Manfaat dan Kegunaan Sistem Digital (Komputer) dalam Bidang Ilmu Kelautan
Perkembangan
teknologi dalam bidang elektronika sangat pesat, kalau beberapa tahun yang lalu
rangakaian elektronika menggunakan komponen tabung hampa, komponen diskrit,
seperti dioda, transistor, maka sekarang sudah lain, yaitu menggunakan sistem
digital, dan dalam peralatan digital penyajian data atau informasi merupakan
susunan angka-angka yang dinyatakan dalam bentuk digital (rangkaian logika).
Adapun keuntungan dari sistem komunikasi
digital dengan menggunakan komputer adalah:
1.
Bahwa kita berhubungan dengan nilai-nilai, bukan dengan bentuk gelombang.
Nilai-nilai bisa dimanipulasi dengan rangkaian rangkaian logika, atau jika
perlu, dengan mikroprosesor.
2.
Operasi-operasi matematika yang rumit bisa secara mudah ditampilkan untuk
mendapatkan fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam transmisi
sinyal.
3.
Keuntungan ketiga berhubungan dengan range dinamis. Kita dapat
mengilustrasikan hubungan ini dalam sebuah contoh: Perekaman disk piringan
hitam analog mempunyai masalah terhadap range dinamik yang terbatas.
Suara-suara yang sangat keras memerlukan variasi bentuk alur yang ekstrim, dan
sulit bagi jarum perekam untuk mengikuti variasi-variasi tersebut. Sementara
perekaman secara digital tidak mengalami masalah, karena semua nilai
amplitudo-nya baik yang sangat tinggi maupun yang sangat rendah, ditransmisikan
menggunakan urutan sinyal terbatas yang sama.
Namun
di dunia ini tidak ada yang ideal dan sesempurna mungkin, demikian pula halnya
dengan sistem komunikasi digital.
Kerugian sistem digital dibandingkan dengan
sistem analog adalah:
1.
Bahwa sistem digital memerlukan bandwidth yang besar.
Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan menggunakan
single -sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan
sistem digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth
hingga empat kali dari sistem analog.
2.
Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia
sinkronisasi. Ini penting bagi sistem untuk mengetahui kapan setiap simbol yang
terkirim mulai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap simbol
sudah terkirim dengan benar.
Teknologi digital pada dasarnya hanyalah
sistem menghitung sangat cepat yang memproses semua bentuk informasi sebagai
nilai-nilai numeris. Sebagai contoh sederhananya adalah pada kalkulator. Di
masa kini sistem digital telah mengalami perkembangan yang sangat pesat dan
hapir dapat kita temukan dimana saja kita berada tanpa kita menyadarinya.
Dalam
bidang kelautan dan perikanan aplikasi sistem digital (komputerisasi) telah
banyak digunakan seperti:
1. Penggunaan GPS untuk
navigasi di laut.
Global
Positioning System (GPS) merupakan sistem koordinat global yang dapat
menentukan koordinat posisi benda dimana saja di bumi baik koordinat lintang,
bujur, maupun ketinggiannya. Teknologi ini sudah menjadi standar untuk digunakan
pada dunia pelayaran dan penerbangan di dunia. Kita pun dapat memanfaatkannya
untuk kebutuhan kita sendiri.
Sistem
GPS dapat memberikan data koordinat global karena didukung oleh informasi dari
24 satelit yang ada pada ketinggian orbit sekitar 11.000 mil di atas bumi.
Satelit-satelit tersebut terbagi atas 6 bidang orbit yang berbeda dengan
masing-masing bidang orbit diisi oleh 4 satelit. Dengan konfigurasi seperti
ini, maka setiap titik di bumi selalu akan dapat ditentukan koordinatnya oleh
GPS setiap saat selama 24 jam penuh perhari.
2.SIG untuk eksplorasi kelutan.
Sistem
Informasi Geografi (SIG) adalah system yang berbasis komputer yang digunakan
untuk memetakan kondisi dan peristiwa yang terjadi di muka bumi dan dapat juga
dipakai untuk menyimpan, memanipulasi, dan menganalisis informasi geografi.
Teknologi ini berkembang pesat sejalan dengan perkembangan teknologi
informatika atau teknologi komputer. Informasi permukaan bumi telah
berabad-abad disajikan dalam bentuk peta. Peta-peta umum (general purpose)
menggambarkan suatu topografi suatu daerah ataupun batas-batas (administrative)
suatu wilayah atau Negara. Sedangkan peta tematik (thematic) secara khusus
menampilkan distribusi keruangan (sepatial distribution) kenampakan-kenampakan
seperti geologi, geomorfologi, tanah, vegetasi, atau sumber daya alam lainnya.
3. Instrumentasi kelauatan.
Instrumentasi
kelautan menggunakan altimetry, Altimetri adalah Radar (Radio Detection and
Ranging) gelombang mikro yang dapat digunakan untuk mengukur jarak vertikal
antara permukaan bumi dengan wahana antariksa (satelit atau pesawat terbang).
