Kuantifikasi dan Analisis Beam Angle Terhadap Nilai Hambur Balik Akustik Dasar Laut Menggunakan Multibeam Echosounder di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu.

Abstract

Perairan Pulau Pari merupakan wilayah perairan dangkal tropis yang memiliki substrat beragam dan penting untuk dikaji guna memahami karakteristik akustik dasar laut. Penggunaan Multibeam Echosounder (MBES) dengan metode Angular Range Analysis (ARA) memungkinkan analisis mendalam mengenai pengaruh beam angle terhadap nilai backscatter yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi hubungan beam angle dengan intensitas backscatter di perairan dangkal tropis, tanpa berfokus pada klasifikasi sedimen, melainkan untuk melihat pola matematis yang terbentuk. Pengambilan data dilaksanakan pada 27 Juni–4 Juli 2024 di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu, Jakarta. Data akustik dikumpulkan menggunakan MBES Teledyne Reson SeaBat T50-R pada frekuensi 300 kHz dan diproses dengan Fledermaus Geocoder Toolbox (FMGT) dan data sampel sedimen diambil menggunakan Van Veen Grab. Angular Range Analysis dilakukan untuk memperoleh kurva respons angular yang merepresentasikan nilai backscatter terhadap variasi beam angle. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai backscatter tertinggi secara konsisten terjadi pada sudut nadir (0°), kemudian menurun ke arah grazing angle, membentuk pola respon angular yang dapat dimodelkan secara matematis. Model regresi polinomial orde 2 (kuadratik) dan orde 3 (kubik) yang diterapkan pada data menghasilkan nilai koefisien determinasi (R²) sangat tinggi, yaitu rata-rata di atas 0,95, yang menegaskan adanya hubungan kuat dan prediktif antara beam angle dengan nilai backscatter. Pola polinomial ini menunjukkan bahwa variasi beam angle memberikan pengaruh signifikan terhadap nilai backscatter di dasar perairan dangkal tropis. Berdasarkan seluruh hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa metode Angular Range Analysis (ARA) efektif untuk menganalisis pola hubungan beam angle terhadap nilai backscatter, dengan hasil yang menunjukkan model polinomial dapat merepresentasikan pola ini secara akurat. Temuan ini memberikan dasar penting bagi penelitian akustik lanjutan, serta mendukung peningkatan akurasi interpretasi data MBES untuk berbagai aplikasi pemetaan dasar laut di perairan dangkal.

The Pari Island waters are shallow tropical marine areas with diverse seabed substrates, making them important for studying the acoustic characteristics of the seafloor. The use of a Multibeam Echosounder (MBES) with the Angular Range Analysis (ARA) method enables an in-depth analysis of the influence of beam angle on the acoustic backscatter intensity produced. This study aims to evaluate the relationship between beam angle and backscatter intensity in shallow tropical waters, focusing on identifying the mathematical patterns formed rather than classifying sediment types. Data collection was conducted from June 27 to July 4, 2024, in the waters of Pari Island, Seribu Islands, Jakarta. Acoustic data were collected using the Teledyne Reson SeaBat T50-R MBES at a frequency of 300 kHz and processed with the Fledermaus Geocoder Toolbox (FMGT), while sediment samples were taken using a Van Veen Grab sampler. Angular Range Analysis was performed to obtain angular response curves representing backscatter values across varying beam angles. The results showed that the highest backscatter values consistently occurred at the nadir angle (0°), then decreased towards the grazing angles, forming an angular response pattern that can be modeled mathematically. The 2nd-order (quadratic) and 3rd-order (cubic) polynomial regression models applied to the data yielded very high coefficients of determination (R²), averaging above 0,95, which confirms a strong and predictive relationship between beam angle and backscatter values. This polynomial pattern indicates that variations in beam angle significantly influence the backscatter values on the tropical shallow seafloor. Based on these findings, it can be concluded that the Angular Range Analysis (ARA) method is effective for analyzing the pattern of the relationship between beam angle and backscatter intensity, with results showing that polynomial models can accurately represent this pattern. These findings provide an important foundation for future acoustic research and support improved interpretation accuracy of MBES data for various seafloor mapping applications in shallow tropical waters.