Chart Datum

8/18/2019 Chart Datum

1/27

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Muka surutan peta atau chart datum merupakan bidang referensi kedalaman untuk

proses pemetaan di laut. Chart datum merupakan bidang terendah yang mungkin terjadi

dan nilai surut air laut hampir tidak pernah lebih bawah dari chart datum (De Jong,

2002). enentuan 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.

asang surut air laut merupakan gerakan naik turunnya permukaan air laut se!ara

periodik. ergerakan tersebut disebabkan karena pengaruh gaya tarik menarik benda

benda angkasa, khususnya bulan dan matahari terhadap laut di berbagai tempat di bumi.

"ariasi periodik pergerakan tersebut berhubungan erat dengan #ariasi kedudukan bulan

maupun matahari dalam orbitnya. $edudukan atau pergerakan bulan, bumi, dan matahari

ber#ariasi se!ara periodik sehingga bisa dihitung dan diketahui dengan teliti. eriode

gerakan bulan, bumi, dan matahari tersebut adalah % bulan merupakan waktu yang

dibutuhkan untuk bulan mengelilingi bumi, % tahun yang merupakan periode untuk bumi

mengelilingi matahari, &,&' tahun merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan

gerakan orbital presesi dan %&, tahun merupakan waktu yang dibutuhkan untuk

berhimpitnya node bulan dan ekliptik (li, dkk, %**+).

Chart datum dapat dihitung dari data pengamatan pasut di lokasi tertentu yaitu

dengan menggunakan nilai M- (o) dan jarak muka surutan peta (o) yang diperoleh

dari penjumlahan konstanta harmonik pasut hasil proses analisis pasut. roses

pengolahan data pengamatan pasut yang memiliki periode berbeda akan menghasilkankonstanta harmonik pasut yang berbeda, yang selanjutnya akan menghasilkan nilai o

yang berbeda dan akhirnya mempengaruhi hitungan nilai chart datum. ada penelitian ini

dilakukan analisis pengaruh periode pengamatan pasut sesuai dengan periode pergerakan

bulan, bumi, dan matahari terhadap perhitungan nilai chart datum. tudi 2

%


2/27

kasus untuk penelitian ini adalah tasiun pasut Jepara, karena tasiun pasut Jepara

memiliki data pengamatan pasut dengan periode panjang yaitu 20 tahun dari tahun %**+

s.d 20%/.

I.2. Rumusan Masalah

Chart datum dihitung berdasarkan konstanta harmonik yang merupakan hasil proses

analisis harmonik pasang surut. eristiwa pasang surut air laut sangat dipengaruhi oleh

pergerakan bulan, bumi dan matahari yang memiliki periode tertentu. eriode tersebut

adalah % bulan, % tahun, &,&' tahun dan %&, tahun. amun demikian belum diketahui

seberapa jauh pengaruh dari periode pergerakan bulan, bumi dan matahari dalam

menentukan nilai chart datum. ada penelitian ini mengkaji periode data pasut terhadap

hitungan nilai chart datum dengan studi kasus tasiun pasut Jepara. 1erdasarkan hal

tersebut, maka pertanyaan penelitian sebagai berikut

%. 1agaimana pengaruh periode pengamatan yang berdasarkan pergerakan bulan, bumi dan

matahari yaitu % bulan, % tahun, &,&' tahun dan %&, tahun terhadap nilai amplitudo

konstanta harmonik3

2. 1agaimana hubungan konstanta harmonik pasut dari periode data % bulan, % tahun, &,&'

tahun dan %&, tahun terhadap penentuan nilai chart datum3

/. 1erapakah periode yang optimal untuk menentukan chart datum berdasarkan periode

pergerakan bulan, bumi dan matahari3

+. 1erapakah rekomendasi nilai chart datum yang sesuai untuk tasiun pasut Jepara3

I.3. Tujuan Peneltan 4ujuan

penelitian ini adalah sebagai berikut

%. Mengetahui kualitas data pengamatan pasut tasiun pasut Jepara selama 20 tahun dari

tahun %**+ s.d 20%/ .

2. Menganalisis pengaruh periode pergerakan bulan, bumi dan matahari terhadap nilai

konstanta harmonik pasut dan M- (0).

2


3/27

/

/. Menganalisis pengaruh konstanta harmonik pasut dari periode pergerakan bulan, bumi

dan matahari dalam menentukan nilai chart datum di tasiun pasut Jepara.

+. Mengetahui periode optimal untuk menentukan nilai chart datum berdasarkan periode

pergerakan bulan, bumi dan matahari.

'. Menentukan nilai chart datum yang paling sesuai di tasiun pasut Jepara.

I.!.Man"aat Peneltan

Manfaat dilaksanakan penelitiaan ini dapat dilihat se!ara praktis dan ilmiah. e!ara

praktis dengan diketahuinya kondisi pasut Jepara, maka dapat membantu proses na#igasi

dan pengelolaan wilayah pesisir. e!ara ilmiah, dengan diketahuinya nilai M- dan

chart datum maka dapat digunakan sebagai sistem referensi untuk proses pemetaan di

darat dan di laut selain itu dapat juga digunakan untuk mengkoreksi pengukuran geodesi

teliti yang memerlukan koreksi pasut.

