PERHITUNGAN NILAI CHART DATUM STASIUN PA
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
PERHITUNGAN NILAI CHART DATUM STASIUN PASANG SURUT JEPARA
BERDASARKAN PERIODE PERGERAKAN BULAN, BUMI, DAN MATAHARI
MENGGUNAKAN DATA PASUT TAHUN 1994 S.D 2013
Isna Uswatun Khasanaha,*, Leni Sophia Helianib
a,*
Alumni Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM ([email protected])
Jln. Grafika No. 2 Yogyakarta, Telp. +062-274-520226, Email: [email protected]
b
Staf Pengajar Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM
Diterima: 03-07-2014; Dipublikasikan: 14-08-2014
Abstract
The datum to which depths on a chart are referred is known as the chart datum. The determination of a
chart datum is connected with the tides on a location. Tides on The Earth it is always changing in
accordance with the position of the moon and the sun in its orbit which has a specific period. The aim of
this research was to analysis the effect of moon, earth, and sun
year, 8.85 years, and 18.6 yeas,
motions
periods, those are: 1 month, 1
to determination of the chart datum values.. The research was
conducted using Jepara Tidal Station tidal data 1994 until 2013, obtained from BIG.
been
quality controled
The tidal data has
using a global test. The tidal harmonic analysis done by least-square methods
using T_tide v 1.3, and the chart datum has been determined based on DISHIDROS and IHO equation’s.
The results from this research showed that the quality of 18.6 year tidal data of Jepara station was not
good, since contain gap data
almost 22.2 %. Therefore, the longest tidal data with good quality that is
14 year was used as a reference period instead of 18.6 year period. The tidal analys results showed that
he longest periode tidal data can separate out more constituens in the tidal potential. Based on the
obtained tidal constituens, the value of
chart datum that generated using 14 years and 8.85 years tidal
data are almost same and the difference of the varian va lue is
smaller than the other periods. Finally,
the optimum period of tidal data is 8.85 years, and the chart datum value for Jepara Tidal Station is
31.7724 cm based on DISHIDROS equation’s and 0.5418 cm based on IHO equation’s.
Keywords: moon-sun-earth motions, tidal analysis, tidal harmonic constituens, chart datum
di bumi. Kedudukan atau pergerakan bulan, bumi,
Pendahuluan
Muka surutan peta atau chart datum merupakan
bidang referensi kedalaman untuk proses pemetaan di
laut.
Penentuan chart datum disuatu wilayah akan
berbeda dengan penentuan chart datum di wilayah
yang lain, karena chart datum sangat dipengaruhi
oleh pergerakan muka air laut dalam hal ini gerakan
pasang surut air laut
dan matahari bervariasi secara periodik sehingga bisa
dihitung dan diketahui dengan teliti. Periode gerakan
bulan, bumi, dan matahari tersebut adalah 1 bulan
merupakan waktu yang dibutuhkan untuk bulan
mengelilingi bumi, 1 tahun yang merupakan periode
untuk bumi mengelilingi matahari, 8,85 tahun
merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan
di wilayah tersebut.
gerakan orbital presesi dan 18,6 tahun merupakan
Pasang surut air laut merupakan gerakan naik
waktu yang dibutuhkan untuk berhimpitnya node
turunnya
bulan dan ekliptik (Ali, dkk, 1994).
permukaan
air
laut
secara
periodik.
Pergerakan tersebut disebabkan karena pengaruh gaya
tarik – menarik benda-benda angkasa, khususnya
bulan dan matahari terhadap laut di berbagai tempat
Proses pengolahan data pengamatan pasut yang
memiliki
periode
berbeda
akan
menghasilkan
konstanta harmonik pasut yang berbeda, yang
www.jgi.ac.id | 1
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
selanjutnya akan menghasilkan nilai Zo yang berbeda
dan akhirnya mempengaruhi hitungan nilai chart
datum.
Tujuan dan manfaat penelitian ini adalah untuk
menganalisis pengaruh periode pengamatan pasut
sesuai dengan periode pergerakan bulan, bumi, dan
matahari terhadap perhitungan nilai chart datum
sehingga nilai chart datum yang dihasilkan dapat
digunakan sebagai referensi pemetaan di laut yang
sesuai di wilayah Jepara.
Studi kasus untuk penelitian ini adalah Stasiun pasut
Jepara, dengan data pengamatan pasut periode
panjang selama 20 tahun dari tahun 1994 s.d 2013
yang diperoleh dari Badan Informasi Geospasial
(BIG) . Analisis harmonik pasut menggunakan
metode hitung kuadrat terkecil, dijalankan dengan
aplikasi t_tide v.1.3, kemudian chart datum dihitung
berdasarkan
rumus
DISHIDROS
dan
The
International Hydrographic Organization (IHO).
Metodologi
Gambar 2. Diagram alir penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan bahan berupa data
pasut tahun 1994 s.d 2013 di Stasiun pasut Jepara (6⁰
59’ 29” LS, 1290 30’ 31” BT) dapat dilihat pada
gambar 1. Data pasut dicuplik setiap 1 jam sehingga
jumlah
keseluruhan
data
adalah
175344
jam.
Perangkat lunak untuk pengolahan data meliputi
Microsoft Excel untuk kontrol kualitas dan aplikasi
1. Persiapan, kegiatan yang dilakukan antara lain
penentuan lokasi penelitan, pengumpulan data
penelitian, studi pustaka yang terkait dengan
penelitian, dll.
2. Penanganan data pasut, meliputi keigatan :
a.
t_tide v.1.3 yang dijalankan dengan Matlab R2008a
Konversi
format
data
pasut,
yaitu
mengkonversi data pasut yang diperoleh dari
untuk proses analisis harmonik pasut.
BIG menjadi format yang bisa dibaca oleh
t_tide
v.1.3
yaitu
format
satu
kolom
ketinggian pasut.
b.
Pengecekan data kosong, yaitu mengecek
data pasut perbulan yang memiliki data
kosong.
3. Kontrol kualitas data, yaitu dengan uji global
menggunakan tingkat kepercayaan 99,7% atau
Gambar 1. Stasiun pasut Jepara
3�. Cara yang dilakukan adalah sebagai berikut :
a.
Melakukan prediksi untuk tahun yang sama
Tahapan pelaksanaan penelitian disajikan dalam
menggunakan data pasut hasil pengamatan.
diagram alir gambar 2.
Data prediksi ini merupakan data pasut
dengan pola yang dianggap benar.
www.jgi.ac.id | 2
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
b.
c.
Menghitung selisih antara data ke-i dari data
Proses analisis harmonik pasut dengan aplkasi t-tide
pengamatan pasut dengan data ke-i dari data
menggunakan konsep metode hitung kuadrat terkecil
prediksi. Nilai selisih ini sebagai nilai X.
(least square). Aplikasi t-tide dijalankan dengan
Menghitung
Matlab R2008a.
nilai
rata-rata
kemudian
menghitung standard deviasi dari selisih
tersebut menggunakan persamaan (1).
σ=√
Xi − x̅
dinyatakan sebagai hasil dari superposisi dari
berbagai gelombang konstanta harmonik pasut.
(1)
n−
Tinggi muka air laut pada saat t dituliskan oleh
Pawlowicz, et.al (2002) sebagai berikut :
dimana :
σ
: nilai data ke i
x̅
: nilai rata-rata data setiap tahun
dalam hal ini :
: jumlah data
�
Menentukan batas
+
−3�
untuk data yang
akan dikontrol kualitasnya menggunakan
persamaan (2) dan (3).
�
�� �
e.
=
=
x̅ + 3�
(3)
Melakukan pengecekan data pasut, apabila
+
−3�
maka data
tersebut memiliki kualitas baik dan dapat
digunakan untuk proses analisis harmonik.
Apabila nilai X terletak diluar batas
+
−3�
maka data tersebut dibuang dan diganti
dengan
Not a Number (NaN).
4. Pengelompokan data pasut, yaitu berdasarkan
periode pergerakan bulan, bumi dan matahari
c.
d.
� ����+ �−��
�
−�� �
�
(4)
Bo : tinggi muka air rata-rata saat t = 0
Bi t : tinggi muka air rata-rata saat t
: amplitudo
N
: konstituen pasut dengan bilangan Doodson
��
: frekuensi yang diperoleh dari potensial
Persamaan
(4)
dapat
disederhanakan
dengan
pendekatan model pasut menggunakan pendekatan
tradisional sinusoidal sebagai berikut :
= B + Bi t + ∑�=
�
dengan
�
=
�
+
……,�
−�
�
cos ��
dan
�
=
+
�
�
sin ��
-
(5)
−�
Prinsip analisis pasut dengan metode kuadral terkecil
yaitu dengan meminimkan perbedaan sinyal komposit
dan sinyal ukuran. Persamaan metode kuadrat terkecil
dapat dilihat pada persamaan (6) sebagai berikut :
menjadi 4 kelompok data meliputi :
b.
……,�
: tinggi muka air pada waktu t
�
(2)
x̅ − 3�
nilai X terletak antara batas
a.
= B + Bi t + ∑�=
�
: standard deviasi
Xi
n
d.
Variasi tinggi muka air laut di lokasi tertentu dapat
ℎ
+�
�
=ℎ
+ ∑��=
�
cos �� − ��
Kelompok data periode 1 bulan, yaitu
dimana :
berdasarkan peristiwa revolusi bulan terhadap
h(t)
: tinggi muka air fungsi dari waktu
bumi.
Ai
: amplitudo komponen ke-i
Kelompok data periode 1 tahun, yaitu
i
: kecepatan sudut komponen ke-i
berdasarkan peristiwa revolusi bumi terhadap
gi
: fase komponen ke-i
matahari.
hm
: tinggi muka air rerata
Kelompok data periode 8,85 tahun, yaitu
t
: waktu
berdasarkan gerakan orbital presesi.
k
: jumlah komponen
Kelompok data periode 18,6 tahun, yaitu
V(tn) : residu
(6)
berdasarkan peristiwa nodal presesi.
Untuk dapat menggunakan aplikasi t-tide, maka
5. Analisis harmonik pasut
dibuat script program. Script tersebut kemudian
Analisis
proses
disimpan dengan format m.file pada folder yang sama
pengolahan data pasut untuk mendapatkan nilai
dengan aplikasi t-tide dan data pasut yang akan diolah
amplitudo dan beda fase konstanta harmonik pasut.
supaya script tersebut dapat dieksekusi. Apabila
harmonik
pasut
adalah
suatu
www.jgi.ac.id | 3
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
script yang dibuat benar, maka program tersebut
perbedaan yang signifikan atau tidak. Kemudian
dapat dieksekusi dan menghasilkan nilai konstanta
menentukan periode optimal untuk menghitung nilai
harmonik pasut serta dua gambar yaitu gambar
chart datum di Stasiun pasut Jepara, setelah itu
pengeplotan data pasut yang diolah dan gambar hasil
melakukan analisis dan pemilihan
analisis harmonik.
datum
yang
paling
sesuai
nilai
sebagai
chart
referensi
pengukuran dan pemetaan di Stasiun pasut Jepara,
6. Perhitungan nilai chart datum
Jawa Tengah.
