3
METODE
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan dalam dua tahap, yaitu: tahap pertama pengumpulan data lapang pada titik-titik lokasi dan hasil tangkapan ikan layang dan tahap kedua pengolahan data citra untuk mendapatkan informasi parameter oseanografi suhu permukaan laut (SPL) dan klorofil-a.
Tahap pertama dilaksanakan pada bulan Juli hingga September 2005 di pusat pendaratan ikan (PPI) Bajomulyo Juwana, Kabupaten Pati, Jawa Tengah (gambar 5), sedangkan tahap kedua dilaksanakan pada bulan Oktober hingga
Desember 2005 di laboratorium instalasi lingkungan dan cuaca, pusat pemanfaatan dan pengembangan penginderaan jauh, lembaga penerbangan
dan antariksa nasional (ILC PUSBANGJA LAPAN) Pekayon, Jakarta Timur. 3.2 Bahan dan Alat
Bahan yang akan dipergunakan dalam penelitian ini adalah: (1) Citra satelit NOAA-16 untuk bulan Juli-September 2005
(2) Citra satelit Fengyung FY-1 D untuk bulan Juli-September 2005
(3) Data penangkapan layang dalam bentuk fishing log book dari nelayan kapal purse seine (Lampiran 2)
(4) Peta sebaran kecepatan dan pola arus dari situs http://www.ccar.colorado.edu sebagai data pendukung (Lampiran 3)
(5) Peta sebaran dan kontur salinitas dari ocean data view tahun 1996-1998 (Lampiran 4) dan US naval oceanographic tahun 1997 (Lampiran 5) sebagai data pendukung
(6) Peta digital Laut Jawa dan sekitarnya dengan skala 1 : 5 00 000. Alat yang akan digunakan dalam menunjang penelitian ini adalah: (1) Komputer dari jenis personal computer (PC) dan pencetak (printer) (2) Perangkat lunak (software) Er-mapper untuk pengolahan citra satelit
(3) Perangkat lunak (software) SIG Arc-view untuk pengolahan dan analisis secara spasial.
16
3.2 Metode Pengumpulan Data
3.2.1 Pengumpulan data posisi dan hasil tangkapan layang
Data posisi dan hasil tangkapan ikan layang dikumpulkan menurut panduan yang diberikan oleh Silva et al. (2000) dan Putro (2002) yaitu:
(1) Data yang dikumpulkan lebih dari satu buah kapal ikan sejenis dengan ukuran dan jumlah trip yang sama. Data paling sedikit dua tahun ke belakang. Pada penelitian ini data tangkapan layang dikumpulkan dari 3 buah fishing log book tahun 2004-2005 milik nahkoda kapal purse seine, dengan ukuran tonase kapal 100 gross tonage (GT) dan jumlah trip melaut 1 kali per bulan operasinya
(2) Jika satu musim penangkapan yang dianalisis, maka data dikumpulkan merupakan data harian penangkapan per tiap bulan operasi selama satu musim penangkapan. Pada penelitian ini, data yang dikumpulkan berasal dari aktivitas penangkapan layang bulan Juli hingga September.
3.2.2 Pengumpulan citra satelit
Citra yang dikumpulkan berbentuk model data raster berasal dari jenis level dua yaitu telah terkoreksi baik secara geometrik, radiometrik dan memiliki informasi dasar. Citra yang telah diterima oleh antena penerimaan di ILC PUSBANGJA LAPAN, kemudian dilakukan :
(1) Perekaman data kanal-kanal citra dari satelit NOAA-16 dan Fengyun FY-1 D pada komputer induk
(2) Perubahan (konversi) data kanal-kanal citra ke dalam bentuk raster
(3) Pemilihan citra bebas awan, dimaksudkan untuk memilih liputan citra yang hanya memiliki < 10 % tutupan awan pada lokasi penelitian
(4) Penyimpanan data kanal-kanal citra bebas awan ke dalam CD-ROOM untuk selanjutnya diolah.
