Pengaruh Etil Metan Sulfonat (Ems) Terhadap Mikroalga Spesies Dunaliella Sp.

PEMETAAN BATIMETRI DAN PENERAPAN SUDUT
REFERENSI TERHADAP NILAI HAMBUR BALIK
MENGGUNAKAN MULTIBEAM ECHOSOUNDER

DIANDRA YULIUS GITA PRAMUDITA

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemetaan Batimetri dan
Penerapan Sudut Referensi terhadap Nilai Hambur Balik Menggunakan
Multibeam Echosounder adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2015

Diandra Yulius Gita Pramudita
NIM C54100089

ABSTRAK
DIANDRA YULIUS GITA PRAMUDITA. Pemetaan Batimetri dan Penerapan
Sudut Referensi terhadap Nilai Hambur Balik Menggunakan Multibeam
Echosounder. Dibimbing oleh HENRY MUNANDAR MANIK.
Multibeam echosounder system merupakan teknologi yang digunakan untuk
menentukan morfologi dan karakteristik permukaan dasar perairan. Penelitian ini
bertujuan untuk menghasilkan dan mendeskripsikan peta batimetri, nilai hambur
balik, sebaran densitas beam¸ standar deviasi kedalaman, dan standar deviasi
sebagai persentase kedalaman perairan, serta grafik interval ping. Data multibeam
echosounder diolah menggunakan perangkat lunak MB-System dan melewati
tahap koreksi pasang surut, nilai amplitudo terhadap grazing angle, profil
kecepatan suara, serta 3D editing of swath bathymetry. Penerapan sudut referensi
sebesar 30o untuk kedua sisi beam, low pass filtering dan mosaik amplitudo

dilakukan untuk menghilangkan nadir stripping dan nilai-nilai outlayer dalam
peta nilai hambur balik. Hasil penelitian ini menunjukkan nilai kedalaman untuk
daerah slope adalah 813.59 meter hingga 4904.71 meter, dan 723.01 meter hingga
1065.21 meter untuk daerah basin. Selain itu, dihasilkan peta nilai hambur balik
tanpa pengaruh nadir stripping dengan rentang -42.37 dB hingga -4.47 dB pada
daerah slope, dan -41.59 dB hingga -16.63 dB pada daerah basin. Karakteristik
sinyal akustik seperti beam spreading, tingkat noise, dan inter-ping gaps
ditunjukan melalui peta sebaran densitas beam, standar deviasi kedalaman, dan
standar deviasi sebagai persentase kedalaman perairan dan grafik interval ping.
Kata kunci: hambur balik, multibeam echosounder, nadir

ABSTRACT
DIANDRA YULIUS GITA PRAMUDITA. Bathymetry Mapping and
Implementation of Reference Angle to Backscatter Value Using Multibeam
Echosounder. Supervised by HENRY MUNANDAR MANIK.
Multibeam echosounder system is an instrument that is used to determine
morphology and characteristics of the seabed. The research objectives are to
produce and describe map of bathymetry, backscatter value, beam density,
standard deviation of depth, and standard deviation as a percentage of water depth,
and also graph of ping interval. Data of multibeam echosounder processed by

MB-System software and passed correction step of tide, amplitude values against
grazing angle, sound velocity profile, and 3D editing of swath bathymetry. Nadir
stripping and outlayer values in map of backscatter values are eliminated by
implementation of 30o as reference angle to both sides of the beam, low pass
filtering, and mosaic amplitude. The result showed depth value for slope area is
813.59 meters to 4904.71 meters, and 723.01 meters to 1065.21 meters for basin
area. The correction stages also generated map of backscatter value without nadir
stripping influence for slope area is -42.37 dB to -4.47 dB, and -41.59 dB to 16.63 dB for basin area. Acoustic signal characteristics such as beam spreading,
noise levels, and inter-ping gaps showed by map of beam density, standard
deviation of depth, and standard deviation as a percentage of water depth and
graph of ping interval.
Keywords: backscatter, multibeam echosounder, nadir

PEMETAAN BATIMETRI DAN PENERAPAN SUDUT
REFERENSI TERHADAP NILAI HAMBUR BALIK
MENGGUNAKAN MULTIBEAM ECHOSOUNDER

DIANDRA YULIUS GITA PRAMUDITA

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Ilmu Kelautan
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

ii

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada TUHAN YANG MAHA ESA
atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema
yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2014 ini
adalah teknik deteksi bawah air, dengan judul Pemetaan Batimetri dan Penerapan
Sudut Referensi terhadap Nilai Hambur Balik Menggunakan Multibeam
Echosounder.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Henry M. Manik, selaku

pembimbing skripsi. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada
Bapak Dr. Udrekh dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, yang telah
memberikan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu,
serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, April 2015

Diandra Yulius Gita Pramudita

iii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL .................................................................................................. iv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. iv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................v
PENDAHULUAN ....................................................................................................1
Latar Belakang......................................................................................................1

Tujuan Penelitian ..................................................................................................2
METODE .................................................................................................................2
Waktu dan Lokasi Penelitian ................................................................................2
Bahan ....................................................................................................................3
Sumber: Kongsberg (2005) ..................................................................................3
Alat .......................................................................................................................4
Prosedur Analisis Data .........................................................................................4
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................9
Kajian Batimetri .................................................................................................10
Kajian Nilai Hambur Balik (Backscatter) ..........................................................13
Peta Sebaran Densitas Beam...............................................................................21
Peta Standar Deviasi Kedalaman ........................................................................23
Grafik Hubungan Interval Ping Setiap Kedalaman ............................................25
SIMPULAN DAN SARAN ...................................................................................27
Simpulan .............................................................................................................27
Saran ...................................................................................................................27
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................27
LAMPIRAN ...........................................................................................................31
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................34

iv

DAFTAR TABEL
Tabel

1 Spesifikasi teknis MBES Kongsberg EM 120 ........................................ 3

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Peta lokasi penelitian .............................................................................. 3
Gambar 2 Diagram alir pengolahan data multibeam echosounder.......................... 5
Gambar 3 Profil beam coverage sebelum koreksi SVP .......................................... 6
Gambar 4 Profil beam coverage setelah koreksi SVP ............................................. 6
Gambar 5 Profil dasar perairan daerah penelitian dalam jendela mbeditviz............ 7
Gambar 6 Profil batimetri dalam jendela 3D Soundings ......................................... 7
Gambar 7 Profil batimetri (a) dan standar deviasi sebagai persentase
kedalaman perairan (b) daerah slope pada track line BGR06-207 ....... 11
Gambar 8 Profil batimetri (a) dan standar deviasi sebagai persentase
kedalaman perairan (b) daerah basin Simeulue pada track line
BGR06-212 ........................................................................................... 12
Gambar 9 Profil sebaran nilai hambur balik (dB) sebelum (a) dan sesudah

