Pemanfaatan Teknologi Hidroakustik dalam

3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini berlokasi di peraim Teluk Pelabuhan Ratu yang dilakukan dalam
dua tahap survei pengamatan. Survei pengamatan tahap pertama dilakukan mulai dari
pagi hari sampai sore, tanggal 27 Juli 2001 yang bertepatan dengan titik koordinat
06054'36"~~,
106"36'26"BT sampai 07%1'18"LS, 106?24'18" BT dengan menggunakan
kapal penelitian Stella Maris, rnilik Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB
disepanjang lintasan pelayaran akustik. Survei pengamatan tahap kedua dilakukan pada
malam hari tanggal 28 clan 29 Juli 2001 diatas Bagan apung milik nelayan &empat.
3.2 Kapal dan Peralatan Penelitian
Kapal yang digunakan dalam penelitian ini adalah kapal Stella Maris, berukuran 50
GT, milik Fakultas Perikanan clan Ilmu Kelautan IPB.
Perlengkapan penunjang
penelitian yang a& di kapal tersebut adalah Radar, GPS (Global Position System), untuk
penentuan posisi kapal dan titik pengambilan sarnpel, Andera Buoy milik Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, alat untuk mengukur suhu dan salinitas perairan, Marine
Under Water Lux Meter untuk mengukur intensitas cahaya, penggaris untuk mengukur
panjang ikan yang tertangkap dm peralatan lainnya
Peralatan hidr&k
yang digunakan terdiri dari Portable Scientijic Echosounder
SIMRAD EY 500 dengan tramxiuser split beam system yang berfrekuensi 38 kHz dan
dilengkapi dengan satu unit komputer untuk merekarn data yang diperoleh dari
echosounder.
u dilakukan setting @atan
yang meliputi : Target Strength @
threshold
,I
-70 dB,
umlah stasiun sehanyak 10 titik pengarnatan (Oambat 3). Alur pel
buat b e r b k a n bentuk dan lokasi perairan telyk Pelabuhan Ratu yang diatasn
a=.
Peraim ini bentuknya seperti
Gambar 3. Alur Pelayaran Akustik
3.4 Peroleban Data
Dalam penelitian ini data yang dikumpulkan terdiri dari : data akustik, data
intensitas cahaya, data oseanografi dan data hasil tangkapan bagan apung. Pengambilan
data tersebut dilakukan pa& dua lokasi, yaitu pa& titik-titik stasiun peqpm&m di alur
pelayaran di siang hari dan di atas bagan apung pada malam hari. Proses pengurnpulan
data tersebut adalah :
(1) Data Akustik
Pengurnpulan data akustik dilakukan dengan menggunakan portable scientific
echosounder SIMRQD EY 500 dengan transduser split beam acoustic system. Transduser
dipasang pada kedalaman 1.5 meter dari permukaan laut dengan bantuan towed body
pada sisi kiri kapal. Data siang hari adalah data yang diambil dari pukul 06.00 WIB -
18.00 WIB, dan data malam hari adalah 20.18 WIB - 04.27 WIB.
Lokasi pengambilan data akustik mengacu pada desain survei akustik, yaitu dimulai
dari stasiun 1 sampai stasiun 10 (Gambar 3). Data akustik direkam secara terus menerus
selama pelayaran dan disimpan dalam hard disk komputer. Data ymg diperoleh di
lapangan masih berupa datagram (dg), kemudian sehjutnya dikompres menjadi data
threshold dan disimpan dalam hard disk untuk pengolaban lebih lanjut.
Data akustik yang diperoleh terbagi menjadi dua kelompok data, yaitu kelompok data
akustik yang diambil pada siang hari pada 10 buah stasiun pengamatan, dan kelompok
data malam hari di bagan apung. Data ini diolah lebih lanjut untuk mendapatkan
informasi mengenai target strength ikan tunggal, densitas dan kecepatan renang ikan
yang terdeteksi serta penyebarannya baik secara horizontal maupun secara vertikal.
Perolehan data aIrustik dilakukan dengan mengintegrasi echo secara tens menerus
s e p j a n g jalur transek. Integrasi gema meliputi keseluruhan kolom air dari perrnukaan 3
(tiga) meter sampai kedalarnan 93 meter yang dibagi dalam 9 strata (lapisan) dengan
kedalaman tiap lapisan 10 meter pada pengamatan siang hari, sedangkan pengintegrasian
echo pada pengamatan malam hari di bawah lampu bagan apung dilakukan mulai dari
kedalaman 3 meter sampai 50 meter yang dibagi dalam 4 strata kedalaman. Pengamatan
akustik secara periodik dibagi dalam 3 (tiga) periode pengamatan, yaitu periode
permulaan malam, periode setelah tengah malam dan periode menjelang pagi hari. Nilai
integrasi dikelompokkan secara teratur dalam tiap ESDU untuk mendapatkan nilai target
ikan tunggal dan pendugaan rata-rata densitas tiap m3. Alur penerimaan data akustik
dapat dilihat pada Gambar 4.
