Survei Kelautan

Potensi Kelautan di republik ini sungguh sangat berlimpah baik di nearshore maupun di offshore, di mana industri maritim merupakan industri yang sangat menantang (world wide business). Kawasan laut memiliki dimensi pengembangan yang lebih luas dari daratan karena mempunyai keragaman potensi alam yang dapat dikelola. Beberapa sektor kelautan seperti perikanan, perhubungan laut, pertambangan sudah mulai dikembangkan walaupun masih jauh dari potensi yang ada.

Seiring dengan meningkatnya kebutuhan industri yang marine-oriented, survei hidrografi mutlak dilakukan dalam tahapan explorasi maupun feasibility study. Survei hidrografi adalah cabang ilmu yang berkepentingan dengan pengukuran dan deskripsi sifat serta bentuk dasar perairan dan dinamika badan air atau dengan kata lain Hidrografi adalah ilmu terapan di dalam melakukan pengukuran dan pendeskripsian objek-objek fisik di bawah laut untuk digunakan dalam navigasi. Informasi yang diperoleh dari kegiatan ini untuk pengelolaan sumberdaya laut dan pembangunan industri kelautan (KK Hidrografi, 2004 ).

Kebutuhan teknologi survei dan pemetaan laut yang modern ini merupakan suatu kebutuhan, apalagi dengan berlakunya UNCLOS 1982 (United Nations Convention on Law of The Sea), Indonesia diakui sebagai negara kepulauan dan perairan yuridiksi Indonesia bertambah luas serta perlu segera dipetakan.

Kompetensi profesi dan Akademisi Hidrografi dikelompokkan menjadi beberapa aplikasi yaitu (IHB, 2001)
1. Nautical Charting ( pemetaan laut )
2. Military
3. Inland Water
4. Coastal Zone management
5. Offshore Seismic
6. Offshore Construction
7. Remote sensing

Tujuan survey hidro-oseanografi diantaranya untuk mendukung pekerjaan :
- Rencana penentuan dan pemasangan jalur kabel dan pipa bawah laut
- Pencarian pesawat dan kapal-kapal yang tenggelam.

- Penentuan algoritma parameter kelautan (TSS, SST, koreksi kolom perairan untuk aplikasi penginderaan jauh, dll)
- Penentuan pengeboran sumur minyak (well rig)
- Operasi pencarian ranjau dan bahan peledak di bawah laut
- Investigasi pipa dan kabel bawah laut, dll.

Adapun kegiatan survey hidro-oseanografi meliputi :

1. Survey Titik Kontrol Geodetik
Referensi titik kontrol geodesi yang merupakan bagian dari Jaringan Kerangka Kontrol Horizontal Nasional yang terletak di dekat atau di lokasi survei diperlukan untuk penentuan posisi DGPS menggunakan Shorebase Station (Reference Point) dan untuk verifikasi alat DGPS yang akan digunakan untuk survey. Point of Origin untuk kerangka kontrol horizontal tersebut diperoleh dari instansi resmi, seperti Bakosurtanal. Jika diperlukan, penentuan point of origin dapat dilaksanakan sendiri, dengan referensi salah satu titik yang sudah ada, baik dengan mengadakan pengamatan GPS secara relatif maupun secara konvensional dengan melakukan pengukuran traverse. Jika titik referensi tambahan dibutuhkan, maka titik tersebut harus dibangun semi-permanen yang dapat mewakili daerah survei yang telah ditentukan.
Semua ketinggian (elevasi) dan kedalaman air, akan dihubungkan dengan suatu datum yang direferensikan ke Mean Sea Level (MSL) atau Chart Datum(Low Water Spring: LWS), atau datum tertentu yang sudah mendapatkan persetujuan. Semua elevasi dan kedalaman harus dihubungkan dengan benchmark tertentu yang terletak di darat, atau direferensikan kepada elipsoid tertentu yang ditentukan dengan GPS.

2. Sistem Navigasi Survey
Penentuan posisi kapal survei dilaksanakan menggunakan GPS receiver dengan metode Real Time Differential (DGPS) dengan mengikuti prinsip survei yang baik dan menjamin tidak adanya keraguan atas posisi yang dihasilkan. Lintasan kapal survei dipantau setiap saat melalui layar monitor atau diplot pada kertas dari atas anjungan. Sistim komputer navigasi memberikan informasi satelit GPS seperti: nomer satelit yang digunakan, PDOP dan HDOP. Elevation mask setiap satelit diset pada ketinggian minimum 10 derajat. Bila DGPS yang digunakan menggunakan shore base station, satu GPS receiver dipasang di atas kapal survei dan satu lagi di atas titik berkoordinat di darat (shore base station). Selama akuisisi data, koreksi differential dimonitor dari atas kapal pada sistim navigasi.
Sistim komputer navigasi menentukan posisi setiap detik, dan jika perlu, logging data ke hardisk komputer dapat ditentukan setiap 1, 5 atau 10 detik sebagai pilihan.