Chart datum adalah bidang permukaan acuan pada
suatu perairan yang didefinisikan terletak dibawah
Hasil dan Pembahasan
permukaan air laut terendah yang mungkin terjadi.
Hasil dan pembahasan pada penelitian ini meliputi
Chart datum digunakan sebagai dasar penentuan
kualitas data pasut, konstanta harmonik pasut, nilai
angka kedalaman pada peta bathimetri. Gambar chart
chart datum dan rekomendasi nilai chart datum
datum ditujukan gambar 3. Perhitungan nilai chart
datum dipengaruhi oleh besarnya Zo. Perhitungan
nilai chart datum berdasarkan persamaan (7),
1. Kualitas data pasut
Kualitas data pasut untuk setiap kelompok data dapat
dilihat pada tabel 1.
sedangkan rumus menghitung Zo berdasarkan The
Tabel 1. Kualitas data pasut penelitian
International Hydrographic Organization (IHO) dan
DISHIDROS dapat dilihat pada persamaan (8).
Periode
Jumlah
Data terisi
Data kosong
data (jam)
Prosentase
Prosentase
1 bulan
(Oktober 2013)
744
98,52 %
1,48 %
1 tahun (2013)
8760
94,13 %
5,87 %
77424
88,5 %
11,5 %
162912
77,80 %
22,2 %
8,85 tahun
(1994 - 2002)
18,6 tahun
(1994 - 2012)
Gambar 3. Kedudukan chart datum
Persamaan untuk menghitung nilai chart datum:
Berdasarkan tabel 1, kualitas data periode 18,6 tahun
=� − o
memiliki data kosong lebih dari 20%. Berdasarkan
Dimana:
(7)
percobaan yang dilakukan oleh peneliti, maka dapat
dikatakan memiliki kualitas yang kurang baik. Hal
CD : chart datum / muka surutan peta
tersebut akan mempengaruhi konstanta signifikan
So
: titik duduk tengah di atas titik nol palem
yang dihasilkan. Pangesti (2012) menyebutkan bahwa
Zo
: jarak surutan peta
semakin lama pengamatan pasut yang memiliki
= ∑��=
�
(8)
kualitas data baik maka akan menghasilkan konstanta
Menurut definisi IHO, Ai adalah amplitudo konstanta
harmonik signifikan semakin banyak. Hal ini akan
harmonik pasut ke-i yang signifikan, sedangkan
sangat berpengaruh terhadap perhitungan nilai chart
menurut DISHIDROS Ai adalah amplitudo konstanta
datum.
harmonik utama pasut yang jumlahnya ada 9 dan n
adalah jumlah konstanta harmonik pasut.
Berdasarkan hal tersebut maka pada penelitian ini
mengelompokan periode terpanjang yang memiliki
7. Analisis hasil
kualitas yang baik yaitu periode 14 tahun. Jumlah
Analisis hasil perhitungan dilakukan terhadap nilai
data periode 14 tahun 122.738 jam dengan data isi
chart datum yang dihasilkan dari masing-masing
99.479 jam atau 81,05% sedangkan data yang tertolak
kelompok data. Nilai chart datum masing-masing
sebanyak 23.257 jam atau 18.95%.
kelompok data dilihat apakah ada variasi dan
www.jgi.ac.id | 4
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
signifikan terbanyak yaitu 60 buah merupakan hasil
2. Konstanta harmonik pasut
a. Jumlah konstanta harmonik setiap kelompok data
dari analisis harmonik data periode 14 tahun. Hal ini
dapat terjadi karena pada periode 14 tahun memiliki
Perbedaan
periode
akan
kualitas data yang baik dan periode pengamatannya
menghasilkan jumlah konstanta harmonik pasut yang
panjang. Sedangkan konstanta non signifikan paling
berbeda.
untuk
banyak dihasilkan dari periode data 18,6 tahun. Hal
memisahkan antara konstanta satu dengan konstanta
ini dapat terjadi karena kondisi data untuk periode
yang lain, maka masing-masing konstanta harmonik
18,6 tahun memiliki banyak data kosong.
Hal
ini
pengamatan
disebabkan
pasut
karena
mempunyai periode yang harus dipenuhi yaitu
periode sinodiknya. Rekapitulasi jumlah konstanta
b. Konstanta harmonik utama setiap kelompok data
yang dapat dihasilkan setiap periode dapat dilihat
Nilai amplitudo konstanta harmonik utama untuk
pada tabel 2.
setiap kelompok data adalah berbeda.
Tabel 2. Rekapitulasi jumlah konstanta harmonik
Jumlah
Konstanta
Konstanta
Konstanta
Signifikan
non-signifikan
amplitudo tersebut dapat dilihat
Nilai
pada tabel 3.
Tabel 3. Konstanta harmonik utama
Periode
Nilai amplitudo (cm)
1 bulan
32
19
13
1 tahun
60
44
16
8,85 tahun
69
59
10
14 tahun
69
60
9
18,6 tahun
69
49
20
14
18,6
tahun
tahun
tahun
1 bulan
1 tahun
K2
2,0816
3,1651
3,2398
2,7056
1,3895
N2
2,9091
3,2348
3,3515
3,0785
1,7261
S2
7,6487
6,4331
6,8953
6,5309
4,0383
Berdasarkan tabel 2 dapat dilihat bahwa jumlah
M2
9,7247
8,4177
8,1932
7,8402
4,0383
konstanta harmonik yang paling sedikit merupakan
K1
24,4079
24,5255
25,1836
23,2977
15,6973
hasil analisis dari pengamatan data pasut periode 1
O1
10,0962
8,918
8,9584
7,6344
6,0508
bulan karena periode pengamatan 1 bulan adalah
P1
8,0773
7,3368
7,4665
7,3734
5,7001
periode terpendek sehingga ada beberapa konstanta
M4
0,4257
0,348
0,28
0,2452
0,2737
harmonik
MS4
0,3884
0,3361
0,3414
0,3217
0,3302
yang
tidak
bisa
dihasilkan.
Jumlah
Konstanta
8,85
konstanta terbanyak dihasilkan oleh kelompok data
dengan periode panjang yaitu periode 8,85 tahun, 14
Berdasarkan tabel 3 dapat dilihat bahwa setiap
tahun dan 18,6 tahun yaitu 69 konstanta.
kelompok data dapat menghasilkan konstanta utama.
bisa
Pada dasarnya untuk periode data 1 bulan belum
menampilkan maksimal 69 konstanta harmonik yang
dapat menghasilkan nilai konstanta harmonik utama
terdiri dari 45 buah konstanta yang dipengaruhi oleh
berupa P1 dan K2 karena untuk memisahkan
faktor astronomis dan 24 buah konstanta perairan
konstanta tersebut membutuhkan periode pengamatan
dangkal (shallow water). Pada dasarnya aplikasi
182 hari. Periode 182 hari dihitung berdasarkan
t_tide menyediakan 101 konstanta perairan dangkal
periode sinodik, akan tetapi dengan menggunakan
yang dapat dimunculkan, akan tetapi default dari
t_tide
t_tide hanya mengeluarkan 24 konstanta perairan
menggunakan inference yaitu untuk memperoleh
dangkal
konstanta P1 dan K2 dilakukan dengan mengalikan
Aplikasi
t_tide
secara
defaultnya
hanya
kerena 24 konstanta tersebut merupakan
hal
tersebut
dapat
dilakukan
dengan
konstanta yang memiliki pengaruh cukup besar
nilai amplitudo acuan dengan faktor pengalinya.
(Pawlowicz, et.al, 2002).
Nilai amplitudo kosntanta harmonik utama setiap
Konstanta harmonik pasut dikatakan signifikan
kelompok data adalah berbeda. perbedaan yang
apabila nilai amplitudo konstantanya lebih besar
signifikan ditujukan pada nilai amplitudo konstanta
daripada nilai amplitudo error nya. Jumlah konstanta
harmonik periode 18,6 tahun. Untuk mengetahui pola
www.jgi.ac.id | 5
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
amplitudo yang dihasilkan dari periode panjang data
mengetahui pola dari nilai konstanta harmonik pasut.
pasut maka dilakukan beberapa percobaan, antara
Hasil percobaan ketiga dapat dilhat pada tabel 6.
Tabel 6. Hasil percobaan tiga
lain:
1. Percobaan satu
Nilai amplitudo (cm)
Pada percobaan pertama dilakukan pengisian
Konstanta
14
15
tahun
tahun
K1
23,2977
21,4718
19,3618
18,7509
K2
2,7056
2,3044
1,9204
1,7871
M2
7,8402
7,2538
6,4834
6,4003
S2
6,5309
5,9941
5,2623
5,2102
O1
7,6344
7,1071
6,4401
6,1807
P1
7,3734
7,0617
6,691
6,5722
N2
3,0785
2,8441
2,5341
2,5009
M4
0,2452
0,2424
0,2341
0,2362
MS4
0,3217
0,3203
0,314
0,3132
terhadap data kosong yang ada pada periode 18,6
tahun menggunakan data prediksi.
Hasil dari
percobaan ini dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Hasil percobaan satu
Nilai amplitudo (cm) Periode 18,6 tahun
Konstanta
data asli
data interpolasi
16 tahun
17 tahun
K1
15,6973
15,5656
K2
1,3895
1,5386
M2
4,8649
4,2516
S2
4,0383
3,6891
O1
6,0508
5,9549
P1
5,7001
5,8659
N2
1,7261
1,322
M4
0,2737
0,2765
nilai amplitudo konstanta harmonik yang relatif sama
MS4
0,3302
0,327
yaitu nilai amplitudo konstanta harmoniknya kecil
2. Percobaan dua
Pada
Berdasarkan hasil percobaan dapat dlihat bahwa
untuk percobaan pertama dan kedua yang merupakan
percobaan periode panjang 18,6 tahun, menghasilkan
dibandingkan dengan ketiga kelompok data pada
percobaan
kedua
dilakukan
penelitian. Untuk percobaan ketiga dapat dilihat
pengelompokan data periode 18,6 tahun dari tahun
bahwa semakin lama pengamatan data pasut, maka
1995 s.d 2013. Hal ini dlakukan untuk melihat apakah
konstanta-konstanta
ada perbedaan terhadap nilai amplitudo konstanta
semakin kecil. Hal tersebut dapat terjadi karena pada
harmonik yang dihasilkan. Hasil percobaan kedua
percobaan tiga, semakin panjang pengelompokan
dapat dilihat pada tabel 5.
datanya
Tabel 5. Hasil percobaan dua
maka
harmonik
semakin
yang
banyak
dihasilkan
jumlah
data
kosongnya. Hanya untuk periode 14 tahun memiliki
Konstanta Utama
jumlah data kosong kurang dari 20%.
