PENDUGAAN CADANGAN KARBON POHON PADA RUANG TERBUKA HIJAU (RTH) KOTA DI KODYA JAKARTA TIMUR MENGGUNAKAN CITRA LANDSAT
ISDIYANTORO
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007
PENDUGAAN CADANGAN KARBON POHON PADA RUANG TERBUKA HIJAU (RTH) KOTA DI KODYA JAKARTA TIMUR MENGGUNAKAN CITRA LANDSAT
ISDIYANTORO
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Arsitektur Lanskap
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007
Judul Penelitian
:
Pendugaan Cadangan Karbon Pohon pada Ruang Terbuka Hijau (RTH) Kota di Kodya Jakarta Timur Menggunakan Citra Landsat
Nama
:
Isdiyantoro
NIM
:
A352030071
Program Studi
:
Arsitektur Lanskap
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Bambang Sulistyantara, M.Agr
Dr. Ir. Nizar Nasrullah, M.Agr
Ketua
Anggota
Diketahui Ketua Program Studi Arsitektur Lanskap
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S Dr. Ir. Nizar Nasrullah, M.Agr
Tanggal Lulus : 17 September 2007
Septe Tanggal Lulus : 17mber 2007
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis Pendugaan Cadangan Karbon Pohon pada Ruang Terbuka Hijau (RTH) Kota di Kodya Jakarta Timur Menggunakan Citra Landsat adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir tesis ini.
Bogor,
September 2007
Isdiyantoro NIM A352030071
ABSTRACT
ISDIYANTORO. Trees Carbon Reserve Estimation of City Greenery Open Space (GOS) in East Jakarta Municipality using Landsat Imagery. Under the direction of BAMBANG SULISTYANTARA and NIZAR NASRULLAH. In the end of this decade, earth temperature raised up to 0.6 ºC. The main factor that is considered as the driver of global warming is the increasing of green house gasses concentration in atmosphere, i.e carbondioxide (CO2), methane (CH4) and Nitrogenoxide (N2O). During this last decade CO2 emission increated twice from 1400 million ton/year to 2900 million ton/year. Some researches showed that CO2 concentration in atmosphere in 1998 is about 330 ppm the increament 1.5 ppm per year (Brown et al, 1996), and has probability to keep increasing year by year. Based on all the problem mentioned above, this research was conducted to estimate carbon reserve on trees stands of Greenery Open Spaces at East Jakarta Municipality using Landsat satelite temporal imagery (few years). The best model concluded is Y = 43,448E + 11G-3,69MIRI-2,28 (R2 = 42.8%). The total area of East Jakarta Municipality is about 18.689,64 hectare with trees carbon reserve above ground soil for 1986 is about 184.975 ton/hectare (LANDSAT MSS imagery 1986), 1992 is about 165.050 ton/hectare (LANDSAT 5 imagery 1992), 2001 is about 181.805 ton/hectare (LANDSAT 7 SLCOff imagery 2001) and 2005 is about 183.710 ton/hectare (LANDSAT 7 ETM+ imagery). Keyword: GOS, Carbon, Landsat, Model
@ Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak Cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin Institut Pertanian Bogor.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banyumas pada tanggal 01 Agustus 1969 dari ayah Oesmari Martohardjono (Alm) dan ibu Painem (Alm). Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dan memiliki seorang istri Dewi Lestari dan dua orang anak yaitu Refaldi Krisna Abrianto dan Giska Bima Oktarizka. Tahun 1987 penulis lulus dari SMT Pertanian Purwokerto. Pendidikan Sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Tamansiswa Yogyakarta, lulus pada tahun 1995. Pada tahun 2003, penulis melanjutkan jenjang pendidikan S-2 pada Sekolah Pasca Sarjana IPB dan memilih Program Studi Arsitektur Lanskap. Selama mengikuti perkuliahan, penulis bekerja sebagai Pegawai Negeri Sipil (PNS) pada Dinas Pertamanan Provinsi DKI Jakarta di Seksi Jalur Hijau Tepian Air. Pada Tahun 2007 diangkat menjadi Kepala Seksi Jalur Hijau Penyempurna Dinas Pertamanan Provinsi DKI Jakarta.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SWT, karena atas berkat, rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian dengan judul "Pendugaan Cadangan Karbon Pohon pada Ruang Terbuka Hijau (RTH) Kota di Kodya Jakarta Timur Menggunakan Citra Landsat" ini dapat penulis selesaikan. Hasil Penelitian ini merupakan suatu karya ilmiah sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan S-2 dan memperoleh gelar Magister Sains pada Departemen Arsitektur Lansekap, Sekolah Pascasarjana - Institut Pertanian Bogor. Terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Bambang Sulistyantara, M.Agr selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Dr. Ir. Nizar Nasrullah, M.Agr Selaku Anggota Komisi Pembimbing atas waktu dan arahannya dalam penulisan karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Ir. Debora Rolina Sitompul, MT selaku Kepala suku Dinas Pertamanan Kodya Jakarta Timur dan staf yang telah banyak membantu dalam pengumpulan data. Ucapan terima kasih juga disampaikan ayah (Alm), ibu (Alm) dan keluarga serta rekan-rekan, atas kasih sayang, saran dan dukungannya dari awal hingga terselesaikannya penelitian ini. Akhirnya penulis mengharap semoga karya ilimiah ini dapat memberi manfaat bagi semua pihak.
