Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572

## PEMETAAN EKOSISTEM PADANG LAMUN BERESOLUSI TINGGI DENGAN METODE CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY

## HIGH RESOLUTION SEAGRASS ECOSYSTEM MAPPING USING CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY METHOD
Muhammad Arif Nasution 1 , Alaudin 2 , Muhammad Agam Thahir 3
1 Prodi Sumber Daya Akuatik, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Teuku Umar, Aceh.
2 Prodi Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Teuku Umar, Aceh.
3 Prodi Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Teuku Umar, Aceh.
Korespondensi: arifnasution@utu.ac.id

## Abstract
Several remote sensing methods using satellite imagery and acoustic instruments have often been used in mapping aquatic ecosystems but expensive and need hight expertise.  This  method  used  in  this  study  is  quite  new  in  mapping  aquatic ecosystems,  but  has  often  been  done  in  mapping  terrestrial  areas.  This  method produces  clear  high-resolution  digital  data  using  optical  devices  with  high efficiency. This research was carried out in Pulau Matahari, Kepualauan Banyak, Aceh  Singkil  for  3  (three)  months  in  the  field  and  2  (two)  months  of  data processing.  This  research  data  is  in  situ  primary  data  taken  by  taking  optical images continuously from the surface of the water by swimmer using a waterproof digital  camera  and  then  processed  with  PhotoScan  software.  The  results  of  this study  are  high-resolution  digital  image  data  that  can  be  used  to  make  seagrass ecosystems  map  at  the  study  site,  assess  ecosystem  status,  identify  seagrass species  (  4  species),  density  (St1:103,9 ind/m 2 and  St2:128 ind/m 2 )  and  seagrass cover (57%– 61%).
Keywords : Mapping, Seagrass, Aquatic ecosystem

## I. Pendahuluan
Padang  lamun  merupakan  salah  satu  dari  ekositem  perairan  laut  dangkal yang tersebar luas di daerah tropis, sub tropis. Padang lamun dianggap sebagai salah  satu  ekosistem  laut  yang  paling  produktif  dan  kompleks dimana produktivitas  lamun  dibatasi  oleh  ketersedian  hara.  (Newmaster  et  al.,  2011) Lamun terdiri dari kelompok kecil 66 spesies ( Ruíz et al., 2009 ) yang membentuk padang lamun yang luas di semua wilayah pesisir bumi .
Kawasan Perairan Indonesia memiliki 15 jenis, yang terdiri atas 2 suku dan 7 marga. Jenis lamun yang dapat dijumpai adalah 12 jenis, yaitu Enhalus acoroides, Cymodocea rotundata, C. serrulata, Halophila decipiens, H. ovalis, H. minor, H. spinulosa,  Haludole  pinifolia,  Halodule  uninervis,  Syringodium  isoetifolium, Thalassia  hemprichii,  dan  Thalassodendron  ciliatum .  Tiga  jenis  lainnya,  yaitu Halophila  sulawesii merupakan  jenis  lamun  baru  yang  ditemukan  pada  tahun 2007  (Hernawan,  2017), Halophila  becarii yang  ditemukan  herbariumnya  tanpa
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572
keterangan yang jelas, dan Ruppia maritima yang dijumpai koleksi herbariumnya dari Ancol-Jakarta dan Pasir Putih Jawa Timur .
Padang  lamun  merupakan  ekosistem  yang  sangat  penting  dalam  menjaga keseimbangan  ekosistem  di  perairan Padang  lamun  memegang  peranan  penting sebagai  tempat  mencari  makan,  berkembang  biak,  tempat  asuhan  dan  tempat berlindung  bagi  hewan  laut,  dan  subsratnya  sebagai  habitat  organisme  bentik ( Komatsu,  2012 ).  Dibandingkan  dengan  mangorove  dan  terumbu  karang, ekosistem lamun mungkin kurang mendapat perhatian ilmiah ( Torre-Castro, 2014 ) apalagi dalam hal pemetaan.

