ANALISA PERUBAHAN POLA DAN TATA GUNA LAHAN SUNGAI BENGAWAN SOLO dengan menggunakan citra satelit multitemporal Oleh : Fidiyawati 3507 100 046 Pembimbing : 1. M. Nur Cahyadi, ST, MSc 2. Danang Surya Chandra, SSi, MSc
Contents 1
Latar Belakang
2
Rumusan Masalah
3
Batasan Masalah
4
Tujuan dan Manfaat
5
Metodologi Penelitian
6
Hasil dan Pembahasan
7
Kesimpulan dan Saran
Latar Belakang • Sungai Bengawan Solo memiliki peranan dan fungsi yang sangat strategis sebagai penyangga kehidupan masyarakat terutama bagi penduduk yang tinggal di sekitar kawasan sepanjang aliran sungainya khususnya Kabupaten Lamongan yang merupakan salah satu kabupaten yang dilalui oleh Sungai Bengawan Solo. • Pertumbuhan penduduk dan pembangunan yang pesat yang terjadi di kota ini khususnya bidang pemukiman, membutuhkan areal yang sangat luas. Hal ini berdampak terjadinya perubahan penggunaan lahan. • Kondisi perubahan tata guna lahan (land use) semakin meningkat, sehingga mengakibatkan kerusakan sungai yang berpengaruh terhadap perubahan pola sungai Bengawan Solo. • Untuk mengetahui besarnya perubahan – perubahan yang terjadi di daerah aliran sungai Bengawan solo sepanjang kabupaten Lamongan dapat menggunakan teknologi penginderaan jauh.
Rumusan Masalah Bagaimana memperoleh informasi dari Citra SPOT 4 dan Landsat-7 ETM sehingga dapat dimanfaatkan untuk mengetahui perubahan pola dan tata guna lahan sungai Bengawan Solo sepanjang kabupaten Lamongan yang terjadi pada tahun 2003 sampai 2009.
Batasan Masalah • Wilayah studi dari penelitian ini adalah sepanjang sungai Bengawan Solo di wilayah kabupaten Lamongan. • Citra satelit yang digunakan berupa citra satelit SPOT-4 tahun 2006 dan 2009, serta citra satelit Landsat-7 ETM+ tahun 2003. • Metode yang digunakan untuk pola sungai adalah metode filter directional dan klasifikasi tata guna lahan menggunakan metode Supervised Classification. • Analisa perubahan pola dan tata guna lahan sungai Bengawan Solo dilakukan dengan cara membandingkan data citra satelit tahun 2003, 2006, dan 2009. • Hasil Penelitian berupa peta pola sungai Bengawan Solo dan peta tata guna lahan.
Tujuan & Manfaat Tujuan : menganalisa perubahan pola dan tata guna lahan sungai Bengawan Solo sepanjang kabupaten Lamongan dari tahun 2003 sampai tahun 2009..
Manfaat : memberikan suatu informasi mengenai perubahan pola dan tata guna lahan sungai Bengawan Solo di kabupaten Lamongan sehingga informasi tersebut dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam pengelolaan dan pengembangan khususnya di wilayah tersebut.
Metodologi Data yang Digunakan
Citra SPOT-4
Groundtruth
Citra Landsat-7 ETM+
Peta Tata Guna Lahan + Peta Pola Sungai
GroundTruth Peta RBI
Tahapan Penelitian Persiapan
Pelaksanaan
Analisis dan Laporan
Identifikasi Masalah Studi Literatur Pengumpulan Data
Pengolahan Data Pengambilan Data Lapangan Analisis Pembuatan Peta Penyusunan Laporan
Diagram Alir Pengolahan Data Citra Landsat-7 ETM Tahun 2003
Peta RBI Skala 1:25.000
Citra SPOT-4 Tahun 2009
Citra SPOT-4 Tahun 2006
Koreksi Geometrik Tidak RMS Error ≤ 1 Pixel
Ya Citra Terkoreksi
Penajaman citra
Pemotongan citra
Klasifikasi Supervised
Directional Filtering
Groundtruth
Tidak
Digitasi
Uji Ketelitian ≥ 80 %
Ya Analisa Analisa
Peta Pola Sungai Bengawan Solo Tahun 2003, 2006, 2009
Peta Tata Guna Lahan Tahun 2003, 2006, 2009
Koreksi Geometrik (1) • Nilai RMS Error No.
