ANALISA PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN

DI DAERAH ALIRAN SUNGAI MENGGUNAKAN DATA CITRA ASTER (Studi Kasus: Sub Daerah Aliran Sungai Lesti Hulu, Kabupaten Malang)

YULI ROHMAWATI

NRP. 3508 100 051

DOSEN PEMBIMBING

DR.Ing.Ir. TEGUH HARIYANTO, M.Sc

ISI PRESENTASI

PENDAHULUAN METODOLOGI

PENELITIAN

HASIL DAN ANALISA PENUTUP

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

1.Sub Daerah Aliran Sungai (DAS) Lesti hulu terletak di Kabupaten Malang merupakan sub DAS prioritas di DAS Brantas karena wilayah tersebut mempunyai permasalahan yang cukup kompleks seperti kerusakan lahan, erosi, tanah longsor, fluktuasi debit sungai, dan sedimentasi yang cukup tinggi. Penyebab utama terjadinya permasalahan tersebut adalah adanya pemanfaatan lahan yang tidak sesuai dengan fungsinya (RTL-RLKT Sub DAS Lesti, 2003).

2.Ekosistem DAS hulu merupakan bagian penting karena mempunyai fungsi perlindungan terhadap seluruh DAS (Asdak, 1995 dalam Syahrial, 2009).

3.Teknik penginderaan jauh telah secara luas digunakan untuk menyediakan informasi tutupan lahan.

4.Band VNIR pada ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) dengan resolusi spasial 15 m sangat berguna untuk memperoleh informasi tutupan lahan (Yuksel, 2008).

BATASAN MASALAH

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Data citra satelit yang digunakan

adalah citra ASTER level 3 akuisisi 27 September 2009 wilayah sub DAS Lesti hulu, Kabupaten Malang.

2. Wilayah studi meliputi sub DAS Lesti

hulu, Kabupaten Malang. 3. Studi hanya mencakup penutupan

lahan di sub DAS Lesti hulu.

TUJUAN

Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Membuat peta tutupan lahan sub DAS

Lesti hulu melalui pengolahan data penginderaan jauh dengan klasifikasi terselia citra ASTER tahun 2009.

2. Menghitung luasan tutupan lahan untuk mengetahui komposisi persentase keseluruhan tutupan lahan sub DAS Lesti hulu tahun 2009.

3. Menganalisa perubahan tutupan lahan pada peta tutupan lahan sub DAS Lesti hulu tahun 2009 dengan luasan tutupan lahan pada peta RBI sub DAS Lesti hulu skala 1:25.000 tahun 1999.

4. Mengevaluasi luas area hutan tahun 2009 dengan luas hutan pada peta RBI sub DAS Lesti hulu skala 1:25.000 tahun 1999.

LOKASI PENELITIAN Sub DAS Lesti hulu terletak di 8o02’50’’- 8o12’10’’ LS dan 112o42’58’’- 112o56’21’’ BT secara administratif terletak di Kabupaten Malang. Deliniasi kawasan penelitian menggunakan batasan ekologi yaitu pembagian sub DAS Lesti hulu yang telah ditetapkan BPDAS Brantas. Sub DAS Lesti hulu merupakan bentang lahan yang dibatasi oleh batas terluar gigir punggung gunung yang menampung dan menyimpan air hujan sehingga membentuk suatu pengaliran air yang bersatu. Wilayah administratif Kabupaten Malang yang dilewati oleh sub Daerah Aliran Sungai Lesti hulu seluas 246,123 km2.

NGADAS

BAMBANG

PAMOTAN

JAMBANGAN

PATOKPICIS

SUMBEREJO

DAWUHAN

SUMBERPUTIH

BRINGIN

PANDANSARI

TAMANSATRIYAN

RE

MB

UN

BLAYU

DAMPIT

WAJAK

DADAPAN

WONOAYU

WONOAGUNG

TAM

AN

SA

RI

NGADIR

ESO

POJOK

MA

JA

NG

TE

NG

AH

CODO

SA

NA

NR

EJO

SANANKERTO

TA

LO

K

PONCOKUSUMO

PAG

ED

AN

GA

N

GEDOG WETAN

PASRUJAMBEKARANGANYAR

TAWANGREJENI

DRUJU

SUKOLILO

685000.000000

685000.000000

690000.000000

690000.000000

695000.000000

695000.000000

700000.000000

700000.000000

705000.000000

705000.000000

710000.000000

710000.000000

90

92

000

.00

00

00

90

92

000

.00

00

00

90

96

000

.00

00

00

90

96

000

.00

00

00

91

00

000

.00

00

00

91

00

000

.00

00

00

91

04

000

.00

00

00

91

04

000

.00

00

00

91

08

000

.00

00

00

91

08

000

.00

00

00

1:100,000

±

Legenda

kecmalang

Wilayah Administrasi Sub DAS Lesti Hulu

KECAMATAN:

