DAFTAR LAMPIRAN
3. METODOLOGI PENELITIAN
3.4 Analisis Data
3.4.3 Analisis Deret Waktu
konsentrasi DO dibuatkan sebaran menegaknya dengan Grapher 7.0 dan melintangnya dengan perangkat lunak Ocean Data View. Data CPUE total Madidihang juga dibuatkan sebaran temporalnya. Seluruh data disamakan interval waktunya yaitu satu bulan. Untuk melihat keterkaitan antara parameter suhu permukaan laut, klorofil-a dan CPUE, data deret waktu dari semua parameter tersebut ditampilkan dalam bentuk domain waktu (time domain). Analisis sebaran spasial dan temporal suhu permukaan laut, suhu menegak, klorofil-a dan DO juga diamati melalui sebaran nilai minimum, maksimum dan rata-ratanya. Dari sebaran spasial dan temporal dikaji fenomena dan proses-proses yang terjadi di kolom perairan, fluktuasi periode signifikan dari masing-masing paramater dan kaitannya dengan kelimpahan dan dinamika perikanan. Data suhu yang berformat NetCDF disajikan sebaran spasialnya dengan bantuan perangkat lunak ODV (Ocean Data View mp). Data suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a bulan Januari 2005 sampai bulan Desember 2009 dibuatkan sebaran spasialnya secara menegak dengan perangkat lunak Grapher 7.0 dan secara melintang dengan perangkat lunak Ocean Data View.
3.4.2 Analisis Cacth per Unit Effort (CPUE)
Analisis cacth per unit effort (CPUE) dihitung berdasarkan total hasil tangkapan dari satu alat tangkap dengan jumlah total upaya tangkapan (effort) dalam satuan unit. CPUE dihitung dengan formula sebagai berikut:
it it it Effort Catch CPUEt Keterangan :
CPUEit = Catch per unit Effort alat tangkap-i waktu ke-t Catchit = Hasil tangkapan (catch) alat tangkap-i pada waktu-t Effortit = Upaya Tangkapan (effort) alat tangkap-i pada waktu-t
Analisis spektral merupakan metode untuk mengeksplorasi pola-pola cyclic dari data deret waktu (time series). Tujuan analisis ini adalah untuk memisahkan time series yang terdiri dari komponen cyclic yang kompleks menjadi beberapa fungsi sinusoidal (sinus dan cosinus) dari beberapa panjang gelombang tertentu.
Analisis deret waktu dilakukan terhadap data suhu permukaan laut, konsentrasi klorofil-a dan CPUE. Metode yang digunakan adalah Fast Fourier Transform (FFT) dan wavelet.
3.4.3.1 Spektrum Densitas Energi
Spektrum densitas energi digunakan untuk mengetahui periode fluktuasi dan nilai densitas energi. Spektrum densitas energi suhu permukaan laut, klorofil-a dan CPUE Madidihang dicari dengan menggunakan perangkat lunak Statistica for Windows 6.0.
Data deret waktu suhu, klorofil-a dan CPUE terlebih dahulu diubah dari domain waktu menjadi domain frekuensi. Dengan metode Fast Fourier Transform FFT, komponen Fourier ( ) dari deret waktu yang dicatat pada selang waktu h (1 bulan atau 1 hari) yang diacu dari Bendat and Piersol (1971) in Farita et al., (2006):
Dimana:
= fungsi FFT pada frekuensi ke k(fk) N = jumlah pengamatan
t = 0, 1, 2,...,N-1 h = 0, 1, 2,...,N-1
i = (bilangan imajiner)
Dari data FFT tersebut dapat diperoleh nilai fungsi spektrumnya (Sx) dengan rumus:
Metode FFT dengan perangkat lunak Statistica for Windows 6.0 tidak memiliki kemampuan menganalisis selang kepercayaan dari data yang dihasilkan dan tidak mengetahui secara persis rentang waktu terjadinya fluktuasi periode dominan dalam deret waktu pengamatan. Oleh karena itu, dilakukan analisis yang sama menggunakan metode wavelet sehingga dari kedua metode tersebut dapat diperoleh periode fluktuasi, densitas energi dan waktu terjadinya fuktuasi periode yang dominan pada selang kepercayaan 95%.
