PERHITUNGAN NILAI
CHART DATUM
STASIUN PASANG SURUT JEPARA
BERDASARKAN PERIODE PERGERAKAN BULAN, BUMI, DAN MATAHARI
MENGGUNAKAN DATA PASUT TAHUN 1994 S.D 2013
Isna Uswatun Khasanaha,*, Leni Sophia Helianib
a,*Alumni Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM (isnauswatunkhasanah@yahoo.com)
Jln. Grafika No. 2 Yogyakarta, Telp. +062-274-520226, Email: geodesi@ugm.ac.id b
Staf Pengajar Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM
Diterima: 03-07-2014; Dipublikasikan: 14-08-2014
Abstract
The datum to which depths on a chart are referred is known as the chart datum. The determination of a chart datum is connected with the tides on a location. Tides on The Earth it is always changing in accordance with the position of the moon and the sun in its orbit which has a specific period. The aim of this research was to analysis the effect of moon, earth, and sun motions periods, those are: 1 month, 1 year, 8.85 years, and 18.6 yea s, to determination of the chart datum values.. The research was conducted using Jepara Tidal Station tidal data 1994 until 2013, obtained from BIG. The tidal data has been quality controled using a global test. The tidal harmonic analysis done by least-square methods using T_tide v 1.3, and the chart datum has been determined based on DISHIDROS and IHO equation’s. The results from this research showed that the quality of 18.6 year tidal data of Jepara station was not good, since contain gap data almost 22.2 %. Therefore, the longest tidal data with good quality that is 14 year was used as a reference period instead of 18.6 year period. The tidal analys results showed that he longest periode tidal data can separate out more constituens in the tidal potential. Based on the obtained tidal constituens, the value of chart datum that generated using 14 years and 8.85 years tidal data are almost same and the difference of the varian va lue is smaller than the other periods. Finally, the optimum period of tidal data is 8.85 yea rs, and the chart datum value for Jepara Tidal Station is 31.7724 cm based on DISHIDROS equation’s and 0.5418 cm based on IHO equation’s.
Keywords: moon-sun-earth motions, tidal analysis, tidal harmonic constituens, chart datum
Pendahuluan
Muka surutan peta atau chart datum merupakan bidang referensi kedalaman untuk proses pemetaan di laut. Penentuan chart datum disuatu wilayah akan berbeda dengan penentuan chart datum di wilayah yang lain, karena chart datum sangat dipengaruhi oleh pergerakan muka air laut dalam hal ini gerakan pasang surut air laut di wilayah tersebut.
Pasang surut air laut merupakan gerakan naik turunnya permukaan air laut secara periodik. Pergerakan tersebut disebabkan karena pengaruh gaya tarik – menarik benda-benda angkasa, khususnya bulan dan matahari terhadap laut di berbagai tempat
di bumi. Kedudukan atau pergerakan bulan, bumi, dan matahari bervariasi secara periodik sehingga bisa dihitung dan diketahui dengan teliti. Periode gerakan bulan, bumi, dan matahari tersebut adalah 1 bulan merupakan waktu yang dibutuhkan untuk bulan mengelilingi bumi, 1 tahun yang merupakan periode untuk bumi mengelilingi matahari, 8,85 tahun merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan gerakan orbital presesi dan 18,6 tahun merupakan waktu yang dibutuhkan untuk berhimpitnya node bulan dan ekliptik (Ali, dkk, 1994).
selanjutnya akan menghasilkan nilai Zo yang berbeda dan akhirnya mempengaruhi hitungan nilai chart datum.
Tujuan dan manfaat penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh periode pengamatan pasut sesuai dengan periode pergerakan bulan, bumi, dan matahari terhadap perhitungan nilai chart datum sehingga nilai chart datum yang dihasilkan dapat digunakan sebagai referensi pemetaan di laut yang sesuai di wilayah Jepara.
