8
3 METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi penelitian adalah Kabupaten Bogor Jawa Barat yang secara geografis terletak pada 6º18′ 6º47’10 LS dan 106º23’45- 107º 13’30 BT. Lokasi ini dipilih karena Kabupaten Bogor merupakan wilayah penyangga DKI Jakarta dan sekitarnya, sehingga diperkirakan akan mengalami perubahan penggunaan lahan yang nyata. Batas administrasi Kabupaten Bogor meliputi: Utara : Kabupaten Tangerang, Kabupaten/Kota Bekasi, Kota Depok Timur : Kabupaten Cianjur dan Kabupaten Karawang Selatan : Kabupaten Sukabumi dan Cianjur Barat : Kabupaten Lebak (Provinsi Banten) Tengah : Kota Bogor Wilayah administrasi Kabupaten Bogor terbagi dalam 40 kecamatan dan 430 desa dengan luas wilayah 298.797 ha. Lokasi Kabupaten Bogor dapat dilihat pada Gambar 1. Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2010 hingga Juli 2014.
Gambar 1. Lokasi Penelitian Kabupaten Bogor Jenis Data dan Sumber Data Data utama dalam penelitian ini adalah citra Landsat Kabupaten Bogor tahun 1989, 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013. Sementara data pendukung untuk mengkaji faktor penentu perubahan penggunaan lahan terdiri dari data Potensi
9
Desa, Kabupaten Bogor Dalam Angka, Peta Tanah, Peta Lereng, Peta Pola Ruang dan Peta Hak Ijin Usaha. Data sekunder diperoleh dari Badan Pusat Statistik Kabupaten Bogor, Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Bogor, Pusat Pengkajian Perencanaan dan Pengembangan wilayah (P4W), Lab Pengembangan Wilayah ITSL dan Badan Informasi Geospasial (BIG). Jenis data, sumber data, teknik analisis data dan output yang diharapkan berdasarkan tujuan penelitian secara lengkap disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Data, Sumber Data, Serta Teknik Analisis Berdasarkan Tujuan Penelitian No 1
Tujuan Penelitian Mengidentifikasi perubahan dan pola penggunaan lahan di Kabupaten Bogor tahun 1989-2013
Jenis Data Peta RBI 1989, Citra Landsat 1995, 2001, 2006, 2009, Landsat 8 2013, Peta Administrasi Kabupaten Bogor, Peta Dasar (jalan dan sungai)
2
Menentukan faktorfaktor penentu perubahan penggunaan lahan di Kabupaten Bogor
3
Memprediksi penggunaan lahan tahun 2025 dan menguji akurasinya dengan hasil prediksi tahun 2013 Mengevaluasi kesesuaian Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Bogor 2005-2025 dengan penggunaan lahan tahun 2025
Hasil Analisis Tujuan 1, Peta RTRW 20052025, Peta Tanah, Peta Lereng, Peta Hak Ijin Usaha 2005 dan 2011, Peta Jalan, Laju pertumbuhan penduduk, Laju Pertumbuhan Fasilitas Hasil Analisis tujuan 1
4
Hasil Analisis tujuan 3, Peta RTRW 20052015
Teknik Analisis Koreksi geometri, klasifikasi visual penggunaan lahan, serta validasi dengan citra resolusi tinggi dan cek lapang Calculate center of mass, Distance matrix, Regresi logistik biner
Output yang diharapkan Perubahan Penggunaan Lahan tahun 1989, 1995, 2001, 2006, 2009, 20113
Markov Chain
Prediksi penggunaan lahan tahun 2025 berdasarkan prediksi tahun 2013 yang telah diuji akurasinya
Combine, Matriks Transisi
Proporsi kesesuaian RTRW 2005-2025 dengan Estimasi Penggunaan Lahan 2025
Jarak terhadap jalan terdekat, jarak ke pusat kabupaten dan kota, faktor penyebab perubahan penggunaan lahan
Prosedur Analisis Data Tahapan analisis yang dilakukan dalam penelitian ini secara garis besar dibagi menjadi empat, yaitu: 1) Analisis perubahan penggunaan lahan, 2) Analisis regresi logistic biner, 3) Analisis Prediksi Penggunaan Lahan Markov Chain, 4) Evaluasi keselarasan prediksi penggunaan lahan 2025 dengan RTRW Kabupaten Bogor 2005-2025. Kerangka pemikiran penelitian disajikan pada Gambar 2.
