DETEKSI NILAI HAMBUR BALIK IKAN MAS (
Cyprinus
carpio
) MENGGUNAKAN INSTRUMEN HIDROAKUSTIK
CRUZPRO FISHFINDER
PCFF 80
PUTRA EDY SURANTA KARO KARO
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Deteksi Nilai Hambur Balik Ikan Mas (Cyprinus carpio)menggunakan Instrumen Hidroakustik CruzPro Fishfinder PcFF 80 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, April 2016
Putra Edy Suranta
ABSTRAK
PUTRA EDY SURANTA KARO KARO. Deteksi Nilai Hambur Balik Ikan Mas (Cyprinus carpio) Menggunakan Instrumen Hidroakustik CruzPro Fishfinder PcFF 80. Dibimbing oleh SRI PUJIYATI.
Hidroakustik merupakan teknologi yang dapat mendeteksi obyek di bawah air, dan dapat digunakan untuk pengkajian stok ikan di dalam kolom perairan. Suatu cara untuk mengetahui karateristik suatu obyek di kolom perairan dengan tepat adalah dengan mempelajari hambur balik. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari karakteristik ikan mas dari ukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan terhadap nilai target strength. Obyek yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan mas (Cyprinus carpio) dan instrumen hidroakustik yang digunakan adalah CruzPro fishfinder PcFF 80 dengan frekuensi 200 kHz. Nilai target strength ikan mas yang diperoleh dalam penelitian ini berkisar antara -45,35 dB sampai -44,47 dB untuk ikan berukuran 18 cm sampai 29 cm. Penelitian ini membuktikan bahwa semakin besar ukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan maka nilai target strength semakin tinggi. Nilai volume back scattering strength (Sv) pada penelitian ini memiliki kisaran antara -55,26 dB sampai -53,26 dB. Penelitian ini membuktikan bahwa semakin banyak individu ikan yang terdeteksi maka nilai volume back scattering strength semakin tinggi. Kata kunci : hidroakustik, volume back scattering strength, target strength
ABSTRACT
PUTRA EDY SURANTA KARO KARO. Detection of Backscattering Strength Values of Cyprinus carpio Using Hydroacustik Instruments CruzPro PcFF 80. Supervised by SRI PUJIYATI.
Hydroacustic is a technology that can detect underwater object, and study fish stocks in waters within a column, such as to find out the characteristics of an object in the column precisely waters is by studying backscattering strength. This research was conducted to study the characteristics of freshwater fish length, weight and volume of swimbladder. Object used in this research was Cyprinus carpio and instruments hydroacustic used was CruzPro fish finder PcFF 80 with 200 kHz frequency. Target strength values obtained in this study ranged from 45.35 dB to -44.47 dB for fish with size between 18 cm to 29 cm. This research proves that the larger the size of the length, weight and volume of swimbladder, the higher value of bubble fish target strength. The value of the volume of back scattering strength (Sv) in this research have a range between -55.26 dB to -53.26 dB. This research proves that the more individual fish detected the higher value of the volume of back scattering strength.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
DETEKSI NILAI HAMBUR BALIK
IKAN MAS (
Cyprinus
carpio
) MENGGUNAKAN INSTRUMEN HIDROAKUSTIK
CRUZPRO FISHFINDER
PCFF 80
PUTRA EDY SURANTA KARO KARO
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas semua berkat dan kasih-Nya yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul
DETEKSI NILAI HAMBUR BALIK IKAN MAS (Cyprinus carpio) MENGGUNAKAN INSTRUMEN HIDROAKUSTIK CRUZPRO PCFF 80
sebagai syarat untuk memproleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Dalam proses penelitian dan penyusunan skripsi ini, Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ayah, Ibu daan keluarga besar Kacaribu yang telah memberikan doa dan motivasi kepada penulis.
2. Ibu Dr. Ir. Sri Pujiyati, M.Si. yang telah banyak memberikan masukan, motivasi dan doa kepada penulis.
3. Ibu Aisyah, M.Si selaku penguji tamu yang telah memberi masukan kepada penulis.
4. Ibu Adriani, S.Pi. M.Si selaku dosen pemeriksa Gugus Kendali Mutu (GKM) yang telah memberikan pengarahan kepada penulis dalam penulisan skripsi.
5. Bapak/Ibu dan staf di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan atas ilmu dan bimbingannya selama menjalankan studi di IPB.
Penulis menyadari bahwa tak ada gading yang tak retak, oleh karena itu penulis dengan tulus mengharapkan saran dan kritik dari pembaca sehingga dapat digunakan untuk pengembangan lebih lanjut.
Bogor, April 2016
Penulis
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 METODE 2Waktu dan Tempat 2
Bahan 2
Alat 2
Metode Pengambilan Data Akustik 3
Perekaman Data Akustik 3
Pengukuran Panjang, Bobot dan Volume Gelembung Renang Ikan 4
Pengukuran Nier field dan Kecepatan Suara 4
Pemrosesan dan Analisis Data Akustik 8
Analisis Regresi Linear Sederhana dan Regresi Linear Berganda 9
HASIL DAN PEMBAHASAN 12
Kondisi Lingkungan watertank 12
Karaterikstik Ikan Mas (Cyprinus carpio) 12
Target Strength dan Volume back scattering strength 15 Hubungan Nilai Target Strength dengan Panjang Cagak Ikan Mas 18 Hubungan Nilai Target Strength dengan Bobot (g) Ikan 19 Hubungan Nilai Target Strength dengan Volume gelembung renang Ikan 20 Hubungan TS dan Panjang cagak, Bobot, dan Volume gelembung renang 21
SIMPULAN DAN SARAN 23
Simpulan 23
Saran 23
DAFTAR PUSTAKA 24
LAMPIRAN 25
DAFTAR TABEL
1 Alat yang digunakan dalam penelitian 2
2 Spesifikasi CruzPro fishfinder PcFF-80 (CruzPro 2005) 3
3 Parameter dan setingan alat CruzPro fishfinder PcFF-80 4
4 Parameter fisik perairan di water tank 12
5 Karateristik ikan mas ( Cyprinus carpio) 14
6 Nilai target strength ikan mas ( Cyprinus carpio) 16
7 Nilai volume back scattering strength (Sv) 17
DAFTAR GAMBAR
1 Ilustrasi pengambilan data volume back scattering strength (Sv) 72 Ilustrasi pengambilan data target strength 8
3 Diagram alir pengambilan, pemrosesan dan analisis data akustik 12
4 Morfologi ikan mas (Cyprinus carpio) 14
5 Echoram Target strength Ikan Mas ( Cyprinus Carpio ) 16
6 Echogram volume back scattering strength (Sv) ikan mas 18
7 Hubungan nilai TS dengan FL ikan mas 19
8 Hubungan nilai TS dengan berat ikan mas 20
9 Nilai TS dengan panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan 21
DAFTAR LAMPIRAN
1 Instrumen Hydroakustik CruzPro Fishfinder PCFF80 242 Dokumentasi ikan dan gelembung renang ikan 25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sumberdaya hayati laut dan perairan tawar telah lama menjadi sumber makanan yang penting dan menjadi kegiatan ekonomi industri oleh masyarakat. Sumber daya hayati ini bermacam-macam jenisnya, namun yang paling utama adalah ikan. Ikan mas (Cyprinus carpio) merupakan salah satu ikan yang berhabitat di air tawar, memiliki insang, gelembung renang dan bergerak aktif. Ikan ini merupakan salah satu jenis ikan yang sudah dikenal di banyak negara termasuk Indonesia, dan dewasa ini banyak dibudidayakan. Ikan mas bernilai ekonomis tinggi dan sangat potensial untuk dikembangkan.
