III. METODOLOGI 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan mulai dari bulan Maret sampai bulan November 2009. Objek penelitian difokuskan pada wilayah Kota Banjarmasin, Yogyakarta, dan Medan. Adapun alasan pemilihan ketiga kota tersebut antara lain: 1. Ketiga kota tersebut merupakan kota-kota yang usianya sudah tua sehingga dapat dilihat bagaimana perkembangannya dari tahun ke tahun, dan pada saat ini kota-kota tersebut adalah kota-kota yang mengalami perkembangan sangat pesat 2. Ketiga kota tersebut mewakili kota-kota dengan tipologi dataran rendah di setiap pulau di Indonesia Pengolahan dan analisis data dilakukan di Kampus Institut Pertanian Bogor, Dramaga, Bogor.
Kota Medan
Kota Yogyakarta
Gambar 2. Peta Orientasi Wilayah Penelitian
Kota Banjarmasin
21
3.2. Alat dan Bahan Alat yang diperlukan dalam penelitian ini adalah seperangkat komputer beserta perlengkapannya yang berguna untuk proses pengolahan dan analisis data, perangkat lunak Erdas Imagine 9.1, ErMapper 7.1, ArcView 3.3 beserta extension, Microsoft Excel untuk tabulasi data. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas data spasial dan atribut (Tabel 2). Untuk pengolahan citra digunakan data citra terbaru, tetapi karena adanya kerusakan sensor satelit milik NASA, maka pada citra tersebut terdapat stripping, yaitu kerusakan pixel pada citra dan membentuk pola garis lurus yang sejajar. Oleh karena itu, diperlukan data citra lain dengan path/row yang sama dengan kondisi yang baik untuk di-overlay dengan peta stripping tersebut.
Tabel 2. Jenis dan Sumber Data Data Peta Landsat 7 ETM+
Jenis Data sekunder
Sumber BTIC Biotrop
Kegunaan Untuk melihat penutupan
Path/Row: 118/062
lahan di Kota Banjarmasin
Acq: 25 Juli 2009
tahun 2009
Peta Landsat 7 ETM+
sekunder
BTIC Biotrop
untuk mengetahui
Path/Row: 120/065
penutupan lahan di Kota
Acq: 21 Juni 2009
Yogyakarta tahun 2009
Peta Landsat 5 TM
sekunder
BTIC Biotrop
untuk mengetahui
Path/Row: 129/057
penutupan lahan di Kota
Acq: 8 Mei 2008
Medan tahun 2008
Peta Landsat 7 ETM+
sekunder
BTIC Biotrop
untuk overlay pada citra
Path/Row: 118/062
stripping Path/Row:
Acq: 5 Agustus 2007
118/062 Kota Banjarmasin
Peta Penutupan Lahan
sekunder
P4W
untuk overlay pada citra
Kota Yogyakarta
stripping Path/Row:
tahun 2005
120/065 Kota Yogyakarta
Peta Penutupan Lahan
Sekunder
P4W
untuk overlay pada citra
Kota Medan tahun
stripping Path/Row:
2005
129/057 Kota Yogyakarta
22
Data
Jenis Data
Peta Aministrasi Kota
sekunder
Sumber
Kegunaan
website
untuk mengetahui batas
Banjarmasin,
Pemerintah Kota
administrasi kota, overlay
Yogyakarta, dan Medan
BAPPEDA, P4W dengan citra terklasifikasi
Kondisi umum Kota
sekunder
website
Untuk mengetahui sejarah,
Banjarmasin,
pemerintah kota,
kondisi biofisik,
Yogyakarta, dan
website BPS,
pertumbuhan ekonomi,
Medan (kondisi
literatur lainnya
pertumbuhan penduduk
website
untuk mengetahui karakter
biofisik dan kondisi sosial ekonomi) Karakter umum kota
sekunder
dataran rendah
lanskap kota pantai
3.3. Metode Penelitian Metode yang digunakan terbagi dalam dua tahap, yaitu: 1. Pengumpulan data dengan metode desk study (studi kepustakaan) untuk mengumpulkan informasi awal terkait dengan ruang terbuka hijau (RTH) 2. metode analisis spasial dengan menggunakan teknik penginderaan jauh dan Sistem Informasi Geografi yang didukung dengan data-data sekunder yang difokuskan pada penutupan lahan Kota Banjarmasin, Kota Yogyakarta, dan Kota Medan. Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap yang meliputi: pengumpulan data, analisis awal, analisis lanjutan, dan penyajian hasil.
