BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Perubahan penutup lahan adalah suatu fenomena yang sangat kompleks berdasarkan pada, pertama karena hubungan yang kompleks, interaksi antara kelas penutup lahan yang berbeda. Kedua adalah karena keanekaragaman variasi dan kekompleksan dari faktor yang menyebabkan perubahan penutup lahan, contohnya keadaan ekonomi dan transportasi (Charif dkk, 2012) Dinamika perubahan penutup lahan merupakan suatu isu yang sangat menarik untuk dibahas. Hal ini berkaitan langsung dengan perkembangan suatu wilayah. Pengembangan wilayah
dapat dirumuskan sebagai rangkaian upaya
untuk mewujudkan keterpaduan dalam penutup berbagai sumber daya, merekatkan dan menyeimbangkan pembangunan nasional dan kesatuan wilayah nasional, meningkatkan keserasian antar kawasan, keterpaduan antar sektor pembangunan melalui proses penataan ruang dalam rangka pencapaian tujuan pembangunan yang berkelanjutan dalam wadah NKRI (Direktorat Jendral Penataan Ruang Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah) Dalam Paramita,2010
dikatakan bahwa suatu wilayah dikatakan
berkembang secara fisik apabila terjadi perubahan terhadap penggunaan lahan yang ada, perubahan secara fisik dicerminkan dengan perubahan terhadap luasannya, baik meluas ataupun menyempit. Lahan yang beralih fungsi pertanian (agriculture) ke non-pertanian (non agriculture) cenderung dikatakan berkembang karena manuaia modern membutuhkan lahan untuk menghidupi kebutuhan hidupnya. Sehingga jika dikaitkan dengan penutup lahan maka terjadinya perubahan penutup lahan dari lahan non terbangun, misalnya lahan bervegetasi sedang menjadi lahan terbangun. Seperti yang terjadi pada kota-kota lain di seluruh dunia, yogyakarta juga mengalami pertumbuhan yang sangat cepat. Pertumbuhan dapat dilihat dari
1
perubahan fisikal daerah di kota yogyakarta yang telah melampaui batas administrasi. Yogyakarta merupakan contoh daerah yang dapat dilakukan pemodelan perubahan penutup lahan, dimana penutup lahan dapat diekstrak dari data penginderaan jauh. Model yang dibuat berdasarkan perubahan penutup lahan untuk prediksi penutup lahan selanjutnya. Penutup lahan ini juga terkait dengan perkembangan suatu wilayah . Terdapat metode untuk memodelkan perubahan penutup lahan
yang
diturunkan dari beberapa informasi terkait. Informasi data spasial dimodelkan menjadi suatu informasi prediksi perubahan penutup lahan menggunakan berbagai macam metode salah satunya Cellular Automata (CA). Penerapan CA untuk mengamati dinamika penutup lahan memiliki alasan bahwa terdapat banyak keuntungan dari penerapan model CA diantaranya mampu memberikan suatu simulasi dalam studi berbagai macam fenomena perkembangan perubahan penutp lahan seperti pertumbuhan regional, urban sprawl, gentrifikasi, keseimbangan Pareto, pertumbuhan perumahan, dinamika populasi, aktivitas ekonomi dan lapangan kerja, sejarah urbanisasi, perubahan penggunaan lahan, dan lain sebagainya (Torrens, 2010). Pemodelan CA bekerja pada sistem data raster (grid) yang memberikan atribut dari setiap grid-nya. Model ini mempertimbangkan keberadaan sifat – sifat grid disekitarnya, secara operasional menerapkan logika matematis sederhana berbasis transisi. Data penginderaan jauh merupakan data dalam format raster yang mampu dianalisis secara spektral dan spasial, analisa spektral digunakan untuk mengidentifikasi dinamika perubahan penutup dan penggunaan lahan. Studi tentang perkembangan wilayah terkait dengan perubahan penutup lahan banyak dikaji dengan melihat faktor prediktor yang merupakan deterministik dari pemodelan CA. Perbandingan hasil pemodelan dilakukan dengan melihat hasil prediksi menggunakan variabel-variabel tersebut sebagai variabel prediktor dengan pemodelan CA tanpa memberikan variabel determinan sebagai aturan transisinya atau bisa disebut pemodelan CA secara konvensiaonal. Penambahan determinan yang merupakan variabel prediktor perubahan membuat pemodelan CA menjadi lebih realistis karena Wu, 2002 dalam
2
Mohammad, 2013 menyatakan bahwa pengembangan CA model stokastik dimana kemungkinana data penutup lahan dapat diekstrak dan diamati, menegaskan bahwa kemampuan CA model konvensiaonal ini akan meningkat jika komponennya digabungkan dengan model lainnya. Penelitian yang dilakukan diharapkan dapat mengetahui dinamika perubahan penutup lahan menggunakan CA dikembangkan dengan dua model yaitu model stokastik dan model deterministik. Perbedaan CA menggunakan metode stokastik dan deterministik terdapat pada model dalam membangun transision rules.