3. Pengamatan Pasang Surut Laut

Pasang surut muka air laut dipengaruhi gravitasi bulan dan matahari, tetapi lebih dominan grafitasi bulan, massa matahari jauh lebih besar dibandingkan massa bulan, namun karena jarak bulan yang jauh lebih dekat ke bumi di banding matahari, matahari hanya memberikan pengaruh yang lebih kecil, perbandingan grafitasi bulan dan matahari (masing-masing terhadap bumi) adalah sekitar 1 : 0,46.

Untuk keperluan pemetaan darat diperlukan data mean sea level ( msl ) yang merupakan rata – rata pasang surut selama kurun waktu tertentu (18,6 tahun). Untuk keperluan pemetaan laut diperlukan data surut terendah ( untuk keperluan praktis minimal pengamatan selama 1 bulan , untuk keperluan ilmiah bervariasi 1 tahun dan 18,6 tahun)

Pengamatan pasang surut dilaksanakan dengan tujuan untuk menentukan Muka Surutan Peta (Chart Datum), memberikan koreksi untuk reduksi hasil survei Batimetri, juga untuk mendapatkan korelasi data dengan hasil pengamatan arus.
Stasiun pasang surut dipasang di dekat/dalam kedua ujung koridor rencana jalur survey dan masing-masing diamati selama minimal 15 hari terus-menerus dan pengamatan pasang surut dilaksanakan selama pekerjaan survei berlangsung. Secepatnya setelah pemasangan, tide gauge/staff dilakukan pengikatan secara vertikal dengan metode levelling (sipat datar) ke titik kontrol di darat yang terdekat, sebelum pekerjaan survei dilaksanakan dan pada akhir pekerjaan survey dilakukan.

4. Survey Batimetri
Survei batimetrik dimaksudkan untuk mendapatkan data kedalaman dan konfigurasi/ topografi dasar laut, termasuk lokasi dan luasan obyek-obyek yang mungkin membahayakan.
Survei Batimetri dilaksanakan mencakup sepanjang koridor survey dengan lebar bervariasi. Lajur utama harus dijalankan dengan interval 100 meter dan lajur silang (cross line) dengan interval 1.000 meter. Kemudian setelah rencana jalur kabel ditetapkan, koridor baru akan ditetapkan selebar 1.000 meter. Lajur utama dijalankan dengan interval 50 meter dan lajur silang (cross line) dengan interval 500 meter. Peralatan echosounder digunakan untuk mendapatkan data kedalaman optimum mencakup seluruh kedalaman dalam area survei. Agar tujuan ini tercapai, alat echosounder dioperasikan sesuai dengan spesifikasi pabrik. Prosedur standar kalibrasi dilaksanakan dengan melakukan barcheck atau koreksi Sound Velocity Profile (SVP) untuk menentukan transmisi dan kecepatan rambat gelombang suara dalam air laut, dan juga untuk menentukan index error correction. Kalibrasi dilaksanakan minimal sebelum dan setelah dilaksanakan survei pada hari yang sama. Kalibrasi juga selalu dilaksanakan setelah adanya perbaikan apabila terjadi kerusakan alat selama periode survei. Pekerjaan survei Batimetri tidak boleh dilaksanakan pada keadaan ombak dengan ketinggian lebih dari 1,5m bila tanpa heave compensator, atau hingga 2,5m bila menggunakan heave compensator.