Konstanta
Nilai Amplitudo (cm)
K1
14,0048
K2
1,1227
M2
4,454
S2
3,4107
O1
5,0059
P1
5,3149
N2
1,759
M4
0,2131
semakin banyaknya konstanta yang dihasilkan maka
MS4
0,2901
menyebabkan
Perbedaan nilai amplitudo yang dihasilkan oleh
kelompok data periode panjang dapat disebabkan
karena faktor astronomis, pengaruh non linier , dan
variasi dari topografi bawah laut. Semakin lama
pengamatan data pasut maka faktor-faktor penyebab
pasut
percobaan
teridentifkasi
sehingga
semakin banyak (Zuke, et.al, 1996). Oleh karena
harmonik
ketiga
dapat
konstanta-konstanta harmonik pasut yang dihasilkan
3. Percobaan tiga
Pada
akan
dilakukan
nilai-nilai
amplitudo
konstanta
semakin kecil.
Pada penelitian yang dilakukan Zuke, et.al (1996)
pengelompokan untuk periode panjang selama 14
menunjukan
tahun, 15 tahun, 16 tahun dan 17 tahun untuk
konstanta harmonik yang dihasilkan dari data
bahwa
walaupun
nilai
amplitudo
www.jgi.ac.id | 6
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
pengamatan pasut periode panjang semakin kecil,
M2). Hal ini dapat terjadi karena pada periode
akan tetapi perbedaan nilai amplitudo konstanta
panjang ada peristiwa pergerakan orbital bulan dan
tersebut tidak terlalu berbeda secara signifikan.
nodal presesi sehingga faktor kecepatan sudut bulan
Perbedaan yang terjadi untuk hasil hitungan dari
dan kecepatan sudut matahari sangat mempengaruhi
kelompok data 18,6 tahun pada penelitian ini dapat
peristiwa
disebabkan karena data pengamatan pasut selama
Sedangkan untuk periode pendek 1 bulan dan 1 tahun
periode 18,6 tahun memiliki data kosong yang cukup
terjadi peristiwa pergerakan revolusi bulan dan
banyak (lebih dari 20%) sehingga kualitasnya dapat
revolusi bumi sehingga faktor
dikatakan kurang baik. Berdasarkan hal tersebut,
dalam mempengaruhi
maka
adalah faktor kecepatan sudut bulan.
pada
penelitan
ini
menetapkan
periode
pengamatan pasut selama 14 tahun sebagai periode
pasang
surut
di
permukaan
bumi.
yang lebih dominan
terhadap kejadian pasut
3. Nilai chart datum
yang dianggap dapat mewakili periode terpanjang
yang memiliki kualitas baik. Konstanta harmonik
Hasil perhitungan nilai duduk tengah (So), jarak
hasil hitungan data pasut periode 14 tahun adalah
muka surutan peta (Zo)
nilai konstanta yang dianggap benar, sehingga hasil
dalam tabel 7 kemudian grafik hasil hitungan nilai So,
hitungannya akan digunakan sebagai pertimbangan
Zo dan Chart Datum (CD) disajikan pada gambar 5
dalam
dan 6.
penentuan
waktu
yang
optimal
untuk
menentukan nilai chart datum.
dan chart datum disajikan
Tabel 7. Hasil perhitungan nilai So, Zo, dan CD
Untuk memudahkan proses analisis pola konstanta
harmonik, maka dibuat grafik
amplitudo konstanta
harmonik utama pasut setiap
kelompok data yang
dapat dilihat pada gambar 4.
MSL
periode
Zo (cm)
CD (cm)
(So)
cm
DISHIDROS
IHO
DISHIDROS
IHO
1
bulan
95,3
65,75
74,33
29,54
20,96
102
62,71
86,61
39,28
15,38
92,5
63,90
95,00
28,59
-2,50
90,8
59,02
90,25
31,77
0,54
91,1
40,14
61,94
50,95
29,15
1
tahun
8,85
tahun
14
tahun
18,6
Gambar 4. Grafik amplitudo konstanta harmonik
tahun
Berdasarkan gambar 4 dapat diketahui bahwa untuk
masing-masing periode pengamatan pasut memiliki
Berikut grafik hasil hitungan nilai So, Zo dan Chart
pola nilai amplitudo konstanta harmonik pasut hampir
Datum (CD) :
sama.
Perbedaan
terjadi
pada
pola
pengaruh
konstanta perairan dangkal (M4 dan MS4). Untuk
periode 1 bulan dan 1 tahun pengaruh faktor M4
(kombinasi
kecepatan
sudut
M2)
lebih
besar
dibandingkan pengaruh MS4 (kombinasi percepatan
sudut antara M2 dan S2). Untuk periode panjang 8,85
tahun, 14 tahun dan 18,6 tahun pengaruh yang
disebabkan karena faktor MS4 (kombinasi percepatan
sudut antara M2 dan S2) lebih besar dibandingkan
Gambar 5. Nilai So, Zo, dan CD (DISHIDROS)
dengan pengaruh M4 (kombinasi kecepatan sudut
www.jgi.ac.id | 7
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
nilai
chart
datum
maka
dilakukan
analisis
perbandingan hasil. Analisis pertama terhadap nilai
chart datum yang dihitung berdasarkan rumus
DISHIDROS menunjukan bahwa ada 3 kelompok data
yang menghasilkan nilai chart datum berdekatan yaitu
periode 1 bulan sebesar 29,5904 cm, periode 8,85
tahun sebesar 28,5903cm dan periode 14 tahun
sebesar 31,7724 cm. Pemilihan waktu yang optimal
Gambar 6. Nilai So, Zo, dan CD ( IHO)
Nilai So (duduk tengah) atau MSL merupakan nilai
rata-rata data pengamatan pasut dari masing-masing
kelompok data. Nilai So terbesar adalah 102 cm dari
kelompok data 1 tahun, yaitu tahun 2013. Untuk nilai
So atau MSL yang paling rendah adalah 90,8 cm hasil
dari hitungan data pasut periode 14 tahun. Nilai So
sangat dipengaruhi oleh data pengamatan pasut di
untuk menentukan chart datum di Stasiun pasut
Jepara adalah periode 8,85 tahun. Alasannya adalah
periode 8,85 tahun sama-sama periode panjang
sehingga dapat menghasilkan jumlah konstanta
harmonik yang sama dengan periode 14 tahun. Oleh
karena itu perode 8,85 tahun dikatakan lebih stabil
dari pada periode 1 bulan. Nilai chart datum yang
dihitung berdasarkan periode satu bulan belum
Stasiun pasut Jepara.
konsisten atau belum stabil karena faktor yang
Berdasarkan tabel 7 dan grafik nilai Zo (gambar 5
mempengaruhi pasut yang dihitung menggunakan
dan 6) dapat dilihat bahwa nilai Zo bervariasi. Hasil
periode satu bulan belum dapat diuraikan secara
hitungan
DISHIDROS
lengkap dan apabila menghitung dengan data 1 bulan
menunjukan bahwa nilai Zo yang terbesar dihasilkan
menggunakan bulan yang lain pada tahun yang sama,
oleh kelompok data 1 bulan, yaitu 65,7596 cm.
nilai amplitudo konstanta harmonik yang dihasilkan
sedangkan nilai Zo terkecil berdasarkan rumus
kemungkinan juga berbeda.
berdasarkan
DISHIDROS
dihasilkan
rumus
pada
kelompok
data
terpanjang 18,6 tahun yaitu 40,1493 cm. Berdasarkan
rumus IHO diperoleh nilai Zo terbesar dari kelompok
data periode 8,85 tahun yaitu sebesar 95,0002 cm
karena jumlah konstanta harmonik pasut yang
signifikan adalah 59 buah. Kemudian untuk nilai Zo
terkecil diperoleh dari kelompok data periode 18,6
tahun yaitu 61,9487 cm. Berdasarkan rumus IHO
maupun DISHIDROS, hasil Zo dari kelompok data
periode 18,6 tahun merupakan nilai Zo terkecil
karena
nilai amplitudo konstanta harmonik dari
Untuk
membuktikan
hal
tersebut
maka
pada
penelitian ini mencoba untuk menghitung nilai chart
datum dari periode 1 bulan di bulan Januari tahun
2013. Kemudian membandingkan nilai chart datum
yang dihasilkan. Nilai konstanta harmonik utama dan
nilai perhitungan chart datum dari perhitungan data
pasut periode 1 bulan di bulan Januari 2013 dapat
dilihat pada tabel 8. Berdasarkan hitungan tersebut
dapat dilihat bahwa nilai chart datum yang dihasilkan
adalah berbeda.
hasil analisis harmoniknya adalah kecil. Hal ini dapat
Berdasarkan tabel 8 dapat dilihat bahwa nilai chart
disebabkan karena jumlah data pada periode 18,6
datum
tahun banyak mengandung data kosong.
2013 adalah 49,7647 cm. Kemudian selisih dengan
Berdasarkan tabel 7 dan gambar 6 dapat dilihat
bahwa nilai Zo atau jarak muka surutan peta
berdasarkan rumus dari IHO hasil hitungan periode
8,85 tahun
menghasilkan nilai chart datum negatif.
Hal tersebut terjadi karena nilai So lebih kecil
yang dihasilkan dari periode bulan Januari
nilai chart datum periode 1 bulan di bulan Oktober
2013 adalah 20,2243 cm. Nilai chart datum yang
dihasilkan menunjukan perbedaan yang signifikan
walaupun lama pengamatan pasutnya sama-sama satu
bulan.
daripada nilai jarak muka surutan petanya (Zo).
Untuk penentuan waktu optimal dalam menghitung
www.jgi.ac.id | 8
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
Tabel 8. Konstanta harmonik dan hitungan chart
harmonik hasil hitungan periode 8,85 tahun dan 14
datum periode Januari 2013
tahun tidak terlalu berbeda. Oleh karena itu, waktu
Konstanta Utama
yang optimal dalam menghitung nilai chart datum di
Amplitudo (A) (cm)
Stasiun pasut Jepara adalah periode 8,85 tahun.
K1
21,0832
K2
1,1353
Tabel 9. Nilai varian dan selisih varian setiap
M2
7,8566
kelompok data
S2
4,1715
Tahun
Varian (cm2)
Selisih Varian (cm2)
O1
4,6663
14 tahun
0,1274
0
P1
6,9771
1 bulan
6,1484
6,0211
N2
2,6962
1 tahun
0,9336
0,8063
M4
0,3538
8,85 tahun
0,1588
0,0314
MS4
0,1953
18,6 tahun
0,4114
0,2839
Hitungan Chart Datum
4. Rekomendasi nilai chart datum
Zo (cm)
49,1353
So (cm)
98,9
Pembuatan rekomendasi nilai chart datum dapat
49,7647
dikaitkan dengan data lama pengamatan pasut yang
CD (cm)
Analisis kedua berdasarkan tabel 7 dapat dilihat bahwa
nilai chart datum yang dihasilkan periode 1 tahun
berbeda secara signifikan dengan periode 14 tahun.