Hidroakustik merupakan ilmu yang mempelajari gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium air. Data hidroakustik merupakan data hasil estimasi echo counting dan echo integration melalui proses pendeteksian bawah air (Manik 2010). Salah satu cara untuk mengetahui bagaimana mengeksplorasi sumber daya alam di lautan dengan tepat adalah dengan mempelajari karakteristiknya. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian untuk mempelajari karakteristik dari ikan laut maupun ikan air tawar dari bentuk tubuh dan ukuran gelembung renang. Metode hidroakustik merupakan satu alternatif yang dapat dikembangkan untuk dapat memberikan informasi mengenai ikan tunggal, densitas dan keberadaan ikan, serta metode hidroakustik adalah instrumen yang efisien dan efektif dalam pendeteksian obyek bawar air, sehingga dapat membantu meningkatkan produktifitas perikanan tangkap di Indonesia.
CruzPro Fishfinder PCFF 80 merupakan salah satu alat akustik yang termasuk kedalam jenis single beam. Seiring dengan terus berkembangnya teknologi akustik, pada saat ini alat tersebut memiliki kemampuan untuk merekam dan menyimpan data akustik, Sehingga melalui alat ini dapat diproleh nilai target strength (TS) dan volume backscattering strength (Sv) yang dapat dijadikan suatu informasi untuk mengetahui keberadaan ikan di kolom perairan. Nilai target strength suatu ikan tergantung kepada ukuran dan bentuk tubuh, sudut datang sinyal, tingkah laku atau orientasi ikan terhadap tranduser, posisi gelembung renang, frekuensi atau panjang gelombang suara, akustik impedansi dan elemen ikan, seperti daging, tulang, kekenyalan kulit serta distribusi dari sirip dan ekor (MacLennan dan Simmonds 2005). Teknologi akustik merupakan teknologi yang dapat diandalkan dalam kajian sumberdaya alam seperti pengkajian stok ikan di dalam kolom perairan, pemetaan dasar perairan bahkan digunakan untuk melihat migrasi organ renik seperti plankton (Lurton 2002)
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh panjang cagak, bobot dan volume gelembung renang ikan mas (Cyprinus carpio) terhadap nilai Traget strength (TS), Serta pengaruh jumlah individu ikan mas (Cyprinus carpio) terhadap nilai Volume back scattering strength (Sv) menggunakan instrumen CruzPro Fishfinder PcFF 80.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat berkontribusi dalam pengembangan IPTEK di bidang Akustik perikanan serta memberikan informasi nilai traget strength (TS) dan volume back scattering strength (Sv) ikan mas (Cyprinus carpio). serta informasi penerapan metode hidroakustik untuk mengkaji stok ikan secara cepat di Indonesia.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni 2015 - Februari 2016 meliputi tahapan persiapan, pengambilan dan analisis data di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan FPIK, IPB.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam kegiatan penelitian ini adalah ikan mas
(Cyprinus carpio) yang berjumlah 10 ekor dengan ukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang yang berbeda.
Alat
Alat yang digunakan pada saat perekaman data akustik tersaji pada Tabel 1. Tabel 1 Alat yang digunakan dalam penelitian
Alat Jenis Kegunaan
Alat Bedah CruzPro Image J Laptop Refraktometer Tali monofilament Termometer Kertas Lakmus Kamera - PcFF-80, 200KHz. - Acer - - - - Digital Membedah ikan. Pengambilan data akustik Ikan mas. Mengukur Volume gelembung renang ikan.. Pengolahan dan
penyimpanan data. Mengukur Salinitas Alat pengikat obyek. Mengukur suhu Mengukur pH Dokumentasi.
3
CruzPro Fishfinder PcFF-80
CruzPro fishfinder PcFF-80 (Lampiran 1) merupakan instrumen akustik yang digunakan untuk mengambil data akustik di laboratorium dengan sistem
single beam echosounder dual frekuensi (50 kHz dan 200 kHz). Output data yang terekam oleh echosounder berupa nilai–nilai amplitudo yang berekstensi file (*.I). Spesifikasi dari instrumen Cruzpro PcFF-80 dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Spesifikasi CruzProfish finder PcFF-80 (CruzPro 2005)
Spesifikasi CruzPro Fishfinder PcFF80
Interface Box 100 x 80 x 50 mm(4 x 3.2 x 2inch) Powder Coated Aluminium Extrusion Indicator Front panel Led for Power ON/OFF
and comunication Indicator.
Interface RS-232, 155 Kbaud, serialdata and USB
Transducer Dual Frequency 50/200kHz, Depth/ Temperature(single-beam Echosounder Operating Temperatur 0 to 50 degCelcius (32 to 122 deg
Fahrenheit)
Operating 9.5 to 16.0 VCD, O.05 amps nominal 4.7 amps peak at max power
Metode Pengambilan Data Akustik
Nilai hambur balik ikan mas diperoleh dengan pengukuran langsung di Laboratorium Akustik dan Istrumentasi IPB. Penelitian dilakukan dengan tahapan pengambilan data akustik menggunakan instrumen Cruzpro fishfinder PcFF-80
(Lampiran 1). Pengolahan data menggunakan software pengolahan data, menyusun, menganalisis dan membuat kesimpulan.
Perekaman Data Akustik
Alat yang digunakan untuk perekaman data akustik adalah echosounder
single beam CruzPro PcFF-80 dengan tipe transduser THDT-5 Long Stem Bronze
Thru Hull yang digunakan sebagai alat proses pemeruman ikan untuk mengetahui nilai target strength (TS) dan nilai Volume back scattering strength (Sv). Prinsip kerja instrumen ini adalah pemancaran gelombang suara melalui transmitting transduser ke obyek dan echo pantulan dari obyek akan diterima oleh receiver transduser. Instrumen CruzPro PcFF-80 dilengkapi dengan dual frekuensi, dalam penelitian ini frekuensi yang digunakan adalah 200 kHz.
4
Sebelum melakukan proses pemeruman akustik, terlebih dahulu dilakukan proses setting alat. Parameter alat dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Parameter dan setingan alat CruzProfishfinder PcFF-80
Prameter Nilai Frekuensi(Hz) 200000 Near field (m) 0.96 Kecepatan Suara(m/s) 1481 Durasi pulsa(m/s) 0.4 Ping rate (s) 0.334 Surface gain 110 Change rate 240 Amplifier gain (dB) -20.83
Pengukuran Panjang, Bobot dan Volume Gelembung Renang Ikan
Proses pengukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan setelah proses perekaman data akustik. Panjang cagak (fork length) ikan (Lampiran 3) di ukur menggunakan mistar baja, kemudian bobot ikan diukur menggunakan neraca analog, setelah itu ikan dibedah untuk melihat dan mengukur volume gelembung renang ikan, gelembung renang ikan diukur panjang, lebar dan tinggi untuk hasil yang lebih akurat (Lampiran 3). Pengukuran volume gelembung renang ikan menggunakan software Image-J. Pilih menu File > Open lalu pilih data yang akan dilakukan perhitungan. Pada menu bar pilih Straight Line Selection, dengan menggunakan tool ini kemudian melakukan penandaan skala yang ada pada foto misalnya 1 cm.
Setelah melakukan penandaan skala, nilai yang muncul akan dijadikan sebagai kalibrasi foto. Lalu pilih Analyze > Set Scale, pada Unit of Length pilih cm dan isikan Known Distance dengan 1 cm. Baru bisa melakukan penghitungan pada daerah sekitar gelembung renang. setelah itu pilih menu Analyze > Measure. Hasil pengukuran dengan menggunakan Image J ini akan menghasilkan beberapa nilai. Hasil parameter yang diinginkan kemudian dilakukan pengaturan dengan memilih menu Analyze > Set measurement. kemudian pilih perimeter untuk panjang, tinggi dan lebar gelembung renang ikan.