## Permasalahan
Memetakan kondisi ekosistem pesisir menggunakan citra satelit bagus untuk area yang luas, tetapi memiliki beberapa keterbatasan jika kita ingin mendapatkan informasi  detail  tentang  kondisi  dasar  laut.  Sulit  untuk  menafsirkan  dari  citra satelit, karena keterbatasan gelombang elektromagnetik untuk menembus air laut hingga  ke  dasar  dasar  laut.  Pada  bidang  biologi  perikanan, close  range photogrammetry acapkali  dilakukan  pada  hal  spesifik  seperti  halnya  membuat model  tiga  dimensi  (3D)( Figueira  et  al.,  2015 )  dari  karang  sehingga    sifat-sifat biofisiknya struktural dapat dikuantifikasi.
Untuk  mengatasi  kelemahan  dari  pengolahan  data  citra  satelit  dan mengadopsi  teknik photogrammetry  yang  sudah  dilakukan  pada  terumbu  karang maka    pada  penelitian  ini  akan  diterapkannya  pada  lamun,  selain  itu  metode  ini juga  cukup  sederhana  tetapi  menghasilkan  data  beresolusi  tinggi  yang  jelas dengan efisiensi tinggi.

## Tujuan Khusus
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  memetakan  padang  lamun  dengan  metode dan  teknik  yang  cukup  sederhana,  tidak  membutuhkan  biaya  dan  keahlian  yang tinggi.

## Urgensi Penelitian
Sebagai salah satu ekosistem yang tidak kalah produktifnya dengan ekosistem mangrove dan terumbu  karang tetapi yang paling kurang mendapatkan perhatian ilmiah, sehingga dengan adanya penelitian ini dapat menarik para peneliti ataupun mahasiswa yang ingin meneliti ojek lamun khususnya dalam hal pemetaan.

## II. Metode Penelitian Waktu dan Tempat
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan  Juli  –  Nopember  2019.  Survey lapangan  dilakukan  di  Pulau  Matahari,  Kepulauan  Banyak  Aceh  Singkil,  pada kedalam 0.5 – 3 m, dengan 2 stasiun survey berkuran 40 m sejajar garis pantai dan 10  tegak  lurus  garis  pantai.  Penenetuan  stasiun  survey  berdasarkan  kondisi  fisik perairan seperti kecerahan, pola arus dan keberadaan vegetasi lamun .
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572

## Gambar 1. Lokasi Stasiun Penelitian
Stasiun  satu  berjarak  10  meter  dan  Stasiun  2  berjarak  80  meter  dari  garis  pantai surut terendah dengan koordinat 2 o 16’48.03” N, 97 o 15’12.57” E dan 2 o 16’46.76” N, 97 o 15’13.12” E.

## Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  kamera  digital  (Coolpix W300 Nikkon), GPS, Snorkel, Fin, Swimsuit, pelampung, Transek Kuadrat 1 x 1 m  (Pipa  Parlon),  Meteran,  Penggaris,  Meteran,  Papan  kalibrasi,  PhotoScan Agisoft, secchi disk, Tali Nylon, Personal Kumputer. Bahan yang dipakai adalah data foto.

## Pengumpulan Data
Pengambilan  foto  menggunakan  mode  continuous  shooting,  pengambilan foto  dilakukan  dikeseluruhan  luasan  stasiun,  pengambilan  foto  dilakukan  pada cuaca yang cerah dengan arah arus yang stabil, pengambilan foto dapat dihentikan apabila  ada  perubahan  arus  yang  menyebabkan  gerakan  rebahan  daun  lamun berubah  arah,  dan  adanya  pergeserangan  banyangan  yang  cukup  besar.  Selama proses  pengambilan foto antara satu  foto dengan foto selanjutnya harus tumpang tindih  sebesar  60%.  Pola  pengambilan  gambar  dilakukan  dengan  pola  zig  zag mendekati  garis  pantai  dan  kemuadian  menjauhi  garis  pantai  dan  sesterusnya, sampai keseluruh luasan stasiun.