Hal tersebut dapat terjadi karena ada beberapa
memiliki kualitas baik. Berdasarkan pengertian dari
chart datum maka nilai chart datum merupakan nilai
terendah di suatu perairan dan elevasi surutan tidak
boleh rendah daripada chart datum.
dapat
Periode terpanjang pengamatan pasut pada penelitian
dikeluarkan dibandingkan dengan periode 8,85 tahun,
ini adalah 18,6 tahun. Pada periode 18,6 tahun
14 tahun dan 18,6 tahun. Selain itu, konstanta
menghasilkan nilai jarak muka surutan peta dari MSL
signifikan yang dihasilkan tidak terlalu banyak yaitu
paling kecil, sehingga menghasilkan nilai chart
44 konstanta karena walapun kualitas data 1 tahun
datum
baik tetapi waktu pengamatannya relatif pendek
(DISHIDROS) dan 29,1513 cm (IHO). Berdasarkan
dibandingkan dengan periode 8,85 tahun, 14 tahun dan
definisi chart datum maka nilai chart datum yang
18,6
dihasilkan dari periode 18,6 tahun tidak dijadikan
konstanta
harmonik
tahun.
pasut
Konstanta
yang
belum
signifikan akan sangat
yang
relatif
besar
yaitu
50,9507
cm
akan
sebagai rekomendasi. Rekomendasi nilai chart datum
berpengaruh terhadap nilai chart datum. Oleh karena
berdasarkan hasil penelitian ini adalah nilai chart
itu pada penelitian ini periode 1 tahun dianggap bukan
datum yang dihitung dari kelompok data 14 tahun.
periode yang optimal untuk menentukan nilai chart
Nilai
datum di Stasiun pasut Jepara.
(DISHIDROS) dan 0,5418 cm (IHO) , karena
mempengaruhi
hitungan
Zo
sehingga
Analisis ketiga pemilihan waktu yang lebih optimal
8,85 tahun adalah dengan melihat selisih nilai jumlah
varian amplitudo konstanta harmonik antara periode
chart
nya
datum
yaitu
31,7724
cm
kelompok data ini merupakan kelompok data
terpanjang yang memiliki kualitas baik dari data
pengamatan pasut selama 20 tahun.
pengamatan data pasut 14 tahun dengan 4 kelompok
Kesimpulan dan Saran
data yang lain. Nilai varian dan selisih varian
Kesimpulan pada penelitian ini adalah semakin lama
ditunjukan pada tabel 9.
pengamatan data pasut dengan kualitas baik maka
Berdasarkan tabel 9 menunjukan bahwa selisih nilai
akan
varian yang paling kecil adalah selisih antara periode
harmonik
8,85 tahun dan 14 tahun.
Berdasarkan hal tersebut,
perhitungan nilai chart datum. Untuk itu, dalam
maka dapat dikatakan bahwa ketelitian konstanta
penentuan waktu optimal dan rekomendasi nilai chart
menghasilkan
signifikan
semakin
yang
banyak
akan
konstanta
mempengaruhi
www.jgi.ac.id | 9
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
datum harus memperhatikan lama pengamatan dan
Gill, S.K., dan Schultz, J.R., 2001, Tidal Datums and
kualitasnya. Pada penelitian ini, hasil hitungan
Their Aplications, National Ocean Service, Center
periode 18,6 tahun belum bisa digunakan untuk
for Operational Oceanographic Product and
rekomendasi nilai chart datum karena kualitasnya
Service, U.S. Deapartment Of Commerce, NOAA
yang kurang baik. Nilai chart datum di Stasiun pasut
Special Publication NOS CO-OPS1.
Jepara berdasarkan rumus DISHIDROS berkisar
Hijriana, M.U., 2011, Analisis Harmonik Pasut dan
antara 28 cm s.d 51 cm, sedangkan berdasarkan
Penentuan Muka Surutan Peta Jaring Permanent
rumus IHO nilainya berkisar antara -2 cm s.d 30 cm.
Service For Mean Sea Level (PSMSL) untuk
Rekomendasi nilai chart datum untuk Stasiun pasut
Wilayah Sumatera, Jawa dan Bali, Skripsi,
Jepara berdasarkan rumus DISHIDROS adalah
31,7724 cm dan 0,5418 cm apabila berdasarkan
rumus IHO yang diperoleh dari periode data 14 tahun
Saran untuk penelitian berikutnya adalah perlunya
penelitian terkait pengolahan data pasut periode 18,6
tahun dengan kualitas yang baik. Untuk mengetahui
perbedaan signifikan nilai amplitudo yang dihasilkan
dari data 18,6 tahun dengan periode yang lain.
Pengolahan data dapat menggunakan aplikasi untuk
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
De
Jong,
C.D.,
Leeghwaterstraat
42,
VSSD
Hydrography,
2628
CA
Delft,
De
Netherland.
http://www.ucalgary.ca/engo_webdocs/SpecialPub
lications/Hydrography_2ndEdition_eBook_2010.
pdf (akses tgl.12 Juni 2014)
Joyosumarto, S., 2013, Pengaruh Datum Vertikal
(Tidal Datum) dalam Delimitasi Batas Maritim,
Jurusan
analisis harmonik selain t_tide .
2002,
Teknik
Geodesi
Fakultas
Teknik,
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Ucapan terima kasih
Jun SHU, J., 2003, Prediction and Analysis of Tides
Penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada
and Tidal Current, School of Mechanical &
Bayu Triyogo Widyantoro S.T dari Bidang Jaring
Production Engineering, Nanyang Technological
Kontrol Gayaberat dan Pasang Surut, PJKGG, BIG
University. International Hydrographic Review
yang telah memberikan banyak informasi dan data
Vol.4 No.2.
terkait pelaksanaan penelitian ini dan Anggun Wara
Mahatmawati, D.A., dkk., 2009, Perbandingan
Pangesti S.T yang telah memberikan banyak ilmu
Fluktuasi Muka Air laut Rerata (MLR) di
terkait pasang surut.
Perairan Pantai Utara Jawa Timur dengan
Perairan Pantai Selatan Jawa Timur, Jurnal
Daftar Pustaka
Kelautan,
Ali, M., Mihardja D.K., dan Hadi, S., 1994, Pasang
Universitas
Trunojoyo,
ISSN
:
1907-9931.
Surut Laut, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Pangesti, A.W., 2012, Pengaruh Lama Pengamatan
Banna, F.S., 2013, Pengaruh Periodik Pergerakan
Data Pasang Surut terhadap Penentuan Muka
Bumi, Bulan dan Matahari terhadap Konstanta
Surutan Peta (Studi Kasus Stasiun Prigi Jawa
Pasang Surut dan MSL (Studi Kasus Stasiun
Timur),
Pasang Surut Surabaya, Jawa Timur), Skripsi,
Yogyakarta.
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Medan Gayaberat dan Pasang Surut, Pusat Jaring
Geodesi
dan
Geodinamika,
Universitas
Gadjah
Mada,
Pawlowicz, R., Beardsley, B., dan Lentz, S., 2001,
BIG., 2014, Prediksi Pasang Surut 2014, Bidang
Kontrol
Skripsi,
Badan
Informasi Geospasial, Cibinong.
Foreman, MGG., 1996, Manual For Tidal Heights
Tidal
Analysis
Toolbox,
t_readme.m,
t_tide
Version 1.3b.
Pawlowicz, R., Beardsley, B., dan Lentz, S., 2002,
Classical Tidal Harmonik Analysis Including
Error
Estimates
in
Matlab
Earth
and
using
T_tide ,
Analysis and Prediction, Institute of Ocean
Department
Sciences, Sidney, Pacific Marine Science Report
University of British Columbia and Woods Hole
77-10.
Oceanographic Institution, USA.
of
Oean
Sciences,
www.jgi.ac.id | 10
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
Rufaida, N.H., 2008, Perbandingan Metode Meast
BIOGRAFI SINGKAT
Square (Program World Tides dan Program Tifa)
dengan Metode Admiralty dalam Analisis Pasang
Leni Sophia Heliani ST, M.Sc. D.Sc menempuh
Surut, Tugas Akhir,
studi Stara 1 (S1) Teknik Geodesi UGM pada tahun
Oseanografi, Institut
Teknologi Bandung, Bandung.
1988 dan menyelesaikannya tahun 1993. Gelar
Sinaga, R.S.P., 2010, Analisis Perbandingan antara
Data
Pasut
dan
Prediksi
Pasut
Magister diperoleh dari Kyoto University, JAPAN
untuk
dengan konsetrasi ilmu bidang Geodesi pada tahun
Pendefinisian LAT, Tugas Akhir, Teknik Geodesi
1999, kemudian gelar doctor didapatkan tahun 2003
dan Geomatika, Fakultas Ilm dan Teknologi
dengan konsentrasi bidang ilmu teknik sipil di Kyoto
Kebumian, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
University, JAPAN. Aktif sebagai Dosen jurusan
Soeprapto., 1993, Pasang Surut Laut dan Chart
Teknik Geodesi UGM dengan spesifikasi keahlian
Datum, Jurusan Teknik Geodesi, Fakultas Teknik
bidang geodesy dan hydrography. Selain itu aktif
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
melakukan penelitian, pengabdian masyarakat serta
Soeprapto., 2001, Bahan Ajar Survei Hidrografi,
Jurusan
Teknik
Geodesi,
Fakultas
Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Pasang Surut Tahun 1996-1998 (Stasiun Pasut
Pandang
Teknik Geodesi,
Sulawesi
Selatan),
(Pemetaan
Horizontal)
Indonesia
2013
yang
bekerjasama dengan BIG.
Skripsi,
Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta
Zuke, H., Chen Z., dan Si Hongye., 1996, Analysis of
19-year Tidal Data. Ocean University of Qingdao,
China, Science in China, Vol.40 no.4.
dalam merumuskan kebijakan publik yang berkaitan
tentang Evaluasi dan pendefinisian Datum Geodesi
Tapo, R., 2003, Penentuan Chart Datum dengan Data
Ujung
publikasi artikel ilmiah dalam jurnal. Beliau berperan
Isna Uswatun Khasanah ST menempuh studi Strata
1 (S1) Teknik Geodesi di Universitas Gadjah Mada
pada tahun 2010 dan menyelesaikan studinya pada
tahun 2014. Pada masa perkuliahan aktif dibeberapa
organisasi kemahasiswaan meliputi himpunan
mahasiswa tingkat jurusan (KMTG dan SKI),
organisasi kerohanian fakultas (KMT) dan komunitas
penerima beasiswa kementrian agama (Css-MoRA)
di tingkat universitas. Selain itu aktif juga di
lembaga keilmuan tingkat Fakultas (CT). Mulai awal
perkuliahan sudah aktif mengikuti Program
Kreatifitas Mahasiswa (PKM) yang diadakan oleh
DIKTI serta mengikuti perlombaan karya tulis ilmiah.
