05. bab iii metodologi penelitian

25

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat Penelitian

3.1.1 Lokasi Pemetaan

Pemetaan distribusi logam berat As, Hg, Cr, Co, dan Cd dalam air sungai

Code dilaksanakan di Laboratorium AAN, Bidang Kimia dan Teknologi Proses

Bahan PTAPB-BATAN Yogyakarta.

3.1.2 Lokasi Sampling

Gambar 3.1 Lokasi sampling., (Sumber : http://bakosurtanal.go.id)

26

3.1.3 Karakteristik Sungai Code

Sungai Code merupakan salah satu sungai yang memiliki peranan dalam

kehidupan warga Yogyakarta dan khususnya bagi masyarakat yang bertempat

tinggal di Daerah Aliran Sungai Code. Selain itu, sungai Code membelah propinsi

Yogyakarta menjadi dua bagian dan melewati pusat kota dengan pemukiman

penduduk yang sangat padat. Sebelum memasuki kota Yogyakarta sungai Code

melewati areal pertanian subur dan luas. Selanjutnya setelah memasuki kota

Yogyakarta, melewati daerah pemukiman dan areal instansi pemerintahan.

3.1.4 Letak Geografis Stasiun Sampling

Pengambilan sampel air sungai Code dilakukan di 11 lokasi yaitu dari hulu

sampai hilir sungai Code Yogyakarta. Letak geografis yang diukur menggunakan

GPS V (Global Positioning System), personal navigator buatan Garmin, dengan

hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Tabel 3.1 Letak geografi lokasi pengambilan sampel

Stasiun Lokasi Bujur Timur Lintang Selatan

1 Mata Air Turgo 110°, 25’, 566” 07°, 35’, 065”

2 Jembatan Boyong 110°, 24’, 750” 07°, 37’, 436”

3 Jembatan Sinduharjo 110°, 23’, 359” 07°, 43’, 365”

4 Jembatan Ringroad Utara 110°, 22’, 499” 07°, 45’, 108”

5 Jembatan Sarjito 110°, 22’, 223” 07°, 46’, 720”

6 Jembatan Tukangan 110°, 22’, 182” 07°, 47’, 648”

7 Jembatan Tungkak 110°, 22’, 478” 07°, 48’, 927”

8 Jembatan Karangkajen 110°, 22’, 511” 07°, 49’, 529”

9 Jembatan Ringroad Selatan 110°, 22’, 517” 07°, 50’, 176”

10 Jembatan Ngoto 110°, 22’, 519” 07°, 50’, 527”

11 Jembatan Pacar,Wonokromo 110°, 22’, 999” 07°, 52’, 361”

27

Gambar 3.2 Peta lokasi pengambilan sampel di kabupaten Sleman

28

PETA LOKASI PENGAMBILAN SAMPEL DI KOTA YOGYAKARTA

Skala 1 : 130.000

Legenda :

St. Tukangan

St. Karangkajen

St. Tungkak

Rel Sepur

Sungai Code

Batas Kota

Stasiun Sampling

TUGAS AKHIR

PENERAPAN PERANGKAT LUNAK ArcGIS 9.2 UNTUK

PEMETAAN DISTRIBUSI POLUSI LOGAM BERAT As, Hg, Cr, Co,

DAN Cd PADA AIR SUNGAI CODE DALAM FUNGSI WAKTU DAN

LOKASI SAMPLING

ABDURRACHMAN NUR ICHSAN

STTN‐BATAN YOGYAKARTA

2009

7˚46'

7˚47'

7˚48'

7˚49'7

˚49'

7˚48'

7˚47'

7˚46'

110˚21'

110˚21' 110˚22' 110˚23' 110˚24'

110˚24'110˚23'110˚22'

