Pemetaan Pola Hidrologi Pantai Surabaya-Sidoarjo Pasca Pembangunan Jembatan Suramadu dan Peristiwa Lapindo Menggunakan Citra SPOT 4
Oleh : Linda Ardi Oktareni Pembimbing : Prof. DR. Ir Bangun M.S. DEA, DESS Sukentyas Estuti Siwi, S.Si Program Studi Teknik Geomatika Institut Teknologi Sepoluh November Surabaya
Latar Belakang • Pembangunan jembatan Suramadu dan terjadinya semburan Lapindo dimungkinkan dapat mengganggu siklus hidrologis di sepanjang pantai Surabaya dan Sidoarjo • perlu adanya suatu pemetaan pola hidrologi yang berupa pemetaan pola aliran sungai dan penentuan daerah rawan genangan di sepanjang pantai Surabaya-Sidoarjo
Permasalahan Bagaimana memperoleh informasi dari Citra SPOT 4 dan data-data pendukung lainnya sehingga dapat dimanfaatkan untuk mengetahui tutupan lahan, luasan, menentukan daerah genangan, dan perubahan pola aliran sungai, serta pengaruh pembangunan jembatan Suramadu dan peristiwa Lapindo terhadap kerentanan daerah genangan dan pola aliran sungai.
Batasan Masalah • Citra satelit SPOT 4 yang di gunakan terdiri dari 4 scene, dengan akuisisi tanggal 26 Juni 2006 K/J 297364/297365 dan tanggal 21 Juli 2009 K/J 297364/297365 dengan resolusi 20 m. • Citra satelit Landsat yang di gunakan adalah ETM path 118, row 065, akuisisi 22 Mei 2003. • Peta yang digunakan adalah peta Lingkungan Pantai Indonesia (LPI) tahun 1993 dengan skala 1 : 50.000 terbitan BAKOSURTANAL (Badan Koordinasi Survey dan Pemetaan Nasional) lembar 1608-01 (Gresik), 1608-02 (Kwanyar), 1608-03 (Pasuruan). • Daerah studi dari penelitian ini adalah pantai Surabaya-Sidoarjo. • Parameter/variabel yang digunakan dalam penentuan daerah retensi banjir yaitu jenis tanah, kelerengan, tutupan lahan, dan curah hujan. • Hasil berupa peta daerah genangan berdasarkan tingkat kerentanan dan perubahan pola aliran sungai.
Daerah Studi S. MADURA
SURABAYA
SIDOARJO
Daerah Studi Daerah penelitian secara administratif termasuk ke dalam wilayah Kotamadya Surabaya dan Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur. Secara geografis daerah studi terletak pada 7° 10' 20" – 7° 36' 00" LS dan 112° 34' 52" – 112° 54' 36" BT • Sebelah Utara : Selat Madura & Kab. Bangkalan • Sebelah Selatan : Kabupaten Pasuruan • Sebelah Timur : Selat Madura • Sebelah Barat : Kabupaten Gresik
DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN DATA Citra Landsat 7 ETM
Citra SPOT - 4
Data SRTM
Data Curah Hujan
Peta Jenis Tanah
Mozaiking
Peta Kelerengan
Peta Curah Hujan
Peta Jenis Tanah
Komposit
Crooping
Citra Ortho
Koreksi Geometrik
tidak RMS Error ≤ 1
ya
Citra Terkoreksi
Penajaman dan Interpretasi
Klasifikasi Tersilia
tidak Ground Truth
Uji Ketelitian ≥ 80 %
ya
Peta Tutupan Lahan dan pola aliran sungai
Overlay
Skoring Peta Daerah Genangan
Hasil dan Pembahasan • Koreksi Geometrik
• Klasifikasi Citra • Ketelitian Klasifikasi
• Curah Hujan • Jenis Tanah
• Kelerengan • Overlay Peta dan Skoring
• Pola Aliran Sungai
Citra SPOT 4 dan Landsat
Citra SPOT 4
Citra Landsat
Crop berdasarkan peta LPI dan masking area
Koreksi Geometrik 1
• Perhitungan kekuatan jaring titik kontrol Dari hasil perhitungan nilai kekuatan jaring (Strength Of Figure) untuk citra Landsat tahun 2003 adalah 0.000214, citra SPOT 4 tahun 2006 adalah 0.000176, dan citra SPOT 4 tahun 2009 adalah 0.00018, Dalam hal ini semakin kecil bilangan faktor kekuatan jaringan tersebut di atas, maka akan semakin baik konfigurasi jaringan dan sebaliknya (Abidin, 2002).