Citra Satelit
Nilai Total RMS error
Nilai Rata-rata RMS Error
1
Landsat tahun 2003
3,531
0,196
2
SPOT-4 tahun 2006
4,424
0,201
3
SPOT-4 tahun 2009
4,584
0,199
Hasil RMS error rata-rata citra Landsat tahun 2003 dan SPOT 4 tahun 2006 dan 2009 mempunyai nilai rata-rata kurang dari 1 pixel. Sehingga dianggap memenuhi toleransi yang diberikan. Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat akurasi atau ketelitian koreksi geometrik adalah : a. Jumlah titik kontrol yang dipakai b. Penyebaran titik kontrol pada citra c. Kesalahan Identifikasi titik kontrol tanah pada citra d. Desain dan nilai kekuatan jaring (SoF)
Koreksi Geometrik (2) • Strenght Of Figure (SoF) Titik Baseline N ukuran : Jumlah Baseline x 3 N parameter : Jumlah titik x 3 U : N ukuran – N parameter Besar SoF = trace {( [A] T x [A])-1 } U (Abidin, 2000)
SoF Citra Tahun 2003
Landsat 7 ETM+ Path/Row 119/065 tahun 2003
Jumlah Titik : 18 Jumlah Baseline : 41 N ukuran : Jumlah Baseline x 3 = 123 N parameter: Jumlah Titik x 3 = 54 U: N ukuran – N parameter = 123– 54 = 69 Besar SoF = 0,0005773
SoF Citra Tahun 2006
SPOT-4 K/J 296/364 tahun 2006
Jumlah Titik : 22 Jumlah Baseline : 51 N ukuran : Jumlah Baseline x 3 = 153 N parameter: Jumlah Titik x 3 = 66 U: N ukuran – N parameter = 153– 66 = 87 Besar SoF = 0,0004717
SoF Citra Tahun 2009
SPOT-4 K/J 296/364 tahun 2009
Jumlah Titik : 23 Jumlah Baseline : 54 N ukuran : Jumlah Baseline x 3 = 162 N parameter: Jumlah Titik x 3 = 69 U: N ukuran – N parameter = 162– 69= 93 Besar SoF = 0,0003951
Analisa Luas Sungai Bengawan Solo Tahun
Luas Sungai (Ha)
2003
633,131
2006 2009
Perubahan (Ha) -55,973
577,158 - 35,004 542,154
Perubahan luas sungai yang paling dominan terjadi antara tahun 2006 yang terlihat dari pengurangan luasan sungai sebesar 55,973 Ha. Perubahan tersebut dapat disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah : a. Sedimen yang dibawa oleh anak sungai yang bermuara ke sungai Bengawan Solo, seperti sungai Lamong dan sungai dapur. b. Pengembangan wilayah oleh masyarakat disekitar daerah aliran sungai Bengawan Solo. c. Pengendapan sedimen di bendungan-bendungan sepanjang sungai Bengawan Solo, seperti bendungan Gondang.
Analisa Meander Sungai Bengawan Solo
2003
2006
2009
Terjadi perubahan meander sungai dari tahun 2003 sampai tahun 2009. Pada tahun 2003 meander sungai yang terbentuk mendekati sungai utama Bengawan Solo, pada tahun 2006 mulai menjauh dari sungai utama dan pada tahun 2009 semakin menjauh ke arah utara dari sungai utama Bengawan Solo. Perubahan tersebut akibat adanya pengangkutan sedimen pada saat terjadi banjir. Kejadian banjir bandang di wilayah sungai bengawan solo tahun 2007 menyebabkan meander sungai pada tahun 2009 semakin menjauh ke arah utara dari sungai utama Bengawan Solo.
Analisa Perubahan Tata Guna Lahan Tata Guna Lahan
Luasan tahun (Ha)
Perubahan (Ha)
2003
2006
2009
2003-2006
2006-2009
2003-2009
Hutan
2749,95
2688,04
2648,24
-61,91
-39,80
-101,71
Kebun
13837,32
14569,52
12801,64
732,20
-1767,88
1035,68
Pemukiman
4605,84
7590,08
8627,24
2984,24
1037,16
4021,40
Sawah
17937,90
15246,48
17887,36
-2691,42
2640,88
-50,54
Tambak
1662,30
1638,08
2405,48
- 24,22
767,40
743,18
Semak Belukar
10139,49
9485,04
6533,72
-654,45
-3151,32
3805,80
Badan Air
4166,01
3885,88
4199,40
-280,13
313,52
33,39
Analisa Perubahan Tata Guna Lahan perubahan terbesar terjadi pada area pemukiman yang bertambah dari tahun 2003 sampai tahun 2009 sebesar 2306,32 Ha, kelas hutan berkurang sebesar 101,71 Ha. Bertambahnya luas pemukiman dan berkurangnya luas hutan menyebabkan berkurangnya daerah resapan air sehingga terjadinya banjir di sepanjang sungai bengawan solo kabupaten Lamongan.
