aplikasi metode teicstur analisis pada deteksi dan

APLIKASI METODE TEICSTUR ANALISIS PADA DETEKSI
DAN MONITORING TUMPANAN MINYAK (OIL SPILL)
DENGAN MENGGUNAIMN CITRA RADAR ERS-2 :
Studi Kasus Tumpahan Minyak di Pantai Utara Pulau Batam
(Selat Singapura) BuIan Oktober 2000
Oleh :
Ganesya Kusuma Wardhanr
C06499013
smss
Sebagai Salah Satu Syrrat Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Pada Fakultas Perikanau da~rnmu Kela~itan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGS KELAUTAN
FAKULTAS PERSKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2004
SKRIPSI
Judul
: Aplikasi Metode Tekstur Analisis Pada Deteksi dan Monitoring
Tumpahan Minyak ( Oil Spill ) Dengan Menggunakan Citra
RADAR ERS-2 :Studi Kasus Tumpahan Minyak di Pantai
Utara Batam (Selat Singapura) Bulan Oktober 2000
Nama Mahasiswa : Ganesya Kusurna Wardhana
NRP
: C06499013
Program Studi
: Ilmu Kelautan
Menyetujui :
I. Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Diisman M a n w g , M.Sc
Ketua
11. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Tanggal Lulus : 7 Mei 2004
Persemtiahan lerindah untukorang-Orang lercinta . . .
Dariyang Bermakna . . .
Bagaikan Dewa CerAkdan Bqa&arza
Yang &an Mengharumkan Bangsa dan Negara
Ganesya Kusuma Wardhana. C06499013. Aplikasi Metode Tekstur Analisis Pada Deteksi dan Monitoring Tempahau Minyak ( Oil SpiN) Dengan Menggunakan Citra RADAR ERS-2: Studi Kasus Tunlpaflan Minyak di Pantai Utara
Batam (Selat Singapura) Bulan Oktober 2000. ( Dibawah Bimbiugan Djisman
Manurung, dan Ita Carolita ).
Minyak merupakan suatu senyawa hidrokarbon yang memiliki sifat mengapung apabila berada di air. Adanya pencemaran minyak di air dapat hersifat kronis
dan akut. Pencemaran kronis terutama dihasilkan dari kegiatan rumah tangga, industri, kegiatan perkapalan di pelabuhan serta industri perminyakan. Pencemaran akut
terutama dihasilkan dari tumpahan rninyak (oil spiN) dalam jumlah yang besar, seperti tumpahan minyak dari tanker (Pariwono, 1996 dalarn Susanti, 2002).
Oleh sebab itu diperlukan suatu "early ~vmningsystem" atau pemheritahuan
secara dini untuk penentuan diperlukan atau tidaknya aksi penanggulangan. Selain itu
juga untuk menentukan tingkat penanggulangan yang diperlukan.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji metode analisis tekstur dalam pengolahan citra RADAR untuk deteksi dan monitoring tumpahan minyak di Laut, membuat informasi spasial referensi daerah tumpahan mninyak, sebagai salah satu informasi dini dalam penanggulangan tumpahan minyak, dan membuat referensi dampak
tumpahan minyak terhadap lingkungan nasional.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari hingga maret 2004 bertempat
di Pusat Pengembangan Penginderaan Jauh - Lembaga Penerbangan dan Antariksa
Nasional (PUSBANGJA - LAPAN) Pasar Rebo, Jakarta. Digunakan metode analisis
tekstur. Metode ini terbagi atas dua tahap, yang terdiri dari beberapa langkah di tiap
tahapannya, yaitu, Karakterisasi Tekstur Kelas, yang mencakup langkah-langkah sebagai berikut (1) Cropping Kelas (30x30 piksel); (2) SpeckelNoise Removal; (3)
Transformasi Tekstur; (4) Analisis Statistik (5) Algoritma Klasifikasi, dan Klasifikasi
Tekstur Citra, yang mencakup langkah-langkab sebagai berikut (1) Citra Utuh; (2)
Speckel Noise Removnl; (3) Transformasi Tekstur; (4) Klasifikasi Tekstur; (5) Peta.