Koreksi Geometrik 2 Citra Satelit Landsat 2003
RMSerrors (Average RMSerrors) 0.445
SPOT 4 2006
0.488
SPOT 4 2009
0.454
Hasil RMS rata-rata citra Landsat dan SPOT 4 tahun 2003, 2006, dan 2009 mempunyai nilai RMS ratarata kurang dari 1 pixel. Sehingga dianggap memenuhi toleransi yang diberikan.
Faktor yang mempengaruhi ketelitian proses koreksi geometri adalah: a. Jumlah titik kontrol yang dipakai b. Penyebaran titik kontrol pada citra c. Kesalahan identifikasi titik kontrol tanah GCP pada citra. e. Desain dan Nilai kekuatan jaring (SoF)
Klasifikasi Citra No. 1 2 3 4 5 6 Total
Jenis Tutupan Lahan Tambak Pemukiman Sawah Vegetasi Lahan Terbuka Tubuh Air
2003 24983.993 12715.309 4751.509 635.619 938.649 664.451 44689.53
Area (Ha) 2006 23983.646 13592.434 4698.831 654.734 1618.906 495.912 45044.463
2009 24751.915 14607.565 2821.387 656.816 1717.665 614.165 45169.513
Dari hasil pengolahan 3 tahun di atas, tutupan lahan terbesar di dominasi oleh tambak dan terkecil adalah tubuh air. Serta terjadi penambahan luasan pesisir Surabaya Sidoarjo dari tahun 2003 hingga tahun 2009. Penambahan ini terjadi akibat penambahan sedimentasi yang terjadi pada daerah pantai. Yang menunjukkan bahwa tingkat sedimentasi yang terbentuk pada kawasan ini cukup besar dan mengalami peningkatan (Rahardian Ardy, 2008)
Ketelitian Klasifikasi No
Hasil Interpretasi
1
2
3
4
5
6
Total
Omisi
MA(%)
1
Tambak
165
2
0
8
0
2
177
14
93.22
2
Pemukiman
2
204
12
10
7
5
240
36
85
3
Lahan Terbuka
1
7
105
1
5
3
122
17
86.06
4
Badan Air
11
10
3
155
1
9
189
34
82.01
5
Vegetasi
0
7
9
2
134
8
160
26
83.75
6
Sawah
0
3
8
8
5
154
178
24
86.51
Total/KH
179
233
137
184
152
181
1066
151
86.02
Komisi (pixel)
14
29
32
29
18
27
149
CURAH HUJAN Curah Hujan No (mm) 2003 (Ha) 2006 (Ha)
2009 (Ha)
1
> 1452
9304.593
25371.514 31356.705
2
1452 - 1740
17499.15
12923.141 8113.228
2
1740 - 2784
17033.703 5542.791
4299.979
Pembuatan peta curah hujan dilakukan dengan software arcview menggunakan ekstensi tambahan yaitu polygon thiessen untuk menghasilkan peta curah hujan berupa polygon Dari ke tiga tahun pengolahan data curah hujan didapatkan rata-rata bulan basah antara 3 – 4 bulan dan rata-rata bulan kering antara 7 – 8 bulan. Berdasarkan klasifikasi iklim untuk daerah Asia Tenggara oleh LR. Oldeman, 1974 (Benyamin Lakitan, 1991)
JENIS TANAH No
Jenis Tanah
Luas (Ha)
Area %
1
KJP
19275.025
47.87
2
MKS
20971.593
52.09
3
BDG
15.668
0.04
40262.286
100
Total
KELERENGAN
Kelerengan diperoleh dari data SRTM dengan menggunakan filter-filter yang terdapat di dalam ER Mapper seperti filter medium dan slope. Kemudian data tersebut di export ke dalam bentuk .dxf agar pengolahannnya dapat dilanjutkan menggunakan software Arc View maupun di ArcGIS. Pada daerah pesisir Surabaya Sidoarjo kelerengan berada diantara 0 – 2 %, yang merupakan daerah dengan kelerengan sangat datar
