## Analisis Perairan Dangkal Berdasarkan Pengolahan Digital Citra Satelit Sentinel-2B di
Perairan Pulau Karimunjawa, Jawa Tengah

## Daniel Alfha Mahestro*, Muhammad Helmi dan Warsito Atmodjo
Departemen Oseanografi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Kampus Tembalang, Semarang 50275 Telp/Fax. 024-7474698
Email: *d.mahestro@gmail.com

## Abstrak
Kedalaman  perairan  dapat  memberikan  berbagai  informasi  penting  mengenai  area  laut.  Pada  umumnya  pengukuran kedalaman  dilakukan  dengan  survei  lapangan,  namun  hal  tersebut  tidak  dapat  menjangkau  area  perairan  dangkal, membutuhkan biaya tinggi dan waktu yang lama. Data kedalaman perairan dangkal di Pulau Karimunjawa cukup penting karena  dapat  dimanfaatkan  untuk  perencanaan  pemanfaatan  zona  peraian  dangkal. Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengkaji kemampuan citra satelit digital Sentinel-2B untuk  pemetaan kedalaman perairan dangkal  dan mengkaji pola spasial  kedalaman  perairan  dangkal  hasil  pengolahan  citra  Satelit  Sentinel-2B  di  Pulau  Karimunjawa.  Penelitian  ini menggunakan data citra satelit Sentinel-2B dengan tiga saluran multispektral (saluran merah, saluran hijau, dan saluran biru) dan diintegrasikan dengan data kedalaman insitu. Metode yang digunakan dalam penelitian ini dengan menggunakan metode  perbandingan  ratio  dari  Stumpf  untuk  mendapatkan  kedalaman  perairan  dari  citra  Satelit  Sentinel-2B.  Hasil penelitian menunjukkan pengolahan digital Citra Satelit Sentinel-2B dapat digunakan untuk pemetaan dan analisis pola spasial perairan dangkal dengan persamaan y=0,9076x – 1,9094 dengan nilai koefisien determinasi (R²) sebesar 0,94 dan RMSE  adalah  2,31.  Persamaan  yang  dibangun  ini  menggunakan  rasio  band  2  dengan  band  3.  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa area studi didominasi oleh perairan dangkal dengan kedalaman 0 dan 20 meter dibawah MSL.
Kata kunci: Perairan Dangkal, NDWI, Sentinel-2B, Karimunjawa, Jawa Tengah

## Abstract

## Shallow Water Analysis Based on Digital Processing of Sentinel-2B Satellite Imagery in Karimunjawa Island Water, Central Java
The depth  of the seawater can provide a variety of  important information  about an area of  the sea. In general, depth measurements of the sea are carried out by field surveys that cannot reach shallow water areas due to higher costs, time commitments, and operational costs. Shallow water depth data on Karimunjawa Island is quite important because it can be used for planning the use of shallow water zones. The purpose of this study was to examine the ability of digital satellite imagery Sentinel-2B for mapping shallow water depths and to examine the spatial pattern of shallow water depths as a result of image processing from the Sentinel-2B Satellite Imagery. This study uses Sentinel-2B satellite imagery data with three multispectral channels (Red Band, Green Band, and Blue Band), and the results are integrated with in situ depth data. The method used in this research is the ratio band comparison method from Stumpf to get the water depth from the Sentinel-2B satellite imagery. The results showed that the digital processing of Sentinel-2B satellite imagery can be used for mapping and analyzing shallow water spatial patterns with the formula equation y = 0,9076x  – 1,9094 and with a high level of influence (R² = 0.94) between the ratio of band 2 (blue band) and band 3 (green band) images to the data depth survey with a low error rate (RMSE = 2.31). The study area is dominated by shallow waters with a depth between 0 and 20 meters below MSL.

## Keywords: Shallow Waters, NDWI, Sentinel-2B, Karimunjawa, Central Java

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan Negara kepulauan yang memiliki kurang lebih 16.056 pulau (BPS, 2020). Ribuan pulau – pulau kecil ini dikelilingi oleh laut dangkal yang luas. Pulau Karimunjawa merupakan salah satu pulau yang  ada  di  Kepulauan  Karimunjawa  yang  secara  geografis  terletak  di  5°50'17,4"LS  dan  110°25'05,7"BT. Perairan  di  sekitar  Pulau  Karimunjawa  ini  tergolong  perairan  dangkal  dan  memiliki  tutupan  dasar  perairan yang beragam (Helmi et al ., 2020). Pada umumnya tipe dasar perairan di Kepulauan Karimunjawa mulai dari
tepi pulau adalah pasir, makin ke tengah dikelilingi oleh gugusan terumbu karang mulai dari kedalaman 0.5 m hingga  kedalaman  20  meter  (KKP,  2015).  Pulau  Karimunjawa  memiliki  perairan  dangkal  dengan  berbagai pemanfaatan  seperti  kegiatan  konservasi  terumbu  karang,  budidaya  perikanan,  dan  alur  pelayaran  nelayan lokal  (Yusuf,  2013).  Pemanfaatan  zona  perairan  dangkal  tersebut  hendaknya  memperhatikan  pola  spasial kedalaman perairan dangkal agar masing-masing kegiatan dapat berjalan beriringan tanpa merusak kelestarian alam.
