAN SELATAN JAWA PADA MUSIM
TIMUR TAHUN 2000
BASUKI DWI SUKSMONO
SKRIPSI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2004
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMAS1
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul :
ESTIMASI KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI DATA SEAWIFS Dl
PERAIRAN SELATAN JAWA PADA MUSIM TIMIJR TAHUN 2000
adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam hentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sernua surnber data dan informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis
lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian
akhir Skripsi ini.
Bogor, Oktober 2004
BASUKl DVGI SUKSMONO
C06498077
ABSTRAK
BASUKI DWI SUKSMONO. Estimasi Konsentrasi Klorofil-a dari Data
SeaWiFS di Perairan Selatan Jawa pada Musim Timur Tahun 2000. Dibimbing
oleh VINCENTIUS P. SIREGAR dan YULI NAULITA.
Potensi suatu perairan berpangkal pada kemampuan tunlbuhan hijau dalam
menggunakan energi cahaya matahari untuk mensintesis molekul-molekul organik
yang kaya energi dari senyawa - senyawa anorganik yang disebut juga dengan proses
fotosintesis. Pangkal semua kehidupan dalam laut adalah aktivitas fotosintesis yang
dilakukan tumbuhan laut.
Klorofil-a adalah pigmen yang penting yang digunakan oleh fitoplankton
untuk lnelakukan fotosintesis. Konsentrasi klorofil-a ini dapat digunakan untuk
menduga biomassa fitoplankton dan potensial fotosintesis perairan d m
memperkirakan laju produktivitas primer perairan serta potensi sumber daya
perikanan. Potensi sumber daya alam yang besar ini memerlukan pengelolaan yang
baik sehingga potensi yang ada dapat termanfaatkan secara optimal. Penggunaan
teknologi penginderaan jauh yang telah digunakan di Indonesia dapat dimanfaatkan
untuk nlelakukan pernantauan sumber daya alam. Data penginderaan jauh yang
digunakan adalah data dari satelit SeaWiFS yang memantau konsentrasi klorofil-a
perairan.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk rnembandingkan proses pengolahan
data SeaWiFS dan menduga konsentrasi klorofil-a di perairan dan untuk mempelajari
serta membandingkan pola sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan dan data
penginderaan jauh di perairan selatan Jawa.
Penelitian tentang pendugaan konsentrasi klorofil-a dengan menggunakan
data citra SeaWiFS di perairan selatan Jawa ini dilaksanakan pada bulan Maret 2003
hingga Agustus 2004. Lokasi yang menjadi objek penelitian adalah perairan Selatan
Jawa pada koordinat 1 0 3 ~ 3 0 -' ~1~1 6 ~ 1 5 dan
' ~ ~~ O L S - 1 1 ~ ~ sData
.
yang
digunakan dalam penelitian adalah data citra satelit dan data in situ sebagai data
pelengkap. Data citra satelit diperoleh dari Laboratorium Penginderaan Jauh
SEAMEO BIOTROP berupa data SeaWiFS Level 1 A (LlA) LAC HWT dengan
resolusi spasial 1,l km x 1,l km dan data SeaWiFS level 2 GAC dengan resolusi
spasial 4,4 km x 4,4 knl di peroleh dari NASA .Goddard Space Flight Center rnelalui
internet dengan autorisasi. Citra SeaWiFS yang digunakan dalam penelitian ini adalah
citra bulan Juli - September 2000. Data in situ yang diperoleh dari Direktorat
Teknologi Inventarisasi Surnber Daya Alam (TISDA) BPPT bempa data klorofil
yang mempakan hasil survei Pengkajian Potensi Sumberdaya Laut (PPSL 2000)
BPPT. Data citra SeaWiFS diolah dengan menggunakan perangkat lunak SeaDAS
versi 4.4. Citra SeaWiFS ini digunakan untuk melihat pola sebaran konsentrasi
klorofil-a yang diamati dengan menggunakan citra harian, mingguan dan bulanan.
Citra TOPEX 1 ERS-2 digunakan untuk membantu penginterpretasian pola sebaran
klorofil-a. Plot data lapangan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
Surfer versi 7. Analisis data untuk membandingkan data lapangan dan data citra
satelit dilakukan dengan menggunakan statistik regresi linier sederhana.