(b) penerapan sudut referensi, low pass filter dan mosaik daerah
slope pada track line BGR06-207 ......................................................... 15
Gambar 10 Profil sebaran nilai hambur balik (dB) sebelum (a) dan sesudah
(b) penerapan sudut referensi, low pass filter dan mosaik daerah
basin pada track line BGR06-212 ......................................................... 16
Gambar 11 Pola nilai hambur balik (dB) di setiap beam number untuk
daerah slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue sebelum penerapan
sudut referensi ....................................................................................... 17
Gambar 12 Pola nilai hambur balik (dB) berdasarkan incident angle untuk
daerah slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue sebelum penerapan
sudut referensi ....................................................................................... 18
Gambar 13 Pola nilai hambur balik (dB) di setiap beam number untuk
daerah slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue setelah penerapan
sudut referensi ....................................................................................... 19
Gambar 14 Pola nilai hambur balik (dB) berdasarkan incident angle untuk
daerah slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue setelah penerapan
sudut referensi ....................................................................................... 20
Gambar 15 Grafik frekuensi distribusi nilai hambur balik daerah slope (a)
dan basin (b) Pulau Simeulue................................................................ 21
Gambar 16 Peta sebaran densitas beam daerah slope (a) dan basin (b) ................ 22

Gambar 17 Peta standar deviasi kedalaman daerah slope (a) dan basin (b) .......... 24
Gambar 18 Grafik hubungan interval ping setiap kedalaman untuk daerah
slope (a) dan basin (b) ........................................................................... 25

v

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Informasi penomoran lintasan kapal survei SONNE pada daerah
penelitian.............................................................................................31
Lampiran 2 Profil batimetri (a) dan sebaran nilai hambur balik (b) di
lintasan kapal survei SONNE .............................................................32
Lampiran 3 Kurva model pembagian kelas sedimen berdasarakan nilai
hambur balik di setiap sudut datang pada frekuensi 30 kHz
menurut APL 1994 .............................................................................33

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pemetaan adalah proses ilmiah untuk merekam dan mengorganisir hasil

observasi kenampakan permukaan bumi sehingga setiap target dapat
direpresentasikan dalam bentuk nilai serta disajikan dalam bentuk gambar atau
grafis. Metode survei hidroakustik sebagai teknologi pemetaan dasar laut telah
digunakan dan diakui secara luas dalam bidang industri dan penelitian yang
membutuhkan analisis kuantitatif, dan secara cepat mampu menentukan morfologi
dan struktur dari dasar laut (Scheirer et al. 2000, Goff et al. 2004, Collier dan
Brown 2005). Batimetri adalah studi untuk menentukan morfologi dan struktur
permukaan bumi di bawah air. Nilai hambur balik merupakan sebuah nilai dalam
satuan desibel (dB) yang merepresentasikan hubungan sinyal akustik dengan
karakteristik kekerasan dan kekasaran permukaan dasar laut. Batimetri dan nilai
hambur balik dari multibeam echosounder saat ini umum digunakan untuk
menghasilkan peta geologi permukaan dasar laut (Harris dan Baker 2011).
Sistem hidroakustik berkembang pesat dalam beberapa dekade terakhir
dengan kemajuan pada kemampuan penentuan posisi geografis, pengolahan dalam
komputer, dan desain hardware dan software pada sonar sehingga menghasilkan
multibeam echosounder (MBES) system (Mayer 2006, Stanton 2012). Sistem
MBES memancarkan gelombang akustik hingga ke dasar perairan dan menerima
kembali pantulan gelombang tersebut dalam sebuah area berbentuk elips yang
disebut sebagai daerah sapuan. Pengukuran batimetri daerah sapuan diperoleh dari
kombinasi waktu dan sudut dari setiap beam yang ditransmisikan dan diterima.

Nilai hambur balik dasar perairan didapat dari fungsi waktu untuk setiap beam
saat mengenai dasar perairan dan menggambarkan perubahan seketika dalam
suatu sebaran intensitas terkait perubahan kekasaran dasar laut skala mikro,
perubahan karakteristik geologis permukaan dasar laut, dan atau volume sedimen
yang tak tentu dalam daerah sapuan (Lurton 2002). Kuat nilai hambur balik juga
ditentukan oleh sudut sehingga dalam sebaran nilai hambur balik terdapat daerah
yang dicirikan sebagai ‘nadir stripping’. ‘Nadir stripping’ merupakan sinyal
hambur balik di dalam daerah sudut datang vertikal dengan nilai yang lebih kuat
(Parnum et al. 2004).
Penelitian ini penting untuk dilakukan karena dari peta batimetri dengan
resolusi tinggi dan sebaran nilai hambur balik tanpa dipengaruhi ‘nadir stripping’
akan didapatkan morfologi dan karakteristik fisik dasar perairan dengan tingkat
akurasi yang tinggi. Hal tersebut akan menunjang proses interpretasi fungsi dan
potensi dasar laut yang berhubungan dengan aktivitas manusia seperti jalur
pelayaran, potensi bahaya geologis, dan pemetaan habitat penunjang biota di
kolom perairan yang dapat dilakukan sebagai penelitian lanjutan. MB-System
merupakan perangkat lunak yang digunakan untuk memproses data hasil sapuan
dari perangkat sonar dan berkorelasi dengan Generic Mapping Tools (GMT) yang
mampu memanipulasi data serta menghasilkan peta dan grafik dalam bentuk
Encapsulated Post Script (Schmidt et al. 2005). Koreksi nilai pasang surut,
amplitudo terhadap grazing angle, sound velocity profile (SVP) dan 3D editing
bathymetry melalui MB-System dilakukan untuk mendapatkan profil batimetri

2

resolusi tinggi. Profil sebaran nilai hambur balik melalui proses lanjutan yaitu
penerapan sudut referensi untuk meminimalisir pengaruh ‘nadir stripping’.
Penerapan sudut referensi dilakukan untuk mengkompensasi nilai koefisien
hambur balik rata-rata dalam setiap sudut dan mengembalikan nilai hambur balik
ke tingkat yang sesungguhnya menggunakan nilai rata-rata hambur balik dalam
sudut referensi tersebut (Siwabessy et al. 2006).
Kajian mengenai morfologi dan klasifikasi dasar perairan menggunakan
nilai hambur balik telah banyak dilakukan oleh peneliti Indonesia seperti Pujiyati
et al. (2010) dan Manik (2011). Pujiyati et al. (2010) meneliti hubungan antara
ukuran butiran, kekasaran dan kekerasan dengan nilai hambur balik dasar laut di
perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu menggunakan split beam Simrad EY 60
120 kHz scientific echosounder. Manik (2011) memproses sinyal hambur balik
dari qantitative echosounder dan menerapkan model ring surface scattering (RSS)
untuk mengkuantifikasi backscattering strength (SS) pada berbagai jenis substrat
dasar laut terkait habitat ikan di perairan Selatan Jawa. Peneliti dari luar Indonesia
seperti Parnum et al. (2005) meneliti nilai hambur balik berdasarkan sudut datang
sinyal akustik menggunakan multibeam echosounder 455kHz.
Tujuan Penelitian
1. Menghasilkan dan mendeskripsikan peta batimetri dan peta sebaran hambur
balik dasar perairan yang melalui koreksi pasang surut, nilai amplitudo
terhadap grazing angle, sound velocity profile (SVP), dan 3D editing of swath
bathymetry.
2. Menerapkan sudut referensi serta melakukan low pass filter dan mosaik
amplitudo pada peta sebaran nilai hambur balik dasar perairan.
3. Menghasilkan peta statistik sebaran densitas beam, standar deviasi kedalaman
perairan dan standar deviasi sebagai persentase kedalaman perairan serta
grafik interval ping dari data yang dihasilkan oleh MBES.

METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2014 hingga Desember
2014. Lokasi kajian penelitian ini berada di Perairan Sumatra, daerah Provinsi
Aceh, Pulau Simeulue dan Pulau Nias. Data yang digunakan merupakan data
sekunder dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) yang diperoleh
dari kapal riset SONNE miliki RF Forschungsschiffahrt GmbH, Bremen, Jerman.
Peta lintasan kapal dapat dilihat pada Gambar 1. Pengolahan data dilakukan di
Laboratorium Komputasi Data Akustik Kelautan, Departemen Ilmu dan
Teknologi Kelautan FPIK, Institut Pertanian Bogor, Jawa Barat.
Penelitian ini menekankan kajian pada lintasan BGR06-207 di daerah slope
dan lintasan BGR06-212 di daerah basin Pulau Simeulue. Daerah slope dan basin
mewakili jenis morfologi dan karakteristik dasar perairan yang berbeda
berdasarkan letak geografisnya. Hal ini akan mendukung pemahaman metode

3

yang digunakan dalam penelitian ini sehingga bisa dilihat pengaruhnya pada lebih
dari satu jenis dasar perairan dengan kasus yang sama.

Gambar 1 Peta lokasi penelitian
Bahan
Bahan penelitian ini adalah data mentah dalam bentuk soft file yang
diperoleh kapal riset Jerman SONNE. Instrumen hidroakustik yang digunakan
adalah MBES Kongsberg EM 120 dengan frekuensi 12kHz (Tabel 1) pada bulan
Agustus 2006. Data yang digunakan dalam penelitian berekstensi raw.all dan
terdiri dari 18 track line yang saling terhubung.
Tabel 1 Spesifikasi teknis MBES Kongsberg EM 120
Spesifikasi
Frekuensi operasional
Jumlah beam setiap ping
Lebar beam
Jarak beam
Sudut pembentuk beam
Panjang pulsa akustik
Range sampling rate
Kendali pemancar beam
Kendali penerima beam
Jangkauan kedalaman
Resolusi kedalaman
Sumber: Kongsberg (2005)

Kondisi Operasional
12 kHz
191
1x1, 1x2, 2x2 atau 2x4 derajat
equidistant atau equiangle
Mencapai 150o
2, 5, dan 15 ms
2 kHz (37 cm)
Stabilisasi terhadap roll, pitch dan yaw
Stabilisasi terhadap roll
20 sampai 11.000 meter
10 hingga 40 cm

4

Alat
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah laptop berbasis
Windows dan Linux yang sudah terinstalasi perangkat lunak seperti Adobe
Acrobat Pro, GSview 5.0, Golden Software Surfer 12, MATLAB, Microsoft
Excel dan MB-System dalam Linux Poseidon yang dipergunakan untuk
pengolahan data MBES.
Prosedur Analisis Data
Penelitian ini menggunakan laptop berbasis Windows dan Linux yang telah
terinstalasi perangkat lunak untuk pengolahan data MBES. Data raw.all diolah
dalam MB-System pada laptop berbasis Linux untuk dikoreksi dan diproses
sehingga menghasilkan profil batimetri dan amplitudo dasar perairan (Gambar 2).
Amplitudo beam dalam MB-System adalah nilai hambur balik pada beam yang
sama dan terbentuk untuk mendapatkan nilai batimetri (Schmidt et al. 2005).
Satuan yang digunakan untuk data amplitudo adalah desibel (dB) dalam MBSystem kecuali alat sidescan SeaBeam 2100. Langkah selanjutnya yaitu
menyimpan seluruh data raw.all dalam satu berkas file. Bentuk datalist untuk
keseluruhan data dalam satu berkas file menggunakan perintah ls. Datalist raw.all
dapat diproses menjadi peta lintasan kapal saat pengambilan data, peta batimetri
dan peta sebaran nilai hambur balik dasar perairan yang belum mengalami proses
koreksi mengunakan perintah mbm_plot.
 ls | grep .all $ > list.mb-1
 mbm_plot –F–1 –Ilist.mb-1 –G2/G4/N –Ooutputfilename –L”judulpeta”:”judullegenda”
–T –MGQ300 –MTG50 –MTIa –MTNa –PA4 –U1

Tahap selanjutnya adalah konversi format data menggunakan mbcopy dari
*.all menjadi *.mb57 sehingga sesuai dengan ID pengolahan data pada MBSystem untuk data MBES EM120. Satukan file *.mb57 dalam sebuah datalist.
Ekstrak file statistic (*.inf), fast bathymetry (*.fbt) dan fast navigation (*.fnv) dari
datalist .*mb57 dengan perintah mbdatalist.
 mbm_copy –F57 –Ilist.mb-1
 ls | grep .mb57 $ > datalist.mb-1
 mbdatalist –F–1 –Idatalist.mb-1 –N –V

Koreksi dilanjutkan dengan koreksi pasang surut melalui perintah mbotps
berasosiasi dengan OSU Tidal Prediction Software. Prediksi distribusi pasang
surut disesuaikan dengan data navigasi dan koordinat lokasi pengambilan data
oleh MBES dan menggunakan rentang waktu antara nilai model pasang surut
sebesar enam puluh detik. Setelah proses tersebut, file dengan format *.mb57.tde
tampil untuk setiap data.
 mbotps –F–1 –Idatalist.mb-1 –D60 –M
 mbbackangle –Idatalist.mb-1 –A1 –Q [–Tgrid] –V
 mbset –PAMPCORRFILE:datalist.mb-1_tot.aga

5

Koreksi nilai amplitudo terhadap grazing angle setiap beam dilakukan
melalui perintah mbbackangle. Koreksi ini dilakukan dua kali untuk
meminimalisir ‘nadir stripping’ dengan menerapkan dua sudut referensi pada data
di dalam seluruh jumlah ping dan menggunakan nilai sonar altitude rata-rata.
Sudut referensi yang digunakan adalah 30o dan -30o pada sisi beam yang berbeda
dan dilakukan dalam dua kali proses data menggunakan mbprocess. Hasil koreksi
ini yaitu file *.mb57.aga untuk setiap data dan datalist.mb-1_tot.aga.