Pada tahun 2013 sampai sekarang sedang mengikuti
program fast track untuk studi Strata 2 (S2) program
Magister Teknik Geomatika Universitas Gadjah Mada
dengan konsentrasi Teknologi Survei Pemetaan.
www.jgi.ac.id | 11
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
PERHITUNGAN NILAI CHART DATUM STASIUN PASANG SURUT JEPARA
BERDASARKAN PERIODE PERGERAKAN BULAN, BUMI, DAN MATAHARI
MENGGUNAKAN DATA PASUT TAHUN 1994 S.D 2013
Isna Uswatun Khasanaha,*, Leni Sophia Helianib
a,*
Alumni Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM ([email protected])
Jln. Grafika No. 2 Yogyakarta, Telp. +062-274-520226, Email: [email protected]
b
Staf Pengajar Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM
Diterima: 03-07-2014; Dipublikasikan: 14-08-2014
Abstract
The datum to which depths on a chart are referred is known as the chart datum. The determination of a
chart datum is connected with the tides on a location. Tides on The Earth it is always changing in
accordance with the position of the moon and the sun in its orbit which has a specific period. The aim of
this research was to analysis the effect of moon, earth, and sun
year, 8.85 years, and 18.6 yeas,
motions
periods, those are: 1 month, 1
to determination of the chart datum values.. The research was
conducted using Jepara Tidal Station tidal data 1994 until 2013, obtained from BIG.
been
quality controled
The tidal data has
using a global test. The tidal harmonic analysis done by least-square methods
using T_tide v 1.3, and the chart datum has been determined based on DISHIDROS and IHO equation’s.
The results from this research showed that the quality of 18.6 year tidal data of Jepara station was not
good, since contain gap data
almost 22.2 %. Therefore, the longest tidal data with good quality that is
14 year was used as a reference period instead of 18.6 year period. The tidal analys results showed that
he longest periode tidal data can separate out more constituens in the tidal potential. Based on the
obtained tidal constituens, the value of
chart datum that generated using 14 years and 8.85 years tidal
data are almost same and the difference of the varian va lue is
smaller than the other periods. Finally,
the optimum period of tidal data is 8.85 years, and the chart datum value for Jepara Tidal Station is
31.7724 cm based on DISHIDROS equation’s and 0.5418 cm based on IHO equation’s.
Keywords: moon-sun-earth motions, tidal analysis, tidal harmonic constituens, chart datum
di bumi. Kedudukan atau pergerakan bulan, bumi,
Pendahuluan
Muka surutan peta atau chart datum merupakan
bidang referensi kedalaman untuk proses pemetaan di
laut.
Penentuan chart datum disuatu wilayah akan
berbeda dengan penentuan chart datum di wilayah
yang lain, karena chart datum sangat dipengaruhi
oleh pergerakan muka air laut dalam hal ini gerakan
pasang surut air laut
dan matahari bervariasi secara periodik sehingga bisa
dihitung dan diketahui dengan teliti. Periode gerakan
bulan, bumi, dan matahari tersebut adalah 1 bulan
merupakan waktu yang dibutuhkan untuk bulan
mengelilingi bumi, 1 tahun yang merupakan periode
untuk bumi mengelilingi matahari, 8,85 tahun
merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan
di wilayah tersebut.
gerakan orbital presesi dan 18,6 tahun merupakan
Pasang surut air laut merupakan gerakan naik
waktu yang dibutuhkan untuk berhimpitnya node
turunnya
bulan dan ekliptik (Ali, dkk, 1994).
permukaan
air
laut
secara
periodik.
Pergerakan tersebut disebabkan karena pengaruh gaya
tarik – menarik benda-benda angkasa, khususnya
bulan dan matahari terhadap laut di berbagai tempat
Proses pengolahan data pengamatan pasut yang
memiliki
periode
berbeda
akan
menghasilkan
konstanta harmonik pasut yang berbeda, yang
www.jgi.ac.id | 1
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
selanjutnya akan menghasilkan nilai Zo yang berbeda
dan akhirnya mempengaruhi hitungan nilai chart
datum.
Tujuan dan manfaat penelitian ini adalah untuk
menganalisis pengaruh periode pengamatan pasut
sesuai dengan periode pergerakan bulan, bumi, dan
matahari terhadap perhitungan nilai chart datum
sehingga nilai chart datum yang dihasilkan dapat
digunakan sebagai referensi pemetaan di laut yang
sesuai di wilayah Jepara.
Studi kasus untuk penelitian ini adalah Stasiun pasut
Jepara, dengan data pengamatan pasut periode
panjang selama 20 tahun dari tahun 1994 s.d 2013
yang diperoleh dari Badan Informasi Geospasial
(BIG) . Analisis harmonik pasut menggunakan
metode hitung kuadrat terkecil, dijalankan dengan
aplikasi t_tide v.1.3, kemudian chart datum dihitung
berdasarkan
rumus
DISHIDROS
dan
The
International Hydrographic Organization (IHO).
Metodologi
Gambar 2. Diagram alir penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan bahan berupa data
pasut tahun 1994 s.d 2013 di Stasiun pasut Jepara (6⁰
59’ 29” LS, 1290 30’ 31” BT) dapat dilihat pada
gambar 1. Data pasut dicuplik setiap 1 jam sehingga
jumlah
keseluruhan
data
adalah
175344
jam.
Perangkat lunak untuk pengolahan data meliputi
Microsoft Excel untuk kontrol kualitas dan aplikasi
1. Persiapan, kegiatan yang dilakukan antara lain
penentuan lokasi penelitan, pengumpulan data
penelitian, studi pustaka yang terkait dengan
penelitian, dll.
2. Penanganan data pasut, meliputi keigatan :
a.
t_tide v.1.3 yang dijalankan dengan Matlab R2008a
Konversi
format
data
pasut,
yaitu
mengkonversi data pasut yang diperoleh dari
untuk proses analisis harmonik pasut.
BIG menjadi format yang bisa dibaca oleh
t_tide
v.1.3
yaitu
format
satu
kolom
ketinggian pasut.
b.
Pengecekan data kosong, yaitu mengecek
data pasut perbulan yang memiliki data
kosong.
3. Kontrol kualitas data, yaitu dengan uji global
menggunakan tingkat kepercayaan 99,7% atau
Gambar 1. Stasiun pasut Jepara
3�. Cara yang dilakukan adalah sebagai berikut :
a.
Melakukan prediksi untuk tahun yang sama
Tahapan pelaksanaan penelitian disajikan dalam
menggunakan data pasut hasil pengamatan.
diagram alir gambar 2.
Data prediksi ini merupakan data pasut
dengan pola yang dianggap benar.
www.jgi.ac.id | 2
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
b.
c.
Menghitung selisih antara data ke-i dari data
Proses analisis harmonik pasut dengan aplkasi t-tide
pengamatan pasut dengan data ke-i dari data
menggunakan konsep metode hitung kuadrat terkecil
prediksi. Nilai selisih ini sebagai nilai X.
(least square). Aplikasi t-tide dijalankan dengan
Menghitung
Matlab R2008a.
nilai
rata-rata
kemudian
menghitung standard deviasi dari selisih
tersebut menggunakan persamaan (1).
σ=√
Xi − x̅
dinyatakan sebagai hasil dari superposisi dari
berbagai gelombang konstanta harmonik pasut.
(1)
n−
Tinggi muka air laut pada saat t dituliskan oleh
Pawlowicz, et.al (2002) sebagai berikut :
dimana :
σ
: nilai data ke i
x̅
: nilai rata-rata data setiap tahun
dalam hal ini :
: jumlah data
�
Menentukan batas
+
−3�
untuk data yang
akan dikontrol kualitasnya menggunakan
persamaan (2) dan (3).
�
�� �
e.
=
=
x̅ + 3�
(3)
Melakukan pengecekan data pasut, apabila
+
−3�
maka data
tersebut memiliki kualitas baik dan dapat
digunakan untuk proses analisis harmonik.
Apabila nilai X terletak diluar batas
+
−3�
maka data tersebut dibuang dan diganti
dengan
Not a Number (NaN).
4. Pengelompokan data pasut, yaitu berdasarkan
periode pergerakan bulan, bumi dan matahari
c.
d.
� ����+ �−��
�
−�� �
�
(4)
Bo : tinggi muka air rata-rata saat t = 0
Bi t : tinggi muka air rata-rata saat t
: amplitudo
N
: konstituen pasut dengan bilangan Doodson
��
: frekuensi yang diperoleh dari potensial
Persamaan
(4)
dapat
disederhanakan
dengan
pendekatan model pasut menggunakan pendekatan
tradisional sinusoidal sebagai berikut :
= B + Bi t + ∑�=
�
dengan
�
=
�
+
……,�
−�
�
cos ��
dan
�
=
+
�
�
sin ��
-
(5)
−�
Prinsip analisis pasut dengan metode kuadral terkecil
yaitu dengan meminimkan perbedaan sinyal komposit
dan sinyal ukuran. Persamaan metode kuadrat terkecil
dapat dilihat pada persamaan (6) sebagai berikut :
menjadi 4 kelompok data meliputi :
b.
……,�
: tinggi muka air pada waktu t
�
(2)
x̅ − 3�
nilai X terletak antara batas
a.
= B + Bi t + ∑�=
�
: standard deviasi
Xi
n
d.
Variasi tinggi muka air laut di lokasi tertentu dapat
ℎ
+�
�
=ℎ
+ ∑��=
�
cos �� − ��
Kelompok data periode 1 bulan, yaitu
dimana :
berdasarkan peristiwa revolusi bulan terhadap
h(t)
: tinggi muka air fungsi dari waktu
bumi.
Ai
: amplitudo komponen ke-i
Kelompok data periode 1 tahun, yaitu
i
: kecepatan sudut komponen ke-i
berdasarkan peristiwa revolusi bumi terhadap
gi
: fase komponen ke-i
matahari.
hm
: tinggi muka air rerata
Kelompok data periode 8,85 tahun, yaitu
t
: waktu
berdasarkan gerakan orbital presesi.
k
: jumlah komponen
Kelompok data periode 18,6 tahun, yaitu
V(tn) : residu
(6)
berdasarkan peristiwa nodal presesi.
Untuk dapat menggunakan aplikasi t-tide, maka
5. Analisis harmonik pasut
dibuat script program. Script tersebut kemudian
Analisis
proses
disimpan dengan format m.file pada folder yang sama
pengolahan data pasut untuk mendapatkan nilai
dengan aplikasi t-tide dan data pasut yang akan diolah
amplitudo dan beda fase konstanta harmonik pasut.
supaya script tersebut dapat dieksekusi. Apabila
harmonik
pasut
adalah
suatu
www.jgi.ac.id | 3
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
script yang dibuat benar, maka program tersebut
perbedaan yang signifikan atau tidak. Kemudian
dapat dieksekusi dan menghasilkan nilai konstanta
menentukan periode optimal untuk menghitung nilai
harmonik pasut serta dua gambar yaitu gambar
chart datum di Stasiun pasut Jepara, setelah itu
pengeplotan data pasut yang diolah dan gambar hasil
melakukan analisis dan pemilihan
analisis harmonik.
datum
yang
paling
sesuai
nilai
sebagai
chart
referensi
pengukuran dan pemetaan di Stasiun pasut Jepara,
6. Perhitungan nilai chart datum
Jawa Tengah.
