Pengukuran Hidrografi: Sejarah dan Kepentingan Masa Kini Oleh: Lt Kdr Najhan bin Md. Said TLDM Pendahuluan

Perkataan hidrografi merupakan gabungan dua perkataan iaitu perkataan hidro

(hydro) dan grafik (graphic). Perkataan hydro bermaksud air manakala graphic memberi maksud lukisan. Gabungan perkataan hidrografi ini di peringkat awal penggunaannya bermaksud grafik atau lukisan yang menunjukkan kedalaman air bagi sesuatu kawasan samada kawasan sungai, tasik, selat mahupun laut. Grafik atau lukisan ini kini dikenali sebagai carta. Penyediaan sesebuah carta sebenarnya merupakan satu proses kerja yang panjang. Dalam usaha untuk menghasilkan sesebuah carta, kerja-kerja pengumpulan data-data perlu dilaksanakan. Kerja-kerja pengumpulan data-data ini merupakan satu aktiviti yang dinamakan pengukuran hidrografi.

Pengukuran hidrografi merupakan satu bidang yang luas. Menurut kamus hidrografi terbitan Pertubuhan Hidrografi Antarabangsa atau International Hydrographic Organisation (IHO, 1994) pengukuran hidrografi bermaksud, suatu pengukuran yang bertujuan untuk menentukan data yang melibatkan jasad air. Ia mungkin melibatkan perolehan data salah satu daripada kelas-kelas data seperti data kedalaman (batimetri), bentuk dan morfologi dasar laut, arah dan kelajuan arus, maklumat pasang surut dan juga kedudukan objek-objek dasar laut yang diperlukan bagi tujuan pengukuran mahupun tujuan navigasi.

1

Sejarah Pengukuran Hidrografi Di Malaysia

Aktiviti pengumpulan data-data batimetri di Malaysia pada peringkat awal hanya bertujuan untuk penghasilan carta-carta nautika. Pengumpulan data-data batimetri atau pengukuran hidrografi moden dimulakan oleh Perkhidmatan Hidrografi Tentera Laut Diraja British (PHTLDB) untuk menerbitkan carta-carta nautika British Admiralty. Aktiviti pengukuran oleh PHTLDB di wilayah laut negara dikatakan bermula sejak tahun 1868 (IHB, 1997). Aktiviti pengukuran hidrografi dan penerbitan carta-carta nautika masih lagi di bawah pengendalian dan bantuan PHTLDB sehingga tahun 1964.

Pada tahun 1964,

kerajaan British telah memutuskan untuk membawa keluar semua aset serta platfom hidrografi miliknya dan menyerahkan tanggungjawab pengukuran hidrografi wilayah negara kepada Cawangan Hidrografi Tentera Laut Diraja Malaysia (CHTLDM). Tindakan ini diambil setelah yakin dengan kemampuan CHTLDM di dalam melaksanakan aktiviti-aktiviti hidrografi tanpa campur tangan mereka.

Pengunduran PHTLDB juga diambil berlanjutan dari peningkatan kos senggaraan aset-aset mereka di rantau ini. Selepas pengunduran PHTLDB, aktiviti-aktiviti pengukuran hidrografi telah diteruskan oleh pegawai dan anggota hidrografi tempatan. Pengukuran hidrografi oleh CHTLDM pada ketika itu telah dijana oleh satu-satunya platfom hidrografi iaitu KD PERANTAU yang merupakan sebuah bekas sebuah Kapal Penangkis Periuk Api. Memandangkan keupayaan yang aset dan sumber manusia yang terhad, aktiviti-aktiviti pengukuran hidrografi yang dilaksana ketika itu lebih tertumpu kepada pengukuran yang bertujuan untuk memberi perkhidmatan kepada TLDM semata-mata.

Namun pada tahun 1972, CHTLDM telah mendapat suntikan yang baru apabila

pihak kerajaan Malaysia telah bersetuju untuk meluluskan pembelian sebuah kapal hidrografi yang baru di samping menyalurkan peruntukan kewangan bagi pembangunan CHTLDM. Keputusan ini diperolehi melalui Mesyuarat Jemaah Menteri Bil. 443/837/72. Menerusi keputusan tersebut, CHTLDM juga telah dipertanggungjawabkan sebagai agensi yang mewakili kerajaan di dalam semua aktiviti-aktiviti pengukuran hidrografi di Malaysia. Bertitik tolak daripada itu, peranan CHTLDM telah mula berkembang. Fungsi dan tanggungjawab CHTLDM bukan sahaja terhad kepada perkhidmatan TLDM sahaja tetapi juga kepada semua aktiviti-aktiviti pengukuran hidrografi di peringkat nasional. Malah CHTLDM turut menjadi wakil kerajaan di peringkat antarabangsa terutamanya di

2

dalam menangani permasalahan global seperti isu-isu persempadanan maritim dan undang-undang laut (UNCLOS).