Gambar 2 Diagram alir pengolahan data multibeam echosounder

6

Koreksi SVP dilakukan dengan memasukkan data rekaman SVP oleh
SeaBird sekaligus tinggi badan kapal dalam air (draf) sebagai acuan kedalaman
perangkat MBES dengan mbset. Selanjutnya, koreksi secara manual (digitasi)
antara pola SVP yang didapat dari SeaBird dan model kecepatan suara MB-system
pada data menggunakkan mblevitus database melalui mbvelocitytool (Gambar 3).
Proses ini menghasilkan beam coverage yang baru (Gambar 4) dan file dengan
format .mb57.*svp untuk setiap data. Melalui mbeditviz (Gambar 5) koreksi beam
yang membentuk topografi dasar laut dilakukan dalam jendela 3D soundings,
sehingga beam terluar (outstanding dan outlayers) dan beam yang renggang saat
pengambilan data karena perubahan kecepatan suara dalam air, kecepatan kapal,
perputaran arah kapal, bertambah atau berkurangnya kedalaman serta morfologi
dasar laut dapat dihilangkan (Gambar 6). Bagian beam yang dihapus akan
berwarna merah dan digunakan ukuran grid 50 x 50 m2 pada proses koreksi ini.
 mbset –Idatalist.mb-1 –PSVPFILE:SO189-1-CTD20060815.asvp –PDRAFT:6.8
 mbvelocitytool
 mbeditviz

Gambar 3 Profil beam coverage sebelum koreksi SVP

Gambar 4 Profil beam coverage setelah koreksi SVP
Hasil keseluruhan koreksi diterapkan pada data menggunakan perintah
mbset di dalam datalist *.mb57 sehingga akan muncul file dengan format
*.mb57.par. Proses pengolahan data oleh mbprocess dilakukan untuk menyatukan
keseluruhan koreksi pada seluruh data *.mb57 sehingga didapatkan file *p.mb57.
Keseluruhan file *p.mb57 dimasukkan dalam datalist untuk dilakukan proses
gridding data. Proses gridding oleh perintah mbgrid ini dilakukan untuk
menetapkan tipe data, jenis gridding dan koordinat gridding serta nama file yang

7

dikeluarkan setelah proses gridding. Tipe data ditetapkan menjadi topografi dan
amplitudo dengan jenis gridding (–F5) pada mbgrid yaitu weighted sonar
footprint.

Gambar 5 Profil dasar perairan daerah penelitian dalam jendela mbeditviz

Gambar 6 Profil batimetri dalam jendela 3D Soundings
Jenis gridding tersebut mengkalkulasikan lebar beam berdasarkan sudut
yang membentuk daerah sapuan dan pergerakan sonar di atas permukaan dasar
laut. Selain itu, setiap titik pada daerah sapuan yang miring terhadap kemiringan
permukaan akan mengalami proses filtering dan juga gridding yang menggunakan
dua kali besar sel dari sel saat final grid sehingga dihasilkan resolusi yang lebih
baik dari raw data. Variasi kedalaman yang besar tetap menghasilkan resolusi
tinggi dengan menggunakan jenis gridding tersebut karena algoritmanya memiliki
hasil yang sensitif baik di perairan dangkal atau di perairan dalam dengan
memiliki sel-sel gridding lebih kecil dibandingkan lebar sapuan. Weighted sonar
footprint disesuaikan dengan koreksi amplitudo terhadap grazing angle yang
menggunakan faktor kemiringan permukaan dasar perairan di daerah tegak lurus
kapal (acrosstrack slope) dan koreksi 3D editing of swath bathymetry sehingga
lebih detail dan berpengaruh kuat terhadap hasil.





mbset –Idatalist.mb-1
mbprocess –F–1 –Idatalist.mb-1
ls | grep p.mb57 $ > datalist2.mb-1
mbgrid –A2/A3 –N –Idatalist2.mb-1 –Ooutputfilename –E100/0/m! –F5 –Rkoordinat –M

Pengolahan lanjutan setelah penerapan sudut referensi dalam nilai sebaran
amplitudo yaitu proses low pass filter menggunakan perintah mbfilter dengan jenis

8

filter Gaussian mean for low pass filtering sebelum disatukan melalui mbmosaic.
Gaussian mean memperhatikan konten frekuensi dari data lebih baik
dibandingkan metode lainnya. Perintah mbmosaic digunakan untuk melakukan
gridding pada data amplitudo dasar perairan yang telah dua kali mengalami
koreksi sudut referensi dengan mbbackangle. Jenis gridding yang digunakan
adalah algoritma Gaussian weighted mean dan untuk mengisi gap yang terdapat
pada data digunakan interpolasi spline. Gridding menggunakan algoritma
Gaussian Weighted Mean menggunakkan ukuran grid dan nilai rata-rata data.
Weighting function yang digunakan merupakan squared exponential (Geyer 2014)
� � = �� −�

2 � −2

dengan r adalah jarak dari titik tengah setiap sel grid menuju data di sekitarnya, a
adalah jarak saat weighting function mendekati nilai 1/� di setiap nilai maksimum
data dan A merupakan faktor normalisasi yang ditetapkan sehingga jumlah nilai
dari fungsi tersebut 1. Menetapkan nilai prioritas pada mbmosaic dengan
menggunakkan Gaussian weighted mean mosaicing akan membuat data yang
tampak terlepas dari nilai-nilai pencilan (outlayers).
 mbbackangle –Idatalist2.mb-1 –A1 –Q [–Tgrid] –N191/65 –P2196/1822 –R30
–Z895.37/4668.72 –V
 mbset –PAMPCORRFILE:datalist2.mb-1_tot.aga
 mbprocess –F–1 –Idatalist2.mb-1
 ls | grep pp.mb57 $ > datalist3.mb-1
 mbbackangle –Idatalist3.mb-1 –A1 –Q [–Tgrid] –N191/65 –P2196/1822 –R–30
–Z895.37/4668.72 –V
 mbfilter –A1 –F–1 –S2/3/3/1 –Idatalist3.mb-1
 mbmosaic –A3 –Idatalist2.mb-1 –F0.1 –C10 –N –Ooutputfilename

Hasil gridding kemudian dapat diperiksa kembali melalui tampilan 3D
dengan menggunakan mbgridviz. Tampilan dan kegunaan mbgridviz pada
dasarnya sama dengan mbeditviz, namun data yang dipakai adalah data yang telah
melalui penyatuan semua koreksi pada mbprocess. Perintah mbgrid dengan
tambahan kode (-M) digunakkan untuk menampilkan peta statistik berupa densitas
beam dan standar deviasi kedalaman. Peta statistik standar deviasi sebagai
persentase dari kedalaman perairan yang menunjukkan akurasi data berdasarkan
kedalaman diperoleh melalui fungsi grdmath. Selanjutnya, pengaturan tampilan
peta seperti colorbar, colormap, resolusi dan ukuran kertas diatur dalam
mbm_grdplot. Memperoleh tampilan peta yang sesuai dengan kelas histogram
yang dibuat oleh mbsystem menggunakan kode (-S) sehingga nilai-nilai outlayers
diabaikan. Langkah selanjutnya adalah eksekusi file peta yang akan ditampilkan
dengan perintah csh dan ekstraksi data parameter yang dipakai dari multibeam
echosounder dari datalist dalam bentuk *.txt menggunakan perintah mblist untuk
raw data dan data yang telah terkoreksi.