Studi kasus untuk penelitian ini adalah Stasiun pasut Jepara, dengan data pengamatan pasut periode panjang selama 20 tahun dari tahun 1994 s.d 2013 yang diperoleh dari Badan Informasi Geospasial (BIG) . Analisis harmonik pasut menggunakan metode hitung kuadrat terkecil, dijalankan dengan aplikasi t_tide v.1.3, kemudian chart datum dihitung berdasarkan rumus DISHIDROS dan The International Hydrographic Organization (IHO). Metodologi
Dalam penelitian ini menggunakan bahan berupa data pasut tahun 1994 s.d 2013 di Stasiun pasut Jepara (6⁰ 59’ 29” LS, 1290 30’ 31” BT) dapat dilihat pada gambar 1. Data pasut dicuplik setiap 1 jam sehingga jumlah keseluruhan data adalah 175344 jam. Perangkat lunak untuk pengolahan data meliputi Microsoft Excel untuk kontrol kualitas dan aplikasi t_tide v.1.3 yang dijalankan dengan Matlab R2008a untuk proses analisis harmonik pasut.
Gambar 1. Stasiun pasut Jepara
Tahapan pelaksanaan penelitian disajikan dalam diagram alir gambar 2.
Gambar 2. Diagram alir penelitian
1. Persiapan, kegiatan yang dilakukan antara lain penentuan lokasi penelitan, pengumpulan data penelitian, studi pustaka yang terkait dengan penelitian, dll.
2. Penanganan data pasut, meliputi keigatan : a. Konversi format data pasut, yaitu
mengkonversi data pasut yang diperoleh dari BIG menjadi format yang bisa dibaca oleh t_tide v.1.3 yaitu format satu kolom ketinggian pasut.
b. Pengecekan data kosong, yaitu mengecek data pasut perbulan yang memiliki data kosong.
3. Kontrol kualitas data, yaitu dengan uji global menggunakan tingkat kepercayaan 99,7% atau
3�. Cara yang dilakukan adalah sebagai berikut :
b. Menghitung selisih antara data ke-i dari data pengamatan pasut dengan data ke-i dari data prediksi. Nilai selisih ini sebagai nilai X. c. Menghitung nilai rata-rata kemudian
menghitung standard deviasi dari selisih tersebut menggunakan persamaan (1).
σ = √Xi− x̅
n− (1)
dimana :
σ : standard deviasi Xi : nilai data ke i
x ̅ : nilai rata-rata data setiap tahun n : jumlah data
d. Menentukan batas −+3� untuk data yang akan dikontrol kualitasnya menggunakan persamaan (2) dan (3).
� = x̅ + 3� (2)
�� � = x̅ − 3� (3)
e. Melakukan pengecekan data pasut, apabila nilai X terletak antara batas −+3� maka data tersebut memiliki kualitas baik dan dapat digunakan untuk proses analisis harmonik. Apabila nilai X terletak diluar batas −+3� maka data tersebut dibuang dan diganti dengan Not a Number (NaN).
4. Pengelompokan data pasut, yaitu berdasarkan periode pergerakan bulan, bumi dan matahari menjadi 4 kelompok data meliputi :
a. Kelompok data periode 1 bulan, yaitu berdasarkan peristiwa revolusi bulan terhadap bumi.
b. Kelompok data periode 1 tahun, yaitu berdasarkan peristiwa revolusi bumi terhadap matahari.
c. Kelompok data periode 8,85 tahun, yaitu berdasarkan gerakan orbital presesi.
d. Kelompok data periode 18,6 tahun, yaitu berdasarkan peristiwa nodal presesi.
5. Analisis harmonik pasut
Analisis harmonik pasut adalah suatu proses pengolahan data pasut untuk mendapatkan nilai amplitudo dan beda fase konstanta harmonik pasut.
Proses analisis harmonik pasut dengan aplkasi t-tide menggunakan konsep metode hitung kuadrat terkecil (least square). Aplikasi t-tide dijalankan dengan Matlab R2008a .
Variasi tinggi muka air laut di lokasi tertentu dapat dinyatakan sebagai hasil dari superposisi dari berbagai gelombang konstanta harmonik pasut. Tinggi muka air laut pada saat t dituliskan oleh Pawlowicz, et.al (2002) sebagai berikut :
� = B + Bit + ∑�= ……,� ������+ �−��−���� (4)
dalam hal ini :
� : tinggi muka air pada waktu t Bo : tinggi muka air rata-rata saat t = 0
Bit : tinggi muka air rata-rata saat t � : amplitudo
N : konstituen pasut dengan bilangan Doodson
�� : frekuensi yang diperoleh dari potensial
Persamaan (4) dapat disederhanakan dengan pendekatan model pasut menggunakan pendekatan tradisional sinusoidal sebagai berikut :
� = B + Bit + ∑�= ……,� �cos �� + �sin �� (5) dengan � = � + −� dan � = � - −�
Prinsip analisis pasut dengan metode kuadral terkecil yaitu dengan meminimkan perbedaan sinyal komposit dan sinyal ukuran. Persamaan metode kuadrat terkecil dapat dilihat pada persamaan (6) sebagai berikut :
ℎ + � � = ℎ + ∑��= � cos �� − �� (6)
dimana :
h(t) : tinggi muka air fungsi dari waktu Ai : amplitudo komponen ke-i i : kecepatan sudut komponen ke-i gi : fase komponen ke-i
hm : tinggi muka air rerata t : waktu
k : jumlah komponen V(tn) : residu
script yang dibuat benar, maka program tersebut dapat dieksekusi dan menghasilkan nilai konstanta harmonik pasut serta dua gambar yaitu gambar pengeplotan data pasut yang diolah dan gambar hasil analisis harmonik.
