meter per ping dihitung menggunakan kecepatan kapal dan laju ping. Panjang kawanan tersebut adalah panjang kawanan yang terlihat. Untuk mendapatkan
panjang kawanan sebenarnya dihitung dengan mengkoreksi panjang kawanan yang terlihat dengan sudut yang dibentuknya efek beam-width Diner, 1998
diacu dalam Weill et al, 1993 . Secara lebih jelas tertera pada Gambar 3.5.
Tinggi kawanan ikan ditentukan berdasarkan piksel terakhir kawanan dikurangi dengan piksel pertama kawanan dan dikoreksi dengan kecepatan suara
dalam air dan panjang pulsanya Coetzee, 2000. Panjang dan tinggi kawanan ikan dibatasi pada bentukan elips untuk
memudahkan perhitungan. Panjang dan tinggi kawanan minimum adalah 8 m dan 2 m. Pertimbangan ukuran elips ini berdasarkan hasil penelitian Wudianto 2001.
Gambar 3.5 .
Perbedaan sudut yang dibentuk dalam deteksi kawanan ICES, 2000
θ = bukaan beam nominal B = deteksi sudut pada sisi cone yang mengalokasikan bahwa seluruh ikan
mempunyai konribusi pada tingkat gema echo level B = f{dRv – Sv} A = sudut ‘attack’ yang harus digunakan untuk koreksi panjang echo-trace :
dL = 2 x P x tan A2
Batimetrik kawanan menggambarkan posisi kawanan ikan pada kolom perairan. Posisi kawanan ikan pada kolom perairan menentukan jenis kawanan
ikan yaitu kawanan ikan pelagis atau kawanan ikan demersal Posisi kawanan ikan dalam kolom perairan relative altitude ditentukan
dengan mendapatkan nilai rata-rata kedalaman kawanan ikan mean depth dibagi dengan kedalaman perairan depth dikalikan 100.
Rata-rata Kedalaman kawanan ikan dalam kolom perairan ditentukan berdasarkan jumlah kedalaman kawanan dibagi dengan jumlah ping dalam
kawanan atau dengan mendapatkan kedalaman kawanan ikan minimum ditambahkan dengan setengah dari tinggi kawanan.
Energetik kawanan merupakan energi intensitas suara yang mengenai kawanan ikan back-scattering strength volume. Perhitungan akustik kawanan
ikan ditentukan dengan merata-ratakan nilai Sv yang sudah dibuat ke dalam anti logaritma. Satuan dari energi ini adalah dB desiBel.
Pada perhitungan deskriptor energetik, membutuhkan matriks data berupa nilai Sv dan nilai TS. Nilai Sv merupakan nilai energi hambur balik dari kawanan
ikan dan nilai TS merupakan kekuatan pantul dari kawanan. Nilai TS berkorelasi dengan ukuran ikan. Pada selang nilai Sv yang diseleksi filter dibuat juga selang
TS terseleksi sehingga pada titik tertentu pada kawanan ikan terdapat nilai Sv dan nilai TS yang dikehendaki.
Nilai TS kawanan lemuru adalah -47--50 dB untuk kedalaman 4-54 m dan -43--50 dB untuk kedalaman 79-104 m Wudianto, 2001. Hal ini
berdasarkan perhitungan nilai TS ikan lemuru Clupea sp oleh MacLenan dan Simmond 1992 dan TS ikan Anchovy oleh Iida 1999. Ukuran panjang cagak
Fork Length ikan lemuru di Perairan Selat Bali, berkisar antara 6-23 cm Merta,1992.
Perhitungan, simbol dan definisi deskriptor akustik yang digunakan pada penelitian ini secara jelas dipaparkan pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2.
Tabel 3.1 Deskriptor akustik dan formula perhitungan
No Deskriptor Formula perhitungan
A Energetik
1 Rata-rata
energi akustik, dB
∑
n E
i 10
log 10
1
atau
10
10
Sv n
E =
1
2 Standar
deviasi energi
akustik
∑
− −
=
i n
i SD
n E
E E
1
2
1 2
3 Skewness
2 3
SD
E K
1 2
dimana
[ ]
2 .
1 .
3 3
− −
− =
∑
n n
E E
n K
i n
i
jika n = 3; 0 jika n3
4 Kurtosis
3 2
1 3
3 2
1 1
2 4
− −
− −
− −
− −
+ =
∑
n n
n E
E E
n n
n n
n Kurtosis
i SD
n i
1 2
5 Target
Strength
T S = 10 l og ó 4ð
5
6 Modus TS
Nilai TS yang sering muncul
5
7 Densitas
Volume
1000 .