I.#.$aku%an Peneltan

ada penelitian ini membahas mengenai pengaruh dari periode pergerakan bulan, bumi,

dan matahari yaitu periode data % bulan, % tahun, &,&' tahun dan %&, tahun terhadap

konstanta harmonik pasut yang digunakan untuk menentukan nilai chart datum di

tasiun pasut Jepara. 5akupan penelitian ini adalah sebagai barikut

%. Metode analisis harmonik yang digunakan adalah hitung kuadrat terke!il

menggunakan aplikasi t-tide v.1.3 yang di jalankan dengan Matlab R 2008 a.

2. ilai chart datum dihitung berdasarkan rumus D676D89 46 - dan rumus

The International Hydrograhic !rgani"ation (679).

/. Data yang digunakan adalah data pasut hasil pengukuran di tasiun pasut Jepara

menggunakan alat thalimede# selama 20 tahun dari tahun %**+ s.d 20%/.

+. Data pasut diperoleh dari 1adan 6nformasi :eospasial (16:).

/


4/27

+

I.&. Tnjauan Pustaka

engetahuan asang surut dapat digunakan untuk mendukung keperluan baik

praktis maupun ilmiah. alah satu pemanfaatan data pasang surut adalah untuk menentukan titik referensi baik M- atau chart datum. Mengingat pentingnya

pengetahuan tentang pasang surut, maka banyak penelitian yang dilakukan untuk

meneliti tentang pasang surut. angesti (20%2) melakukan penelitian mengenai pengaruh

lama waktu pengamatan pasang surut terhadap nilai muka surutan peta. enelitian ini

dilakukan di tasiun pasut rigi dengan membandingkan lama waktu pengamatan yaitu

%' hari, 2* hari, bulan, % tahun dan / tahun. Data pasang surut diambil dari

htt$%%&&&.ioc-#ealevelmonitoring.org 'intergovernment !ceanograhic Comi##ion(

antara tahun 200*;20%%. enanganan data yang dilakukan untuk penelitian ini berupa

penghilangan #i)e dan mengisi data kosong dengan *ot a *umber (a (. plikasi yang

digunakan pada penelitian ini adalah t-tide. $esimpulan penelitian adalah semakin lama

pengamatan pasang surut, maka akan menghasilkan konstanta harmonik lebih banyak

dan akan menghasilkan nilai muka surutan peta atau chart datum yang semakin rendah.

alah satu metode yang digunakan untuk proses analisis harmonik pasut adalah metode

lea#t #+uare atau hitung kuadrat terke!il. Jun 7< (200/) melakukan penelitian

mengenai model matematis yang digunakan untuk proses analisis dan prediksi dari pasut

dan arus pasang surut. Metode yang dikembangkan adalah metode lea#t #+uare, yaitu

dengan membuat algoritma analisis harmonik pasut dan prediksi pasut menggunakan

hubungan antara konstanta pasut dan pada algoritma yang dibuat meperhitungkan

faktor ill-condition. :elombang pasang surut dan arus pasut merupakan penjumlahan

dari konstanta = konstanta pembentuk pasut yang merupakan hasil dari analisis

harmonik. $esimpulan dari penelitiannya menyebutkan bahwa metode lea#t #+uare

banyak digunakan untuk proses analisis harmonik pasut karena perkembangan komputer,

algoritma yang baik tidak hanya dapat memfasilitasi hitungan yang !epat akan tetapi

harus dapat digunakan untuk menyelesaikan konstanta;konstanta pasut dari '

+


5/27

data pengamatan se!ara efisien. 2 konstanta dengan konstanta perairan dangkal lebih

dari %00 konstanta. $estabilan proses analisis harmonik pasut disebabkan karena faktor astronomis, efek nonlinier dan karena #ariasi topografi dasar laut, kemudian meteorologi

juga dapat mempengaruhi kestabilan dari analisis pasut akan tetapi pengaruhnya tidak

terlalu besar. ada penelitiannya disebutkan bahwa untuk menghasilkan semua konstanta

yang dapat menunjukan pengaruh dari gaya pembangkit pasut memerlukan periode

panjang selama %* tahun karena periode % tahun belum bisa mengeluarkan seluruh

konstanta.