3.3.1 Pengumpulan Data Sekunder Tahapan pengumpulan data dilakukan untuk memperoleh data sekunder yang dibutuhkan dalam penelitian dari berbagai pihak/instansi terkait. Data yang diperoleh berupa data spasial dan data tabular. Data spasial merupakan data yang bersifat keruangan, berupa citra Landsat 7 ETM+ tahun 2009 untuk Kota Banjarmasin dan Kota Yogyakarta, serta tahun 2008 untuk kota Medan yang diperoleh dari BTIC-BIOTROP dan peta administrasi Kota Banjarmasin, Yogyakarta, dan Medan. Data tersebut digunakan untuk pengindentifikasian penutupan lahan pada Kota Banjarmasin, Yogyakarta, dan Medan. Data tabular merupakan data yang berbentuk tulisan atau angka-angka yang terdiri dari data
23
kondisi biofisik dan sosial ekonomi kota yang diteliti, tata guna lahan, sejarah perkembangan kota, serta aspek legal yang berkaitan dengan RTH Kota Banjarmasin, Yogyakarta, dan Medan.
3.3.2 Pengolahan dan Analisis Awal Sebelum melakukan analisis citra, perlu dilakukan beberapa tahap persiapan yang mencakup koreksi geometris, perbaikan citra (overlay peta stripping), pembatasan wilayah penelitian, interpretasi citra, dan delineasi citra. 1. Koreksi Geometri Koreksi geometri merupakan tahap awal pengolahan citra yang tujuannya untuk melakukan rektifikasi (pembetulan) atau restorasi (pemulihan) citra sehingga koordinat citra sesuai dengan koordinat bumi, juga untuk registrasi (mencocokkan) posisi citra dengan citra lain atau mentransformasi sistem koordinat citra ke peta, yang menghasilkan citra dengan sistem proyeksi tertentu (Purwadhi 2001 dalam Meiliyani 2008). Proses koreksi geometris dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Erdas Imagine 9.1 dengan menentukan titik kontol GCP (Ground Control Point) pada masing-masing data acuan dan data yang dikoreksi. Penentuan GCP akan menimbulkan nilai RMSE (Root Means Square Error), yaitu suatu nilai yang menunjukkan besarnya simpangan antara posisi sebenarnya dengan posisi GCP. Besarnya nilai RMSE ini disarankan agar lebih kecil dari 0,5 piksel atau sebesar 0.10 (10%) (Jaya, 2002 dalam Hakim, 2006). Pada proses ini koordinat raster maupun vektor diubah ke dalam sistem koordinat UTM (Universal Tranverse Mecator) dengan sistem proyeksi WGS 84. Setelah dilakukan koreksi geometris terhadap citra satelit, selanjutnya tahap mengkompositkan citra (color composit). Komposit citra digunakan untuk mengkombinasikan band-band dari citra satelit TM sehingga menghasilkan citra komposit yang dapat menggambarkan keadaan penutupan lahan secara lebih mudah. Kombinasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kombinasi band 5,4,2.
24
2. Perbaikan Citra (overlay peta stripping) Perbaikan citra merupakan suatu proses untuk mengurangi kesalahan yang terdapat pada citra pada saat perekaman, sehingga kualitas citra pada saat penyadapan data dapat dipertanggungjawabkan dan mempermudah dalam proses analisis selanjutnya. Proses perbaikan citra dalam penelitian ini adalah memperbaiki citra dari kerusakan (stripping). Pada tahap ini data pixel yang hilang pada suatu citra diisi oleh citra lain yang kondisinya baik sebagai penambal. Proses ini menggunakan perangkat lunak Er Mapper 7.1. Kedua citra (band yang sama) yang akan disatukan berada dalam satu layer pseudocolor dengan posisi citra penambal berada di bawah citra stripping. Untuk menambalnya menggunakan rumus algoritma: if i1>1 then i1 else null. Hal tersebut dilakukan untuk dua band lainnya. Setelah ketiga band citra stripping tersebut telah diperbaiki, kemudian dilakukan penyatuan band (union).