6. Perhitungan nilai chart datum
Chart datum adalah bidang permukaan acuan pada suatu perairan yang didefinisikan terletak dibawah permukaan air laut terendah yang mungkin terjadi. Chart datum digunakan sebagai dasar penentuan angka kedalaman pada peta bathimetri. Gambar chart datum ditujukan gambar 3. Perhitungan nilai chart datum dipengaruhi oleh besarnya Zo. Perhitungan nilai chart datum berdasarkan persamaan (7), sedangkan rumus menghitung Zo berdasarkan The International Hydrographic Organization (IHO) dan DISHIDROS dapat dilihat pada persamaan (8).
Gambar 3. Kedudukan chart datum Persamaan untuk menghitung nilai chart datum:
= � − o (7)
Dimana:
CD : chart datum / muka surutan peta
So : titik duduk tengah di atas titik nol palem Zo : jarak surutan peta
= ∑� �
�= (8)
Menurut definisi IHO, Ai adalah amplitudo konstanta harmonik pasut ke-i yang signifikan, sedangkan menurut DISHIDROS Ai adalah amplitudo konstanta harmonik utama pasut yang jumlahnya ada 9 dan n adalah jumlah konstanta harmonik pasut.
7. Analisis hasil
Analisis hasil perhitungan dilakukan terhadap nilai chart datum yang dihasilkan dari masing-masing kelompok data. Nilai chart datum masing-masing kelompok data dilihat apakah ada variasi dan
perbedaan yang signifikan atau tidak. Kemudian menentukan periode optimal untuk menghitung nilai chart datum di Stasiun pasut Jepara, setelah itu melakukan analisis dan pemilihan nilai chart datum yang paling sesuai sebagai referensi pengukuran dan pemetaan di Stasiun pasut Jepara, Jawa Tengah.
Hasil dan Pembahasan
Hasil dan pembahasan pada penelitian ini meliputi kualitas data pasut, konstanta harmonik pasut, nilai chart datum dan rekomendasi nilai chart datum 1. Kualitas data pasut
Kualitas data pasut untuk setiap kelompok data dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Kualitas data pasut penelitian
Periode Jumlah data (jam)
Data terisi Data kosong
Prosentase Prosentase
1 bulan
(Oktober 2013) 744 98,52 % 1,48 %
1 tahun (2013) 8760 94,13 % 5,87 %
8,85 tahun
(1994 - 2002) 77424 88,5 % 11,5 %
18,6 tahun
(1994 - 2012) 162912 77,80 % 22,2 %
Berdasarkan tabel 1, kualitas data periode 18,6 tahun memiliki data kosong lebih dari 20%. Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh peneliti, maka dapat dikatakan memiliki kualitas yang kurang baik. Hal tersebut akan mempengaruhi konstanta signifikan yang dihasilkan. Pangesti (2012) menyebutkan bahwa semakin lama pengamatan pasut yang memiliki kualitas data baik maka akan menghasilkan konstanta harmonik signifikan semakin banyak. Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap perhitungan nilai chart datum.