1852 .
10 .
4 .
2 1
. 3
∆ =
−
R S
m g
Density
kg TS
A
π
2
B Morfometrik
8 Tinggi, m
awal akhir
terlihat
Vertikal Vertikal
Tinggi −
=
4
− =
2 γ
C Tinggi
Tinggi
terlihat nyata
2
9 Panjang, m
∑
= k
ping Panjang
terlihat
.
2
π ϕ
4 2
tan 2
− =
m terlihat
nyata
D Panjang
Panjang
2
10 Perimeter
• s el t er l uar dar i k awanan i kan menggunak an 4 neighbourhood
4
11 Area, m
2
• s el t i nggi 1 s el panj ang 1 s el
4
12 Elongasi
Elongasi = Panjangtinggi
3
13 Dimensi
fraktal
A Ln
P Ln
fraktal Dimensi
∗
=
2 4
_
3
C Batimetrik
14 Rata-rata
kedalaman kawanan,m
∑
= n
D depth
Mean
i
_
1
15 Relative
Altitude,
100 2
. _
Depth MaxH
Alt Min
Altitude R
+ =
3
16 Mininum
Altitude jarak antara dasar perairan dan batas kawanan yang
paling rendah m
3
17 Minimum
Depth jarak antara permukaan laut dan batas kawanan yang
lebih atas m
3
Keterangan : dirujuk dari
1
Lawson 2001,
2
Coetzee 2000,
3
Bahri Freon 2000,
4
Fauziyah 2004 dan
5
variabel pendukung energi akustik
Tabel 3.2 Simbol dan definisi yang digunakan dalam perhitungan
Simbol Definisi
Rata-rata Energi akustik
Rata-rata nilai Sv adalah intensitas yang direfleksikan oleh suatu kelompok single target, dimana target berada pada
volume air tertentu m
3
dengan threshold 80 dB. TS
Target Strength digunakan untuk mengetahui ukuran ikan satuan dB dan modus TS digunakan untuk mengetahui
nilai TS yang paling sering muncul Densitas
volume Kepadatan kawanan ikan, S
A
adalah scattering area dan R adalah jarak kawanan dalam hal ini adalah tinggi kawanan
satuan ikanm
3
.
Vert
akhir
- Vert
awal
Vert
awal
adalah nilai piksel m pada titik awal kawanan ikan
Vert
akhir
adalah nilai piksel m pada titik akhir kawanan ikan C
γ
2 adalah persamaan efek panjang pulsa, dimana C adalah
kecepatan sound mdet dan
γ
adalah panjang pulsa m.det.
k adalah faktor koreksi, yaitu jumlah meter per ping yang
dihitung dari kecepatan kapal knot dan laju ping pingmenit
2D
m
tanö2 efek lebar sorot beam Diner,1998 diacu dalam
Lawson,2001 dimana D
m
adalah rata-rata kedalaman kawanan dan ö adalah s udut antar trandus er dan tepi
kawanan diukur s aat deteks i pertama. ö s ebagai fungs i nominal sudut sorot dan perbedaan antar rata-rata densitas
energetik gerombolan ikan Sv dan processing threshold . 4
π Faktor koreksi untuk memperkirakan panjang kawanan yang
dikehendaki Coetzee, 2000 Area
Luas kawanan ikan Elongasi
Rasio panjang terhadap tinggi kawanan ikan Dimensi fraktal
Geometri bangun alam, P adalah perimeter dan A adalah area
Relative altitude posisi kawanan dalam kolom air Berdasarkan perkembangan deskriptor akustik pada bagian Tinjauan
Pustaka Bab 2 maka, selama kurun waktu 1988 sampai 2001, penggunaan
deskriptor akustik telah mengalami berbagai revisi. Namun ada beberapa deskriptor akustik yang selalu digunakan untuk mendeteksi kawanan ikan.