AMPELGADING

DAMPIT

PASRUJAMBE

PONCOKUSUMO

SUMBERMANJING

TIRTO YUDO

TUREN

WAJAK

0 1 2 3 40.5Kilometers

METODOLOGI

PENELITIAN

METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: metode klasifikasi citra terselia (supervised classification) untuk pembuatan peta tutupan lahan dan, Metode analisa statistik dan overlay digunakan untuk menganalisa perubahan tutupan lahan.

PERALATAN DAN BAHAN Peralatan

Perangkat Keras (Hardware) 1. Komputer AMD Turion X2 2. GPS e-Trex Legend Navigator

Perangkat Lunak (Software) 1. ENVI 4.6.1 2. Matlab 7.0 3. ArcGIS 9.3

Bahan

1. Citra Satelit ASTER level 3, sub DAS Lesti hulu Kabupaten Malang akusisi 27 September 2009.

2. Peta digital Rupa Bumi Indonesia (RBI), Kabupaten Malang skala 1:25.000 tahun 1999.

3. Peta Vektor sub DAS Lesti hulu skala 1:25.000 tahun 1999, BPDAS Brantas.

TAHAPAN KEGIATAN PENELITIAN

IDENTIFIKASI MASALAH

Bagaimana memetakan tutupan lahan di

Sub DAS Lesti Hulu dengan citra ASTER

serta menganalisa perubahannya?

PENGUMPULAN DATA

Citra Satelit ASTER level 3, sub

DAS Lesti hulu Kab. Malang

akusisi 27 September 2009, Peta

digital Rupa Bumi Indonesia (RBI),

Kab. Malang skala 1:25.000 tahun

1999 dan Peta digital sub DAS Lesti

hulu skala 1:25.000 tahun 1999,

BPDAS Brantas.

STUDI LITERATUR

Perubahan tutupan lahan, Daerah

Aliran Sungai, penginderaan jauh, citra

ASTER, dan Pengolahan citra

penginderaan jauh

PENGOLAHAN DATA

Perbaikan citra (Koreksi radiometrik,

koreksi geometrik), penajaman citra

(lowpass filtering 3x3 dan NDVI),

klasifikasi terselia metode maximum

likelihood, uji ketelitian klasifikiasi

metode confusion matrix dan pembuatan

layout peta.

PENULISAN LAPORAN

ANALISA

Analisa statistik sederhana persentase luas

tutupan lahan keseluruhan dan analisa

perubahan tutupan lahan hutan di sub

DAS Lesti hulu dalam rentang waktu

1999 – 2009.

PENGOLAHAN DATA

Radiance calibration, dark pixel

corection, perbaikan citra NDVI dan

low pass filtering, klasifikasi terselia

metode maximum likelihood, uji

ketelitian metode confusion matrix

dan pembuatan layout peta

TAHAPAN PENGOLAHAN DATA

Koreksi Geometrik

Klasifikasi Terselia

RMS

Error ≤ 1

Piksel

Tidak

Ya

Peta Digital RBI

Skala 1:25.000

Sub DAS Lesti

Hulu Tahun 1999

Ciitra ASTER

VNIR Sub DAS

Lesti Hulu Tahun

2009

Ground Truth

Uji Ketelitian

Klasifikasi

≥ 80%

Tidak

Ya

Titik GCP

Trainig Area

Radiance Calibration

Dark Pixel Correction

Pemotongan Citra

Pembuatan Layout

Peta Tutupan Lahan Sub

DAS Lesti Hulu Tahun 2009

(7 Kelas Tutupan Lahan)

Konversi Citra Terklasifikasi

ke Vektor

Perbaikan Citra

(Image Enhancement)