Pada umumnya pengukuran kedalaman dilakukan dengan survei lapangan (Anida et al., 2020). Namun pengukuran kedalaman menggunakan survei lapangan memerlukan biaya, waktu, dan biaya operasional yang lebih  tinggi  serta  tidak  dapat  menjangkau  perairan  dangkal  dikarenakan  kapal  survei  tidak  bisa  melewati perairan  tersebut  (Hambali et  al .,  2021).  Oleh  karena  itu  digunakan  pemetaan  kedalaman  perairan  dangkal menggunakan teknologi penginderaan jauh (Setyawan et al., 2014).
Teknologi penginderaan jauh merupakan metode yang paling efisien baik dalam segi waktu dan tenaga dalam  mengkompilasi  dan  memperbaharui  peta  laut  terutama  laut  dangkal  dikarenakan  penginderaan  jauh mampu mengamati perubahan dan fenomena yang terjadi di daerah intertidal secara kontinu (Setyawan et al ., 2014).  Penelitian  ini  menggunakan  citra  satelit  sentinel  2B  yang  menggunakan  citra  multispectral  resolusi tinggi dan datanya bersifat open source, sehingga citra satelit sentinel 2B ini dapat diakses semua orang secara gratis.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  mengkaji  bagaimana  kemampuan  citra  satelit  digital  Sentinel-2B  untuk pemetaan kedalaman perairan dangkal di Pulau Karimunjawa. Selain itu dalam penelitian ini dilakukan analisis pola  spasial  kedalaman  perairan  dangkal  hasil  pengolahan  citra  Satelit  Sentinel-2B  untuk  mendukung perencanaan  dan  pengelolaan  perairan  dangkal  di  Pulau  Karimunjawa.  Pola  spasial  kedalaman  perairan dangkal dapat menjadi data pendukung dalam memanfaatkan zona perairan dangkal. Pada penelitian ini dalam merumuskan  penentuan  nilai  kedalaman  dilakukan  penyederhanaan  model  dengan  mengasumsikan penyeragaman objek dasarnya.

## MATERI DAN METODE Materi Penelitian
Materi yang digunakan dalam penelitian ini  adalah data primer dan data  sekunder. Data primer yang digunakan dalam penelitian ini yaitu data citra satelit sentinel 2-B Level 2A Pulau Karimunjawa perekaman 26  April  2021  dengan  resolusi  spasial  10  m  dan  data  kedalaman  perairan  hasil  pengukuran  langsung menggunakan Echosounder Garmin GPSMap 585 pada tanggal 17 April 2021. Data citra satelit sentinel 2-B ini nantinya akan diekstraksi untuk memperoleh nilai kedalaman pada perairan di sekitar Pulau Karimunjawa dan akan dilakukan uji akurasi dengan data kedalaman hasil pengukuran menggunakan Echosounder Garmin GPSMap 585. Data sekunder yang digunakan adalah data pasang surut Bulan April 2021 Pulau Karimunjawa yang diperoleh dari stasiun pengamatan pasang surut BIG Karimunjawa dan Peta Rupabumi Indonesia (RBI) Pulau Karimunjawa skala 1:25000 yang dikeluarkan oleh BIG tahun 2017.

## Metode Pengambilan Data
Data Citra Satelit Sentinel-2B Pulau Karimunjawa diperoleh dengan cara mendownload melalui website https://scihub.copernicus.eu/. Data Citra Sentinel-2B Pulau Karimunjawa yang dipakai adalah data perekaman 26  April  2021.  Data  pengukuran  kedalaman  insitu  yang  diperoleh  dengan  melakukan  pemeruman menggunakan  Echosounder  di  perairan  Pulau  Karimunjawa  bagian  Barat.  Pemeruman  dilakukan menggunakan  metode  random  sampling.  Metode  random  sampling  dipilih  supaya  daerah  yang  memiliki kedalaman paling dalam sampai daerah kedalaman terdangkal dapat terekam oleh echosounder. Data pasang surut yang digunakan merupakan data pasang surut selama satu bulan dengan pengambilan tinggi pasang surut setiap jam. Data pasang surut yang digunakan merupakan data pasang surut selama 29 hari yaitu pada bulan April 2021. Data tersebut diperoleh dari data pasang surut publikasi BIG stasiun Karimunjawa. Data pasang surut ini selanjutnya diolah untuk mendapatkan nilai-nilai komponen pasang surut dan akan digunakan untuk koreksi kedalaman.