1.2 Perumusan Masalah Kota Yogyakarta sebagai pusat kegiatan politik, ekonomi, sosial dan budaya baru berkembang pesat setelah dua abad terakhir. Dengan kemajuan teknologi
yang
ditandai
dengan
munculnya
Revolusi
Industri
serta
dikembangkannya berbagai industri massa membuat berbagai kota-kota tumbuh dengan pesat, termasuk Yogyakarta. Pertumbuhan ini ditandai dengan dibangunnya gedung baik untuk pemukiman, pelayanan publik, maupun kegiatan industri, sarana dan prasarana transportasi dan komunikasi (rahayu, 2011). Selain itu perkembangan jumlah penduduk yang sangat pesat, memerlukan lahan yang lebih luas, tidak hanya untuk perluasan permukiman tetapi juga untuk perluasan kegiatan-kegiatan perekonomian. Pembangunan fisik, sebagai akibat dari kegiatan penduduk sangat terasa terutama pada kota besar, sedangkan keterbatasan lahan untuk pembangunan menjadi masalah yang sangat sulit dipecahkan oleh pemerintah. Perkembangan suatu wilayah selama ini telah banyak diamati namun perkembangan wilayah yang dicermati adalah perkembangan wilayah yang bersifat kualitatif dan kuantitatif non spasial menggunakan beberapa teori perkembangan wilayah.
Pertumbuhan dan perkembangan kawasan perkotaan
secara fisik dapat ditandai dengan
kenampakan lahan melalui pola tata
penggunaan lahan dan penutup lahan, baik pada kawasan urban maupun pada kawasan rural, dimana wilayah perkotaan bersifat dinamis karena mampu
3
berkembang. Dengan adanya pertumbuhan perkotaan secara dinamis maka pola pergeseran dan perubahan tata guna lahan juga tumbuh dan berkembang secara dinamis pula. Identifikasi perubahan penutup lahan memerlukan suatu data spasial temporal. Data-data spasial tersebut bersumber dari hasil interpretasi citra satelit maupun dari instansi-instansi pemerintahan dan kemudian dianalisis dengan menggunakan SIG. Mengetahui perubahan penutup lahan tidak hanya untuk pengelolaan sumber daya alam berkelanjutan, tetapi juga dapat dijadikan sebagai dasar dari melakukan prediksi penutup lahan yang akan datang berdasarkan tren perubahan secara spasial sehingga informasi ini dapat digunakan dalam merencanakan tata ruang. Interaksi antara dimensi ruang dan waktu dengan dimensi biofisik dan manusia mengakibatkan terjadinya perubahan penggunaan lahan (Veldkamp and Verburg, 2004). Perubahan iklim, peningkatan jumlah penduduk, dan proses urbanisasi merupakan penyebab umum yang dianggap sebagai faktor-faktor yang berkontribusi terhadap terjadinya perubahan penggunaan lahan (Wu et al., 2008), akan tetapi kenyataannya perubahan penggunaan lahan tidak terjadi karena adanya faktor tunggal (Verburg and Veldkamp, 2001). Kompleksitas antara faktor-faktor fisik, biologi, sosial, politik, dan ekonomi yang terajadi dalam dimensi ruang dan waktu pada saat yang bersamaan merupakan penyebab utama proses perubahan penggunaan lahan (Wu et al., 2008). CA berhasil menunjukkan kompleksitasnya dengan rumus sederhana meskipun menghasilkan ketidakpastian pada tekniknya namun pada penelitian selanjutnya ternyata mampu diaplikasikan pada tema perkotaan. Salah satu yang penting