Jurnal Integrasi
Vol. 9 No. 1, April 2017, 09-15
e -ISSN: 2548 - 9828
Accepted April, 2017
Pemetaan Parameter Oseanografi Fisik Menggunakan Citra Landsat 8 di Wilayah Perairan Nongsa Pulau Batam
Andriansyah Pratama Daya * , Muhammad Zainuddin Lubis #
* Mahasiswa Program Studi Teknik Geomatika Jurusan Teknik Informatika, Politeknik Negeri Batam
Jalan Ahmad Yani, Batam Centre, Batam 29461, Indonesia
E-mail: andriansyahpd@gmail.com
# Dosen Program Studi Teknik Geomatika Jurusan Teknik Informatika, Politeknik Negeri Batam
Jalan Ahmad Yani, Batam Centre, Batam 29461, Indonesia
E-mail: zainuddinlubis@polibatam.ac.id

## Abstrak
Parameter  oseanografi  merupakan  dinamika  alam  yang  terjadi  mempengaruhi  aspek  fisis  air  laut,  seperti  suhu, pasang  surut  dan  arus  .Penelitian  ini  mengambil  sampel  di  wilayah  perairan  Nongsa,  kemudian  dilakukan pengolahan  data  dengan  penginderaan  jauh  menggunakan  algoritma Lyzenga dan  mengambil  data  primer suhu,DO,arus dalam bentuk pola arus, pasang surut yang disajikan dalam bentuk grafik. Hasil yang di dapatkan di lapangan kecepatan arus di pantai Nongsa dengan kecepatan dengan rentang 0.1 – 2 m/s dengan arah pola arus ke arah timur tetapi dominan ke arah barat, pantai Bemban kecepatan rentang antara 0.02-0.44 m/s dengan pola arus ke arah utara tetapi dominan ke arah barat , pantai Payung kecepatan arus dengan rentang antara 1.7 -1.8 dominan ke arah barat. Pasang surut pantai bemban menunjukkan pasang surut semi diurnal menunjukkan pasang tertinggi dua  kali  dan  paanngg  surut  terendah  dua  kali.  Tumbuhan  Lamun  yang  diidentifikasi  melalui  dari  citra  satelit dengan  algoritma  Lyzenga  terdapat  di  pantai  Payung,  untuk  pantai  Nongsa  dan  Bemban  belum  dapat mengidentifasi  klorofil-a  melalui citra satelit. Suhu dan DO  yang terdapat dari tiga lokasi setelah di rata-ratakan menunjukkan suhu 29-32 ºC dan DO 12.5 -27.5 mg/L.
Keywords: Pasang Surut, Arus, Suhu, Dissolve Oxygen (DO)

## Abstract
Oceanographic  parameters  are  the  natural  dynamics  that  occur  affect  the  physics  point  of  sea  water,  such  as temperature,  tides  and  currents.  This  study  took  samples  in  the  territorial  waters  of  Nongsa,  then  do  the processing of data with remote sensing algorithms using Lyzenga and take the primary data of  temperature, DO, the flow pattern in the form of currents, tides are presented in graphical form. Results in the field get the velocity at Nongsa coast with a speed range of 0.1  - 2 m / s with the direction of flow pattern eastward but the dominant westward, the coast Bemban speed ranges between 0.02 to 0.44 m / s with a flow pattern in the direction but the dominant north-west, beach Payung current speed with a range between 1.7 -1.8 dominant westward. Tidal beach Bemban show semi-diurnal tides twice showed the highest tide and low tide twice. Seagrass plants were identified through  satellite  imagery  with  Lyzenga  algorithms  contained  on  the  beach  Payung,  to  the  beach  and  Bemban Nongsa  can  not  identification  chlorophyll-a  by  satellite  imagery.  Temperature  and  DO  contained  in  three locations after the show averaged temperature 29-32 ° C and DO 12.5 -27.5 mg / L.
Keywords : Tidal, Current, Temperature, Dissolve Oxygen (DO)