Overlay Peta dan Skoring Kriteria tingkat kerentanan di kategorikan dalam 4 kelas (Emi sukriyah, Agus, BAKOSURTANAL, dengan penyesuaian) 1. Kurang Rentan 2. Rentan 3. Sangat Rentan 4. Genangan Permanen Dengan proses overlay akan dihasilkan data spasial baru (data analisis ).Pada data analisis, nilai skor dari setiap area di jumlahkan. Dengan membagi selisih nilai tersebut dengan 4 kelas tingkat kerentanan terhadap genangan (Deliar dalam Jefri 2010).
No 1
2
Variabel
Kriteria
Penggunaan Lahan
Curah Hujan
3
4
Jenis Tanah Kelerengan
Lahan Terbuka Industri dan Pemukiman Sawah Tambak 1452mm/th 1452 – 1740mm/th 1740 – 2789mm/th 2789 Kjp Mks bdg 0-2 2-8
Nilai 2 3 4 5
1 2 3 4
1 2 3 5 4
Daerah Genangan No
Tingkat Rentan
2003 (Ha)
2006 (Ha)
2009 (Ha)
1
Kurang Rentan
893.558
1071.506
1410.643
2
Rentan
10967.216
10987.952
12633.247
3
Sangat Rentan
7386.71
8996.418
6609.525
4
Genangan Permanen
26058.365
23955.467
24469.697
Dari tabel 6 diketahui adanya perubahan luasan dari tahun 2003 - 2009 bertambah sebesar 517.085Ha pada kelas kurang rentan, hal ini dapat terjadi mengingat bertambahnya luasan lahan terbuka dan persebaran curah hujan yang rendah berdasarkan kriteria kelas kurang rentan terhadap genangan
Daerah Genangan • Kelas rentan terjadi penambahan luasan 1666.031Ha, sedangkan pada kelas sangat rentan terjadi penurunan luasan sebesar 777.185Ha berbanding lurus dengan penurunan yang terjadi pada luasan tutupan lahan sawah dan luasan persebaran curah hujan kelas 1452 – 2787. • Pada kelas genangan permanen terjadi penurunan luasan sebesar 1588.688Ha dari tahun 2003-2009 sesuai dengan penurunan yang terjadi pada jumlah luasan tambak dan mangrove yang merupakan tutupan lahan yang mendominasi kelas genangan permanen
Peta Daerah Genangan Berdasarkan Kerentanan
2003 2006 2009
Pola Aliran Sungai Daerah pesisir Surabaya bagian utara sampai perbatasan Sidoarjo di dominasi oleh pola aliran Paralel yaitu anak sungai utama saling sejajar atau hampir sejajar, bermuara pada sungai-sungai utama dengan sudut lancip atau langsung bermuara ke laut. Berkembang di lereng yang terkontrol oleh struktur (lipatan monoklinal, isoklinal, sesar yang saling sejajar dengan spasi yang pendek) atau dekat pantai. Daerah pesisir Sidoarjo lebih di dominasi oleh pola aliran sungai Dendritik yaitu seperti percabangan pohon, percabangan tidak teratur dengan arah dan sudut yang beragam. Berkembang di batuan yang homogen dan tidak terkontrol oleh struktur, umunya pada batuan sedimen dengan perlapisan horisontal, atau pada batuan beku dan batuan kristalin yang homogen. Pola aliran sungai pada tahun 2003, 2006, 2009 relatif tetap.
