ANALISA PERUBAHAN EKOSISTEM DI PANTAI SURABAYASURABAYA-SIDOARJO PASCA PEMBANGUNAN JEMBATAN SURAMADU DAN PERISTIWA LAPINDO DENGAN CITRA MULTITEMPORAL Oleh : Eka Anggita Yuliati 3506 100 030 Dosen Pembimbing : 1. Prof. Dr. Ir. Bangun Muljo Sukojo, DEA, DESS. 2. Dra. Dian Saptarini, MSc. 3. Ir. Tuti Gantini
Latar Belakang
Pantai dan pesisir merupakan dua istilah yang berbeda akan tetapi keduanya saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan karena sama-sama berhubungan dengan laut. Kedua kawasan ini masih dipengaruhi adanya aktivitas di darat maupun di laut. Sehingga, kawasan ini merupakan kawasan yang dinamis dan cepat mengalami perubahan, terutama berkaitan dengan ekosistem hutan mangrove.
L A T A R B E L A K A N G
JEMBATAN SURAMADU
LUMPUR LAPINDO
EKOSISTEM MANGROVE
Latar Belakang SPOT 4
Landsat 7 ETM+
RUMUSAN mASALAH Bagaimana memperoleh informasi mengenai perubahan luasan hutan mangrove dan penutup lahan pantai Surabaya-Sidoarjo pasca pembangunan Jembatan Suramadu & Peristiwa Lapindo (Lumpur Sidoarjo) dengan menggunakan • formula NDVI • klasifikasi tak terbimbing (unsupervised)
BATASAN mASALAH
Wilayah studi adalah pantai Surabaya-Sidoarjo sesuai dengan Peta LPI lembar 1608-01 (Gresik), 1608-02 (Kwanyar), dan 1608-03 (Pasuruan) terbitan Bakosurtanal. Penelitian yang dilakukan mengenai perubahan luasan mangrove dan penutup lahan serta parameter fisik kimia daerah pantai Surabaya-Sidoarjo. Analisis perubahan luasan mangrove dan penutup lahan adalah dengan cara membandingkan hasil tahun 2003, 2006, dan 2009 berdasar pada citra satelit yang menggunakan metode NDVI dan klasifikasi tak terbimbing (unsupervised). Hasil penelitian adalah peta penutup lahan dan peta sebaran mangrove.
METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Penelitian
Lokasi Penelitian
Daerah penelitian terletak pada 7010’20” – 7036’00” LS & 112034’52” 112054’36” BT Dengan Batas-batas administrasi: Utara : Selat Madura & Kab. Bangkalan Selatan: Kab. Pasuruan Timur : Selat Madura Barat : Kab. Gresik
Flowchart Tahapan Pengolahan Data
METODOLOGI PENELITIAN
DATA & PERALATAN SPOT 4 28 JUNI 2006
LANDSAT 7 ETM+ 22 MEI 2003
SPOT 4 21 JULI 2009
DATA & PERALATAN DATA
PERALATAN
Citra Orthorektifikasi path 118 row 065 Tanggal 17 Agustus 2000
Personal komputer (PC). Printer Canon Pixma iP 1900 Software ER Mapper 7.0. Software Matlab R2007b. Software ArcView 3.3. Software Autodesk Land Desktop 2004. Software MS.Word 2007. Software MS.Excel 2007. Software MS.Visio 2007 GPS Hand Held . Rollmeter, pHmeter, salinometer, dan thermometer.