## Pengamatan Lamun
Pengamatan lamun secara manual perlu dilakukan guna proses validasi yang akan  dilakukan  dengan  analisi  deskriptif,  Pengamatan  lamun  dilakukan  dengan metode Seagrass Watch dengan   parameter yang diamati meliputi kerapatan dan penutupan jenis lamun. Pada setiap stasiun dibuat tiga transek garis sepanjang 20 m tegak lurus garis pantai dengan jarak tiap transek 5 m. Pada tiap transek garis diletakkan  transek  kuadrat  1  m  x  1  m  untuk  mengamati  kerapatan  jenis  dan
St1 St2
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572
penutupan lamun. Pengamatan pada transek dilakukan pada titik 0 m,  10 m,  dan 20 m. Tata letak transek pengamatan lamun dijabarkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Tata Letak Transek Pengamatan Lamun

## Analisis Data
Kerapatan  jenis  lamun  adalah  jumlah  tegakan  dari  suatu  spesies  persatuan luas tertentu. Kerapatan jenis pada setiap stasiun dihitung menggunakan rumus
Keterangan:
D i = Kerapatan jenis ke-i (ind/m) N i = Jumlah total individu jenis ke-i (ind)
A = luas area total pengambilan contoh (m)
Persentase  penutupan  jenis  lamun  yaitu  luasan  area  yang  tertutupi  oleh tumbuhan lamun. Penutupan lamun ditentukan berdasarkan rumus:
Keterangan: C = Penutupan jenis ke-i (%)
C i = Persentase penutupan jenis lamun ke-i pada tiap plot (%)
N    = Jumlah plot yang ditemukan lamun jenis ke-i
Pengolahan Data Digital
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572

## Gambar 3. Alur Pengolahan Data Digital

## III. Hasil dan Pembahasan Kondisi Vegetasi Lamun
Kondisi  vegetasi  lamun  di  stasiun  satu  terdiri  dari  3  spesies  yaitu Enhalus acoroides , Cymodocea  rotundata dan Halodule  pinifolia. Kondisi  substrat  dasar periran pasir berlumpur dan pasir berbatu pecahan karang.
a b c
Gambar  4.  Spesies  vegetasi  lamun  di  stasiun  1  (  a. Enhalus  acoroides, b.
Cymodocea rotundata, c. Halodule pinifolia).
Kondisi  vegetasi  lamun  di  stasiun  dua  hanya  ditumukan  satu  spesies vegetasi  lamun  yaitu Thalassia  hemprichii. Kondisi  substrat  dasar  periran  pasir berbatu pecahan karang.
Gambar 5. Thalassia hemprichii
Nainggolan  (2011)  mengatakan  lamun  dapat  tumbuh  di  daerah  pasang  surut terbuka  serta  perairan  pantai  yang  berupa  lumpur,  pasir,  kerikil  dan  patahan
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572
karang  mati  hingga  kedalaman  4  m.  Spesies Enhalus  acoroides hidup  pada substrat lumpur, pasir berlumpur dan pada substrat pasir yang bercampur dengan pecahan  karang.  Spesies Cymodocea  rotundata hidup  pada  substrat  pasir  atau pasir berlumpur. Spesies Halophila ovalis dapat hidup pada beragam substrat, baik berupa  lumpur,  pasir  berlumpur,  ataupun  pecahan  karang  mati.  Sedangkan Thalassia  hemprichii hidup  pada  substrat  pasir  yang  bercampur  dengan  pecahan karang.

## Kerapatan Jenis
Kerapatan  jenis  lamun  merupakan  jumlah  tegakan  dari  suatu  spesies  per satuan luas tertentu. Kerapatan jenis dapat dipengaruhi oleh ukuran daun dan letak pertumbuhan daun (Grech et al, 2012). Selain ukuran daun, jumlah tegakan lamun juga dapat mempengaruhi nilai kerapatan lamun di suatu perairan.
Tabel 1. Kerapatan jenis lamun
No Spesies Stasiun 1 (ind/m 2 ) Stasiun 2 (ind/m 2 ) 1 Enhalus acoroides 50,2 0 2 Cymodocea rotundata 30.4 0 3 Halodule pinifolia 23.3 0 4 Thalassia hemprichii 0 128 Total 103.9 128
Kerapatan total  lamun tertinggi  ada pada Stasiun 2 dengan nilai  sebesar 128 ind/m 2 ,  sedangkan  kerapatan  total  terendah  berada  di  Stasiun  1  sebesar  103.9 ind/m.