## Metode Pengolahan Data
Data  citra  sentinel  2B  level  2B  yang  telah  didownload  dilakukan  proses  koreksi  atmosferik  terlebih dahulu.  Proses  koreksi  atmosfer  pada  penelitian  ini  menggunakan  metode Dark  Object  Subtraction (DOS). Metode DOS ini tidak membutuhkan data lapangan untuk melakukan proses koreksi atmosferik (Firmansyah et al., 2019). Citra hasil koreksi atmosferik kemudian dipotong ( crooping), pemotongan ini bertujuan untuk membatasi daerah kajian, yaitu di perairan Pulau Karimunjawa. Pemotongan ini perlu dilakukan karena citra satelit Sentinel-2B ini memiliki data scene sebesar 290 km. Pemotongan citra ini dilakukan melalui fitur subset pada software SNAP.  Proses  selanjutnya  adalah  proses masking .  Proses  masking  adalah  proses  pemisahan objek perairan dengan daratan. Proses masking bertujuan agar lokasi penelitian tidak nampak di area daratan dan hanya fokus di perairan saja. Menurut Kaplan dan Ugur (2017), proses masking dapat menggunakan rumus NDWI ( Normalized Difference Wetness Index ) sebagai berikut:
𝑁𝐷𝑊𝐼 = 𝜌𝐺𝑟𝑒𝑒𝑛 −  𝜌𝑁𝐼𝑅
𝜌𝐺𝑟𝑒𝑒𝑛 + 𝜌𝑁𝐼𝑅
Dimana : ρGreen  = Kanal Green (Kanal 3) ρNIR  = Kanal Near Infrared (Kanal 8)
Data pasang surut diolah menggunakan metode Admiralty untuk mendapatkan nilai konstanta harmonik pasang surut yang meliputi M2, S2, K1, O1, N2, K2, P1, M4 dan nilai amplitudo (A) (Supriyadi et al., 2019). Selanjutnya diperoleh nilai MSL ( Mean Sea Level ), HHWL ( Highest High Water Level ), LLWL ( Lowest Low Water  Level )  dan  tipe  pasang  surutnya.  Parameter  LLWL  ini  kemudian  digunakan  sebagai  nilai  koreksi kedalaman.
Berdasarkan komponen harmonik pasang surut akan diperoleh : 1. Mean Sea Level (MSL) 𝑀𝑆𝐿 = 𝐴(𝑆 0 ) 2. Lowest Lower Water Level (LLWL) 𝐿𝐿𝑊𝐿 =  𝐴(𝑆 0 ) − (𝐴(𝑀 2 ) + 𝐴(𝑆 2 ) +  𝐴(𝐾 1 ) +  𝐴(𝑂 1 ) +  𝐴(𝑃 2 ) +  𝐴(𝐾 2 )) 3. Highest High Water Level (HHWL) 𝐻𝐻𝑊𝐿 =  𝐴(𝑆 0 ) + (𝐴(𝑀 2 ) + 𝐴(𝑆 2 ) +  𝐴(𝐾 1 ) +  𝐴(𝑂 1 ) +  𝐴(𝑃 2 ) +  𝐴(𝐾 2 ))
Pengukuran kedalaman dilakukan dengan Echosounder . Data mentah hasil pengukuran kedalaman yang diperoleh tidak dapat secara langsung digunakan. Untuk mendapatkan tampakan kedalaman yang sebenarnya, data  tersebut  terlebih  dahulu  dikoreksi  (BSNI,  2010).  Adapun  koreksi  yang  akan  dilakukan  adalah  koreksi transducer sebesar 30 cm, lalu dilanjutkan dengan koreksi pasang surut dengan rumus sebagai berikut: 𝑟𝑡 = ( 𝑇𝑊𝐿𝑡 − (𝑀𝑆𝐿 + 𝑍0) )
Dimana:
rt = besarnya koreksi hasil pengukuran kedalaman pada waktu t
TWLt  = posisi permukaan laut ( True Water Level ) pada waktu t MSL = muka air laut rata-rata ( Mean Sea Level ) Z0
= kedalaman muka surutan di bawah MSL Kemudian, penentuan kedalaman sesungguhnya adalah:
𝐷 = 𝑑𝑇 − 𝑟𝑡
Dimana:
D = kedalaman sesungguhnya dT = kedalaman terkoreksi tranducer rt = koreksi pasang surut laut pada waktu t
Estimasi kedalaman perairan pada citra satelit Sentinel 2B dengan perbandingan kanal menurut Stumpf (2003).  Metode  ini  mengembangkan  model  semi-analitis  yang  membentuk  hubungan  linier  antara  rasio kedalaman dengan nilai pantulan dari perbandingan dua kanal untuk memperoleh nilai kedalaman dan dapat diaplikasikan  pada  perairan  yang  memiliki  albedo  rendah.  Perbandingan  kanal  yang  digunakan  dalam
