JURNAL TEKNIK POMITS Vol. x, No. x (JUNI, 2014) ISSN: xxxx-xxxx
1
PENGGUNAAN CITRA RESOLUSI TINGGI SEBAGAI DATA DASAR UNTUK RENCANA TATA RUANG KOTA (Studi Kasus : Kecamatan Rungkut, Surabaya) Heri Setiawan1, Yanto Budisusanto2 Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 e-mail:
[email protected]
-Abstrak- Kecamatan Rungkut adalah salah satu kecamatan yang ada di wilayah Surabaya Timur. Luas area Kecamatan Rungkut sebesar 21,02 km2 dengan jumlah penduduk 108.076 jiwa sedangkan besar kepadatan penduduknya sekitar 5.142 jiwa/km2. Hal ini mengakibatkan ketidakseimbangan antara lahan dan jumlah penduduk sehingga diperlukan tata ruang yang baik. Penataan ruang yang terencana dengan baik diwujudkan dalam Rencana Detail Tata Ruang Kota (RDTRK). RDTRK merupakan rencana yang menetapkan blok-blok peruntukan pada kawasan fungsional perkotaan, sebagai penjabaran terhadap kegiatan ke dalam wujud ruang. Dalam RDTRK diperlukan data dasar untuk penunjang penyusunanya, data dasar tersebut dapat berasal dari foto udara ataupun citra resolusi tinggi. Pada penelitian ini akan mengkaji uji planimetris dari citra resolusi tinggi. Citra resolusi tinggi diolah dengan mennggunakan klasifikasi dijital dan interpretasi manual. Jenis klasifikasi dijital yang digunakan adalah klasifikasi maximum likelihood dengan memasukan sampel pada software pengolah citra sedangkan manual menggunakan 7 kunci interpretasi. Hasil yang didapatkan dari koreksi geometrik adalah ditunjukan dengan perhitungan RMS error sebesar 0,29 dan ketelitian klasifikasi mencapai 89,7% dari hasil tersebut dilakukan kajian terhadap citra yang menghasilkan nilai pergeseran sebesar koordinat X 0,8 dan koordinat Y 0,6 m. Uji planimetris memberikan nilai ketelitian untuk citra sebesar 1,06 m. Kata Kunci : RDTRK, Worldwview-2, Kecamatan Rungkut
I. PENDAHULUAN ilayah Surabaya Timur adalah kawasan dengan blok pendidikan, kawasan lindung dan industri. Salah satu kecamatan yang ada di wilayah Surabaya Timur yaitu Kecamatan Rungkut. Kecamatan Rungkut merupakan Kecamatan dengan luas area sebesar 21,02 km2 dengan jumlah penduduk 108.076 jiwa sedangkan besar kepadatan penduduknya sekitar 5.142 jiwa/km2 [2]. Kawasan idustri menjadikan kecamatan tersebut mengalami perkembangan yang sangat pesat, selain itu kawasan Rungkut juga memiliki kawasan lindung berupa mangrove. Dengan adanya kedua kawasan tersebut mengakibatkan padatnya jumlah penduduk di wilayah timur sehingga menimbulkan ketidakseimbangan antara penggunaan lahan dan jumlah penduduk. Oleh karena itu diperlukan suatu penataan dan pengaturan ruang perkotaan dalam mengontrol suatu
W
kawasan fungsional dan kegiatan sosial agar terjadi keseimbangan. Penataan ruang yang terencana dengan baik diwujudkan dalam Rencana Detail Tata Ruang Kota (RDTRK). Tata ruang atau dalam bahasa Inggrisnya land use adalah wujud struktur ruang dan pola ruang disusun secara nasional, regional dan lokal. Secara nasional disebut Rencana Tata Ruang Wilayah Nasional, yang dijabarkan ke dalam Rencana Tata Ruang Wilayah Provinsi, dan Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) tersebut perlu dijabarkan ke dalam Rencana Tata Ruang Wilayah Kota (RTRWK). RTRWK dijabarkan dengan Rencana Detail Tata Ruang Kota (RDTRK). RDTRK merupakan penjabaran dari RTRW yang ada ke dalam rencana pemanfaatan ruang kawasan perkotaan [3]. Dalam penyusunan RDTRK dibutuhkan data dasar yang sesuai untuk menunjang penyusunanya. Data dasar itu sendiri adalah data awal yang