3.2.3 Pengumpulan data pendukung
Pengumpulan peta sebaran dan pola arus dilakukan dengan cara mengakses dari situs www.ccar.colorado.edu, selanjutnya memilih jenis data bulanan
real-time mesoscale alreal-timetry tipe sea surface velocity dari kumpulan realreal-time altimetry project.
Peta sebaran dan kontur salinitas diambil dari hasil penelitian Darmawan (2001) yang berjudul “Aktivitas Muson Terhadap Karakteristik Massa Air dan Variabilitas Parameter Laut dan Atmosfer di Beberapa Perairan Indonesia”.
3.4 Metode Pengolahan Data
3.4.1 Pengolahan data posisi dan hasil tangkapan layang
Pengolahan data hasil dan posisi tangkapan dilakukan dengan menggunakan metode perhitungan statistik diagram kontrol Sheewarth yang dasarnya diambil dari perhitungan untuk kontrol kualitas suatu produksi (Silva et al. 2000).
Penggunaan diagram kontrol Sheewarth mengasumsikan bahwa daerah penangkapan ikan (DPI) adalah suatu areal produksi ikan bagi stakeholder yang perlu dikelola dan dijaga upaya pemanfaatannya, dengan demikian tingkat pengupayaan penangkapan ikan atau catch per unit effort (CPUE) menjadi nilai yang akan dihitung dalam metode ini (Silva et al. 2000).
Persamaan diagram kontrol Sheewarth secara sederhana diberikan oleh persamaan berikut ini (Sudjana, 1992):
... (1) ... (2) ... (3) dengan:
BKA = batas kontrol atas yaitu garis yang menyatakan penyimpangan paling tinggi dari “nilai baku”
Sentral = merupakan nilai baku yang akan menjadi pangkal perhitungan terjadinya penyimpangan kondisi yang dinilai
BKB = batas kontrol bawah yaitu garis yang menyatakan penyimpangan yang paling rendah yang diijinkan dari “nilai baku”
= rerataan nilai rata-rata atau
= rata-rata nilai R atau rentang yang merupakan selisih dari nilai terbesar dan nila terkecil
A2 = tetapan yang berdasarkan jumlah n data (Lampiran 1)
R X BKA= +
A
2 Sentral = X R X BKB = −A
2 X x RAdapun tahapan-tahapan dalam perhitungan metode kontrol Shewhart untuk data posisi dan hasil tangkapan ini adalah sebagai berikut (Silva et al. 2000 dan Putro, 2002):
(1) Jika hasil tangkapan yang masih dalam satuan tradisional, harus dikonversikan terlebih dahulu ke dalam standar internasional (SI) satuan berat kilogram (kg) selanjutnya dikonversi ke dalam satuan tonase (ton) (2) Dari semua data tangkapan yang diambil, kemudian diurutkan dalam sistem
perangkingan data tangkapan untuk mendapatkan 20 posisi dan hasil tangkapan terbaik saja
(3) Kemudian dihitung nilai CPUE nya, dimana secara sederhana diberikan dengan persamaan: ... (4) f C CPUE = dengan:
CPUE = jumlah tangkapan per upaya penangkapan (ton/seting) C = hasil tangkapan (ton)
f = upaya penangkapan (seting)
(4) Nilai-nilai CPUE tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam tabel perhitungan diagram kontrol Sheewarth, seperti contoh berikut ini:
Tabel 3 Contoh penabelan data CPUE untuk perhitungan diagram kontrol Sheewarth
Nilai CPUE Bulan …..