Bogor,
September 2007 Isdiyantoro
i
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL …………………………………………………………….
ix
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………
x
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………….
xi
I.
PENDAHULUAN ……………………………………………………... 1.1 Latar Belakang …………………………………………………... 1.2 Tujuan …………………………………………………………… 1.3 Hipotesis Penelitian ……………………………………………… 1.4 Kerangka Pikir Penelitian ………………………………………..
1 1 5 5 5
II.
TINJAUAN PUSTAKA ……………………………………………….. 2.1 Biomassa ………………………………………………………… 2.2 Ruang Terbuka dan Ruang Terbuka Hijau ………………………. 2.3 Fungsi Ruang Terbuka …………………………………………... 2.4 Lokasi dan Bentuk RTH …………………………………………. 2.5 Citra Landsat Thematic Mapper (TM) …………………………... 2.6 Proses Klasifikasi ………………………………………………... 2.7 Penggunaan Indeks Vegetasi dalam Pendugaan Biomassa dan Karbon (C) ……………………………………………………….
7 7 8 9 10 11 13
METODOLOGI ……………………………………………………….. 3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian ……………………………………. 3.2 Bahan dan Alat …………………………………………………... 3.2.1 Data dan Informasi yang Diperlukan .................................. 3.3 Alir Pembentukan Model ………………………………………... 3.4 Pengolahan Data Landsat TM ........................................................ 3.4.1 Koreksi Citra ....................................................................... 3.4.2 Pemilihan Kanal spektral .................................................... 3.4.3 Penajaman citra (Image Enhancement) .............................. 3.4.4 Transformasi Citra .............................................................. 3.4.5 Evaluasi Ketelitian Klasifikasi ........................................... 3.5 Pengumpulan Data Lapangan ........................................................ 3.6 Pendugaan Biomassa ...................................................................... 3.6.1 Perhitungan Biomassa ........................................................ 3.6.2 Perhitungan Karbon ............................................................ 3.7 Analisis Data .................................................................................. 3.8 Pengujian Hipotesis ........................................................................ 3.9 Pemilihan Model Terbaik ...............................................................
17 17 17 17 19 21 21 22 22 22 23 24 25 25 26 26 27 28
III
iii
14
IV.
KEADAAN UMUM LOKASI ............................................................... 4.1 Luas dan Letak ............................................................................... 4.2 Kondisi Fisik .................................................................................. 4.2.1 Iklim .................................................................................... 4.2.2 Kondisi Vegetasi .................................................................
30 30 30 30 31
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 5.1 Analisis spektral untuk Identifikasi Ruang Terbuka Hijau (RTH) 5.1.1 Analisis spektral Citra Landsat 7 ETM+ SLC Off Aquisisi 23 Juli 2005 ........................................................................ 5.1.2 Analisis spektral Citra Landsat 7 ETM+ Aquisisi 10 Agustus 2001 ...................................................................... 5.1.3 Analisis spektral Citra Landsat 5 TM Aquisisi 16 Juli 1992 .................................................................................... 5.1.4 Analisis spektral Citra Landsat MSS Aquisisi 02 Juli 1986 5.2 Model Penduga Kandungan Karbon .............................................. 5.2.1 Penyusunan Model Kandungan Karbon Berdasarkan Nilai Respon Langsung Spektral Citra Landsat ETM + .............. 5.2.2 Penyusunan Model Kandungan Karbon Berdasarkan Nilai Respon Indeks vegetasi Citra Landsat ETM + ................... 5.3 Pendugaan Karbon RTH Menggunakan Citra Landsat 7 ETM+ SLC Off Aquisisi 23 Juli 2005 ....................................................... 5.4 Pendugaan Karbon RTH Menggunakan Citra Landsat 7 ETM+ Aquisisi 10 Agustus 2001 ............................................................. 5.5 Pendugaan Karbon RTH Menggunakan Citra Landsat 5 TM Aquisisi 16 Juli 1992 ...................................................................... 5.6 Pendugaan Karbon RTH Menggunakan Citra Landsat MSS Aquisisi 02 Juli 1986 ...................................................................... 5.7 Hubungan Kandungan Karbon dengan Ruang Terbuka Hijau dan Konstribusinya terhadap Kualitas Lingkungan ..............................
32 32
SIMPULAN ............................................................................................
52
VI.
32 34 35 35 37 37 40 43 47 48 49 50
VII. REKOMENDASI .................................................................................... 52 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 53 LAMPIRAN ......................................................................................................
iv
56
DAFTAR TABEL
Halaman 1.
Karakteristik Kanal Spektral Landsat TM .............................................
12
2.