10
Citra Landsat Kab Bogor tahun 1989-2013
Interpretasi & Digitasi
Peta Landuse 1989-2013
Data Sosek, Fisik, Ijin Lokasi, RTRW
Analisis Regresi Logistic Biner
Analisis Perubahan Penggunaan Lahan
Analisis Prediksi Markov Chain
2
1
3
Faktor-Faktor Penentu Perubahan
Dinamika & Pola Perubahan Penggunaan Lahan
Prediksi Landuse 2025
Evaluasi Keselarasan Landuse 2025 dengan RTRW 2005-2025
RTRW 20052025
4 Rekomendasi Arahan Pemanfaatan Ruang
Potensi Masalah 2025
Gambar 2. Kerangka Pemikiran Penelitian Analisis Perubahan Penggunaan Lahan Analisis ini bertujuan untuk mengidentifikasi dinamika perubahan dan pola penggunaan lahan di Kabupaten Bogor tahun 1989, 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013. Adapun tahap yang dilakukan meliputi aktivitas pengunduhan citra landsat, penggabungan kanal citra (layer stack), pemotongan citra, koreksi geometri, klasifikasi visual dan pengecekan lapang: 1. Pengunduhan citra Landsat Citra Landsat tahun 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013 diunduh dari http://glovis.usgs.gov/. Citra yang diunduh adalah citra Landsat yang berada pada path/row 122/64 dan 122/65 dengan liputan awan yang minimum pada tahun yang bersesuaian. Jumlah citra yang diunduh adalah 10 scene. Penggunaan lahan tahun 1989 diambil dari Peta Rupa Bumi Indonesia yang diperoleh dari Bakosurtanal. 2. Penggabungan kanal citra (Layer Stack) Pada tahap ini dilakukan penggabungan seluruh band kanal tampak dan infra merah pada setiap scene agar mempermudah pembuatan citra komposit warna alami (natural color) sesuai dengan kenampakan yang diharapkan. 3. Pemotongan Citra sesuai lokasi penelitian Pemotongan citra dilakukan sesuai dengan batas luar Peta Administrasi Kabupaten Bogor. hal ini bertujuan untuk memfokuskan pada lokasi penelitian dan agar output peta penggunaan lahan memiliki luas yang konsisten 4. Koreksi Geometri Tahap ini bertujuan agar citra Landsat yang akan digunakan memiliki spesifikasi koordinat yang sama dengan koordinat yang digunakan pada peta
11
dasar dan GPS (Global Positioning System). Koreksi geometri dilakukan dengan menggunakan acuan dari peta dasar (sungai dan jalan)yang juga dikenali pada citra Landsat. Berdasarkan 4 acuan titik kontrol GCP (Ground Control Point) tersebut, rektifikasi citra dilakukan dengan sistem proyeksi WGS 1984. 5. Klasifikasi Visual Kegiatan klasifikasi ini dimulai dengan mengkompositkan citra Landsat dengan spesifikasi RGB 5-4-3 agar mempermudah proses interpretasi penggunaan lahan. Pada tahap selanjutnya, dilakukan interpretasi citra visual dengan memperhatikan unsur-unsur interpretasi seperti: ukuran, pola, rona, tekstur dan warna. Hasil dari interpretasi ini adalah peta penggunaan lahan Kabupaten Bogor tahun 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013. Jenis penggunaan lahan yang diamati adalah hutan, kebun, lahan terbangun, sawah, tegalan, tubuh air dan lain-lain. Untuk membantu proses interpretasi visual, penelitian ini juga memanfaatkan citra resolusi tinggi Quickbird tahun 2013 sebagai sumber data sekunder. Hasil dari analisis ini selanjutnya dibuat matriks transisi untuk mengetahui pola perubahan penggunaan lahan di wilayah kajian. Matriks transisi dibuat setiap periode pengamatan, yaitu tahun 1989-1995, 1995-2001, 2001-2006, 2006-2009 dan 2009-2013. 6. Pengecekan Lapang Survei lapang dilakukan untuk mengklarifikasi penggunaan lahan tahun akhir (2013) hasil interpretasi citra yang tidak clear (meragukan). Klarifikasi dilakukan dalam dua cara: pertama melakukan cek pada citra dengan resolusi tinggi (Quickbird), kedua dengan cek kondisi lapangan secara langsung. Kerangka analisis perubahan penggunaan lahan disajikan pada Gambar 3. Pengunduhan Citra Landsat