Pengukuran Near field dan Kecepatan Suara
Nilai near field penting pada saat melakukan perekaman data akustik, untuk mengetahui daerah hilangnya energi (loss attenuation). Near field merupakan jarak dari permukaan transduser sampai jarak dimana terjadi fluktuasi yang tinggi dari intensitas atau tekanan (MacLennan dan Simmonds 2005). Lurton (2002) juga menyatakan bahwa near field merupakan zona adanya pengaruh dari titik-titik yang berbeda fase satu dengan lainnya pada saat transduser mentransmisikan suara.
Hasil perhitungan near field yang diperoleh adalah 0,96 meter, sehingga pada saat perekaman data, jarak antara permukaan transduser dengan ikan mas sejauh 1,2 meter. Selain itu sebelum dilakukan perekaman data juga dilakukan proses aklimatisasi terhadap ikan mas di watertank. Hal ini dilakukan agar ikan dapat beradaptasi dengan kondisi lingkungan baru sehingga pada saat perekaman
5 data ikan tidak dalam kondisi stres serta kekenyalan tubuhnya tetap terjaga dan ikan masih dalam kondisi hidup dan dapat berenang aktif.
Nilai kecepatan suara di laut dan di air tawar tidak konstan melainkan bervariasi antara 1450m/s hingga 1550m/s. Variasi ini dipengaruhi oleh suhu, salinitas, dan kedalaman. Selain terhadap suhu dan salinitas, Kecepatan suara juga dipengaruhi oleh adanya perubahan frekuensi atau panjang gelombang suara. Pengukuran kecepatan suara di perairan dilaksanakan dengan tujuan untuk menentukan dan memastikan ada atau tidaknya perubahan sifat fisik tersebut pada medium, dimana gelombang bunyi dipancarkan sehingga ada kemungkinan terjadi perubahan kecepatan gelombang bunyi selama penjalarannya (MacLennan dan Simmonds 2005). Pada pengukuran ini kondisi lingkungan yaitu, suhu perairan 27 ℃, pH terukur 7, dan salinitas 0 0
00
⁄ . Berikut ini persamaan untuk menghitung nilai kecepatan suara menurut Del Grosso dan Mader (1972).
C = 1402,388 + 5,03711 𝑇 − 0,058089𝑇2 + 0,3342 × 10−3 𝑇3− 0,1478 ×
10−5𝑇4+ 0,315 × 10−8𝑇5
Keterangan :
C = Kecepatan suara (m/s) T = Suhu (℃)
Proses pengambilan data dilakukan dengan kondisi terkontrol menggunakan instrumen CruzPro fishfinder PcFF-80. Pengukuran dilakukan dengan cara penambahan ikan secara satu persatu hingga 10 ikan ke dalam keramba jaring yang memiliki tinggi 1,27 meter dan diameter 1 meter. Perekaman data dilakukan selama 10 menit. Data hasil rekaman diolah hingga muncul nilai Sv ikan mas, kemudian dibuat hubungan nilai volume back scattering strength (Sv) terhadap jumlah individu ikan. Ilustrasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
6
Gambar 1 Ilustrasi perekaman data volume back scattering strength (Sv) Nilai rata-rata volume back scattering strength (Sv) diperoleh dengan cara melinearkan semua data menggunakan persamaan (1), kemudian nilai Sv diperoleh dengan perhitungan menggunakan persamaan (3). Ilustrasi perekaman data target strength dapat dilihat pada Gambar 2
sv = 10𝑠𝑣/10...(1) 𝑠𝑣 = ∑ 𝑠𝑣/𝑛...(2) 𝑆𝑣= 10 log 𝑠𝑣 (dB )...(3)
3.2 mete
7
Gambar 2 Ilustrasi perekaman data target strength ikan mas menggunakan instrumen hidroakustik Cruzpro PcFF 80
Proses pengambilan data akustik untuk memperoleh nilai target strength
dilakukan dengan mengarahkan tranduser tepat di aspek dorsal ikan mas, dengan jarak 1,2 meter. Ikan digantung menggunakan tali monofilamen yang memiliki diameter 0,2 mm dengan dua ikatan di bagian kepala dan ekor ikan, proses perekaman data akustik dilakukan selama 10 menit dengan dua kali ulangan untuk setiap individu ikan mas, setelah proses perekaman data akustik, dilakukan proses pengukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan untuk melihat hubungannya terhadap nilai target strength.
3.2 mete
8
Data echogram yang telah diolah menggunakan software pengolahan data akan memproleh nilai TS dalam bentuk desibel (dB). Menurut Foote (1987) pada pengukuran insitu target strength dengan metode akustik, nilai rata-rata target strength mempunyai hubungan linear dengan nilai rata-rata panjang ikan (cm). Ikan mas memiliki karakteristik gelembung renang terbuka, untuk mencari nilai TS rata-rata ikan menggunakan persamaan (6). Sehingga dapat dilakukan analisis hubungan panjang cagak, bobot, dan volume gelembung renang ikan terhadap nilai target strength. TS = 10 log ts...(3) ts = 10𝑇𝑆/10...(4) 𝑡𝑠 = ∑ 𝑡𝑠/𝑛...(5) 𝑇𝑆 = 10 log 𝑡𝑠...(6) Keterangan : . TS : Target strength (dB) ts : Target strength linier
𝑡𝑠 : Target strength linier rata-rata 𝑇𝑆 : Target strength rata-rata
FL : Fork length (cm) n : Jumlah sampel
Pemrosesan dan Analisis Data Akustik
Setelah dilakukan pengambilan data akustik, tahap selanjutnya yaitu melakukan pemrosesan data. Data akustik yang diperoleh dari instrumen CruzPro
masih dalam bentuk data berformat (*.I). Data hasil akusisi dari software bawaan
Cruzprofishfinder merupakan data bilangan biner 8 bit dengan rentang nilai antara 0-255 atau sering disebut juga dengan istilah data digital number. Data ini termasuk kedalam jenis data ASCII(American Standard Code for Information Interchange) bilangan biner, selanjutnya diproses dengan menggunakan perangkat lunak pengolahan data. Nilai-nilai amplitudo yang dihasilkan menggambarkan kekuatan gelombang suara yang dipantulkan oleh obyek. Nilai-nilai amplitudo tersebut disimpan dalam format (*.txt) dan ditampilkan pada software melalui workspace.
Pengolahan data pada program software menggunakan sintaks program (Lampiran 1). Echo pantulan dapat ditampilkan dalam bentuk echogram untuk melihat nilai
9
Analisis Regresi Linear Sederhana dan Regresi Linear Berganda
Dalam analisis selanjutnya untuk melihat hubungan antara nilai TS dengan panjang, berat dan volume gelembung renang ikan digunakan analisis regresi linear sederhana. Regresi linear sederhana merupakan suatu persamaan regresi yang menggambarkan hubungan antara satu peubah bebas (x, independent variable) dan satu peubah tak bebas (y, dependentvariable). Persamaan umum dari regresi linear sederhana (Walpole 2001) yaitu ;
y = ax + b
Regresi linier berganda adalah analisis regresi yang menjelaskan hubungan antara peubah respon (variabel dependen) dengan faktor-faktor yang mempengaruhi lebih dari satu prediktor (variabel independen). Persamaan umum analisis regresi berganda yaitu ;
𝑌̂ = 𝑏0 + 𝑏1 𝑋1+ 𝑏2 𝑋2+ 𝑏3 𝑋3+....+𝑏𝑛 𝑋𝑛
Regresi linier berganda hampir sama dengan regresi linier sederhana, hanya saja pada regresi linier berganda variabel bebasnya lebih dari satu variabel penduga. Tujuan analisis regresi linier berganda adalah untuk mengukur intensitas hubungan antara dua variabel atau lebih dan membuat prediksi perkiraan hubungan antara satu peubah bebas yang lebih dari satu (x, independent variable) dan satu peubah tak bebas (y, dependent variable). Dalam pengujian ini variabel bebasnya adalah ukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan terhadap satu peubah tak bebas, yaitu nilai TS ikan (Walpole 2001).