Pada 15 April 2003, bangunan dan infrastuktur baru untuk CHTLDM telah dibina

di Pulau Indah, Klang Selangor. Dikenali sebagai Pusat Hidrografi Nasional (PHN), infrastruktur dan prasarana bangunan baru ini telah menelan belanja sebanyak RM 96.5 juta. PHN telah siap dan beroperasi sepenuhnya pada 14 Oktober 2005 dengan keanggotaan 31 pegawai dan 170 anggota lain-lain pangkat beserta 3 pekerja awam. Pembangunan PHN ini turut mengambil kira keperluan jangka panjang di mana ianya dilengkapi dengan beberapa kemudahan infrastruktur yang moden dan canggih serta setaraf dengan yang terdapat di negara maju. Secara tidak langsung, penubuhan PHN ini merupakan satu pengiktirafan kerajaan terhadap fungsi dan peranan TLDM malah ianya turut menjadi penanda aras kepada perkhidmatan dan agensi kerajaan lain. Sejarah Global Pengukuran Hidrografi Kaedah pengukuran kedalaman atau batimetri sebenarnya dipercayai bermula pada tahun sebelum Masihi lagi. Bukti tertua tentang aktiviti pengukuran batimetri telah ditemui pada lukisan atau ukiran pada dinding di dalam salah sebuah gua di negara Mesir. Selain daripada itu ahli sejarah berbangsa Greek, Herodutos turut menemui bahawa pengukuran batimetri telah berlaku pada abad ke 4 S.M. di mana terdapat penulisan kuno yang mengatakan, masa perjalanan untuk sampai ke Alexandria dari muara Sungai Nil cuma mengambil masa satu hari pelayaran sekiranya kedalaman air mencapai 11 fatom (fathom). Penemuan ini membuktikan bahawa terdapat kaedah pengukuran batimetri pada zaman tersebut.

3

Lukisan dinding yang ditemui di negara Mesir membuktikan bahawa aktiviti pengukuran batimetri telah lama wujud pada tahun sebelum Masihi

(Sumber: Laman Web NOAA). Menurut Cohen (1970), data batimetri secara konvesional diperolehi daripada

pelbagai kaedah seperti menghantar penyelam dengan tali ukur, menggunakan tali bersengat (lead line) dan juga melalui kaedah pancang kedalaman (sounding pole). Secara umumnya pengukuran batimetri berkait rapat dengan penghasilan peta-peta pelayaran. Penghasilan peta-peta pelayaran dunia dikatakan bermula sejak kurun ke 15. Antara kuasa-kuasa besar yang mempelopori bidang pelayaran adalah Belanda, Sepanyol, Portugis dan juga British (Ritchie, 1967). Pelayar-pelayar terkenal dahulu kala seperti Marco Polo, Christopher Columbus dan Magellan boleh dikategorikan sebagai pelayar-pelayar ulung yang turut mempelopori bidang pengukuran untuk menghasilkan peta laluan pelayaran mereka. Pelayar-pelayar ulung dahulu kala bukan sahaja menghasilkan peta laluan pelayaran yang mereka telah lalui sebagai rujukan, tetapi maklumat yang banyak membantu perkembangan ilmu pelayaran seperti penulisan, gambaran dan ilustrasi yang dihasilkan melalui buku panduan pelayaran (sailing directions).

Hasil-hasil pengukuran batimetri yang dilakukan ketika itu tidak dipaparkan

dalam bentuk pelan batimetri, tetapi ia dihasilkan melalui gambaran dan ilustrasi dan dalam bentuk penulisan yang memaklumkan lokasi kawasan-kawasan cetek, beting dan juga terdapat diskripsi laluan yang selamat bagi sesuatu kawasan. Secara tidak langsung fakta-fakta yang dihasilkan oleh pelayar-pelayar primitif membuktikan bahawa pengukuran kedalaman atau batimetri agak aktif dilakukan pada zaman tersebut. Mesin Pengukuran dan Pembangunan Sistem Pemerum Gema

Kaedah pengukuran hidrografi mengalami arus perubahan sejajar dengan perkembangan teknologi. Menurut Cohen (1970), kaedah-kaedah pengukuran hidrografi moden bermula pada tahun 1878 di mana pada tahun tersebut, sebuah mesin pengukuran Kelvin-White (Kelvin-White sounding machine) telah dibangunkan hasil idea dan usaha

4

Sir William Thompson dan Lord Kelvin. Mesin Kelvin-White ini menggunakan tali dawai piano dan win mekanikal. Mesin ini berkemampuan mengukur kedalaman sehingga 100 fatom dalam setiap tujuh minit. Masa tujuh minit tersebut diperlukan kerana masa untuk pemberat mencecah dasar laut pada kedalaman 100 fatom ialah satu minit dan empat hingga enam minit diperlukan untuk menarik semula pemberat tersebut.