RBI 1989
Landsat 1995
Landsat 2006
Landsat 2001
Landsat 2009
Landsat 2013
Agregasi Band, Pemotongan Citra sesuai Administrasi Kab Bogor, Koreksi Geometrik
Reklasifikasi
Digitasi & Klasifikasi
Landuse 1989
Landuse 1995
Landuse 2001
Landuse 2006
Overlay
Quickbird 2013 Landuse 2009
Landuse 2013
Landuse 2013 terkonfirmasi
Dinamika Perubahan Penggunaan Lahan
Gambar 3. Diagram Alir Analisis Perubahan Penggunaan Lahan
Cek Lapang
12
Analisis Faktor-Faktor Penentu Perubahan Penggunaan Lahan Berdasarkan beberapa literatur, faktor-faktor yang secara nyata menentukan perubahan penggunaan lahan adalah tipe penggunaan lahan pada masa sebelumnya, status kawasan dalam kebijakan tata ruang, hak penguasaan dan kepemilikan lahan, karakteristik fisik lahan, karakteristik sosial ekonomi wilayah, dan karakteristik interaksi spasial antara aktivitas sosial ekonomi internal dan eksternal suatu wilayah (Saefulhakim et al., 1999). Selain itu menurut Munibah et al., (2010) faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan penggunaan lahan adalah bentuk lahan, kemiringan lereng, jenis tanah, curah hujan, jarak dari jalan raya dan mata pencaharian masyarakat. Dalam penelitian ini, juga akan diuji variabel-variabel terkait karakteristik fisik lahan berupa peta jenis tanah dan peta kemiringan lereng. Karakteristik sosial ekonomi berupa kepadatan penduduk dan laju pertumbuhan fasilitas. Hak penguasaan dan kepemilikan lahan berupa peta hak ijin usaha. Status kawasan dalam kebijakan tata ruang berpa peta RTRW kabupaten bogor 2005-2025, serta jarak ke lokasi-lokasi strategis meliputi jarak ke jalan tol, jarak ke pusat aktifitas ekonomi, dan jarak ke pusat pemerintahan kota dan kabupaten. Ke 12 variabelvariabel terkait tersebut disajikan pada Tabel 2. Perubahan penggunaan lahan yang dianalisis yaitu perubahan penggunaan lahan pertanian menjadi lahan non pertanian pada periode 1989 sampai 2013. Analisis dilakukan dengan menggunakan metode regresi logistik biner menggunakan perangkat lunak SPSS yang dapat menganalisis nilai kategori dan non kategori. Persamaan regresi logistik yang digunakan adalah:
dimana = Nilai peluang untuk peubah tetap ke 1
n
= Konstanta = Nilai koefisien untuk peubah bebas ke 1 sampai n = Peubah bebas ke 1 sampai n, pada peubah tetap ke 1 = Jumlah variebel = Faktor yang diduga mempengaruhi proses perubahan penggunaan lahan pertanian menjadi lahan non pertanian (Tabel 2)
Metode regresi logistik dilakukan dengan metode forward stepwise, yang berarti melakukan pemodelan regresi secara berulang dan memasukkan peubah bebas satu persatu kemudian mempertahankannya dalam model apabila peubah bebas tersebut signifikan. Peubah bebas yang tidak signifikan akan dikeluarkan dari model, sehingga peubah yang terdapat dalam model semuanya signifikan terhadap penggunaan lahan. Hal ini juga diharapkan dapat menghilangkan multikolinearitas yang mungkin ada diantara peubah. Secara sistematis proses kerja dalam mencari faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan penggunaan lahan yang dihubungkan dengan teknik spasial disajikan pada Gambar 4.