2. Konstanta harmonik pasut
a. Jumlah konstanta harmonik setiap kelompok data Perbedaan periode pengamatan pasut akan menghasilkan jumlah konstanta harmonik pasut yang berbeda. Hal ini disebabkan karena untuk memisahkan antara konstanta satu dengan konstanta yang lain, maka masing-masing konstanta harmonik mempunyai periode yang harus dipenuhi yaitu periode sinodiknya. Rekapitulasi jumlah konstanta yang dapat dihasilkan setiap periode dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Rekapitulasi jumlah konstanta harmonik
Berdasarkan tabel 2 dapat dilihat bahwa jumlah konstanta harmonik yang paling sedikit merupakan hasil analisis dari pengamatan data pasut periode 1 bulan karena periode pengamatan 1 bulan adalah periode terpendek sehingga ada beberapa konstanta harmonik yang tidak bisa dihasilkan. Jumlah konstanta terbanyak dihasilkan oleh kelompok data dengan periode panjang yaitu periode 8,85 tahun, 14 tahun dan 18,6 tahun yaitu 69 konstanta.
Aplikasi t_tide secara defaultnya hanya bisa menampilkan maksimal 69 konstanta harmonik yang terdiri dari 45 buah konstanta yang dipengaruhi oleh faktor astronomis dan 24 buah konstanta perairan dangkal (shallow water). Pada dasarnya aplikasi t_tide menyediakan 101 konstanta perairan dangkal yang dapat dimunculkan, akan tetapi default dari t_tide hanya mengeluarkan 24 konstanta perairan dangkal kerena 24 konstanta tersebut merupakan konstanta yang memiliki pengaruh cukup besar (Pawlowicz, et.al, 2002).
Konstanta harmonik pasut dikatakan signifikan apabila nilai amplitudo konstantanya lebih besar daripada nilai amplitudo errornya. Jumlah konstanta
signifikan terbanyak yaitu 60 buah merupakan hasil dari analisis harmonik data periode 14 tahun. Hal ini dapat terjadi karena pada periode 14 tahun memiliki kualitas data yang baik dan periode pengamatannya panjang. Sedangkan konstanta non signifikan paling banyak dihasilkan dari periode data 18,6 tahun. Hal ini dapat terjadi karena kondisi data untuk periode 18,6 tahun memiliki banyak data kosong.
b. Konstanta harmonik utama setiap kelompok data Nilai amplitudo konstanta harmonik utama untuk setiap kelompok data adalah berbeda. Nilai amplitudo tersebut dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Konstanta harmonik utama
amplitudo yang dihasilkan dari periode panjang data pasut maka dilakukan beberapa percobaan, antara lain:
1. Percobaan satu
Pada percobaan pertama dilakukan pengisian terhadap data kosong yang ada pada periode 18,6 tahun menggunakan data prediksi. Hasil dari percobaan ini dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Hasil percobaan satu
Konstanta Nilai amplitudo (cm) Periode 18,6 tahun data asli data interpolasi
K1 15,6973 15,5656
Pada percobaan kedua dilakukan pengelompokan data periode 18,6 tahun dari tahun 1995 s.d 2013. Hal ini dlakukan untuk melihat apakah ada perbedaan terhadap nilai amplitudo konstanta harmonik yang dihasilkan. Hasil percobaan kedua dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5. Hasil percobaan dua
Konstanta Utama
Konstanta Nilai Amplitudo (cm)
K1 14,0048
Pada percobaan ketiga dilakukan pengelompokan untuk periode panjang selama 14 tahun, 15 tahun, 16 tahun dan 17 tahun untuk
mengetahui pola dari nilai konstanta harmonik pasut. Hasil percobaan ketiga dapat dilhat pada tabel 6.
Tabel 6. Hasil percobaan tiga
Berdasarkan hasil percobaan dapat dlihat bahwa untuk percobaan pertama dan kedua yang merupakan percobaan periode panjang 18,6 tahun, menghasilkan nilai amplitudo konstanta harmonik yang relatif sama yaitu nilai amplitudo konstanta harmoniknya kecil dibandingkan dengan ketiga kelompok data pada penelitian. Untuk percobaan ketiga dapat dilihat bahwa semakin lama pengamatan data pasut, maka konstanta-konstanta harmonik yang dihasilkan semakin kecil. Hal tersebut dapat terjadi karena pada percobaan tiga, semakin panjang pengelompokan datanya maka semakin banyak jumlah data kosongnya. Hanya untuk periode 14 tahun memiliki jumlah data kosong kurang dari 20%.