Pada tahap karakterisasi citra dipotong tiap kelasnya minyak dan non minyak
sebesar 30x30 piksel. Penentuan kelas ditentukan dengan mencirikan citra RADAR
terhadap amplitudo respon pancaran baliknya dari tiap kelas. Kemudian tiap kelasnya dilakukan filtering (S'7eckel Noise Reinovnl) dengan menggunakan empat filter,
yaitu (1) Frost; (2) Gamma; (3) Lee; (4) Lee-Sigma. Kemudian dilakukan transformasi menggunalcan 2 operator, yaitu (1) Ragam; dan (2) Kemenjuluran.
Analisis Statistik dilakukan dan didapatkan untuk filter nilai tumpang tindih
antar kelas terkecil diperoleh filter Lee, dan Operator Analisis Tekstur Ragam mampu
memisahkan kedua kelas ini. Kemudian ditentukan algoritma klasifikasinya.
Pada tahap klasifikasi tekstur dilakukan filtering dan transformasi citra secara
utuh dengan menggunakan Filter Lee dan Operator Ragam. Algoritma digunakan
untuk mendapatkan citra klasifikasi. Dari citra klasifikasi ini dibuat
referensi
Daerah Tumpahan Minyak.
Citra referensi daerah tumpahan minyak menunjukkan 3 lingkar utama yang
merupakan wilayah dengan pencemaran minyak yang diperkirakan memiliki tingkat
intensitas yang tinggi, dilihat dari luasannya.
Wilayah Lingkar I meliputi wilayah Teluk Tering dan perairan pantai Tanjung
Batu Telah, Wilayah Lingkar I1 meliputi Teluk Jodoh, dan Wilayah Lingkar I11 meliputi Teluk Enimbu. Secara visual dapat dilihat bahwa wilayah Lingkar I1 atau Teluk
Jodoh memiliki luasan tumpahan miyak yang lehih besar daripada wilayah lainnya,
ini dimungkinkan karena teluk ini berhadapan langsung dengan lokasi kecelakaan kapal tanker MT Natuna Sea, selain itu juga disebabkan oleh banyaknya wilayah industri disekitar teluk itu, dan banyaknya sungai yang bermuara ke Teluk Jodoh yang
merupakan aliran buangan industri dan rumah tangga.
Dari penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu (1) Metode analisis tekstur dapat dipnakan untuk melakukan deteksi dan monitoring tumpahan minyak (oilspill),(2) Metode analisis tekstur dapat mendukung 'Early Warniizg S ' e i n '
berdasarkan pada kecepatan pengolahan datanya, dan (3) Informasi Spasial referensi
daerah tumpahan minyak dapat dibuat dan memberikan hasil yang jelas mengenai keberadaan tumpahan minyak.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan ke hadirat &LAH SWT, karena petunjuk-Nya
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini penulis buat sebagai salah satu
syarat untuk memperoleh gelar sarjana (Sl) pada Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan Institut Pertanian Bogor.
Skripsi ini berupa hasil penelitian penulis tentang Penginderaan Jauh RADAR
dalam aplikasinya pada tumpahan minyak. Penulis menyadari bahwa masih banyak
terdapat kekurangan di dalam skripsi ini yang perlu mendapat tindak lanjut dan
perbaikan.
Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada pembaca dan pihak pihak yang membutuhkannya
Bogor, Mei 2004
Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH
FinaNy, I Did it .............. !
Aihamdulillah puji syukur penulis panjatkan ke hadirat ALLAH SWT atas
segala hidayah,
rahmat
karunia,
serta ridho-Nya
sehingga penulis dapat
menyelesaikan studinya di Institut Pertanian Bogor. Penulis merasa bahwa segala
keberbasilan ini tidak akan terwujud tanpa bantuan dan dukungan dari berbagai
pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih kepada:
1. Papa, Mama, Adekku tersayang Angga yang telah me~nberikandorongan dan
motivasi serta kasih sayangnya, plzts ....... Kesabarannya. Terimakasih ya.. ...
2. Bapak Dr. Ir. Djisman manurung, Msc, Ibu
Ir. Ita Carolita, dan Bapak Ir.
Bambang Trisasongko, Msc atas bimbingan dan arabannya selama penulis
menyelesaikan skripsi ini.
3.
The Most ..The Best.. The Right One and The Angel ... That ALLAH gift it 4
me ........Rusyda Purnayanti (Cllimoet ..... katanya Ully) atas semua dukungan,
dorongan, pengorbanan, perhatian dan yang terpenting Kasih Sayangnya....