Prinsip yang sama seperti mesin Kelvin-White ini telah digunakan oleh

kebanyakan pihak di dalam menghasilkan mesin pengukuran lain. Antara mesin-mesin pengukuran yang menggunakan teknik ini adalah mesin Sigsbee yang digunakan di atas kapal BLAKE George Belknap (Amerika Syarikat) dan mesin Lucas di atas kapal HMS EGERNIA (British) yang terlibat dengan aktiviti pengukuran hidrografi sehingga awal tahun 1930-an.

Mesin pengukuran Lucas di atas kapal HMS EGERNIA (Sumber: Ritchie, 1967)

Teknologi pengukuran kedalaman air terus berkembang. Prinsip pengukuran

kedalaman mula beralih kepada penggunaan rambatan gelombang bunyi. Cetusan idea untuk menghasilkan sistem dengan menggunakan prinsip rambatan gelombang bunyi dikatakan bermula selepas tragedi kapal SS Titanic pada tahun 1912 dan tekanan untuk menjejaki kapal selam semasa Perang Dunia Pertama meletus. Antara nama-nama jurutera yang memainkan peranan utama dalam pembangunan sistem pemerum gema moden adalah Alexander Behm, jurutera Jerman yang menghasilkan Echo Lot yang mampu memberi kedalaman sehingga 150 meter. Alexander Behm telah berjaya mencipta alat yang mengukur kedalaman dengan menggunakan gelombang bunyi yang berasaskan penggunaan prinsip mikrofon.

5

Perkembangan teknologi dengan menggunakan gelombang bunyi ini diteruskan lagi oleh penemuan R.A Fesseden. Saintis Kanada ini berjaya menghasilkan pemerum gema Fathometer yang menggunakan pemancar berserta penerima pada tahun 1922. Nama lain yang turut terlibat di dalam pembangunan alat pemerum gema adalah jurutera Perancis, Pierre Langevin. Langevin memperkenalkan pemerum gema berasaskan mekanisma kuarza piezo-elektrik yang seterusnya menghasilkan pemerum gema supersonik pertama (supersonic echo sounder) pada tahun 1930. Prinsip alat supersonik yang diilhamkan oleh Langevin ini merupakan prinsip asas di dalam pembangunan sistem Single Beam Echo Sounder atau Pemerum Gema Alur Tunggal (PGAT) yang mula digunakan secara global pada awal tahun 1930-an.

Pembangunan sistem PGAT menjadi lebih signifikan selepas sistem yang dikenali

sebagai Precision Depths Recorder (PDR) diperkenalkan oleh University of British Columbia pada tahun 1956. PDR dikatakan mampu menghasilkan data kedalaman yang lebih tepat. Selisih kedalaman yang dihasilkan oleh sistem tersebut ialah kurang dari satu peratus kedalaman air. 12 tahun selepas penemuan tersebut, Tentera Laut Amerika Syarikat telah berjaya membangunkan Sonar Array Survey System (SASS). Berasaskan hasil ciptaan sistem SASS ini, satu konsep pengumpulan data batimetri yang lebih menyeluruh telah mula dikembangkan. Pembangunan Multibeam Echo Sounder atau sistem Pemerum Gema Berbilang Alur (PGBA) dikatakan telah bermula dengan ciptaan ini. Sistem PGBA mula diperkenalkan secara komersial pada tahun 1982. Sehingga hari ini, pelbagai sistem PGBA telah berada di pasaran dan digunakan secara meluas di seluruh dunia.

Namun penghasilan data kedalaman bagi sistem PGBA lebih rumit dan kompleks kerana sistem PGBA memerlukan proses tambahan seperti proses pembentukan alur. Denyutan tenaga akustik yang dipancarkan pula bukan sekadar pada satu arah seperti PGAT tetapi pancaran denyutan akustik dipancarkan dalam bentuk kipas. Setiap pancaran denyutan (ping) bagi setiap alur akan menghasilkan kedalaman. Setiap alur yang diterima pula menghasilkan masa perjalanan dua hala pergi dan balik. Rajah 2 menggambarkan perbezaan antara sistem PGAT dan PGBA.