digunakan sebagai acuan dalam melakukan penyusunan RDTRK, data dasar yang dimaksud meliputi prasarana dan utilitas umum, kependudukan, perekonomian, penggunaan lahan, tata bangunan dan lingkungan, daerah rawan bencana serta fisik dasar kawasan. Salah satu cara untuk mendapatkan data dasar tersebut diperlukan suatu teknologi penginderaan jauh. Terkait dengan data dasar RDTRK yang memberikan informasi tentang muka Bumi dapat berupa citra satelit maupun foto udara. Dalam penyusunanya jika menggunakan metode pemetaan konvensional akan sangat rumit dan memerlukan waktu yang lama serta biaya yang sangat mahal. Oleh karena itu solusi untuk mendapatkan data yang baik dengan menggunakan aplikasi teknologi penginderaan jauh yaitu dengan citra satelit resolusi tinggi worldview2. WorldView2 merupakan salah satu satelit yang diluncurkan oleh Digital Globe tahun 2009 dengan resolusi spasial tinggi, yaitu 1,84 m (multispektral) dan 0,46-0,5 m (pankromatrik). Satelit ini digunakan untuk mendukung aplikasi infrastruktur perencanaan, perencanaan Kota, dan penaksiran dampak visual. Penggunaan satelit ini diharapkan dapat memberikan gambaran secara lebih detail terhadap interpretasi permukaan bumi yang bisa dilakukan updating, dan sebagai data penunjang untuk detail tata ruang Kota Surabaya secara cepat, efisien dan murah.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. x, No. x (JUNI, 2014) ISSN: xxxx-xxxx
II.
METODE PENELITIAN
A. Lokasi Penelitian Adapun lokasi penelitian ini adalah Kecamatan Rungkut yang terletak pada 7°19’48.50”- 7°18’22.51”LS dan 112°50’44.82”- 112°45’27.07” BT.
2
b. Citra Satelit Worldview-2 bulan Mei tahun 2012 Pada Citra WorldView-2 dilakukan proses koreksi geometrik. Pada proses koreksi geometrik digunakan metode polinomial kuadratik. Setelah koreksi geometrik memenuhi syarat, selanjutnya adalah proses klasifikasi. Proses Klasifikasi ini dilakukan dengan metode klasifikasi dijital dan interpretasi manual. Seluruh objek pada citra diklasifikasikan berbasis piksel menggunakan klasifikasi terselia dengan pendekatan Maximum Likelihood Classification (MLC). Baik dalam interpretasi manual maupun digital, apabila hasil uji ketelitian tersebut ≥ 85% [1], maka klasifikasi tersebut dianggap benar. Jika proses interpretasi tersebut sudah benar maka dihasilkan Peta Tutupan Kecamatan Rungkut yang kemudian dari hasil kedua metode dijitaal dan manual dilakukan overlay yang kemudian dicari pergeseran linearya. D. Tahapan Pengolahan Data Mulai
Peta Garis Surabaya skala 1:5000
Citra worldview2 tahun 2012 Mosaik Citra
Gambar 1. Lokasi Penelitian
Koreksi Geometrik
Batas Kecamatan Rungkut Sebelah Utara : Kec. Sukolilo Sebelah Timur : Selat Madura Sebelah Selatan : Kec. Gunung Anyar Sebelah Barat : Kec. Tenggilis Mejoyo B. Peralatan Dalam penelitian Tugas Akhir ini dibutuhkan peralatan untuk melakukan pengolahan data yaitu : a. Perangkat Keras (Hardware) 1. Laptop 2. Printer 3. GPS Handheld b. Perangkat Lunak (Sofware) 1. Sistem Operasi Windows 7. 2. Program Pengolah Kata untuk pembuatan laporan. 3. Program Pengolah Angka untuk proses perhitungan. 4. Program Pembuat Diagram Alir untuk pembuatan flowchart. 5. Software Pengolah Citra untuk proses mosaicking citra, subsetting citra, klasifikasi citra. 6. ER MAPPER 7.0 untuk proses koreksi geometrik 7. Program konversi untuk proses konversi format “.dwg” ke “.dxf”. 8. Software Pengolah Peta untuk pengolahan data spasial, yaitu editing peta garis ArcGis 9.3 untuk proses overlay.
