fullpaper green infrastructure a[1].n. surjamanto itb
Post on 24-Apr-2015
32 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Studi Pengaruh Kualitas Vegetasi pada Lingkungan Termal Kawasan Kota di Bandung Menggunakan Data Citra Satelit
Surjamanto Wonorahardjo
Suwardi Tedja Benedictus Edward
Laboratorium Teknologi Bangunan
Sekolah Arsitektur, Perencanaan dan Pengembangan Kebijakan Institut Teknologi Bandung E-mail : titus@ar.itb.ac.id
Abstrak Tulisan ini membahas lingkungan termal kawasan perkotaan yang dipengaruhi oleh berbagai aspek antara lain bentuk permukaan kawasan, kepadatan dan penggunaan bahan bangunan. Salah satu aspek fisik permukan kawasan yang diyakini para ahli dapat mempengaruhi suhu udara adalah vegetasi seperti taman kota, pohon di tepi jalan dll. Konsep zoning pada kota membentuk kawasan dengan keunikan karakteristik fisik permukaan dan vegetasinya sehingga membentuk kenikan lingkungan termal seperti terbentuknya pulau-pulau panas (heat island). Penelitian ini memanfaatkan data satelit Landsat ETM yang mengambil citranya dalam 7 band termasuk di dalamnya citra termal. Metoda ini cukup akurat karena citra (termal) satelit mempunyai resolusi 1 pixel = 60mx 60 m. Pendataan suhu udara lingkungan juga dilakukan dengan pengukuran lapangan untuk pembanding data citra satelit tersebut. Analisis dilakukan terhadap pengaruh tipe vegetasi (pohon, perdu, rumput di lahan terbuka dll) terhadap fisik permukaan kawasan (bentuk permukaan kawasan, kepadatan, penggunaan bahan bangunan) dari aspek pembentukan lingkungan termalnya. Hasil penelitian menunjukkan lingkungan termal kawasan kota sangat dipengaruhi oleh karakteristik vegetasinya. Kata kunci : Lingkungan termal, vegetasi, citra satelit 1. Pendahuluan
Pembangunan fisik di perkotaan telah menimbulkan berbagai masalah lingkungan,
salah satunya adalah berubahnya kualitas lingkungan termal, menjadi lebih panas dari
kawasan sekitarnya atau kawasan yang masih alami. Pemanasan lingkungan tersebut
berdampak negatif pada aktifitas kehidupan di kawasan tersebut seperti meningkatnya
penggunaan energi untuk pengkondisian udara, penurunan produktifitas kerja dll.
Vegetasi diduga sebagai salah satu unsur yang dapat mengendalikan kualitas
lingkungan termal. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi peranan vegetasi
dan tutupan lahan / perkerasan dalam pengendalian lingkungan termal.
2. Metoda Penelitian
Penelitian ini mengunakan media data citra satelit Landsat ETM dan citra satelit yang
diambil dari google map. Data citra termal menunjukkan tingkat emisifitas termal
permukaan bumi, yang merupakan potensi pemanasan lingkungan, sedangkan data
citra visible menunjukkan citra permukaan seperti aslinya. Penelitian ini dilakukan
dalam dua tahap yaitu; 1) Inspeksi visual terhadap citra visible dan termal, yang
terkait dengan karakteristik fisik permukaan dan tingkat emisifitas permukaan. Pada
tahap ini dapat dibedakan kualitas vegetasi permukaan kota (lihat gambar 1). 2) Pada
tahap berikutnya, dilakukan kuantifikasi vegetasi pada setiap zona ukur. Pada
penelitian ini digunakan zona ukur berdiameter 300 m, dengan titik pusat sebagai titik
pengambilan temperatur udara. Kuantifikasi dilakukan terhadap pohon dan vegetasi
penutup tanah didalam lingkaran zona ukur. Tahapan kuantifikasi dapat dilihat pada
gambar 2.
