Home >Documents >Proposal Penelitian Peddy Darwin

Proposal Penelitian Peddy Darwin

Date post:01-Dec-2015
Category:
View:158 times
Download:2 times
Share this document with a friend
Transcript:

TUGAS PROPOSAL PENELITIANMATA KULIAH TEKNIK PENULISAN TULISAN ILMIAH

Analisa Pola Sebaran Sedimen Tersuspensi Di Perairan Teluk Lampung Menggunakan Data Citra Satelit ASTER

Oleh :PEDDY DARWIN SIMBOLONK2E 009 013

PROGRAM STUDI OSEANOGRAFIJURUSAN ILMU KELAUTANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTANUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG 2012

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangIndonesia secara fisik memiliki sekitar 17.500 pulau, dengan total panjang garis pantai mencapai 81.000 km serta luas wilayah laut yang mencakup 70 persen dari total luas wilayah Indonesia (DKP, 2001). Selain itu terdapat pula teritorial laut teritorial seluas 3,1 juta km2 (Dehidros 1992).Wilayah pesisir memilliki potensi sumber daya alam yang sangat melimpah, mulai dari potensi sumber daya hewani (ikan,kerang,cumi,dll), potensi mangrove dan karang, sampai pada potensi bahan tambang. Potensi dari sektor perikanan yang berlimpah mencapai 6,2 ton per tahun dan baru dimanfaatkan sekitar 59% dari potensi lestarinya (DKP, 2001).Potensi lain yang tak kalah melimpahnya adalah bahan tambang misalnya gas dan minyak bumi,timah,pasir kuarsa perhubungan laut,jasa lingkungan untuk pariwisata dan jasa-jasa lainnya. Selain itu, ekosistem pesisir Indonesia berpotensi untuk menyediakan energi non konvensional dari gelombang laut dan perbedaan pasang surut.Disamping potensi sumber daya alamnya yang melimpah dan dapat dikembangkan,wilayah pesisir juga memiliki potensi bencana yang diakibatkan oleh alam, manusia maupun kombinasi keduanya. Potensi bencana di wilayah pesisir antara lain ancaman abrasi/erosi pantai, tsunami,gelombang pasang, kenaikan muka air laut (sea level rise), banjir, sedimentasi, pencemaran dan sebagainya. Hal ini makin diperburuk dengan situasi dan kondisi yang cukup rentan akibat dari kompleksitas pesatnya pertumbuhan wilayah pesisir yang sering mengabaikan aspek-aspek mitigasi bencana alam yang terdapat di dalam Undang-Undang No.27 Tahun 2007.Perairan Teluk lampung terletak di bagian paling Selatan dari Pulau Sumatera yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut Samudera Hindia dan Laut Jawa serta dikelilingi oleh perbukitan. Rataan pesisir di sekitar teluk secara umum sempit di bagian Selatan dan lebih melebar ke arah Panjang, Teluk Betung. Daerah rataan pesisir yang agak lebar sudah banyak ditemukan tempat pemukiman penduduk dan pabrik-pabrik. Pabrik-pabrik yang ditemukan adalah pabrik penimbunan semen toraja, pabrik pemotong kertas, kayu lapis, pengalengan minyak kelapa serta tempat penimbunan batu bara. Pelabuhan bongkar muat kapal barang antar pulau yang terkenal adalah pelabuhan Panjang berlokasi di Panjang. Kondisi pantai perairan Teluk Lampung, di sisi timur antara Teluk Betung hingga ke Tanjung Saliki kurang lebih 70 % telah ditanggul dengan batuan koral dan batuan breksi serta ada yang telah dan sedang direklamasi.Sungai merupakan salah satu sumber pemasok bahan organik dan sedimen ke perairan. Suspensi biasanya didapat dari lanau dan lempung yang diterbangkan oleh angin dan pada waktu hujan turun kedua jenis sedimen ini terbawa oleh aliran air dan masuk ke aliran sungai dan selanjutnya bermuara di laut (Selley, 1976). Aliran sungai yang membawa sedimen akan mengendapkan pasir di mulut sungai dan