Hasil dan ANALISA (Koreksi Geometrik Geometrik)) No
Citra Satelit
1
Landsat 7 ETM+ tahun 2003 SPOT4 dgn K/J 297/364 tahun 2006 SPOT4 dgn K/J 297/365 tahun 2006 SPOT4 dgn K/J 297/364 tahun 2009 SPOT4 dgn K/J 297/365 tahun 2009
2 3 4 5
Nilai Tertinggi RMS Error
Nilai Terendah RMS Error
Nilai ratarata RMS Error
0.05
0.92
0.364
0.40
0.02
0.158
0.82
0.11
0.379
0.6
0.08
0.313
0.83
0.07
0.48
Hasil dan ANALISA (SoF) Titik Baseline N ukuran : Jumlah Baseline x 3 N parameter : Jumlah titik x 3 U : N ukuran – N parameter
Hasil dan ANALISA (SoF)
Landsat 7 ETM+ tahun 2003
Jumlah Titik : 24 Jumlah Baseline : 59 N ukuran : Jumlah Baseline x 3 = 177 N parameter: Jumlah Titik x 3 = 72 U: N ukuran – N parameter = 177 – 72 = 105 Besar SoF = 0.000081
Hasil dan ANALISA (SoF) No 1 2
Jenis Citra Landsat 7 ETM+ tahun 2003 SPOT4 K/J 297/364 thn 2006
Perhitungan SoF 0.000081 0.000597
3 4 5
SPOT4 K/J 297/365 thn 2006 SPOT4 K/J 297/364 thn 2009 SPOT4 K/J 297/365 thn 2009
0.000513 0.000194 0.000493
Dari hasil perhitungan, nilai SoF yang didapatkan mendekati angka nol. Hal ini memenuhi nilai diberikan yaitu mendekati angka nol, sehingga desain jaring SoF dianggap kuat (Abidin, 2000 dalam Masita, 2008).
Hasil dan ANALISA Perubahan Penutup Lahan dan Luas Hutan Mangrove di Pantai Surabaya Sidoarjo
Tahun 2003-2006
Hasil dan ANALISA
Perubahan Penutup Lahan dan Luas Hutan Mangrove di Pantai Surabaya Sidoarjo
Tahun 2006-2009
Hasil dan ANALISA Komposisi Vegetasi Mangrove Komposisi vegetasi mangrove pada daerah penelitian ditemukan 12 jenis dari 6 family, yaitu No
Family
1
Sonneratiaceae
2
Meliaceae
3
Myrsinaceae
4
Avicenniaceae,
Jenis (Nama Latin) Sonneratia alba
Jenis (Nama Lokal) Pedada,Perepat, Bogem
Sonneratia casiolaris
Bogem, Perepat, Wahat Merah
Xylocarpus muluccensis
Nyiri Batu, Jombok
Aegiceras floridium
Mange-kasihan
Aegiceras cornicullatum
Teruntun,Gigi Gajah
Avicennia alba
Api-api, Mangi-mangi Putih
Avicennia marina Avicennia oficinalis Rhizopora apicullata
5
Rhizophoraceae
Rhizopora mucronata Rhizopora stylosa
6
Euphorbiaceae
Exoecaria agallocha
Api-api putih, Sie-sie, Pejapi Api-api, Sia-sia Putih Bakau Minyak, Bakau Puteh Bangka itam, Bakau Korap, Lenggayong Bako-kurap, Slindur, Tongke Besar Buta-Buta, Madengan, Kayu Wuta
Hasil dan ANALISA Kondisi Fisik Kimia Lingkungan Mangrove Pantai Surabaya-Sidoarjo
Stasiun
I (Tambak Wedi)
Plot No 1 2 3 4
pH Air 8 7 7 7
7 8
Tipe Substrat Liat Liat Liat Liat Lempung Liat Berpasir Lempung Liat Berpasir Lempung Liat Berdebu Liat
9 10 11 12 13
pH Tanah
Salinitas (‰)
Temperatur (°C)
6.2 6.4 6.2 6.4
15 17 16 15
29.5 29.5 29 27.5
8
6.3
25
30
7
6.2
24
29.5
8 8
4.5 4.5
15 9
34 35
Lempung Berpasir Liat Liat Liat Liat
7 7 7 7 8
4.7 4.9 4.9 4.9 4.8
11 10 5 5 20
35 35 33 31 33
14 15 16 17 18
Lempung Berliat Liat Liat Liat Liat
8 7 7 7 7
4.7 4.6 5.5 5.7 5.8
20 20 5 5 20
32 34 32 33 34
19
Liat Berdebu
6
4.9
5
30
20 21
Liat Berdebu Liat
6 6
4.9 4.9
5 5
33 32
22
Liat Berdebu Lempung Liat Berdebu Lempung Liat Berdebu
6
4.8
5
33
6
4.7
5
32
6
4.8
5
32
5 6
II (Wonorejo)
III (Porong)
23 24