-I*"[
Akustik
t
Penyimpanan
t
Gambar 4. Alur Penerimaan Data Akustik
mulai dari pa@hari pada pukul06.00 WIB
hari pukul18.00 WIB.
berada, kemudian pengukuran selanjutnya pada 4 (empat) titik pengukuran ke sisi kiri
1 meter. Posisi titik pengukuran ilumineici cahaya di
ihat pada Gambar 5.
Grunbar 5. Posisi Pengukuran Iluminasi C h y a Lampu Petromak
Data intensitas yang diperoleh baik data siang hari maupun malam hari di bawah
iluminasi cahaya lampu ditabulasi dalam program mcel dan selanjutnya dibuat profil
iluminasi cahaya dengan menggunakan program surfer versi 6.04.
(3) Data Oseanografi
Pengambilan data oseanografi dilakukan pada 10 (sepuluh) stasiun pengamatan pada
alur pelayaran akustik (Garnbar 3), Data oseanografi yang diperoleh melalui Andera
Buoy (Juli, 2000) berupa suhu, salinitas dan kedalaman peraim. Data ini selanjutnya
diplot baik secara horizontal maupun secara vertikal dengan softwere surfer versi 6.04.
Data suhu, salinitas dan posisi (lintang dan bujur) di overlay dengan peta dasar perairan
Teluk Pelabuhan Ratu, sehingga diperoleh sebuah peta kontur suhu dan salinitas daerah
penelitian secara horizontal.
(4) Data Hasil Tangkapan
Data hasil tangkapan diperoleh dari hasil pengoperasian bagan apung yang dilakukan
sebanyak 4 (empat) kali hauling. Ikan-ikan yang tertangkap dimasukkan ke dalam
keranjang, kemudian disortir berdasarh jenis ikan yang tertangkap. Selanjutnya diukur
panjang ikan yang tertangkap untuk dijadikan sebagai bahan verifikasi &lam penentuan
target strength ikan tunggal.
3.5 Analisis Data
Metode yang digunakan untuk menganalisis seluruh aspek dalam mencapai tujuan
penelitian ini adalah disajikan dalam suatu diagram alir. Gambaran tahapan dan prosedur
analisis terhadap semua data akustik, optik, o ~ e a n dan
o ~ data hasil tangkapan yang
diperoleh diilustrasikan pada Gambar 6.
-
Lintang
GPS
Buiur
9sk
Sabibr
lwblvr
Asdam
BUOY
Lux
Meter
Garnbar 6. Diagram Alir Proses Analisis Data
(1) Analisis Akustik
Analisis data akustik dilakukan dengin metode echo integrator. Integrator
melakukan proses integrasi echo &lam arah vertikal menembus setiap lapisan perairan
dalam melakukan perata-rataan dalam arah horisontal sepanjang jalur yang dilalui kapal
dimana dilakukan pendeteksian kebemiaan ikan dengan peralatan hidroLdk. Proses
perhitungan dilakukan dengan bantuan Echo Processor 500 (EP 500) yang secara
matematis diilustrikan dalam persamam sebagai berikut (SIMRAD 1995).
Sa
=
4 x rO(snr2
S, d, ) (1852 rn~nrn)~
............ ......... .... (1)
Untuk mendapatkan nilai Volum bacbcattering cross section (Sv) dari nilai back
scattering area (Sa), persamaan (1) secara matematis dapat diubah menjadi persamaan
berikut ini
Sa
sv = ....................
........................ (2)
4 A rO2(1852 m/nm)2 (rl-r2)
Koefesien back scattering area (Sa) dihitung untuk setiap area terpilih. Satuan
untuk Sa d l a h m 2 / n d Dengan mengetahui k f i s i e n back scattering dari setiap
individu ikan koefisien ini memberikan kontribusi pada nilai koefesien back scattering
area maka densitas ikan &pat dihitung dengan rumus sebagai berikut
pA= Sa /
........................................................ (3)
dimana oh adalah back scattering cros-section. Selanjutnya, karena densitas ikan yang
terdeteksi terdiri dari berbagai macam jenis dan ukuran, maka untuk menghitung jurnlah
ikan per unit area dari berbagai jenis dan ukuran tersebd harus ditentukan nilai back
scattering atau sebaran target strength yang terdeteksi. Target strength adalah bentuk
logaritmik dari back scatterrng cross section yang secara matematis dinyatakan sebagai
TS= 10 log oh.
Dengan mengetahui nilai TS dan kepadatan relatif dari berbagai ukuran kelompok
dapat dihitung densitas ikan untuk tiap ukuran kelompok.
Logaritmik nilai TS
ditransformasikan kedalarn bentuk linier dari back scattering cross section (oh) yakni
o h = 10TsiIlO dan akan diperoleh nilai oh, yaitu
~
1
,
~
...