Koefisien korelasi merupakan suatu ukuran hubungan antara dua variabel dengan skala -1 sampai +1. Semakin mendekati nilai +1 koefisien korelasinya (R), maka kedua variabel akan memiliki hubungan linear yang semakin positif. Begitu juga sebaliknya, semakin nilai r mendekati -1, maka kedua variabel akan memiliki hubungan linear yang semakin negatif. Jika nilai R nya adalah 0, maka kedua variabel tidak memiliki hubungan yang linear. Koefisien determinasi (𝑅2). Koefisien ini menyatakan seberapa besar pengaruh variabel bebas terhadap variasi variabel tak bebas. Koefisien determinasi ini diperoleh dari hasil pangkat dua keofisien korelasi (Walpole 2001).
Secara hidroakustik, ukuran panjang ikan berhubungan linear dengan
backscattering cross-section (σ) deperoleh melalui Normalisasi nilai target strength dengan persamaan σ = a𝐿2, sehingga hubungan antara panjang ikan dengan TS adalah : TS = 20 log L + A’ (Sawada et al 2002) dimana A’ adalah koefisien normalisasi. Dengan persamaan TS ini, jika dihubungkan dengan persamaan umum di atas, maka dapat dilihat bahwa nilai TS merupakan variabel yang tak bebas (y) dan nilai dari panjang cagak, bobot dan volume gelembung renang merupakan variabel yang bebas (x), sehingga yang mempengaruhi nilai TS adalah nilai dari panjang, berat dan volume gelembung renang ikan. Dalam menggambarkan hubungan linear antara nilai TS dengan panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan digunakan koefisien korelasi (Sawada et al 2002).
10
Analisis Hubungan Panjang dan Bobot Ikan Mas (Cyprinus carpio)
Hubungan pertumbuhan ikan mas dapat dilihat melalui hubungan panjang dan bobot dengan suatu bentuk eksponensial. Hubungan panjang bobot dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
𝑊 = 𝑎 𝐿𝑏
Bentuk hubungan antara panjang dan bobot dilihat dari nilai konstanta b dengan hipotesis:
1. 𝐻0 : b = 3, dikatakan memiliki hubungan isometrik (pola pertumbuhan panjang sama dengan pola pertumbuhan bobot)
2. 𝐻1 : b ≠3, dikatakan memiliki hubungan allometrik,yaitu:
a) Bila b > 3, allometrik positif (pertambahan bobot lebih dominan). b ) Bila b < 3, allometrik negatif (pertambahan panjang lebih dominan). Selanjutnya untuk menguji hipotesis tersebut digunakan statistik uji
𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 dibandingkan dengan nilai 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 pada selang kepercayaan 95%. Pengambilan keputusannya adalah jika 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 > 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 maka tolak hipotesis nol (𝐻0) dan jika 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 < 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 berarti gagal menolak hipotesis nol (𝐻0) (Walpole 2001).
11 Diagram alir perekaman, pemrosesan dan analisis data akustik dapat dilihat pada Gambar 3
.
Gambar 3 Diagram alir pengambilan, pemrosesan dan analisis data akustik Persiapan alat Setting parameter alat Ikan mas CruzPro Data akustik (Echogram) Pemrosesan data akustik
Nilai TS dan Sv ikan mas
Analisis nilai TS terhadap panjang, bobot dan volume gelembung renang Pengukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan Pengukuran Parameter fisik, kecepatan suara dan
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Lingkungan Watertank
Watertank merupakan tempat yang digunakan pada saat perekaman data akustik, Watertank memiliki lebar 6 meter dan tinggi 3,2 meter. dasar dari
watertank terbuat dari keramik. Pada saat melakukan perekaman data, watertank
diisi dengan air tawar hingga 3 meter serta sirkulasi air di watertank dimatikan untuk mengurangi noise agar data yang diproleh lebih akurat dan mudah untuk dianalisis. Dilakukan pengukuran parameter fisik terhadap air, seperti suhu (℃), salinitas (0
00
⁄ ), dan pH. Hal ini dilakukan untuk menghitung nilai kecepatan suara di watertank. Pengukuran kecepatan suara di watertank dilaksanakan dengan tujuan menentukan dan memastikan ada atau tidaknya perubahan sifat fisik tersebut pada medium gelombang bunyi dipancarkan, sehingga ada kemungkinan terjadi perubahan kecepatan gelombang bunyi selama penjalarannya (MacLennan dan Simmonds 2005). Nilai parameter fisik perairan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Parameter fisik perairan di wate tank
Parameter Nilai Suhu (℃) 27 Salinitas (0 00 ⁄ ) 0 pH 7 Kecepatan suara (m/s) 1481 Kedalaman transduser (m) 0,1
Kedalaman transduser terhadap obyek(m) 1,2-1,3
Diameter transduser (m) 0,06
Karaterikstik Ikan Mas (Cyprinus carpio)
Tubuh ikan mas memiliki ciri-ciri antara lain, bentuk badan memanjang dan sedikit pipih ke samping, mulut terletak di ujung tengah (terminal) dan dapat disembulkan (protektil) serta dihiasi dua pasang sungut. Selain itu di dalam mulut terdapat gigi kerongkongan, dua pasang sungut ikan mas terletak di bibir bagian atas. Gigi kerongkongan (pharyngeal teeth) terdiri atas tiga baris yang berbentuk geraham, memiliki sirip punggung (dorsal) berbentuk memanjang dan terletak dibagian permukaan tubuh, berseberangan dengan permukaan sirip perut (ventral) bagian belakang sirip punggung memiliki jari-jari keras, sedangkan bagian akhir berbentuk gerigi, sirip dubur (anal) bagian belakang juga memiliki jari-jari keras dengan bagian akhir berbentuk gerigi seperti halnya sirip punggung, sirip ekor berbentuk cagak dan berukuran cukup besar dengan tipe sisik berbentuk lingkaran (cycloid) yang terletak beraturan, gurat sisik atau garis rusuk (linea lateralis) ikan mas berada di pertengahan badan dengan posisi melintang dari tutup insang (Sianin 2001). Ikan mas (Cyprinus carpio) dan bagian-bagian tubuhnya dapat dilihat pada Gambar 4
13
Gambar 4 Ikan mas (Cyprinus carpio) dan bagian-bagian tubuhnya. (Sumber : Dokumentasi pribadi)
Klasifikasi dan morfologi ikan mas berdasarkan ilmu taksonomi dikelompokan sebagai berikut (Sianin 2001) :
Filum : Chordata
Kelas : Osteichthyes
Ordo : Cypriniformes Family : Cyprinidae Genus : Cyprinus
Spesies : Cyprinus carpio
Ikan mas merupakan salah satu jenis ikan air tawar yang tergolong ekonomis tinggi. Ikan tersebut banyak dijumpai sebagai hasil tangkapan utama di beberapa ekosistem pada perairan umum daratan di Indonesia. Ikan mas memiliki karakteristik gelembung renang terbuka (physostome) (Lampiran 3). Panjang ikan yang digunakan memiliki ukuran 18 cm sampai 29 cm dan memiliki berat 210 gram sampai 600 gram, dengan volume gelembung renang 22,67 cm3 sampai 46,17 cm3. Hasil pengukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan mas dapat dilihat pada Tabel 5.