1anna (20%/) melakukan pengolahan data pasut periode panjang selama &,&' tahun di

tasiun pasut urabaya. enelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh periodik mana dari

pergerakan bumi, bulan dan matahari pada periode pengamatan satu bulan, satu tahun

dan &,&' tahun yang paling optimal dalam menentukan nilai amplitudo konstanta

harmonik dan M-. 7asil dari penelitian menyebutkan bahwa semakin panjang periode

pengamatan pasut untuk proses analisis harmonik, maka !enderung akan menghasilkan

konstanta harmonik yang lebih banyak, serta periode data paling optimal adalah periode

data satu tahun karena dengan periode data lebih pendek dapat memberikan hasil yang

tidak berbeda jauh dengan periode data panjang selama &,&' tahun.

ada penelitian ini membahas mengenai pengaruh periode pergerakan bulan, bumi dan

matahari yaitu % bulan, % tahun, &,&' tahun dan %&, tahun untuk menentukan nilai chart

datum yang digunakan sebagai referensi pengukuran dan pemetaan. 1erdasarkan hasil

tinjauan pustaka, maka penulis belum menemukan adanya penelitian yang sama dalam

menghitung nilai chart datum di tasiun pasut Jepara berdasarkan pengaruh periode

pergerakan rotasi dan re#olusi bulan, re#olusi bumi, orbital presesi dan nodal presesi.

ada penelitian ini dilakukan perlakuan khusus terhadap data pasang surut yang

kurang baik karena mengandung data kosong dan outlier . Metode yang digunakan untuk

melakukan analisis pasang surut adalah metode kuadrat terke!il karena metode ini dapat

menghasilkan konstanta;konstanta harmonik pasut dari data pengamatan pasut dengan

'


6/27

periode panjang. roses analisis pasut menggunakan aplikasi t-tide v 1.3 yang dijalankan

menggunakan Matlab R 2008a.

I.'. Lan(asan Te)r

I.'.1. Pasang *urut

asang surut merupakan peristiwa naik turunnya muka laut se!ara berkala akibat

adanya gaya tarik benda;benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air

di 1umi. eristiwa naik turunnya muka air adalah periodik dengan rata;rata periodenya

%2,+ jam (dibeberapa tempat 2+,& jam) (ond dan i!kard,%*&/ dalam 8ufaida, 200&).

engertian pasang surut menurut The International Hydrograhic !rgani"ation (679)

adalah naik turunnya permukaan air laut se!ara periodik yang disebabkan oleh pengaruh

gaya tarik benda;benda langit terutama bulan dan matahari di bumi yang berotasi.

1erdasarkan pengertian diatas, maka bisa diketahui bahwa pasang surut yang terjadi di

1umi disebabkan oleh gaya tarik matahari dan bulan, walaupun sebetulnya benda;bendaangkasa yang lain juga mempengaruhi, akan tetapi pengaruhnya dapat diabaikan karena

jaraknya lebih jauh dan ukurannya lebih ke!il (679 dalam Joyosumarto, 20%/).

I.'.2. Te)r Pasang *urut *etm+ang (Equilibrium Tide)

li, dkk (%**+) dalam bukunnya menyebutkan bahwa teori pasut setimbang atau

e+uilibrium tide merupakan pasut semu yang terjadi dipermukaan laut, dimana setiap

saat seluruh permukaan bumi memiliki potensial gra#itasi yang konstan dan sama besar.

7ipotesa yang menjadi dasar bagi teori kesetimbangan adalah bahwa bumi berbentuk

bola sempurna, yang seluruhnya ditutupi oleh lapisan tipis air yang tidak memiliki gaya

#iskositas maupun gaya inertial yang kemudian dianggap bahwa bumi dan air yang

melapisinya dalam keadaan diam sampai ada gaya yang mengganggunya bekerja.

:erakan bulan dan matahari menjadi dasar perhitungan gaya pembangkit pasut yang

dapat menghasilkan gejala pasang surut. :erakan bulan dan matahari memiliki >

periode yang tertentu sehingga gaya;gaya yang menghasilkan pasang surut dapat

dikembangkan menjadi komponen yang periodik. $omponen pasut teoritis hanya dapat

dikembangkan pada kondisi bumi ideal.

$ondisi ideal bumi untuk men!apai pasut setimbang adalah bahwa bumi merupakan

bola sempurna yang seluruhnya diliputi oleh laut yang dalamnya 20 km. Dalam


7/27

dan gerakan lintasan orbit bumi, bulan dan matahari dapat dilihat pada gamba

Gambar I.1. Posisi bumi terhadap bulan dan matahari

kenyataannya, kedalaman laut rata;rata di dunia jauh lebih ke!il dari itu sehingga

sebenarnya pasut setimbang tidak pernah terjadi di bumi. amun demikian, teori tentang

pasut setimbang masih tetap penting karena menurut hukum yang dikemukakan oleh

-apla!e bahwa osilasi muka laut memiliki periodisitas yang sama (identik) dengan

periode dari gaya =gaya yang menghasilkan osilasi tersebut. Dengan demikian maka

komponen harmonik pasut yang sebenarnya dimanapun dimuka bumi memiliki periode

yang sama dengan komponen harmonik pasut teoritis yang dikembangkan dari kondisi

pasut setimbang. $etidaksesuaian kondisi muka bumi dan laut yang sebenarnya dari

konsisi idealnya akan menyebabkan terjadinya perubahan amplitudo serta keterlambatan

fase setiap komponen harmonik pasut.