Peta RDTRK
tidak
RMS error ≤ 1 piksel ya
Citra Terkoreksi
Klasifikasi Digital
Interpretasi Manual Ground Truth
Tidak
Tidak
Uji ketelitian klasifikasi ≥85%
Uji ketelitian klasifikasi ≥85%
ya
ya
Pemotongan citra
Pemotongan citra
Citra hasil klasifikasi Digital
Citra hasil klasifikasi Manual
Overlay Tidak
Uji Planimetris
∆ ≤ 1.98 m ya
C. Bahan Bahan atau data yang digunakan dalam penelitian ini berupa data spasial. Data spasial merupakan data yang mempunyai orientasi geografis, serta memiliki referensi dasar berupa sistem koordinat tertentu. Data spasial yang digunakan adalah sebagai berikut : a. Peta garis kota Surabaya skala 1: 5000 tahun 2002 (proyeksi TM3°) produk Dinas Cipta Karya Kota Surabaya.
Peta tutupan lahan
Kajian Selesei
Gambar 2. Diagram Alir Pengolahan Data
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. x, No. x (JUNI, 2014) ISSN: xxxx-xxxx 1. Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah citra satelit Worldview-2 tahun 2012 dan peta garis Kota Surabaya skala 1:5000 tahun 2002 serta peta RDTRK skala 1:5000. 2. Mosaik Citra Mosaik citra merupakan tahapan penggabungan tiga scene citra satelit Worldview-2 bulan Mei tahun 2012 sehingga terbentuk satu kesatuan area yang mencakup area penelitian, pengolahan ini menggunakan software pengolah citra. 3. Koreksi Geometrik Proses ini bertujuan untuk merubah posisi citra sesuai dengan koordinat peta garis Kota Surabaya tahun 2002. Dalam pengolahan koreksi geometrik ini menggunakan 7 titik Ground Control Point (GCP) dengan acuan peta garis skala 1:5000. Apabila nilai RMS error yang dihasilkan dari koreksi geometriknya kurang dari sama dengan 1 piksel dianggap sudah memenuhi toleransi [5]. 4. Klasifikasi Dijital Citra dan Manual Klasifikasi dijital yang digunakan pada penenlitian ini yaitu klasifikasi terbimbing (supervised classification) dengan tipe klasifikasi maximum likelihood menggunakkan software pengolah citra. Klasifikasi terbimbing merupakan tahap dimana melakukan perbandingan antara setiap piksel citra dengan setiap kategori pada kunci interpretasi yang dikerjakan secara numerik dengan menentukan training area. Pada klasifikasi terbimbing ini, diperoleh 7 kelas peruntukan lahan yaitu : lahan kosong, tambak, sungai, pemukiman, industri, jalan, dan semak belukar. Kemudian ground truth dilakukan dalam klasifikasi ini bertujuan untuk mengambil sampel data lapangan yang digunakan sebagai data acuan uji ketelitian klasifikasi citra dengan menggunakan confusion matrix. Sedangkan untuk yang manual menggunakan 7 kunci interetasi pada citra [4]. 5. Groundtruth Ground truth dilakukan untuk membantu menentukan ketepatan klasifikasi yang telah dilakukan dari perangkat lunak penginderaan jauh dan meminimimalisasi kesalahan dalam klasifikasi. Ground truth dilakukan di lokasi penelitian yaitu Kecamatan Rungkut yang tersebar data ground truth yang didapat dilakukan transformasi koordinat dari UTM ke TM3. 6. Uji Ketelitian Uji ketelitian pada penelitian ini menggunakan toleransi ≥85%. Apabila hasil yang diperoleh memiliki ketelitian lebih dari toleransi yang diberikan, maka dianggap memenuhi. 7. Pemotongan citra Proses ini dilakukan untuk memperoleh citra yang hanya mencakup area penelitian, supaya proses pengolahannya menjadi lebih efektif dan memperkecil memori penyimpanan. Pemotongan citra dilakukan dengan software pengolah citra 8. Overlay Orverlay ini dilakukan antara citra terklasifikasi dengan peta garis untk melakukan analisa dari kedua data tersebut dengan software 9. Uji Planimetris Uji planimetris ini lakukan untuk mengatahui pergeseran yang terjadi. Uji yang dilakukan mengacu pada standar kartografi dalam USGS. Dimana untuk skala 1:5000 pergeseranya maksimal 1.98 m.