14
Tabel 5 Karakteristik ikan mas (Cyprinus carpio) yang diamati
No. Sampel
Panjang cagak (cm) Bobot (g) Volume gelembung renang (𝒄𝒎𝟑) 1 25,50 300,00 37,37 2 29,00 600,00 46,17 3 21,00 210,00 24,15 4 22,50 280,00 32,85 5 18,00 220,00 22,67 6 22,50 300,00 29,56 7 23,00 250,00 32,24 8 19,00 220,00 30.24 9 20,50 315,00 35,33 10 21,50 255,00 27,09
Hubungan Pertumbuhan Panjang dan Bobot Ikan mas
Analisis hubungan panjang dan bobot ikan dapat digunakan untuk menentukan pola pertumbuhan ikan (Effendie 2002). Hasil uji-t pada selang kepercayaan 95% diperoleh nilai 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 > 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙yang berarti tolak 𝐻𝑂, nilai
𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 bernilai 2,63 dan nilai 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙bernilai 2,30 dapat diartikan bahwa pola pertumbuhan ikan mas bersifat allometrik. Nilai koefisen a yang diperoleh adalah 0,01 dan nilai koefisien b sebesar 1,8. Nilai b kurang dari 3 berarti allometrik negatif yang berarti pertumbuhan panjang ikan lebih cepat dibandingkan pertumbuhan bobot ikan Mas. Nilai koefisien determinasi yang diperoleh sebesar 76%. Faktor- faktor yang mempengaruhi pertumbuhan panjang dan bobot ikan adalah kondisi lingkungan, seperti suhu, salinitas, kandungan oksigen terlarut dan amonia serta kesediaan makanan (Effendie 2002). Hasil analisis hubungan panjang dan bobot ikan mas dapat dilihat pada Gambar 5
Gambar 5 Hubungan panjang dan bobot ikan mas
W = 0,01FL1,80 R² = 0,76 0 100 200 300 400 500 600 700 0 50 100 150 200 250 300 350
15 Target Strength dan Volume back scattering strength
Echogram merupakan gambar perekaman sinyal-sinyal hasil deteksi (sounding) dengan menggunakan instrumen akustik untuk mendapatkan informasi yang diperlukan seperti informasi nilai target strength ikan dan volume back scattering strength di suatu perairan. Intensitas dari tiap variabel dinotasikan sebagai warna pada tiap pixel. Skala warna (colour scale) pada echogram menunjukkan sebaran nilai target strength dan volume back scattering strength. Echogram ini akan digunakan sebagai quality control dan analisa data pada penentuan nilai hambur baik dari berbagai jenis ikan dan obyek lain di perairan.
Hasil echogram target strength ikan mas ( Gambar 6) menunjukkan nilai
target strength rata-rata -45,35 dB sampai -44,47 dB (Tabel 6). Echogram pada Gambar 5 menunjukkan bahwa ikan berada di kedalaman 1,2 meter. Hal ini sesuai dengan jarak penempatan ikan dari permukaan transduser pada saat perekaman data, hal ini juga menunjukkan bahwa instrumen CruzPro fishfinder PcFF-80 akurat dalam menentukan posisi obyek pada saat perekaman data. Pujiyati (2008) menyatakan bahwa teknologi hidroakustik efektif digunakan dalam mendeteksi obyek bawah air. Tampilan echogram pada kedalaman 2,5 meter merupakan target strength dari dasar watertank yang terbuat dari keramik sehingga memiliki nilai
target strength yang tinggi. Gambar 6 merupakan echogram dari target strength
ikan mas.
Gambar 6 Echoram target strength ikan mas (Cyprinus carpio )
Ikan
Dasar Water tank
16
MacLennan dan Simmonds (2005) menyatakan bahwa nilai target strength suatu ikan tergantung kepada ukuran dan bentuk tubuh, sudut datang pulsa, tingkah laku atau orientasi ikan terhadap transduser, posisi gelembung renang, frekuensi atau panjang gelombang suara, acoustic impedance dan elemen ikan, seperti daging, tulang, kekenyalan kulit serta distribusi dari sirip dan ekor. Pengukuran nilai target strength juga pernah dilakukan oleh Manik (2015). Hasil yang diperoleh adalah semakin panjang dan volume gelembung renang ikan semakin besar, maka nilai
target strength dari obyek akan semakin besar, selain itu orientasi ikan juga sangat mempengaruhi nilai target strength. Pada saat perekaman data transduser diarahkan ke bagian dorsal.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar volume gelembung renang ikan maka nilai target strength ikan semakin besar, karena ikan dalam kondisi hidup maka gelembung renangnya akan terisi udara sehingga memberi pengaruh besar terhadap nilai target strength. Lurton (2002) menyatakan bahwa gelembung renang ikan merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi nilai
target strength ataupun volume back scattering strength ikan. Nilai target strength
ikan mas dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Nilai target strength ikan mas (Cyprinus carpio)
No. Sampel
Nilai Target Strength ( dB) Ikan Mas (Cyprinus carpio) Rata-rata Max Min Stdev
1 -44,85 -44,85 -52,95 ±7,02 2 -44,47 -44,47 -48,56 ±7,17 3 -45,27 -44,53 -50,91 ±6,70 4 -45,17 -44,54 -47,85 ±7,17 5 -45,35 -44,69 -48,90 ±8,24 6 -45,19 -45,19 -49,20 ±7,57 7 -45,16 -44,79 -46,34 ±7,40 8 -45,29 -44,69 -50,07 ±6,85 9 -45,28 -44,65 -49,52 ±7,98 10 -45,35 -45,35 -46,38 ±7,78
Hasil pengolahan data menunjukkan nilai target strength (Tabel 6) yang paling tinggi adalah ikan 2, yaitu -44,47 dB. Ikan ini memiliki panjang tubuh 29 cm, berat tubuh 600 gram dan volume gelembung renang 46,17 cm𝟑. Nilai TS yang paling rendah adalah ikan 5, yaitu -45,35 dB, memiliki panjang 18 cm, bobot 220 gram dan volume gelembung renang 22,67 cm𝟑. Manik (2014) menyatakan bahwa nilai TS sangat penting untuk diketahui karena dapat mengestimasi ukuran ikan yang dideteksi di kolom perairan. Selain itu nilai TS merupakan scaling factor
untuk estimasi stok dan biomassa ikan yang berada di kolom perairan.
Volume backscattering strength (Sv) merupakan rasio antara intensitas yang direfleksikan oleh suatu group single target yang berada pada suatu volume air (Lurton 2002). Echogram pada Gambar 7 menggambarkan nilai Sv dari kelompok ikan yang dideteksi oleh instrumen akustik. Perbedaan dari warna di echogram
17 menjelaskan perbedaan nilai Sv dari obyek yang dideteksi, setiap kedalaman memiliki wana dan nilai Sv yang berbeda, Echogram ini terlihat bahwa ikan berada di daerah kedalaman 1 − 1,2 meter.
Hasil data echogram untuk nilai volume backscattering strength (Sv) yang di deteksi, menunjukkan bahwa nilai Sv ikan mas memiliki nilai maksimum -53,17 dB. Nilai Sv ini merupakan hasil deteksi terhadap 10 individu ikan dengan nilai Sv paling rendah -55,26 dB untuk ikan yang berjumlah 2 individu. Hal ini menandakan bahwa semakin banyak jumlah ikan yang dideteksi, maka nilai Sv akan semakin tinggi, karena semakin banyak echo yang dipantulkan oleh obyek. untuk memproleh nilai volume backscattering strength (Sv). Ikan berenang di sekitar kedalaman 1 meter sampai 1,27 meter atau di atas dasar keramba jaring, pada saat perekaman data ikan dalam kondisi hidup dan dapat bergerak aktif serta berenang secara berkelompok, mulai dari perekaman 2 ikan hingga 10 ikan yang dideteksi. Gambar 7 adalah echogram volume back scattering strength (Sv) ikan mas dengan jumlah 10 individu. Nilai volume back scattering strength (Sv) ikan mas ditampilkan dalam Tabel 7.
