## IDENTIFIKASI FITUR DASAR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN DATA SONAR
Khomsin 1 and Musdiyana Talif 2
1,2 Departemen Teknik Geomatika, FTSLK-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111, Indonesia e-mail: 1 khomsin@geodesy.its.ac.id

## Abstrak
Peta  laut  ( nautical  chart )  merupakan  representasi  gambar  objek  permukaan  dan  bawah  permukaan  di  wilayah  laut dan  pesisir  yang  berisi  informasi  tentang  kedalaman  laut,  topografi  pantai,  garis  pantai,  detil  alami  dan  buatan (pelabuhan, bangunan pantai),  pasang surut  air  laut, arus  laut, bahaya navigasi  dan fitur dasar laut. Fitur dasar laut ( seabed  features )  merupakan  salah  satu  informasi  yang  sangat  penting  yang  harus  disajikan  dalam  peta  laut  untuk keselamatan  navigasi  di  laut.  Ada  beberapa  teknik  dan  metode  yang  dapat  digunakan untuk  mendeteksi  fitur  dasar laut  yaitu  dengan  menggunakan single  beam  echosounder , multi  beam  echosounder , side  scan  sonar ,  fotografi  dan videografi dasar laut. Penggunaan gelombang suara ( sonar ) dalam hal pendeteksian fitur dasar laut direkomendasikan oleh International Hydrographic Organizations yang dituangkan dalam Special Publication No. 44 Edisi Kelima  Tahun 2008  (IHO,  2008).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendeteksi  fitur  dasar  laut  di  Perairan  Kepulauan  Riau  dengan menggunakan  data Sonar yaitu multibeam  echosounder,  single  beam  echosounder dan side  scan  sonar .  Identifikasi dengan  kedua  data  tersebut  menunjukkan  bahwa  fitur  dasar  di  Perairan  Kepulauan  Riau  meliputi  batuan  dasar (84,7%), galian (3,1%) dan gelombang pasir (12,2%). Objek  buatan dasar laut yang teridentifikasi adalah pipa bawah laut dengan total panjang pipa 1636,7 m.
Kata Kunci : fitur dasar laut, sonar , multi beam echo sounder , single beam echo sounder , side scan sonar

## Abstract
Nautical charts represent images of surface and subsurface objects in marine and coastal areas containing information on ocean depths, coastal topography, coastlines, natural and artificial details (harbors, coastal structures), sea tides, ocean currents , navigation hazards and seabed features. Seafloor features are one of the most important information that should be presented in nautical chart for marine navigation safety.There are several techniques and methods that can be used to detect seabed features by using multi beam echo sounder, single beam echo sounder, side scan sonar, seabed  photography  and  videography.  The  use  of  sound  waves  (sonar)  in  terms  of  seabed  features  detection  is recommended by the International Hydrographic Organizations as outlined in Special Publication No. 44 Fifth Edition of the Year 2008 (IHO, 2008).This study aims to detect the seabed features in the Riau Islands Water by using Sonar data: single beam echo sounder and side scan sonar. Identification with both data indicates that the seabed features in the Riau  Islands  waters  comprise  bedrock  (84.7%),  excavation  (3.1%)  and  sand  ripples  (12.2%).  The  identified  seabed manmade object is an undersea pipeline with a total length of 1636.7 m.
Keywords : seabed features, sonar, single beam echo sounder, side scan sonar

## PENDAHULUAN
Fitur dasar laut merupakan bagian dari panorama permukaan  dasar  laut  atau  morfologi  dengan gambaran  sebagaimana  yang  ada  di  daratan, seperti  kenampakkan  dari  pegunungan,  gunung api,  lereng,  dataran,  lembah,  parit,  dan channel . Bentuk  morfologi  tersebut,  umumnya  berkaitan dengan proses-proses geologi dalam pembentukan dan perkembangannya baik secara individual maupun secara berkelompok.