5. Survey Side Scan Sonar
Survei investigasi bawah air (side scan sonar) dimaksudkan untuk mendapatkan kenampakan dasar laut, termasuk lokasi dan luasan obyek-obyek yang mungkin membahayakan. Dual-channel Side Scan Sonar System dengan kemampuan cakupan jarak minimal hingga 75m digunakan untuk mendapatkan data kenampakan dasar-laut (seabed features) di sepanjang koridor yang sama dengan survei Batimetri. Skala penyapuan yang digunakan diatur sedemikian rupa sehingga terjadi overlap minimal 50% untuk area survei yang direncanakan. Lajur-lajur survei side scan sonar dapat dijalankan bersamaan dengan pelaksanaan survei Batimetri dan/atau disesuaikan dengan kedalaman laut sehingga cakupan minimal tersebut dapat terpenuhi.
Apabila menggunakan towfish yang ditarik, panjang kabel towfish tersedia cukup agar tinggi towfish di atas dasar laut dapat dijaga kira-kira 10% dari lebar cakupan/ penyapuan yang dipilih. Towfish sebaiknya dioperasikan dari winch bermotor lengkap dengan electrical slip rings. Rekaman data sonar dikoreksi untuk tow fish lay back dan slant range. Apabila menggunakan towfish yang dipasang pada lambung kapal (vessel-mounted), sistim dilengkapi dengan heave compensator untuk mereduksi pengaruh gelombang. Sistem yang digunakan mampu menghasilkan clear record dari keadaan dasar laut, identifikasi adanya wrecks, obstacles, debris, sand waves, rock outcrops, mud flows atau slides dan sedimen.
Kemungkinan adanya bahaya atau keadaan dasar laut yang perlu mendapatkan perhatian khusus dilakukan investigasi untuk memperjelas jenis dan ukuran bahaya tersebut. Investigasi tersebut dapat dilaksanakan dengan menjalankan lajur yang lebih rapat pada arah yang berbeda dengan lajur umum yang telah dijalankan sebelumnya. Penentuan posisi menggunakan jarak atau waktu tertentu ditandai pada rekaman sonar. Data jarak antara towfish dan antena GPS, termasuk setiap perubahan jarak ini, harus dicatat secara tertib pada Operator’s Log selama survei berlangsung untuk keperluan pengolahan data lebih lanjut.

7. Survey Sub Bottom Profiler
Tujuan dari Survei Sub-bottom Profiling (SBP) adalah untuk investigasi dan identifikasi lapisan sedimen dekat dengan permukaan dasar-laut (biasanya hingga 10m) dan untuk menentukan informasi penting yang berhubungan dengan stratifikasi dasar laut. Survei SBP dapat dilaksanakan bersamaan dengan survei Batimetri dan Side Scan Sonar.
Survei SBP dilaksanakan mencakup sepanjang koridor survey dengan lebar bervariasi. Lajur utama dijalankan dengan interval 100 meter dan lajur silang (cross line) dengan interval 1.000 meter. Kemudian setelah rencana jalur ditetapkan, lajur utama kembali dijalankan sebanyak 3 lajur dengan interval 50 meter, dimana satu lajur dijalankan tepat di tengah-tengah rencana jalur kabel.
System Parametric Subbottom Profiling (atau system lain yang dapat memberikan data sepadan) digunakan untuk mendapatkan rekaman data permanent secara grafis atas profil dasar laut dan perlapisan di bawahnya dengan penetrasi dan resolusi optimum di seluruh kedalaman sepanjang koridor rencana jalur kabel. Untuk mencapai maksud ini, peralatan dioperasikan sesuai dengan petunjuk pabrik dan diset untuk mendapatkan rekaman data optimum. Sub-bottom profiler memberikan rekaman data secara grafis dengan jelas pada skala dan resolusi yang jelas.
Jarak antara transducer/hydrophone dan antena GPS dicatat secara tertib pada Operator’s Log dan kemudian diperhitungkan pada saat pekerjaan interpretasi.
Survei Sub-bottom Profiling tidak boleh dilaksanakan pada cuaca berombak karena sangat mempengaruhi kualitas data, kecuali apabila menggunakan heave compensator. Kemungkinan terjadinya noise yang bersumber dari mesin atau kapal survei harus diupayakan seminimal mungkin dengan berbagai cara. Panjang kabel seismic source dan hydrophone (bila menggunakan sistem demikian) disediakan cukup sehingga memungkinkan diulur pada jarak yang dapat memberikan rekaman data optimum.