9

 mbgridviz
 grdmath survey-datalist_sd.grd survey-datalist.grd DIV 100 MUL \ = survey-datalist_sdpercent.grd
 mbm_grdplot –I –G2 –W1/2 –S(optional) –L”judulpeta”:”judullegenda” –T –MTIa
–MTNa –PA4 –U1 –S -MGFl
 csh mbgridoutputfilename
 mblist –Idatalist3.mb-1 –F–1 –MA –OTXYZ

Gambar peta batimetri dan sebaran backscatter yang dihasilkan di dalam
MB-System memiliki format *.ps dan dikonversi di dalam Windows menjadi
bentuk *.tif. Data parameter yang terkoreksi dan belum terkoreksi dalam bentuk
*.txt kemudian dibuat grafik yang menunjukkan hubungan antara parameter
tersebut dalam proses pengambilan data oleh MBES.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1 memperlihatkan lintasan kapal riset SONNE yang bergerak dari
sisi utara menuju barat daya Provinsi Aceh pada lintasan BGR06-207 di Samudera
Hindia yang terdapat daerah slope, kemudian kapal bergerak menuju Pulau
Simeulue dan menyisir daerah yang sejajar pantai sebelah barat dan selatan Pulau
Simeulue. Pengambilan data dilanjutkan pada daerah Basin Simeulue yang
terletak di antara Pulau Simeulue dan Pulau Sumatera pada Provinsi Aceh hingga
menuju lintasan terakhir yang berada di utara Pulau Nias yaitu lintasan BGR06219. Informasi nomor setiap lintasan disajikan pada Lampiran 1. Lintasan survei
tersebut menempuh jarak 23889.37 kilometer. Total data yang dimiliki adalah
178225 ping dengan 98.54 % data beam yang terekam dengan baik dan 1.46 %
tidak memiliki nilai (zero beam) untuk seluruh data batimetri dan amplitudo.
Kedalaman minimum di sepanjang lintasan survei adalah 31.19 meter dan
maksimum pada 5167.59 meter dengan nilai amplitudo terendah yaitu -55.5 dB
dan tertinggi pada 21 dB yang diperoleh dari pengolahan data raw MBES.
Informasi profil batimetri dan sebaran backscatter sepanjang lintasan survei yang
belum terkoreksi disajikan pada Lampiran 2.
Global Positioning System (GPS) yang digunakan dalam penelitian ini
adalah Trimble 4000 DS, dengan akurasi sebesar 5 meter jika dioperasikan
bersama DGPS dan 20-50 meter dengan GPS pada umumnya. DGPS pada kapal
riset SONNE menerima sinyal dari 7 stasiun referensi (Neben 2006). Roll offset
kapal selama menempuh lintasan tersebut adalah positif 0.03 o pada sisi kiri kapal,
pengecekan dilakukan sebanyak satu kali di daerah dengan permukaan dasar laut
yang rata pada kedalaman 5000 meter. Pengambilan data sound velocity profile
(SVP) dilakukan satu kali pada posisi 94o50o48.12 Bujur Timur (BT) dan
2o22o5.88 Lintang Utara (LU) menggunakan SeaBird probe hingga kedalaman
2000 meter. Kecepatan kapal selama survei berkisar antara 5.4 sampai 10 knot,
pengurangan kecepatan kapal kurang dari 10 knot dilakukan di beberapa tempat
untuk akuisisi data seismik. Saat operasional berlangsung, beberapa parameter
yang telah ditetapkan yaitu tidak ada koreksi pasang surut, cakupan beam
menempuh jarak yang sama (equidistant), mode otomatis saat melakukan
sounding dan pengaturan cakupan area pada kedua sisi kapal, serta pengukuran
SVP melalui sensor yang terletak pada kapal (Ladage 2006).

ACE

10

Kajian Batimetri
Daerah slope yang menjadi kajian berada pada lintasan BGR06-207 di
koordinat 94o45o45.6 – 94o55o46.67 BT dan 2o14o11.57 – 2o50o57.74 LU. Panjang
daerah kajian adalah 67.07 kilometer menuju selatan pada sudut 177o (ditunjukkan
oleh tanda panah hitam). Total data dikaji yaitu 1822 ping dan 348002 beam poin
dari 191 nomor beam. Jumlah beam yang terkoreksi baik untuk membentuk profil
daerah slope pada Gambar 7 tersebut sebanyak 85.79%, 0.66% tergolong sebagai
zero beams dan 13.55% tergolong sebagai flagged beams (yang terkoreksi buruk)
untuk seluruh data batimetri dan amplitudo.
Kajian basin Pulau Simeulue berada di koordinat 95o44o40.53 – 95o59o0.56
BT dan 3o6o18.05 – 3o17o10.34 LU serta terletak di lintasan BGR06-212. Panjang
daerah kajian adalah 29.49 kilometer menuju tenggara pada sudut 145 o
(ditunjukkan oleh tanda panah hitam). Total data dikaji yaitu 2196 ping dan
419436 beam poin dari 191 nomor beam. Jumlah beam yang terkoreksi baik untuk
membentuk profil daerah basin Pulau Simeulue pada Gambar 8 tersebut sebanyak
99.72%, 0% tergolong sebagai zero beams dan 0.28% tergolong sebagai flagged
beams (yang terkoreksi buruk) untuk seluruh data batimetri dan amplitudo.
Kedalaman minimum daerah slope tersebut 813.59 meter dan maksimum
pada 4904.71 meter sedangkan daerah basin 723.01 meter hingga 1065.21 meter.
Berdasarkan ketentuan IHO (2008), daerah slope dan basin Pulau Simeulue termasuk
dalam orde 2 dengan ketelitian horizontal sebesar 20 meter ditambah 10% dari
kedalaman saat pengukuran. Jeda lajur pemeruman maksimum orde ini, yaitu empat
kali kedalaman rata-rata. Nilai ketelitian daerah slope untuk kedalaman 813.59
meter yaitu 18.73 meter. Hal ini menunjukkan pengukuran batimetri pada
kedalaman tersebut memiliki pertambahan ataupun pengurangan sebesar 18.73
meter. Kedalaman maksimum slope 4904.71 meter memiliki nilai ketelitian yaitu
112.81 meter. Daerah basin memiliki nilai ketelitian untuk kedalaman minimum
723.01 meter yaitu 16.65 meter sedangkan kedalaman 1065.21 meter memiliki
nilai ketelitian yaitu 24.52 meter. Hasil perhitungan total vertical uncertainty
(TVU) menunjukan nilai ketelitian yang semakin berkurang seiring bertambahnya
kedalaman.
Gambar 7b dan 8b menunjukkan standar deviasi sebagai persentase
kedalaman perairan daerah slope dan basin. Nilai tersebut merupakan hasil nilai
standar deviasi kedalaman dibagi dengan nilai kedalaman kemudian dikalikan
dengan 100. Secara keseluruhan, pada daerah slope MBES memiliki tingkat noise
dari 0% hingga 3.75% dan 0% hingga 1.75% untuk daerah basin yang mewakili
nilai standar deviasi dari kesalahan (error) kedalaman untuk keseluruhan
kedalaman perairan. Tingkat noise daerah slope didominasi 0% hingga 1.5%, dan
maksimum noise 3.75% dalam area yang tidak luas. Daerah basin didominasi
tingkat noise 0% hingga 0.525%, dan maksimum noise dengan 1.75%.