Berdasarkan  peta  batimetri  Indonesia,  pola batimetri  yang  berkembang  memperlihatkan morfologi dasar lautnya mengikuti garis pantai dan pola hasil tektonik (Salahudin, 2010).
Data  fitur  dasar  laut  dibutuhkan  untuk  kegiatan konstruksi  lepas  pantai  seperti  pembuatan anjungan,  pemasangan  pipa  bawah  laut,  dan pemasangan kabel. Sebelum melaksanakan kegiatan  tersebut  diperlukan  proses  identifikasi
fitur  dasar  laut  untuk  menganalisa  resiko  dan menentukan tempat yang aman dalam pemasangannya. Selain kegiatan konstruksi lepas pantai, fitur dasar laut juga dijadikan pertimbangan untuk menentukan jalur pelayaran yang  aman.  Oleh  karena  itu  fitur  dasar  laut  baik yang  terbentuk  secara  alami  karena  proses  alam ataupun  buatan  yang  terbentuk  karena  benda buatan  manusia  yang  masuk  ke  dasar  perairan, dapat  digambarkan  dalam  bentuk  peta  dan diklasifikasikan  agar  posisi  dan  informasi  dapat diketahui.
Metode  akustik  saat  ini  banyak  digunakan  untuk mendeteksi  keberadaan  objek  bawah  laut. Sothall  dan  Nowacek  (2011)  menyatakan  sistem akustik  sangat  efektif  untuk  mengeksplorasi lingkungan  bawah  laut.  Prinsip  dasar  dari sonar adalah  menggunakan  gelombang  suara  untuk mendeteksi  objek  khususnya  di  dasar  laut (Hansen,  2011).  Teknologi  akustik  yang  sangat berperan  dalam  survei  hidrografi  adalah multi beam sonar (McGonigle, 2010).
Menurut  Calder  dan  Mayer  (2003), multi  beam echo  sounders ( MBES )  saat  ini  merupakan  cara terbaik  untuk  menentukan  bathimetri  dasar  laut dengan  area  yang  sangat  luas  dengan  akurasi yang  tinggi.    Oleh  karena  itu MBES merupakan alat  yang  standar  untuk  survei  hidrografi  dan dapat  digunakan  untuk  studi  geologi,  eksplorasi mineral, dan investigasi scientifik deformasi kerak bumi.  Peningkatan  data  akan  naik  secara signifikan  dalam  hal  delineasi  morfologi  dasar laut.  Akan  tetapi MBES mempunyai  kelemahan dalam hal pemrosesan data dengan volume data yang sangat besar.
Instrumen penunjang
berikutnya untuk
melengkapi  data  hasil  pengukuran  adalah side scan sonar (SSS) . Hasil pengolahan data side scan sonar adalah  berupa  citra  sehingga  dapat melengkapi data multi beam echo sounder untuk melakukan  interpretasi  objek  atau  fitur  dasar laut.  Selain side  scan  sonar diperlukan  juga  data single  beam  echo  sounder sebagai  data penunjang  untuk  memvalidasi  data  kedalaman yang  dihasilkan  oleh multi  beam  echo  sounder . Hal  ini  dikarenakan multi  beam  echo  sounder dapat  melakukan  perekaman  data  dengan cakupan  luas  dan  memiliki  keakuratan  yang  baik
dalam positioning tetapi  tidak  dengan  kedalaman, sedangkan single  beam  echo  sounder memiliki keakuratan  yang  baik  dalam postioning dan  juga kedalaman.