3
III.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Koreksi Geometrik Citra Worldview-2 Koreksi geometrik dilakukan dengan menggunakan, GCP sebanyak 7 buah yang tersebar di lokasi penelitian. Acuan dalam melakukan koreksi geometrik ini adalah dengan peta garis Kecamatan Rungkut (Surabaya) tahun 2002 skala 1:5000 nilai RMS error yang dihasilkan adalah sebesar 0.29. Berikut merupakan rumus perhitungan RMS error. Berikut merupakan rumus perhitunganya: (1) Keterangan : dan = Koordinat awal (source coordinates) dan = Koordinat akhir (retransformed coordinate)
Gambar 3. Persebaran Titik GCP Berikut adalah hasil dari RMS error. Tabel 1. Hasil RMS Error Citra Worldview-2 Titik RMS error 1
0,50
2
0,08
3
0,56
4
0,24
5
0,26
6
0,07
7
0,35
Rata-rata RMS error
0,29
Pada data tabel di atas menunjukan nilai RMS error yang dihasilkan dari koreksi geometriknya kurang dari sama dengan 1 piksel dianggap sudah memenuhi toleransi [5]. B. Analisa Pergeseran Titik Dari sebaran 36 titik sampel pada masing-masing area penelitian dapat diketahui bahwa antara hasil pengolahan citra dengan menggunakan metode klasifikasi dijital dan
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. x, No. x (JUNI, 2014) ISSN: xxxx-xxxx klasifikasi manual mengalami pergeseran linier/ penyimpangan jarak pada masing-masing batas kelas tutupan lahan yang dijadikan sebagai titik sampel. Penyimpangan koordinat terbesar dari 36 titik sampel koordinat X pada Kecamatan Rungkut, Surabaya Timur sebesar 2,48 m dan besar penyimpangan terkecilnya sebesar 0 m (tidak adanya penyimpangan koordinat), begitu juga dengan besar penyimpangan koordinat yang terdapat pada titik sampel koordinat Y pada kecamatan Rungkut, Surabaya Timur sebesar 2,99 m dan besar persimpangan terkecilnya sebesar 0 m (tidak adanya penyimpangan).
4
D. Uji Ketelitian Interpretasi Manual KI=
(3)
Keterangan : KI= Ketetapan Interpretasi JKI = Jumlah Kebenaran Interpretasi JSL = Jumlah Sampel Lapangan KI = = 97,22 %
Tabel 2. Penyimpangan Rata-rata Kordinat Area Koordinat X Koordinat Penelitian (m) Y (m)
Dengan hasil uji ketelitian sebesar 97,22 % dianggap telah memenuhi toleransi pada uji klasifikasi dengan minimal ketelitian mencapai ≥85% [1].
Kecamatan Rungkut
E. Ground truth Ground truth adalah proses untuk mengumpulkan data di lapangan yang baik guna melengkapi data penginderaan jauh yang dikumpulkan oleh foto udara, satelit radar sidescan, atau gambar inframerah. Dari data ini, dapat diidentifikasikan penggunaan lahan atau tutupan lahan dan melakukan perbandingan dengan apa yang ada pada citra. Uji lapangan dilakukan terhadap obyeknya saja, terutama pada jenis obyek dan jumlah obyek yang mengalami perubahan / perbaharuan. Ground truth bisa merujuk pada proses membandingkan piksel pada citra satelit dengan keadaan sebenarnya di lapangan untuk melakukan verifikasi isi piksel pada gambar. Ground truth dilakukan untuk membantu menentukan ketepatan klasifikasi yang telah dilakukan dari perangkat lunak penginderaan jauh dan meminimimalisasi kesalahan dalam klasifikasi.