penelitian ini Blue/Green, Blue/Red, Green/Blue Green/Red, Red/Blue, Red/Green. Stumpf (2003) membuat suatu formula penduga kedalaman dengan dua reflektansi panjang gelombang sebagai berikut:
Z=𝑚 1 ( ln(𝑛𝑅 𝑤 (𝜆 𝑖 )) ln (𝑛𝑅 𝑤 (𝜆 𝑗 )) ) − 𝑚 0
Dimana:
Z = Kedalaman 𝑚 1 = Koefisien kalibrasi Rw( 𝜆 .)  = Reflektansi perpanjang gelombang yang meninggalkan air ln          = Konstanta untuk menjaga rasio tetap positif 𝑚 0 = Koreksi kedalaman nol (0)
Dengan demikian untuk memperoleh kedalaman duga dari hasil regresi rasio nilai-nilai reflektansi pada masing-masing  band  yang  digunakan,  persamaan  diatas  dapat  ditulis  ulang  berdasarkan  persamaan  regresi linear menjadi:
𝑌 = 𝑎𝑋 + 𝑏
dimana nilai slope (a) mewakili koefisien m1, nilai intercept (b) mewakili koefisien m0, dan nilai X mewakili hasil rasio nilai reflektansi pada band yang digunakan.
Setelah  mendapat  kedalaman  dari  citra,  maka  kedalaman  hasil  ekstraksi  citra  ini  harus  dikoreksi terhadap  pasang  surut  terlebih  dahulu.  Menurut  Harianto et  al. (2019),  koreksi  pasang  surut  ini  dilakukan dengan  cara  menyurutkan  tinggi  air  laut  pada  saat  perekaman  citra  dilakukan.  Untuk  melihat  kapan  waktu perekaman citra dapat dilihat pada metadata citra. Koreksi pasang surut pada citra dapat dicari dengan rumus:
𝐷 = 𝑍 − (𝑇𝑊𝐿𝑡 𝐶𝑖𝑡𝑟𝑎 − 𝐿𝐿𝑊𝐿)
Dimana:
D = Kedalaman hasil citra terkoreksi Z = Kedalaman hasil citra TWLt Citra = Posisi permukaan laut ( True Water Level ) pada waktu t citra
Untuk menentukan hubungan antara data kedalaman hasil citra sentinel 2B dengan data kedalaman hasil pemeruman dilakukan dengan menggunakan koefisien korelasi. Dimana variabel X, yaitu variable data nilai kedalaman  dari  pengolahan  citra  dan  Y,  yaitu  data  kedalaman  hasil  pengukuran  lapangan.  Kuat  tidaknya hubungan  antara  keduanya  ditunjukkan  dengan  tinggi  tidaknya  korelasi  antara  kedua  variabel  tersebut (Nurkhayati dan Khakhim, 2013). Rumus dasar koefisien korelasi ini adalah sebagai berikut :
𝑅 = 𝑛 Σ 𝑥𝑦 − (Σ 𝑥)(Σ 𝑦) ( 𝑛 Σ 𝑥 2 − (Σ 𝑥) 2 ) − (𝑛 Σ 𝑦 )2 − (Σ 𝑦) 2 ) Dimana:
R = Koefisien korelasi n = Jumlah sampel
x = Variabel yang mewakili nilai band rasio citra
y = Variabel yang mewakili nilai hasil pengukuran di lapangan
Salah satu metode yang digunakan untuk menentukan akurasi dari peta kedalaman yang dihasilkan yaitu RMSE  ( root  mean  square  error )  (Nurkhayati  dan  Khakhim, 2013).  RMSE  merupakan  akar  dari  rata  -  rata jumlah kuadrat nisbah antara selisih nilai kedalaman aktual hasil pengukuran lapangan dengan nilai kedalaman hasil estimasi pengolahan citra penginderaan jauh. RMSE dapat dihitung sebagai berikut :
𝑅𝑀𝑆𝐸 = √ Σ 𝑡=1 𝑛 (𝐴𝑡 − 𝐹𝑡) 2 𝑛
Dimana:
At = Nilai hasil estimasi kedalaman dari citra Ft = Nilai hasil pengukuran lapangan n = Jumlah titik kedalaman yang digunakan dalam validitas model

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil
Pengolahan  data  pasut  dilakukan  menggunakan  metode Admiralty untuk  mendapatkan  konstanta harmonik pasut. Konstanta harmonik pasang surut yang didapatkan nilai S0, M2, S2, K2, N2, K1, O1, P1, M4, MS4. Konstanta harmonik pasang surut digunakan untuk mencari nilai muka surutan (Z0), Mean Sea Level (MSL), Lowest Low Water Level (LLWL), Highest High Water Level (HHWL). Berikut merupakan hasil dari perhitungan data pasut.