Kota Madya Yogya

Gambar 3.3 Peta lokasi pengambilan sampel di kota Yogyakarta

29

St. Wonokromo

St. Ngoto

St. Ringroad Selatan

Gambar 3.4 Peta lokasi pengambilan sampel di kabupaten Bantul

30

3.2 Peralatan dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Perangkat keras (hardware)

a) Notebook Acer Aspire 4720 Intel Core™2 Duo processor T5450

b) Memory 512 MB DDR2

c) 120 GB HDD

d) Mobile Intel® Graphic Media Accelerator X3 100

e) Printer Canon PiXMA iP 1880

2. Perangkat lunak (software)

a) Sistem Operasi Windows XP-SP3

b) ArcGIS v9.2

c) Microsoft Office Word 2007

d) Microsoft Office Excel 2007

e) Microsoft Office Visio 2003

3.2.2 Bahan

1. Data Hasil Analisis (sekunder) Laboratorium AAN PTAPB-BATAN

periode 2004-2006.

2. Peta Rupa Bumi Indonesia (RBI) Yogyakarta tahun 2000 dengan skala

1 : 130.000. Sumber : Bakosurtanal.

31

3.3 Prosedur penelitian

3.3.1 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.5 Diagram alir penelitian

32

3.3.1.1 Identifikasi Masalah

Pada tahap ini adalah membuat daftar permasalahan yang akan dipecahkan,

yaitu cara pemetaan polusi logam berat As, Hg, Cr, Co, dan Cd dalam air sungai

Code menggunakan perangkat lunak Sistem Informasi Geografis ArcGIS versi

9.2. Diharapkan dengan penggunaan software ArcGIS dapat dipantau secara

kontinyu pola distribusi polusi logam berat agar tidak melampui baku mutu yang

berlaku.

3.3.1.2 Studi Literatur

Tahap ini mencakup studi literatur mengenai cara instalasi ArcGIS 9.2 di

Notebook, studi literatur karakteristik logam berat As, Hg, Cr, Co, dan studi

literatur mengenai pemetaan dengan ArcGIS.

3.3.1.3 Pengumpulan Data

Pada tahapan ini selain mengumpulkan data konsentrasi logam berat hasil

analisis Laboratorium AAN PTAPB-BATAN (data sekunder) dan peta Rupa

Bumi Indonesia Propinsi DIY, juga termasuk melengkapi peralatan yang

dibutuhkan.

3.3.1.4 Pengolahan Data

Pengolahan data meliputi digitasi peta RBI Propinsi DIY menggunakan

software ArcGIS. Selanjutnya data konsentrasi logam berat As, Hg, Cr, Co, dan

Cd ditampilkan untuk setiap stasiun pengukuran.

33

3.3.1.5 Analisis

Proses analisis dilakukan pada hasil digitasi peta RBI Propinsi DIY, analisis

pola distribusi logam berat untuk setiap stasiun pengukuran, dan memetakan

logam yang dominan dengan ArcGIS 9.2.

3.3.1.6 Penyusunan Laporan

Tahapan ini adalah bentuk pertanggungjawaban terhadap penelitian yang

telah dilakukan dengan mengikut sertakan rincian pelaksanaan penelitian,

peralatan yang digunakan, dan hasil yang diperoleh dari penelitian.

3.4 Pengolahan Data dengan ArcGIS 9.2

3.4.1 Digitasi Peta

Digitasi adalah proses konversi data analog ke dalam format digital. Objek-

objek pada peta, seperti: jalan, sungai, sawah, area industri, merupakan data raster

yang dapat diubah kedalam format digital dengan proses digitasi.

3.4.2 Proses Digitasi

1. ArcMap dijalankan dengan klik Start > All Programs > ArcGIS > ArcMap

Gambar 3.6 Mengaktifkan ArcMap pada software ArcGIS

2. Pada saat ArcMap dijalankan, tampak kotak dialog Startup. Kemudian dipilih

An Existing Map > Browse for Maps > Ok.

34

3. Kursor diarahkan ke directory D:\TA oriented\Data ArcGIS\Lokasi

Sampling di Kodya DIY\Sampling di Kodya.mxd

Gambar 3.7 Tampilan peta sampling di Kodya dengan ArcMap

4. Selanjutnya, membuat shapefile atau layer WilayahKodya, dengan cara

mengaktifkan ArcCatalog > Directory D:\TA Oriented\Data

ArcGIS\Lokasi sampling di Kodya DIY. Selanjutnya diklik kanan jendela

kanan ArcCatalog, dan dipilih New > Shapefile.