Pengukuran ini dapat menghasilkan topografi permukaan laut sehingga dapat
menduga geoid laut, arus permukaan dan ketinggian gelombang. Inderaja altimetri
untuk topografi permukaan laut pertama kali dikembangkan sejak peluncuran
SKYLAB dengan sensor atau radiometer yang disebut S-193. Satelit altimetri
yaitu : GEOS-3, SEASAT, ERS-1, dan yang terakhir yang sangat terkenal adalah
TOPEX/POSEIDON. Satelit terakhir ini adalah satelit misi bersama antara Amerika
Serikat (NASA) dengan Perancis (Susilo, 2000).
Satelit
altimetri memiliki prinsip penggambaran bentuk paras laut dimana bentuk
tersebut menyerupai bentuk dasar laut dengan pertimbangan gravitasi yang
mempengaruhi paras laut dan hubungan antara gravitasi dan topografi dasar laut
yang bervariasi sesuai dengan wilayah. Satelit altimetri juga memberikan bentuk
gambaran paras muka laut. Satelit ini mengukur tinggi paras muka laut relatif
terhadap pusat massa bumi. Sistem satelit ini memiliki radar yang dapat
mengukur ketinggian satelit di atas permukaan laut dan sistem tracking untuk
menentukan tinggi satelit pada koordinat geosentris. Satelit Altimetri
diperlengkapi dengan pemancar pulsa radar (transmiter), penerima pulsa radar yang
sensitif (receiver), serta jam berakurasi tinggi. Pada sistem ini,
altimeter radar yang dibawa oleh satelit memancarkan pulsa-pulsa gelombang
elektromagnetik (radar) kepermukaan laut. Pulsa-pulsa tersebut
dipantulkan balik oleh permukaan laut dan diterima kembali oleh satelit.
Informasi utama yang ingin ditentukan dengan satelit altimetri adalah topografi
dari muka laut. Hal ini dilakukan dengan mengukur ketinggian satelit di
atas permukaan laut dengan menggunakan waktu tempuh dari pulsa radar yang dikirimkan
kepermukaan laut, dan dipantulkan kembali ke satelit. (Heri Andreas dalam
Hasanuddin Z A)
Intrumentasi
kelautan dalam bentuk digital kini telah diterapkan pada alat-alat pengukur
parameter fisika kimia laut seperti pada alat salinometer yang dipakai untuk
mengukur tingkat salinitas air laut, conductivity meter yang dipakai untuk
mengukur tingkat daya hantar listrik air laut dan lain sebagainya.
4. Akustik kelautan.
Metode
akustik merupakan proses-proses pendeteksian target di laut dengan mempertimbangkan
proses-proses perambatan suara; karakteristik suara (frekuensi, pulsa,
intensitas); faktor lingkungan / medium; kondisi target dan lainnya.
Aplikasi metode ini dibagi menjadi 2, yaitu sistem akustik pasif dan
sistem akustik aktif. Salah satu aplikasi dari sistem aplikasi aktif
yaitu Sonar yang digunakan untuk penentuan batimetri.Sonar (Sound Navigation
And Ranging): Berupa sinyal akustik yang diemisikan dan refleksi yang diterima
dari objek dalam air (seperti ikan atau kapal selam) atau dari dasar laut. Bila
gelombang akustik bergerak vertikal ke dasar laut dan kembali, waktu yang
diperlukan digunakan untuk mengukur kedalaman air, jika c juga diketahui (dari
pengukuran langsung atau dari data temperatur, salinitas dan tekanan).Ini
adalah prinsip echo-sounder yang sekarang umum digunakan oleh kapal-kapal
sebagai bantuan navigasi. Echo-sounder komersil mempunyai lebar sinar 30-45o
vertikal tetapi untuk aplikasi khusus (seperti pelacakan ikan atau kapal selam
atau studi lanjut dasar laut) lebar sinar yang digunakan kurang 5o dan arahnya
dapat divariasikan.
5. Digital komputer, dan lain-lain.
Digital
Computer Digunakan untuk data berbentuk angka atau huruf Keunggulan : –
Memproses data lebih tepat dibandingkan dengan komputer analog – Dapat menyimpan
data selama masih dibutuhkan oleh proses – Dapat melakukan operasi logika –
Data yang telah dimasukkan dapat dikoreksi atau dihapus – Output dari komputer
digital dapat berupa angka, huruf, atau grafik.
Berikut
ini adalah contoh-contoh instrumentasi kelautan untuk kepentingan riset
dibidang kelautan dan perikanan diantaranya adalah :
1.
Wich.
2.
CTD ( Conductivity Temperature Depth).
3.
Current Meter.
4.
Buoy. Sensor Suhu dan Salinitas.
5.
Sensor/Pencacah Arus.
6.
Electrosampling Gear.
7.
Fry counter, dan lain-lain.