Tabel 1. Hasil Elevasi Pasang Surut dan Tipe Pasang surut
Z0 MSL  LLWL HHWL Formzahl Tipe Pasut 61 173 112 234 2,273 Campuran Condong Ke Harian Tunggal
Data elevasi pasang surut akan dilakukan koreksi kembali menggunakan data MSL. Hal ini dilakukan untuk  menyamakan  datum  pasang  surut  yang  dipakai  pada  peta  dasar  yang  digunakan.  Peta  dasar  yang digunakan  merupakan Peta  Rupabumi  Indonesia  skala  1:25.000  yang  dipublikasikan  oleh  Badan  Informasi Geospasial (BIG). Peta ini memiliki referensi pasang surut berdasarkan datum pasut MSL, sehingga kedalaman perairan pada penelitian ini akan mengikuti datum pasut yang digunakan oleh peta dasar. Adapun grafik pasang surut setelah dikoreksi dengan MSL adalah sebagai berikut.
Gambar 1. Grafik pasang surut di Karimunjawa (April 2021) setelah dikoreksi dengan MSL
Data  kedalaman  lapangan  dilakukan  koreksi transducer terlebih  dahulu  sebesar  30  cm.  Selanjutnya dilakukan koreksi kembali dengan elevasi permukaan laut pada saat pemeruman dilakukan dan saat kondisi pasang  surut  di  lokasi.  Pembangunan  model  kedalaman  menggunakan  1240  titik  sampel  kedalaman.  Uji akurasi menggunakan 420 titik sampel kedalaman yang mewakili sampel di setiap kedalaman yang ada. Peta hasil pemeruman dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Peta survei lapangan di Perairan Pulau Karimunjawa
Proses  pemodelan  batimetri  menggunakan  metode band  ratio ini  merupakan  proses  inti  untuk mendapatkan  data  kedalaman  dari  citra  sentinel.  Proses  pemodelan  batimetri  dengan  metode band  ratio merupakan metode empirik karena menggunakan data batimetri in situ untuk membangun model dan untuk uji akurasi data. Setelah didapatkan data estimasi batimetri dari ekstraksi citra, selanjutnya dibuat grafik analisis regresi linier antara data ekstraksi citra kombinasi 3 band dengan data batimetri in situ.
Gambar 3. Grafik regresi band 2/3 terhadap kedalaman dari pengukuran lapangan
Gambar 4. Grafik regresi band 2/4 terhadap kedalaman dari pengukuran lapangan
Gambar 5. Grafik regresi band 3/4 terhadap kedalaman dari pengukuran lapangan
Hasil  model  kedalaman  dari  masing-masing  kombinasi  band  kemudian  dilakukan  uji  akurasi menggunakan metode RMSE. Dari hasil uji akurasi kedalaman hasil ekstraksi citra satelit Sentinel 2 terhadap data kedalaman in situ menggunakan metode RMSE, diperoleh hasil terbaik dengan pada kombinasi band biru- hijau sebesar 2,37. Berikut merupakan hasil lengkap nilai RMSE pada masing-masing kombinasi band.