Gambar 3.8 Membuka AcCatalog lewat ArcMap

35

5. Muncul jendela Create New Shapefile, dan pada kotak dialog diisikan

WilayahKodya. Dikotak berikutnya dipilih Polygon di dropdown list Feature

Type.

Gambar 3.9 Kotak dialog pembuatan Shapefile

6. Langkah berikutnya menentukan sistem koordinat shapefile. Dengan cara

ditekan tombol Edit > Spatial Reference Properties > Select > Browse for

Coordinate System > Projected Coordinate Systems > untuk DIY

ditentukan sistem koordinatnya adalah UTM (Universal Transverse Mercator)

zone 50S, dengan datum WGS 1984, maka dipilih Utm > Wgs 1984 > Wgs

1984 UTM Zone 50S.prj

7. Kembali ke ArcMap untuk memulai digitasi. Selanjutnya shapefile

WilayahKodya ditambahkan ke Layer menggunakan tombol Add Data.

Gambar 3.10 Tombol Add Data pada ArcMap

8. Digitasi dimulai dengan cara pada menu Editor > Start Editing

Gambar 3.11 Memulai digitasi peta

36

Gambar 3.12 Proses digitasi

9. Proses digitasi selesai dan disimpan.

Proses digitasi seperti di atas, diteruskan untuk membuat Peta Lokasi

Sampling di Kodya Yogyakarta, Kabupaten Sleman, dan Kabupaten Bantul serta

membuat model distribusi polusi logam berat.

3.4.3 Proses Pembuatan Model Distribusi Logam Berat

3.4.3.1 Penyiapan Data Spasial

Data spasial adalah semua data yang memuat keterangan tentang lokasi dan

bentukannya di permukaan bumi serta keterkaitan satu aspek dengan lainnya.

Biasanya data spasial menyimpan koordinat dan topologi bentukan tersebut.

Definisi lainnya menyebutkan data spasial adalah semua data yang dapat

dipetakan.

37

Data spasial dalam penelitian ini berupa data konsentrasi logam berat As,

Hg, Cr, Co, dan Cd hasil analisis (data sekunder) dari Laboratorium AAN

PTAPB-BATAN Yogyakarta. Data spasial tersebut harus dibuat dengan standar

tertentu agar mempermudah proses analisis spasial untuk mengetahui pola

distribusi/penyebaran logam berat dalam air sungai. Standar data spasial

konsentrasi logam berat untuk setiap stasiun sampling meliputi kesamaan dalam

sistem proyeksi dan sistem koordinat yang digunakan serta kesamaan data

atributnya. Dan dalam penelitian ini sistem proyeksi dan sistem koordinat yang

digunakan adalah Geografi (latitude dan longitude).

Data spasial konsentrasi logam berat yang disusun memiliki data atribut

yang menjelaskan tentang dimana lokasi sampling dan besar konsentrasi untuk

masing-masing logam berat. Sedangkan data atribut yang diperlukan dalam

penelitian ini adalah sebagai berikut :

Tabel 3.2 Spesifikasi data atribut pada data spasial konsentrasi logam berat

Nama Kolom Spesifikasi kolom

Keterangan Tipe Lebar Desimal

Lokasi Sampling String/character 25 - Diisi lokasi stasiun

sampling

Konsentrasi

logam

Number/numerik 16 5 Diisi besar

konsentrasi logam

berat

Dengan menggunakan spesifikasi data atribut tersebut, selanjutnya disusun

data atribut distribusi polusi logam berat berdasarkan lokasi pengambilan, yaitu

wilayah Kabupaten Sleman, Kota Madya Yogyakarta, dan Kabupaten Bantul.