di sekitar perairan dekat muara sungai, sedangkan lanau dan lempung di endapkan di dasar perairan lepas pantai (Postma ,1961,1967). Di wilayah perairan Teluk Lampung ditemukan beberapa sungai yang bermuara di perairan tersebut sehingga menyebabkan suplai sedimen dari daratan ke perairan Teluk Lampung cukup tinggi sehingga mempunyai dampak negatif terhadap kedalaman laut.Dampak dari tingginya suplai sedimen adalah pendangkalan yang berlangsung dalam waktu relatif cepat, sehingga merugikan dari segi pelayaran kapal. Umumnya sebaran suspensi akan mengendap ke dasar perairan selama kurang lebih 2 sampai dengan 3 jam dalam keadaan air tenang. Suspensi yang mengendap ini akan bergerak bersamaan dengan waktu air laut menuju surut (Carter,1988). Suspensi normal berkisar dibawah angka 10 mg/l (Rogers, 1990). Sedangkan menurut Menteri Negara KLH (1988), kandungan suspensi yang normal lebih kecil dari 80mg/l.Perkembangan teknologi penginderaan jauh telah menghasilkan banyak jenis sensor satelit yang unik yang mempunyai kesempatan untuk menggantikan landsat untuk berbagai jenis penelitian salah satunya untuk studi identifikasi pola sebaran sedimen tersuspensi. Berdasarkan karakteristiknya salah satu sensor yang memiliki banyak karakteristik yang sama dengan landsat adalah ASTER yang mengorbit pada Terra Platform.ASTER mempunyai karakteristik 8 bit yang sama dengan landsat dan juga mempunyai karakteristik spektral yang hampir sama dengan landsat, kecuali ketiadaan saluran biru pada kombinasi saluran ASTER. Perbedaan yang mendasar adalah bahwa aster memiliki resolusi yg lebih baik, yaitu 15 meter dibandingkan dengan landsat yang hanya 30 meter. Selain itu perbedaan kondisi geologi dan geografis akan menghasilkan perbedaan tingkat akurasi hasil penelitian.ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) adalah satu dari lima alat sensor jarak jauh yang terdapat pada satelit Terra yang diluncurkan ke orbit bumi oleh NASA pada tahun 1999. Peralatan tersebut telah mengumpulkan data sejak Februari 2000.ASTER menyediakan gambar bumi beresolusi tinggi di 15 macam spektrum gelombang elektromagnetik, berkisar dari spektrum cahaya yang dapat dilihat hingga inframerah. Resolusi gambar antara 15 hingga 90 meter persegi per pixel. Data ASTER digunakan untuk membuat peta detail dari temperatur permukaan tanah, emisivitas, kemampuan memantulkan cahaya, dan ketinggian.Teluk Lampung merupakan wilayah muara dari beberapa sungai, dimana wilayah muara ini sangat berpotensi untuk terjadinya proses sedimentasi yang terbawa oleh aliran air sungai ke perairan. Sedimentasi tersebut akan berakibat pada perubahan garis pantai atau penambahan daratan di pesisir selatan Lampung yang selanjutnya mengakibatkan perubahan penggunaan lahan daerah tersebut, selain itu juga berpengaruh pada sebaran Total Suspended Matter (TSM) di Selat Sunda.

1.2. Pendekatan MasalahProses sedimentasi yang terjadi di wilayah perairan Teluk Lampung terjadi dengan volume, luas dan intensitas yang berbeda. Proses sedimentasi yang terjadi pun terdapat di beberapa titik-titik stasiun (beberapa muara sungai) yang tersebar di wilayah perairan Teluk Lampung. Hal ini memunculkan efek negatif bagi perairan di Teluk Lampung, antara lain : Pendangkalan kedalaman laut Keruhnya perairan di sekitar perairan Teluk LampungMaka, untuk mempermudah proses penganalisaan pola sebaran sedimen tersuspensi di beberapa titik tersebut diperlukan bantuan Modelling Process melalui teknologi penginderaan jauh (Remote Sensing).