Tabel 2. Nilai RMSE kedalaman dari citra satelit dan pengukuran lapangan
Band Rasio RMSE (m) Band 2 / Band 3 2,37 Band 2 / Band 4 7.82 Band 3 / Band 4 3,71
Hasil  akhir  dari  pemodelan  kedamalan  menggunakan  algoritma band  ratio ini  berupa  peta  sebaran perairan  dangkal  dengan  warna  putih  yang  menunjukkan  daerah  daratan  dan  varian  warna  biru  yang menunjukkan daerah perairan. Tingkatan kedalaman dalam peta sebaran perairan dangkal ini ditunjukkan oleh varian  warna  biru  yang  dihasilkan,  semakin  gelap  warna  biru  maka  kedalaman  perairan  tersebut  semakin dalam. Pola distribusi (profil) kedalaman disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6. Peta kedalaman perairan dangkal hasil pemodelan citra satelit Sentinel 2B

## Pembahasan
Pengolahan  data  pasang  surut  pada  penelitian  ini  dilakukan  menggunakan  metode  admiralty.  Dari metode admiralty ini diperoleh beberapa komponen harmonik pasang surut yaitu S0, M2, S2, K2, N2, K1, O1, P1,  M4,  dan  MS4.  Setelah  mendapatkan  masing-masing  komponen  harmonic  pasut  kemudian  dilakukan perhitungan  untuk  mencari  nilai  MSL,  LLWL,  HHWL,  Z0  dan  nilai  Formzahl.  Tanggal  pengambilan  data kedalaman insitu yaitu pada 17 April 2021 dengan tanggal perekaman citra yang digunakan dalam penelitian ini  yaitu  pada  26  April  2021  hanya  berjarak  9  hari  dan  masih  dalam  periode  bulan  yang  sama,  sehingga memiliki  nilai  datum  pasang  surut yang  sama.  Dari  perhitungan  konstanta  harmonik  pasut  didapatkan nilai Formzahl sebesar 2,273 yang berarti pasang surut yang terjadi memiliki tipe pasang surut campuran condong ke harian tunggal. Menurut Haryono dan Narni (2004), tipe pasang surut yang terjadi di Jepara ialah pasang surut  campuran  condong  ke  harian  tunggal,  hal  ini  sesuai  dengan  tipe  pasang  surut  di  lokasi  penelitian  di perairan Karimunjawa yang berada di Jepara.
Sampel kedalaman in situ untuk pemodelan yang telah didapatkan kemudian diproses menjadi vektor sebagai data training. Data training ini digunakan untuk pembentukan model ekstraksi kedalaman. Model yang didapat  ini  digunakan  untuk  mengekstraksi  nilai  kedalaman  dari  keseluruhan  perairan  pada  citra  yang digunakan.  Setelah  mendapatkan  data  hasil  ekstraksi  tersebut  dilakukan  analisis  regresi  untuk  melihat hubungan antara nilai kedalaman hasil ekstraksi dengan sampel kedalaman insitu. Dari grafik regresi antara kedalaman  hasil  ekstraksi  dengan  sampel  kedalaman  insitu  didapatkan  nilai  kedalaman  absolut  dengan kedalaman  insitu  yang  disimbolkan  sebagai  sumbu  Y  dan  kedalaman  hasil  ekstraksi  sebagai  sumbu  X. Diperoleh  tiga  hasil  grafik  regresi  linier  dari  tiga  ekstraksi  kedalaman  dari  kombinasi  band  2/band  3,  band 2/band 4, dan band 3/band 4 dengan kedalaman insitu. Dari ketiga hasil grafik regresi diketahui bahwa hasil pemodelan kedalaman terbaik yaitu band 2/band 3 dengan nilai korelasi (R2) sebesar 0,9241. Untuk band 2/ band 4 mendapatkan nilai korelasi (R2) sebesar 0.3211 dan band 3/ band 4 mendapatkan nilai korelasi (R2) sebesar 0.8182. Menurut Sugiyono (2009), korelasi digunakan untuk mengetahui hubungan antar variabel yang dismbolkan dengan rentang angka -1 sampai dengan 1, semakin mendekati -1 atau 1 maka hubungan korelasi antar variabel makin kuat. Dari hasil pemodelan regresinya, selanjutnya dihitung kedalaman absolut dengan menggunakan ketiga fungsi regresi masing-masing kombinasi band. Untuk fungsi regresi band 2/band 3 yaitu (Y=0,9076*(band 2/band 3) + 1,9094), untuk fungsi regresi band 3/band 4 yaitu (Y=1,1395*(band 3/band 4) –  0,2518),  dan  untuk  fungsi  regresi  band  2/band  4  yaitu  (Y=1,294*(band  2/band  4)  +  1,8346)  dimana  Y merupakan kedalaman absolut.