Deskriptor tersebut dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, seperti tertera pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3 Kategori deskriptor akustik
Deskriptor akustik Variabel
A Energetik
tampilan internal patch dan struktur internal
Mean Standard Deviation Maximum Kurtosis Skewness
Minimum Roughness horizontal, vertical
B Morfometrik
morfologi, ukuran bentuk, geometri struktur eksternal
Length Perimeter Height Area
Elongation Fractal Dimension
C Posisi Batimetrik
Mean school depth, minimum depth Off bottom atau minimum altitude
Untuk deskriptor akustik energetik dengan variabel mean, standar deviasi, maksimum dan minimum terdapat berbagai model variabel. Variabel-variabel ini
dihitung berdasarkan analisis akustik yang akan digunakan seperti mean energy acoustic, mean amplitude, mean acoustic intensity, mean packing density dan
mean voltage. Deskriptor akustik yang digunakan pada penelitian identifikasi, klasifikasi
dan struktur spesies kawanan ikan ini sebagai berikut:
Deskriptor akustik untuk identifikasi kawanan ikan pelagis
Deskriptor akustik energetik menggunakan formula perhitungan Lawson et al. 2001
1
karena hasil penelitiannya diperoleh ketepatan identifikasi spesies 76- 95. Deskriptor akustik morfometrik menggunakan formula perhitungan Coetzee
2000
2
untuk panjang dan tinggi dengan mempertimbangkan faktor koreksi Diner 1998 dan faktor koreksi untuk memperkirakan panjang kawanan. Variabel
perimeter dan area dikembangkan oleh Fauziyah 2004
4
. Perimeter dihitung dari sisi terluar sel kawanan ikan menggunakan 4 neighbour. Area dihitung dari jumlah
seluruh sel kawanan ikan dikalikan dengan panjang dan tinggi satu sel. Deskriptor akustik batimetrik menggunakan formula perhitungan Bahri Freon
2000
3
untuk relative altitude karena menggambarkan posisi kawanan dalam kolom perairan berhubungan dengan kedalaman dasar perairan. Secara lebih
jelas dapat dilihat pada Tabel 3.4. Tabel 3.4 Deskriptor akustik untuk identifikasi kawanan ikan pelagis
Deskriptor Akustik Variabel
A. Energetik
1 2
ν Mean acoustic energy
1
ν Standard deviation of acoustic energy
1 2
ν Skewness
1 2
ν Kurtosis
1 2
B. Morfometrik
2 4
ν Height
2
ν Length
2
ν Perimeter
4
ν Area
4
C. Batimetrik
1 3
ν Mean school depth
1
ν Relative Altitude
3
Keterangan : dirujuk dari
1
Lawson 2001,
2
Coetzee 2000,
3
Bahri Freon 2000 dan
4
Fauziyah 2004
Deskriptor akustik untuk klasifikasi kawanan ikan pelagis
Deskriptor akustik yang digunakan pada klasifikasi kawanan ikan pelagis merupakan penambahan dan pengurangan dari deskriptor akustik identifikasi
kawanan ikan pelagis. Deskriptor akustik morfometrik ditambahkan variabel elongasi untuk mengukur rasio tinggi terhadap panjang kawanan ikan sebagai
geometri kawanan ikan. Data tambahan berupa suhu dan salinitas merupakan faktor eksternal lingkungan di luar faktor internal data akustik yang
mempengaruhi pembentukan kawanan. Densitas volume berguna untuk mengetahui kepadatan kawanan ikan pada kolom perairan. Data pendukung
digunakan untuk menyeleksi kisaran TS yang dikehendaki pada mean acoustic energy yang telah diseleksi sehingga didapatkan ukuran ikan yang lebih cermat.