## METODE
Data bathimetri yang digunakan pada penelitian ini adalah  data multi  beam  echo  sounder  Edgetech 6205 , single  seam  echo  sounder  Odom  Echotrack MKII,  side  scan  sonar  Edgetech  6205 dan positioning menggunakan DGPS Veripos  LD 4 yang bereferensi  pada  datum  WGS  1984.  Area  survey memiliki panjang sekitar 3000 meter dan lebar 250 meter.  Data-data    tersebut  dikalibrasi  dengan gerakan  kapal pitch , roll , yaw ( heading )  dan latency . Selanjutnya data dikoreksi dari pembersihan spike (loncatan  nilai  kedalaman), pasang  surut  yang  digunakan  untuk  mereduksi kedalaman  dan  kecepatan  suara  dalam  air.  Data terkoreksi selanjutnya di gridding dengan menggunakan software Qinsy  8.1 dan  selanjutnya di plotting pada AutoCAD .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Peta  batimetri  lokasi  penelitian  mempunyai rentang  kedalaman  mulai  kedalaman  paling dangkal  yaitu  -1,5  meter  dan  untuk  kedalaman yang paling dalam adalah -22 meter. Kondisi dasar laut  area  survei  memiliki  topografi  bergelombang atau berbukit dikarenakan batuan dasar laut yang dominan (Gambar 1).
Gambar 1. Peta Batimetri di Perairan Kepulauan Riau
Citra      permukaan      dasar      laut      dari side  scan sonar  EdgeTech  6205 setelah  dikoreksi dengan jarak  miring  ( slant  range  correction )  dan  TVG ( Time  Varied  Gain ),  hasil  mozaik  citra  dasar perairan (Gambar 2).
Gambar 2. Hasil Mosaic Citra Side Scan Sonar
Fitur  dasar  laut yang  merupakan  gabungan  dari side  scan  sonar  dan  multi  beam  echo  sounder dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Tampilan Fitur Dasar Laut Di Lokasi
Penelitian Keterangan : Gelombang pasir Batuan dasar Pipa Pipa tertimbun Galian parit Galian
Pada  citra  jalur  survei  ML-I  terlihat  beberapa anomali  yang  menampilkan  tekstur  yang  tidak rata  dan  variasi  pola  yang  terbentuk  sehingga mengindikasikan  adanya  beberapa  fitur  dasar laut yang ditemukan, diantaranya:
▪ Pasir  bergelombang  ditunjukkan  dengan  area kotak  berwarna  orange  memperlihatkan  pola bergelombang yang rapi dengan tekstur halus serta mempunyai reflektor lemah.
▪ Batuan  dasar  pada  area  yang  diberi  tanda lingkaran  berwarna  merah  ditandai  dengan gambaran hasil citra yang terlihat mempunyai tekstur  kasar  dengan  reflektor  yang  kuat  dan membentuk pola berkelompok.
▪ Pipa ditandai dengan garis hitam yang terlihat seperti  garis  lurus  memanjang  menghasilkan bayangan  yang  memiliki  dimensi  serta
reflektor  yang  kuat  dan  mempunyai  jarak dengan  bayangannya  yang  disebut  dengan free span .
Gambar 4. Jalur Survei ML-1 Terdapat Fitur Gelombang pasir dan Batuan dasar
Jalur  survei  ML-1  memiliki  gangguan  sinyal  ( noise ) sehingga  terdapat  bagian  citra  yang  berbentuk hitam  dengan  garis-garis  diagonal  dan  transparan yang  terdapat  pada  pojok  kiri  citra. Noise bisa disebabkan  oleh  beberapa  faktor,  salah  satu  nya adalah  manuver  kapal,  gangguan  gelombang  dan lainnya.
Hasil  verifikasi  jalur  survei  ML-1  pada  peta seabed  features hasil  akuisisi single  beam  echo sounder ditemukan beberapa fitur, yaitu gelombang  pasir , batuan  dasar  dan  pipa.  Setelah dilakukan mozaik citra ditemukan fitur yang sama di  jalur  yang  berdekatan.  Sehingga  dapat digabungkan  untuk  dimasukkan  dalam  klasifikasi. Fitur  gelombang  pasir yang  berada  di  radius  jalur survei  ML-1  diberikan  ID  SW  6  dengan  area  fitur berwarna  putih,  batuan  dasar diberikan  ID  BR  50 pada area berwarna merah dan pipa diberikan ID PL 5 dengan tanda garis lurus berwarna hitam.