Hasil  uji  akurasi  menggunakan  metode  RMSE  terhadap  ketiga  model  estimasi  kedalaman  yang dibedakan berdasarkan kombinasi band rationya, diketahui bahwa nilai RMSE yang paling baik adalah model batimetri dengan kombinasi band 2/band 3 dengan nilai RMSE 2,37. Adapun nilai RMSE pada model batimetri dengan kombinasi band 2/band 4 adalah 7,82dan pada kombinasi band 3/band 4 adalah 3,71. Nilai RMSE yang paling baik pada kombinasi band 2/band 3 didapatkan karena band 2 yang merupakan band biru dan band 3 yang  merupakan  band  hijau  mempunyai  kemampuan  untuk  penetrasi  ke  kedalaman  air  yang  paling  jauh dibandingkan band lainnya. Band biru memiliki panjang gelombang yang paling pendek dibandingkan band hijau dan band merah, selain itu band biru juga tidak terlalu terpengaruh dengan jenis material dasar perairan (Masykur, 2020). Hal ini dikuatkan oleh penelitian Prayogo et al . (2020), dimana hasil penelitian menyatakan bahwa  ekstraksi  kedalaman  menggunakan  metode  stumpf  pada  citra  satelit  Sentinel  2A  diperoleh  model terbaik  yaitu  pada  band  ratio  hijau-biru  dengan  nilai  y=0,858x  +  0,3123  dan  R2  sebesar  0,697.  Selain  itu menurut Aji (2020) hasil ekstraksi kedalaman dengan metode stumpf pada citra satelit Sentinel 2A diperoleh nilai R 2 sebesar 0,882 dan RMSE 2,093m. Pada penelitian ini dapat diperoleh hasil dengan akurasi yang baik dikarenakan  wilayah penelitian  memiliki  kondisi  perairan  dengan  tingkat  kejernihan yang baik  dan  kondisi citra satelit yang digunakan cukup bersih dari awan.
Area studi didominasi oleh perairan dangkal dengan kedalaman 0 - 20 meter dibawah MSL. Perairan dangkal dengan kedalaman 0 – 4 m memiliki pola spasial memanjang mengikuti garis pantai dari Pantai Batu Topeng di utara sampai ke selatan Pulau Karimunjawa. Untuk kedalaman 4 – 8 m tersebar secara berkelompok di sebelah Barat Daya Pantai Ujung Gelam dan sebagian di sebelah barat Jati Kerep. Kedalaman 8  – 10 m
tersebar  di  sebelah  barat  Legonboyo.  Kedalaman  10  –  20  m  tersebar  di  sebelah  Barat  Pulau  Karimunjawa bagian  selatan.  Pola  spasial  kedalaman  perairan  dangkal  ini  bisa  menjadi pertimbangan dalam  perencanaan dan pengelolaan perairan dangkal.

## KESIMPULAN
Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa pemetaan  kedalaman  di  perairan  Karimunjawa  dapat  dilakukan dengan pemanfaatan rasio band 2 dan 3 dengan menggunakan persamaan y=0,9076x  – 1,9094.  Berdasarkan persamaan  ini  kedalaman  wilayah  studi  di  Karimunjawa  berada  pada  kisaran  0-20m.  Perairan  dangkal memiliki kedalaman 0 – 4 m dan memiliki pola spasial memanjang mengikuti garis pantai dari Pantai Batu Topeng di utara sampai ke selatan Pulau Karimunjawa. Untuk kedalaman 4 – 8 m tersebar secara berkelompok di sebelah Barat Daya Pantai Ujung Gelam dan sebagian di sebelah barat Jati Kerep. Kedalaman 8  – 10 m tersebar  di  sebelah  barat  Legonboyo.  Kedalaman  10  –  20  m  tersebar  di  sebelah  Barat  Pulau  Karimunjawa bagian selatan.

## DAFTAR PUSTAKA
Aji, S., Sukmono., A dan Amarrohman, F. J. 2021. Analisis Pemanfaatan Satellite Derived Bathymetry Citra Sentinel-2A Dengan Menggunakan Algoritma Lyzenga Dan Stumpf (Studi Kasus: Perairan Pelabuhan Malahayati, Provinsi Aceh). 2021. Jurnal Geodesi Undip , 10(1): 68-77.
Anida, F., Helmi, M., Kunarso., Wirasatriya, A., Atmodjo, W., dan Yusuf, M. 2020. Studi Kedalaman Perairan Dangkal  Berdasarkan  Pengolahan  Data  Satelit  Multispektral  Worldview-2  di  Perairan  Pulau  Parang Kepulauan Karimunjawa Provinsi Jawa Tengah. Indonesian Journal of Oceanography, 2(4) :1-8. Badan Pusat Statistik. 2020. Statistik Indonesia 2020 . Badan Pusat Statistik, Jakarta. Badan  Standarisasi  Nasional.  2010. Badan  Standardisasi  Nasional  Indonesia  tentang  Survei  hidrografi menggunakan single beam echosounder. SNI 7646:2010. Badan Standarisasi Nasional. 2016. Metode Pengukuran Kedalaman Menggunakan Alat Perum Gema Untuk Menghasilkan Peta Batimetri . SNI: 8283:2016. Direktorat Jenderal Kelautan, Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil Kementrian Kelautan dan Perikanan. 2015. Profil Kawasan Konservasi Provinsi Jawa Tengah . Kementrian Kelatan dan Perikanan, Jakarta. ESA.  2012. Sentinel-2  ESA’s  Optical  High-Resolution  Mission  for  GMES  Operation  Service .  Esa Communication.
