Konsultan Jasa Survey Sub Bottom Profiling (SBP) untuk Deteksi Lapisan Batuan, Pipa, dan Volume Sedimen Pasir di Laut, Pantai, Sungai

Apa itu Metode Sub-Bottom Profiling (SBP) ?

Jenis Sistem dan Alat dalam Pengukuran SBP di Kapal
Jenis Sistem dan Alat dalam Pengukuran SBP di Kapal

Echo-sounder frekuensi rendah yang beroperasi antara 1 kHz dan 50 kHz digunakan dalam profil akustik sub-bawah untuk menembus sedimen dasar dengan tujuan menciptakan pencitraan bawah permukaan beresolusi tinggi. Dengan mensurvei area dengan pengeboran geologis atau kontrol sampel yang jarang, dimungkinkan untuk memperluas kegunaan pengeboran dan sampel dengan mengidentifikasi struktur bawah permukaan dalam citra yang konsisten dengan struktur yang ditunjukkan dalam pengeboran, memungkinkan interpretasi yang lebih akurat dari susunan geologis. bawah permukaan di daerah yang lebih luas. Geochem Survey menyediakan konsultan jasa survey sub bottom profiling (SBP).

Metode sub bottom profiling menghasilkan pencitraan bawah permukaan yang diskalakan secara horizontal dalam domain spasial (meter) tetapi diskalakan secara vertikal dalam domain temporal (dalam milisecond). Kecepatan suara melewati media (air, lumpur, pasir, dll) tidak konstan selama pengumpulan data. Biasanya kecepatan suara di sedimen 1600 m/s sedangkan kecepatan di air sekitar 1500 m/s.

Akibatnya, mengumpulkan waktu yang diperlukan sinyal untuk memantulkan objek atau strata dan kembali ke echosounder adalah cara paling tepat untuk mendokumentasikan data. Perbedaan waktu ini dapat diubah menjadi jarak dalam pemrosesan dan interpretasi selanjutnya dengan menggunakan model kecepatan yang menggambarkan kecepatan suara dalam air, lanau, pasir, tanah liat, dan media lainnya.

Lokasi geografis simultan diperoleh dengan menggunakan sistem satelit penentuan posisi global (GPS) tingkat survei sehingga data profil yang diukur dapat diproses lebih lanjut dan dievaluasi dalam konteks geografis yang diskalakan dengan benar. Biasanya menggunakan GPS Geodetik / RTK / DGPS.

Setelah akuisisi data terintegrasi, citra profil sub-bawah akustik dapat dimuat ke dalam rangkaian perangkat lunak interpretasi seismik khusus, yang memungkinkan pemfilteran dan pemrosesan data untuk menyoroti fitur tertentu, interpretasi perekaman, dan mengekspor interpretasi ke dalam format yang dapat digunakan dalam perangkat lunak lain seperti spreadsheet dan perangkat lunak CAD atau GIS.

Jenis Sistem dan Alat Survey Sub Bottom Profiler
Jenis Sistem dan Alat Survey Sub Bottom Profiler

 

Tujuan Survey Sub-Bottom Profiling (SBP)

Metoda sub bottom profiling merupakan metoda seismik dikhususkan pada penterasi  perairan dangkal dengan sounding yang relatif terus menerus, dengan memiliki  frekuensi tinggi sehiinga mempunyai ketelitian yang cukup baik. Sub bottom profile digunakan untuk penyelidikan aspek geologi di bawah dasar laut, seperti penentuan batas lapisan tanah atau batuan, jenis litologi, dan struktur geologi.

Pengukuran pada metoda ini menggunakan waktu tempuh gelombang seismik dari saat gelombang dikirim sampai dengan gelombang diterima, sebagai akibat dari pantulan bidang lapisan media rambat yang memiliki cepat rambat berbeda (densitas yang berbeda). Perbandingan perbedaan cepat rambat gelombang seismik pada dua media yang mengakibatkan gelombang seismik terpantukl disebut koefien refeksi, atau akustik impedansi.

