Alat Survey Batimetri, Penjelasan Echo Sounder
1. Definisi Echo Sounder
Echo sounder atau Gema Duga atau Echoloading adalah alat untuk mengukur kedalaman air dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air (Parkinson, B.W., 1996).
Echo sounder merupakan perangkat yang menggunakan teknologi sonar untuk pengukuran bawah air fisik dan biologis komponen-perangkat ini juga dikenal sebagai sonar ilmiah. Aplikasi termasuk batimetri, studi vegetasi air, ikan, dan plankton, dan diferensiasi massa air (en.wikipedia.org).
Echo sounder dilengkapi dengan proyektor untuk menghasilkan gelombang akustik yang akan di masukan ke dalam air laut. Sonar bathymetric memerlukan proyektor yang dapat menghasilkan berulang-ulang kali pulsa akustik yang dapat dikontrol. (Burdic, 1991).
Sesuai dengan namanya ‘echo‘ yang berarti gema dalam bahasa Inggris, alat ini mempunyai prinsip memancarkan bunyi dan kemudian gema‐nya atau bunyi pantulannya ditangkap kembali untuk mengetahui keberadaan benda-benda di bawah air. Penggunaan teknik ini didasarkan pada hukum fisika tentang perambatan dan peantulan bunyi dalam air.
2. Fungsi Dari Echo Sounder
Kegunaan dasar dari echo sounder yaitu menentukan kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air. Data tampilan juga dapat dikombinasikan dengan koordinat global berdasarkan sinyal dari satelit GPS yang ada dengan memasang antena GPS (jika fitur GPS pada echo sounderada). (scribd.com).
Prinsip kerjanya yaitu: pada transmiter terdapat tranduser yang berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi suara. Kemudian suara yang dihasilkan dipancarkan dengan frekuensi tertentu. Suara ini dipancarkan melalui medium air yang mempunyai kecepatan rambat sebesar, v=1500 m/s. Ketika suara ini mengenai objek, misalnya ikan maka suara ini akan dipantulkan. Sesuai dengan sifat gelombang yaitu gelombang ketika mengenai suatu penghalang dapat dipantulkan, diserap dan dibiaskan, maka hal yang sama pun terjadi pada gelombang ini.
Ketika gelombang mengenai objek maka sebagian enarginya ada yang dipantulkan, dibiaskan ataupun diserap. Untuk gelombang yang dipantulkan energinya akan diterima oleh receiver. Besarnya energi yang diterima akan diolah dangan suatu program, kemudian akan diperoleh keluaran (output) dari program tersebut. Hasil yang diterima berasal dari pengolahan data yang diperoleh dari penentuan selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dan pulsa yang diterima. Dari hasil ini dapat diketahui jarak dari suatu objek yang deteksi.
Echo sounder ilmiah yang umum digunakan oleh Internasional, Federal, Negara dan Pemerintah lokal dan manajemen lembaga, serta sektor swasta konsultan yang bekerja untuk badan-badan publik. Lembaga akademik telah menyadari dan mengajarkan nilai sampling non-invasif dengan suara untuk meningkatkan baik cakupan spasial dan objektivitas sampling perikanan. Perikanan manajemen lembaga seperti keanggotaan ICES dan Amerika Serikat National Marine Fisheries Service (NMFS) biasanya menggunakan sonar ilmiah untuk tujuan penilaian saham, seperti penilaian herring biomassa untuk tujuan manajemen sumber daya (en.wikipedia.org).
3. Macam-Macam Echo Sounder
Echosounder dilengkapi dengan proyektor untuk menghasilkan gelombang akustik yang akan di masukan ke dalam air laut. Sonar bathymetric memerlukan proyektor yang dapat menghasilkan berulang-ulang kali pulsa akustik yang dapat dikontrol. Kegunaan dasar Echosounder adalah untuk mengukur kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan gelombang dari permukaan ke dasar dan dicatat waktunya hingga Echo kembali dari dasar (Burdic, 1991).
Echosounder berdasar sinyal yg dipancarkan terdiri dari 2 macam yaitu :
a. Single-Beam Echosounder
Single-beam echosounder merupakan alat ukur kedalaman air yang menggunakan pancaran tunggal sebagai pengirim dan pengiriman sinyal gelombang suara. Komponen dari single-beam terdiri dari transciever (transducer atau receiver) terpasang pada lambung kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal penyelidikan. Transciever mengirimkan pulsa akustik dengan frekuensi tinggi yang terkandung dalam beam (gelombang suara) menyusuri bagian bawah kolom air. Energi akustik memantulkan sampai dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever. Transciever terdiri dari sebuah transmiter yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol panjang gelombang pulsa yang dipancarkan dan menyediakan tenaga elektris untuk besar frekuensi yang diberikan.
Transmiter ini menerima secara berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi sampai pada orde kecepatan milisekon.