Elim..ehm! Jirst Keep Strrrggle in
0 1 4 ~Way
and Ol4r Dream, Always Pray 'n
Believe That We '11MAKE IT ...........
4. Keluarga di Jakarta Bude Mar, Mbak Watie, dan Om Ludy. Terimakasih atas
tumpangannya selama lima tahun ini ( Kalo lagi bosen di Bogor).
5. Adek-adekku yang lain, Bimo, Ully, Clara, dan Bintang mnudah-mudahan jadi
orang pinter dan sukses ya. Mas Anes sayang saina semuanya.
lzllus, rzyuwurr rrgnl,rmterz nzboter~
6. Buat RJU di atas sana. 'Ybrr.... arres satnp~ti~
saged dados dokier kudos parlylnvzine ibzr "
7. Buat nenek di Palembang.....
"
nek akhimya nenek punya cucu yang tukang
insinyur ... yang pertama ya.. .... hi.. .hi.. .hi.. senang ".
8. Member of WISMA BIBlR BESAR (Palem 6 ) Zack, Abud, Aghi, Andre, Encex,
dan Panjul MuonyoooonX'z atas kebesaran bibirnya. Thanks dah nemenin ampe
lulus.
9. Anak-anak 1TK '36 minar, chikung yg selalu nemenin ke LAPAN nyari proyek.
Ardhyan atas motornya, Gultom yg rarne Dan yang laen juga.
10. Alumnus MOEHA'99 yang ada di [email protected] ada
celenlc, Blacky, shevasonic, rahma, very dll. Khusus buat sobat gua Rezha
"Robot" Ierfadien, sory ya gua lulus duluan, gimana masih nunggu jandanya.. ..??
Hi..hi..hi.
11. Thanks juga buat Compie KU yang udah meleduk gara-gara buat ngolah data,
semoga istirahat dengan tenang. Buat gitarku "Prince WJ 750" yang udah
nemenin malem-malem sepiku sampe jebol tents senamya. Dan Laptopnya Ochie,
penerus pejuangan compieku.
12. IL ROSSONERI AC MILAN, yang dah nemenin malem-malem mingyku dan
thanks atas SCUDETO?ya.
13. Dan terakhir pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan namanya, terima
!!.
kasih.. . . For U All My Best ... ., fha~zks..
DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR TABEL .......................
......
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ....................
.
.
.
.....................................................
B. Tujuan
11. TIN JAUAN PUSTAKA ............................................................................
A. Minyak Bumi . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . .... . . ... . . .. . . . . . . . . ... . . .. . . . . .. . .....
B. Penyebaran Tumpahan Minyak di Laut
C. Dampak Pencemaran Minyak Ter
D. Teknologi Penginderaan Jauh RAD
E. Pertimbangan Dasar Mekanisrne P
LapisanlTumpahan Minyak di Laut Mengynakan Data Inderaja
Satelit RADAR SAR
F. Tekstur Analisis
G. European Rerno
111. METODOLOGI
A. Waktu dan T
B. Alat dan Bahan
C. Metode Penelitian
1. Karakterisasi Tekstur Kelas ..........................................................
a. Cropping Kelas (30x30 pixel)
b. Speckel Noise Removal
c. Transformasi Tekstur
d. Analisis Statistik
.
.
........ ... ...... .........
e. Algoritma Klasifikasi ....
2. Klasifikasi Tekstur Citra ...............................................................
a. CitraUtuh
b. Speckel No
c. Transformasi Tekstur
d. Klasifikasi Tekstur
e. Informasi Spasial ........................... .
.
............................
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......... ....... ....... ...... ... ....... ... ... ......... .... ......
A. Karakterisasi Tekstur Kelas .................. ... .... ... ... .... ... ... ...... ....... ... ...... ...
B. Klasifikasi Tekstur Citra
. ...............................
C. Analisis Daerah Lapisan Minyak, Surnber dan Sebarannya ...................
vi
vii
...
Vlll
..
D. Analisis Dampak Terhadap Lingkungan Pes~slr.................... ... ... ... .... ...
30
V. KESWULAN DAN SARAN
35
35
35
DAFTAR PUSTAKA
36
LAMPlRAN .......
RIWAYAT HIDUP