DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.............................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN.................................................................................. ii PERNYATAAN................................................................................................... iii INTISARI............................................................................................................. iv ABSTRACT.......................................................................................................... v KATA PENGANTAR......................................................................................... vi DAFTAR ISI...................................................................................................... viii DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR......................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang .....................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah dan Pertanyaan Penelitian .....................................3 1.3. Tujuan Penelitian..................................................................................5 1.4. Kegunaan Penelitian….........................................................................5 1.5. Keaslian Penelitian ..............................................................................6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 8 2.1. Konsep Penginderaan Jauh................................................................. 8 2.2. Pengenalan Pola Spektral.................................................................. 10 2.3. Karakteristik Spektral Vegetasi......................................................... 12 2.4. Penginderaan Jauh Sistem Termal..................................................... 14 2.5. Karakteristik dan Keunggulan Citra Landsat 8.................................. 18 2.6. Temperature Vegetation Dryness Index............................................. 21 2.7. Definisi Kekeringan .......................................................................... 23 viii
2.8. Definisi Kekeringan Pertanian................................................ 25 2.9. Kerangkan Pemikiran............................................................
26
2.10. Batasan Operasional..............................................................
28
BAB III METODE PENELITIAN.......................................................................
29
3.1. Bahan Penelitian ....................................................................
29
3.2. Alat Peneltian .........................................................................
29
3.3. Tahapan Penelitian .................................................................
30
3.3.1. Koreksi Geometrik dan Koreksi Radiometrik............. 30 3.3.2. Transformasi Indeks Vegetasi.................................... 30 3.3.3. Ekstraksi Suhu Permukaan........................................ 31 3.3.4. Penentuan Sampel Cek Lapangan ............................. 34 3.3.5. Pengumpulan Data Lapangan ................................... 35 1. Pengukuran Kerapatan Tajuk ..................................... 35 2. Pengambilan Data Suhu Permukaan ........................... 36 3.3.6. Tahap Pasca Lapangan ............................................. 36 1. Analisis Regresi......................................................... 36 2. Uji Akurasi SAVI dan LST dengan Data Lapangan .... 37 3. Pemetaan Temperature Vegetation Dryness Indeks.... 37 4. Pembuatan Peta Kekeringan Pertanian........................ 39
BAB IV DESKRIPSI WILAYAH PENELITIAN .................................................. 41 4.1. Deskripsi Umum ....................................................................
41
4.2. Kemiringan Lereng ................................................................
44
4.3. Penggunaan Lahan..................................................................
46
4.4. Bentuklahan............................................................................
49
4.5. Iklim......................................................................................
52
4.6. Jenis Tanah.............................................................................
54
ix
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................................... 56 5.1. Koreksi Geometrik ........................................................................... 56 5.2. Koreksi Radiometrik ............... ........................................................ 58 5.3. Transformasi Indeks Vegetasi (SAVI) ............................................. 59 5.4. Ektraksi Suhu Permukaan................................................................. 73 5.5. Pemetaan Indeks TVDI (Temperature Vegetation Dryness Index). 100 5.6. Pembuatan Peta Kekeringan............................................................ 113
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN......................................................................... 129 6.1. Kesimpulan ..................................................................................... 129 6.2. Saran ............................................................................................... 130
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 132 LAMPIRAN....................................................................................................... 135
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Penelitian sebelumnya ..................................................... ........... 6 Tabel 2.1. Nilai - Nilai Faktor Atmosferik Lokal ........................................ 16 Tabel 2.2. Nilai Pancaran Benda Suhu 20 °C pada Panjang Gelombang 8 - 12 μm ................................................................. 17 Tabel 3.1. Informasi Header Citra Landsat 8 (Mei 2013) ........................... 32 Tabel 3.2. Informasi Header Citra Landsat 8 (Juni 2014) ........................... 32 Tabel 3.3. Informasi Header Citra Landsat 8 (Juli 2013) ............................ 33 Tabel 3.4. Informasi Header Citra Landsat 8 (Agustus 2013) .................... 33 Tabel 3.5. Informasi Header Citra Landsat 8 (September 2013) ................ 34 Tabel 3.6. Informasi Header Citra Landsat 8 (Oktober 2013) .................... 34 Tabel 4.1. Wilayah Administrasi Setiap Kecamatan di Kabupaten Grobogan ........................................