1.'.3. ,a-a Pem+angkt Pasang *urut

:aya yang mempengaruhi pasut merupakan gaya tarik menarik benda;benda

angkasa khususnya bulan dan matahari terhadap berbagai tempat di bumi. 4iga gerakan

utama yang perlu diperhatikan dalam peristiwa pasang surut adalah gerakaan rotasi bumi

pada sumbunya, orbit bulan mengelilingi bumi dan orbit bumi mengitari matahari. osisi

(sumber oeprapto, 200%)

&

:aya pembangkit pasang surut (pasut) yang selanjutnya disebut : merupakan

resultan gaya tarik bulan, matahari dan gaya sentrifugal yang mempertahankan

kesetimbangan dinamik pada seluruh sistem yang ada. :ambaran arah gaya tarik bulan

terhadap bumi dan gaya sentrifugal dapat dilihat pada gambar 6.2.

>


8/27

Gambar I.2. Arah gayasentrifugal dan gaya tarikbulan

BUMI

BUA!

a

r

"P

#p#$

% &

(umber Modifikasi li, dkk, %**+)

Dari gambar 6.2 dapat diketahui bahwa besarnya gaya sentrifugal (?!) dapat

dihitung dengan persamaan (6.%) sebagai berikut

(6.%)

$emudian untuk gaya tarik dititik terhadap bulan besarnya tergantung jarak

antara posisi dengan pusat bulan. 1esarnya gaya tarik bulan terhadap titik (? p) dapatdihitung dengan persamaan (6.2) berikut

(6.2)

etelah diketahui gaya tarik bulan terhadap suatu titik dipermukaan bumi dan gaya

sentrifugalnya, maka dapat dihitung gaya pembangkit pasang surut (?pp) dengan

persamaan (6./) berikut

(6./)

Dalam hal ini

?! :aya !entrifugal

? p :aya tarik bulan

? pp :aya pembangkit pasut (:)

Mm Massa bulan

Me Massa bumi

*

M p Massa benda dititik

: $ontanta gaya gra#itasi uni#ersal (.> @ %0;%% newton.m2Akg2)

g $onstanta gaya gra#itasi a jari;jari bumi (/>% m)

&


9/27

r jarak antara pusat bumi dan pusat bulan

8 jarak dari pusat bulan ke permukaan bumi

I.'.!. *stem Bum Bulan Matahar

1anyak penyebab yang mengakibatkan berbagai kejadian dinamis di laut dan

berpengaruh terhadap permukaan air laut, yaitu pengaruh kejadian geodinamis dan

geotermis di perut bumi, pengaruh mekanis dan fisika kimiawi yang ditimbulkan oleh

radiasi matahari dan kerja atmosfer, dan pengaruh kosmis atau benda;benda angkasa.

Dari sekian banyak penyebab, perubahan muka air laut yang teratur dan periodik

disebabkan oleh pengaruh benda;benda angkasa, terutama bulan dan matahari.

(oeprapto,200%). :erakan;gerakan tersebut membentuk suatu sistem yang menentukan

BdenyutC paras laut di bumi. :erakan;gerakan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut

%.>.+.%. 8e#olusi bulan terhadap bumi.

9rbit bulan berbentuk elip. 1ulan melakukan gerakan rotasi terhadap sumbunya

sekaligus melakukan gerakan mengelilingi bumi (re#olusi) selama 2*,' hari. kibat

periode rotasi bulan dan re#olusi mengelilingi bumi yang sama, maka massa dari bulan

lebih berat di satu sisi dan karena gaya tarik bumi maka menyebabkan permukaan dengan

massa bulan yang lebih berat selalu mengarah ke bumi. osisi bulan terhadap bumi

dalam melakukan gerakannya dapat dilihat pada gambar 6./. 1erdasarkan gambar %./

dapat dilihat bahwa bulan melakukan pergerakan dan berpindah posisi setiap hari sebesar

%/

0

. pabila dilihat dari bumi, maka bulan terlihat berbeda;beda. 1ulan memiliki delapanfase yang memberikan pengaruh terhadap kondisi pasut di bumi. ?ase bulan

menyebabkan dua fenomena pasut, yaitu pasang purnama dan pasang perbani.

:ambar pasut purnama dan perbani dapat dilihat pada gambar %.+.

*


10/27

%0

:ambar 6./. 8e#olusi bulan terhadap bumi

(umber [email protected] )

:ambar %.+. asut purnama dan perbani

(umber :ill dan !hult, 200%) 6.>.+.2.

8e#olusi bumi terhadap matahari.

8e#olusi bumi mengelilingi matahari dengan orbit yang berbentuk elip

memerlukan periode /',2' hari untuk menyelesaikan satu putarannya. :ambar gerakan

re#olusi bumi terhadap matahari dapat dilihat pada gambar 6.'.

%0

http://cseligman.com/text/sky/moonmotion.htmhttp://cseligman.com/text/sky/moonmotion.htmhttp://cseligman.com/text/sky/moonmotion.htmhttp://cseligman.com/text/sky/moonmotion.htm


11/27

%%

:ambar 6.'. 8e#olusi bumi terhadap matahari

(umber httpAAwww.webEuest.hawaii.eduAkahihiAs!ien!edi!tionaryA8Are#olution.php )

ada periode selama /',2' hari, maka terjadi deklinasi maksimum dan deklinasi

minimum sebanyak dua kali sehingga akan terjadi pasang maksimum ketika deklinasi

matahari bernilai nol atau deklinasi minimal dan sebalikanya ketika deklinasi maksimum

maka akan terjadi pasang minimum. 6.>.+./. :erakan orbital presesi.