Perbedaan nilai amplitudo yang dihasilkan oleh kelompok data periode panjang dapat disebabkan karena faktor astronomis, pengaruh non linier, dan variasi dari topografi bawah laut. Semakin lama pengamatan data pasut maka faktor-faktor penyebab pasut akan dapat teridentifkasi sehingga konstanta-konstanta harmonik pasut yang dihasilkan semakin banyak (Zuke, et.al, 1996). Oleh karena semakin banyaknya konstanta yang dihasilkan maka menyebabkan nilai-nilai amplitudo konstanta harmonik semakin kecil.
Pada penelitian yang dilakukan Zuke, et.al (1996) menunjukan bahwa walaupun nilai amplitudo konstanta harmonik yang dihasilkan dari data
pengamatan pasut periode panjang semakin kecil, akan tetapi perbedaan nilai amplitudo konstanta tersebut tidak terlalu berbeda secara signifikan. Perbedaan yang terjadi untuk hasil hitungan dari kelompok data 18,6 tahun pada penelitian ini dapat disebabkan karena data pengamatan pasut selama periode 18,6 tahun memiliki data kosong yang cukup banyak (lebih dari 20%) sehingga kualitasnya dapat dikatakan kurang baik. Berdasarkan hal tersebut, maka pada penelitan ini menetapkan periode pengamatan pasut selama 14 tahun sebagai periode yang dianggap dapat mewakili periode terpanjang yang memiliki kualitas baik. Konstanta harmonik hasil hitungan data pasut periode 14 tahun adalah nilai konstanta yang dianggap benar, sehingga hasil hitungannya akan digunakan sebagai pertimbangan dalam penentuan waktu yang optimal untuk menentukan nilai chart datum.
Untuk memudahkan proses analisis pola konstanta harmonik, maka dibuat grafik amplitudo konstanta harmonik utama pasut setiap kelompok data yang dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Grafik amplitudo konstanta harmonik Berdasarkan gambar 4 dapat diketahui bahwa untuk masing-masing periode pengamatan pasut memiliki pola nilai amplitudo konstanta harmonik pasut hampir sama. Perbedaan terjadi pada pola pengaruh konstanta perairan dangkal (M4 dan MS4). Untuk periode 1 bulan dan 1 tahun pengaruh faktor M4 (kombinasi kecepatan sudut M2) lebih besar dibandingkan pengaruh MS4 (kombinasi percepatan sudut antara M2 dan S2). Untuk periode panjang 8,85 tahun, 14 tahun dan 18,6 tahun pengaruh yang disebabkan karena faktor MS4 (kombinasi percepatan sudut antara M2 dan S2) lebih besar dibandingkan dengan pengaruh M4 (kombinasi kecepatan sudut
M2). Hal ini dapat terjadi karena pada periode panjang ada peristiwa pergerakan orbital bulan dan nodal presesi sehingga faktor kecepatan sudut bulan dan kecepatan sudut matahari sangat mempengaruhi peristiwa pasang surut di permukaan bumi. Sedangkan untuk periode pendek 1 bulan dan 1 tahun terjadi peristiwa pergerakan revolusi bulan dan revolusi bumi sehingga faktor yang lebih dominan dalam mempengaruhi terhadap kejadian pasut adalah faktor kecepatan sudut bulan.
3. Nilai chart datum
Hasil perhitungan nilai duduk tengah (So), jarak muka surutan peta (Zo) dan chart datum disajikan dalam tabel 7 kemudian grafik hasil hitungan nilai So, Zo dan Chart Datum (CD) disajikan pada gambar 5 dan 6.
Tabel 7. Hasil perhitungan nilai So, Zo, dan CD
Berikut grafik hasil hitungan nilai So, Zo dan Chart Datum (CD) :
Gambar 5. Nilai So, Zo, dan CD (DISHIDROS)
periode MSL
(So)
cm
Zo (cm) CD (cm)
DISHIDROS IHO DISHIDROS IHO
1
bulan 95,3 65,75 74,33 29,54 20,96
1
tahun 102 62,71 86,61 39,28 15,38
8,85
tahun 92,5 63,90 95,00 28,59 -2,50
14
tahun 90,8 59,02 90,25 31,77 0,54
18,6
Gambar 6. Nilai So, Zo, dan CD ( IHO) Nilai So (duduk tengah) atau MSL merupakan nilai rata-rata data pengamatan pasut dari masing-masing kelompok data. Nilai So terbesar adalah 102 cm dari kelompok data 1 tahun, yaitu tahun 2013. Untuk nilai So atau MSL yang paling rendah adalah 90,8 cm hasil dari hitungan data pasut periode 14 tahun. Nilai So sangat dipengaruhi oleh data pengamatan pasut di Stasiun pasut Jepara.