dari CA adalah lebih realistik untuk menemukan rumus transisi yang merepresentasikan tenaga dorongan dan tarikan pada perubahan kota (Lahti, 2008). Selain itu metode CA berbasis pada data grid (raster) yang merupakan bentuk data citra penginderaan jauh. Model adalah abstraksi atau penyederhaaan dari dunia nyata, yang mampu menggambarkan struktur dan interaksi elemen serta perilaku keseluruhannya sesuai dengan sudut pandang dan tujuan yang diinginkan (Purnomo, 2005).
4
Menurut kepastiannya, model dapat dibagi menjadi dua yaitu model deterministik yang bersifat unik dimana hanya ada satu output yang unik, merupakan solusi model dalam keadaan pasti dan model stokastik, yaitu model simulasi yang mengandung input-input probabilistik (random) dan output yang dihasilkan pun sifatntya random atau model yang mendasarkan pada teknik peluang dan memperhitungkan ketidakmenetuan (uncertanty), dimana faktor-faktor yang menyebabkan suatu kejadian tidak dapat diketahui secara pasti. Metode deterministik mengemukakan bahwa populasi manusia dengan perkembangan kebudayaannya ditentukan oleh kondisi alam. Meski manusia dipandang sebagai makhluk dinamis, mobilitasnya tetap dibatasi dan ditentukan oleh kondisi alam di permukaan bumi. Sedangkan deterministik geografi yang meletakkan manusia sebagai faktor utama karena alam menawarkan kemungkinan probabilisme mengandung unsur hubungan timbal balik antara alam dan manusia dalam struktur, pola dan proses
di muka
bumi menurut tempat dan waktu
(Johnston, 1983; Harvey dan Holly, 1981; Jensen, 1984; Bintarto dan Surastopo, 1984; Sumaatmadja, 1984; Daldjoeni, 1996; Peet, 1998). Penelitian menggunakan CA deterministik sehingga penelitian ini menggunakan faktor-faktor yang menjadi faktor pendorong (driving force) terjadinya perubahan penutup lahan sehingga besarnya tiap faktor atau variabel dapat berbeda sesuai dengan besarnya faktor tersebut berpengaruh terhadap perubahan. Faktor determinan ini merupakan faktor yang mempengaruhi pengambilan keputusan manusia untuk melakukan perubahan penutup lahan. hal ini sesuai dengan teori deterministik yang menyebutkan bahwa alam mempengaruhi manusia dan faktor alam ini dikonversi menjadi faktor-faktor determinan. Sedangkan untuk metode yang menggunakan model stokastik menekankan pada perubahan yang terjadi bersifat random. Perubahan penutup lahan lebih banyak dilakukan dengan menggunakan model deterministik, dimana faktor-faktor yang menyebabkan perubahan penutup lahan bersifat pasti sehingga berlaku hubungan fungsional antara perubahan penutup lahan dan faktor tersebut. Sedangkan untuk model stokastik dimana faktor-faktor nya bersifat random sehingga dengan input yang sama dapat
5