No n i … nj R 1 2 … 20 ∑ Rerata X dengan:
ni … nj = tahun ke-i hingga tahun ke-j
(5) Setelah dihitung semua nilai-nilai yang diinginkan, selanjutnya tentukan nilai dari BKA, sentral dan BKB dengan menggunakan persamaan (1), (2) dan (3) dengan terlebih dahulu menetapkan nilai A2
(6) Setelah mendapatkan nilai BKA, sentral dan BKB, tentukan kelas tangkapan berdasarkan CPUE nya menurut persamaan fungsi klasifikasi yang diberikan oleh Putro (2002) di bawah ini:
jika CPUE > BKA, maka kelas tangkapan tinggi ... (5) jika sentral > CPUE > BKB, maka kelas tangkapan sedang ... (6) jika CPUE > BKB, maka kelas tangkapan rendah ... (7)
3.4.2 Pengolahan citra satelit
Pengolahan data kanal-kanal citra satelit NOAA-16 dan FY-1 D dilakukan dengan metode pengolahan citra berbasiskan komputer menggunakan perangkat lunak Er-mapper. Tahapan-tahapan pengolahan adalah sebagai berikut :
(1) Pemformatan data kanal satelit NOAA-16 dan FY-1 D dimaksudkan untuk
mempermudah pengolahan data-data kanal dalam perangkat lunak Er-mapper
(2) Pemotongan (cropping area), dimaksudkan untuk memotong atau mengambil wilayah yang akan diolah dan dianalisa saja dengan memanfaatkan fasilitas cursor map atau dengan menggunakan sub fasilitas extents pada tools geoposition
(3) Pemisahan (masking area) awan, darat dan laut dimaksudkan untuk menutupi nilai-nilai piksel darat dan awan sehingga hanya nilai-nilai piksel dari laut yang akan diolah informasinya. Persamaan untuk pemisahan awan, darat dan laut menggunakan perbandingan nilai kanal 2 terhadap nilai kanal 1 dengan ketentuan tiap-tiap kelas sebagai berikut (Reilly et al. 1998) :
jika i2/i1 < 1,3 maka objek adalah laut ... (8)
jika i2/i1 >= 1,3 dan jika i2/i1 < 2 maka objek adalah awan ... (9)
jika i2/i1 >= 2 maka objek adalah darat ... (10)
dengan:
i1 = input kanal 1
i2 = input kanal 2
Proses perhitungan persamaan (8), (9) dan (10) dilakukan dengan menggunakan fasilitas formulae editor pada algorithm wizard
(4) Perhitungan nilai suhu pemukaan laut (SPL), dimaksudkan untuk mendapatkan nilai-nilai SPL berdasarkan nilai temperatur kecerahan (brightness temperature) laut dengan menggunakan algoritma McMillin & Crosby (BML LAPAN, 1997):
SPL = TB4 + 2,702 * (TB4 - TB5) – 273,582 ...(11)
dengan:
SPL = nilai suhu permukaan laut dalam OC TB4 dan TB5 = nilai suhu kecerahan dari kanal 4 dan 5
Proses perhitungan persamaan (11) dilakukan dengan menggunakan fasilitas formulae editor pada algorithm wizard
(5) Perhitungan nilai klorofil-a, dimaksudkan untuk mendapatkan nilai konsentrasi klorofil-a dengan menggunakan algoritma ocean colour OC4-V4 (Reilly et al. 1998):
4 ) 3 2 1 0 ( 10 = a +a∗R+a ∗R+a ∗R+a ... C ... (12) dengan: C = klorofil-a dalam mg/L a0 = 0,4708 a1 = -3,8469 a2 = 4,5338 a3 = -2,4434 a4 = -0,0414
Proses perhitungan persamaan (12) dilakukan dengan menggunakan fasilitas formulae editor pada algorithm wizard
9 8 Kanal Kanal Log R=
(6) Klasifikasi sebaran SPL dan konsentrasi klorofil-a, dimaksudkan untuk membuat selang kelas dari nilai-nilai parameter SPL dan konsentrasi klorofil-a dengan memanfaatkan fasilitas classification wizard.
3.4.3 Pengolahan spasial
Pengolahan spasial yang berbasiskan SIG ini dimaksudkan untuk menghasilkan model spasial berbentuk peta yang berisikan berbagai informasi untuk dipergunakan oleh stakeholder dalam mengkaji sebaran dan pola ruaya ikan layang di Laut Jawa dengan menggunakan perangkat lunak Arc-view.