Berdasarkan tabel 7 dan grafik nilai Zo (gambar 5 dan 6) dapat dilihat bahwa nilai Zo bervariasi. Hasil hitungan berdasarkan rumus DISHIDROS menunjukan bahwa nilai Zo yang terbesar dihasilkan oleh kelompok data 1 bulan, yaitu 65,7596 cm. sedangkan nilai Zo terkecil berdasarkan rumus DISHIDROS dihasilkan pada kelompok data terpanjang 18,6 tahun yaitu 40,1493 cm. Berdasarkan rumus IHO diperoleh nilai Zo terbesar dari kelompok data periode 8,85 tahun yaitu sebesar 95,0002 cm karena jumlah konstanta harmonik pasut yang signifikan adalah 59 buah. Kemudian untuk nilai Zo terkecil diperoleh dari kelompok data periode 18,6 tahun yaitu 61,9487 cm. Berdasarkan rumus IHO maupun DISHIDROS, hasil Zo dari kelompok data periode 18,6 tahun merupakan nilai Zo terkecil karena nilai amplitudo konstanta harmonik dari hasil analisis harmoniknya adalah kecil. Hal ini dapat disebabkan karena jumlah data pada periode 18,6 tahun banyak mengandung data kosong.
Berdasarkan tabel 7 dan gambar 6 dapat dilihat bahwa nilai Zo atau jarak muka surutan peta berdasarkan rumus dari IHO hasil hitungan periode 8,85 tahun menghasilkan nilai chart datum negatif. Hal tersebut terjadi karena nilai So lebih kecil daripada nilai jarak muka surutan petanya (Zo). Untuk penentuan waktu optimal dalam menghitung
nilai chart datum maka dilakukan analisis perbandingan hasil. Analisis pertama terhadap nilai chart datum yang dihitung berdasarkan rumus DISHIDROS menunjukan bahwa ada 3 kelompok data yang menghasilkan nilai chart datum berdekatan yaitu periode 1 bulan sebesar 29,5904 cm, periode 8,85 tahun sebesar 28,5903cm dan periode 14 tahun sebesar 31,7724 cm. Pemilihan waktu yang optimal untuk menentukan chart datum di Stasiun pasut Jepara adalah periode 8,85 tahun. Alasannya adalah periode 8,85 tahun sama-sama periode panjang sehingga dapat menghasilkan jumlah konstanta harmonik yang sama dengan periode 14 tahun. Oleh karena itu perode 8,85 tahun dikatakan lebih stabil dari pada periode 1 bulan. Nilai chart datum yang dihitung berdasarkan periode satu bulan belum konsisten atau belum stabil karena faktor yang mempengaruhi pasut yang dihitung menggunakan periode satu bulan belum dapat diuraikan secara lengkap dan apabila menghitung dengan data 1 bulan menggunakan bulan yang lain pada tahun yang sama, nilai amplitudo konstanta harmonik yang dihasilkan kemungkinan juga berbeda.
Untuk membuktikan hal tersebut maka pada penelitian ini mencoba untuk menghitung nilai chart datum dari periode 1 bulan di bulan Januari tahun 2013. Kemudian membandingkan nilai chart datum yang dihasilkan. Nilai konstanta harmonik utama dan nilai perhitungan chart datum dari perhitungan data pasut periode 1 bulan di bulan Januari 2013 dapat dilihat pada tabel 8. Berdasarkan hitungan tersebut dapat dilihat bahwa nilai chart datum yang dihasilkan adalah berbeda.
Tabel 8. Konstanta harmonik dan hitungan chart datum periode Januari 2013
Analisis kedua berdasarkan tabel 7 dapat dilihat bahwa nilai chart datum yang dihasilkan periode 1 tahun berbeda secara signifikan dengan periode 14 tahun. Hal tersebut dapat terjadi karena ada beberapa konstanta harmonik pasut yang belum dapat dikeluarkan dibandingkan dengan periode 8,85 tahun, 14 tahun dan 18,6 tahun. Selain itu, konstanta signifikan yang dihasilkan tidak terlalu banyak yaitu 44 konstanta karena walapun kualitas data 1 tahun baik tetapi waktu pengamatannya relatif pendek dibandingkan dengan periode 8,85 tahun, 14 tahun dan 18,6 tahun. Konstanta signifikan akan sangat mempengaruhi hitungan Zo sehingga akan berpengaruh terhadap nilai chart datum. Oleh karena itu pada penelitian ini periode 1 tahun dianggap bukan periode yang optimal untuk menentukan nilai chart datum di Stasiun pasut Jepara.