## Tutupan Jenis dan Status Ekosistem
Tutupan  lamun  menggambarkan  luas  daerah  yang  tertutupi  oleh  lamun. Faktor  yang  mempengaruhi  nilai  tutupan  lamun  adalah  kerapatan  dan  morfologi jenis lamun (Jackson et al., 2001).
Gambar 6. Persentase tutupan jenis lamun di setiap stasiun
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% Stasiun 1 Stasiun 2 TUT UP A N JE N IS ( % ) Thalassia hemprichii Halodule pinifolia Cymodocea rotundata
Enhalus acoroides
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572
Thalassia  hemprichii tutupan  tertinggi  dibandingkan  dengan  jenis  vegetasi lamun lainnya yaitu sebesar 61% dan hanya terdapat pada stasiun 2, 3 jenis lamun lainnya  hanya  terdapat  pada  stasiun  2  dengan  nilai  tutupan  : Enhalus  acoroides (32%), Cymodocea  rotundata (9%)  dan Halodule  pinifolia (6%)  .  Status ekosistem lamun ditentukan berdasarkan persentase tutupan lamun (Brower et al., 1990),  ≤  5%  buruk,  5%-25%  kurang  sehat,  25%-50%  sehat,  50%-75%  baik.  ≥ 75% sangat baik.

## Analisis Data Digital
Digital Surface Model
Gambar 7. Orthomosaic dan corresponding sparse Digital Surface Model (DSM) sebelum pengolahan
Data  digital  yang  didapatkan  pada  saat  turun  lapangan  sebanyak  1308 image, setelah dilakukan analisis DSM  hanya 652 image dan 856 keypoint yang dapat diproses, hal ini disebabkan oleh perubahan bayangan tidak selaras dengan posisi  kamera  pada  saat  pengambilan  data  digital  dilapangan.  Adapun  posisi kamera dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2. Posisi mutlak kamera
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572

## Overlaping Image
Gambar 8. Jumlah gambar yang tumpang tindih pada setiap pixel Orthomosaic Area merah dan kuning menunjukkan tumpang tindih yang rendah sehingga hasil  yang  buruk  dapat  muncul.  Area  hijau  menunjukkan  tumpang  tindih  lebih dari 8 gambar untuk setiap pixel. Hasil kualitas yang baik akan dihasilkan selama jumlah  pencocokan  keypoint  juga  cukup  pada  suatu  area  (    8  Gambar  )  (lihat Gambar 8 untuk kecocokan keypoint).
Tabel 3. Paramter kamera Focal Length Principal Point x Principal Point y R1 R2 R3 T1 T2 Initial Values 2238.172 [pixel] 4.300 [mm] 1632.000 [pixel] 3.135 [mm] 1224.000 [pixel] 2.352 [mm] 0.000  0.000  0.000  0.000  0.000 Optimized Values 2957.654 [pixel] 5.682 [mm] 1614.894 [pixel] 3.103 [mm] 1190.351 [pixel] 2.287 [mm] 0.324  0.087  0.131 - 0.005 - 0.002
Pengaturan  kamera  sangat  berperan  penting  pada  hasil  analisis  data,  maka kamera  perlu  dioptimasi  sehingga  memperbesar  persentase  kecocokan  antar gambar,  adapun  optimasi  kamera  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  adalah optimasi focal range, point X, dan point Y, hasil optimasi akan mengubah distorsi
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572
radial (R) dan distorsi tangen (T), besaran perubahan nilai parametr awal kamera setelah dilakukan optimasi dapat dilhat pada tabel 3.

## Faktor kedalaman pengambilan data
Kedalam  pada  stasiun  penelitian  berkisar  antar  1,5  –  6  meter,  dari  hasil analisis didapati bahwa semakin dalam perairan maka semakin banyak kecocokan antar gambar, hal tersebut disebabkan karena semakin terbatasnya penetrasi sinar matahari  seiring  bertambahnya  kedalaman  yang  menyebakan  distorsi  banyangan semakin  samar,  selain  itu  gelombang  perairan  juga  berpengaruh  terhadap kestabilan posisi pengambilan gambar.
Gambar 9. Tautan 2D antara beberapa gambar yang seusai. Gambar  9  menjelaskan  bagaimana  kedalam  perairan  mempengaruhi kecocokan antar gambar, dimana pada kedalam 1,5 m  hanya terdapat  25 gambar yang cocok, kesesuain yang paling tinggi didapatkan pada kedalaman 6 m dimana terdapat  182  gambar  yang  sesuai.  Semakin  sesuai  antar  gambar  maka  semakin besar keypoint.
1,5 m 6 m
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572
Gambar 7. Hasil rendering kontur vegetasi mangrove Setelah  dilakukan  rendering  dapat  membentuk  kontur  seperti  yang  diamati dilapangan, resolusi yang dihasilkan juga tergolong tinggi yaitu 1 cm, yang yang artinya pengamat dapat mengidentifikasi objek hanya dengan pembesaran gambar tanpa perlu pengolahan komposisi warna dan penggunaan algoritma.
IV. Kesimpulan dan Saran