Citra SeaWiFS yang digunakan pada penelitian ini mempakan citra level 1,
pada citra level 1 ini belum dapat dibedakan antara darat dan laut, karena data level 1
ini masih mengandung hamburan cahaya oleh komponen-komponen atrnosfer yang
mengganggu proses interpretasi citra warna air laut.
Untuk mendapatkan citra SeaWiFS yang dapat memberikan informasi yang
diinginkan maka data level 1 ini diolah untuk menghasilkan data level 2. Pengolahan
data level 1 menjadi level 2 ini dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SeaDAS dan diolah pada program MSL12 (mzrlfisensor level I to level 2processing).
Program MSL12 mempakan program pada SeaDAS yang digunakan untuk mengolab
data level 1 n~enjadidata level 2. Pada program ini dilakukan proses koreksi dan
kalibrasi serta penerapan algoritma bio-optikal.
Data harian citra SeaWiFS jika digunakan untuk melakukan analisis obyek di
permukaan bumi yang luas menjadi tidak maksimal karena tingginya daerah tutupan
awan suatu daerall, sehingga hasil keluaran citra SeaWiFS level 2 tersebut untuk
mengurangi tutupan awan sehingga dapat terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a maka
data level 2 tersebut diubah menjadi data level 3 binned. Data SeaWiFS level 3
binned ini mempakan data yang mengandung hasil keluaran yang kita buat dalam
satu file data restitusi untuk data harian, mingguan dan bulanan serta tahunan.
Citra SeaWiS level 1 LAC yang diolah dengan menggunakan SeaDAS
dibandingkan dengan citra SeaWiFS level 2 GAC hasil pengolahan NASA.
Perbandingan ini dilakukan untuk melihat perbedaan hasil pengolahan citra hasil
pengolahan menggunakan SeaDAS yang digunakan pada penelitan ini dan hasil
pengolahan NASA yang didistribusikan oleh NASA kepada peneliti melalui internet.
Sebaran konsentrasi klorofil-a dari citra satelit selama bulan Juli - September
2000 secara harian. mingguan dan bulanan memperlihatkan bahwa konsentrasi
klorofil-a mengalami kenaikan konsentrasi dimulai pada awal bulan Juli, mencapai
puncak pada bulan Agustus dan pada bulan September sedikit mengalami penurunan
konsentrasi klorofil-a dengan konsentrasi klorofil-a pada bulan Juli berkisar pada
nilai 0,l - 2 mg /m3. Pada bulan Agustus berkisar pada nilai 1 - 12 mg/m3 dan pada
bulan September konsentrasi klorofil-a berkisar pada nilai 0,s - 10 mg/m3.
Arall arus permukaan pada bulan Juli - September 2000 dari data TOPEX /
ERS-2 ini menunjukkan mengarah dari timur ke barat, d m terdapat beberapa lokasi
yang memiliki tinggi muka air lebih tinggi daripada daerah di sekitarnya. Pengaruh
arus permukaan terhadap sebaran konsentrasi klorofil-a ini cukup besar.
Konsentrasi klorofil-a permukaan yang dibentuk dalam bentuk plot kontur ini
menunjukkan adanya persamaan dari ketiga gambar yaitu adanya konsentrasi yang
tinggi di perairan selatan Jawa Timur yaitu pada daerah sekitar selatan Selat Bali.
Konsentrasi klorofil-a tertinggi dari data lapangan berkisar pada nilai 0,9 - 1,l
mg/m3, sedangkan pada plot data SeaWiFS berkisar pada nilai 0,6 - 0,7 mg/m3.
Konsentrasi klorofil-a dari citra satelit dan data in situ dapat dibandingkan
dengan menggunakan metode statistik yaitu regresi linier sederhana. Hasil regresi
linier antara konsentrasi klorofil in situ (x) dan konsentrasi klorofil-a citra (y)
didapatkan persamaan Y = 0,219 - 0,387X dengan r2 = 0,397 d m r = 0,630.