PGAT PGBA

Rajah 2: Perbezaan pancaran sistem PGAT dan PGBA

6

Kepentingan Data Hidrografi Masa Kini

Sebagai sebuah negara maritim, tidak dapat dinafikan bahawa ekonomi negara telah banyak dijana oleh aktiviti eksplotasi sumber hasil yang diperolehi dari wilayah laut. Malah sekiranya dilihat secara global, lebih dari 50 peratus kepadatan penduduk dunia adalah berkisar kepada kawasan sekitar 60 kilometer dari pantai (Greseir, 2000). Fakta ini membuktikan bahawa laut merupakan sumber ekonomi terpenting bagi masyarakat global. Ekonomi negara Malaysia juga banyak dijana oleh aktiviti-aktiviti eksplorasi dan eksploitasi wilayah laut negara. Sumber gas asli, petroleum, perikanan, mineral, pelancongan, janakuasa elektrik dan berbagai lagi sumber-sumber tenaga dan sumber Secara umumnya, keluasan 450,233 km persegi wilayah laut negara mampu menjanjikan pulangan yang bermakna seandainya aktiviti-aktiviti eksplorasi dan eksploitasi dioptimumkan dengan sebaiknya.

Malaysia juga telah meratifikasikan sebagai Negara Parti (State Party) kepada Konvensyen Undang-Undang Laut Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu 1982 (UNCLOS 1982) semejak 14 Oktober 1996. Sebagai Negara Parti, Malaysia turut mempunyai hak dan layak untuk mengemukakan tuntutan hak pelantar benua melebihi 200 batu nautika tetapi tidak melebihi 350 batu nautika berdasarkan Artikel 76 kepada UNCLOS 1982. Dalam usaha

mengemukakan tuntutan tersebut, data-data saintifik dan justifikasi teknikal perlu disediakan kepada pihak Commission on the Limits of Continental Shelf (CLCS). Dalam

7

konteks ini peranan data-data hidrografi amat tinggi dan memberi impak yang sangat signifikan. Selain daripada keperluan-keperluan untuk mengenukakan tuntutan hak pelantar benua melebihi 200 batu nautika, pemilihan asas bagi titik pangkal dan garis pangkal bagi penentuan keluasan perairan sesebuah negara juga hanya boleh ditentukan melalui pengukuran hidrografi. Justeru itu, tidak dapat dinafikan bahawa pengukuran hidrografi merupakan satu elemen penting dalam membantu mengenal pasti keluasan perairan negara yang seterusnya akan mendorong aktiviti-aktiviti eksplorasi dan eksploitasi wilayah laut negara.

Aktiviti-aktiviti eksplorasi dan eksploitasi kawasan pesisir pantai dan laut lepas

memerlukan data-data yang lebih menyeluruh dan berketepatan tinggi. Data-data batimetri yang diperolehi sebelum tahun 1960 boleh dikatakan tidak mampu memenuhi keperluan terkini (IHB, 1997). Malah dari aspek penghasilan carta nautika juga, piawaian dan spesifikasi terkini memberi banyak penekanan kepada perolehan data yang lebih menyeluruh (Spittal, 2000). Ini dapat dilihat berikutan penambahan syarat oleh Pertubuhan Maritim Antarabangsa atau International Maritime Organisation (IMO) mengenai keselamatan pelayaran kapal-kapal seperti polisi kelegaan bawah lunas (under keel clearance). Perkembangan ini menyebabkan permintaan terhadap data-data yang lebih menyeluruh dan memiliki resolusi tinggi telah meningkat secara drastik. Keadaan ini seterusnya menyebabkan data-data dari sistem PGAT agak ketinggalan dalam memenuhi keperluan tersebut. Selain itu, teknik pengumpulan data dengan sistem PGAT mengambil masa yang agak lama kerana bilangan garis peruman (sounding line) yang lebih rapat diperlukan dalam memenuhi piawaian dan keperluan spesifikasi terkini. Pengukuran Hidrografi Oleh TLDM

Tidak dinafikan bahawa keperluan data batimetri yang lebih menyeluruh amat

kritikal bagi kawasan perairan negara. Malaysia yang turut memiliki salah satu laluan kapal yang paling sibuk di rantau ini mahu tidak mahu harus meningkatkan keupayaan asetnya seiring dengan pembangunan teknologi terkini. Justeru itu tidak hairanlah mengapa kedua-dua platfom hidrografi yang dimiliki TLDM turut dilengkapi dengan sistem PGBA. KD PERANTAU yang ditauliahkan pada 12 Oktober 1998 adalah

8

merupakan sebuah kapal hidrografi termoden di rantau Asia Tenggara sehingga ke hari ini. KD PERANTAU telah dilengkapi dengan 3 buah sistem PGBA. Kelengkapan sistem PGBA yang serba canggih ini telah menghasilkan data-data batimetri yang lebih berkualiti dan menyeluruh. Selain daripada itu beberapa sistem sokongan lain yang serba canggih turut dimiliki oleh KD PERANTAU.