Adapun tahapan-tahapan yang akan dilaksanakan dalam kegiatan ini adalah:
(1) Pembuatan event theme, dimaksudkan untuk menyajikan tabel klasifikasi posisi tangkapan ke bentuk tema lokasi kelas posisi tangkapan ikan layang dengan menggunakan fasilitas add event theme. Sebelum posisi tangkapan dimasukkan ke dalam basis data SIG, satuan posisi yang semula menggunakan sistem degree, minute, second (DMS) terlebih dahulu dirubah ke dalam sistem decimal degree (DD) menggunakan persamaan :
DD = (D*1) + (M*0,016667) + (S*0,0001) ... (13)
dengan:
DD = decimal degree atau nilai derajat desimal D = degree atau nilai derajat
M = minute atau nilai menit S = second atau nilai detik
(2) Digitasi, dimaksudkan untuk merubah peta yang tadinya berbentuk analog ke dalam bentuk digital vektor yang memiliki koordinat. Kegiatan ini ditujukan terhadap peta analog salinitas, kecepatan arus dan peta dasar Laut Jawa dengan memanfaatkan fasilitas digitize on screen
(3) Retifikasi citra, dimaksudkan untuk menyesuaikan koordinat citra hasil olahan dengan digital vektor peta dasar Laut Jawa agar nantinya dapat dianalisis dengan baik dengan menggunakan fasilitas image analysis
(4) Pembuatan garis kontur ditujukan kepada semua tema informasi oseanografi yang telah dimiliki baik yang berasal dari citra dan digital vektor dengan menggunakan fasilitas add area jenis polyline.
3.5 Analisis Data
3.5.1 Analisis posisi tangkapan layang
Posisi tangkapan ikan layang dianalisis mengacu pada aturan yang diberikan oleh Putro (2002) yaitu:
(1) Jika nilai CPUE berada dalam kelas tangkapan tinggi, maka posisi tangkapan tersebut sangat baik dijadikan target operasi berikutnya, karena posisi ini diperkirakan sebagai tempat gerombolan (schooling) atau bahkan berada pada jalur ruaya sumber daya ikan
(2) Jika nilai CPUE berada dalam kelas tangkapan sedang maka posisi tersebut masih layak sebagai dijadikan posisi penangkapan berikutnya atau potensial (3) Jika nilai CPUE berada dalam kelas rendah maka posisi tersebut bukan
merupakan target operasi berikutnya karena diperkirakan sumber daya ikan hanya kebetulan tertangkap pada posisi tersebut.
3.5.2 Analisis spasial
Analisis spasial dimaksudkan untuk mendapatkan keluaran informasi-informasi penting dari berbagai tema sebagai data masukan yang dilakukan
berdasarkan teknik SIG dengan memanfaatkan metode analisis spasial pada
Arc-view. Adapun analisis-analisis spasial yang dipergunakan adalah:
(1) Diagram Voronoi (Prahasta, 2004) ditujukan untuk membangun model spasial sebaran ikan layang yang tersaji dalam bentuk poligon area berdasarkan sekumpulan posisi penangkapan ikan layang yang tersebar secara acak dengan mempergunakan program tambahan Thiessen polygon
analysis. Berikut ini tampilan dari hasil analisis diagram Voronoi dalam
bentuk poligon dari sejumlah titik-titik yang tersebar secara acak:
Gambar 6 Hasil dari analisis diagram Voronoi.
UNSUR TITIK POLYGON
(2) Analisis jalur (tracking analysis), dimaksudkan untuk membangun jalur berbentuk unsur spasial garis yang dapat memperkirakan ruaya ikan layang berdasarkan posisi dari kelas tangkapan tinggi dengan mempergunakan sub fasilitas make one polyline from points pada program tambahan X-Tools (Prahasta, 2004).
Berikut ini contoh tampilan pembentukan jalur suatu objek berdasarkan analisis jalur (tracking analysis):
Gambar 7 Tampilan hasil analisis jalur pada sekumpulan titik.