Gambar 7 Echogram volume back scattering strength (Sv) ikan mas
Ikan
Dasar Water tank
Sv
Kolom air
18
Tabel 7 Nilai volume back scattering strength (Sv)
Jumlah
Individu Ikan Nilai ( dB) 𝑺𝒗
Nilai Max Sv (dB) Nilai Min Sv (dB) Stdev 2 -55,26 -47,79 -72,34 ±7,45 3 -54,28 -47,14 -72,16 ±7,45 4 -54,12 -46,67 -71,89 ±7,46 5 -54,09 -46,25 -71,24 ±7,46 6 -54,23 -45,17 -72,24 ±7,54 7 -54,06 -44,21 -70,13 ±7,59 8 -54,01 -42,93 -69,57 ±7,65 9 -53,91 -42,65 -69,53 ±7,56 10 -53,17 -42,23 -68,78 ±7,54
Hasil yang diperoleh pada penelitian ini sama dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Manik (2010) dan Hamin (2011), bahwa semakin banyak individu ikan semakin tinggi nilai volume backscattering strength (Sv). Nilai Sv ikan mas yang diperoleh dalam penelitian ini pada (Tabel 7) menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah individu ikan yang dideteksi maka nilai Sv semakin tinggi. Dalam kajian akustik nilai Sv sangat penting untuk diketahui. Hal ini diperlukan untuk mendeteksi gerombolan ikan sehingga mempermudah nelayan untuk menangkap ikan. Melalui nilai Sv juga dapat dihitung stok suberdaya ikan secara real timedi kolom perairan, serta untuk budidaya ikan di air tawar, melalui niai Sv dapat menduga ukuran individu, memantau kesehataan dan aktifitas ikan di kolom perairan. Nilai standar deviasi yang diperoleh dalam penelitian ini memiliki kisaran ±7,45 sampai ±7,59. Nilai standar deviasi menyatakan keberagaman nilai
volume backscattering strength (Sv) yang diperoleh. Semakin besar nilai standar deviasi maka nilai Sv yang dideteksi semakin beragam.
Hubungan Nilai Target Strength dengan Panjang Cagak Ikan Mas
Nilai target strength ikan mas berkorelasi positif dengan panjang ikan (Gambar 7). Grafik menunjukkkan bahwa hubungan antara nilai target strength
dengan ukuran panjang cagak ikan dapat dijelaskan 82% (𝑅2= 0,82), bahwa panjang tubuh ikan mempengaruhi nilai target strength 82% sedangkan 18% dipengaruhi oleh faktor lainnya, seperti tingkah laku ikan dan posisi kan terhadap transduser. Nilai korelasi (r) yaitu 0,9, dari nilai ini dapat diinterpretasikan bahwa hubungan antara panjang cagak ikan terhadap nilai target strength memiliki hubungan yang sangat kuat. Penelitian sebelumnya diketahui bahwa koefisien korelasi dari hubungan panjang ikan mas dan nilai TS-nya adalah sebesar 0,9 (Manik 2015). Hasil normalisasi nilai A diperoleh persamaan 𝑇𝑆 = 20 log 𝐹𝐿 − 71,91. Normalisasi artinya nilai TS pada saat panjang ikan 1 cm. Hasil penelitian (Junaidi 2000) menyatakan panjang ikan terhadap nilai target strength bersifat linear, memberikan kontribusi sebesar 83%. Hasil analisis panjang cagak (fork length) ikan mas terhadap nilai target strength dapat dilihat pada Gambar 7.
19
Gambar 7 Hubungan nilai TS denganpanjang cagakikan mas
Hubungan Nilai Target Strength dengan Bobot Ikan Mas
Nilai target strength ikan mas berkorelasi positif dengan bobot ikan (Gambar 9). Grafik menunjukkkan bahwa hubungan antara nilai target strength dengan bobot ikan dapat dijelaskan 76% (𝑅2 = 0,76), Bahwa panjang tubuh ikan mempengaruhi nilai target strength 79,3% sedangkan 24% dipengaruhi oleh faktor lainnya, seperti tingkah laku ikan dan posisi kan terhadap transduser. Seperti yang di ungkapkan oleh (Maclennan 2005) bahwa kekenyalan tubuh ikan juga berpengaruh terhadap nilai TS, semakin bertambah bobot tubuh ikan maka tubuhnya akan semakin kenyal sehingga memancarkan echo yang tinggi. Nilai korelasi yaitu 0,88. Dari nilai ini dapat diinterpretasikan bahwa hubungan antara bobot tubuh ikan terhadap nilai target strength memiliki hubungan yang sangat kuat. Setelah melakukan normalisasi maka diperoleh persamaan 𝑇𝑆 = 20 log 𝑏𝑤 − 93.
(Junaidi 2000) menemukan hasil penelitian bahwa peningkatan bobot ikan berpengaruh terhadap kenaikan nilai rata-rata target strength, koefisien determinasi yang diperoleh 86%. Hasil analisis ukuran bobot ikan mas terhadap nilai target strength dapat dilihat pada Gambar 8.
R² = 0,8245 -45,6 -45,4 -45,2 -45 -44,8 -44,6 -44,4 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5
Log panjang cagak ikan
T a rg et stre n g th ( d B )
20
Gambar 8 Hubungan nilai TS dengan bobot ikan mas
Hubungan Nilai Target strength dengan Volume Gelembung Renang Ikan
Nilai target strength ikan mas berkorelasi positif dengan volume gelembung renang ikan (Gambar 9). Grafik menunjukkkan bahwa hubungan antara nilai target strength dengan volume gelembung renang ikan dapat dijelaskan 70 (𝑅2= 0,70), Bahwa volume gelembung renang ikan mempengaruhi nilai target strength 70% sedangkan 30% dipengaruhi oleh faktor lainnya, seperti tingkah laku ikan dan posisikan terhadap transduser.
Besarnya nilai hambur balik ini karena adanya udara pada gelembung renang tersebut, ini merupakan faktor yang sangat mempengaruhi nilai hambur baliknya. Selain gelembung renang, zat penyusun tubuh ikan dan kegiatan dari Ikan tersebut mempengaruhi nilai target strength dari ikan. Gelembung renang merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi akustik backscattering. Posisi ikan terhadap transduser juga mempengaruhi nilai TS. Pada saat pengukuran posisi ikan mendatar serta transduser diarahkan ke aspek dorsal. Dalam keadaan seperti itu posisi gelembung renang dalam keadaan yang sangat sempurna untuk dideteksi sehingga nilai target strength cukup besar. Besarnya nilai target strength ini karena adanya udara pada gelembung renang tersebut, ini merupakan faktor yang sangat mempengaruhi nilai TS. Nilai korelasi (r) didapatkan hasil nilai 𝑅2yaitu 0,87. Dari nilai ini dapat diinterpretasikan bahwa hubungan antara volume gelembung renang ikan terhadap nilai target strength memiliki hubungan yang sangat kuat. Hasil analisis volume gelembung renang ikan mas terhadap nilai target strength dapat dilihat pada Gambar 9. Lurton (2002) menyatakan bahwa gelembung renang memberikan kontribusi 90-95% terhadap hambur balik.