Gambar 1: Citra Visible dan Citra Termal Kawasan Asia Afrika – Bandung Indonesia
1. Penentuan Zona Ukur 2. Identifikasi Vegetasi
3. Kuantifikasi Volume Vegetasi 4. Kuantifikasi Luas Jalan
Gambar 2 : Tahapan Kuantifikasi Volume Vegetasi Kawasan
3. Lingkungan Termal Lingkungan termal didefinisikan sebagai lingkungan yang mempengaruhi manusia
dalam hal kualitas termalnya, sehingga manusia dapat merasakan lingkungan tersebut
sebagai lingkungan yang dingin atau panas. Salah satu unsur utama yang membetuk
lingkungan termal adalah temperatur udara, disamping unsur lain seperti temperatur
radiasi, kelembaban, dan pergerakan udara. Perubahan lingkungan termal di perkotaan
pada penelitian ini dilihat dari berubahnya temperatur udara.
Para ahli berpendapat bahwa perubahan lingkungan termal dipengaruhi oleh :
- Pergantian natural land cover (LC) dengan perkerasan, bangunan, dan
infrastruktur lainnya
- Pengurangan jumlah pohon dan tanaman sehingga mengurangi efek pendinginan
alami dari pembayangan dan penguapan air dari tanah dan dedaunan
(evapotranspiration).
- Peningkatan jumlah bangunan tinggi sehingga membentuk jalur-jalur jalan sempit
yang memerangkap udara panas dan menghambat aliran udara (geometry effect).
- Peningkatan buangan panas dari kendaraan, pabrik dan AC serta kegiatan manusia
lainnya yang menambah panas lingkungan dan memperburuk efek P2
(anthropogenic).
- Peningkatan polusi udara yang membentuk lapisan greenhouse gas dan ozone di
udara.
4. Peran Vegetasi
Salah satu peran vegetasi untuk mengendalikan lingkungan termal adalah melalui
mekanisme evapotranspiation (proses penguapan air dari daun ke udara) yang dapat
mempercepat pendinginan permukaan daun yang juga berakibat pada penurunan
temperatur udara. Pengukuran terhadap proses evapotranspiration pernah dilakukan
oleh DOE Lawrence Berkeley National Laboratory dan dilaporkan bahwa pohon
berdiameter 30 feet dapat melepas air sebanyak 40 galon / hari.
Dalam artikel Trees and Vegetation yang dikeluarkan HIG dinyatakan bahwa pohon
dan tanaman mendinginkan udara dengan cara membayangi dan mungurangi jumlah
sinar matahari yang mencapai tanah. Jumlah sinar matahari yang menembus canopy
dinyatakan dalam nilai transmitansi1 yang bervariasi dari 0 – 100%. Nilai 0 berarti
sinar matahari sama sekali tidak dapat menembus canopy, nilai 100 berarti tidak ada
sinar matahari yang ditahan oleh canopy.
Gambar 3 : Peran Vegetasi Sumber : HIG 2006
Analisis karakeristik vegetasi biasanya dilakukan di atas dan di bawah canopy untuk
memberikan pemahaman yang lebih baik tentang material penutup lahan.
5. Vegetasi beberapa Kawasan di Kota Bandung Kualitas vegetasi beberapa kawasan di kota Bandung dalam penelitian ini ditunjukkan
melalui volume pohon (m3), sedangkan aspek kerindangan dan vegetasi penutup tanah
tidak diteliti. Beberapa kawasan seperti kawasan RS Borromeus dan RS Advent dan
sekitarnya memiliki kualitas vegetasi yang lebih baik dibanding kawasan Asia Afrika
dan kawasan perumahan di belakang Gedung Sate.
Data kualitas vegetasi dapat dilihat pada gambar 4 dibawah ini.
1 Transmittance varies by tree or vegetation type, but for deciduous species – which shed their leaves in winter – transmittance ranges from 6 to 30% in the summer and 10 to 80% in the winter.