11

(a)
(b)
Gambar 7 Profil batimetri (a) dan standar deviasi sebagai persentase kedalaman
perairan (b) daerah slope pada track line BGR06-207

12

Hal-hal yang memengaruhi munculnya noise pada MBES tersebut adalah
kondisi laut, gangguan elektrik pada alat, dan noise dari kapal saat pengambilan
data berlangsung (Schmidt et al 2005). Gangguan elektrik pada alat disebabkan
oleh daya mesin kapal yang terlalu tinggi dan kabel listrik yang terpasang
disebelah transduser (WASSP 2013). Hal tersebut akan mempengaruhi source
level dari multibeam echosunder di setiap beam dipancarkan ke dasar perairan.
(a)

(b)

Gambar 8 Profil batimetri (a) dan standar deviasi sebagai persentase kedalaman
perairan (b) daerah basin Simeulue pada track line BGR06-212
Nilai standar deviasi sebagai persentase kedalaman perairan daerah slope
tinggi pada daerah dengan topografi yang curam sedangkan daerah basin memiliki
nilai tersebut pada daerah dekat nadir dan sisi terluar beam. Salah satu kondisi laut

13

yang memengaruhi tingkat noise yaitu SVP. SVP merupakan profil yang
menunjukkan hubungan cepat rambat gelombang akustik dengan jarak yang
ditempuh dalam suatu medium tertentu (Urick 1983). Nilai SVP yang berbeda di
setiap lokasi dan lapisan kedalaman perairan dan dengan hanya satu kali
pengambilan profil tersebut maka tingkat noise pun akan semakin besar. Oleh
karena itu, dalam MB-System profil SVP dari database mblevitus ditampilkan dan
dijadikan acuan koreksi untuk membentuk profil SVP yang lebih sesuai dan
mendekati dengan profil sesungguhnya pada setiap lokasi dengan asumsi kondisi
perairan normal.
Hasilnya ditunjukkan dengan perubahan pada daerah sapuan beam (beam
coverage) dan beam residuals pada setiap beam number yang dapat dilihat dalam
Gambar 3 dan 4. Daerah beam coverage setelah koreksi mampu menjangkau dan
menyapu dasar perairan dengan jarak antar beam yang semakin rapat. Namun, di
beberapa lokasi koreksi ini tidak bekerja dengan baik, hal ini disebabkan profil
SVP setelah koreksi masih belum sesuai dengan kondisi perairan saat
pengambilan data. Beberapa gap pada dasar perairan terlihat dalam Gambar 7a
seperti lubang sehingga tidak memiliki nilai kedalaman. Gap disebabkan oleh
koreksi 3D editing of swath bathymetry pada setiap beam point dalam daerah
sapuan MBES yang dianggap sebagai outlayers. Setiap beam point memiliki nilai
kedalaman dan amplitudo serta memberi pengaruh pada keseluruhan data
sehingga beam outlayers (berwarna merah pada Gambar 6) harus dihilangkan
(Moustier 2005).
Kajian Nilai Hambur Balik (Backscatter)
Nilai hambur balik didapatkan dan diproses dari tiga zona dalam satu
sapuan beam yaitu zona specular, zona oblique dan zona grazing. Zona specular
(mirror-like) terletak pada daerah nadir (0o – 15o dalam pengolahan di MB-System)
akan memiliki nilai hambur balik yang sangat kuat (high intensity). Zona oblique
terdapat dalam rentang sudut 10o atau 20o hingga 50o atau 60o di luar zona
specular dan memiliki nilai hambur balik yang cukup kuat (middle intensity) yang
digunakan untuk mengukur kekasaran dan volume sedimen. Zona grazing terletak
pada daerah paling luar (outer beams) yaitu lebih dari 60o dengan nilai hambur
balik yang lemah (low intensity) dan digunakkan untuk mendapatkan nilai
kekasaran dasar perairan secara mikro (Lurton 2013).
Nilai echo pada daerah nadir akan lebih tinggi sedangkan daerah oblique
dan grazing memiliki nilai yang bervariasi dan lebih rendah. Hal ini menunjukkan
bahwa dari berbagai macam model baik secara teori ataupun observasi hasil
eksperimen nilai hambur balik dasar perairan dipengaruhi oleh sudut datang sinyal
akustik (Talukdar et al. 1995). Secara umum tidak ada model tetap yang bisa
digunakan untuk melakukan koreksi pada faktor sudut dalam nilai hambur balik
untuk semua jenis dasar perairan (Parnum et al. 2005). Pengaruh yang
ditimbulkan oleh geometris beam yaitu sudut, lebih susah untuk dihilangkan
sehingga terlihat jelas dalam gambaran backscatter dasar perairan yaitu nadir
stripping dalam zona specular (Parnum et al. 2005). Hal ini juga disebabkan oleh
fungsi TVG yang tidak mengadaptasi dengan baik konfigurasi pengukuran
karakteristik fisik dasar perairan (Hellequin et al. 2003).