SEAWIFS Dl PEFL4IRAN SELATAN JAWA PADA MUSIM
TIMUR TAHUN 2000
BASUKI DWI SUKSMONO
SKRIPSI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2004
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMAS1
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul :
ESTIMASI KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI DATA SEAWIFS Dl
PERAIRAN SELATAN JAWA PADA MUSIM TIMIJR TAHUN 2000
adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam hentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sernua surnber data dan informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis
lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian
akhir Skripsi ini.
Bogor, Oktober 2004
BASUKl DVGI SUKSMONO
C06498077
ABSTRAK
BASUKI DWI SUKSMONO. Estimasi Konsentrasi Klorofil-a dari Data
SeaWiFS di Perairan Selatan Jawa pada Musim Timur Tahun 2000. Dibimbing
oleh VINCENTIUS P. SIREGAR dan YULI NAULITA.
Potensi suatu perairan berpangkal pada kemampuan tunlbuhan hijau dalam
menggunakan energi cahaya matahari untuk mensintesis molekul-molekul organik
yang kaya energi dari senyawa - senyawa anorganik yang disebut juga dengan proses
fotosintesis. Pangkal semua kehidupan dalam laut adalah aktivitas fotosintesis yang
dilakukan tumbuhan laut.
Klorofil-a adalah pigmen yang penting yang digunakan oleh fitoplankton
untuk lnelakukan fotosintesis. Konsentrasi klorofil-a ini dapat digunakan untuk
menduga biomassa fitoplankton dan potensial fotosintesis perairan d m
memperkirakan laju produktivitas primer perairan serta potensi sumber daya
perikanan. Potensi sumber daya alam yang besar ini memerlukan pengelolaan yang
baik sehingga potensi yang ada dapat termanfaatkan secara optimal. Penggunaan
teknologi penginderaan jauh yang telah digunakan di Indonesia dapat dimanfaatkan
untuk nlelakukan pernantauan sumber daya alam. Data penginderaan jauh yang
digunakan adalah data dari satelit SeaWiFS yang memantau konsentrasi klorofil-a
perairan.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk rnembandingkan proses pengolahan
data SeaWiFS dan menduga konsentrasi klorofil-a di perairan dan untuk mempelajari
serta membandingkan pola sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan dan data
penginderaan jauh di perairan selatan Jawa.
Penelitian tentang pendugaan konsentrasi klorofil-a dengan menggunakan
data citra SeaWiFS di perairan selatan Jawa ini dilaksanakan pada bulan Maret 2003
hingga Agustus 2004. Lokasi yang menjadi objek penelitian adalah perairan Selatan
Jawa pada koordinat 1 0 3 ~ 3 0 -' ~1~1 6 ~ 1 5 dan
' ~ ~~ O L S - 1 1 ~ ~ sData
.
yang
digunakan dalam penelitian adalah data citra satelit dan data in situ sebagai data
pelengkap. Data citra satelit diperoleh dari Laboratorium Penginderaan Jauh
SEAMEO BIOTROP berupa data SeaWiFS Level 1 A (LlA) LAC HWT dengan
resolusi spasial 1,l km x 1,l km dan data SeaWiFS level 2 GAC dengan resolusi
spasial 4,4 km x 4,4 knl di peroleh dari NASA .Goddard Space Flight Center rnelalui
internet dengan autorisasi. Citra SeaWiFS yang digunakan dalam penelitian ini adalah
citra bulan Juli - September 2000. Data in situ yang diperoleh dari Direktorat
Teknologi Inventarisasi Surnber Daya Alam (TISDA) BPPT bempa data klorofil
yang mempakan hasil survei Pengkajian Potensi Sumberdaya Laut (PPSL 2000)
BPPT. Data citra SeaWiFS diolah dengan menggunakan perangkat lunak SeaDAS
versi 4.4. Citra SeaWiFS ini digunakan untuk melihat pola sebaran konsentrasi
klorofil-a yang diamati dengan menggunakan citra harian, mingguan dan bulanan.