Metode wavelet merupakan pengembangan dari metode FFT. Analisis wavelet menurut Torence dan Compo (1998) merupakan upaya mendekomposisi deret waktu ke dalam ruang waktu-frekuensi secara simultan. Metode ini mengkalkulasikan energi spektrum dari deret waktu. Kelebihan dari metode wavelet yaitu dapat mendeteksi fluktuasi-fluktuasi periodik yang bersifat transient serta dapat menggambarkan proses dinamik nonlinier komplek yang diperlihatkan oleh interaksi gangguan dalam skala ruang dan waktu. Perangkat lunak yang digunakan adalah Matlab 7.70 (R2008b). Analisis wavelet yang digunakan adalah Continous Wavelet Transform (CWT) untuk menghitung periode fluktuasi dan densitas energy setiap parameter dan Cross Wavelet Transform (CWT) untuk menghitung kovarian dari dua deret waktu.
CWT menggunakan wavelet sebagai bandpass filter terhadap deret waktu. Wavelet dipanjangkan dalam waktu dengan memvariasikan skalanya (s), sehingga
= s . t, dan menormalisasinya sehingga mempunyai unit energi. CWT sebuah deret waktu (xn,n=1,...,N) dengan selang waktu yang sama t, didefinisikan sebagai bilangan kompleks dari xn dengan skala dan wavelet yang telah dinormalisasi, yang dirumuskan sebagai berikut:
dimana * menandakan complex conjugation .
Argumen kompleks arg (WXY) dapat diinterpretasikan sebagai fase relatif lokal antara Xn dan Yn dalam ruang frekuensi waktu (Grinsted et al. 2004). Hubungan fase relatif ditunjukkan dengan arah panah dimana panah ke kanan berarti sefase (inphase), panah ke arah kiri berarti antifase (anti-phase), panah 900 berarti ke arah bawah berarti X mendahului Y dan panah ke arah atas berarti Y mendahului X.
3.4.3.2. Korelasi Silang
Analisis korelasi silang dilakukan dua kali, yaitu antara parameter suhu permukaan laut dengan CPUE Madidihang, dan antara parameter konsentrasi klorofil-a dengan CPUE Madidihang. Korelasi silang digunakan untuk melihat apakah ada hubungan antara fluktuasi kedua parameter.
Dalam melakukan analisis korelasi silang, komponen suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a dianggap sebagai parameter yang mempengaruhi (x), sedangkan CPUE Madidihang dianggap sebagai parameter yang dipengaruhi (y). Perhitungan nilai spektrum silang hanya dapat dilakukan pada beberapa pasang kelompok data yang memiliki selang waktu perekaman yang sama.
Analisis korelasi silang terdiri dari kospektrum densitas energi, koherensi kuadrat dan beda fase. Kospektrum densitas energi menggambarkan periode fluktuasi kedua parameter yang bersamaan. Hubungan yang erat antara fluktuasi kedua parameter tersebut digambarkan oleh nilai koherensi yang tinggi begitu juga sebaliknya. Beda fase menunjukkan perbedaan waktu antara kedua periode fluktuasi. Beda fase positif menandakan bahwa fluktuasi suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a mendahului fluktuasi CPUE Madidihang, sedangkan beda fase negatif menunjukkan bahwa fluktuasi CPUE Madidihang mendahului fluktuasi angin suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a. Satuan beda fase pada program Statistica for Windows 6.0 adalah tan-1. Untuk mengubah satuan beda fase dari tan-1 menjadi waktu (bulan), nilai beda fase tersebut diubah terlebih dahulu ke dalam bentuk derajat (0). Nilai derajat yang diperoleh kemudian dibagi dengan 360 lalu dikalikan periode (bulan) dari fluktuasi tersebut. Hasilnya adalah
nilai beda fase dengan Analisis deret waktu atau time series analysis dimaksudkan untuk melihat hubungan/korelasi, koherensi dan beda fase antara parameter suhu permukaan laut, klorofil-a dan CPUE dengan metode (FFT) dan metode Wavelet yang merupakan metode untuk eksplorasi pola-pola cyclic dari data deret waktu (time series). Tujuan analisis ini adalah untuk memisahkan time series yang terdiri dari komponen cyclic yang kompleks menjadi beberapa fungsi sinusoidal (sinus dan cosinus) dari beberapa panjang gelombang tertentu.