## 1. Pendahuluan
Perairan  Pulau  Batam  memiliki  kondisi  yang strategis  dengan  jalur  lintas  internasional  dan pesatnya  perkembangan  industri  skala  besar  dan kecil.  Namun  seiring  perkembangannya  akan mempengaruhi  kondisi  perairan  dan  ekosistem  di dalamnya.
Pulau  Batam  berkembang  menjadi  daerah  industri, perdagangan, alih  kapal dan  pariwisata  yang  menarik wisatawan lokal dan asing serta investor asing banyak melakukan investasi dan membuka lapangan pekerjaan di Batam, walaupun Batam dikenal sebagai kota  industri  secara  administratif  Batam  terdiri  dari darat  dan  pesisir  laut.  Tinggginya  aktivitas  manusia menyebabkan  tingginya  bahan  pencemar  yang  ada pada  lingkungan  perairan  pesisir  Batam  berbagai
aktivitas manusia di main land baik indutsri, hotel, dan pusat  ekonomi  serta  aktivitas  hinterland  baik  itu pelayaran,  pencemaran  minyak,  dan  galangan  kapal [1].
Nongsa  sebagai  obyek  kajian  dikarenakan  kawasan Nongsa,  kawasan  yang  sedang  berkembang  di  Pulau Batam  juga  terdapat  sejarah  yang  menarik  di  daerah ini, dimana terdapat Nongsa Isa merupakan penduduk asli  Batam  sehingga  saat  ini  dikenal  sebagai  pantai Nongsa  yang  dahulu  Nongsa  dikenal  sebagai pelabuhan  untuk  menuju  ke  negara  Singapura  dan Semenanjung Malaysia [2].
Penelitian  yang  telah    dilaksanakan  oleh  Rahayu Kusuma Risdianto dan Undang Hernawan pada tahun 2013  ,  Rahayu  dan  Undang    melakukan  Penelitian yang  berjudul  “  Indeks  Kualitas  Lingkungan  di Wilayah  perairan  di  Natuna  Terkait  dengan  Industri Migas”  Metode  yang  dilakukan  pengambilan  titik sampel  sebanyak  15  titik  .  Data  digunakan  sebagai parameter  yaitu  suhu,  kekeruhan,  Massa  Padatan Tersuspensi, Disslove Oxygen  (DO) , Biological Oxygen Demand (BOD), Fosfat, Nitrat, dan Ph . Hasil dari  penelitian  Distribusi  Kualitas  Lingkungan menunjukkan kategori sangat baik (6.518, 11 km 2 atau 26,  62  %)  baik  (17.753,  04  km 2  atau 72,  43%)  dan cukup  baik  (232,  61  km 2 atau  0,  95  %)  dari  total luasan  sebesar  wilayah  studi  sebesar  24.485  km 2. Secara umum perairan laut Natuna yang dikaji masih dalam kondisi baik [3].
Klorofil  merupakan  parameter  dalam  menentukan produktivitas  primer  di  laut,  hal  ini  terdapat  sebaran rendah  dan  tinggi  terkait  dengan  kondisi  oseanografi suatu  perairan  [4].  Klorofil  sendiri  terbagi  tiga  jenis, yaitu  klorofil-a,b,  dan  c.  Klorofil  sangat  penting dalam  proses  fotosintesis  tumbuhan    kandungan klorofil  dominan  dimiliki  oleh  fitoplankton  yaitu klorofil-a  .  oleh  karena  itu  klorofil-a  dikatakan  salah satu  indikator  suburnya  perairan  [5].  Manfaat  dari Klorofil-A  cukup  banyak,  klorofil  –A  merupakan tumbuhan  yang  terdapat  di  laut  seperti  alga,lamun, ataupun  rumput  laut,rumput  laut    ( Seaweed ) bermanfaat  bagi  kesehatan  dikarenakan  kandungan dalam  rumput  laut  dapat  mencegah  dari  penyakit dapat  dikembangkan  dan  dibudidayakan  untuk Industri di Indonesia [6] .
Penginderaan  jauh  diambil  sebagai  alternatif  untuk melihat  kondisi  perairam  di  Pulau  Batam  dengan pengambilan  lokasi  di  Nongsa  sebagai  sampelnya  , dalam  penelitian  menggunakan  algoritma Lyzenga seolah-olah  melakukan pemisahan antara daratan dan lautan  untuk  mendeteksi  habitat  perairan  dangkal  di perairan Nongsa

## 1.1 Tujuan
Penelitian  ini  untuk  melihat  kondisi  oseanografi  di perairan  Nongsa  dengan  memanfaatkan  pengambilan data primer dan data sekunder yang di dapat dari citra
landsat  8  untuk  melihat  perairan  dangkal  di  lokasi tersebut, apakah mengalami kerusakan ataupun tidak.

