4.4.2. Surface backscattering strength SS dan echo level EL dasar perairan
Nilai Sv yang diperoleh dari echogram melalui software Echoview 4,00 selanjutnya dikuantifikasikan lebih lanjut untuk memperoleh nilai SS. Nilai SS
diperoleh menggunakan persamaan yang menghubungkan bottom volume backscattering strength Sv dan surface backscattering strength SS Manik et
al. 2006. Proses pengolahan SS dilakukan dengan pemilihan data filtering untuk
menghindari data yang tidak diinginkan. Filtering yang dilakukan ini sama halnya seperti yang dilakukan dalam pengolahan dengan software Echoview 4,00
yaitu melalui pemberian batasan nilai threshold minimum sebesar -50 dB dan maksimum pada 0 dB.
Hasil yang diperoleh dari hasil komputasi nilai Sv untuk memperoleh nilai SS didapatkan bahwa nilai SS untuk substrat pasir berkisar antara -20,32 dB
sampai -27,20 dB dengan nilai rata-rata sebesar -23,30 dB. Substrat pasir berlumpur memiliki nilai SS yang berkisar pada -28,32 dB sampai -33,66 dB
dengan rata-rata nilai SS sebesar -31,22 dB. Nilai SS pasir tertinggi terletak pada Stasiun 10 sebesar -20,32 dB dan terendah pada Stasiun 8 sebesar -27,20 dB.
Untuk substrat pasir berlumpur, nilai SS tertinggi terdapat pada Stasiun 6 sebesar - 28,32 dB dan terendah pada Stasiun 3 sebesar -33,66 dB Tabel 7.
Faktor yang mempengaruhi nilai SS dasar perairan, selain kedalaman adalah ukuran butiran. Hal ini dikarenakan masing-masing tipe substrat juga
memiliki diameter ukuran butiran yang berbeda. Umumnya pasir sangat halus memiliki tingkat kekasaran lebih tinggi dibandingkan kekasaran dari susbtrat pasir
berlumpur. Hal ini terjadi karena komposisi pasir lebih banyak pada substrat pasir dari pada pasir berlumpur. Demikian pula untuk tingkat kekerasan fraksi pasir
lebih keras dari pada fraksi lumpur Pujiyati et al. 2010. Berdasarkan nilai backscattering ini maka dapat disimpulkan bahwa kekasaran, kekerasan dan
ukuran butiran substrat sangat mempengaruhi nilai hambur balik dasar perairan. Selain melakukan perhitungan nilai SS, pada penelitian ini dilakukan
komputasi nilai echo level dasar perairan dimana nilai echo level berkaitan erat dengan source level dari tipe transducer yang digunakan, sound speed, pulse
length, koefisien absorpsi, kedalaman posisi transducer terhadap dasar perairan
dan nilai SS dasar perairan. Nilai echo level terbaik dasar perairan dihasilkan oleh transmisi gelombang akustik yang tegak lurus dasar perairan normal incident.
Berdasarkan hasil perhitungan nilai echo level EL, maka pada penelitian ini didapatkan bahwa nilai EL untuk substrat pasir memiliki nilai rata-rata sebesar
177,94 ± 8,61 dB dan untuk pasir berlumpur memiliki nilai rata-rata echo level sebesar 167,23 ± 6,07 dB dengan nilai source level SL sebesar 214 dB split
beam transducer seri ES 120-7C Tabel 7.
Tabel 7. Nilai Sv, SS, dan EL dasar perairan Stasiun
Tipe Substrat Depth m
Sv dB SS
dB EL dB
E1 E2
1 Pasir berlumpur
6,29 -22,74 -49,44 -32,81
167,23 ± 6,07 2
Pasir berlumpur 4,07
-22,89 -53,06 -32,97 3
Pasir berlumpur 4,26
-23,60 -57,05 -33,66 4
Pasir berlumpur 4,91
-20,57 -55,18 -30,64 5
Pasir berlumpur 2,13
-21,28 -50,10 -31,34 6
Pasir berlumpur 5,60
-18,25 -49,08 -28,32 7
Pasir 2,79
-10,25 -46,46 -20,32 177,94 ± 8,61
8 Pasir
5,01 -17,13 -50,40 -27,20
9 Pasir
2,33 -15,43 -55,13 -25,49
Gambar 24 dan Gambar 25 menunjukkan contoh stasiun yang menunjukkan pola perambatan pulsa akustik yang diukur dalam Sv dan SS dari
dasar perairan pada kedua tipe substrat yang di plot berdasarkan hubungan antara kedalaman dan nilai intensitas acoustic backscattering strength. Pada pola
perambatan pulsa akustik yang diukur, puncak nilai Sv atau SS dapat diduga sebagai echo dasar dasar perairan. Puncak yang tertinggi merupakan echo
pertama dari dasar perairan sedangkan peak yang selanjutnya puncak yang lebih rendah merupakan echo kedua dari dasar perairan dan seterusnya.
a
b Gambar 24. Pola SS dan Sv tipe substrat pasir
a Stasiun 7, b Stasiun 9
a
b Gambar 25. Pola SS dan Sv tipe substrat pasir berlumpur
a Stasiun 3, b Stasiun 4
Nilai SS diperoleh dari puncak nilai Sv echo permukaan. Hasil pengolahan SS dengan menggunakan Matlab terlihat bahwa nilai maksimum dan minimum SS
bervariasi untuk beberapa tipe substrat pasir dan pasir berlumpur. Hal ini diduga bahwa nilai SS dipengaruhi oleh impedansi akustik dan kekasaran roughness
dari permukaan lapisan dasar perairan. Berdasarkan hasil yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa hal ini sesuai dengan hasil Siwabessy 2001 yang
menjelaskan bahwa nilai backscattering dari dasar yang keras akan lebih besar dibandingkan nilai backsacttering dari dasar perairan yang lunak.