:erakan orbital presesi atau sering disebut juga presesi bulan merupakan gerakan

dari titik noda erigee dan aogee. ,erigee merupakan titik paling dekat dengan bumi

pada orbit bulan yang berbentuk elips, sedangkan aogee merupakan titik pada orbit

bulan yang paling jauh dari bumi. $arena adanya gaya tarik matahari, maka proyeksikedua titik perigee dan apogee juga bergerak sepanjang bidang ekliptika setiap &,&'

tahun sekali. (li, dkk, %**+). :erakan orbital presesi dapat dilihat pada gambar %..

pabila posisi bulan berada pada titik erigee yang paling dekat dengan bumi, maka

akan terjadi pasang maksimum dan sebaliknya apabila bulan berada pada titik terjauh

atau aogee maka air laut akan mengalami pasang minimal.

%%

http://www.webquest.hawaii.edu/kahihi/sciencedictionary/R/revolution.phphttp://www.webquest.hawaii.edu/kahihi/sciencedictionary/R/revolution.phphttp://www.webquest.hawaii.edu/kahihi/sciencedictionary/R/revolution.phphttp://www.webquest.hawaii.edu/kahihi/sciencedictionary/R/revolution.php


12/27

%2

:ambar 6.. :erakan orbital presesi(sumber httpAAo!eanser#i!e.noaa.go#Aedu!ationAkitsAtidesAtides0>F!y!les.html )

6.>.+.+. :erakan nodal presesi.

odal presesi merupakan peristiwa berhimpitnya node bidang bulan dan ekliptik.

:ambar gerakan nodal presesi dapat dilihat pada gambar 6.>.

:ambar 6.>. :erakan nodal presesi

(umber :ill dan !hult, 200%)

%2

http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/tides/tides07_cycles.htmlhttp://oceanservice.noaa.gov/education/kits/tides/tides07_cycles.htmlhttp://oceanservice.noaa.gov/education/kits/tides/tides07_cycles.html


13/27

%/

$eterangan gambar

$utub utara langit

$utub selatan langitdanya gaya tarik matahari, maka bulan tidak akan memotong ekliptika pada titik yang

sama setiap kali (selesai % putaran) orbit. Dengan demikian titik noda akan senantiasa

berpindah. 4itik ini akan bergerak ke barat sepanjang bidang ekliptika dengan ke!epatan

lebih besar dari gerakan vernal e+uino, yaitu mengelilingi ekliptika dengan periode

%&, tahun.

I.'.#. Per)(e *n)(k

li, dkk (%**+) menyebutkan bahwa banyaknya gelombang yang akan diperolehdari hasil analisis pasang surut tergantung pada panjang data pengamatan pasut. anjang

data pengamatan pasut dapat diperoleh menggunakan kriteria Reyleigh, yaitu bahwa

komponen dan 1 dapat saling dipisahkan apabila lama pengamatan data pasut melebihi

periode tertentu yang dikenal dengan periode sinodik. eriode sinodik dapat

didefinisikan sebagai berikut

(6.+)

dalam hal ini

eriode sinodik dinyatakan dalam jam

$e!epatan sudut dinyatakan dalam derajatA jam dari komponen dan 1.

Dari penjelasan diatas, maka periode sinodik merupakan lama pengamatan

minimum yang digunakan untuk analisa harmonik pasut agar dapat digunakan untuk

menghitung amplitudo dan beda fase dari dua buah komponen dan 1.

ebagai !ontoh kasus dalam memisahkan antara konstanta diurnal dan semidiurnal

yaitu $% dan M2, maka !ukup menggunakan data yang pendek. $e!epatan sudut dari $%

adalah 2&,*&+ dan ke!epatan sudut konstanta M2 adalah %',0+%, maka akan diperoleh

periode sinodiknya /2 jam. 7al ini berarti dengan pengamatan pasut selama /2 jam akan

dapat diperoleh konstanta $% dan M2. emakin ke!il perbedaan frekuensi %+

%/


14/27

komponen dan 1, maka semakin panjang pula periode data yang diperlukan untuk

dapat memisahkan konstanta keduanya. eperti halnya akan memisahkan konstanta

harmonik semidiurnal yaitu $2 dan 2 yang memiliki ke!epatan sudut masing;masing

/0o,0&2 dan /0o, maka memerlukan periode pengamatan selama %&2 hari, dengan

demikian jumlah komponen harmonik pasut yang diperoleh dari analisa harmonik sangat

bergantung pada panjang data pengamatan.

da !ara yang dapat digunakan untuk memisahkan dua konstanta harmonik pasut

apabila jumlah pengamatan kurang dari periode sinodik, yaitu dengan menggunakan

harga perbandingan antara dua komponen e+uilibrium tide. eperti misalnya akan

menghitung nilai komponen $2 dari data satu bulan. Dari data satu bulan kita dapat

memperoleh nilai konstanta 2.