Analisis ketiga pemilihan waktu yang lebih optimal 8,85 tahun adalah dengan melihat selisih nilai jumlah varian amplitudo konstanta harmonik antara periode pengamatan data pasut 14 tahun dengan 4 kelompok data yang lain. Nilai varian dan selisih varian ditunjukan pada tabel 9.
Berdasarkan tabel 9 menunjukan bahwa selisih nilai varian yang paling kecil adalah selisih antara periode 8,85 tahun dan 14 tahun. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat dikatakan bahwa ketelitian konstanta
harmonik hasil hitungan periode 8,85 tahun dan 14 tahun tidak terlalu berbeda. Oleh karena itu, waktu yang optimal dalam menghitung nilai chart datum di Stasiun pasut Jepara adalah periode 8,85 tahun.
Tabel 9. Nilai varian dan selisih varian setiap kelompok data
4. Rekomendasi nilai chart datum
Pembuatan rekomendasi nilai chart datum dapat dikaitkan dengan data lama pengamatan pasut yang memiliki kualitas baik. Berdasarkan pengertian dari chart datum maka nilai chart datum merupakan nilai terendah di suatu perairan dan elevasi surutan tidak boleh rendah daripada chart datum.
Periode terpanjang pengamatan pasut pada penelitian ini adalah 18,6 tahun. Pada periode 18,6 tahun menghasilkan nilai jarak muka surutan peta dari MSL paling kecil, sehingga menghasilkan nilai chart datum yang relatif besar yaitu 50,9507 cm (DISHIDROS) dan 29,1513 cm (IHO). Berdasarkan definisi chart datum maka nilai chart datum yang dihasilkan dari periode 18,6 tahun tidak dijadikan sebagai rekomendasi. Rekomendasi nilai chart datum berdasarkan hasil penelitian ini adalah nilai chart datum yang dihitung dari kelompok data 14 tahun. Nilai chart datum nya yaitu 31,7724 cm (DISHIDROS) dan 0,5418 cm (IHO) , karena kelompok data ini merupakan kelompok data terpanjang yang memiliki kualitas baik dari data pengamatan pasut selama 20 tahun.
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan pada penelitian ini adalah semakin lama
pengamatan data pasut dengan kualitas baik maka akan menghasilkan semakin banyak konstanta harmonik signifikan yang akan mempengaruhi perhitungan nilai chart datum. Untuk itu, dalam penentuan waktu optimal dan rekomendasi nilai chart
datum harus memperhatikan lama pengamatan dan kualitasnya. Pada penelitian ini, hasil hitungan periode 18,6 tahun belum bisa digunakan untuk rekomendasi nilai chart datum karena kualitasnya yang kurang baik. Nilai chart datum di Stasiun pasut Jepara berdasarkan rumus DISHIDROS berkisar antara 28 cm s.d 51 cm, sedangkan berdasarkan rumus IHO nilainya berkisar antara -2 cm s.d 30 cm. Rekomendasi nilai chart datum untuk Stasiun pasut Jepara berdasarkan rumus DISHIDROS adalah 31,7724 cm dan 0,5418 cm apabila berdasarkan rumus IHO yang diperoleh dari periode data 14 tahun Saran untuk penelitian berikutnya adalah perlunya
penelitian terkait pengolahan data pasut periode 18,6 tahun dengan kualitas yang baik. Untuk mengetahui perbedaan signifikan nilai amplitudo yang dihasilkan dari data 18,6 tahun dengan periode yang lain. Pengolahan data dapat menggunakan aplikasi untuk analisis harmonik selain t_tide.
Ucapan terima kasih
Penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bayu Triyogo Widyantoro S.T dari Bidang Jaring Kontrol Gayaberat dan Pasang Surut, PJKGG, BIG yang telah memberikan banyak informasi dan data terkait pelaksanaan penelitian ini dan Anggun Wara Pangesti S.T yang telah memberikan banyak ilmu terkait pasang surut.