1.3. Pembatasan MasalahBatasan masalah dari penelitian ini adalah :1. Wilayah penelitian dilakukan di perairan Teluk Lampung2. Sedimen yang dianalisis adalah sedimen tersuspensi3. Hasil dari penelitian ini adalah berupa peta pola sebaran sedimen tersuspensi di perairan Teluk Lampung

1.4. Tujuan dan Manfaat PenelitianMaksud dan tujuan penelitian ini adalah untuk melihat pola distribusi sedimen dasar dan sedimen suspensi menggunakan teknologi penginderaan jauh. Dari bentuk pola distribusi tersebut dapat diprediksi pergerakan massa air pasang surut Samudera Hindia dan Laut Jawa yang mempengaruhi perairan Teluk Lampung. Hasil analisa data ini dapat dimanfaatkan untuk pengembangan wilayah pantai dan perairan Teluk Lampung.

1.5. Waktu dan Lokasi PenelitianWaktu penelitian dilakukan dalam 2 (dua) tahap, yaitu pengumpulan data di lapangan dan pengolahan data serta modelling process. Pengumpulan data di lapangan dilaksanakan pada tanggal 5 sampai dengan 18 November 2012 berlokasi di Teluk Lampung. Selanjutnya, pengolahan data serta modelling process dimulai pada bulan Desember 2012, dilakukan di Laboratorium Komputasi Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro, Semarang.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penginderaan Jauh SatelitPenginderaan jauh berkembang sangat pesat sejak empat dasawarsa terakhir ini. Perkembangannya meliputi aspek sensor, wahana atau kendaraan pembawa sensor, jenis citra serta liputan dan ketersediaannya, alat dan analisis data, dan jumlah pengguna serta bidang penggunaannya. Berikut adalah pengertian penginderaan jauh menurut beberapa ahli: Penginderaan jauh (remote sensing), yaitu penggunaan sensor radiasi elektromagnetik untuk merekam gambar lingkungan bumi yang dapat diinterpretasikan sehingga menghasilkan informasi yang berguna (Curran, 1985). Penginderaan jauh (remote sensing), yaitu suatu pengukuran atau perolehan data padaobjek di permukaan bumi dari satelit atau instrumen lain di atas jauh dari objek yang diindera. Foto udara, citra satelit, dan citra radar adalah beberapa bentuk penginderaan jauh (Colwell, 1984). Penginderaan jauh (remote sensing), yaitu ilmu untuk mendapatkan informasi mengenai permukaan bumi seperti lahan dan air dari citra yang diperoleh dari jarak jauh.Hal ini biasanya berhubungan dengan pengukuran pantulan atau pancaran gelombang elektromagnetik dari suatu objek (Campbell, 1987). Penginderaan jauh ialah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang obyek, daerah, atau gejala dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak langsung terhadap obyek, daerah atau gejala yang dikaji (Lillesand dan Kiefer , 1979).

Pengumpulan data penginderaan jauh dilakukan dengan menggunakan alat pengindera atau alat pengumpul data yang disebut sensor. Data penginderaan jauh dapat berupa citra, grafik, dan data numerik. Proses penerjemahan data menjadi informasi disebut analisis atau interpretasi data dan analisis data penginderaan jauh memerlukan data rujukan seperti peta tematik, data statistik, dan data lapangan. Keseluruhan proses mulai dari pengambilan data, analisis data hingga penggunaan data disebut Sistem Penginderaan Jauh (Purwadhi, 2001).