8. Survey Magnetik
Survei magnetik dilaksanakan untuk mendeteksi adanya obyek-obyek metal pada atau dekat permukaan dasar laut yang mungkin akan membahayakan. Bahaya yang dimaksud antara lain berupa : wrecks, sunken buoys, steel cables maupun bahaya lain yang terdapat di area survei yang telah ditentukan.
Survei magnetik disarankan dilaksanakan bersamaan dengan survei Batimetri, dengan interval lajur survei sebagaimana menjalankan lajur-lajur batimetrik. Survei magnetometer tidak disarankan untuk dilaksanakan bersamaan dengan survei Side Scan Sonar karena dikawatirkan terjadi gangguan yang bersumber dari towfish Side Scan Sonar kecuali dapat dibuktikan memang tidak terjadi gangguan. Panjang kabel disediakan cukup agar dapat dioperasikan secara optimum sesuai dengan kedalaman air laut selama pelaksanaan survei. Untuk mendapatkan rekaman (secara grafis atau digital) yang memberikan anomali jelas dan pada skala optimum, sensor unit dipasang sedemikian rupa sehingga berada dalam jangkauan deteksi optimum.
Jika terdapat indikasi adanya obyek metal yang cukup signifikan di suatu area tertentu, maka dilakukan survei investigasi lebih lanjut dengan cara menjalankan lajur survei dengan interval lebih rapat.

9. Pengukuran Arus

Pengamatan arus diperlukan dengan tujuan untuk mendapatkan data arah dan kecepatan arus. Data tersebut akan dikorelasikan dengan data pengamatan pasang surut.
Pengamatan arus dilaksanakan dengan 2 metode yaitu;
2 stasiun tetap yaitu pada perairan dekat kedua pantai di mana landing point akan ditempatkan selama sekurang-kurangnya 30 hari pengukuran pada 3 lapisan kedalaman sebesar 0.2, 0.6 dan 0.8m di bawah permukaan air.
Pengukuran dengan metode transek sepanjang jalur poros rencana survei selama sekurang-kurangnya 25 jam saat periode Spring Tide dengan menggunakan peralatan pengukur arus hidro-akustik.
Pembacaan atau pengumpulan data harus dilaksanakan dengan interval tidak lebih dari 60 menit.

10. Survey Transpor Sedimen
Dinamika badan air dan dasar perairan di wilayah survei dikenal sebagai daerah dengan tingkat dinamisasi dasar perairan yang tinggi. Hal tersebut diperkirakan akibat aktifitas eksploitasi pasir di sekitar area survei. Perubahan kedudukan dasar laut akan berakibat pada perubahan kedudukan kabel yang telah digelar.
Survei distribusi sedimen di sepanjang jalur survey minimum dilakukan di tiga tempat mewakili pantai dan tengah-tengah antara keduanya. Pengukuran dilakukan dalam rentang waktu 30 hari. Peralatan utama berupa sediment trap (jebakan sedimen). Sedimen yang terjebak selanjutnya diukur dan diteliti di laboratorium mengenai total berat, ukuran sedimen (grain size) dan dominasi komposisi sedimen dalam arah dan volume sedimen per satuan waktu. Hasil ini nantinya akan digunakan dalam menentukan model arus untuk membentuk model traspor sedimen yang tepat.

11. Pengadaan Data Gelombang
Pengadaan data gelombang laut dilakukan dengan 2 metode yaitu metode pengukuran langsung dan metode pengadaan data tidak langsung atau data sekunder. Pada metode pengukuran langsung, pengamatan gelombang dilakukan dengan mengamati karakter gelombang pada kedua perairan dekat pantai. Pengamatan dilakukan dengan menggunakan wave-staff atau peralatan perekam gelombang automatis (self recording).
Metode pengukuran tidak langsung dilakukan dengan pengumpulan data sekunder yang berasal dari dinas meteorologi setempat. Data tersebut dapat digunakan dalam pembangunan model gelombang.

12. Pengambilan Contoh Tanah
Pengambilan contoh dasar laut (seabed sampling) dilaksanakan dengan menggunakan salah satu dari alat berikut: Grab Sampler atau Gravity Corer. Grab/ gravity coring dilaksanakan sepanjang rencana jalur survey hingga kedalaman maksimum 10m dari permukaan dasar laut, dan dengan interval jarak 2,0km atau di lokasi di mana terdapat perubahan litology yang signifikan yang diindikasikan dari hasil survei SSS ataupun survei SBP.
Pengambilan contoh tanah dilakukan dari atas kapal survei dan dilaksanakan setelah adanya hasil interpretasi sementara di atas kapal survei atas hasil survei Side Scan Sonar dan Sub-bottom Profiling.
Setiap pengambilan contoh tanah harus diusahakan agar memperoleh penetrasi optimum. Setiap kali contoh tanah telah diambil harus dicatat dan dideskripsikan secara visual di lapangan tentang: posisi, jenis, ukuran butir, warna, dan lain-lain yang berhubungan.

http://ilmukelautan.com/sig-dan-penginderaan-jauh/pemetaan-sumberdaya-kelautan/426-survei-kelautan