Daftar Pustaka
Ali, M., Mihardja D.K., dan Hadi, S., 1994, Pasang Surut Laut, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Banna, F.S., 2013, Pengaruh Periodik Pergerakan
Bumi, Bulan dan Matahari terhadap Konstanta Pasang Surut dan MSL (Studi Kasus Stasiun Pasang Surut Surabaya, Jawa Timur), Skripsi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
BIG., 2014, Prediksi Pasang Surut 2014, Bidang Medan Gayaberat dan Pasang Surut, Pusat Jaring Kontrol Geodesi dan Geodinamika, Badan Informasi Geospasial, Cibinong.
Foreman, MGG., 1996, Manual For Tidal Heights Analysis and Prediction, Institute of Ocean Sciences, Sidney, Pacific Marine Science Report 77-10.
Gill, S.K., dan Schultz, J.R., 2001, Tidal Datums and Their Aplications, National Ocean Service, Center for Operational Oceanographic Product and Service, U.S. Deapartment Of Commerce, NOAA Special Publication NOS CO-OPS1.
Hijriana, M.U., 2011, Analisis Harmonik Pasut dan Penentuan Muka Surutan Peta Jaring Permanent Service For Mean Sea Level (PSMSL) untuk pdf (akses tgl.12 Juni 2014)
Joyosumarto, S., 2013, Pengaruh Datum Vertikal (Tidal Datum) dalam Delimitasi Batas Maritim, Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Jun SHU, J., 2003, Prediction and Analysis of Tides and Tidal Current, School of Mechanical & Production Engineering, Nanyang Technological University. International Hydrographic Review Vol.4 No.2.
Mahatmawati, D.A., dkk., 2009, Perbandingan Fluktuasi Muka Air laut Rerata (MLR) di Perairan Pantai Utara Jawa Timur dengan Perairan Pantai Selatan Jawa Timur, Jurnal Kelautan, Universitas Trunojoyo, ISSN : 1907-9931.
Pangesti, A.W., 2012, Pengaruh Lama Pengamatan Data Pasang Surut terhadap Penentuan Muka Surutan Peta (Studi Kasus Stasiun Prigi Jawa Timur), Skripsi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Pawlowicz, R., Beardsley, B., dan Lentz, S., 2001, Tidal Analysis Toolbox, t_readme.m, t_tide Version 1.3b.
Rufaida, N.H., 2008, Perbandingan Metode Meast Square (Program World Tides dan Program Tifa) dengan Metode Admiralty dalam Analisis Pasang Surut, Tugas Akhir, Oseanografi, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Sinaga, R.S.P., 2010, Analisis Perbandingan antara Data Pasut dan Prediksi Pasut untuk Pendefinisian LAT, Tugas Akhir, Teknik Geodesi dan Geomatika, Fakultas Ilm dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Soeprapto., 1993, Pasang Surut Laut dan Chart
Datum, Jurusan Teknik Geodesi, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Soeprapto., 2001, Bahan Ajar Survei Hidrografi, Jurusan Teknik Geodesi, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Tapo, R., 2003, Penentuan Chart Datum dengan Data Pasang Surut Tahun 1996-1998 (Stasiun Pasut Ujung Pandang Sulawesi Selatan), Skripsi, Teknik Geodesi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
Zuke, H., Chen Z., dan Si Hongye., 1996, Analysis of 19-year Tidal Data. Ocean University of Qingdao, China, Science in China, Vol.40 no.4.
BIOGRAFI SINGKAT
Leni Sophia Heliani ST, M.Sc. D.Sc menempuh
studi Stara 1 (S1) Teknik Geodesi UGM pada tahun 1988 dan menyelesaikannya tahun 1993. Gelar Magister diperoleh dari Kyoto University, JAPAN dengan konsetrasi ilmu bidang Geodesi pada tahun 1999, kemudian gelar doctor didapatkan tahun 2003 dengan konsentrasi bidang ilmu teknik sipil di Kyoto University, JAPAN. Aktif sebagai Dosen jurusan Teknik Geodesi UGM dengan spesifikasi keahlian bidang geodesy dan hydrography. Selain itu aktif melakukan penelitian, pengabdian masyarakat serta publikasi artikel ilmiah dalam jurnal. Beliau berperan dalam merumuskan kebijakan publik yang berkaitan tentang Evaluasi dan pendefinisian Datum Geodesi (Pemetaan Horizontal) Indonesia 2013 yang bekerjasama dengan BIG.