## 1.2 Daerah Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  Perairan  Nongsa  di pantai  Nongsa,  pantai  Bemban  dan  pantai  Payung, pengumpulan  data  primer  yakni  Pasang  surut,  Arus  , Suhu,  dan  DO  dan  data  sekunder  untuk  melihat klorofil-a di daerah tersebut.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1. Lokasi Penelitian
Kegiatan Penelitian dilaksanakan pada bulan  Agustus hingga  Desember  2016.Kegiatan  pengambilan  data dilaksanakan  di  Pulau  Batam  dengan  sampel  di Kecamatan  Nongsa,  koordinat  lokasi  Penelitian 1º02’44” LU 104º 01’ BT, waktu Perekaman: dimulai 5  Juli,  waktu  Pengolahan:  2  bulan  (Juli–September 2016).  Gambar  Peta  penelitian  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Gambar 1. Peta Lokasi penelitian

## 2.2. Metode Langrangian
Metode  ini  dipakai  untuk  mengambil  data  arus  laut dengan  selang  waktu  selama  30  detik,  data menunjukkan  perairan  pola  arus  dominan  ke  arah barat.

## Algoritma Lyzenga
Algoritma  ini  untuk  melihat  perairan  dangkal  di perairan  Nongsa,seperti  Lamun,terumbu  karang,  alga dan lain-lain. Formula oleh [7] yaitu sebagai berikut:
Y=Ln (TM1) +ki/kj Ln (TM2)...............(1)
Keterangan:
Y: Ekstraksi informasi dasar
TM1: Kanal 1 TM2: Kanal 2 ki/kj: koefisien atenuasi

## 2.3 Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  adalah  Theodolit,rambu  ukur  , DO  meter  untuk  mengukur  Arus  laut,  pasang  surut  , DO  dan  suhu.  Bahan  yang  digunakan  adalah  Citra
Landsat  8  dan  data  primer  hasil  pengukuran  di Lapangan yang kemudian dioalah.

## 2.4 Proses Pengolahan di Citra Landsat 8
1. Mengunduh citra landsat 8 level (peta dasar)
2. Melakukan Koreksi Geometrik dan Radiometrik
3. Sesuaikan  RMS  <  1,  jika  tidak  sesuai  kembali  ke koreksi.
4. Lakukan  Cropping  area  yang  dijadikan  obyek penelitian.
5. Memasukkan  Algortima  Lyzenga,  untuk  melihat klorofil-a  di  pantai  Nongsa,  pantai  Payung  dan pantai Bemban.
6. Kemudian Ground Check Lapangan
2.5 Proses Pengambilan data di Lapangan
1.   Menyiapkan alat-alat survey
2.   Kemudian melakukan pengukuran lapangan untuk Arus, Pasang Surut, DO dan Suhu.
3. Kemudian pengumpulan data dan pengolahan untuk menjadi peta.

## 2.6.   Metode Klasifikasi
Merupakan Metode yang dilakukan dalam mengklasifikasikan setiap peta yang telah diolah. Lalu hasil  yang  di  dapatkan  di  citra  dan  algoritma lyzenga dapat  di  klasifikasikan  serta  Arus  disajikan  dalam bentuk  Pola  Arus  dan  Pasang  Surut  disajikan  dalam bentuk Grafik.

## 2.7. Koreksi Geometrik dan Radiometrik
Pengolahan  geometrik  untuk  mengetahui  posisi  citra yang  sebenarnya  dari  citra  dengan  posisi  sebenarnya dan koreksi radiometrik menghilangkan awan ataupun noise pada citra yang akan diolah.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil  pengolahan  data  yakni  pola  arus  di  perairan nongsa  yang  dominan  ke  arah  barat  dan  barat laut.Pantai Nongsa menunjukkan pola arus menyebar  mengarah  ke  barat  laut  dan  dominan  ke arah  timur  dikarenakan  daerah  tanjung    yang merupakan  pertemuan  dua  massa  air  besar  dan menunujukkan  pola  arus  menyebar,  Kececepatan arus  terbesar  2  m/s  dan  kecepatan  arus  terkecil  0.1 m/s.