Kawasan Citra Kawasan Volume Pohon (M3)
1
Asi
a A
frik
a Ti
mur
226775.5 2
Asi
a A
frik
a B
arat
232650.9931
3
RS
Bor
rom
eus
1110375.678
4
RS
Adv
ent
657670.6122
5
Kaw
asan
Per
daga
ngan
Se
gitig
a Em
as K
osam
bi
244,089.18
6
Peru
mah
an d
i bel
akan
g G
edun
g Sa
te
1229404.34
Gambar 4 : Data Kualitas Vegetasi Beberapa Kawasan di Bandung
6. Analisis Pengaruh Vegetasi Pada Lingkungan Termal Pengaruh kualitas vegetasi di beberapa kawasan terhadap lingkungan termalnya dapat
ditunjukkan oleh diagram korelasi antara volume pohon dan temperatur udara. Hasil
analisis korelasi anatar volume pohon terhadap temperatur udara menunjukkan bahwa
volume pohon mempengaruhi temperatur udara secara siginifikan. Semakin banyak
pohon, maka temperatur udara semakin rendah.
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
tem
p
-2 -1 0 1 2 3 4ph
Linear FitBivariate Normal Ellips e P=0.500
Bivariate Fit of temp By ph
Signifikansi pengaruh pohon terhadap temperatur udara dapat dilihat pada tabel di
bawah ini. Terlihat bahwa volume pohon sangat berpengaruh terhadap temperatur
udara.
Interceptph
Term1.178e-16-0.334568
Estimate0.178205 0.18136
Std Error 0.00 -1.84
t Ratio1.00000.0761
Prob>|t|
Parameter Estimates
Gambar 5 : Korelasi antara Volume Pohon terhadap Temperatur Udara
Berikut ini adalah prediksi profil korelasi antara kualitas vegetasi - penutup tanah
terhadap berbagai aspek lingkungan termal seperti temperatur udara maksimum,
temperatur udara rata-rata, laju naik dan turun temperatur udara, serta waktu
terjadinya temperatur maksimum (lihat gambar 6 ).
Gambar 6 : Korelasi Kualitas Vegetasi dan Penutup Tanah (Jalan) Terhadap Lingkungan Termal.
7. Hasil dan Pembahasan
Sebagai hasil penelitian didapatkan bahwa vegetasi berupa pohon sangat berpengaruh
positif terhadap lingkungan termalnya dalam hal laju penurunan temperatur udara dan
T M
aks
31.73
29.63
30.82234T
Rat
a-ra
ta
28.97
26.977
28.18622
Laju
Nai
k
1.584
0.9349
1.138419
Laju
Tur
un
1.993
0.318
0.933098
Wak
tu M
aks 14.56
12.28
13.65957
Inte
nsita
s P
2 2.198
0.207
1.416021
Pohon2345
7.23
3926
29.3108421
Jalan0.01
3195
0.25
51040.12424
Prediction Profiler Pada gambar di samping ini
terlihat bahwa volume pohon
berpengaruh menurunkan
temperatur udara. Semakin besar
volume pohon di kawasan, rata-
rata temperatur udara juga
semakin rendah. Pohon juga
mempengaruhi laju naik dan turn.
Semakin besar volume pohon,
maka penurunan tempetur udara
semakin cepat.
Sedangkan penutup tanah seperti
jalan aspal berperan negatif
terhadap temperatur udara,
dengan pengertian bahwa
semakin besar luas jalan, maka
semakin tinggi temperatur udara.
Luas jalan juga berpengaruh
positif pada laju penurunan
temperatur udara, dengan
pengertian semakin luas jalan,
maka semakin cepat temperatur
udara turun pada sore hari.
temperatur udara rata-rata. Dengan demikian maka mekanisme pohon dalam
pengendalian lingkungan termal dapat diintepretasikan sebagai berikut :
- Pohon berpengaruh positif terhadap temperatur udara berdasarkan mekanisme
pembayangan (canopy effect), di mana pohon memayungi daerah di bawahnya
dari sinar matahari langsung sehingga tidak menjadi panas dan berpengaruh pada
udara.
- Pohon berpengaruh positif terhadap proses pendinginan (penurunan temperatur
udara sore hari) berdasarkan mekanisme evapotranspiration, di mana pelepasan
air dari permukaan daun pada sore hari mendinginkan permukaan daun dan
mempengaruhi temperatur udara di sekitarnya.
- Pohon berpengaruh negatif terhadap proses pemanasan (naiknya temperatur udara
pagi hari) berdasarkan mekanisme ‘selimut’ di mana canopy menghalangi
pertukaran panas dengan daerah sekitarnya sehingga lingkungan di bawahnya
cepat menjadi panas. Efek dari laju naik temperatur udara tidak terlalu
berpengaruh pada temperatur udara rata-rata.