14

Nilai hambur balik dengan middle intensity pada sudut referensi tersebut
mampu mengkompensasi nilai maksimum dan minimum pada seluruh kelas di
zona specular dan zona grazing. Jika pola nilai rata-rata dari pengaruh sudut telah
dihilangkan secara spesifik, maka nilai hambur balik harus dikoreksi
menggunakan nilai referensi dari rata-rata intensitas hambur balik (Parnum et al.
2006) yang diukur pada sudut pasti zona oblique 30o (Gavrilov et al. 2005 dalam
Parnum dan Gavrilov 2011) atau 40o (Kloser et al. 2010). Sudut referensi yang
digunakan adalah 30o yang menjadi default dalam perintah mbbackangle di MBSystem. Perintah mbbackangle ini menghitung acrosstrack slope dari batimetri
dan jenis grid topografi dasar perairan daerah sapuan. Faktor untuk menghitung
nilai hambur balik didasarkan pada grazing angle di setiap poin beam pada
incident angle (sudut datang). Nilai grazing angle dikelaskan terhadap nilai
hambur baliknya dan diinterpolasi berdasarkan waktu ping. Sudut referensi 30o
digunakan pada beam di sisi port dan -30o pada sisi starboard (Beaudoin et al.
2003).
Saat pemrosesan data secara keseluruhan melalui mbprocess, nilai hambur
balik dalam sudut referensi yang telah diterapkan melalui mbbackangle tersebut
dijadikan acuan dalam pembentukan tabel kelas (histogram) nilai hambur balik
yang baru. Hal ini dapat dilihat melalui perbedaan pada Gambar 12 dan 14 yang
menunjukkan perubahan nilai maksimum dan minimum hambur balik berdasarkan
sudut datang pada ketiga zona. Nilai outlayer hambur balik di daerah slope dan
basin juga mengalami perubahan nilai maksimum dan minimumnya. Nilai
outlayer ini disebabkan oleh noise yang terbentuk pada setiap parameter dalam
pengukuran sinyal hambur balik. Sinyal hambur balik yang diterima oleh MBES
systems dapat dipengaruhi oleh beberapa parameter, dikategorikan sebagai
pengaturan sistem (daya pemancar, jumlah sinyal diterima, panjang pulsa),
kondisi propagasi sinyal akustik (pelemahan dan penyebaran), geometris beam
(jarak, sudut pembentukan, ukuran footprint), dan karakteristik dasar perairan
(kekasaran dasar perairan, karakteristik sinyal akustik) (Parnum et al. 2005).
Gambar 9a dan 10a menunjukkan dua profil sebaran nilai hambur balik yang
terdapat pada daerah slope dan basin dengan koreksi pada nilai amplitudo
terhadap grazing angle dilakukan satu kali dan tanpa menggunakan sudut
referensi. Daerah slope memiliki nilai amplitudo minimum -43.90 dB dan
maksimum pada 14.30 dB dengan nilai maksimum outlayer sebesar 16.00 dB dan
minimum outlayer sebesar -46.00 dB. Daerah basin memiliki nilai amplitudo
minimum -44.29 dB dan maksimum pada -3.58 dB dengan nilai maksimum
outlayer sebesar 11.00 dB dan minimum outlayer sebesar -53.00 dB. Nadir
stripping yang terlihat dengan warna merah yang memiliki nilai maksimum 14.30
dB pada daerah slope dan -3.58 pada daerah basin. Dalam Gambar 9a terlihat ada
pergeseran daerah nadir yang tidak sejajar dengan lintasan kapal (alongtrack) di
dalam kotak bergaris putus-putus warna hitam. Hal ini disebabkan oleh roll bias
yang terjadi pada kapal saat pengambilan data dan memengaruhi zona
pengambilan nilai hambur balik dasar perairan tersebut. Menurut Dartnel dan
Gardner (2004), noise didefinisikan sebagai bentuk abnormal dari sinyal yang
terekam dengan nilai hambur balik yang sangat tinggi pada nadir MBES. Pada
daerah sudut datang vertikal (nadir), hampir semua pulsa akustik yang
ditransmisikan dapat dikembalikan menuju transduser. Hal ini menghasilkan
pemusatan sinyal di bagian dalam dari pancaran beam.

15

(a)
(b)
Gambar 9 Profil sebaran nilai hambur balik (dB) sebelum (a) dan sesudah (b)
penerapan sudut referensi, low pass filter dan mosaik daerah slope pada track line
BGR06-207

16

Gambar 9b dan 10b merupakan dua profil sebaran nilai hambur balik yang
terdapat pada daerah slope dan basin dengan koreksi pada nilai amplitudo
terhadap grazing angle dilakukan dua kali dan menggunakan sudut referensi.
Gambar 9b menunjukkan nilai amplitudo minimum -42.37 dB dan maksimum
pada -4.47 dB. Gambar 10b menunjukkan nilai amplitudo minimum -41.59 dB
dan maksimum pada -16.63 dB. Kedua profil menunjukkan luasan daerah nadir
serta nilai hambur baliknya berhasil direduksi dan dikembalikan ke tingkat yang
sesungguhnya.
(a)

(b)

Gambar 10 Profil sebaran nilai hambur balik (dB) sebelum (a) dan sesudah (b)
penerapan sudut referensi, low pass filter dan mosaik daerah basin pada track line
BGR06-212

17

Gambar 11 dan 12 merepresentasikan Gambar 9a dan 10a dengan
menunjukkan hubungan antara beam number dan incident angle pada sumbu x
dan nilai hambur balik (backscatter) pada sumbu y. Beam number dari 0 – 94
menunjukkan port side (sisi kiri kapal) dan 96 – 190 menunjukkan starboard (sisi
kanan kapal) dengan beam number 95 sebagai titik 0 sesungguhnya yaitu nadir.
Nilai hambur balik di nadir 0o (incidence angle 0o atau 90o grazing angle), beam
number 95 dan zona specular dengan beam number 80 – 100 pada daerah slope
memiliki nilai hambur balik positif. Berdasarkan hubungan yang ditunjukkan
incident angle dan nilai hambur balik, sudut datang dari pola sinyal akustik
(incident angle) menentukan nilai maksimum dari keseluruhan daerah sapuan.
(a)

(b)

Gambar 11 Pola nilai hambur balik (dB) di setiap beam number untuk daerah
slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue sebelum penerapan sudut referensi
Seiring bertambah besar sudut datang dari MBES terhadap dasar perairan
maka nilai hambur balik akan semakin rendah. Hal ini disebabkan oleh panjang
sisi horizontal pada dasar perairan yang menerima sinyal akustik, daerah specular
(vertical incident) akan lebih banyak memiliki jumlah sisi horizontal yang panjang

18

didasar perairan dan sisi yang secara efektif mampu mengembalikan sinyal
akustik yang datang (Lurton 2013).
(a)

(b)

