Sebaran Konsentrasi Klorofil-A dan Suhu Permukaan Laut Menggunakan Citra Satelit Terra Modis di Perairan Natuna

SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan
SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA
SATELIT Terra MODIS DI PERAIRAN NATUNA

Oleh :
Muhamad Syafi’i
C64101074

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

2

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi saya berjudul :
SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan SUHU PERMUKAAN LAUT
MENGGUNAKAN CITRA SATELIT Terra MODIS DI PERAIRAN NATUNA


adalah benar merupakan karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka
dibagian akhir skripsi ini.

Bogor, April 2006

MUHAMAD SYAFI’I
C64101074

3

RINGKASAN
MUHAMAD SYAFI’I. Sebaran Konsentrasi klorofil-a dan Suhu Permukaan
Laut Menggunakan Citra Satelit Te rra MODIS Di Perairan Natuna.
Dibimbing oleh DJISMAN MANURUNG dan HARPASIS SLAMET
SANUSI.
Penelitian tentang Sebaran Konsentrasi Klorofil-a dan Suhu permukaan Laut
Menggunakan Citra Satelit Terra MODIS Di Perairan Natuna, dilaksanakan dari

bulan Maret 2005 hingga Desember 2005. Yang mana secara umum penelitian ini
terdiri dari tiga tahap, yaitu (1) pengumpulan data; (2) pengolahan data; (3)
analisis dan interpretasi data. Data lapangan didapatkan dari PPPTMGB
LEMIGAS. Data citra satelit Terra MODIS di peroleh dari NASA Goddard Space
Flight Center, sedangkan untuk data citra TOPEX-POSEIDON diperoleh dari
ccar.colorado.edu.
Data citra satelit yang digunakan terdiri dari 14 tanggal perekaman citra.
Proses pengolahan data citra satelit menggunakan perangkat lunak SeaDAS
version 4.7 yang berbasiskan Linux. Untuk menduga sebaran konsentrasi klorofila menggunakan algoritma OC 4 Version 4, sedangkan untuk menduga sebaran
suhu permukaan laut menggunakan algoritma Pathfinder.
Terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a dari citra satelit Terra MODIS pada
musim barat berkisar antara 0,11 mg/m3 – 2,59 mg/m3 dan cenderung lebih rendah
dibandingkan musim timur yang berkisar antara 0,10 mg/m3 – 3,68 mg/m3 dengan
nilai yang semakin meningkat menuju perairan pantai hingga pesisir.
Sebaran suhu permukaan laut dari citra satelit Terra MODIS pada musim barat
berkisar antara 24 °C – 29°C dan cenderung lebih rendah dibandingkan musim
timur yang berkisar antara 28 °C – 32 °C. Selain itu terlihat nilai suhu yang
cenderung meningkat menuju perairan pantai hingga pesisir dan perairan yang
semakin mendekati katulistiwa.
Berdasarkan persamaan yang didapat antara data lapangan dengan data dari

citra konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut diperoleh nilai koefisien
determinasi (R2) masing-masing sebesar 0,2974 dan 0,25. Selain itu, didapatkan
hubungan yang negatif antara kelimpahan konsentrasi klorofil-a dan suhu
permukaan laut.

4

SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan
SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA
SATELIT Terra MODIS DI PERAIRAN NATUNA

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan
pada Fakultas Perikanan dam Ilmu Kelautan
Institut Pertanian Bogor

Oleh :
Muhamad Syafi’i
C64101074


PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

5

Judul

Nama
NRP

: SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan
SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA
SATELIT TERRA MODIS DI PERAIRAN NATUNA
: Muhamad Syafi’i
: C64101074

Disetujui,


Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. Ir. Djisman Manurung, M.Sc
NIP. 130 682 133

Dr. Ir. Harpasis. S. Sanusi, M.Sc
NIP. 130 536 669

Mengetahui,
Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Dr. Ir. Kadarwan Soewardi, M.Sc
NIP. 130 805 031

Tanggal Lulus : 2 Maret 2006

6


KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat
rahmat serta ridhoNya yang tak pernah henti, shalawat serta salam semoga
dilimpahkan kepada Sayyidina Muhammad SAW, yang telah menjadi suri teladan
bagi seluruh umatnya.
Pemanfaatan citra satelit Terra MODIS guna menduga klorofil-a dan suhu
permukaan laut masih terbilang jarang, untuk itu penelitian ini dilaksanakan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Ir. Djisman Manurung, M.Sc dan Dr. Ir. Harpasis Slamet Sanusi, M.Sc
selaku dosen pembimbing yang telah memberikan masukkan, arahan, dan
semangat.
2. Dr. Ir. Jonson. L. Gaol, M.Si selaku dosen penguji tamu yang telah
memberikan masukkan dan saran.
3. Ir. Yuli Naulita, M.Si selaku Komisi Pendidikan yang telah memberikan ilum
dan masukkan.
4. Bapak (alm) dan ibu serta kakak-kakak yang telah memberikan bantuan baik
moril maupun materil.
5. Uwa, Om, dan Bibi yang telah memberikan dukungannya serta semangat.
6. Teman-teman ITK 38, khususnya (Vidy, Djoko dan Luki) serta kepada semua

pihak yang telah memberikan bantuan, dukungan, dan semangat hingga
terselesaikannya skripsi ini.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyadari banyak sekali
kekurangannya. Untuk itu perlu masukan yang membangun guna menjadikannya
lebih baik. Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan
juga bagi semua pihak yang memerlukan.