R² = 0,7646 -45,5 -45,4 -45,3 -45,2 -45,1 -45 -44,9 -44,8 -44,7 -44,6 -44,5 -44,4 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 T a rg et stre n g th ( d B )
21
Gambar 9 Hubungan nilai TS dengan gelembung renang ikan mas
Hubungan Target strength dan Panjang cagak, Bobot, dan Volume gelembung renang
Nilai determinasi dinyatakan dengan 𝑅2 untuk pengujian regresi linier berganda yang mencakup lebih dari dua variable adalah 92,1%, Melalui nilai 𝑅2
dapat di interpretasikan bahwa ketiga variabel (panjang, bobot, dan volume gelembung renang ikan) terhadap nilai TS berpengaruh 92,1%. Nilai korelasi dari analisis regeresi berganda adalah 0,95. Nilai ini menjelaskan bahwa hubungan ukuran panjang cagak, bobot, dan volume gelembung renang terhadap nilai target strength sangat kuat. Dalam analisis regresi berganda analisis yang digunakan adalah normalitas residual, dalam asumsi normalitas pada regresi linear berganda adalah variabel residual harus berdistribusi normal. Gambar 10 menunjukkan bahwa nilai residual berdistribusi normal karna plot mengikuti garis lurus. Analisis regresi linear berganda ini untuk mengetahui pengaruh dari ukuran panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan terhadap nilai target strength ikan. Hasil analisis regresi berganda dapat di lihat pada Gambar 10.
R² = 0,6916 -45,6 -45,4 -45,2 -45 -44,8 -44,6 -44,4 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7
Log volume gelembung renang ikan
T a rg et stre n g th ( d B )
22
Gambar 10 Hubungan nilai TS dengan panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan
0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 Residual P e r c e n t
Hubungan Nilai TS dengan Fork length, Bobot dan Volume gelmbung renang Ikan
TS = - 46,6 + 0,0504 Fork length(Cm) + 0,000681 Bobot (g) + 0,0058 Volume gelembung renang R-Sq = 92,1%
23
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan memiliki hubungan linear positif terhadap nilai target strength. Hasil yang diperoleh menunjukkan semakin besar panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan maka nilai target strength semakin besar. Hubungan jumlah individu ikan terhadap volume back scattering strength (Sv) juga memiliki hubungan linear yang positif. Semakin banyak gerombolan ikan maka nilai Sv akan semakin tinggi.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan tentang pengaruh panjang, bobot dan volume gelembung renang ikan terhadap nilai target strength, dengan metode orientasi ikan terhadap transduser dengan sudut yang berbeda. Serta menambah jumlah individu ikan mas untuk perekaman data Sv.
24
DAFTAR PUSTAKA
Achmad F. 2010. Penngukuran Target strength beberapa spesies ikan dalam kondisi terkontrol di Laboratorium Akustik Kelautan menggunakan Quantified fishfinder[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
CruzPro. 2005. CruzPro PC fishfinder for Win98, Win Xp, Win2000 & Vista. PcFF80 user’s manual. Auckland(NZ): Cruzpro Ltd.
Effendie M. 2002. Biologi Perikanan. Yogyakarta(ID): Yayasan Pustaka Nusantara. Fauziyah A. 2010. Densitas ikan pelagis kecil secara akustik di Laut Arafuru.
JPS.Vol. 13 No. 1(D).
Foote K. G. 1980. Averaging of fish target strength functions. Journal of the A Acoustical Society of America 67:504-515.
Hamin M. 2011. Pengukuran target strength ikan mas dan ikan lele pada kondisi terkontrol menggunakan quantified fishfinder.[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Jorgensen R. 2003. The Effects of Swimbladder Size, Condition, and Gonads on the Acoustic Target Strength of Mature Capelin. ICES Journal of Marine Science, 60: 1056-1062.
Junaidi M. 2000. Hubungan empiris target strength dengan ukuran panjang dan bobot pada beberapa jenis ikan pelagis tropis[tesis]. Bogor(ID). Institut Pertanian Bogor.
Lurton X. 2002. An Introduction to Underwater Acoustics: Principles and Applications. Praxis Publishing. Chichester.
Manik H. 2015. Measurement and numerical model of fish target strength quantitative echo sounder. AACL Bioflux 8(5):699-707.
Manik H. 2010. Pengukuran densitas ikan dalam kondisi terkontrol menggunakan metode hidroakustik. Di dalam: Syarif S, Yulianti H, Saifurridjal AB, Siti ZN,Suharto, Arpan NS, Sinung R, Rahmad S, Vicky S, editor. Melindungi Nelayan dan Sumber daya Ikan; 2010; STP Jakarta, Indonesia. Jakarta (ID): P3M. hlm. 19-24.
Simmonds E. J., MacLennan D. N. 2005 Fisheries acoustic: theory and practice. 2ndEdition, Blackwell Science, Oxford, UK, 437 pp.
Ma’mun A. 2014. Rancang bangun algoritma akustik single beam untuk deteksi bawah air[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Pujiyati S. 2008. Pendekatan metode hidroakustik untuk analisis keterkaitan antara tipe substrat dasar perairan dengan komunitas ikan demersal [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sawada K., Takao Y., and Miyanohana Y. 2002. Introduction of the Precise Target Strength Measurement for Fisheries Acoustics. Turk J Vet Anim Sci. 26: 209-214.
Simbolon L. 2011. Analisis pendugaan target strength terhadap ukuran panjang ikan dalam kondisi terkontrol di perairan pulau kongsi,kepulauan seribu[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Saanin H. 2001. Taksonomi dan Kunci Identifikasi Ikan. Jilid I dan II. Bandung: Binacipta.
25
Lampiran 1 Instrumen Hidroakustik CruzPro Fishfinder PCFF80
Lampiran 2 Instalasi perekaman data Sv
Transduser
26
Lampiran 3 Dokumentasi penelitian
( a) Ikan mas
(b) Gelembung renang ikan mas
27
Lampiran 4 Sintaks Penelitian
clc;
disp('============================================')
disp('Program Matlab CRUZPRO')
disp('MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY - IPB')
ORIGINAL BY Dr. Henry M.Manik M.T S,Pi UPDATE BY Asep Ma’mun M.Si
disp('============================================') %% Rumusan Dasar %% % EL=SL-2TL+TS+2DI % EL= SL-2*(20LOG10(RR)-2(alp)(RR))+TS+2DI % SL=10*log10(p) % p=((rho*C*Pa*Sig*DI)/4*phi)) % Pe=v^2/R % k = 2*phi*F/C % V = phi*(r^2)*t %% Memasukan variabel %% % a= 0.045; % Pa = 53.9; %v = 12; %R = v/15; % hambatan %r = 0.5; %t = 1; %phi=3.14; %T=27; %alp = 0.006940; disp('---')
disp('Parameter Alat')
disp('---')
disp('Masukan Nilai :')
F=input('Frekuensi(Hz) = ');
a=input('Diameter Transduser(m)= ');
t=input('Durasi Pulsa(s)=');
disp('PRESS ENTER !!!')
pause % Press any key to continue.
clc;
disp('---')
disp('Kalibrasi-Parameter Lingkungan')
disp('---')
disp('# KECEPATAN SUARA #')
disp('Masukan Nilai :')
%Sound Speed formula%
s=input('Salinitas(permil)= ');
T=input('Temperatur(C)= ');
D=input('Kedalaman Pengukuran(m)=');
[C1,C2,C3,C4]=soundspeed(s,T,D);
disp(['1.C_Leroy (1969)=',num2str(C1)]);
disp(['2.C_Medwin (1975)=',num2str(C2)]);
disp(['3.C_Mackenzie (1981)=',num2str(C3)]);
disp(['4.C_Del Grosso=',num2str(C4)]);
pilih=input('pilihan anda(1-4)->');
switch pilih case 1 C=C1;
disp(['Leroy (1969)=',num2str(C1)]);
28
C=C2;
disp(['Medwin (1975)=',num2str(C2)]);
case 3 C=C3;
disp(['Mackenzie (1981)=',num2str(C3)]);
case 4 C=C4;
disp(['Del Grosso=',num2str(C4)]);
end
disp('PRESS ENTER !!!')