Gambar 2.1. Sistem Penginderaan Jauh (Sumber: www.google.com)

2.1.1 CitraCitra dapat diartikan sebagai gambaran yang tampak dari suatu obyek yang sedang diamati, sebagai hasil liputan atau rekaman suatu alat pemantau. Menurut Hornby (1974) Citra adalah gambaran yang terekam oleh kamera atau alat sensor lain. Sedangkan menurut Simonett, dkk (1983) Citra adalah gambar rekaman suatu obyek (biasanya berupa gambaran pada foto) yang didapat dengan cara optik, elektrooptik, optik-mekanik, atau electromekanik. Di dalam bahasa Inggris terdapat dua istilah yang berarti citra dalam bahasa Indonesia, yaitu image dan imagery, akan tetapi imagery dirasa lebih tepat penggunaannya (Sutanto, 1986). Agar dapat dimanfaatkan maka citra tersebut harus diinterprestasikan atau diterjemahkan/ ditafsirkan terlebih dahulu.Pendapat lain adalah Citra merupakan gambaran dua dimensional yang menggambarkan bagian dari permukaan bumi, hasil dari perekaman sensor atas pantulan atau pancaran spektral objek yang disimpan pada media tertentu (Prahasta, 2006).Klasifikasi citra dapat dilakukan secara manual (visual) maupun secara digital. Klasifikasi secara manual dilakukan dengan bertumpu pada kenampakan pada citra, seperti misalnya rona atau warna, bentuk, ukuran, tinggi atau bayangan, tekstur, pola, letak atau situs dan asosiasi dengan obyek lainnya. Klasifikasi secara digital dapat dilakukan dengan bantuan komputer, dan biasanya bertumpu pada informasi spektral obyek (yang diwakili oleh nilai pixel citra) pada beberapa saluran spektral sekaligus. Oleh karena itu, klasifikasi secara digital sering disebut sebagai klasifikasi multivariat atau klasifikasi multispektral.Citra dapat dibedakan atas citra foto (photographic image) atau foto udara dan citra non foto (non photographic image). Perbedaan pokok keduanya disajikan pada tabel berikut ini:

Tabel 2.1. Beda antara citra foto dan non foto

(Sumber : Lillesand dan Kiefer,1979: Siegel dan Gillespie, 1980)

2. 2.1.2 Citra ASTERCitra ASTER diproses dari hasil observasi yang dilakukan oleh sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Refection radiometer (ASTER). Sensor ASTER dikembangkan untuk monitoring permukaan bumi oleh Ministry of Economy, Trade and Industry (Jepang) yang diluncurkan oleh platform Amerika yang bernama Terra. Sensor ini mengobservasi permukaan bumi dari ketinggian 705 km dengan frekuensi band : Visible dan Near Infrared - VNIR (tiga band + satu band arah belakang (backward) untuk data stereoscopic dengan resolusi spatial 15 m), Short Wave Infrared - SWIR (enam band dengan resolusi spatial 30 m) dan Thermal Infrared - TIR (lima band dengan resolusi spatial 90m), total berjumlah 14 band atau channel.

Data Level 1A dan data Level 1BCitra Level 1A dan Level 1B merupakan citra dasar ASTER yang disediakan untuk para pemakai.1.Citra Level 1A diolah dari citra Level 0 tanpa penerapan koreksi koreksi radiometric atau geometric. Citra level ini tidak dilakukan proyeksi peta tertentu pula. Seluruh citra observasi diproses pada Level 1A dan direkam. Citra Level 1A ini bisa diproses kembali menjadi Level 0. Dalam citra ini terlampir parameter untuk koreksi radiometric dan geometric.2.Pada citra Level 1B dilakukan koreksi radiometric dan geometric dari citra Level 1A dengan menggunakan parameter yang terlampir dalam citra Level 1A. Oleh karena itu, citra Level 1B mempunyai proyeksi peta yang sama dengan metoda yang dipakai dalam proses L1B. Sehingga nilai dijital (DN) pada L1B dapat dikonversi menjadi nilai fisik seperti radiance dan temperatur. Citra Level 1B secara otomatis diproses dan disimpan pada saat citra observasi mempunyai rata-rata liputan awan (cloud cover rate) di bawah kriteria yang sudah ditentukan, biasanya 20%.Jenis DataJenis data lengkap yang dapat diperoleh dari citra TERRA/ASTER ditunjukkan dalam daftar di bawah ini. TERRA/ASTER mempunyai informasi lengkap dari citra optik biasa hingga Digital Terrain Model (DTM).