Citra TOPEX 1 ERS-2 digunakan untuk membantu penginterpretasian pola sebaran
klorofil-a. Plot data lapangan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
Surfer versi 7. Analisis data untuk membandingkan data lapangan dan data citra
satelit dilakukan dengan menggunakan statistik regresi linier sederhana.
Citra SeaWiFS yang digunakan pada penelitian ini mempakan citra level 1,
pada citra level 1 ini belum dapat dibedakan antara darat dan laut, karena data level 1
ini masih mengandung hamburan cahaya oleh komponen-komponen atrnosfer yang
mengganggu proses interpretasi citra warna air laut.
Untuk mendapatkan citra SeaWiFS yang dapat memberikan informasi yang
diinginkan maka data level 1 ini diolah untuk menghasilkan data level 2. Pengolahan
data level 1 menjadi level 2 ini dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SeaDAS dan diolah pada program MSL12 (mzrlfisensor level I to level 2processing).
Program MSL12 mempakan program pada SeaDAS yang digunakan untuk mengolab
data level 1 n~enjadidata level 2. Pada program ini dilakukan proses koreksi dan
kalibrasi serta penerapan algoritma bio-optikal.
Data harian citra SeaWiFS jika digunakan untuk melakukan analisis obyek di
permukaan bumi yang luas menjadi tidak maksimal karena tingginya daerah tutupan
awan suatu daerall, sehingga hasil keluaran citra SeaWiFS level 2 tersebut untuk
mengurangi tutupan awan sehingga dapat terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a maka
data level 2 tersebut diubah menjadi data level 3 binned. Data SeaWiFS level 3
binned ini mempakan data yang mengandung hasil keluaran yang kita buat dalam
satu file data restitusi untuk data harian, mingguan dan bulanan serta tahunan.
Citra SeaWiS level 1 LAC yang diolah dengan menggunakan SeaDAS
dibandingkan dengan citra SeaWiFS level 2 GAC hasil pengolahan NASA.
Perbandingan ini dilakukan untuk melihat perbedaan hasil pengolahan citra hasil
pengolahan menggunakan SeaDAS yang digunakan pada penelitan ini dan hasil
pengolahan NASA yang didistribusikan oleh NASA kepada peneliti melalui internet.
Sebaran konsentrasi klorofil-a dari citra satelit selama bulan Juli - September
2000 secara harian. mingguan dan bulanan memperlihatkan bahwa konsentrasi
klorofil-a mengalami kenaikan konsentrasi dimulai pada awal bulan Juli, mencapai
puncak pada bulan Agustus dan pada bulan September sedikit mengalami penurunan
konsentrasi klorofil-a dengan konsentrasi klorofil-a pada bulan Juli berkisar pada
nilai 0,l - 2 mg /m3. Pada bulan Agustus berkisar pada nilai 1 - 12 mg/m3 dan pada
bulan September konsentrasi klorofil-a berkisar pada nilai 0,s - 10 mg/m3.
Arall arus permukaan pada bulan Juli - September 2000 dari data TOPEX /
ERS-2 ini menunjukkan mengarah dari timur ke barat, d m terdapat beberapa lokasi
yang memiliki tinggi muka air lebih tinggi daripada daerah di sekitarnya. Pengaruh
arus permukaan terhadap sebaran konsentrasi klorofil-a ini cukup besar.
Konsentrasi klorofil-a permukaan yang dibentuk dalam bentuk plot kontur ini
menunjukkan adanya persamaan dari ketiga gambar yaitu adanya konsentrasi yang
tinggi di perairan selatan Jawa Timur yaitu pada daerah sekitar selatan Selat Bali.
Konsentrasi klorofil-a tertinggi dari data lapangan berkisar pada nilai 0,9 - 1,l
mg/m3, sedangkan pada plot data SeaWiFS berkisar pada nilai 0,6 - 0,7 mg/m3.
Konsentrasi klorofil-a dari citra satelit dan data in situ dapat dibandingkan
dengan menggunakan metode statistik yaitu regresi linier sederhana. Hasil regresi
linier antara konsentrasi klorofil in situ (x) dan konsentrasi klorofil-a citra (y)
didapatkan persamaan Y = 0,219 - 0,387X dengan r2 = 0,397 d m r = 0,630.