Nilai terbesar SS tidak jauh berbeda dengan nilai Sv dasar perairan yang didominasi oleh tipe substrat pasir dan pasir berlumpur. Hal ini sejalan dengan
pernyataan Manik et al. 2006 yang menjelaskan bahwa dengan menggunakan nilai SS, nilai backscattering strength substrat pasir lebih besar dari pada nilai SS
pada tipe substrat lumpur. Nilai terkecil SS didominasi oleh tipe substrat lumpur berpasir dan lumpur. Menurut Manik et al. 2006, nilai SS meningkat dengan
bertambahnya kenaikan diameter partikel dasar laut dan menurun dengan kenaikan frekuensi akustik yang digunakan yang bermanfaat untuk klasifikasi tipe
dasar laut. Beberapa penelitian mengenai nilai backscattering strength dasar perairan
pada beberapa perairan di Indonesia telah dilakukan. Beberapa diantaranya telah dilakukan oleh Purnawan 2009, Taruk Allo 2008, Pujiyati 2008 dan Manik et
al. 2006 dengan menggunakan instrumen scientific echosounder split beam dengan frekuensi 120 kHz Tabel 8.
Tabel 8. Beberapa penelitian tentang nilai backscattering strength dasar perairan
Peneliti Instrumen
Software Lokasi
Nilai BS dB
Penelitian ini 2011
SIMRAD EY 60Echoview dan
Matlab P.Pramuka,
P.Panggang, P.Karya,
P.Semak Daun – Kep. Seribu
Pasir: -13,23 Pasir berlumpur: -21,15
Purnawan 2009
SIMRAD EY 60Matlab
P.Pari – Kep. Seribu
Pasir: -16,35 Taruk Allo
2008 SIMRAD EY
60Echoview Perairan Sumur
– Pandeglang, Banten
Pasir: -18,05 Pasir berlumpur: -21,09
Lumpur berpasir: -27,04 Lumpur: -30,02
Pujiyati 2008
SIMRAD EK 500EP 500
Perairan Bangka –
Belitung dan Laut Jawa
Pasir: -20,00 Lumpur: -35,91
Manik et al. 2006
Quantitative Echo
SounderMatlab Samudera
Hindia Pasir: -18,30
Lumpur berpasir: -23,40 Lumpur: -29,00
Gambar 26. Perbandingan nilai backscattering strength pada tipe substrat pasir, pasir berlumpur, lumpur berpasir dan lumpur. Penelitian ini. Purnawan.
Taruk Allo. × Pujiyati. Manik et al.
-40.00 -37.00
-34.00 -31.00
-28.00 -25.00
-22.00 -19.00
-16.00 -13.00
-10.00
B ac
k sc
at te
ri n
g s
tr e
n g
th d
B
Pasir berlumpur
Pasir Lumpur
berpasir Lumpur
Selain itu, beberapa penelitian tentang nilai backscattering strength dengan menggunakan instrumen yang berbeda diperoleh nilai masing-masing
backscattering strength yang berbeda meskipun jenis substrat dasar perairannnya sama. Penggunaan frekuensi yang tinggi dengan panjang pulsa yang pendek akan
menghasilkan resolusi yang tinggi namun memiliki daya penetrasi yang rendah karena absorpsi medium air laut sebanding dengan frekuensi yang digunakan
Tabel 9.
Tabel 9. Penelitian dengan beberapa instrumen akustik untuk dasar perairan Peneliti
Lokasi Instrumen
Frekuensi Nilai BS dB
Siemes et al. 2007
Laut Mediterania
MBES Simrad EM
3000D 300 kHz
Silty clay: -33,2 Clay: -30,1
Clayey silt: -27,9
Kagesten 2008
Storgrundet Teluk Bosnia
Simrad EM 3002D
300 kHz Sand: -14,1
Silt: -17,4 Clay: -25
Kondisi perairan yang berbeda akan mempengaruhi intensitas nilai backscattering karena secara tidak langsung berhubungan dengan kecepatan
rambat gelombang suara di perairan yang berkaitan erat dengan kondisi suhu, salinitas dan tekanan depth. Selain cepat rambat gelombang suara, panjang
pulsa juga mempengaruhi intensitas nilai backscattering dan ini berkaitan erat dengan spesifikasi instrumen akustik yang digunakan dalam penelitian.
4.5. Normalisasi energi echo dasar perairan
Kategori