3. Pembatasan daerah penelitian Pembatasan wilayah dilakukan untuk memotong wilayah yang menjadi objek penelitian. Dalam tahap ini diperlukan data vektor batas administrasi Kota Banjarmasin, Yogyakarta, dan Medan serta data raster terkoreksi. Peta administrasi kota-kota tersebut di-overlay dengan citra digital kota yang telah ada. Peta administrasi tersebut digunakan sebagai batas wilayah penelitian yang dibuat dengan menggunakan Area of Interest (AOI). Setelah diketahui batas wilayah penelitian pada citra, selanjutnya dilakukan pemotongan citra dengan bantuan perangkat lunak Erdas Imagine 9.1.
4. Interpretasi citra Merupakan tahap mengartikan kenampakan obyek yang terdapat pada citra. Hal ini dilakukan untuk memudahkan proses identifikasi pola sebaran penutupan lahan yang akan dilakukan dalam tahap klsifikasi citra. Tahap ini dilakukan dengan perangkat lunak Er Mapper 7.1 menggunakan kombinasi band 5, 4, 2. Selanjutnya dilakukan dengan pembagian kelas penutupan lahan bedasarkan interpretasi yang dilakukan. Kelas penutupan lahan hasil
25
interpretasi ini adalah RTH, ruang terbangun, badan air, serta tidak terklasifikasi (awan dan bayangan)
5. Klasifikasi Citra Klasifikasi citra merupakan tahap awal yang dilakukan untuk menghitung persentase sebaran ruang terbuka hijau di suatu wilayah. Klasifikasi citra dilakukan dengan metode klasifikasi terbimbing (supervised classification) dan secara visual. Proses klasifikasi ini merupakan serangkaian tugas yang mengelompokkan sekumpulan data digital (nilai pixel) yang sama ke dalam kelas tertentu yang khas dan dapat memberikan informasi. Hasil klasifikasi ini akan diuji, apabila akurasi hasil klasifikasi rendah, maka proses klasifikasi ini harus diulang dengan memperbaiki training set yang lama. Dalam penelitian ini akan menggunakan beberapa kelas lahan, seperti RTH, ruang terbangun, badan air, dan tidak terklasifikasi (awan dan bayangan). Proses klasifikasi citra ini dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Erdas Imangine 9.1.
6. Delineasi citra Tahap delineasi adalah tahap atau proses mengubah data raster citra hasil klasifikasi menjadi data vektor. Data vektor inilah yang selanjutnya digunakan dalam proses analisis selanjutnya dengan menggunakan perangkat lunak Arc View 3.3.
3.3.3 Analisis Lanjutan Tahap ini meliputi analisis spasial dan analisis deskriptif dari citra hasil delineasi. 1. Analisis Spasial Analisis spasial dilakukan dengan meng-overlay citra hasil delineasi dengan peta administasi sehingga dapat diketahui jumlah, persebaran RTH dan ruang terbangun, serta luas persebarannya. Analisis spasial ini menggunakan perangkat lunak Arc View 3.3.
26
2. Analisis Deskriptif Analisis deskriptif dilakukan setelah analisis spasial untuk melihat karakter umum penutupan lahan di kota dataran rendah serta melihat pula karakteristik persebarannya.
3.3.4 Penyajian Hasil Hasil analisis tersebut berupa informasi spasial dan atribut berupa penutupan dan penggunaan lahan Kota Banjarmasin, Yogyakarta, dan Medan, serta pola persebarannya sehingga karakteristik RTH kota dataran rendah dapat dideskripsikan. Bentuk penyajian hasil akhir tidak hanya disajikan dalam bentuk informasi spasial, tetapi juga dalam bentuk deskripsi mengenai distribusi, pola penyebaran, dan luasan ruang terbuka hijau yang dilengkapi dengan grafik dan tabel. Diagram alir pengolahan data penginderaan jauh untuk produksi spasial liputan lahan disajikan pada Gambar 3. Perbaikan Citra
Koreksi Geometrik
Peta Digital Adminsitrasi
Overlay citra stripping
Pembatasan Daerah Digitation on Screen Interpretasi citra
Citra Landsat TM tahun 2009 (Kota Banjarmasin dan Yogyakarta) dan Tahun 2008 (Kota
Medan) Peta RTRW Kota
Klasifikasi Citra Terbimbing
Sumber: BTICBIOTROP
Analisis Spasial
Pola Penutupan Lahan dan distribusinya
Gambar 3. Diagram Alir Proses Pengolahan Data