Uji Ketelitian Klasifikasi No
Hasil Klasifikasi
1
2
3
4
5
6
7
Total
Omisi
MA (%)
1 Hutan
185
3
0
5
0
7
0
200
15
92,50
2 Kebun
3
256
4
11
0
9
1
284
28
90,14
3 Pemukiman
0
4
147
8
3
7
3
172
25
85,46
4 Sawah
5
11
8
273
2
6
6
311
38
87,78
5 Semak Belukar
7
9
7
6
224
1
4
258
34
86,82
6 Badan Air
2
1
3
5
8
152
5
176
24
86,36
202
286
172
310
123
259
174
1526
180
88,20
17
30
25
37
14
35
22
180
Total/KH Komisi(pixel)
Dari hasil perhitungan confusion matrix yang sudah dilakukan, didapatkan hasil ketelitian seluruh hasil klasifikasi (KH) untuk citra SPOT 4 bulan Desember 2009 sebesar 88,20%. Karena hasil perhitungan confusion matrix ≥ 80% maka klasifikasi citra dianggap benar ((Short, 1982) dalam Sutanto, 1987).
Kesimpulan (1) • Nilai rata – rata RMSerrors pada penentuan titik kontrol tanah atau GCP (Ground Control Points) sebesar 0,196 untuk Landsat ETM+ tahun 2003, 0,201 untuk citra SPOT 4 tahun 2006, dan 0,199 untuk citra SPOT 4 tahun 2009 telah memenuhi toleransi dari RMSerrors yang nilainya ≤ 1 pixel. • Nilai kekuatan jaring citra Landsat ETM+ tahun 2003 sebesar 0,0005773, citra SPOT 4 sebesar 0,0004717, dan citra SPOT 4 tahun 2009 sebesar 0,0003951 telah memenuhi syarat ketelitian SoF, yaitu nilainya mendekati nol (0). • Hasil uji klasifikasi tata guna lahan yang dilakukan dengan metode klasifikasi Supervised untuk citra SPOT-4 bulan Desember 2009 menunjukkan tingkat kebenaran 88,20%, maka ketelitian klasifikasi dianggap benar karena memiliki nilai ≥ 80%.
Kesimpulan (2) • Terjadi perubahan luas sungai Bengawan Solo sepanjang Kabupaten Lamongan selama tahun 2003 sampai 2009, perubahan luas sungai yang paling dominan terjadi antara tahun 2003 dan 2006 yang terlihat dari pengurangan luasan sungai sebesar 55,973 Ha. • Perubahan tata guna lahan sungai Bengawan Solo sepanjang kabupaten Lamongan sebagian besar merupakan peralihan fungsi dari hutan, badan air, dan sawah menjadi pemukiman hal tersebut terlihat dari bertambahnya area pemukiman sebesar 2306,32 Ha dan berkurangya area hutan sebesar 1767,40. Berkurangnya area hutan dan bertambahnya area pemukiman menyebabkan berkurangnya daerah resapan sehingga daerah aliran sungai Bengawan Solo sepanjang Kabupaten Lamongan rentan terhadap terjadinya banjir pada saat musim penghujan. • Pola aliran sungai Bengawan Solo sepanjang kabupaten Lamongan dari tahun 2003 sampai tahun 2009 relatif tetap yang didominasi oleh pola aliran rectangular.
Saran • Untuk mendapatkan tingkat ketelitian klasifikasi citra yang lebih baik, maka sebaiknya jangka waktu antara citra dengan hasil groundtruth tidak terlampau jauh mengingat daerah aliran sungai Bengawan Solo relatif cepat mengalami perubahan. • Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenali perubahan pola sungai Bengawan Solo dengan menggunakan citra resolusi tinggi sehingga meningkatkan mutu citra dan ketelitian dari data yang dihasilkan.
