Estimasi Nilai Koefisien Atenuasi Difusi dengan Teknologi Penginderaan Jauh dan Hubungannya dengan Kedalaman Perairan Dangkal

Abstract

Intensitas cahaya yang masuk ke kolom air akan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya kedalaman akibat hamburan dan penyerapan oleh partikel dan molekul-molekul yang terdapat pada kolom air. Proses berkurangnya intensitas cahaya tersebut dinamakan proses atenuasi. Proses atenuasi ini menjadi faktor pembatas dalam pendeteksian objek di kolom dan dasar perairan menggunakan penginderaan jauh yang tergantung pada intensitas cahaya. Koefisien atenuasi (Kd) merupakan sifat optik air laut yang penting karena memberikan informasi tentang kejernihan air dan tingkat atenuasi cahaya. Penelitian ini bertujuan mengestimasi dan menganalisis nilai koefisien atenuasi dan variabilitasnya dari pengukuran in situ dan dari data Sentinel-2 level 2A dan hubungannya dengan kedalaman perairan di Karang Lebar, Pulau Panggang dan Pulau air, di Kabupaten Kepulauan Seribu. Perhitungan nilai koefisien atenuasi menggunakan data penginderaan jauh dan yaitu Citra Sentinel-2. Sebelum melakukan estimasi nilai koefisien atenuasi, dilakukan uji regresi linier hasil estimasi nilai koefisien atenuasi Citra Sentinel-2 dengan nilai pengukuran in situ menggunakan spectroradiometer. Data in situ yang diambil di lapangan untuk penelitian ini adalah data kedalaman Secchi disk. Data kedalaman secchi disk digunakan untuk menghitung nilai koefisien atenuasi dan akan dilihat hubungannya dengan nilai koefisien atenuasi hasil estimasi dari citra satelit. Estimasi nilai kedalaman perairan dangkal di lokasi penelitian dilakukan dengan metode Satellite Derived Bathymetry (SDB) menggunakan data batimetri hasil akuisisi lapangan dengan singlebeam echosounder dan data Citra Sentinel-2 menggunakan regresi non-linier Random Forest. Setelah dilakukan uji statistic ketelitian hasil estimasi kedalaman perairan dangkal, kemudian dianalisis rentang nilai koefisien atenuasi pada masing-masing rentang kedalaman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai estimasi koefisien atenuasi difusi (Kd490) data Citra Sentinel-2 berkorelasi baik dengan hasil pengukuran in situ (R2=0.59-0.74). Rentang nilai koefisien atenuasi difusi (Kd490) di wilayah penelitian adalah 0.06-0.18 m-1 dengan rentang kedalaman yang di deteksi 0-17 m. Rentang kedalaman 0 hingga 5 m merupakan rentang kedalaman yang memiliki akurasi paling tinggi ditunjukkan dengan uji akurasi R2 dan RMSE. Nilai koefisien atenuasi pada rentang kedalaman 0.5 – 5 m menunjukkan nilai 0.06-0.11 m-1. Nilai koefisien atenuasi bertambah seiring dengan bertambahnya kedalaman dan berkurangnya ketelitian pendugaan kedalaman perairan dangkal.