Hasil dan ANALISA Kondisi Fisik Kimia Lingkungan Mangrove Pantai Surabaya-Sidoarjo
Suhu Suhu berperan penting dalam proses fisiologis (fotosintesis dan respirasi). Suhu kisaran normal untuk kehidupan mangrove yaitu 25-350C. Dari sampel lapangan, suhu ± 27,5-350C Ph Tingginya nilai derajat keasaman (pH) berkaitan dengan kandungan oksigen terlarut, dimana kandungan oksigen terlarut berkaitan dengan proses fotosintesis dari tumbuhan autotrop. pH perairan antara 7 - 8,18 (Sampel lapangan ± 6-8) pH sedimen antara 3.2 – 6.8 (Sampel lapangan ± 4.5-6.4)
Hasil dan ANALISA
Kondisi Fisik Kimia Lingkungan Mangrove Pantai Surabaya-Sidoarjo
Salinitas Salinitas dapat mempengaruhi laju pertumbuhan dan zonasi mangrove. Nilai salinitas untuk pertumbuhan mangrove antara 5-35‰ (Bengen, 2004). Dari sampel lapangan didapat salinitas ± 5-25 ‰ Substrat Substrat merupakan faktor pembatas terhadap pertumbuhan mangrove. Dari sampel lapangan didapat tipe substrat yaitu liat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu, lempung berliat, dan lempung berpasir.
Hasil dan ANALISA
Kondisi Fisik Kimia Lingkungan Mangrove Pantai Surabaya-Sidoarjo
Pasang Surut Berdasarkan analisis pasang surut oleh Dinas Hidro Oseanografi TNI AL, diperoleh tipe pasang surut Pantai selatan Jawa Timur pada umumnya termasuk tipe pasang surut ganda, karena terdapat dua kali pasang dan dua kali air surut dalam sehari. Durasi pasang surut berpengaruh besar terhadap perubahan salinitas pada areal mangrove. Perubahan tingkat salinitas pada saat pasang merupakan salah satu faktor yang membatasi distribusi spesies mangrove
Hasil dan ANALISA Kerapatan Jenis Mangrove
Kerapatan jenis adalah jumlah tegakan satu jenis dalam suatu unit area. Bengen (2000), kerapatan jenis mangrove dapat dirumuskan :
Dimana : Di: Kerapatan Jenis ni: Jumlah total tegakan dari jenis i A: Luas total area pengambilan sampel (kelas)
Kelas Mangrove
Jarang
Sedang
Rapat
Koordinat X
Y
1
695792
9203295
Kerapatan Jenis/Di (Ind/m2) 0.045
2
695776
9203348
0.06
3
695663
9203430
0.0625
4
695896
9203156
0.065
5
703556
9192004
0.0675
6
695630
9203272
0.075
7
703592
9192004
0.08
8
695625
9203258
0.0825
9
706509
9166446
0.085
10
706490
9166436
0.0875
11
706516
9166450
0.115
12
706543
9166450
0.1175
13
706581
9166406
0.12
14
706531
9166454
0.1225
15
706559
9166338
0.125
16
703617
9192018
0.1275
17
706560
9166454
0.1525
18
706588
9166436
0.1575
19
703483
9191940
0.175
20
703477
9191932
0.1875
21
703447
9191910
0.2275
22
703573
9191924
0.3775
23
703563
9191942
0.505
24
703554
9191970
0.5125
No
Kerapatan Jenis Mangrove
Hasil dan ANALISA Kerapatan Jenis Mangrove Kriteria Baku Kerusakan Mangrove (Sumber Kepmen LH no 201 th 2004) Penutupan (%)
Kerapatan (pohon/ha)
Sangat Padat (Rapat)
≥75
≥ 1500
Sedang
≥50 - <75
≥1000-<1500
Jarang
<50
<1000
Kriteria
Baik Rusak
Hasil dan ANALISA NDVI
Transformasi NDVI dilakukan dengan menggunakan formula sebagai berikut:
Dimana : R nir : Kanal inframerah dekat R red : Kanal merah
Hasil dan ANALISA Kelas Mangro ve
Jarang
Kisaran NDVI Sedang
Rapat