## Gambar 3. Pola arus pantai nongsa
Pada  Gambar  3,  pantai  Payung  menunjukkan  pola arus dominan mengarah ke barat laut., kecepatan arus terbesar  1.825  m/s  dan    kecepatan  arus  terkecil  1.76 m/s.  Lokasi  pantai  payung  juga  terdapat  lamun merupakan  tumbuhan  di  perairan  dangkal  yang dikategorikan sebagai klorofil –a.
Paga  Gambar  4  terlihat  jelas  pantai  Bemban menunjukkan  pola  arus  menyebar  mengarah  ke  barat laut  dan  timur,  tetapi  dominan  ke  arah  barat laut,kecepatan  arus  terbesar  pada  0.44  m/s  dan kecepatan arus terkecil 0.02 m/s.

## Gambar 5. Pola arus pantai bemban
Pengolahan data pasang surut di matlab menunjukkan hubungan waktu dan tingi muka air yang berlokasi di pantai Bemban dengan tipe pasang surut semi diurnal. Grafik  Minggu  1                                  (Gambar  6)ditandai dengan  warna  merah  dengan  sumbu  x  menunjukkan waktu  dan  sumbu  y  menunjukkan  Tinggi  muka  air, hasilnya pada sumbu x surut terendah pada jam 19.00 WIB  dan  9.49  WIB  dengan  tinggu  muka  air  40  cm dan pasang tertinggi pada jam  23.45 WIB dan 12.45 WIB dengan tinggi muka air 200-250 cm dan 150-200 cm.
Grafik  Minggu  2  ditandai  dengan  warna  biru  dengan sumbu  x  menunjukkan  waktu  dan  sumbu  y menunjukkan Tinggi muka air, hasilnya pada sumbu x surut  terendah  pada  jam  4.  45  WIB  dan  10.00  WIB dengan  tinggu  muka  air  45  cm  dan  pasang  tertinggi pada  jam    1.45  WIB  dan  14.00  WIB  dengan  tinggi muka air 200-250 cm.
Gambar 6 grafik hubungan waktu terhadap tinggi muka air laut ke-1
Grafik Minggu 2 ( Gambar 7) ditandai dengan  warna kuning  dengan  sumbu  x  menunjukkan  waktu  dan sumbu y menunjukkan Tinggi muka air, hasilnya pada sumbu  x  surut  terendah  pada  jam  4.  30  WIB  dan 19.45 WIB dengan tinggu muka air 50 cm dan pasang tertinggi pada jam  1.15 WIB dan 14.30 WIB dengan tinggi muka air 200-250 cm dan 150 – 200 cm.
Gambar 7. Grafik hubungan waktu terhadap tinggi muka air laut ke -2
Grafik Minggu 3  ( Gambar 8)  ditandai dengan  warna kuning  dengan  sumbu  x  menunjukkan  waktu  dan sumbu y menunjukkan Tinggi muka air, hasilnya pada sumbu  x  surut  terendah  pada  jam  4.  30  WIB  dan 19.45 WIB dengan tinggu muka air 50 cm dan pasang tertinggi pada jam  1.15 WIB dan 14.30 WIB dengan tinggi muka air 200-250 cm dan 150 – 200 cm.
Gambar 8. Grafik hubungan waktu terhadap tinggi muka air laut ke -3
Grafik Minggu 4 ditandai dengan warna hijau dengan sumbu  x  menunjukkan  waktu  dan  sumbu  y menunjukkan Tinggi muka air, hasilnya pada sumbu x surut  terendah  pada  jam  4.  45  WIB  dan  10.00  WIB dengan  tinggu  muka  air  45  cm  dan  pasang  tertinggi pada    jam    1.30  WIB  dan  14.00  WIB  dengan  tinggi muka air 150-200 cm dan 100-150 cm.
Gambar 9. Grafik hubungan waktu terhadap tinggi muka air laut ke -3
Berdasarkan  data  yang  primer  di  dapatkan  sebaran  suhu dan  DO    yang  telah  di  gabungkan  dari  tiga  lokasi .Berdasarkan  data  primer  yang  telah  di  dapatkan  di lapangan  didapatkan  hubungan    antara dissolve  oksigen (DO)  dan  pola  arus  suhu  di  daerah  pantai  Payung menunjukkan  kandungan  oksigen  terlarut  rentang  antara 12.5-27.5  mg/L  dengan  rata-rata  kandungan  oksigen terlarut  20-25  mg/Ldari  ketiga  pantai    yang  dibedakan dengan  gradasi  warna  dimulai  dari  warna  biru  hingga merah dengan DO terbesar di Pantai Nongsa  dengan 46.7 mg/L dan pola arus pantai Payung dominan ke arah barat laut dengan koordinat 104.09 – 104.14 Bujur Timur dan  - 1.15 – (-1.19) Lintang Utara ( Gambar 10).