Tabel 2.1 Jenis Data Citra ASTERNama produkKeteranganResolusi

Level 1AProduk ini adalah data mentah langsung dari satelit. Koefisien kalibrasi radiometrik dan koreksi geometrik terlampir, tetapi tidak diterapkan dalam data. Produk ini tidak disesuaikan pada proyeksi peta tertentu.V(15m)S(30m)T(90m)

Level 1BProduk ini hasil proses penerapan koefisien koreksi radiometrik dan geometrik yang terlampir pada data level 1A. Pada produk ini juga diterapkan metoda proyeksi peta dalam proses L1B. Dari produk ini dapat diperoleh informasi fisik seperti radiance dan temperatur dengan menggunakan nilai digital (DN) dalam data.V(15m)S(30m)T(90m)

Relative Spectral Emissivity (2A02)Produk ini merupakan data hasil decorrelation stretched dari data ASTER TIR. Produk ini menunjukkan variasi emisi yang diperkuat (enhanced emissivity variations) yang diturunkan dari range TIR lemah.90m

Relative Spectral Reflectance VNIR (2A03V)Produk ini merupakan data hasil decorrelation stretched data ASTER VNIR untuk variasi pantulan yang diperkuat (enhance reflectance variations)15m

Relative Spectral Reflectance SWIR (2A03S)Produk ini merupakan data hasil decorrelation stretched data ASTER SWIR untuk variasi pantulan yang diperkuat (enhance reflectance variations)30m

Surface Radiance VNIR (2B01V)Produk ini dihasilkan melalui penerapan koreksi atmosfir kepada data ASTER VNIR.15m

Surface Radiance SWIR (2B01S)Produk ini dihasilkan melalui penerapan koreksi atmosfir kepada data ASTER SWIR.30m

Surface Radiance TIR (2B01T)Produk ini dihasilkan melalui penerapan koreksi atmosfir kepada data ASTER TIR.90m

Surface Reflectance VNIR (2B05V)Produk ini berisi pantulan permukaan (surface reflectance) yang diperoleh dari radiance terhadap ASTER VNIR setelah penerapan koreksi atmosfir.15m

Surface Reflectance SWIR (2B05S)Produk ini berisi pantulan permukaan (surface reflectance) yang diperoleh dari radiance terhadap ASTER SWIR setelah penerapan koreksi atmosfir.30m

Surface Temperature (2B03)Produk ini berisi temperatur permukaan dari 5 (lima) band thermal infra merah ASTER yang dihitung menggunakan temperature-emissivity-separation terhadap data radiance permukaan TIR (2B01T) yang sudah terkoreksi atmosfir. T(90m)

Surface Emissivity (2B04)Produk ini berisi emisi permukaan dari 5 (lima) band thermal infra merah ASTER yang dihitung menggunakan temperature-emissivity-separation terhadap data radiance permukaan TIR (2B01T) yang sudah terkoreksi atmosfir. T(90m)

Orthographic Image (3A01)Produk ini adalah data orthografik ASTER yang dihasilkan dari data relatif DEM (4A01), dan bebas dari distorsi geografik karena perbedaan ketinggian. Data ketinggian untuk posisi geografis pada setiap pixel juga terlampir.V(15m)+DTMS(30m)+DTMT(90m)+DTM

Relative DEM Z (4A01Z)Produk ini diperoleh dari data ketinggian yang diturunkan dari data stereoskopik. Dimana data stereoskopik ini diperoleh dari band VNIR 3N (nadir looking) dan 3B (backward looking).Z (30m)

(Sumber: http://rsrc.pandhitopanji-f.org/)