15/27

%'

I.'.&. Analss Harm)nk Pasang *urut

nalisis harmonik pasut adalah suatu !ara untuk mengetahui sifat dan karakter pasut di

suatu tempat dari hasil pengamatan pasut dalam kurun waktu tertentu. nalisis pasutdilakukan dengan !ara menghitung nilai;nilai konstanta harmonik pasut, yaitu besarnya

amplitudo dan beda fase dari unsur;unsur pasut dengan menggunakan metode tertentu.

1erdasarkan definisi tersebut, maka tujuan dari analisis harmonik pasut adalah

menghitung amplitudo hasil respons dari kondisi laut setempat terhadap pasut setimbang

dan beda fase dari gelombang tiap komponen di tempat itu terhadap keadaan pasut

setimbangnya (li, dkk, %**+).

"ariasi tinggi muka air laut di lokasi tertentu dapat dinyatakan sebagai hasil dari

superposisi dari berbagai gelombang konstanta harmonik pasut. 4inggi muka air laut

pada saat t dituliskan oleh awlowi!, et.al (2002) sebagai berikut

(6.)

dalam hal ini

tinggi muka air pada waktu t

1o tinggi muka air rata;rata saat tG0

tinggi muka air rata;rata saat t amplitudo

konstituen pasut dengan bilangan Doodson

frekuensi yang diperoleh dari potensial

ersamaan (6.) dapat disederhanakan dengan pendekatan model pasut

menggunakan pendekatan tradisional sinusoidal sebagai berikut

(6.>)

Dengan G H dan G ;

Metode yang biasa digunakan untuk proses analisis pasut adalah metode harmonik

menggunakan metode hitung kuadrat terke!il (lea#t #+uare(. rinsip analisis pasut

dengan metode kuadral terke!il yaitu dengan meminimkan perbedaan sinyal komposit %

%'


16/27

dan sinyal ukuran. ersamaan metode kuadrat terke!il dapat dilihat pada persamaan (6.&)

sebagai berikut

(6.&)

dimana

h(t) tinggi muka air fungsi dari waktu

i amplitudo komponen ke;i i

ke!epatan sudut komponen ke;i gi

fase komponen ke;i hm tinggi muka

air rerata t waktu k jumlah

komponen

"(tn) residu

Dari rumus diatas dapat diuraikan menjadi persamaan sebagai berikut

(6.*)

jika dimisalkan

(6.%0)

maka hasilnya menjadi

(6.%%)

dimana

r dan 1r konstanta harmonik ke;i, k jumlah komponen pasut, t n waktu

pengamatan tiap jam (tn G ;n, nH%, nI tn G 0 adalah waktu tengahtengah pengamatan).

1esarnya ( hm ) hasil hitungan dengan persamaan diatas mendekati ele#asi pasut

pengamatan h(t ) jika

(6.%2)

ersamaan diatas kemudian diturunkan terhadap ri dan /ri

%>

v2 *

r 02n% h(t )(hm M ) !os(i t ) (6.%/)

%


17/27

v2 *

/r 0 2n% h(t )(hm M ) sin(i t ) (6.%+)

Dari hubungan persamaan tersebut diperoleh 2n H % persamaan dimana n adalah

banyaknya komponen harmonik pasut laut. ehingga dapat ditentukan besaran 0 r , dan /r . elanjutnya berdasarkan estimasi kuadrat terke!il maka persamaan dapat diuraikan

dalam tahap = tahap sebagai berikut

%. persamaan pengamatan tinggi muka laut 4 2.

persamaan koreksi v '4( 5 , maka

(6.%')

1erikut ini desain matrik pengamatan pasutnya

1 $os1t 1 sin2t 1 $os kt 1 sin1t 1 sin kt 1

1 $os1t 1 sin2t 1 $os kt 1 sin1t 1 sin kt 1

n Ak

1 $os1t n sin2t n $os kt n sin1t n sin kt

h%

hn

4 ( T ,) %( T ,)

h0

%

4

) % )

/%

/)

Menentukan nilai amplitude komponen pasut laut

%>


18/27

i r i /r i (6.%) %&

Menentukan nilai fase komponen pasut laut

/r i

tan g i

(6.%>)

r i

Dalam hal ini

data tinggi muka laut

matrik koefisien

4 parameter komponen harmonik pasut laut

6 nilai koreksi

r parameter komponen pembentuk pasut

/r parameter 1 komponen pembentuk pasut

ke!epatan sudut gelombang harmonik t

waktu pengamatan i amplitude g fase

ada umumnya analisa harmonik berdasarkan panjang data pengamatan antara satu

bulan sampai satu tahun, maka nilai amplitudo dan fase yang dihasilkan masih

bergantung pada beberapa komponen pasang yang memiliki periode panjang.