Kesimpulan 1 •
Nilai kekuatan jaring (Strength of Figure) pada semua citra telah memenuhi syarat ketelitian SoF yang nilainya harus mendekati nol (0). • Nilai rata – rata RMSerrors pada penentuan titik kontrol tanah atau GCPs (Ground Control Points) sebesar 0.445 untuk Landsat ETM+ tahun 2003, 0.488 untuk citra SPOT 4 tahun 2006, dan 0.454 untuk citra SPOT 4 tahun 2009 telah memenuhi toleransi dari RMSerrors yang nilainya < 1 pixel. • Tutupan lahan terbesar yaitu tambak dengan luas 24983.993 Ha (55.91%) pada tahun 2003, 23983.646Ha (53.24%) tahun 2006, dan 24751.915Ha (54.8%) tahun 2009. • Nilai uji ketelitian sebesar 86.02%, maka klasifikasi dianggap benar karena memiliki nilai di atas 80%. • Curah hujan rerata tahunan (annual) yang terjadi di kawasan pesisir Surabaya Sidoarjo tergolong tinggi, berkisar antara 918-2645 mm/tahun. • Daerah pesisir Surabaya Sidoarjo kelerengan berada diantara 0 – 2 %, yang merupakan daerah dengan kelerengan sangat datar.
Kesimpulan 2 •
•
•
• •
Pesisir Surabaya Sidoarjo sebagian besar terdiri dari daratan alluvial yang merupakan gabungan endapan muara dan endapan sungai pada daerah kering, dengan rata-rata kemiringan kurang dari 2. mineral dominan terdiri dari aluvium muda yg berasal dari campuran endapan muara, endapan laut dan endapan sungai dengan luas 20971.593 (52.09%). Berdasarkan tingkat kerentanannya kawasan pesisir pantai Surabaya Sidoarjo di dominasi kelas genangan permanen yaitu 26058.365 pada tahun 2003, 23955.467 tahun 2006, dan 24469.697 tahun 2009 yang sebagian besar terdapat pada tutupan lahan tambak yang juga merupakan tutupan lahan terbesar pada daerah tersebut yang mengindikasikan bahwa tutupan lahan merupakan parameter terpenting yang mempengaruhi tingkat kerentanan daerah genangan. Daerah pesisir Surabaya bagian utara sampai perbatasan Sidoarjo di dominasi oleh pola aliran Paralel, sedangkan Daerah pesisir Sidoarjo lebih di dominasi oleh pola aliran sungai Dendritik. Pola aliran sungai pada tahun 2003, 2006, 2009 relatif tetap. Dari hasil di atas dimungkinkan pembangunan jembatan suramadu yang berlangsung tahun 2003-2009 dan peristiwa lapindo mulai tahun 2006 tidak berpengaruh banyak pada kerentanan daerah genangan dan pola aliran sungai kawasan pantai Surabaya Sidoarjo.
Saran • Penelitian mengenai daerah rawan genangan dilakukan dengan menggunakan parameter-parameter lain seperti geologi, pasang surut dan lain-lain. • Penelitian mengenai pola aliran sungai dilakukan lebih mendalam seperti terjadinya pendangkalan, penyempitan atau pelebaran sungai dan lain-lain. • Perlu penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh pembangunan jembatan Suramadu dan pembuangan lumpur lapindo melalui Kali Porong terhadap daerah genangan dan perubahan pola aliran sungai. • Menggunakan citra yang memiliki kondisi baik (tidak banyak tertutup awan) sehingga akan mempermudah dalam pengolahan citra.