Sedangkan badan jalan juga berpengaruh pada lingkungan termalnya sbb:
- Badan jalan berpengaruh negatif terhadap temperatur udara dalam pengertian
semakin luas badan jalan, maka temperatur udara rata-rata siang hari semakin
tinggi. Pergantian penutup tanah alami dengan aspal dan beton mempengaruhi
lingkungan termalnya. Mekanisme pemanasan lingkungan diduga terjadi karena
perkerasan tanah menyimpan panas (kapasitas termal tinggi) lebih banyak
dibanding kondisi permukaan yang alami.
- Sedangkan badan jalan berpengaruh positif terhadap proses pemanasan
lingkungan pagi hari dan proses pendinginan lingkungan sore hari dengan
pengertian semakin luas badan jalan, maka laju naik temperatur udara semakin
kecil dan laju turun temperatur udara semakin besar. Mekanisme ini terjadi karena
badan jalan yang cenderung lebar / luas, tidak memerangkap udara panas di
lingkungannya sehingga peningkatan temperatur udara berjalan lebih lambat dan
pendinginannya berjalan lebih cepat. Walapun demikian secara keseluruhan badan
jalan cukup berpengaruh negatif terhadap temperatur udara rata-rata.
8. Pemberitahuan
Penelitian ini disponsori oleh ITB melalui Riset Unggulan 2007 atas nama peneliti.
9. Kesimpulan
Pengendalian iklim mikro kota dapat dilakukan dengan vegetasi dan infrastruktur
lainnya seperti jalan, lapangan terbuka dll. Dengan demikian berubahnya lingkungan
termal tidak dapat dianggap sebagai fenomena pemanasan global saja, karena terbukti
dalam skala lingkungan mikro (kawasan kota) asspek karakteristik fisik permukaan
seperti kualitas vegetasi dan tutupan lahan sangat berpengaruh pada temperatur udara.
Pohon sebagai salah satu unsur vegetasi yang cukup dominan di kawasan kota
Bandung cukup berperan dalam pengendalian lingkungan termalnya terutama karena
mempunyai mekanisme payung (canopy effect) dan peninginan evaporatif
(evapotranspiration)
10. Daftar pustaka Akbari Hashem (1999) : Characterizing the Fabric of the Urban Environment: A Case
Study of Sacramento, diakses tanggal 20 Desember 2005 di website http://eetd.lbl.gov/HeatIsland/PUBS/2000/44688rep.pdf
Emmanuel (2000) : Assesment of Impact of Land Cover Changes on Urban Bioclimatic: The Case of Colombo, Sri Lanka, diakses tanggal 10 Mei 2006 di website http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-2864630/Assessment-of-impact-of-land.html
HIG (2004) : Trees and Vegetation, diakses tanggal 20 Desember 2005 di website http://www.epa.gov/heatisland/strategies/vegetation.html
Patz Jonathan A. (2004) : The Potential Health Impacts of Climate Variability and Change for the United States: Executive Summary of the Report of the Health Sector of the U.S. National Assessment, diakses tanggal 10 Mei 2006 di website http://www.ehponline.org/members/2000/108p367-376patz/108p367.pdf
R honda M. Ryznar (1998) : Using Remotely Sensed Imagery to Detect Urban Changes Viewing Detroit from Space , diakses tanggal 7 April 2006 di website. http://musicalheaven.com/store/asinsearch_B0008I5Y2I.html
UNEP WorldConservation ( 2003) : Biodiversity and Climate Change Programme,
MonitoringCentre, Cambridge, United Kingdom, diakses tanggal 10 Oktober 2005 di website http://www.unep-wcmc.org/climate/home.htm
Voogt, James A. (2004) : Urban Heat Islands: Hotter Cities, diakses tanggal 10 Oktober
2005 di website http://www.actionbioscience.org/environment/voogt.html Wong Nyuk Hien (2002) : The Thermal Effects of Plants on Buildings, diakses tanggal 2
Februari 2006 di website http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-2295133/The-thermal-effects-of-plants.html
top related