13
Tabel 2. Variabel dalam pendugaan penentu perubahan penggunaan lahan Peubah Respon (Y)
Peubah Penjelas (X)
Y = Perubahan Lahan Pertanian menjadi Lahan Non-pertanian
X1: Kepadatan Penduduk (jumlah orang/km2) X2: Laju Pertumbuhan Fasilitas (Jumlah dan Jenis Fasilitas ekonomi) X3: Ijin Tahun 2005 X4: Ijin Tahun 2011 X5: Kelas Lereng (1=(0 - 8)%, 2=(9- 15)%, 3=(16- 25)% ), 4=(> 40)% X6: Kelas Pola Ruang (1=Kawasan Lindung, 2=Kawasan Perkebunan, 3=Kawasan Pertanian, 4=Kawasan Industri, 5=Kawasan Permukiman) X7: Kelas Tanah (1= Aluvial & Latosol; 2= Andosol; 3= Grumusoli; 4= Podsolik; 5= Regosol) X8: Jarak ke Jalan Kolektor X9: Jarak ke Jalan Tol X10: Jarak ke Pusat Aktivitas Ekonomi X11: Jarak ke Pusat Pemerintahan Kabupaten X12: Jarak ke Pusat Pemerintahan Kota
RTRW Kab Bogor 2005-2025
Peta Izin Usaha 2005, 2011
Landuse 1989,1995, 2001, 2006, 2009, 2013
Peta Jenis Tanah
Peta Kemringan Lereng
1.Overlay
Jarak ke Jalan tol
Jarak ke Pst Aktiv. Eko& Pemerintahan
Keluaran 1
Kepadatan Penduduk 2006,2011
Keragaman Fasilitas 2006,2011
2. Join
Keluaran 2
Analisis Regresi Logistik Biner
Faktor-Faktor yang mempengaruhi Perubahan Penggunaan Lahan
Gambar 4. Diagram Alir Analisis Faktor Perubahan Penggunaan Lahan
14
Sebelum melakukan analisis regresi logistik biner terlebih dahulu dilakukan perhitungan data yang akan dijadikan variabel penjelas. Untuk menghitung jarak suatu poligon terhadap jalan terdekat dan jarak ke pusat aktivitas ekonomi dan pemerintahan dilakukan dengan menentukan titik tengah (center of mass) masingmasing poligon penggunaan lahan, kemudian dilakukan perhitungan jarak terhadap jalan terdekat (kolektor dan tol) dan jarak terhadap pusat aktivitas ekonomi dan pemerintahan. Variabel Kepadatan penduduk diperoleh dari nilai rata-rata kepadatan penduduk tahun 2006 dan 2011 dari data Potensi Desa (Podes) per poligon dibagi dengan luas poligon perubahannya sehingga didapat nilai kepadatan per poligon perubahan. Dalam memasukkan variabel kepadatan ini digunakan asumsi bahwa kepadatan hanya terjadi pada poligon-poligon yang berubah menjadi lahan terbangun saja, sementara untuk poligon-poligon yang tidak berubah menjadi lahan terbangun diberikan nilai nol pada kolom kepadatannya. Asumsi ini berdasarkan pemikiran bahwa kepadatan yang melambangkan aktivitas manusia hanya terjadi pada penggunaan lahan terbangun. Untuk menghitung laju pertumbuhan fasilitas didapat dari rumus matematika sebagai berikut:
Dimana: = Laju Pertumbuhan Fasilitas Ekonomi antara tahun 2006-2011 = Jumlah Fasilitas per desa tahun 2011 = Jumlah Fasilitas per desa tahun 2006 = Selisis antara tahun awal dan tahun akhir Prediksi Penggunaan Lahan tahun 2025 serta Evaluasi Keselarasannya dengan RTRW Kabupaten Bogor tahun 2005-2025 Analisis prediksi dalam penelitian ini dilakukan untuk melihat potensi ketidakselarasan dengan kebijakan ruang di Kabupaten Bogor, sehingga dapat diketahui juga potensi permasalahan tata ruang di Kabupaten Bogor pada tahun 2025. Diharapkan dengan mengetahui potensi masalah tata ruang yang akan datang, semua pihak yang terlibat dapat meningkatkan tindakan pencegahan agar potensi masalah tersebut tidak terjadi. Teknik yang digunakan dalam analisis ini adalah teknik Markov Chain. Taknik ini mengasumsikan bahwa perubahan yang terjadi di masa mendatang memiliki pola dan peluang serupa dengan pola perubahan pada periode data yang digunakan. Data yang digunakan dan dianalisis dalam teknik Markov adalah dalam bentuk format raster (pixel), dengan menggunakan perangkat lunak IDRISI Taiga. Teknik Markov sebelumnya telah digunakan oleh Lopez et al., (2001) untuk memprediksi tutupan lahan dan perubahan penggunaan lahan di pinggiran perkotaan Morelia, Meksiko. Penelitian lain yang dilakukan oleh Weng (2001) menggunakan teknik Markov untuk menganalisis perubahan penggunaan lahan di Delta Zhujiang, China. Di Indonesia, Trisasongko et al., (2009) memanfaatkan Markov Chain untuk memprediksi perubahan penggunaan lahan sebagai