19/27

(6.20)

(6.2%) %*

?aktor koreksi amplitudo (f), koreksi fase (u), dan fase komponen (") dapat dihitung dari

fungsi;fungsi di bawah ini

s G 2>>,02' H %2*,/&+&% (;%*00) H %/,%>+0 (DH-) (dalam derajat)

h G 20,%*0 = 0,2/&>2 (;%*00) H 0,*&'' (DH-) (dalam derajat) p G

//+,/&' H +0,2+* (;%*00) H 0,%%%+0 (DH-) (dalam derajat)

G 2'*,%'> = %*,/2&%& (;%*00) H 0,0'2*' (DH-) (dalam derajat) $eterangan

tahun masehi

D jumlah hari yang telah berlaku dari jam 00.00 tanggal % Januari tahun

- bagian integer dari (%A+)(;%*0%)

elanjutnya menghitung nilai argumen astronomis untuk koreksi nilai amplitudo

dan fase konstanta harmonik yang sering disebut sebagai koreksi nodal , , dan .

/ !os H 0,0002 !os 2

G %

G

G %,00 H 0,%%' !os = 0,00& !os 2 H 0,000 !os /

G %,00&* H 0,%&>% !os = 0,00%+> !os 2 H 0,00%+ !os /

G

G

G %,02+% H 0,2&/ !os H 0,00&/ !os 2 = 0,00%' !os /

G %

G 0


20/27

G 0

G

G ;&,&K sin H 0,&K sin 2 = 0,0>K sin /

G %0,&K sin = %,/+K sin 2 H 0,0+K sin /

20

G H

G

G ;%>,>+K sin H 0,&K sin 2 = 0,0+K sin /

G 0

G 0

0K H @ 54

G

G ;2s H @ 54

G 2h H @ 54

G ;h H 2>0K H @ 54

G 0

ada persamaan di atas, 54 merupakan jam atau data pasang surut yang tepat di

tengah;tengah periode pengamatan.


21/27

waktu, sehingga dinamakan konstanta harmonik pasut. e!ara garis besar konstanta

harmonik pasut dapat dibagi menjadi tiga kelompok seperti di bawah ini

%. $onstanta harmonik pasut periode harian (diurnal eriod tide)

2. $onstanta harmonik pasut periode harian ganda ( #emidiurnal eriod tide(

/. $onstanta harmonik pasut periode panjang (long eriod tide)

2%

elain konstanta;konstanta yang disebutkan di atas, terdapat konstanta harmonik

pasut lain yang dipengaruhi oleh perairan dangkal. $onstanta; konstanta harmonik pasut

dapat dilihat pada 4abel 6.2.

4abel 6.2. $omponen harmonik pasang surut

4ipe asut $omponen

7armonik

imbol $e!epatan

sudut

(0Ajam)

eriode

(jam

matahari)

:aya yang

ditimbulkan

:anda

'emidiurnal

(

1ulan

%00

+>

%*

%/

4unggal'7iurnal(

1ulan = Matahari

1ulan

*

&

&

erairan

Dangkal

'hallo&

&ater(

Dua kali

ke!epatan sudut

M2

$ombinasi antara

M+

M+

'*,*>

'*,*&

,2%

,20

;

;

2%


22/27

M2 dan 2

(umber modifikasi dari De Jong, 2002)

22


23/27

asang surut harian tunggal '7iurnal(

asut !ampuran !ondong ke harian ganda

asut !ampuran !ondong ke harian tunggal

2/

:ambar 6.&. 4ipe pasang surut

(umber httpAAo!eanser#i!e.noaa.go#Aedu!ationAkitsAtidesAtides0%Fintro.html )

I.'./. Chart Datum

Chart datum adalah bidang permukaan a!uan 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, pada asarnya

chart datum merupakan bidang nol peta batimetri yang ditentukan dari suatu bidang

muka air terendah yang mungkin terdapat di wilayah yang bersangkutan. etiap daerah

mempunyai tipe dan karakteristik pasut yang berbeda;beda, oleh karena itu banyak

model untuk menentukan muka surutan peta 'chart datum(. $edudukan chart datum

dapat dilihat pada :ambar 6.*.

e!ara umum, nilai chart datum (5D) dapat ditentukan dengan persamaan (6.2/)

o

(6.2/)

Dalam hal ini

5D chart datum A muka surutan peta

2/

http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/tides/tides01_intro.htmlhttp://oceanservice.noaa.gov/education/kits/tides/tides01_intro.htmlhttp://oceanservice.noaa.gov/education/kits/tides/tides01_intro.html


24/27

o titik duduk tengah di atas titik nol palem

o jarak surutan peta

2+

:ambar 6.*. $edudukan chart datum

(umber modifikasi dari oeprapto,200%)

erhitungan nilai chart datum dipengaruhi oleh besarnya o. 1eberapa definisi

dalam penentuan o dimuat dalam dmiralty Tidal Handboo) no.% (uthons,%*&' dalam

oeprapto,%**/) adalah sebagai berikut

%. Menurut definisi 7idrografi 6nternasional (679)

(6.2+) dengan i adalah amplitudo komponen pasut ke;i dan n adalah jumlah

komponen.