Secara lebih jelas dapat dilihat pada Tabel 3.5. Tabel 3.5 Deskriptor akustik untuk klasifikasi kawanan ikan pelagis
Deskriptor Akustik Variabel
A. Energetik
1
ν Mean acoustic energy
1
B. Morfometrik
2 3 4
ν Height
2
ν Length
2
ν Perimeter
4
ν Area
4
ν Elongation
3
C. Batimetrik
1 3
ν Mean school depth
1
ν Relative Altitude
3
D. Data tambahan
2
ν Temperature ν Salinity
ν Volume Density
2
E. Data pendukung
5
ν Target Strength TS
5
ν TS Modus
5
Keterangan : dirujuk dari
1
Lawson 2001,
2
Coetzee 2000,
3
Bahri Freon 2000,
4
Fauziyah 2004, dan
5
variabel pendukung
Deskriptor akustik untuk struktur kawanan ikan pelagis
Deskriptor akustik pada struktur kawanan ikan difokuskan pada posisi batimetrik kawanan ikan dalam kolom air. Hal ini dimaksudkan untuk melihat
pembentukan kawanan ikan dalam kolom air sehingga dapat dilihat struktur kawanan ikannya. Deskriptor akustik batimetrik didominasi formula perhitungan
Bahri Freon 2000 yakni kawanan ikan diukur berdasarkan 3 kedalaman yaitu kedalaman di atas kawanan, kedalaman rata-rata kawanan dan kedalaman
dibawah kawanan. Deskriptor akustik morfometrik ditambahkan variabel dimensi fraktal
dimensi fraktal sebagai bangun geometri untuk menjelaskan bangun alam yang bersifat tidak teratur dan terlihat rumit untuk diterangkan melalui geometri
Euclidian. Secara lebih jelas dapat dilihat pada Tabel 3.6. Tabel 3.6 Deskriptor akustik untuk struktur kawanan ikan pelagis
Deskriptor Akustik Variabel
A. Energetik
1 2
ν Mean acoustic energy
1
ν Volume Density
2
B. Morfometrik
2 3 4
ν Height
2
ν Length
2
ν Perimeter
4
ν Area
4
ν Elongation
3
ν Fractal dimension
3
C. Batimetrik
1 3
ν Mean school depth
1
ν Relative Altitude
3
ν Minimum altitude
3
ν Minimum depth
3
Keterangan : dirujuk dari
1
Lawson 2001,
2
Coetzee 2000,
3
Bahri Freon 2000,
4
Fauziyah 2004
3.4 Analisis data
3.4.1 Analisis Statistika
Tujuan penggunaan analisis statistika adalah: 1. Mencari keeratan hubungan antar deskriptor morfometrik, batimetrik dan energetik; 2.
Mengelompokkan kawanan ikan dengan nilai deskriptor akustik berdasarkan ukuran kemiripan similarity atau ketakmiripan dissimilarity; 3. Menentukan
deskriptor akustik yang berpengaruh terhadap pemisahan kelompok tersebut. Untuk tujuan tersebut dilakukan Analisis Peubah Ganda Multivariate Analysis
yang meliputi: analisis faktor factor analysis, analisis gerombol cluster analysis dan analisis diskriminan discriminant analysis. Program statistik yang digunakan
adalah SPSS 11.5 for Windows.
1 Faktor analisis analysis factor.
Analisis faktor pada penelitian ini digunakan untuk mencari keeratan hubungankorelasi antar deskriptor akustik sebagai peubah bebas, sehingga
ditemukan sesuatu yang alami pada respon variabel atau peubah tak bebas.
Model analisis faktor adalah sebagai berikut:
X = Λ
Λf + e
dimana
X = vektor berdimensi-p dari respons teramati yang disebut vektor
acak, X’ = x
1
, x
2
, ...,x
p
f = vektor berdimensi-q dari variabel tak teramati yang disebut
’common factors’ , f’ = f
1
,f
2
,...f
q
e = vektor berdimensi-p dari variabel tak teramati yang disebut
’unique factors’, e’ = e
1
,e
2
,...,e
p
Λ Λ = matriks koefisien tak diketahui berukuran pxq disebut ’ factor
loadings’ Dengan asumsi bahwa faktor-faktor spesifik tidak berkorelasi antara satu
dengan lainnya dan dapat dinyatakan sebagai berikut:
Eee’ =
ψ ψ dan cov e,f’ =0
Model dasar analisis faktor dapat dituliskan sebagai berikut:
X
i
=
i j
q i
j ij
e f
+
∑
=
λ
Struktur koragam model analisis faktor dinyatakan dalam persamaan berikut :
Var X
i
= h
i 2
+
ψ ψ
i
Komponen h
i 2
disebut komunalitas yang menunjukkan proporsi ragam dari
variabel respon X
i
yang diterangkan oleh q faktor bersama, ψ
ψ
i
merupakan
ragam dari variabel respons X
i
yang disebabkan oleh faktor spesifik atau ragam spesifik Rummel, 1970.
2 Analisis gerombol Clustering Analysis
Analisis gerombol digunakan untuk mengelompokkan objek-objek menjadi beberapa gerombol berdasar peubah-peubah yang diamati, sehingga
diperoleh kemiripan objek dalam gerombol yang sama dibandingkan antar objek dari gerombol yang berbeda Siswadi Suharjo, 1999. Analisis
gerombol dapat juga dilakukan untuk menggerombolkan peubah-peubah ke dalam suatu gerombol-gerombol peubah berdasarkan koefisien korelasi antar
peubah tersebut Johnson Wichern, 1998. Secara umum teknik penggerombolan dibagi menjadi 2 yaitu :
1.
Teknik berhirarki, yang dipilah menjadi teknik penggabungan agglomerative dan teknik pembagian divisive, dan