Bogor, April 2006

Muhamad Syafi’i

7

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL

.................................................................................


ix

............................................................................

x

DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN

........................................................................ xiii

1. PENDAHULUAN .............................................................................
1.1. Latar Belakang .............................................................................
1.2. Tujuan Penelitian .........................................................................

1
1
2

2. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................

2.1. Kondisi umum perairan lepas pantai Natuna
..............................
2.1.1. Musim barat .........................................................................
2.1.2. Musim timur ........................................................................
2.3. Klorofil-a .....................................................................................
2.4. Suhu .............................................................................................
2.5. Penginderaan jauh .......................................................................
2.6. Karakteristik satelit Terra MODIS ..............................................

4
4
4
5
7
8
9
12

3. BAHAN DAN METODOLOGI
......................................................

3.1. Waktu dan lokasi penelitia n ........................................................
3.2. Bahan dan alat
.............................................................................
3.3. Metoda pengumpulan data ..........................................................
3.3.1. Metoda pengumpulan data citra ..........................................
3.3.2. Metoda pengumpulan data lapangan ...................................
3.4. Metoda pengolahan data ..............................................................
3.4.1. Metoda pengolahan data citra ..............................................
3.4.2. Metoda pengolahan data lapangan ......................................
3.5. Analisis data
................................................................................
3.6. Hubungan antara data citra dengan data lapangan ......................
3.7. Hubungan antara kelimpahan konsentrasi klorofil-a dengan suhu
permukaan laut
............................................................................

16
16
16
17

17
18
19
19
21
21
22

4. HASIL DAN PEMBAHASAN
........................................................
4.1. Sebaran konsentrasi klorofil-a dari citra satelit Terra MODIS ...
4.1.1. Musim barat tahun 2004 ......................................................
4.1.2. Musim timur tahun 2004 .....................................................
4.1.3. Musim barat tahun 2005 ......................................................
4.1.4. Musim timur tahun 2005
.....................................................
4.2. Sebaran suhu permukaan laut dari citra satelit Terra MODIS ....
4.2.1. Musim barat tahun 2004 ......................................................
4.2.2. Musim timur tahun 2004
.....................................................
4.2.3. Musim barat tahun 2005 ......................................................
4.2.4. Musim timur tahun 2005 .....................................................

26
26
26
30
34
39
45
45
48
51
55

22

8

4.3. Hubungan antara data lapangan denga n data dari citra satelit
....
4.3.1. Klorofil-a .............................................................................
4.3.2. Suhu permukaan laut
...........................................................
4.4. Hubungan antara kelimpahan konsentrasi klorofil -a dengan suhu
permukaan laut
............................................................................

59
59
64

5. KESIMPULAN DAN SARAN
........................................................
5.1. Kesimpulan ..................................................................................
5.2. Saran ............................................................................................

71
71
71

...........................................................................

73

..........................................................................................

75

..............................................................................

84

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

RIWAYAT HIDUP

69

9

DAFTAR TABEL

Halaman
1. Spesifikasi teknik satelit Terra MODIS

.............................................

14

2. Kisaran panjang gelombang dari sensor MODIS yang digunakan untuk
pendugaan konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut
..............

14

3. Tanggal perekaman citra Terra MODIS

18

.............................................

4. Posisi stasiun pengambilan data lapangan (dalam desimal)

................

18

5. Rangkuman sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan data citra
Terra MODIS
.....................................................................................

44

6. Rangkuman sebaran suhu permukaan laut menggunakan data citra
Terra MODIS
.....................................................................................

58

7. Perbandingan data lapangan sebaran konsentrasi klorofil-a dengan data
citra satelit Terra MODIS ...................................................................

60

8. Perbandingan data lapangan sebaran suhu permukaan laut dengan data
citra satelit Terra MODIS ...................................................................

65

10

DAFTAR GAMBAR

Halaman
1a. Arus permukaan di perairan Indonesia pada musim barat

...............

6

1b. Arus permukaan di perairan Indonesia pada musim timur

..............

7

.................................................................

9

2. Spektrum elektromagnetik

3. Kurva karakteristik perairan yang didominasi oleh plankton
4. Kurva karakteristik dari spektrum infra merah jauh
5a. Terra Earth Observation Satelite (EOS AM-1)

............

10

..........................

11

................................

15

5b. Satelit Terra MODIS (EOS AM-1) membawa sensor MODIS

........

15

5c. Konfigurasi sensor MODIS

..............................................................

15

6. Lintasan satelit Terra MODIS

............................................................

15

..........................................................................

16

.......................................................................

24

7. Peta lokasi penelitian
8. Diagram alir penelitian

9. Diagram alir pengolahan data citra

....................................................

25

10. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS
tanggal 13 Januari 2004 ....................................................................

27

11. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS
tanggal 22 Januari 2004 ....................................................................

28

12. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS
tanggal 24 Februari 2004 ..................................................................

29

13. Citra TOPEX-POSEIDON pada musim barat tahun 2004

...............

30

14. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS
tanggal 12 Juni 2004
........................................................................

31

15. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS
tanggal 12 Juli 2004
.........................................................................

32