42
Tabel 5.1. Perbandingan Statistik SAVI Citra Bulan Mei - Oktober ........... 61 Tabel 5.2. Perbandingan Nilai SAVI Citra Bulan Mei - Oktober pada Titik Sampel ........................................................................ 61 Tabel 5.3. Perbandingan Nilai SAVI Citra Bulan Mei dan Pengukuran di Lapangan ....................................................... 63 Tabel 5.4. Panjang Gelombang Saluran TIRS Citra Landsat 8 .................... 74 Tabel 5.5. Perbandingan Suhu Permukaan dari Berbagai Nilai Emisivitas... 75 Tabel 5.6. Perbandingan LST Bulan Mei Tahun 2013 (Sebelum Masking) .77 Tabel 5.7. Perbandingan LST Bulan Mei Tahun 2013 (Setelah Masking)... 77 Tabel 5.8. Perbandingan LST Bulan Juni Tahun 2014 (Sebelum Masking). 77 Tabel 5.9. Perbandingan LST Bulan Juni Tahun 2014 (Setelah Masking).. 77 Tabel 5.10. Perbandingan LST Bulan Juli Tahun 2013 (Sebelum Masking)78 Tabel 5.11. Perbandingan LST Bulan Juli Tahun 2013 (Setelah Masking).. 78
xi
Tabel 5.12. Perbandingan LST Bulan Agustus Tahun 2013 (Sebelum Masking)......................................................... .......... 78 Tabel 5.13. Perbandingan LST Bulan Agustus Tahun 2013 (Setelah Masking)...............................................
78
Tabel 5.14. Perbandingan LST Bulan September Tahun 2013 (Sebelum Masking) ............................................
79
Tabel 5.15. Perbandingan LST Bulan September Tahun 2013 (Setelah Masking) ................................... ........... 79 Tabel 5.16. Perbandingan LST Bulan Oktober Tahun 2013 (Sebelum Masking)...............................................................
79
Tabel 5.17. Perbandingan LST Bulan Oktober Tahun 2013 (Setelah Masking)........................................................ ........... 79 Tabel 5.18. Perbandingan Akurasi Suhu Permukaan antara Hasil Pengolahan Citra dan Hasil Survei Lapangan ...... ........... 80 Tabel 5.19. Nilai RMS Difference Band 10 dan Band 11 Citra Landsat 8.... 82 Tabel 5.20. Perbandingan Suhu Permukaan Citra Landsat 8 Band 10 (0C). 83 Tabel 5.21. Rata - Rata Suhu Udara Tahun 1999 – 2009 ............................. 85 Tabel 5.22. Prediksi Pengukuran Suhu Permukaan Lapangan ..................... 87 Tabel 5.23. Perbandingan Nilai SAVI dan Suhu Permukaan (LST) Bulan Mei – Oktober.................................................................. 88 Tabel 5.24. Formula Transformasi Citra TVDI ............................................ 105 Tabel 5.25. Klasifikasi Tingkat Kekeringan Berdasarkan Nilai TVDI ........ 113 Tabel 5.26. Luas Kekeringan Pertanian Bulan Mei (dalam Ha) ................... 120 Tabel 5.27. Luas Kekeringan Pertanian Bulan Juni (dalam Ha) ...................121 Tabel 5.28. Luas Kekeringan Pertanian Bulan Juli (dalam Ha) ................... 122 Tabel 5.29. Luas Kekeringan Pertanian Bulan Agustus (dalam Ha) ........... 123 Tabel 5.30. Luas Kekeringan Pertanian Bulan September (dalam Ha) ........ 124 Tabel 5.31. Luas Kekeringan Pertanian Bulan Oktober (dalam Ha) ............ 125
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pola Spektral Objek ................................................................. 11 Gambar 2.2. Satelit Landsat 8 ...................................................................... 18 Gambar 2.3. Perbandingan Band Landsat 7 dan Landsat 8 .......................... 20 Gambar 2.4. Hubungan Antara Suhu Permukaan dan Indeks Vegetasi ....... 22 Gambar 2.5. Kerangaka Pemikiran .............................................................. 27 Gambar 3.1. Scatter Plot Berdasarkan Ekstraksi Suhu Permukaan dan Transformasi SAVI .......................................................... 38 Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian .......................................................... 40 Gambar 4.1. Peta Administrasi Kabupaten Grobogan ................................. 43 Gambar 4.2. Peta Kemiringan Lereng Kabupaten Grobogan ..................... 45 Gambar 4.3. Peta Penggunaan Lahan Kabupaten Grobogan ...................... 48 Gambar 4.4. Peta Bentuklahan Kabupaten Grobogan ................................ 51 Gambar 4.5. Peta Curah Hujan Kabupaten Grobogan ................................ 53 Gambar 4.6. Peta Jenis Tanah Kabupaten Grobogan ................................. 55 Gambar 5.1. GCP Koreksi Geometrik ........................................................ 