Chart datum adalah bidang permukaan acuan pada
suatu perairan yang didefinisikan terletak dibawah
Hasil dan Pembahasan
permukaan air laut terendah yang mungkin terjadi.
Hasil dan pembahasan pada penelitian ini meliputi
Chart datum digunakan sebagai dasar penentuan
kualitas data pasut, konstanta harmonik pasut, nilai
angka kedalaman pada peta bathimetri. Gambar chart
chart datum dan rekomendasi nilai chart datum
datum ditujukan gambar 3. Perhitungan nilai chart
datum dipengaruhi oleh besarnya Zo. Perhitungan
nilai chart datum berdasarkan persamaan (7),
1. Kualitas data pasut
Kualitas data pasut untuk setiap kelompok data dapat
dilihat pada tabel 1.
sedangkan rumus menghitung Zo berdasarkan The
Tabel 1. Kualitas data pasut penelitian
International Hydrographic Organization (IHO) dan
DISHIDROS dapat dilihat pada persamaan (8).
Periode
Jumlah
Data terisi
Data kosong
data (jam)
Prosentase
Prosentase
1 bulan
(Oktober 2013)
744
98,52 %
1,48 %
1 tahun (2013)
8760
94,13 %
5,87 %
77424
88,5 %
11,5 %
162912
77,80 %
22,2 %
8,85 tahun
(1994 - 2002)
18,6 tahun
(1994 - 2012)
Gambar 3. Kedudukan chart datum
Persamaan untuk menghitung nilai chart datum:
Berdasarkan tabel 1, kualitas data periode 18,6 tahun
=� − o
memiliki data kosong lebih dari 20%. Berdasarkan
Dimana:
(7)
percobaan yang dilakukan oleh peneliti, maka dapat
dikatakan memiliki kualitas yang kurang baik. Hal
CD : chart datum / muka surutan peta
tersebut akan mempengaruhi konstanta signifikan
So
: titik duduk tengah di atas titik nol palem
yang dihasilkan. Pangesti (2012) menyebutkan bahwa
Zo
: jarak surutan peta
semakin lama pengamatan pasut yang memiliki
= ∑��=
�
(8)
kualitas data baik maka akan menghasilkan konstanta
Menurut definisi IHO, Ai adalah amplitudo konstanta
harmonik signifikan semakin banyak. Hal ini akan
harmonik pasut ke-i yang signifikan, sedangkan
sangat berpengaruh terhadap perhitungan nilai chart
menurut DISHIDROS Ai adalah amplitudo konstanta
datum.
harmonik utama pasut yang jumlahnya ada 9 dan n
adalah jumlah konstanta harmonik pasut.
Berdasarkan hal tersebut maka pada penelitian ini
mengelompokan periode terpanjang yang memiliki
7. Analisis hasil
kualitas yang baik yaitu periode 14 tahun. Jumlah
Analisis hasil perhitungan dilakukan terhadap nilai
data periode 14 tahun 122.738 jam dengan data isi
chart datum yang dihasilkan dari masing-masing
99.479 jam atau 81,05% sedangkan data yang tertolak
kelompok data. Nilai chart datum masing-masing
sebanyak 23.257 jam atau 18.95%.
kelompok data dilihat apakah ada variasi dan
www.jgi.ac.id | 4
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
signifikan terbanyak yaitu 60 buah merupakan hasil
2. Konstanta harmonik pasut
a. Jumlah konstanta harmonik setiap kelompok data
dari analisis harmonik data periode 14 tahun. Hal ini
dapat terjadi karena pada periode 14 tahun memiliki
Perbedaan
periode
akan
kualitas data yang baik dan periode pengamatannya
menghasilkan jumlah konstanta harmonik pasut yang
panjang. Sedangkan konstanta non signifikan paling
berbeda.
untuk
banyak dihasilkan dari periode data 18,6 tahun. Hal
memisahkan antara konstanta satu dengan konstanta
ini dapat terjadi karena kondisi data untuk periode
yang lain, maka masing-masing konstanta harmonik
18,6 tahun memiliki banyak data kosong.
Hal
ini
pengamatan
disebabkan
pasut
karena
mempunyai periode yang harus dipenuhi yaitu
periode sinodiknya. Rekapitulasi jumlah konstanta
b. Konstanta harmonik utama setiap kelompok data
yang dapat dihasilkan setiap periode dapat dilihat
Nilai amplitudo konstanta harmonik utama untuk
pada tabel 2.
setiap kelompok data adalah berbeda.
Tabel 2. Rekapitulasi jumlah konstanta harmonik
Jumlah
Konstanta
Konstanta
Konstanta
Signifikan
non-signifikan
amplitudo tersebut dapat dilihat
Nilai
pada tabel 3.
Tabel 3. Konstanta harmonik utama
Periode
Nilai amplitudo (cm)
1 bulan
32
19
13
1 tahun
60
44
16
8,85 tahun
69
59
10
14 tahun
69
60
9
18,6 tahun
69
49
20
14
18,6
tahun
tahun
tahun
1 bulan
1 tahun
K2
2,0816
3,1651
3,2398
2,7056
1,3895
N2
2,9091
3,2348
3,3515
3,0785
1,7261
S2
7,6487
6,4331
6,8953
6,5309
4,0383
Berdasarkan tabel 2 dapat dilihat bahwa jumlah
M2
9,7247
8,4177
8,1932
7,8402
4,0383
konstanta harmonik yang paling sedikit merupakan
K1
24,4079
24,5255
25,1836
23,2977
15,6973
hasil analisis dari pengamatan data pasut periode 1
O1
10,0962
8,918
8,9584
7,6344
6,0508
bulan karena periode pengamatan 1 bulan adalah
P1
8,0773
7,3368
7,4665
7,3734
5,7001
periode terpendek sehingga ada beberapa konstanta
M4
0,4257
0,348
0,28
0,2452
0,2737
harmonik
MS4
0,3884
0,3361
0,3414
0,3217
0,3302
yang
tidak
bisa
dihasilkan.
Jumlah
Konstanta
8,85
konstanta terbanyak dihasilkan oleh kelompok data
dengan periode panjang yaitu periode 8,85 tahun, 14
Berdasarkan tabel 3 dapat dilihat bahwa setiap
tahun dan 18,6 tahun yaitu 69 konstanta.
kelompok data dapat menghasilkan konstanta utama.
bisa
Pada dasarnya untuk periode data 1 bulan belum
menampilkan maksimal 69 konstanta harmonik yang
dapat menghasilkan nilai konstanta harmonik utama
terdiri dari 45 buah konstanta yang dipengaruhi oleh
berupa P1 dan K2 karena untuk memisahkan
faktor astronomis dan 24 buah konstanta perairan
konstanta tersebut membutuhkan periode pengamatan
dangkal (shallow water). Pada dasarnya aplikasi
182 hari. Periode 182 hari dihitung berdasarkan
t_tide menyediakan 101 konstanta perairan dangkal
periode sinodik, akan tetapi dengan menggunakan
yang dapat dimunculkan, akan tetapi default dari
t_tide
t_tide hanya mengeluarkan 24 konstanta perairan
menggunakan inference yaitu untuk memperoleh
dangkal
konstanta P1 dan K2 dilakukan dengan mengalikan
Aplikasi
t_tide
secara
defaultnya
hanya
kerena 24 konstanta tersebut merupakan
hal
tersebut
dapat
dilakukan
dengan
konstanta yang memiliki pengaruh cukup besar
nilai amplitudo acuan dengan faktor pengalinya.
(Pawlowicz, et.al, 2002).
Nilai amplitudo kosntanta harmonik utama setiap
Konstanta harmonik pasut dikatakan signifikan
kelompok data adalah berbeda. perbedaan yang
apabila nilai amplitudo konstantanya lebih besar
signifikan ditujukan pada nilai amplitudo konstanta
daripada nilai amplitudo error nya. Jumlah konstanta
harmonik periode 18,6 tahun. Untuk mengetahui pola
www.jgi.ac.id | 5
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
amplitudo yang dihasilkan dari periode panjang data
mengetahui pola dari nilai konstanta harmonik pasut.
pasut maka dilakukan beberapa percobaan, antara
Hasil percobaan ketiga dapat dilhat pada tabel 6.
Tabel 6. Hasil percobaan tiga
lain:
1. Percobaan satu
Nilai amplitudo (cm)
Pada percobaan pertama dilakukan pengisian
Konstanta
14
15
tahun
tahun
K1
23,2977
21,4718
19,3618
18,7509
K2
2,7056
2,3044
1,9204
1,7871
M2
7,8402
7,2538
6,4834
6,4003
S2
6,5309
5,9941
5,2623
5,2102
O1
7,6344
7,1071
6,4401
6,1807
P1
7,3734
7,0617
6,691
6,5722
N2
3,0785
2,8441
2,5341
2,5009
M4
0,2452
0,2424
0,2341
0,2362
MS4
0,3217
0,3203
0,314
0,3132
terhadap data kosong yang ada pada periode 18,6
tahun menggunakan data prediksi.
Hasil dari
percobaan ini dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Hasil percobaan satu
Nilai amplitudo (cm) Periode 18,6 tahun
Konstanta
data asli
data interpolasi
16 tahun
17 tahun
K1
15,6973
15,5656
K2
1,3895
1,5386
M2
4,8649
4,2516
S2
4,0383
3,6891
O1
6,0508
5,9549
P1
5,7001
5,8659
N2
1,7261
1,322
M4
0,2737
0,2765
nilai amplitudo konstanta harmonik yang relatif sama
MS4
0,3302
0,327
yaitu nilai amplitudo konstanta harmoniknya kecil
2. Percobaan dua
Pada
Berdasarkan hasil percobaan dapat dlihat bahwa
untuk percobaan pertama dan kedua yang merupakan
percobaan periode panjang 18,6 tahun, menghasilkan
dibandingkan dengan ketiga kelompok data pada
percobaan
kedua
dilakukan
penelitian. Untuk percobaan ketiga dapat dilihat
pengelompokan data periode 18,6 tahun dari tahun
bahwa semakin lama pengamatan data pasut, maka
1995 s.d 2013. Hal ini dlakukan untuk melihat apakah
konstanta-konstanta
ada perbedaan terhadap nilai amplitudo konstanta
semakin kecil. Hal tersebut dapat terjadi karena pada
harmonik yang dihasilkan. Hasil percobaan kedua
percobaan tiga, semakin panjang pengelompokan
dapat dilihat pada tabel 5.
datanya
Tabel 5. Hasil percobaan dua
maka
harmonik
semakin
yang
banyak
dihasilkan
jumlah
data
kosongnya. Hanya untuk periode 14 tahun memiliki
Konstanta Utama
jumlah data kosong kurang dari 20%.