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan.
1. Terdapat  4  Spesies  yang  teridentifikasi  di  lokasi  peneltian  yaitu Enhalus acoroides, Cymodocea rotundata, Halodule pinifolia dan Thalassia hemprichii.
2. Kerpatan  jenis  di  lokasi  penilitian  23,3  -  128  ind/m 2 ,  Tutupan  jenis  lamun berkisar 57%– 61%.
3. Jarak  pengamat  dengan  vegetasi  lamun  sejauh  1,5  meter  dan  mengambil  data sebanyak 1308 image, hanya 50 % yang dapat diproses.
4. Gambar digital yang dihasilkan dapat mencapai resolusi 1 cm.

## Saran
1. Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  melihat  efsiensi  dengan  metode  yang sama dengan penelitian ini tetapi dengan jarak pengamatan yang berbeda.
2. Dalam  pengambilan  data  digital  sebaiknya  peneliti  mempertimbangkan  faktor kedalamn perairan, gelombang, arus dan perubahan bayangan.

## Daftar Pustaka
Brower, J.E., J.H. Zar, and C.N. Von Ende. 1990. Field and Laboratory Methods for General Ecology. Wim. C. Brown Co. Pub.Dubuque. Iowa. 237 pp.
Jurnal Perikanan Tropis
Volume 6, Nomor 2, 2019 http://jurnal.utu.ac.id/jptropis ISSN: 2355-5564, E-ISSN: 2355-5572
de la Torre-Castro, M., Di Carlo, G., Jiddawi, N., 2014. Seagrass importance for a smallscale  fishery  in  the  tropics:  the  need  for  seascape  management.  Mar. Pollut. Bull. 83 (398–347).
Figueira,  W.,  Ferrari,  R.,  Weatherby,  E.,  Porter,  A.,  Hawes,  S.,  &  Byrne,  M.
(2015).  Accuracy  and  precision  of  habitat  structural  complexity  metrics derived from underwater photogrammetry. Remote Sensing, 7, 16883–16900.
Grech,  A.,  Chartrand-Miller,  K.,  Erftemeijer,  P.,  Fonseca,  M.,  McKenzie,  L., Rasheed,  M.,  et  al.,  2012.  A  comparison  of  threats,  vulnerabilities  and management approaches in global seagrass bioregions. Environ. Res. Lett. 7, 024006.
Hernawan, U.E., Nurul, D., Sjafrie, M., Indarto, H., Supriyandi., Suyarso., Iswari, M.Y., Anggraini, K., Rahmat., 2017. Status Padang Lamun  Indonesia. Pusat Penelitian Oseonografi. LIPI. Jakarta. 37 hlm.
Jackson,  E.L.,  Rowden,  A.A.,  Attrill,  M.J.,  Bossey,  S.,  Jones,  M.,  2001.  The importance of seagrass beds as a habitat for ﬁshery species. Oceanogr. Mar. Biol. 39, 269–304.
Komatsu  T,  Sagawa  T,  Sawayama  S,  Tanoue  H,  Mohri  A,  Sakanishi  Y  (2012) Mapping  is  a  key  for  sustainable  development  of  coastal  waters:  examples of  seagrass  beds  and  aquaculture  facilities  in  Japan  with  use  of  ALOS images.  In:  Ghenai  C  (ed)  Sustainable  development.  Intech  Publishing  Co, Rijeka, Croatia, pp 145–160
Newmaster,  A.F.,  K.J.  Berg,  S.  Ragupathy,  M.  Palanisamy,  K.  Sambandan,  and S.G.  Newmaster.  (2011).  Local  knowladge  and  conservation  of  seagrass  in the Tamil Nadu State of India. J. of Ethnobiology and Ethnomedicine. 37p.
Ruíz,  J.  M.,  Boudouresque,  C.  F.,  &  Enríquez,  S.  (2009).  Mediterranean seagrasses. Botanica Marina, 52(5), 369-381.