Komposit Warna

Editing Layer Tutupan

Lahan

Peta Tutupan Lahan Sub

DAS Lesti Hulu Tahun 1999

(7 Kelas Tutupan Lahan)Analisa

Informasi Perubahan

Tutupan Lahan sub DAS

Lesti Hulu Tahun 1999-2009

TAHAPAN PENGOLAHAN DATA

HASIL DAN ANALISA

KEKUATAN JARING TITIK KONTROL

Dengan menggunakan software Matlab 7.0, hasil perhitungan Strength of Figure (SoF) nya sebagai berikut : Jumlah Baseline : 19 Jumlah Titik : 10 N_ukuran : Jumlah Baseline × 3 = 57 N_parameter : Jumlah titik × 3 = 30

u : N_ukuran – N_parameter = 27

= 0.000975

u

AxATraceSoF

T 1][

KOREKSI GEOMETRIK Koreksi geometrik citra ASTER VNIR dengan resolusi 15 meter tahun 2009 dengan peta RBI skala 1:25.000 wilayah sub DAS Lesti hulu. Akurasi koreksi geometrik disajikan oleh standar deviasi (Root Mean Square = RMS) per unit piksel pada citra.

Koordinat UTM Koordinat Citra (Actual) Koordinat Citra (Predict) Kesalahan RMS Error

Easting Northing X Y X Y Error X Error Y

1606,20 3703,00 1603,57 3702,57 1603,72 3702,97 0,15 0,40 0,43

1264,20 3738,00 1261,71 3737,29 1261,75 3737,26 0,04 -0,03 0,05

891,40 3615,20 889,67 3614,50 888,88 3614,01 -0,79 -0,49 0,93

709,00 3426,40 705,60 3425,00 706,24 3425,44 0,64 0,44 0,78

730,88 3077,88 727,60 3077,80 727,73 3077,94 0,13 0,14 0,19

1169,20 2642,40 1166,60 2643,60 1166,20 2643,43 -0,40 -0,17 0,43

945,00 3125,80 942,00 3125,80 942,07 3125,84 0,07 0,04 0,08

1703,45 3145,64 1701,20 3146,20 1701,11 3146,09 -0,09 -0,11 0,14

1461,80 3154,20 1459,20 3155,00 1459,28 3154,49 0,08 -0,51 0,51

1793,40 2545,80 1791,20 2546,20 1791,37 2546,48 0,17 0,28 0,33

Total RMS Error 0,477850

KLASIFIKASI TUTUPAN LAHAN

Setelah digitasi training sample untuk seluruh kelas tutupan lahan, algoritma klasifikasi maximum likelihood digunakan dalam proses klasifikasi terselia,

No. Kelas Warna

1 Hutan

2 Semak/belukar

3 Kebun

4 Ladang/tegalan

5 Sawah

6 Pemukiman

7 Tanah berbatu

UJI KETELITIAN

Berdasarkan uji ketelitian menggunakan metode confussion matrix, didapatkan hasil kebenaran ketelitian citra sebesar 81,7838%. Berikut merupakan hasil perhitungan confusion matrix:

kelas Total referensi Total

terklasifikasi

Jumlah benar Producers

accuracy

User accuracy

Hutan 28 19 18 64,29 % 94,74 %

Semak/belukar 26 23 23 88,46 % 100,00 %

Kebun 58 87 57 98,28 % 65,52 %

Ladang/tegalan 71 58 48 67,61 % 82,76 %

Sawah 72 64 55 76,39 % 85,94 %

Pemukiman 108 112 107 99,07 % 95,54 %

Tanah berbatu - - - - -

Total 363 363 308

Overall Accuracy = (308/363) 84,85%

Kappa Coefficient = 0.8094

UJI KETELITIAN

Kelas Hutan Semak/

Belukar Kebun

Ladang/

Tegalan Sawah Pemukiman Total

Komisi

(Piksel)

MA

(%)

Hutan 18 0 1 0 0 0 19 1 62,06

Semak/

Belukar 0 23 0 0 0 0 23 0 88,46

Kebun 7 1 57 12 10 0 87 30 64,77

Ladang/

Tegalan 0 2 0 48 7 1 58 10 59,26

Sawah 3 0 0 6 55 0 64 9 67,90

Pemukiman 0 0 0 5 0 107 112 5 94,69

Total/KH 28 26 58 71 72 108 363 55 84,85

Omisi

(Piksel) 10 3 1 23 17 1 55 15,15%

Contoh cara

perhitungan ketelitian

pemetaan (MA)