Kedalaman fitur gelombang pasir ID SW 6 berada di range antara -4,99 dan -10,48 meter gambaran tekstur pada fitur tidak jauh berbeda dengan citra side scan sonar yang memiliki pola bergelombang akibat  arus  air  laut.  Letak  koordinat  fitur  berada di  posisi  (368312,942367);  (119962,101226) dengan luasan 42378,73 m 2 .
Fitur batuan dasar mempunyai tekstur yang kasar dengan perbedaan kedalaman yang lebih rendah dibandingkan dengan area sekitar. Kedalaman ID BR  50  ini  berada  di  rentang  antara  -3,05  sampai -9,7  meter  dengan  bentuk  topografi  yang  tidak rata atau berbukit. Letak koordinat fitur berada di posisi (368518,246829); (119897,459581) dengan luasan 61379,489 m 2 .
Untuk verifikasi pipa jalur ML-1 dikarenakan grid jarak  titik  batimetri  tidak  berdekatan  maka  sulit untuk  mengidentifikasi  pipa  menggunakan  titik multi  beam  echo  sounder pada  peta  batimetri. Untuk  itu  digunakan single  beam  echo  sounder dalam  melakukan  verifikasi  sesuai  dengan  letak koordinat  (358268;199542)  dengan  rentang kedalaman  -9,3  sampai  -10  meter  dengan panjang pipa 25,940 meter.
Gambar 6. Verifikasi Pipa dengan profil melintang instrumen Singlebeam Echosounder
Gambar 7. Jalur Survei ML-4 Terlihat Fitur Pipa dan Pipa Tertimbun
Berbeda dengan jalur-jalur survei sebelumnya dari hasil deteksi fitur dasar laut. Pada jalur survei ML-4 memperlihatkan  sebuah  fitur  dengan  garis memanjang  dan  membentang  yang  telah  ditandai dengan garis hitam. Fitur-fitur tersebut adalah pipa ditandai dengan garis berwarna hitam yang terlihat dengan  pola  seperti  garis  berbentuk  gundukan memanjang. Dapat diidentifikasi juga dari bayangan  yang  dihasilkan  dari  reflektor  yang  kuat dan mempunyai jarak antara objek yang berwarna hitam,  yang  diindikasikan  sebagai free span akibat tinggi pipa yang menggantung sehingga membentuk  bayangan  dan  adanya  jarak  dengan objek.  Pipa  tertimbun  yang  ditandai  dengan  garis berwarna  coklat,  bentukan  atau  pola  yang dihasilkan  sama  dengan  pipa  akan  tetapi  pipa tertimbun tidak mempunyai bayangan seperti pipa yang  terdeteksi  dari  instrumen side  scan  sonar pada umumnya. Hal ini dikarenakan pipa tertutupi ole sedimen yang ada di dasar laut.
Terdapat  indikasi  pipa  dan  pipa  tertimbun  pada jalur  survei  ML-4  dengan  ID  masing-masing  PL  9 dan  11  pada  peta  diberikan  tanda  garis  berwarna hitam  serta  BP  1  dan  2  yang  memiliki  tanda  garis berwarna  kuning.  Pola  panjang  membentang  dan seperti gundukan merupakan beberapa karakteristik  dan  ciri  khas  pipa pada  semua instrumen.
Gambar 8. Verifikasi Jalur Survei ML-4
Berdasarkan  dengan  akuisisi multi  beam echo  sounder terdapat  pipa  di  jalur  yang sama  dengan  hasil  interpretasi  pada  citra side  scan  sonar. Posisi  dan  panjang  pipa dapat  dilihat  pada  tabel  analisa  fitur  pipa dan  pipa  tertimbun.  Tidak  ada  perbedaan yang  mencolok  dari  kedua  fitur  ini,  jika dilihat dari tampilan seabed features .