Beberapa Rasio Indeks Vegetasi ............................................................
15
3.
Tabel Matrik Kesalahan (Confussion Matrix) ........................................ 23
4.
Persamaan alometrik penduga biomassa bagian pohon .........................
25
5.
Sidik Ragam ...........................................................................................
27
6.
Model penduga kandungan cadangan karbon berdasarkan Nilai Respon Langsung Spektral Citra Landsat .............................................. 38
7.
Model penduga kandungan cadangan karbon terpilih berdasarkan Nilai Respon Langsung Spektral Citra Landsat ………………………. 38
8.
Hasil verifikasi model terpilih berdasarkan Nilai Respon Langsung Spektral Citra Landsat ............................................................................ 39
9.
Model penduga kandungan karbon berdasarkan Nilai Respon indeks Vegetasi Citra Landsat 7 ETM+ ………………………………………. 41
10.
Model penduga kandungan karbon terpilih berdasarkan Nilai Respon Indeks Vegetasi Citra Landsat 7 TM ………………………………….. 42
11.
Hasil verifikasi model terpilih berdasarkan Nilai Respon Indeks Vegetasi Citra Landsat 7 TM ................................................................. 42
12.
Hasil Pendugaan Karbon (C) menggunakan Citra Landsat 7 ETM+ SLC Off Aquisisi 23 Juli 2005 ………………………………………... 46
13.
Hasil Pendugaan Karbon (C) menggunakan Citra Landsat 7 ETM+ Aquisisi 10 Agustus 2001 …………………………………………….. 48
14.
Hasil Pendugaan Karbon (C) menggunakan Citra Landsat 5 TM Aquisisi 16 Juli 1992 .............................................................................. 49
15.
Hasil Pendugaan Karbon (C) menggunakan Citra Landsat MSS Aquisisi 02 Juli 1986 ………………………………………………….. 50
v
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1.
Kerangka Pikir Penelitian .......................................................................
2.
Diagram Alur Pembentukan Model Pendugaan Cadangan Karbon ....... 20
3.
Lokasi Piksel pada Citra dan Plot Contoh di Lapangan ......................... 24
4.
Kombinasi Kanal pada Citra Landsat 7 ETM+ SLC Off Aquisisi 23 Juli 2005 ………………………………………………………………. 33
5.
Kombinasi Kanal pada Citra Landsat 7 ETM+ Aquisisi 10 Agustus 2001 ………………………………………………………………........ 34
6.
Kombinasi Kanal pada Citra Landsat 5 TM Aquisisi 16 Juli 1992 .......
35
7.
Kombinasi Kanal pada Citra Landsat MSS Aquisisi 02 Juli 1986 ……
36
8.
Hasil analisis regresi berganda hubungan Digital Number danMIRI pada Citra Landsat 7 ETM+ SLC Off Tahun 2005 …………………. 40
9.
Hasil analisis regresi hubungan Digital Number (DN) dan MidIR pada Citra Landsat 7 ETM+ SLC Off Tahun 2005 ...................................... 43
10.
Penutupan Lahan di Kodya Jakarta Timur Menurut Data Citra Landsat 7 ETM+ SLC Off Aquisisi 23 Juli 2005 ……………………………… 45
vi
6
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1.
Penutupan Lahan di Kodya Jakarta Timur menurut Data Citra Landsat MSS Aquisisi 02 Juli 1986 ……………………………………………. 57
2.
Sebaran RTH di Kodya Jakarta Timur menurut Data Citra Landsat 5 TM Aquisisi 16 Juli 1992 ....................................................................... 58
3.
Sebaran RTH di Kodya Jakarta Timur menurut Data Citra Landsat 7 ETM+ Aquisisi 10 Agustus 2001 ........................................................... 59
4.
Sebaran Titik Contoh Pengamatan RTH di Kodya Jakarta Timur ......... 60
5.
Titik-Titik Kontrol untuk Koreksi Citra Hasil Klasifikasi (Geocorrected) ………………………………………………………... 61
6.
Hasil Pendugaan Karbon menggunakan Citra Landsat 7 ETM+ SLCOff Aquisisi 23 Juli 2005 ………………………………………... 61
7.
Hasil Pendugaan Karbon menggunakan Citra Landsat 7 ETM+ Aquisisi 10 Agustus 2001 ...................................................................... 62
8.
Hasil Pendugaan Karbon menggunakan Citra Landsat 5 TM Aquisisi 16 Juli 1992 …………………………………………………………… 62
9.
Hasil Pendugaan Karbon menggunakan Citra Landsat MSS Aquisisi 02 Juli 1986 …………………………………………………………… 63
10.
Contoh Hasil Pemodelan kandungan karbon Wilayah Kecamatan Cakung menggunakan Citra Landsat 7 TM Aquisisi Tahun 2005 ……. 64
11.
Contoh Hasil Pemodelan kandungan karbon Wilayah Kecamatan Cakung menggunakan Citra Landsat 5 TM Aquisisi Tahun 1992 ……. 68
vii