UNSUR TITIK
JALUR (GARIS)
(3) Penambahan luasan (buffering area), dimaksudkan untuk menambah luasan area yang diinginkan dari suatu objek dengan menggunakan fasilitas create
buffer (Prahasta, 2004). Pembuatan buffer pada titik-titik potensial tangkapan
dan perkiraan jalur ruaya dengan radius 3 mil, 5 mil dan 7 mil dimaksudkan untuk membentuk suatu zona potensial penangkapan ikan (ZPPI) yang akan mempermudah operasi penangkapan jika pada titik-titik tangkapan potensial dan ruaya yang telah diperkirakan tidak memperoleh hasil tangkapan yang
diinginkan, hal ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Nath (1993) yang mengindikasikan masih adanya keberadaan sumberdaya
ikan pada radius 3, 5 dan 7 mil di sebelah kiri dan kanan dari area yang diduga sebagai tempat keberadaan ikan. Gambar berikut ini menjelaskan bentuk-bentuk hasil buffer pada unsur spasial titik dan garis:
Gambar 8 Hasil buffer pada unsur titik dan garis.
UNSUR TITIK BUFFER TITIK
(4) Analisa tumpang-susun (overlay analysis), dimaksudkan untuk mendukung kegiatan interpretasi secara spasial terhadap hubungan antar tiap tema yang telah dibuat (Prahasta, 2004). Overlay pada penelitian ini dilakukan untuk menghubungkan antara tema poligon model daerah sebaran layang dengan tiap tema kontur parameter oseanografi sehingga dapat diketahui informasi oseanografi apa saja yang mendukung terjadinya penyebaran ikan layang di lokasi penelitian tersebut.
Secara matematis analisa tumpang susun diberikan sebagai suatu fungsi (Prahasta, 2004) yaitu:
... (13)
(
atau secara teknis persamaan fungsi ini dapat dibuat sebagai sebuah penjumlahan dari beberapa tema (Prahasta, 2004):
Y = x1 + x2 + … + xi ... (14) dengan:
Y(f) dan Y = sebagai sebuah produk peta yang berisikan berbagai
informasi
x1 = tema pertama atau dasar x2 = tema kedua
xi = tema ke-i
secara tampilan ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 9 Tampilan analisis tumpang-susun (overlay).
)
,...,
,
(
)
f
x
1x
2x
if
Y
=
x1 x2 xi Y(5) Interpretasi (Interpretation), merupakan analisis yang dilakukan secara visual atau kenampakan atas unsur-unsur spasial yang telah dibuat agar dapat diketahui informasi-informasi yang berguna bagi stakeholder seperti: arah ruaya (migrasi) ikan layang, sebaran (ditribusi) ikan layang dan kisaran-kisaran parameter oseanografi yang telah diperoleh dari pengolahan data yaitu: SPL, konsentrasi klorofil-a, salinitas dan kecepatan arus pada daerah ruaya (migrasi) dan sebaran (distribusi) ikan layang itu sendiri. Selain itu, kenampakan spasial sebaran SPL dan konsentrasi klorofil-a juga dapat diintepretasi untuk memberikan informasi perkiraan kondisi oseanografi pada lokasi penelitian.
(6) Adanya salah satu sifat ikan layang yaitu schooling (bergerombol) pada jarak 20-30 mil dari perairan lepas pantai seperti dikemukakan oleh Asikin (1971) dan Saanin (1984) dapat dicari hubungannya secara spasial terhadap posisi-posisi kelas hasil tangkapan tinggi yang telah diperoleh dengan menggunakan fasilitas measure tools pada Arc-view.
3.6 Diagram Alir Penelitian
Seluruh kegiatan penelitian mulai dari apa saja data yang diperlukan hingga ke tahap analisis data akan lebih mudah dipahami jika ditampilkan dalam suatu diagram alir seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 10 dan 11 di bawah ini:
Gambar 10 Diagram alir penelitian (1).
18