Data atribut untuk masing-masing wilayah adalah sebagai sebagai berikut :

38

Gambar 3.13 Data atribut konsentrasi logam berat di wilayah Sleman

(Sumber : Data Lab AAN PTAPB-BATAN 2005)

Gambar 3.14 Data atribut konsentrasi logam berat di wilayah Kodya


Gambar 3.15 Data atribut konsentrasi logam berat di wilayah Bantul


3.4.3.2 Tampilan Data Konsentrasi

Selanjutnya setelah membuat data tribut dibuat tampilan konsentrasi logam

berat As, Hg, Cr, Co, dan Cd dalam ArcGIS untuk setiap lokasi sampling yang

dalam hal ini dibagi menjadi tiga wilayah yaitu : wilayah Sleman, Kodya, dan

Bantul. Proses penampilan data konsentrasi logam berat berkaitan dengan data

atribut yang telah dibuat. Setelah mengecek kembali data atribut mengenai

39

konsentrasi logam berat tahap berikutnya adalah mengaktifkan charts pada Layer

Properties.

Untuk menjalankan Layer Properties, klik kanan pada layer > Properties..

> Layer Properties > Charts. Kotak dialog Layer Properties tampak dalam

gambar berikut :

Gambar 3.16 Kotak dialog Layer Properties

Untuk menampilkan data konsentrasi di setiap lokasi sampling di wilayah

Kodya dan Bantul, dilakukan dengan cara yang sama.

3.4.3.3 Pembuatan Kontur Distribusi Logam Berat

Dalam pembuatan kontur distribusi logam berat yang tersebar di 11 lokasi

sampling yaitu dalam satu garis sungai Code, perlu ditambahkan titik atau points

dalam peta. Kegunaan dari penambahan titik adalah untuk membantu dalam

proses pembuatan garis kontur dalam peta. Setelah menambahkan titik-titik dalam

peta, tahap berikutnya adalah membuat data atribut berupa data konsentrasi untuk

40

logam berat As, Hg, Cr, Co, dan Cd di setiap lokasi sampling. Adapun tampilan

data atribut untuk masing-masing logam tertera dalam gambar berikut :

Gambar 3.17 Data atribut konsentrasi logam berat di setiap lokasi sampling

(Sumber : Data Lab AAN, 2005)

Tahap selanjutnya adalah menginterpolasi data atribut dengan metode

Spline pada extensions yang terdapat dalam ArcGIS 9.2, yaitu Spatial Analyst >

Interpolate to Raster > Spline seperti pada gambar berikut ini :

41

Gambar 3.18 Mengaktifkan extensions Spatial Analyst berupa Spline

Kemudian pada kotak dialog Spline diisikan StasiunSampel pada kotak

Input points, ARSEN sebagai data konsentrasi logam berat Arsen di setiap lokasi

sampling disikan pada kotak Z value field, Splien type Regularized, Weight 0.1,

Number of points 12, Output cell size akan teriisi secara otomatis, kemudian

disimpan dalam bentuk format ESRIGrid.

Gambar 3.19 Kotak dialog Spline

Selang beberapa waktu akan muncul tampilan interpolasi data konsentrasi

yang diproses pada extensions Spline. Dengan hasil interpolasi tersebut dapat

dibuat garis kontur untuk masing-masing titik. Titik-titik yang terdapat dalam

garis kontur adalah visualisasi dari data konsentrasi.

42

Pengertian secara umum mengenai garis kontur adalah garis khayal yang

menghubungkan antara titik-titik dalam peta dengan nilai ketinggian yang sama.

Nilai ketinggian dalam penelitian ini berupa konsentrasi dari logam berat As, Hg,

Cr, Co, dan Cd. Garis kontur distibusi logam berat mempunyai bentuk dan pola

bukan sebagai garis patah-patah. Secara umum sifat dari garis kontur adalah

sebagai berikut :

Tabel 3.3 Sifat garis kontur

No Sifat Kontur Keterangan Gambar

1. Kontur tidak mungkin bercabang

2. Kontur selalu menutup bentuknya.

Menutupnya dapat di dalam muka peta

ataupun di luar. Jika menutupnya di luar,

maka pada muka peta terlihat kontur itu

tidak menutup.