Gambar 10. Hubungan do terhadap arus pantai payung
Hubungan  antara  Suhu  dan  pola  arus  suhu  di  daerah pantai Payung menunjukkan kandungan Suhu rentang antara 29 – 32.6 dengan rata-rata kandungan suhu 30- 31 o C  dari  ketiga  pantai  yang  dibedakan  dengan gradasi  warna  dimulai  dari  warna  biru  hingga  merah dengan  Suhu  terbesar  di  Pantai  Payung  dengan  36.4 o C dan pola arus pantai Payung dominan ke arah barat laut  dengan  koordinat  104.09  –  104.14  Bujur  Timur dan -1.15 – (-1.19) Lintang Utara (Gambar 11).
Gambar 11. Hubungan suhu terhadap arus  pantai payung
Hubungan  antara dissolve oksigen (DO) dan pola arus suhu  di  daerah  pantai  Nongsa    menunjukkan kandungan  oksigen  terlarut  rentang  antara  12.5-27.5 mg/L dengan rata-rata kandungan oksigen terlarut 20- 25  mg/L  dari  ketiga  pantai    yang  dibedakan  dengan gradasi  warna  dimulai  dari  warna  biru  hingga  merah dengan  DO  terbesar  di  Pantai  Nongsa    dengan  46.7 mg/L  dan  pola  arus  pantai  Nongsa  menyebar  ke  arah barat  laut  dan  dominan  ke  arah  timur  dengan koordinat 104.09 – 104.14 Bujur Timur dan -1.15 – (- 1.19) Lintang Utara (Gambar 12).
Gambar12. Hubungan DO terhadap arus pantai nongsa
Hubungan  antara  Suhu  dan  pola  arus  suhu  di  daerah pantai Nongsa menunjukkan kandungan Suhu rentang antara 29 – 32.6 dengan rata-rata kandungan suhu 30- 31 o C  dari  ketiga  pantai  yang  dibedakan  dengan gradasi  warna  dimulai  dari  warna  biru  hingga  merah dengan  Suhu  terbesar  di  Pantai  Payung  dengan  36.4 o C  dan  pola  arus  pantai  Nongsa  menyebar  ke  arah barat  dan  dominan  ke  arah  timur  dengan  koordinat 104.09  –  104.14  Bujur  Timur  dan  -1.15  –  (-1.19) Lintang Utara (Gambar 13).
Gambar13. Hubungan suhu terhadap  arus pantai nongsa
Hubungan  antara dissolve oksigen (DO) dan pola arus suhu  di  daerah  pantai  Bemban    menunjukkan kandungan  oksigen  terlarut  rentang  antara  12.5-27.5 mg/L dengan rata-rata kandungan oksigen terlarut 20- 25  mg/Ldari  ketiga  pantai    yang  dibedakan  dengan gradasi  warna  dimulai  dari  warna  biru  hingga  merah dengan  DO  terbesar  di  Pantai  Nongsa    dengan  46.7 mg/L dan pola arus pantai Bemban menyebar ke arah timur    dan  dominan  ke  arah  barat  laut  dengan koordinat 104.09 – 104.14 Bujur Timur dan -1.15 – (- 1.19) Lintang Utara (Gambar 14).
Gambar14. Hubungan DO terhadap arus pantai bemban
Hubungan  antara  Suhu  dan  pola  arus  suhu  di  daerah pantai Bemban menunjukkan kandungan suhu rentang antara 29 – 32.6 dengan rata-rata kandungan suhu 30- 31 o C  dari  ketiga  pantai  yang  dibedakan  dengan gradasi  warna  dimulai  dari  warna  biru  hingga  merah dengan  Suhu  terbesar  di  Pantai  Payung  dengan  36.4 o C  dan  pola  arus  pantai  Nongsa  menyebar  ke  arah timur  dan  dominan  ke  arah  barat  laut  dengan koordinat 104.09 – 104.14 Bujur Timur dan -1.15 – (- 1.19) Lintang Utara (Gambar 15).
Gambar 15. Hubungan suhu terhadap arus pantai bemban
Berdasarkan  data  citra  diperoleh  hubungan  pantai nongsa  dan  hasil  pengolahan  lyzenga,  pola  arus  di pantai  nongsa  menyebar  dengan  adanya  pola  arus kearah  barat  dan  ke  arah  timur  dengan  dominan kearah timuur (Gambar 16).
Gambar 16. Hubungan lyzenga terhadap pantai nongsa
Gambar 17. Hubungan Lyzenga terhadap Pantai Payung
Pada  hasil  hubungan  pantai  bemban  dan  hasil pengolahan  lyzenga,  pola  arus  di  pantai  payung menyebar  dengan  adanya  pola  arus  dominan  kearah barat  laut,  hal  ini  jelas  terlihat  pada  Gambar  16,  17, dan 18.
Gambar 18. Hubungan Lyzenga dengan Pantai Bemban