Gambar 12 Pola nilai hambur balik (dB) berdasarkan incident angle untuk daerah
slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue sebelum penerapan sudut referensi
Nilai hambur balik pada Gambar 13 dan 14 merepresentasikan hubungan
nilai hambur balik dengan beam number dan incident angle setelah penerapan
sudut referensi dan selanjutnya melewati tahap low pass filters dan mosaik
amplitudo sehingga dapat dilihat dengan jelas sebarannya dalam Gambar 9b dan
10b. Gambar 13a menunjukkan nadir yang semakin sempit di antara beam number
90 – 100 pada daerah slope dengan hanya ada empat puncak nilai hambur balik
yang memiliki nilai positif. Gambar 13b menunjukkan nilai hambur balik pada
nadir telah berada di bawah nol untuk daerah basin. Hal ini menunjukkan
penerapan sudut referensi sebesar 30o berhasil mengkompensasi nilai koefisien
hambur balik sehingga kembali ke tingkat yang sesungguhnya. Namun dari hasil
tersebut nilai maksimum dan juga minimum nadir masih lebih tinggi dan lebih
rendah dibandingkan daerah lainnya. Hal ini dapat terjadi karena adanya fluktuasi

19

nilai hambur balik di zona tersebut yang cukup besar. Fluktuasi tersebut
disebabkan oleh adanya perbedaan komposisi kekasaran dasar perairan pada zona
specular. Selain itu, penggunaan fungsi nilai rata-rata untuk mengkompensasi
nilai maksimum akan menyebabkan nilai minimum di setiap kurva akan lebih
rendah dibandingkan dengan nilai dari zona lainnya yang mengalami peningkatan
(Lurton 2013).
(a)

(b)

Gambar 13 Pola nilai hambur balik (dB) di setiap beam number untuk daerah
slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue setelah penerapan sudut referensi
Melalui MB-System pembentukan sebaran nilai hambur balik melewati
proses filtering pada data. Low pass filter yang digunakan akan memunculkan
efek smoothing pada data (Parnum dan Gavrilov 2011). Gaussian mean for low
pass filtering dilakukan satu kali untuk semua ping yang masing-masing terdapat
dalam daerah kajian. Nilai-nilai hambur balik outlayer dan maksimum serta
minimum ekstrem seperti di dalam Gambar 14 disisihkan menggunakan Gaussian
mean for low pass filtering. Proses mosaik nilai hambur balik dengan menerapkan
Gaussian mean weigthing sebesar 0.1. mosaik digunakan untuk menghasilkan
sebaran nilai hambur balik dalam bentuk spasial dari setiap baris beam yang

20

dibentuk dari beam point sehingga bisa digunakan untuk tujuan klasifikasi dasar
perairan (Parnum dan Gavrilov 2011).
(a)

(b)

Gambar 14 Pola nilai hambur balik (dB) berdasarkan incident angle untuk daerah
slope (a) dan basin (b) Pulau Simeulue setelah penerapan sudut referensi
Daerah slope memiliki nilai hambur balik minimum -42.37 dB dan
maksimum pada -4.47 dB. Nilai hambur balik daerah basin minimum -41.59 dB
dan maksimum pada -16.63 dB. Menurut APL (1994), kurva model nilai hambur
balik di setiap sudut datang (0o - 90o) sinyal akustik pada frekuensi alat 30 kHz
membagi jenis sedimen dasar perairan kedalam 9 kelas. Gambar kurva model
APL (1994) disajikan dalam Lampiran 3. Jenis-jenis sedimen tersebut yaitu lanau
(dua jenis), pasir sangat halus, pasir cukup kasar, pasir kasar, pasir berkerikil,
koral, bebatuan dan batuan besar. Gambar 15a menunjukkan bahwa daerah slope
memiliki frekuensi distribusi nilai hambur balik tertinggi untuk kelas dengan
rentang (-30.4) – (-24) dB. Namun, untuk daerah basin dalam Gambar 15b
menunjukkan bahwa kelas nilai hambur balik dengan rentang (-36.9) – (-32) dB
memiliki frekuensi distribusi tertinggi. Berdasarkan literatur APL (1994), daerah

21

slope didominasi jenis sedimen berupa lanau, pasir sangat halus, pasir cukup kasar
serta pasir kasar, sedangkan untuk daerah basin didominasi jenis sedimen berupa
lanau. Hal ini dilihat dari hubungan setiap nilai-nilai hambur balik yang terdapat
dalam kelas dengan frekuensi tertinggi terhadap pengaruh sudut datang sinyal
akustik. Setiap kurva model dalam APL (1994) memperlihatkan, semakin
mendekati sudut datang 90o maka nilai hambur balik pun akan semakin rendah.
Menurut Manik (2011), semakin besar diameter partikel maka semakin tinggi pula
nilai hambur baliknya. Berdasarkan Manik (2011), rata-rata diameter partikel
lanau adalah 50 –100 µm dan pasir adalah 500 µm.
(a)

(b)

Gambar 15 Grafik frekuensi distribusi nilai hambur balik daerah slope (a) dan
basin (b) Pulau Simeulue
Peta Sebaran Densitas Beam
Peta sebaran densitas beam dalam Gambar 16 merepresentasikan setiap
titik beam dari data dalam setiap bin (kelompok titik beam yang berbentuk satu
garis untuk setiap ping). Densitas data tertinggi selalu berada tepat di bawah

22

kapal. Hal ini terjadi pada perairan dangkal dan tempat terjadi perubahan arah
kapal sehingga setiap ping saling tumpang tindih. Densitas data terendah selalu
berada di perairan yang paling dalam ketika sudut-sudut beam bertambah besar
(beam spreading) sehingga menyebarkan setiap titik beam sangat jauh.
(a)

(b)

Gambar 16 Peta sebaran densitas beam daerah slope (a) dan basin (b)

23

Bagaimanapun, pengulangan lintasan kapal sehingga tumpang tindih tidak
akan signifikan meningkatkan densitas data untuk setiap bin-nya (Schmidt 2005).
Perubahan lebar sapuan pada daerah slope juga disebabkan oleh beam spreading
yang tegak lurus sumbu kapal (acrosstrack) ketika kedalaman bertambah.
Pengambilan data menggunakan sudut sebesar 65 o sebagai sudut pancaran beam
(beam angle) dari nadir dengan maksimum lebar sapuan sebesar 12 kilometer.
Daerah slope dan basin masing-masing memiliki nilai densitas data beam,
yaitu 0 – 75 beam dan 0 – 12.5 beam. Nilai densitas daerah slope di kedalaman
800 – 1000 meter berkisar antara 15 – 35 dan kedalaman 3000 – 4900 meter nilai
densitas mendekati 0. Nilai densitas beam daerah basin memiliki rentang yang
lebih sempit dan lebih rendah di dekat daerah nadir (tepat dibawah kapal)
dibandingkan dengan pada sisi kanan dan kiri kapal. Hal ini disebabkan titik-titik
beam tersebut dihapus melalui proses koreksi 3D editing of swath bathymetry.
Penumpukan ti