MA untuk hutan = 18 / (18+10+1)

62,06%

Ketelitian hasil

klasifikasi (KH)

KH = (18 + 23 + 57 + 48 + 55 + 107) / 363

84,85%

PETA WILAYAH DELINIASI SUB DAS LESTI HULU

WILAYAH DELINIASI SUB DAS LESTI HULU

No. Nama kecamatan Luas DAS (Km2)

Rasio terhadap

luas sub DAS

Lesti hulu (%)

1 Ampelgading 4,482 1,82

2 Dampit 48,901 19,87

3 Pasurujambe 0,663 0,27

4 Poncokusumo 92,494 37,58

5 Tirtoyudo 17,622 7,16

6 Turen 11,630 4,73

7 Wajak 70,330 28,58

Total 246,123 100

PETA TUTUPAN LAHAN SUB DAS LESTI HULU TAHUN 1999

PETA TUTUPAN LAHAN SUB DASL LESTI HULU TAHUN 2009

ANALISA PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN TAHUN 1999-2009

No. Jenis

tutupan lahan

Luas lahan

∆(km2) ∆(%) km2 %

1999 2009 1999 2009

1 Hutan 50,938 54,096 20,70 21,98 3.158 1.28

2 Semak/Belukar

15,785 24,354 6,41 9,90 8.569 3.48

3 Kebun 61,844 80,052 25,13 32,53 18.208 7.40

4 Ladang/Tegalan

78,198 47,717 31,77 19,39 -30.481 -12.38

5 Sawah 19,161 18,686 7,79 7,59 -0.475 -0.19

6 Pemukiman

19,335 20,731 7,86 8,42 1.396 0.57

7 Tanah Terbuka

0,862 0,486 0,35 0,20 -0.376 -0.15

Total 246,123 246,123 100 100

ANALISA PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN TAHUN 1999-2009

PETA PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN HUTAN TAHUN 1999-2009

ANALISA PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN HUTAN TAHUN 1999-2009

Perubahan Hutan Luas (km2)

hutan tetap 28.257

hutan berkurang 1999 22.681

hutan bertambah 2009 25.839

PENUTUP

KESIMPULAN

1. Teknologi Penginderaan Jauh dapat digunakan dalam pemantauan secara berkelajutan aktivitas dan kondisi di permukaan bumi guna menyediakan informasi perubahan tutupan lahan di sub DAS Lesti hulu dimana data update area tutupan lahan sangat penting untuk pengelolaan daerah DAS di masa depan.

2. Penggunaan data citra ASTER dapat mengidentifikasi 7 kelas utama meliputi hutan, semak/belukar, kebun, ladang/tegalan, sawah, pemukiman dan tanah terbuka.

3. Tutupan lahan sub DAS lesti hulu tahun 1999 terdiri dari hutan seluas 50,938 km2 atau 20,70%, semak/belukar seluas 15,785 km2 atau 6,41 %, kebun seluas 61,844 km2 atau 25,13%, ladang/tegalan seluas 78,198 km2 atau 31,77%, sawah seluas 19,161 km2 atau 7,78%, pemukiman seluas 19,335 km2 atau 7,86% dan tanah terbuka seluas 0,862 km2 atau 0,35%.

4. Tutupan lahan sub DAS Lesti hulu tahun 2009 terdiri dari hutan seluas 54,096 km2 atau 21,98%, semak/belukar seluas 24,354 km2 atau 9,90 %, kebun seluas 80,052 km2 atau 32,53%, ladang/tegalan seluas 47,717 km2 atau 19,39%, sawah seluas 18,686 km2 atau 7,59%, pemukiman seluas 20,731 km2 atau 8,42% dan tanah terbuka seluas 0,486 km2 atau 0,20%.

KESIMPULAN

5. Perubahan tutupan lahan di sub DAS Lesti hulu antara tahun 1999 – 2009 yakni hutan bertambah seluas 3,158 km2, semak/belukar bertambah seluas 8,569 km2, kebun bertambah seluas 32,53 km2, ladang/tegalan berkurang seluas 30,481 km2, sawah berkurang seluas 0,475 km2, pemukiman bertambah seluas 1,396 km2 dan tanah terbuka berkurang seluas 0,376 km2.