## 4. Kesimpulan dan Saran

## 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan Data primer yang di dapatkan dilapangan yakni  suhu  di  perairan  Nongsa  masih  dikategorikan stabil  juga  dengan  DO,Pasang  Surut  bertipe  semi diurnal,  dan  Pola  Arus  dominan  ke  arah  barat,  untuk pengolahan citra dengan landsat 8 di dapatkan sebaran lamun  di  pantai  Payung  yang  dikategorikan  sebagai klorofil-a.

## 4.2 Saran
Sebaiknya  pengukuran  pasang  surut  dilakukan  lebih banyak lagi untuk melihat variasi pasang surutnya dan pengolahan citra landsat juga melihat suhu dan DO .

## Daftar Pustaka
[1]    Firdaus,  R.2016  "Pencemaran  Perairan  Pesisir
Kota Batam dan Harapan Pengelolaan Lingkungan Hidup." Opini 1.4.
[2]  Purwanti,  A.  2016.  Penataan  Objek  Wisata Sebagai  Strategi  Komunikasi  Dinas  Pariwisata dan  Kebudayaan  dalam  Kegiatan  Visit  Batam 2010. Jurnal Komunikasi, 10(1), 29-40.
[3] Rusdiansyah, A. 2016. Pola Arus di Kolam Pasang Surut  Akibat  Pengaruh  Angin.  Iifo-Teknik,  7(1), 1-7.
[4]   Mann, K. H., and J. R. N. Lazier. 1991. "Fronts in coastal waters." Dynamics of Marine Ecosystems, Third Edition : 216-253.
[5]   Samawi,  Muhammad  Farid,  and  Dan  Rahmadi Tambaru2011. Kualitas  Karaginan  Rumput  Laut Jenis  Eucheuma  Spinosum  di  Perairan  Desa Punaga Kabupaten Takalar. Diss.
[6]    Sahri,  A.  2009.  Mengenal  potensi  rumput  laut: kajian pemanfaatan sumber daya rumput laut dari aspek  industri  dan  kesehatan.  Majalah  Ilmiah Sultan Agung, 44(118), 95-116.
[7]  Lyzenga,  R.D.  1985.  Shallow  Water  Bathymetry Using Combined Lidar and Passive Multispectral Scanner  Data.  International  Journal  of  Remote Sensing. Vol. 6 No.8