2. Menurut definisi di eran!is

2 H 2 H 2)

(6.2')

/. Menurut definisi admiralty 6nggris

2 H 2 )(6.2)

+. Menurut definisi Indian ring o& 9ater

$ % H 9% H 2 H 2) (6.2>)

'. Menurut dinas 7idro;o!eanografi 46 -

2+


25/27

o G o ; (6.2&)

Dengan i kombinasi konstanta harmonik utama pasut

enentuan chart datum se!ara teoritis dipilih dengan pertimbangan sebagai

berikut

2'

%. ir ketika surut tidak pernah berada dibawah muka surutan peta atau chart datum

sehingga para pemakai peta batimetri yakin bahwa pada kondisi normal kedalaman

air sesuai dengan yang tertera pada chart .

2. Chart datum tidak boleh lebih rendah daripada batas kedangkalan perairan yang

bersangkutan, sehingga tidak dijumpai kedalaman yang bernilai negatif.

/. Chart datum tidak boleh berbeda terlalu banyak dalam setiap perubahan lokasi

melainkan harus harmonis dengan chart datum perairan disekitarnya.

+. Dalam menentukan chart datum sebaiknya menyertakan semua konstanta

harmonik yang membentuknya.

I.'.0. )ntr)l ualtas Data

$ontrol kualitas data pasut bertujuan untuk melakukan #erifikasi data pasut sehingga

dapat dilakukan deteksi terhadap keanehan atau anomali terhadap data pasut. $eanehan

yang mungkin mun!ul meliputi outlier# atau #i)e# perubahan time #erie# dari data

pasut,dll (Tide# Control :uality by H!M , 20%/ dalam 1anna, 20%/). roses kontrol

kualitas data dapat dilakukan se!ara numeris yaitu dengan melakukan uji global pada

data pasut. ada uji global salah satu rentang keper!ayaan yang dipakai adalah tiga

standar de#iasi (/ ) atau **,> . 8entang ini dipilih berdasarkan pada rentang

keper!ayaan yang dipakai oleh 16:. enge!ekan dilakukan untuk data pasut setiap satu

tahun, yaitu dengan menghitung standar de#iasi kelompok data pertahun menggunakan

persamaan (6.2*)

(6.2*)

$eterangan

standar de#iasi

2'


26/27

Ni nilai data ke i

nilai rata;rata data setiap tahun n

jumlah data

kemudian menghitung batas kanan dan batas kiri untuk data pasut tersebut, yaitu dengan

persamaan (6./0) dan persamaan (6./%)

2

(6./0)

(6./%)

pabila nilai ketinggian data pasut lebih dari B OC batas kanan dan kurang dari BPC

batas kiri, maka nilai data pasut tersebut tertolak kemudian diganti dengan BaC. Data

pasut yang diterima adalah data yang terletak diantara batas kanan dan batas kiri. etelah

diperoleh data pasut yang diterima kemudian dihitung prosentase data yang diterima

untuk mengetahui berapa persen data pasut yang diterima dan ditolak.

I./. H%)tess

eristiwa pasang surut air laut sangat dipengaruhi oleh gaya tarik dari benda;benda

angkasa khususnya bulan dan matahari yang melakukan gerakan;gerakan se!ara

periodik. eriode %&, tahun adalah periode yang dibutuhkan untuk posisi relatif

bendabenda langit terhadap bumi kembali pada posisi yang sama ("ani!ek Q $rakiwsky,

%*&2 dalam inaga, 20%0) sehingga proses analisis harmonik pasut menggunakan data

pasut periode %&, tahun dapat mengeluarkan semua konstanta gaya pembangkit pasut

(uke, et.al %**). 9leh karena itu, hipotesis pada penelitian ini adalah

%. emakin lama pengamatan pasut yang memiliki kualitas baik maka akan menghasilkan

konstanta harmonik signifikan yang semakin banyak.

2. eriode pengamatan pasut selama %&, tahun akan menghasilkan komponen harmonik

pasut yang paling banyak sehingga menghasilkan nilai o semakin besar dan nilai chart

datum yang semakin ke!il.

2


27/27

/. eriode untuk menghitung nilai chart datum dikatakan optimal apabila waktu yang

digunakan untuk pengamatan pasut lebih pendek dan dapat menghasilkan konstanta;

konstanta harmonik pasut yang sama dengan periode panjang sehingga nilai chart datum

yang dihasilkan relatif sama. eriode data yang optimal dalam menentukan chart datum

adalah periode data pasut % tahun karena selama periode tersebut dapat mengeluarkan

konstanta harmonik yang !ukup banyak dari gaya pembangkit pasut. ada periode %

tahun sudah melingkupi peristiwa re#olusi bulan dan re#olusi bumi terhadap matahari.

2>

+. ilai chart datum yang dihasilkan dari periode %&, tahun dapat dijadikan

rekomendasi nilai chart datum yang sesuai di tasiun pasut Jepara.

Chart Datum

Documents

Transcript of Chart Datum