2 , o h menurut kelas ikan
.
1,2,3...., n ukuran kelompok yang terjadi dengan fiekuensi 1,2,3, .... fn. Distibusi fi
dinormalisasi sehingga Cfi = 1. Dengan demikian defenisi selanjutnya adalah :
Ai
=
Area density ikan dengan koefisien bask scattering oh
C1\1 = Total area density dari ikan, pA = Cd Ai
Sai
Koefisien back scattering urea yang di bentuk dari hasil
=
pendeteksian
dengan koefisien back scattering oh
C Sai = Total koefisien back scattering area
Sa =
Selanjutnya dapat dijabarkan persamaan berikut :
f l p A o h 1 .......................................
.......
Sal
=
pAlohl
Sai
=
p Ai obi = fi p A obi .................................................... (k)
San
=
p An ohn
Sa
=
p A C f i o b s ...............................................................
=
=
(43)
f i p~ A ohn ......... .;. ..................................... (4d)
(4e)
Dengan demikian dapat diperoleh persamaan untuk total area densitas ikan
sebagai berikut :
p~
=
Sa/C fi oh .................................................................. ( 5 )
Densitas area dari setiap ukuran kelompok dihitung dengan :
=
fi PA ..................................................................
(6)
Volume densitas ikan dihitung dengan :
pv = pA(rI- r2) ..........................................................
(7)
Selarna pendeteksian berlangsung, setiap interval jarak tertentu dilakukan pemtarataan nilai acoustic back scattering cross section sebagai rata-rata area back scattering
per satuan area secara horizontal.
Integrasi echo secara vertikal dan perata-rataan
acoustic back scattering cross section secara horizontal untuk setiap interval
menghasilkan rata-rata densitas ikan per satuan volume.
(2) Analisis Oseanogdi
Analisis parameter oseanografi dengan sebaran densitas ikan secara horizontal dan
vertikal dilakukan secara deskriptif .
Untuk keperluan tersebut data dari hasil
pengukuran Andera Buoy ditabulasi kemltdian diolah lebih lanjut dengan menggunakan
program surfer for window 95 v m i 6.04 untuk memperoleh gambmm kerrapatan
perubahan vertikal suhu dan salinitas. Dengan program surfer nilai-nil& suhu ataupun
salinitas pada setiap leg dihubungkan untuk memperoleh gambaran secara vertikal
parameter tersebut pada setiap leg, sehingga diperoleh sebaran lapisan suhu clan salinitas
yang dibentuk dengan garis-garis isoterm (suhu) atau isohaline (salinitas). Kemudian
berdasarkan keberadaan lapisan tersebut dilakukan stratifikasi secara vertikal untuk
kemudian diamati lebih lanjut sesuai dengan keperluan analisisnya.
Kedua data tersebut kemudian dipetakan menurut skala yang sarna dan selanjuhya
dengan program surfer dilakukan plotting sehingga dapat dianalisis hubungan nilai-nilai
densitas ikan dengan keadaan oseanografis.
(3) Analisis Iluminasi Cahaya
Untuk mengetahui hubungan antara iluminasi cahaya dalam air dan sebaran ikan di
bawah cabaya lampu bagan apung dilakukan aaalisis sxara deskriptif berdasarkan
infomasi dari analisis data akustik dengan hasil pngukuran iluminasi cahaya bawah air.
Dalarn mencapai ha1 ini maka data dari hasil pengukuran ilumhasi cahaya dengan
under water Iwc meter pada setiap titik pengukuran ditabulasi dan selanjutnya diolah
dengan program sut$er, sehingga diperoleh profil iluminasi cahaya lampu secara vertikal.
Dengan program surfer ini hi-nilai intensitas cahaya pads setiap titik pengukuran
dihubungkan b e r k k a n kedalaman, sehingga terlihat kontur cahaya pada setiap lapisan
. kedalamn. Selanjutnya dianalisis secara deskriptif hubungan antara sebaran densitas
ikan dengan iluminasi cahaya
(4) Analisis Hasil Tangkapan
Pengambilan data hasil tangkapan bagan apung dimakdkan untuk melakukan
verifikasi dengan hasil yang diperoleh scientijic echosounder SIMRAD EY 500. Sampel
ikan yang ditangkap diukur panjangnya, kemudian dilakukan sortasi untuk masingmasing s p i e s .
Langkah selanjutnya mengkonversi nilai target strength ikan tun&
ke dalam
ukuran panjang ikan. Pada penelitian ini rumus umum yang digunakan adalah seperti
yang dikemukakan oleh Love (1977 ), yaitu :
TS
=
19.1 Log L - 0.9 Logf - 62 (dB) ... ... ..................... ... ...
Dimana : L
=
panjang ikan (cm)
f
=
frekuensi (kHz)
(8)
TS = target strength ikan tunggal (dB)
Kemudian dilakukan perbandingan data ukuran panjang ikan antara split beam
echosounder dengan data hasil tangkapan .