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Koordinat X 695792 695776 695663 695896 703556 695630 703592 695625 706509 706490 706516 706543 706581 706531 706559 703617 706560 706588 703483 703477 703447 703573 703563 703554
Y 9203295 9203348 9203430 9203156 9192004 9203272 9192004 9203258 9166460 9166436 9166450 9166450 9166406 9166454 9166338 9192018 9166454 9166436 9191940 9191932 9191910 9191924 9191942 9191970
Nilai kisaran NDVI tahun 2009 2006 2003 0.02 0.07 0.3 0.05 0.06 0.12 0.045 0.08 0.2 0.035 0.1 0.1 0.2 0.09 0.12 0.049 0.12 0.14 0.06 0.1 0.2 0.052 0.11 0.17 0.08 0.12 0.15 0.07 0.19 0.17 0.07 0.17 0.19 0.2 0.18 0.32 0.08 0.19 0.3 0.15 0.2 0.29 0.1 0.22 0.25 0.11 0.24 0.27 0.12 0.23 0.32 0.15 0.2 0.3 0.17 0.29 0.31 0.02 0.33 0.27 0.26 0.35 0.3 0.3 0.3 0.4 0.45 0.38 0.45 0.5 0.4 0.47
Hasil dan ANALISA Uji Ketelitian Klasifikasi No 1 2 3 4 5
Hasil Interpre tasi Tambak Pemuki man Mangro ve Kebun Sawah
Semak 6 Belukar Badan Air 7 Total Kolom PA (%) Overall Accuracy (%) Koefisien Kappa
1
2
3
4
5
6
7
Total Baris
65
1
3
0
0
2
0
71
91.55
1
40
0
1
1
0
5
48
83.33
4 0 0
0 1 3
54 0 1
2 45 2
0 4 62
0 1 3
2 0 0
62 51 71
87.10 88.24 87.32
0
0
2
0
3
50
0
55
90.91
1 71 91.55
0 45 88.89
0 60 90.00
0 50 90.00
2 72 86.11
0 56 89.29
48 55 87.27
51 409
94.12
89.00 0.89
UA (%)
Hasil dan ANALISA Uji Ketelitian Klasifikasi
Ketelitian seluruh hasil klasifikasi (KH) sebesar 89%. Klasifikasi citra dianggap benar jika hasil perhitungan confusion matrix ≥ 80% ((Short, 1982) dalam Adry, 2009). Sehingga klasifikasi yang dilakukan dianggap benar.
KESIMPULAN Terjadinya
pengurangan luas hutan mangrove pada tahun 2003-2006 sebesar 22.336 Ha dan pada tahun 2006-2009 terjadi penambahan luas hutan mangrove sebesar 32.865 Ha.
Berdasarkan
standar kriteria kerapatan dan penutup mangrove menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.201 tahun 2004, disimpulkan bahwa pada stasiun Tambak Wedi berada dalam Kategori Jarang, stasiun Wonorejo berada dalam kategori Rapat (Sangat Padat), dan stasiun Porong berada dalam kategori Sedang.
KESIMPULAN Terdapat
12 jenis mangrove dari 6 famili yang berada di pantai Surabaya-Sidoarjo. Jenis Avicennia marina yang paling sering dijumpai pada daerah ini.
Pasca
pembangunan Jembatan Suramadu dan Peristiwa Lapindo terlihat adanya penambahan luasan hutan mangrove yang dikarenakan pada kawasan pesisir Surabaya-Sidoarjo selalu mengalami proses sedimentasi.
KESIMPULAN Penambahan
terjadi karena adanya proses sedimentasi yang selalu terjadi pada kawasan pesisir Surabaya-Sidoarjo dan adanya rehabilitasi hutan mangrove.
SARAN
Untuk mendapatkan tingkat ketelitian klasifikasi citra yang lebih baik, sebaiknya jangka waktu antara citra dengan hasil groundtruth tidak terlampau jauh mengingat kawasan pantai khususnya pantai Surabaya – Sidoarjo relatif cepat mengalami perubahan.
Karena keterbatasan peneliti, maka perlu adanya penelitian studi lanjut mengenai ekosistem hutan mangrove yang berada di pantai Surabaya-Sidoarjo berupa analisa kesesuaian guna pengembangan dan pemanfaatan dengan memasukkan aspek aksesibilitas, kebijakan wilayah, maupun aspek konservasi hutan mangrove.