Sebuah lagi platfom hidrografi iaitu KD MUTIARA pula telah dinaik taraf

dengan keupayaan yang hampir sama dengan KD PERANTAU. Melalui projek Service Life Extension Program (SLEP), KD MUTIARA kini telah dilengkapi dengan sebuah sistem PGBA. Dengan permodenan ini, kemampuan KD MUTIARA di dalam melaksanakan kerja-kerja pengumpulan data batimetri juga telah dapat ditingkatkan seiring dengan keperluan masa kini. Dengan adanya 2 aset ini, sasaran untuk mengeluarkan carta-carta terkini dengan data-data yang lebih menyeluruh akan dapat direalisasikan. Justeru itu, warga TLDM harus berbangga dengan aset-aset hidrografi yang dimiliki pada hari ini. Aset-aset hidrografi ini bukan sahaja telah memberikan sumbangan tidak berbelah bagi kepada perkhidmatan TLDM tetapi juga kepada negara yang tercinta. Memupuk Keprihatinan Terhadap Data Hidrografi Samada kita sedar ataupun tidak, keluasan perairan maritim negara adalah hampir dua kali ganda keluasan kawasan daratan. Pengisthiran persempadanan kawasan maritim negara melalui Peta Malaysia Baru 1982 turut menjadikan negara kita antara salah sebuah negara yang mempunyai kawasan perairan yang luas bagi rantau Asia Tenggara. Sebagai organisasi pertahanan negara, mahu tidak mahu tugas mengawasi perairan negara ini harus dipikul oleh TLDM. Dalam usaha memastikan tugas dan tanggungjawab mengawasi perairan negara dapat direalisasikan dengan sempurna, CHTLDM telah menghasilkan carta-carta nautika dan publikasi sokongan hidrografi seperti Jadual Pasang Surut, Notice to Mariners dan lain-lain lagi.

Secara umumnya penerbitan carta nautika atau publikasi sokongan yang lain

adalah berasaskan data-data yang dikumpulkan. Sebagai contoh, carta nautika diterbitkan berasaskan data-data batimetri yang dikumpulkan di dalam satu pengukuran hidrografi. Data-data batimetri yang dikumpulkan ini pula dihubungkan dengan data-data sokongan seperti sampel dasar laut, data cerapan arus dan pasang surut sesuatu kawasan. Biarpun semua proses pengumpulan data memenuhi spesifikasi dan piawaian tertentu namun kebarangkalian kewujudan data ’outliers’ masih tetap ada. Justeru itu, peranan unit-unit TLDM dari kapal-kapal ronda sehingga pusat latihan perlu lebih prihatin terhadap kualiti carta-carta dan publikasi hidrografi yang diterbitkan. Pengguna harus memainkan peranan dan lebih bersikap pro-aktif dalam menyalurkan maklumat-maklumat yang berguna kepada PHN agar mutu produk dapat ditingkatkan. Maklum balas-maklum balas dari pengguna amat diperlukan dalam usaha menjadikan PHN sebagai pengeluar khidmat hidrografi yang kredibel dan kompetetif . RUJUKAN

9

Cohen, P.M. (1970). Bathymetric Navigation and Charting. USA: United States Naval Institute, Annapolis, Maryland. 132.

Greiser, S. C. (2000). Integrated Coastal Zone Management (ICZM): Tasks and Goals.

Monaco: New International Hydrographic Bulletin. April Edition: 10-13. Mohd Razali Mahmud and Najhan Md Said (2002). The Importance of Bathymetric

Information In Malaysia: The past, present and future. Kuala Lumpur: Proceeding of International Symposium and Exhibition On Geoinformation 2002 (ISG’02). October 22-24. Kuala Lumpur:

Najhan Md. Said (2004). Prosedur, Teknik dan Hitungan Bagi Kalibrasi Ujian Tindihan

Terhadap Sistem Pemerum Gema Berbilang Alur. Tesis Sarjana Sains (Hidrografi). Universiti Teknologi Malaysia, Skudai Johor.

Ritchie, G.S. (1967). The Admiralty Chart.1st ed. London: Hollis and Carter Ltd. Spittal, J. (2000). A Future For Hydrographic Authorities and Industry. Monaco: New

International Hydrographic Bulletin. December Edition: 12-14.

10