Konstanta
Nilai Amplitudo (cm)
K1
14,0048
K2
1,1227
M2
4,454
S2
3,4107
O1
5,0059
P1
5,3149
N2
1,759
M4
0,2131
semakin banyaknya konstanta yang dihasilkan maka
MS4
0,2901
menyebabkan
Perbedaan nilai amplitudo yang dihasilkan oleh
kelompok data periode panjang dapat disebabkan
karena faktor astronomis, pengaruh non linier , dan
variasi dari topografi bawah laut. Semakin lama
pengamatan data pasut maka faktor-faktor penyebab
pasut
percobaan
teridentifkasi
sehingga
semakin banyak (Zuke, et.al, 1996). Oleh karena
harmonik
ketiga
dapat
konstanta-konstanta harmonik pasut yang dihasilkan
3. Percobaan tiga
Pada
akan
dilakukan
nilai-nilai
amplitudo
konstanta
semakin kecil.
Pada penelitian yang dilakukan Zuke, et.al (1996)
pengelompokan untuk periode panjang selama 14
menunjukan
tahun, 15 tahun, 16 tahun dan 17 tahun untuk
konstanta harmonik yang dihasilkan dari data
bahwa
walaupun
nilai
amplitudo
www.jgi.ac.id | 6
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
pengamatan pasut periode panjang semakin kecil,
M2). Hal ini dapat terjadi karena pada periode
akan tetapi perbedaan nilai amplitudo konstanta
panjang ada peristiwa pergerakan orbital bulan dan
tersebut tidak terlalu berbeda secara signifikan.
nodal presesi sehingga faktor kecepatan sudut bulan
Perbedaan yang terjadi untuk hasil hitungan dari
dan kecepatan sudut matahari sangat mempengaruhi
kelompok data 18,6 tahun pada penelitian ini dapat
peristiwa
disebabkan karena data pengamatan pasut selama
Sedangkan untuk periode pendek 1 bulan dan 1 tahun
periode 18,6 tahun memiliki data kosong yang cukup
terjadi peristiwa pergerakan revolusi bulan dan
banyak (lebih dari 20%) sehingga kualitasnya dapat
revolusi bumi sehingga faktor
dikatakan kurang baik. Berdasarkan hal tersebut,
dalam mempengaruhi
maka
adalah faktor kecepatan sudut bulan.
pada
penelitan
ini
menetapkan
periode
pengamatan pasut selama 14 tahun sebagai periode
pasang
surut
di
permukaan
bumi.
yang lebih dominan
terhadap kejadian pasut
3. Nilai chart datum
yang dianggap dapat mewakili periode terpanjang
yang memiliki kualitas baik. Konstanta harmonik
Hasil perhitungan nilai duduk tengah (So), jarak
hasil hitungan data pasut periode 14 tahun adalah
muka surutan peta (Zo)
nilai konstanta yang dianggap benar, sehingga hasil
dalam tabel 7 kemudian grafik hasil hitungan nilai So,
hitungannya akan digunakan sebagai pertimbangan
Zo dan Chart Datum (CD) disajikan pada gambar 5
dalam
dan 6.
penentuan
waktu
yang
optimal
untuk
menentukan nilai chart datum.
dan chart datum disajikan
Tabel 7. Hasil perhitungan nilai So, Zo, dan CD
Untuk memudahkan proses analisis pola konstanta
harmonik, maka dibuat grafik
amplitudo konstanta
harmonik utama pasut setiap
kelompok data yang
dapat dilihat pada gambar 4.
MSL
periode
Zo (cm)
CD (cm)
(So)
cm
DISHIDROS
IHO
DISHIDROS
IHO
1
bulan
95,3
65,75
74,33
29,54
20,96
102
62,71
86,61
39,28
15,38
92,5
63,90
95,00
28,59
-2,50
90,8
59,02
90,25
31,77
0,54
91,1
40,14
61,94
50,95
29,15
1
tahun
8,85
tahun
14
tahun
18,6
Gambar 4. Grafik amplitudo konstanta harmonik
tahun
Berdasarkan gambar 4 dapat diketahui bahwa untuk
masing-masing periode pengamatan pasut memiliki
Berikut grafik hasil hitungan nilai So, Zo dan Chart
pola nilai amplitudo konstanta harmonik pasut hampir
Datum (CD) :
sama.
Perbedaan
terjadi
pada
pola
pengaruh
konstanta perairan dangkal (M4 dan MS4). Untuk
periode 1 bulan dan 1 tahun pengaruh faktor M4
(kombinasi
kecepatan
sudut
M2)
lebih
besar
dibandingkan pengaruh MS4 (kombinasi percepatan
sudut antara M2 dan S2). Untuk periode panjang 8,85
tahun, 14 tahun dan 18,6 tahun pengaruh yang
disebabkan karena faktor MS4 (kombinasi percepatan
sudut antara M2 dan S2) lebih besar dibandingkan
Gambar 5. Nilai So, Zo, dan CD (DISHIDROS)
dengan pengaruh M4 (kombinasi kecepatan sudut
www.jgi.ac.id | 7
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
nilai
chart
datum
maka
dilakukan
analisis
perbandingan hasil. Analisis pertama terhadap nilai
chart datum yang dihitung berdasarkan rumus
DISHIDROS menunjukan bahwa ada 3 kelompok data
yang menghasilkan nilai chart datum berdekatan yaitu
periode 1 bulan sebesar 29,5904 cm, periode 8,85
tahun sebesar 28,5903cm dan periode 14 tahun
sebesar 31,7724 cm. Pemilihan waktu yang optimal
Gambar 6. Nilai So, Zo, dan CD ( IHO)
Nilai So (duduk tengah) atau MSL merupakan nilai
rata-rata data pengamatan pasut dari masing-masing
kelompok data. Nilai So terbesar adalah 102 cm dari
kelompok data 1 tahun, yaitu tahun 2013. Untuk nilai
So atau MSL yang paling rendah adalah 90,8 cm hasil
dari hitungan data pasut periode 14 tahun. Nilai So
sangat dipengaruhi oleh data pengamatan pasut di
untuk menentukan chart datum di Stasiun pasut
Jepara adalah periode 8,85 tahun. Alasannya adalah
periode 8,85 tahun sama-sama periode panjang
sehingga dapat menghasilkan jumlah konstanta
harmonik yang sama dengan periode 14 tahun. Oleh
karena itu perode 8,85 tahun dikatakan lebih stabil
dari pada periode 1 bulan. Nilai chart datum yang
dihitung berdasarkan periode satu bulan belum
Stasiun pasut Jepara.
konsisten atau belum stabil karena faktor yang
Berdasarkan tabel 7 dan grafik nilai Zo (gambar 5
mempengaruhi pasut yang dihitung menggunakan
dan 6) dapat dilihat bahwa nilai Zo bervariasi. Hasil
periode satu bulan belum dapat diuraikan secara
hitungan
DISHIDROS
lengkap dan apabila menghitung dengan data 1 bulan
menunjukan bahwa nilai Zo yang terbesar dihasilkan
menggunakan bulan yang lain pada tahun yang sama,
oleh kelompok data 1 bulan, yaitu 65,7596 cm.
nilai amplitudo konstanta harmonik yang dihasilkan
sedangkan nilai Zo terkecil berdasarkan rumus
kemungkinan juga berbeda.
berdasarkan
DISHIDROS
dihasilkan
rumus
pada
kelompok
data
terpanjang 18,6 tahun yaitu 40,1493 cm. Berdasarkan
rumus IHO diperoleh nilai Zo terbesar dari kelompok
data periode 8,85 tahun yaitu sebesar 95,0002 cm
karena jumlah konstanta harmonik pasut yang
signifikan adalah 59 buah. Kemudian untuk nilai Zo
terkecil diperoleh dari kelompok data periode 18,6
tahun yaitu 61,9487 cm. Berdasarkan rumus IHO
maupun DISHIDROS, hasil Zo dari kelompok data
periode 18,6 tahun merupakan nilai Zo terkecil
karena
nilai amplitudo konstanta harmonik dari
Untuk
membuktikan
hal
tersebut
maka
pada
penelitian ini mencoba untuk menghitung nilai chart
datum dari periode 1 bulan di bulan Januari tahun
2013. Kemudian membandingkan nilai chart datum
yang dihasilkan. Nilai konstanta harmonik utama dan
nilai perhitungan chart datum dari perhitungan data
pasut periode 1 bulan di bulan Januari 2013 dapat
dilihat pada tabel 8. Berdasarkan hitungan tersebut
dapat dilihat bahwa nilai chart datum yang dihasilkan
adalah berbeda.
hasil analisis harmoniknya adalah kecil. Hal ini dapat
Berdasarkan tabel 8 dapat dilihat bahwa nilai chart
disebabkan karena jumlah data pada periode 18,6
datum
tahun banyak mengandung data kosong.
2013 adalah 49,7647 cm. Kemudian selisih dengan
Berdasarkan tabel 7 dan gambar 6 dapat dilihat
bahwa nilai Zo atau jarak muka surutan peta
berdasarkan rumus dari IHO hasil hitungan periode
8,85 tahun
menghasilkan nilai chart datum negatif.
Hal tersebut terjadi karena nilai So lebih kecil
yang dihasilkan dari periode bulan Januari
nilai chart datum periode 1 bulan di bulan Oktober
2013 adalah 20,2243 cm. Nilai chart datum yang
dihasilkan menunjukan perbedaan yang signifikan
walaupun lama pengamatan pasutnya sama-sama satu
bulan.
daripada nilai jarak muka surutan petanya (Zo).
Untuk penentuan waktu optimal dalam menghitung
www.jgi.ac.id | 8
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
Tabel 8. Konstanta harmonik dan hitungan chart
harmonik hasil hitungan periode 8,85 tahun dan 14
datum periode Januari 2013
tahun tidak terlalu berbeda. Oleh karena itu, waktu
Konstanta Utama
yang optimal dalam menghitung nilai chart datum di
Amplitudo (A) (cm)
Stasiun pasut Jepara adalah periode 8,85 tahun.
K1
21,0832
K2
1,1353
Tabel 9. Nilai varian dan selisih varian setiap
M2
7,8566
kelompok data
S2
4,1715
Tahun
Varian (cm2)
Selisih Varian (cm2)
O1
4,6663
14 tahun
0,1274
0
P1
6,9771
1 bulan
6,1484
6,0211
N2
2,6962
1 tahun
0,9336
0,8063
M4
0,3538
8,85 tahun
0,1588
0,0314
MS4
0,1953
18,6 tahun
0,4114
0,2839
Hitungan Chart Datum
4. Rekomendasi nilai chart datum
Zo (cm)
49,1353
So (cm)
98,9
Pembuatan rekomendasi nilai chart datum dapat
49,7647
dikaitkan dengan data lama pengamatan pasut yang
CD (cm)
Analisis kedua berdasarkan tabel 7 dapat dilihat bahwa
nilai chart datum yang dihasilkan periode 1 tahun
berbeda secara signifikan dengan periode 14 tahun.