menghasilkan output yang berbeda lebih sulit untuk dikaji. Perbedaan antara kedua metode dapat mengahasilkan perubahan penutup lahan yang berbeda sehingga dengan meneliti kedua metode dapat diperkirakan metode mana yang lebih memiliki nilai akurasi dan persebaran penutup lahan yang lebih tinggi. Perubahan penutup lahan yang terjadi dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Faktor-faktor mempengaruhi setiap perubahan baik bersifat mendorong (push) dan menarik (pull). Kuantitas faktor – faktor tersebut nilainya belum diketahui dengan pasti, sehingga diperlukan perhitungan (matematis dan statistik) dengan melihat tingkat probabilitasnya agar mendapatkan informasi dengan pasti. Berdasarkan fenomena tersebut dirumuskan permasalahan di Daerah Istimewa Yogyakarta yang akan diteliti sebagai berikut : 1. Perkembangan wilayah lebih sering diteliti secara non spasial dengan menggunakan pendekatan kualitatif maupun kuantitatif sehingga penelitian tentang perkembangan wilayah secara spasial dengan menggunakan data penginderaan jauh diperlukan untuk melihat pola, karakteristik dan distribusi kewilayahan dari DIY menggunakan citra penginderaan jauh (time series) 2. Model prediksi perubahan penutup lahan telah banyak dilakukan namun lebih banyak bersifat non spasial dan jarang mempertimbangkan analisis spasial dan SIG. Salah satu penerapan model prediksi dengan cara spasial yaitu dengan menggunalan Cellular Automata deterministik dan probabistik untuk memodelkan perubahan dan perkembangan DIY dari waktu pertama (t1/ 1992) dan waktu kedua (t2/2002) untuk memprediksi waktu ketiga (t3/2012). 3. Pemodelan dengan kedua model yaitu CA deterministik dan CA stokastik akan menghasilkan model penutup lahan tahun 2012. Untuk melihat model yang lebih mendekati kenyataan di lapangan diperlukan komparasi antara kedua model baik berupa akurasi dari model penutup lahan maupun pola persebaran dan luasan penutup lahannya. Berdasarkan
perumusan
masalah
tersebut,
ditentukan
pertanyaan
penelitian yaitu sebagai berikut :
6
1. Bagaimana perubahan penutup lahan pada daerah penelitian tahun 1992 sampai 2002? 2. Bagaimanakan memodelkan perubahan penutup lahan pada tahun 2012 dengan menggunakan metode deterministik dan stokastik? 3. Bagaimana perbandingan hasil prediksi dengan menggunakan kedua metode? 1.3 Tujuan Penelitian 1. Memetakan perubahan penutup lahan di daerah penelitian pada periode 1992 – 2002. 2. Memodelkan perubahan penutup lahan pada periode 2002 – 2012 melalui pemodelan spasial menggunakan Cellular Automata deterministik dan stokastik. 3. Melakukan komparasi hasil prediksi Cellular Automata deterministik dan stokastik. 1.4 Hasil Yang Diharapkan 1. Informasi mengenai distribusi spasial perubahan penutup lahan di daerah penelitian berupa peta penutup lahan daerah penelitian dari 1992 ke tahun 2002 yang mencakup karakteristik, pola, dan distribusi. 2. Model perkembangan wilayah daerah penelitian 1992 dan 2002 untuk memodelkan penutup lahan tahun 2012 dengan menggunakan Cellular Automata deterministik dan stokastik. 3. Komparasi perubahan penutup lahan dengan menggunakan Cellular Automata deterministik dan stokastik. 1.5 Kegunaan Penelitian 1. Memberikan informasi mengenai perubahan penutup lahan pada periode 1996 – 2002 di daerah penelitian. 2. Memberikan gambaran mengenai perkembangan wilayah 3. Membandingkan hasil pemodelan dengan menggunakan metode Cellular Automata deterministik dan stokastik.
7