15
rangkaian dari kajian identifikasi pengaruh jalur tol terhadap intensitas perubahan penggunaan lahan di wilayah sekitarnya. Analisis ini dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama adalah tahap simulasi dalam menentukan penggunaan lahan dua titik tahun yang akan dijadikan dasar prediksi dalam analisis Markov. Berdasarkan asumsi Markov bahwa pola perubahan penggunaan lahan di masa yang akan datang serupa dengan pola perubahan penggunaan lahan masa yang telah lalu (Deng et al, 2009). Untuk mencapai tujuan tersebut kita perlu melakukan beberapa tahap analisis simulasi agar model yang digunakan untuk prediksi penggunaan lahan tahun 2025 memiliki nilai akurasi yang baik. Berdasarkan data titik tahun yang tersedia menghasilkan lima simulasi yang mungkin dilakukan. Dari kelima simulasi tersebut akan menghasilkan lima prediksi penggunaan lahan tahun 2013 yang kemudian masing-masing divalidasi dan menghasilkan nilai Kappa/ketepatan. Kelima nilai Kappa yang dihasilkan cukup tinggi dan konsisten, sehingga produk estimasi yang dihasilkan dapat dikatakan cukup baik. Dari kelima simulasi tersebut, dipilih simulasi pertama yang akan dijadikan model prediksi, yakni penggunaan lahan tahun 1989 dan penggunaan lahan tahun 2009 dengan alasan karena rentang waktunya yang paling panjang. Tahap kedua adalah memprediksi penggunaan lahan tahun 2013 berdasarkan penggunaan lahan 1989 dan 2009 dengan analisis Markov sehingga didapat prediksi penggunaan lahan tahun 2013. Hasil prediksi tersebut diuji akurasinya dengan membandingkan terhadap penggunaan lahan 2013 yang terkonfirmasi, karena penggunaan lahan tahun 2013 yang terkonfirmasi ini dianggap sebagai penggunaan lahan aktual tahun 2013. Tahap ketiga adalah memprediksi penggunaan lahan tahun 2025 berdasarkan penggunaan lahan tahun 1989 dan penggunaan lahan tahun 2013. Hasil prediksi penggunaan lahan tersebut dikonfirmasi dengan Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Bogor 2005-2025 sehingga didapat nilai keselarasannya dan dapat diidentifikasi potensi permasalahan tata ruang tahun 2025 berdasarkan hasil prediksi Markov. Ketiga tahap dalam proses analisis ini disajikan pada Gambar 5.
16
0.8948
0.8765
Simulasi 1 Simulasi 2 Simulasi 3 Simulasi 4 Simulasi 5
Landuse 1989
Landuse 1995
Landuse 2013
Validasi
Landuse 2001
Landuse 2006
0.8360
0.8993
Prediksi Landuse 2013
Landuse 2009
20 tahun
4 tahun
17 tahun
0.8997
7 tahun
12 tahun
12 tahun 14 tahun
4 tahun
11 tahun
7 tahun
Landuse 1989 Analisis Markov Chain
Prediksi Landuse 2013
RTRW 20052025
Landuse 2013 Terkonfirmasi
ketidakselarsan
Landuse 2009
Akurasi Prediksi Landuse 2013 dengan Landuse terkonfirmasi 2013 89.48%
Masalah Tata Ruang 2013
Landuse 1989 Analisis Markov Chain Landuse 2013
Prediksi Landuse 2025
Overlay
Keselarasan Prediksi Landuse 2013 dan 2025 dengan RTRW 2025 Ketidakselarasan
RTRW 20052025
Kecenderungan Kenaikan/penurunan potensi masalah penataan ruang
Potensi Masalah Tata Ruang 2025
Gambar 5.
Diagram alir Pengujian Prediksi Markov 2013 dan 2025 serta keselarasan Prediksi Penggunaan Lahan 2013 dan 2025 dengan RTRW 2005-2025