Gambar 9. Jalur Survei ML-1A Terlihat Fitur Galian
Jalur  survei  ML-1A  ini  memperlihatkan sebuah fitur dasar laut berbentuk melingkar dengan  bentuk  pola  seperti  kerukan.  Fitur dasar  laut  tersebut  biasa  disebut  dengan galian yang diberi tanda lingkaran berwarna biru  muda.  Setelah  melakukan  interpretasi awal  terhadap  jalur  survei  maka  dilakukan proses mosaic untuk  melihat  keseluruhan tampilan  citra  sehingga  fitur  yang  memiliki karakteristik  dan  pola  yang  sama  dapat langsung  diklasifikasikan  untuk  membuat Peta  Klasifikasi  Fitur  Dasar  Laut  Perairan Kepulauan Riau.
Verifikasi  fitur  terakhir  berada  di  jalur  ML-1A dengan  ID  DR  1  ditandai  dengan  area  berbentuk lingkaran berwarna biru muda memiliki perbedaan kedalaman  dengan  area  sekitar  fitur.  Posisi  dari fitur ini terletak pada (370971,489957);
(119117,603106) dan luasan 1312,337 m 2 .
Gambar 10. Verifikasi Jalur ML-1A
Untuk  melihat  profil  kedalaman  maka  dibutuhkan verifikasi  dari  hasil  akuisisi single  beam  echo sounder sehingga  dapat  terlihat  perbedaan kedalaman  pada  fitur  galian  dengan  ID  DR  1.  Dari Gambar  11  memperlihatkan  bentuk  profil  fitur galian  dengan range kedalaman  yaitu  antara  -11 hingga -15 meter. Akan tetapi untuk area disekitar galian  yang  berbentuk  datar  kedalamannya mencapai  -9  meter  dan  tidak  tercantum  dalam gambar profil single beam echo sounder .
Gambar 11. Verifikasi Fitur Galian

## KESIMPULAN
Identifikasi  fitur  dasar  laut  di  Perairan  Kepulauan Riau  dengan multi  beam  echo  sounder , side  scan sonar dan single seam scho sounder menunjukkan bahwa batuan  dasar  84,7%),  galian  (3,1%)  dan gelombang pasir (12,2%). Objek buatan dasar laut yang teridentifikasi  di  Perairan  Kepulauan  Riau  adalah  pipa bawah laut dengan total panjang pipa adalah 1636,7 m. Selanjutnya  untuk  mendapatkan  hasil  yang  optimal perlu  dilakukan  verifikasi  hasil  dengan  menggunakan grab sampler untuk memperoleh sedimen dasar laut.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih  sebesar-besarnya kepada  PT.  PAGEO  UTAMA  yang  telah  menyediakan data-data, hardware dan software yang  diperlukan dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Salahudin,  M.  W  (2010). P3GL .  Dipetik  Maret  8,  2016,
dari MGI ESDM:
http://www.mgi.esdm.go.id/content/morfologi- dasar-laut-indonesia
Sothall, B., & Nowacek, D. (2011). Acoustics in Marine Ecology. Innovation  in  Technology  Expands  the Use of Sound in Ocean Science , 1-3. Hansen, R. (2011). Instroduction to Synthetic Aperture Sonar, in Sonar Systems. Dalam Fitrs Edition (hal. 1-25). Croatia: InTech.
McGonigle  C,  G.  J.  (2010).  Detection  of  Deep  Water
Benthic Macroalgae Using Image-based Classification Techniques on Multibeam
Backscatter  at  Cashes  Ledge,  Gulf  of  Marine.
Estuarine, Coastal and Shelf Science , 87-101 Calder,  B.  R.,  &  Mayer,  L.  A.  (2003).  Automatic processing  of  high-rate,  high-density  multibeam echosounder  data. Geochemistry,  Geophysycs, Geosystem , Issue 6.