Tujuan spesifik dari pengukuran SBP diantaranya:

  • Mendapatkan lokasi dan kedalaman pipa di bawah air
  • Menentukan ketebalan sedimen dan lapisan batuan di air
  • Menghitung volume sedimen di sungai, laut, atau danau
Tujuan Survey SBP - Deteksi pipa bawah sungai, laut, pantai
Tujuan Survey SBP – Deteksi pipa bawah sungai, laut, pantai

 

Pelaksanaan Pengukuran Sub Bottom Profiler (SBP)

Dalam pelaksanaan SBP diperlukan persiapan peralatan untuk perekaman data gelombang bawah laut. Peralatan ini terdiri dari gramaphone sebagai pelepas dan penerima (source dan receiver), sensor dan monitor pengamat. Alat SBP yaitu StrataBox atau Edgetech adalah peralatan seismic laut untuk perairan dangkal dengan resolusi tinggi, bersifat portabel dengan pencitraan instrumen yang mampu memberikan resolusi hingga ketelitian 6 cm dengan penetrasi hingga 20 meter diabwah permukaan dasar laut. Peralatan ini digunakan untuk survei kelautan perairan sedang hingga kedalaman air 150 meter. Gambar di bawah menunjukan peralatan SBP yang digunakan.

Metode Sub Bottom Profiling (SBP)
Metode Sub Bottom Profiling (SBP)

 

Cara Quality Control dan Quality Assurance (QA/QC) data SBP adalah sebagai berikut. Untuk Quality Contol dilakukan dengan cara melakukan pengukuran dengan lintasan melintang (cross) dan memanjang (long) yang saling berpotongan. Apabila data pada lintasan yang berpotongan dihasilkan nilai yang mendekati sama maka dapat dipastikan alat Sub Bottom Proflier bekerja dengan baik. Untuk Quality Assurance dilakukan dengan cara bar check. Bar check yaitu mengecek kedalaman dari objek yang sudah diketahui sehingga dapat memastikan alat SBP berjalan dengan normal.

Cara melakukan bar check - Kalibrasi Echo Sounder
Cara melakukan bar check – Kalibrasi Echo Sounder

 

Pengolahan Data oleh Konsultan Jasa Survey Sub Bottom Profling (SBP)

Persiapan Data SBP

Automatic Gain Control (AGC) dan pemfilteran swell diterapkan pada catatan SBP mentah untuk memperbaiki setiap perubahan keuntungan manusia yang dibuat selama tahap pengumpulan data dan untuk memperbaiki distorsi yang disebabkan oleh gelombang laut dan swell. Program Hypack digunakan untuk memproses data, dan gambar skala abu-abu resolusi penuh dari setiap catatan diekspor dalam format data gambar biner umum (TIFF) untuk studi lebih lanjut. Pembesaran vertikal pada foto SBP yang diekspor adalah 8 kali, dengan ukuran piksel masing-masing 25cm dan 3 cm pada dimensi horizontal dan vertikal. Semua catatan SBP yang diproses diekspor dalam format ASCII standar, bersama dengan nomor ping terkaitnya (nomor piksel sumbu x), laju bidikan, panjang perekaman, dan informasi penundaan perekaman. Selama tahap ekstraksi turunan SBP, informasi di atas diperlukan untuk georeferensi yang benar dari foto SBP.

 

 

Deteksi Seabed dan Lapisan di Bawah Seabed (Reflektor)

Fakiris dkk. (2013) menyajikan pendekatan pemfilteran gambar peningkatan tepi invarian rotasi dan skala yang dimodifikasi untuk deteksi reflektor seismik di dalam rekaman gambar SBP. Kumpulan kontras skala abu-abu lokal (cw,h,k) didefinisikan, dengan masing-masing pasangan fitur persegi panjang yang berdekatan dengan lebar w dan tinggi h diputar pada arah k. Filter peningkatan batas terarah dibuat dengan memfilter gambar dengan fitur persegi panjang seperti itu dalam satu arah. Dimensi fitur diatur ke rasio w to h tetap 1:16 dalam karya ini, di mana peningkatan reflektor seismik yang berkepanjangan dicari. Akibatnya, skala penyaringan tertentu a sekarang berhubungan dengan fitur dengan dimensi unit spasial w=a dan h=a/16, menghasilkan kontras lokal Ca,k. Rasio kontras dengan nilai potensial tertingginya, yang biasanya merupakan rentang (R) dari nilai data, kemudian dinormalisasi (misalnya 256 dalam kasus gambar 8bit). Kontras lokal kemudian diberi nilai antara 0 dan 1, dengan kesatuan yang menunjukkan kontras terbesar yang dapat dicapai. Untuk rotasi tetap k dan skala a, kontras lokal ternormalisasi (Ca,k) didefinisikan sebagai berikut:

C_{a,k}\left(x,y\right)=\frac{\left|C_{a,k}\left(x,y\right)\right|}{R} ……………..(persamaan 1)

 

Rata-rata (a,n) kontras lokal sepanjang satu set n arah didefinisikan sebagai rotasi invarian kontras lokal ternormalisasi dari skala tertentu (a) (persamaan 2). Filter peningkatan batas invarian berputar ditentukan oleh ini. Standar deviasi (a,n) dari kontras sepanjang n arah (persamaan 3) adalah parameter statistik dasar lain yang diturunkan dalam konteks pekerjaan ini:

\mu_{a,n}(x,y)=\frac{1}{n}\sum_{k=k(1)}^{k(n)}{C_{a,k}(x,y)} ……………..(persamaan 2)

 

\sigma_{a,n}(x,y)=\sqrt{\frac{1}{n-1}\left[\sum_{k=k(1)}^{k(n)}{C_{a,k}(x,y)}^2-\left(\sum_{k=k(1)}^{k(n)}{C_{a,k}(x,y)}\right)^2\right]} ……………..(persamaan 3)

 

Filter peningkatan batas yang disebutkan di atas bergantung pada skala, yang dapat mengurangi kemanjurannya bila diterapkan pada reflektor dengan berbagai ketebalan. Hal ini dicapai dengan merata-ratakan a,n dan a,n pada sejumlah s skala berikutnya, menghasilkan rotasi dan skala peningkatan batas invarian filter {\bar{\mu}}_{s,n},{\bar{\sigma}}_{s,n} (persamaan 4 dan 5)

{\bar{\mu}}_{s,n}(x,y)=\frac{1}{s}\sum_{a=a(1)}^{a(s)}\left(\mu_{a,n}(x,y)\right)……………..(persamaan 4)

 

{\bar{\sigma}}_{s,n}(x,y)=\frac{1}{s}\sum_{a=a(1)}^{a(s)}{\sigma_{a,n}(x,y)}……………..(persamaan 5)

 

Koefisien variasi (CV) adalah metrik lain yang telah terbukti berguna untuk pelacakan dasar laut otomatis yang andal (lihat Gambar dibawah).

{\rm CV}_{s,n}={\bar{\sigma}}_{s,n}/{\bar{\mu}}_{s,n}……………..(persamaan 6)

 

Cara Pengolahan Data SBP Sub Bottom Profiling
Cara Pengolahan Data SBP Sub Bottom Profiling (E. Fakiris, D. Zoura, A. Ramfos, E. Spinos, N. Georgiou, G. Ferentinos, G. Papatheodorou, 2018)

 

Dalam kasus ini, empat ukuran fitur (a(1-4)=4, 8, 16, dan 32m) dan empat rotasi (k(1-4)=0, 45, 90, dan 135 derajat) dipilih dalam metode kuadrat. Filter tersebut di atas dibangun menggunakan fitur seperti Haar dan gambar integral untuk mendapatkan kecepatan komputasi maksimum, seperti yang dilaporkan dalam Fakiris et al. 2013. Setelah penyaringan gambar SBP, reflektor seismik dideteksi dengan mencari puncak di {\bar{\mu}}_{s,n} sebagai fungsi kedalaman untuk ping yang berjarak sama. Gambar di atas menunjukkan contoh penerapan pemfilteran peningkatan batas, deteksi dasar, dan identifikasi reflektor seismik pada citra SBP biasa.

 

Pengalaman Survey Sub Bottom Profiler (SBP)

Geochem Survey telah berpengalaman dalam berbagai survey Sub Bottom Profiling (SBP) yaitu diantaranya di Banten, Tangerang, Semarang, dan daerah lainnya.

 

Contoh Interpretasi Data dan Laporan Hasil Jasa Survey Sub Bottom Profiling

Berikut ini adalah contoh hasil laporan Jasa Survey Sub Bottom Profiling (SBP)

This slideshow requires JavaScript.

 

Untuk informasi lebih lanjut dan diskusi harga dari SBP dari menghubungi kami di whatsapp/kontak Geochem.

Kolom Diskusi