Area Penelitian Kecamatan Rungkut
0,8
0,6
Tabel 3. Penyimpangan jarak Terbesar Terkecil Rata-rata (m) (m) (meter) 2,99 0 1,06
Objek citra Objek hasil interpretasi
Gambar 4. Pergeseran Linear Obyek C. Uji Ketelitian Klasifikasi Dijital Uji ketelitian klasifikasi dijital menggunakan perhitungan otomatis post classification unutk menghitung kofusion matriksnya sebesar 89,7%. dalam hasil uji ketelitian dianggap memenuhi toleransi yang diberikan yaitu ≥ 85% [1].
Gambar 5. Hasil klasifikasi digital
F. Standar Ketelitian Planimetris Pada Peta Berdasarkan Standar Kartografi Dari pergitungan pergeseran linear didapatkan hasil penyimpangan jarak terbesar yaitu 2,99 m dan jarak terkecilnya 0 m dengan rata-rata pengimpangan jarak 1,06 m yang artinya dalam standar kartografi USGS untuk peta skala 1:5000 memiliki pergeseran maksimal 1,98 m sehingga nilai yang dihasilkan dari perhitungan tersebut dianggap memenuhi standar kartografi USGS.
Tabel 4. Standar Ketelitian Planimetris Peta Berdasarkan Standar Kartografi Skala Peta RMSe (m)
1:100000
23.3
1:50000
11.65
1:25000
5.82
1:20000
4.66
1:10000
3.96
1:10000
1.98
1:5000
1.98
1:2000
0.79
1:1000
0.4
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. x, No. x (JUNI, 2014) ISSN: xxxx-xxxx IV. KESIMPULAN DAN SARAN a. Dari hasil koreksi geometrik Citra Worldview2 didapatkan nilai RMS error rata-rata dari 7 titik GCP sebesar 0,29. b. Berdasarkan pengolahan citra untuk penunjang data dasar RDTRK daerah Kecamatan Rungkut dapat dilakukan dengan metode kalsifikasi dijital dan interpretasi manual dengan ketelitian 89, % dan 97,22 %. c. Kelayakan Citra worldview-2 yang digunakan untuk penunjang data dasar RDTRK Kecamatan Rungkut memiliki ketelitian planimetris sebesar 1,06 m. d. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penggunaan metode klasifikasi terbimbing dalam melakukan pengolahan citra, agar hasilnya lebih baik. e. Perlu dijadikan masukan ataupun rekomendasi terhadap Pemerintah Kota Surabaya untuk penyusunan RDTRK sesuai dengan kebijakan tata ruang yang ada UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Dinas Cipta Karya Pemerintah Kota Surabaya yang telah memeperbolehkan dalam penggunaan data peta garis untuk melakukan penelitian ini.
LAMPIRAN
Gambar 6. Peta Klasifikasi Manual Kecamatan Rungkut 2012
DAFTAR PUSTAKA Andreson, James R., Hardy, Ernest E., Roach, John T., and Witmer, Richard E. 1976. A Land Use and Land Cover Classification System for Use with Remote Sensor Data. Washington : United States Government Printing Office. [2] Badan Pusat Statistik Kota Surabaya. 2013. Kecamatan Rungkut Dalam Angka 2013.
. Pemerintah Kota Surabaya. Diakses Pada Tanggal 22 Maret 2014, Pada Jam 07.15 WIB. [3] BAPPEKO Surabaya. 2008. Penyusunan Rencana Detail Tata Ruang Kota (RDTRK) Unit Pengembangan Satelit : Laporan Pendataan dan Identifikasi. Surabaya : Pemerintah Kota Surabaya. [1]
5
Danoedoro, P. 2012. Pengantar Penginderaan Jauh Digital.Yogyakarta : Andi [5] Purwadhi, Sri Hardiyanti, 2001. Interpretasi Citra Digital. Jakarta : Grasindo. [4]