Hal tersebut dapat terjadi karena ada beberapa
memiliki kualitas baik. Berdasarkan pengertian dari
chart datum maka nilai chart datum merupakan nilai
terendah di suatu perairan dan elevasi surutan tidak
boleh rendah daripada chart datum.
dapat
Periode terpanjang pengamatan pasut pada penelitian
dikeluarkan dibandingkan dengan periode 8,85 tahun,
ini adalah 18,6 tahun. Pada periode 18,6 tahun
14 tahun dan 18,6 tahun. Selain itu, konstanta
menghasilkan nilai jarak muka surutan peta dari MSL
signifikan yang dihasilkan tidak terlalu banyak yaitu
paling kecil, sehingga menghasilkan nilai chart
44 konstanta karena walapun kualitas data 1 tahun
datum
baik tetapi waktu pengamatannya relatif pendek
(DISHIDROS) dan 29,1513 cm (IHO). Berdasarkan
dibandingkan dengan periode 8,85 tahun, 14 tahun dan
definisi chart datum maka nilai chart datum yang
18,6
dihasilkan dari periode 18,6 tahun tidak dijadikan
konstanta
harmonik
tahun.
pasut
Konstanta
yang
belum
signifikan akan sangat
yang
relatif
besar
yaitu
50,9507
cm
akan
sebagai rekomendasi. Rekomendasi nilai chart datum
berpengaruh terhadap nilai chart datum. Oleh karena
berdasarkan hasil penelitian ini adalah nilai chart
itu pada penelitian ini periode 1 tahun dianggap bukan
datum yang dihitung dari kelompok data 14 tahun.
periode yang optimal untuk menentukan nilai chart
Nilai
datum di Stasiun pasut Jepara.
(DISHIDROS) dan 0,5418 cm (IHO) , karena
mempengaruhi
hitungan
Zo
sehingga
Analisis ketiga pemilihan waktu yang lebih optimal
8,85 tahun adalah dengan melihat selisih nilai jumlah
varian amplitudo konstanta harmonik antara periode
chart
nya
datum
yaitu
31,7724
cm
kelompok data ini merupakan kelompok data
terpanjang yang memiliki kualitas baik dari data
pengamatan pasut selama 20 tahun.
pengamatan data pasut 14 tahun dengan 4 kelompok
Kesimpulan dan Saran
data yang lain. Nilai varian dan selisih varian
Kesimpulan pada penelitian ini adalah semakin lama
ditunjukan pada tabel 9.
pengamatan data pasut dengan kualitas baik maka
Berdasarkan tabel 9 menunjukan bahwa selisih nilai
akan
varian yang paling kecil adalah selisih antara periode
harmonik
8,85 tahun dan 14 tahun.
Berdasarkan hal tersebut,
perhitungan nilai chart datum. Untuk itu, dalam
maka dapat dikatakan bahwa ketelitian konstanta
penentuan waktu optimal dan rekomendasi nilai chart
menghasilkan
signifikan
semakin
yang
banyak
akan
konstanta
mempengaruhi
www.jgi.ac.id | 9
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
datum harus memperhatikan lama pengamatan dan
Gill, S.K., dan Schultz, J.R., 2001, Tidal Datums and
kualitasnya. Pada penelitian ini, hasil hitungan
Their Aplications, National Ocean Service, Center
periode 18,6 tahun belum bisa digunakan untuk
for Operational Oceanographic Product and
rekomendasi nilai chart datum karena kualitasnya
Service, U.S. Deapartment Of Commerce, NOAA
yang kurang baik. Nilai chart datum di Stasiun pasut
Special Publication NOS CO-OPS1.
Jepara berdasarkan rumus DISHIDROS berkisar
Hijriana, M.U., 2011, Analisis Harmonik Pasut dan
antara 28 cm s.d 51 cm, sedangkan berdasarkan
Penentuan Muka Surutan Peta Jaring Permanent
rumus IHO nilainya berkisar antara -2 cm s.d 30 cm.
Service For Mean Sea Level (PSMSL) untuk
Rekomendasi nilai chart datum untuk Stasiun pasut
Wilayah Sumatera, Jawa dan Bali, Skripsi,
Jepara berdasarkan rumus DISHIDROS adalah
31,7724 cm dan 0,5418 cm apabila berdasarkan
rumus IHO yang diperoleh dari periode data 14 tahun
Saran untuk penelitian berikutnya adalah perlunya
penelitian terkait pengolahan data pasut periode 18,6
tahun dengan kualitas yang baik. Untuk mengetahui
perbedaan signifikan nilai amplitudo yang dihasilkan
dari data 18,6 tahun dengan periode yang lain.
Pengolahan data dapat menggunakan aplikasi untuk
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
De
Jong,
C.D.,
Leeghwaterstraat
42,
VSSD
Hydrography,
2628
CA
Delft,
De
Netherland.
http://www.ucalgary.ca/engo_webdocs/SpecialPub
lications/Hydrography_2ndEdition_eBook_2010.
pdf (akses tgl.12 Juni 2014)
Joyosumarto, S., 2013, Pengaruh Datum Vertikal
(Tidal Datum) dalam Delimitasi Batas Maritim,
Jurusan
analisis harmonik selain t_tide .
2002,
Teknik
Geodesi
Fakultas
Teknik,
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Ucapan terima kasih
Jun SHU, J., 2003, Prediction and Analysis of Tides
Penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada
and Tidal Current, School of Mechanical &
Bayu Triyogo Widyantoro S.T dari Bidang Jaring
Production Engineering, Nanyang Technological
Kontrol Gayaberat dan Pasang Surut, PJKGG, BIG
University. International Hydrographic Review
yang telah memberikan banyak informasi dan data
Vol.4 No.2.
terkait pelaksanaan penelitian ini dan Anggun Wara
Mahatmawati, D.A., dkk., 2009, Perbandingan
Pangesti S.T yang telah memberikan banyak ilmu
Fluktuasi Muka Air laut Rerata (MLR) di
terkait pasang surut.
Perairan Pantai Utara Jawa Timur dengan
Perairan Pantai Selatan Jawa Timur, Jurnal
Daftar Pustaka
Kelautan,
Ali, M., Mihardja D.K., dan Hadi, S., 1994, Pasang
Universitas
Trunojoyo,
ISSN
:
1907-9931.
Surut Laut, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Pangesti, A.W., 2012, Pengaruh Lama Pengamatan
Banna, F.S., 2013, Pengaruh Periodik Pergerakan
Data Pasang Surut terhadap Penentuan Muka
Bumi, Bulan dan Matahari terhadap Konstanta
Surutan Peta (Studi Kasus Stasiun Prigi Jawa
Pasang Surut dan MSL (Studi Kasus Stasiun
Timur),
Pasang Surut Surabaya, Jawa Timur), Skripsi,
Yogyakarta.
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Medan Gayaberat dan Pasang Surut, Pusat Jaring
Geodesi
dan
Geodinamika,
Universitas
Gadjah
Mada,
Pawlowicz, R., Beardsley, B., dan Lentz, S., 2001,
BIG., 2014, Prediksi Pasang Surut 2014, Bidang
Kontrol
Skripsi,
Badan
Informasi Geospasial, Cibinong.
Foreman, MGG., 1996, Manual For Tidal Heights
Tidal
Analysis
Toolbox,
t_readme.m,
t_tide
Version 1.3b.
Pawlowicz, R., Beardsley, B., dan Lentz, S., 2002,
Classical Tidal Harmonik Analysis Including
Error
Estimates
in
Matlab
Earth
and
using
T_tide ,
Analysis and Prediction, Institute of Ocean
Department
Sciences, Sidney, Pacific Marine Science Report
University of British Columbia and Woods Hole
77-10.
Oceanographic Institution, USA.
of
Oean
Sciences,
www.jgi.ac.id | 10
Teknik Geodesi dan Geomatika
Universitas Gadjah Mada
http://journal.geodesi.ugm.ac.id
Jurnal Geospasial Indonesia
ISSN 2222-2863 (Online)
Vol X, No.X, Tahun
Rufaida, N.H., 2008, Perbandingan Metode Meast
BIOGRAFI SINGKAT
Square (Program World Tides dan Program Tifa)
dengan Metode Admiralty dalam Analisis Pasang
Leni Sophia Heliani ST, M.Sc. D.Sc menempuh
Surut, Tugas Akhir,
studi Stara 1 (S1) Teknik Geodesi UGM pada tahun
Oseanografi, Institut
Teknologi Bandung, Bandung.
1988 dan menyelesaikannya tahun 1993. Gelar
Sinaga, R.S.P., 2010, Analisis Perbandingan antara
Data
Pasut
dan
Prediksi
Pasut
Magister diperoleh dari Kyoto University, JAPAN
untuk
dengan konsetrasi ilmu bidang Geodesi pada tahun
Pendefinisian LAT, Tugas Akhir, Teknik Geodesi
1999, kemudian gelar doctor didapatkan tahun 2003
dan Geomatika, Fakultas Ilm dan Teknologi
dengan konsentrasi bidang ilmu teknik sipil di Kyoto
Kebumian, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
University, JAPAN. Aktif sebagai Dosen jurusan
Soeprapto., 1993, Pasang Surut Laut dan Chart
Teknik Geodesi UGM dengan spesifikasi keahlian
Datum, Jurusan Teknik Geodesi, Fakultas Teknik
bidang geodesy dan hydrography. Selain itu aktif
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
melakukan penelitian, pengabdian masyarakat serta
Soeprapto., 2001, Bahan Ajar Survei Hidrografi,
Jurusan
Teknik
Geodesi,
Fakultas
Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Pasang Surut Tahun 1996-1998 (Stasiun Pasut
Pandang
Teknik Geodesi,
Sulawesi
Selatan),
(Pemetaan
Horizontal)
Indonesia
2013
yang
bekerjasama dengan BIG.
Skripsi,
Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta
Zuke, H., Chen Z., dan Si Hongye., 1996, Analysis of
19-year Tidal Data. Ocean University of Qingdao,
China, Science in China, Vol.40 no.4.
dalam merumuskan kebijakan publik yang berkaitan
tentang Evaluasi dan pendefinisian Datum Geodesi
Tapo, R., 2003, Penentuan Chart Datum dengan Data
Ujung
publikasi artikel ilmiah dalam jurnal. Beliau berperan
Isna Uswatun Khasanah ST menempuh studi Strata
1 (S1) Teknik Geodesi di Universitas Gadjah Mada
pada tahun 2010 dan menyelesaikan studinya pada
tahun 2014. Pada masa perkuliahan aktif dibeberapa
organisasi kemahasiswaan meliputi himpunan
mahasiswa tingkat jurusan (KMTG dan SKI),
organisasi kerohanian fakultas (KMT) dan komunitas
penerima beasiswa kementrian agama (Css-MoRA)
di tingkat universitas. Selain itu aktif juga di
lembaga keilmuan tingkat Fakultas (CT). Mulai awal
perkuliahan sudah aktif mengikuti Program
Kreatifitas Mahasiswa (PKM) yang diadakan oleh
DIKTI serta mengikuti perlombaan karya tulis ilmiah.
Pada tahun 2013 sampai sekarang sedang mengikuti
program fast track untuk studi Strata 2 (S2) program
Magister Teknik Geomatika Universitas Gadjah Mada
dengan konsentrasi Teknologi Survei Pemetaan.
www.jgi.ac.id | 11