Range frekuensi single-beam echosounder relatif mudah untuk digunakan, tetapi hanya menyediakan informasi kedalam sepanjang garis trak yang dilalui oleh kapal (Urick , 1983).
b. Multi-Bean Echosounder
Multi-Beam Echosounder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan cakupan area dasar laut yang luas. Prinsip operasi alat ini secara umum adalah berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah dasar laut dan setelah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (sea bad), beberapa pancaran suara (beam) secara elektronis terbentuk menggunakan teknik pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam. Multi beam echosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi (0,1 m akurasi vertikal dan krang dari 1 m akurasi horizontalnya) (Urick, 1983).
Echosounder berdasar output yang dihasilkan terdiri dari 2 macam yaitu :
a. Recording Echosounder
Echosounder perekam membuat gambar yang memperlihatkan kedalaman ikan dan dasar laut. Gambar-gambar yang dibuat akan tergambar pada sehelai kertas sehingga bisa disimpan untuk dilihat kemudian.
b. Echo sounder Warna
Echosounder warna adalah jenis alat yang terbaru. Echosounder warna tidak dapat membuat gambar pada selembar kertas,tetapi echosounder warna memiliki part khusus yang dapat memanggil kembali gambar-gambar lama yang telah diperoleh dan memperlihatkannya melaluimonitor ketika diperlukan.
4. Cara Pengoperasian Echo Sounder
Sebelum mengoperasikan echo sounder, hal yang harus diperhatikan terlebih dahulu adalah mengetahui fungsi kerja dari bagian-bagian dari echo sounder itu sendiri.
Keterangan :
- Kedalaman dalam jarak akustik
- Balok vertikal sudut
- Range pengaturan di perangkat lunak
- Lebar petak dasar laut
- Tow sisi kedalaman scan sonar
- Pelabuhan dan pemisah saluran kanan
- Lebar balok horizontal
Cara Pemakaian dari echo sounder ini adalah sebagai berikut :
- Memasang alat dan cek keadaan alat sebelum memulai pengambilan data.
- Pastikan kabel single beam dan display sudah terpasang.
- Pasang antena, jika diperlukan input satelit GPS.
- Masukkan single beam kedalam air.
- Set Skala kedalaman yang ditampilkan display.
- Set frekuensi yang akan digunakan 200 Hz untuk laut dangkal atau 50 Hz untuk laut dalam atau dual untuk menggunakan keduanya.
- Set input data air yaitu salinitas, temperatur dan tekanan air.
- Pengambilan data.
- Pemrosesan data.
5. Cara Pengukuran dan Pembacaan Echo Sounder
Perhitungan kedalaman diperoleh dari setengah waktu pemantulan signal dari echo soundermemantul ke dasar laut kemudian kembali ke echo sounder. Nilai waktu yang diperoleh di konversikan dengan kecepatan gelombang suara di dalam air. Untuk data kedalaman yang lebih tepat, dimasukkan pula data-data temperatur air, salinitas air dan tekanan air. Hal ini diperlukan untuk memperoleh konversi yang tepat pada cepat rambat suara di dalam air.
Berikut adalah perhitungannya :
c = 1448.6 + 4.618T2 − 0.0523 + 1.25 * (S − 35) + 0.017D
dimana :
c = kecepatan suara (m/s)
T = temperatur (degrees Celsius)
S = salinitas (pro mille)
D = kedalaman
Bagian-bagian Echosounder
a. Time Base : Time base berfungsi sebagai penanda pulsa listrik untuk mengaktifkan pemancaran pulsa yang akan dipancarkan oleh transmitter melalui transducer.
b. Transmiter : Transmitter berfungsi menghasilkan pulsa yang akan dipancarkan.
c. Transducer : Fungsi utama dari transducer adalah mengubah energi listrik menjadi energi suara ketika suara akan dipancarkan ke medium dan mengubah energi suara menjadi energi
listrik ketika echo diterima dari suatu target
a. Reciever : Receiver berfungsi menerima pulsa dari objek dan display atau recorder sebagai pencatat hasil echo
b. Recorder : Recorder berfungsi untuk merekam atau menampilkan sinyal echo
6. Kelebihan dan Kekurangan Echo Sounder
Adapun kelebihan dan kekurangan dari penggunaan echo sounder itu adalah sebagai berikut :
a. Kelemahan dari penggunaan echo sounder adalah jika semakin dalam laut, gambar yang dihasilkan semakin tidak jelas (tidak terlihat lebih spesifik gambar karang, ikan, kapal karam,dan sebagainya). Contoh ketika echo sounder digunakan di akuarium yang berisi ikan, gambar yang dihasilkan lebih jelas, hal ini dipengaruhi oleh laut. Disamping itu mengganggu komunikasi antar hewan laut contohnya paus dan lumba–lumba.
b. Keuntungan dari penggunaan echo sounder adalah dapat mengukur kedalaman laut yang disertai dengan pemetaan dasar laut, disamping itu digunakan nelayan untuk mengetahui gerombolan ikan,serta dapat mengukur suhu air pada kedalaman tertentu. Penggunaan teknologi ini sangat membantu dalam pencarian sumber daya ikan yang baru, sehingga akan mempercapat pengambilan keputusan atau kebijakan, terutama untuk menetapkan daerah penangkapan ikan agar potensi ikan dapat dipertahankan (Parkinson, B.W., 1996).