Firmansyah,  S.,  Gaol,  J.L,  dan Susilo, S.B.  2019.  Perbandingan  Klasifikasi  SVM  dan Decision  Tree untuk Pemetaan  Mangrove  Berbasis  Objek  Menggunakan  Citra  Satelit  Sentinel-2B  di  Gili  Sulat,  Lombok Timur. Journal of Natural Resources and Environmental Management, 9(3): 746-757. Harianto,  K.,  Takwir,  A,  dan  Halili.  2019.  Pemetaan  Batimetri  Perairan  Dangkal  Menggunakan  Algoritma Jupp Pada Citra Spot-7 Di Perairan Tanjung Tiram. Jurnal Sapa Laut Februari , 4(1): 1-12. Haryono dan Narni, S. 2004. Karakteristik Pasang Surut Laut di Pulau Jawa. Forum Teknik , 28 (1): 1-5. Helmi,  M.,  Hartoko,  A.,  Herkiki,  S.,  Munasik,  dan  Wouthuyzen,  S.  2011.  Analisis  Respon  Spektral  dan Ekstraksi  Nilai  Spektral  Terumbu  Karang  Pada  Citra  Digital  Multispektral  Satelit  ALOS-AVNIR  di Perairan Gugus Pulau Pari, Kepulauan Seribu, Jakarta. Buletin Oseanografi Marina , 1(1): 120-136.
Hidayat, A., Suryoputro, A.A.D., Ismunarti, D.H. 2016. Pemetaan Batimetri Dan Sedimen Dasar Di Perairan Teluk Balikpapan, Kalimantan Timur. Jurnal Oseanografi , 5(2): 191 – 201.
Kaplan, G. dan U. Avdan. 2017. Object-based water body extraction model using Sentinel-2 satellite imagery.
European Journal of Remote Sensing , 50 (1): 137 – 143.
Nurkhayati, R. dan Khakhim, N. 2013. Pemetaan Batimetri Perairan Dangkal Menggunakan Citra Quickbird di  Perairan  Taman  Nasional  Karimunjawa,  Kabupaten  Jepara,  Jawa  Tengah. Jurnal  Bumi Indonesia , 2(2): 140-148.
Prayogo,  L.M.,  dan  Basith,  A.  2020.  Uji  Performa  Citra  Worldview  3  dan  Sentinel  2A  untuk  Pemetaan Kedalaman  Laut  Dangkal  (Studi  Kasus  di  Kepulauan  Karimunjawa,  Jawa  Tengah). Journal  of Geospatial Information Science and Engineering, 3(2): 161-167.
Setyawan, I. E., Siregar, V.P., Pramono, G.H., & Yuwono, D.M. 2014. Pemetaan profil habitat dasar perairan dangkal berdasarkan bentuk topografi: Studi kasus Pulau Panggang, Kepulauan Seribu Jakarta. Majalah Ilmiah Globe , 16 (2):125-132.
Stumpf, R.P and Kristine, H. 2003. Determination of water depth with high-resolution satellite imagery over variable bottom types. Limnol Oceanography , 48(1): 547-556. Sugiyono. 2011. Metode Penelitian. Alfabeta. Bandung. Supriyadi, E., Siswanto., dan W.S. Pranowo. 2019. Analisis Pasang Surut Di Perairan Pameungpeuk, Belitung,
Dan Sarmi Berdasarkan Metode Admiralty. Jurnal Meteorologi Dan Geofisika, 19(1): 29 – 38. Syaiful, S. N., Helmi, M., Widada, S., Widiaratih, R, Subardjo, P, dan Suryoputro, A. A. D. 2019. Analisis Digital Citra Satelit Worldview-2 untuk Ekstraksi Kedalaman Perairan Laut di Sebagian Perairan Pulau Parang, Kepulauan Karimunjawa, Provinsi Jawa Tengah. Indonesian Journal of Oceanography , 1(1): 1- 8.
Yusuf,  M.  2013.  Kondisi  Terumbu  Karang  Dan  Potensi  Ikan  Di  Perairan  Taman  Nasional  Karimunjawa, Kabupaten Jepara. Buletin Oseanografi Marina, 2(2): 54 – 60.