pause % Press any key to continue.
clc;
disp('# ABSORPSI KOEFISIEN(Francois-Garrison)#')
disp('Masukan Nilai :')
ph=input('Ph = '); clc; FF=F/1000000; DD=D; [alpha]=koefabsorbsi(C,DD,s,T,ph,FF); disp('============================================')
disp(['Koef.Absorpsi=',num2str(alpha)]);
ld= C/F;
% rho=1000;
%Vreff=6.5043e-004;
% beamwidth
[beamwidth]=beamwidth(ld,a);
disp(['Lebar Beam =',num2str(beamwidth)]);
disp('============================================')
disp('PRESS ENTER !!!')
pause % Press any key to continue.
%% Perhitungan Variabel %% %k =2*phi*F/C ; %DI=(k*a)^2; %Pe=v^2/R; %Sig=(Pa/Pe)*0.01; %p=(((rho*C*Pa*Sig*DI)/4*phi)^0.5); %% instrument parameter %%
r=1.2; % Jarak target dari permukaan transducer (m)
%---%
AG0=-53.78; %amplifier gain
RS=-185;% Receiving sensitivity 200 kHz RS2=-173;% Receiving sensitivity 50 kHz AGTR=10^(AG0/10); RSTR=10^(RS/10); KTRlin=AGTR*RSTR; KTR=20*log10(KTRlin); SL=163; % Source Level 200 kHz
alpha=0.07898; % koef absorpsi untuk 200 kHz, Fisheries
Acoustic Book
TL=20*log10(r)+2*alpha*r; %count=12; % contoh count
makscount=255; % 8 bit
%VR=20*(log10((count*10)/makscount));
jumrec=1; % jumlah receiver
AVG=20*log10(jumrec);% array voltage gain
29
clc
file=input('Masukan Nama File='); %% inisialisasi data ke
'variabel data=file; aa=data(101:size(data,1),18:size(data,2)); aaa=rot90(aa); aaaa=aaa.*0.218577; VR=20*log10((aaaa)/makscount); SS=-RS-SL+2*TL+VR-AVG+AG0; %% Revebrasi Level %% RL=SL-2*TL+SS+10*log10(beamwidth)+10*log10(C*t/2)+10*log10(r); %% Scattering Volume %% % SV=10*log10(dens)+TS SV=RL-SL+2*TL-10*log10(beamwidth)-10*log10(C*t/2)-10*log10(r^2); %% SV,Furusawa %% %SV=VR+20*log10(r)+2*r*(alpha/1000)-10*log10(C*t/2)+19.1; %%rata-rata target strength%%
NN=size(aa,2); NNN=NN-11; ff=aa(:,1:NNN); hh=mean(ff); hhh=hh.*0.218577; VR1=20*log10((hh)/makscount); SS1=-RS-SL+2*TL+VR1-AVG+AG0; %% rata-rata RL %% RLr=SL-2*TL+SS1+10*log10(beamwidth)+10*log10(C*t/2)+10*log10(r); %% rata-rata SV %% % SV=10*log10(dens)+TS SVv=RLr-SL+2*TL-10*log10(beamwidth)-10*log10(C*t/2)-10*log10(r^2); %% Echo Level %% EL=SL-2*TL+SS; EL1=SL-2*TL+SS1;
%% Fast Fourier Transform %%
m = length(hh); % Window length
n = pow2(nextpow2(m)); % Transform length
y = fft(hh,n); % DFT
xfft = abs(fft(y));
f = (0:n-1)*(F/n); % Frequency range
FF= ceil(f);
power = xfft.*conj(xfft)/n; % Power of the DFT
PWR= ceil(power); PWR1=rot90(PWR);
[lamda,range,N,dpt,Y,YX,YY,X,XX,N1,dpt1,Y1,YX1,YY1,X1,time]=k edalaman(C,F,aaa,ff,hh);
%% Figure 1 %%
figure('Name','Time Series of Target
Strength','NumberTitle','on') imagesc(X,YY,SS);
colorbar('XTickLabel',{'TS (dB)'},'XTick',[1],...
'XAxisLocation','bottom'); % propertis % Title ('') ylabel('Depth (m)') xlabel('Time (s)') %% Figure 2 %%
30
figure('Name','Time Series of Scattering
Volume','NumberTitle','on') imagesc(X,YY,SV);
colorbar('XTickLabel',{'SV (dB)'},'XTick',[1],...
'XAxisLocation','bottom'); % propertis % Title ('') ylabel('Depth (m)') xlabel('Time (s)') %% figure 3 %%
figure('Name','Targeth Strength Vs Depth');
plot(YY1,SS1,'-r');
% propertis % Title ('')
ylabel('Target Strength (dB)')
xlabel('Depth (m)')
grid on
%% figure 4 %%
figure('Name','Scattering Volume Vs Depth');
plot(YY1,SVv,'-');
% propertis % Title ('')
ylabel('Scattering Volume (dB)')
xlabel('Depth (m)')
grid on
%% figure 5 %%
figure('Name','Echo Level(dB)Vs Time');
plot(time,EL1,'-');
%propertis % Title ('')
ylabel('Echo Level(dB)')
xlabel('Time (s)') grid on %% figure 6 %% %figure('Name','Spectral Amplitude') %plot(XX,ff,'-b') %propertis% %title('') %xlabel('Frequency (Hz)') %ylabel('Specktral Amplitude') %grid on %% figure 7 %% figure('Name','FFT'); plot(FF,PWR1(1:length(y)),'-b'); %propertis% title('') xlabel('Frequency (Hz)')
ylabel('Specktral Amplitude')
grid on
31
RIWAYAT KEHIDUPAN
Penulis dilahirkan di Kuta Bangun pada tanggal 26 Mei 1994 dari Ayah Bahagia Karo Karo dan Ibu Singgep Br Bangun. Penulis Merupakan anak kelima dari lima bersaudara. Tahun 2012 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Tigabinanga. Pada tahun 2012 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan.
Selama menempuh pendidikan sarjana penulis aktif di organisasi Komisi Pelayanan Siswa PMK IPB, Penulis sebagai pengajar mata pelajaran pendidikan agama Kristen di Sekolah Menengah Pertama Negeri gabungan Ciampea dan Sekolah Menengah Atas Negeri 2 Bogor pada Tahun 2013/2014. Penulis juga menjabat kadiv Komunikasi dan Informasi di Ikatan Mahasiswa Karo IPB tahun (2014). Penulis juga aktif di berbagai kepanitiaan, Seperti Kadiv di Camp Siswa Kristen Bogor, Wakil ketua retret angkatan 51 PMK IPB serta panitia natal Civa IPB 2015.Selain itu, Penulis juga aktif menjadi Asisten mata kuliah Agama Kristen Pada tahun ajaran 2014/2015 dan Asisten Praktikum Dasar- dasar Akustik Kelautan (2016) di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, IPB.
Dalam rangka menyelesaikan studi dan untuk memproleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Penulis menyusun skripsi dengan judul “Deteksi Nilai Hambur Balik Ikan Mas (Cyprinus carpio) Menggunakan Instrumen Hidroakustik CruzPro Fishfinder PcFF-80”.