2.2. SedimenMenurut Poerbandono (2005), sedimen adalah material yang berasal dari fragmentasi (pemecahan) batuan. Pemecahan tersebut terjadi karena pelapukan (weathering) yang dapat berlangsung secara fisik, kimiawai, atau biologis. Sedimen adalah bahan utama pembentuk morfologi (topografi dan batimetri) pesisir. Berubahnya morfologi pesisir terjadi sebagai akibat berpindahnya sedimen yang berlangsung melalui mekanisme erosi, pengangkutan (transport), dan pengendapan (deposition).2.2.1 Sifat SedimenHutabarat dan evans (1986), pada bukunya menyatakan bahwa terdapat tiga jenis utama dari sedimen yaitu sedimen yang memasuki perairan laut dalam bentuk partikel, tersebar dan kemudian mengendap di dasar laut yang disebut lithogenous, sedimen yang berasal dari presipitasi langsung dari cairan atau hydrogenous dan sedimen yang berasal dari organisme yang lazim disebut biogenous. Ciri-ciri umum dari jenis-jenis sedimen tersebut diatas adalah:1. Sedimen lithogenousMerupakan hasil sisa dari pemecahan batuan yang telah ada (igneous, metamorfik dan sedimenter) dan hasil dari erupsi vulkanis. Sedimen jenis ini ditransportasikan oleh sungai dan juga glasier (es) serta angin (eolean) kemudian disebarkan lagi oleh arus dan gelombang. Sistem penamaan untuk sedimen jenis ini berdasarkan ukuran butir (gravel, pasir, lempung, lanau). Spesifikasi lainnya berdasarkan komponen litologi (terrigenous, bioklastik, calcareous, volcanogenic, dll) dan berdasarkan struktur serta warna sedimen tersebut.Sedimen lithogenous yang berbutir halus yang akan berubah menjadi batu karena proses pemampatan (compaction) dan pengerasan (litifhikasi) merupakan sedimen dengan volume yang paling banyak (70%) dari keseluruhan sedimen yang terdapat di lautan. Hal ini dikarenakan sangat tebalnya sedimen margin benua (continental margins).2. Sedimen biogenousMerupakan sisa dari organisme terutama yang mengandung karbonat (kalsit, aragonit), opal (silika terhidrasi), dan kalsium fosfat (gigi, tulang, karapas crustaceae). Pengendapan sedimen jenis ini terjadi melalui presipitasi in-situ (organisme bentik yang hidup di tempat tersebut) atau melalui kolom air (organisme pelagik). Energi arus dan gelombang dapat meredeposisikan sedimen biogenous dan resuspensi umum terjadi di dasar perairan maupun dalam sedimen itu sendiri. Penamaannya didasarkan pada jenis organisme penghasil sedimen tersebut dan juga berdasarkan komposisi kimiawinya. Spesifikasi lainnya dibuat berdasarkan struktur, warna, ukuran, dan bahan lain yang terkandung di dalamnya.3. Sedimen hydrogenousMerupakan sedimen yang berasal dari presipitasi air laut ataupun dari presipitasi perairan intersitial dan juga merupakan hasil dari pemisahan pada awal reaksi kimiawi bersamaan dengan pengendapan sedimen baru. Redisolusi pada sedimen jenis ini umum terjadi dan penamaannya didasarkan pada asalnya (penguapan) dan pada komposisi kimiawi. Spesifikasi tambahan berdasarkan struktur, warna dan bahan yang terkandung. Klasifikasi yang digunakan dalam penamaan butir sedimen dikenal dengan skala Wenthworth seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 2.2.Tabel 2.2. Klasifikasi Ukuran Butir Menurut SNI.Nama PartikelUkuran (mm)

Batu BongkahKrakalKrikilButiran>25664 2564 642 - 24

Pasir

Sangat kasarKasarSedangHalusSangat halus

1 21/2 - 11/4 1/21/8 - 1/41/16 1/8

Lanau 1/256-1/128

Lempung100) disebut leptokurtic dan kurva tumpul ( 256

64-256

4-64

2-4

1-2

-1

-

1/8 -

1/16 - 1/8

1/32 - 1/16

1/64 - 1/32

1/256 - 1/64

1/512 - 1/256

1/1024 - 1/512