57 Gambar 5.2. Lokasi Penempatan GCP dan Hasil Koreksi Geometrik ........ 58 Gambar 5.3. Statistik Nilai Piksel Asli Band 10 Citra Landsat 8 ............... 59 Gambar 5.4. Statistik Citra SAVI Hasil Pengolahan Citra Landsat 8 ......... 60 Gambar 5.5. Analisis regresi SAVI Citra dan Perhitungan di Lapangan .... 64 Gambar 5.6. Peta Indeks Vegetasi SAVI Bulan Mei Tahun 2013 .............. 66 Gambar 5.7. Peta Indeks Vegetasi SAVI Bulan Juni Tahun 2014 .............. 67 Gambar 5.8. Peta Indeks Vegetasi SAVI Bulan Juli Tahun 2013 ............... 68 Gambar 5.9. Peta Indeks Vegetasi SAVI Bulan Agustus Tahun 2013 ....... 69 Gambar 5.10. Peta Indeks Vegetasi SAVI Bulan September Tahun 2013 .. 70 Gambar 5.11. Peta Indeks Vegetasi SAVI Bulan Oktober Tahun 2013 ..... 71 Gambar 5.12. Analisis Regresi Ekstraksi Suhu Permukaan Citra Band Termal Landsat 8 dan Pengukuran Langsung di Lapangan.. 81
xiii
Gambar 5.13. Analisis Regresi Suhu Permukaan Bulan Mei antara Hasil Ekstraksi Citra dengan Pengukuran di Lapangan .................. 90 Gambar 5.14. Analisis Regresi Suhu Permukaan Bulan Juni antara Hasil Ekstraksi Citra dengan Pengukuran di Lapangan ........ .91 Gambar 5.15. Analisis Regresi Suhu Permukaan Bulan Juli antara Hasil Ekstraksi Citra dengan Pengukuran di Lapangan ......... .91 Gambar 5.16. Analisis Regresi Suhu Permukaan Bulan Agustus antara Hasil Ekstraksi Citra dengan Pengukuran di Lapangan .......... 92 Gambar 5.17. Analisis Regresi Suhu Permukaan Bulan September antara Hasil Ekstraksi Citra dengan Pengukuran di Lapangan .......... 92 Gambar 5.18. Analisis Regresi Suhu Permukaan Bulan Oktober antara Hasil Ekstraksi Citra dengan Pengukuran di Lapangan .......... 93 Gambar 5.19. Suhu Permukaan Bulan Mei Tahun 2013 .............................. 94 Gambar 5.20 Suhu Permukaan Bulan Juni Tahun 2014 ............................... 95 Gambar 5.21. Suhu Permukaan Bulan Juli Tahun 2013 ............................... 96 Gambar 5.22. Suhu Permukaan Bulan Agustus Tahun 2013 ........................ 97 Gambar 5.23. Suhu Permukaan Bulan September Tahun 2013 .................... 98 Gambar 5.24. Suhu Permukaan Bulan Oktober Tahun 2013 ........................ 99 Gambar 5.25. Scatter Plot indeks TVDI Berdasarkan Data Hasil Ekstraksi Suhu Permukaan Saluran 10 dan Transformasi SAVI............. 100 Gambar 5.26. Batas Atas dan Bata Bawah Scatter Plot Bulan Mei .............. 102 Gambar 5.27. Batas Atas dan Bata Bawah Scatter Plot Bulan Juni ............. 102 Gambar 5.28. Batas Atas dan Bata Bawah Scatter Plot Bulan Juli .............. 103 Gambar 5.29. Batas Atas dan Bata Bawah Scatter Plot Bulan Agustus ....... 103 Gambar 5.30. Batas Atas dan Bata Bawah Scatter Plot Bulan September ... 104 Gambar 5.31. Batas Atas dan Bata Bawah Scatter Plot Bulan Oktober ....... 104 Gambar 5.32. Peta TVDI Bulan Mei Tahun 2013 ........................................ 106 Gambar 5.33. Peta TVDI Bulan Juni Tahun 2014 ........................................ 107 xiv
Gambar 5.34. Peta TVDI Bulan Juli Tahun 2013 ......................................... 108 Gambar 5.35. Peta TVDI Bulan Agustus Tahun 2013 ................................. 109 Gambar 5.36. Peta TVDI Bulan September Tahun 2013 ............................. 110 Gambar 5.37. Peta TVDI Bulan Oktober Tahun 2013 ................................. 111 Gambar 5.38. Peta Kekeringan Pertanian Bulan Mei Tahun 2013 .............. 114 Gambar 5.39. Peta Kekeringan Pertanian Bulan Juni Tahun 2014 .............. 115 Gambar 5.40. Peta Kekeringan Pertanian Bulan Juli Tahun 2013 ............... 116 Gambar 5.41. Peta Kekeringan Pertanian Bulan Agustus Tahun 2013 ....... 117 Gambar 5.42. Peta Kekeringan Pertanian Bulan September Tahun 2013 .... 118 Gambar 5.43. Peta Kekeringan Pertanian Bulan Oktober Tahun 2013 ........ 119 Gambar 5.44. Peta Durasi Kekeringan Bulan Mei Sampai Oktober ............ 128
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Foto Lapangan ........................................................................ 136 Lampiran 2. Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Grobogan Tahun 2007 - 2010 ................................................................. 139 Lampiran 3. Suhu Udara Bandara Ahmad Yani Semarang Tahun 1999 - 2009 ................................................................. 141
xvi