6. Analisa perubahan tutupan lahan hutan di sub DAS Lesti hulu antara tahun 1999 - 2009, Analisa perubahan tutupan lahan hutan di sub DAS Lesti hulu antara tahun 1999 - 2009, total area hutan tetap seluas 28,257 km2, total area hutan pada tahun 1999 yang berkurang seluas 22,681 km2 dan total area hutan yang bertambah tahun 2009 seluas 25,839 km2. Luas hutan keseluruhan pada tahun 2009 seluas 54,096 km2

atau naik sebesar 1,28% dari luas hutan tahun 1999 yakni 50,938 km2.

SARAN

1. Untuk penelitian lebih lanjut dapat dilakukan penetapan kelas yang lebih banyak dan bervariasi sehingga kemungkinan terjadinya kesalahan interpretasi lebih kecil

2. Untuk mendapatkan ketelitian yang baik, penentuan training area dapat menggunakan serangkaian citra resolusi tinggi atau foto udara skala besar.

3. Untuk mendapatkan tingkat ketelitian citra yang lebih baik, sebaiknya jangka waktu antara tahun pemotretan citra dan waktu cek lapangan tidak terlampau jauh karena kondisi di lapangan yang mungkin mengalami perubahan dalam jangka waktu tersebut.

DAFTAR PUSTAKA Abidin, H. Z. 2002. Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya. Jakarta: Pradnya Paramitha. Amiri, F. dan Tayabeh T. Operational Monitoring of Vegetative Cover by Remote Sensing in Semi-Arid Lands of Iran. Bushehr: Departement of Natural Resources, Islamic Azad University Bushehr Branch, Iran. Creutzfeldt, B. N. A. 2006. Remote Sensing Based Characterisation of Land Cover and Terrain Properties for Hydrological Modelling in The Semi-Arid Northeast of Brazil. Postdam: Institut fur Geookologie Universitat Potsdam Howard, John A. 1996. Penginderaan Jauh Untuk Sumber Daya Hutan, Teori dan Aplikasi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Lillesand, T. M and Kiefer R.W. 1990. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Nagasawa, R., dkk. 2009. Evaluation of ASTER Spectral Bands for Agricultural Land Cover Mapping Using Pixel-Based and Object-Based Classification Approaches. Tottori: United Graduate School of Agricultural Sciences, Faculty of Agriculture, Tottori University, Japan. Purwadhi, F.S.H. 2001. Interpretasi Citra Digital. Jakarta: PT. Grasindo. Suprakto, B. 2005. Studi Tentang Dinamika Mangrove Kawasan Pesisir Selatan Kabupaten Pamekasan Provinsi Jawa Timur dengan Data Penginderaan Jauh. Surabaya: Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XIV, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Suratno, I. R. 2010. Arahan Penanganan Lahan Kritis di Sub Daerah Aliran Sungai Lesti Kabupaten Malang. Surabaya: Perencanaan Wilayah dan Kota, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Syahrial, R. 2009. Analisis Peruntukan Lahan Daerah Aliran Sungai (DAS) Belawan Kaitannya Dengan Perencanaan Tata Ruang. Medan: Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Yuksel, A., dkk. 2008. Using ASTER Imagery in Land Use/Cover Classification of Eastern Mediterranean Landscape According to CORINE Land Cover Project. Kahramanmaras: Departement of Forest Engineering, Faculty of Forestry, Kahramanmaras Sutcu Imam University, Turkey. Yustina, A., dkk. 2007. Penentuan Pengaruh Alih Fungsi Lahan Terhadap Debit Banjir Menggunakan Sistem Informasi Geografi (SIG). Malang: Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Brawijaya. _____,2011.<URL:http://asterweb.jpl.nasa.gov.html>. Dikunjungi pada tanggal 27 November 2011, Jam 07.11WIB. _____,2012.<URL:http://asterweb.jpl.nasa.gov.images/spectrum.jpg>. Dikunjungi pada tanggal 27 Mei 2012, Jam 08.00WIB. _____,2012.<URL:http://glcf.umiacs.umd.edu/>. Dikunjungi pada tanggal 27 Mei 2012, Jam 08.30 WIB.

Terima kasih