3. Interval kontur dimaksudkan sebagai

beda harga antara dua kontur yang

terdekat

4. Daerah yang datar akan mempunyai

kontur yang jarang.

5. Daerah yang terjal (curam) akan

mempunyai kontur yang rapat.

43

Untuk tampilan kontur konsentrasi logam berat dengan interval kontur

0,0001 tampak pada gambar berikut ini :

Skala 1:130.000

PETA KONTUR KONSENTRASI LOGAM BERAT ARSEN DI DAS CODE

Tabel Konsentrasi Logam Arsen (ppm)

0,001 ± 0,00008

0,001 ± 0,00004

0,001 ± 0,00009

0,001 ± 0,00006

0,002 ± 0,00017

0,002 ± 0,00019

0,002 ± 0,00015

0,002 ± 0,00010

0,002 ± 0,00007

0,002 ± 0,00006

0,002 ± 0,00022

St1.

St2.

St3.

St4.

St5.

St6.

St7.

St8.

St9.

St10.

St11.

Konsentrasi Konsentrasi

St. : StasiunSampling

TUGAS AKHIR

PENERAPAN PERANGKAT LUNAK ArcGIS 9.2 UNTUK

PEMETAAN DISTRIBUSI POLUSI LOGAM BERAT As, Hg, Cr, Co,

DAN Cd PADA AIR SUNGAI CODE DALAM FUNGSI WAKTU DAN

LOKASI SAMPLING

ABDURRACHMAN NUR ICHSAN

STTN‐BATAN YOGYAKARTA

2009

St.1

St.2

St.3

St.4

St.5

St.6

St.7

St.8

St.9

St.10

St.11

St.1 Mata Air Turgo

St.2 Stasiun Boyong

0.0015

0.0016

0.001

0.0009

0.0012

St.10 Stasiun Ngoto

St.11 Stasiun Wonokromo

0.002

0.002

0.001

Legenda St. 10 & 11

Legenda St. 1 & 2

Konsentrasi Arsen (ppm)

KonsentrasiArsen (ppm)

Gambar 3.20 Kontur konsentrasi logam berat Arsen

(Sumber : Data LAB AAN, 2005)

44

3.4.3.4 Pembuatan Digital Elevation Model (DEM) Konsentrasi Logam Berat

Elevation pada penelitian ini adalah nilai konsentrasi dari logam berat As,

Hg, Cr, Co, dan Cd dalam air sungai. Sebagai dasar pembuatan DEM adalah

kontur distribusi logam berat yang telah dibuat. Adapun tahap-tahap pembuatan

DEM adalah sebagai berikut :

1. Arsen_Grid yang telah ada ditampilkan di ArcScene dengan menekan tombol

Add Data

2. Secara otomatis akan tampil data kontur konsentrasi logam Arsen dengan

warna hitam putih.

3. Klik kanan pada layer Arsen_Grid pilih Properties > Base Height tab >

Obtain heights for layer from surface > Ok.

4. Pada Table of Contents klik kanan Scene Layer > Scene Properties >

General tab > klik Calculate from extents. Akan tampil DEM untuk

distribusi konsentrasi logam berat.

Gambar 3.21 DEM distribusi konsentrasi logam Arsen


45

Dengan metode yang sama, DEM distibusi logam berat untuk Raksa (Hg),

Krom (Cr), Kobalt (Co, namun pada tahun 2005 logam ini tidak terdeteksi), dan

Kadmium (Cd) tampak pada gambar berikut :

Gambar 3.22 DEM distribusi konsentrasi logam Raksa


Gambar 3.23 DEM distribusi konsentrasi logam Krom


Gambar 3.24 DEM distribusi konsentrasi logam Kadmium


46

Adapun kontur untuk logam Raksa, Krom, dan Kadmium seperti pada

gambar berikut ini :

Gambar 3.25 Kontur konsentrasi logam berat Raksa di DAS Code


47

0,032

Gambar 3.26 Kontur konsentrasi logam berat Krom di DAS Code


48

Gambar 3.27 Kontur konsentrasi logam berat Kadmium di DAS Code


05. bab iii metodologi penelitian

Documents