i

ANALISIS SPASIAL LAJU EROSI DAERAH TANGKAPAN AIR

WADUK LEMPAKE PROVINSI KALIMANTAN TIMUR

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

Mencapai derajat Sarjana S-1

Fakultas Geografi

Diajukan Oleh:

CHAMALIA ADHIANI

E100150107

FAKULTAS GEOGRAFI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

TAHUN 2019

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Puji sukur kepada Allah SWT, senantiasa penulis panjatkan karena hanya

dengan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

merupakan salah satu syarat mencapai derajat sarjana S-1. Penulis

mempersembahkan karya ini terutama kepada:

1. Ayah dan ibu tercinta.

2. Teman-temanku yang senantiasa selalu membantu dan memberikan semangat.

3. Almameterku Universitas Muhammadiyah Surakarta.

vi

INTISARI

Daerah tangkapan air (DTA) Waduk Lempake terletak di Kota Samarinda dan

Kabupaten Kutai Kartanegara, wilayah ini memiliki curah hujan cukup tinggi,

tanah yang berpasir, kemiringan lereng yang bervariasi dan adanya perubahan

penggunaan lahan yang menyebabkan alih fungsi lahan seperti aktifitas

pertambangan batubara dan budidaya pertanian. Hal ini memungkinkan terjadinya

erosi. Tujuan dalam penelitian ini untuk mengetahui dan memetakan sebaran laju

erosi di DTA Waduk Lempake berdasarkan metode USLE dengan pendekatan

SIG, serta menganalisis faktor dominan terhadap laju erosi yang terjadi

menggunakan analisis statistik. Metode USLE menggunakan lima parameter,

yaitu erosivitas hujan (R) yang diperoleh dari peta curah hujan tahunan,

erodibilitas tanah (K) yang diperoleh dari peta jenis tanah, panjang dan

kemiringan lereng (LS) yang diperoleh dari peta kemiringan lereng, pengelolaan

tanaman (C) dan konservasi lahan (P) yang diperoleh dari hasil interpretasi citra

dan survei lapangan. Berdasarkan hasil perhitungan, sebaran laju erosi terbagi

dalam 5 kelas meliputi sangat ringan (0 – 14,60 ton/ha/tahun), ringan (15,03 –

59,89 ton/ha/tahun), sedang (65,69 – 175,45 ton/ha/tahun), berat (183,94 – 467,88

ton/ha/tahun) dan sangat berat (509,14 – 2.007,29 ton/ha/tahun) dimana seluruh

erosi yang terjadi menyebar di seluruh kecamatan daerah penelitian. Berdasarkan

hasil analisis statistik, faktor dominan terhadap laju erosi yang terjadi di DTA

Waduk Lempake adalah faktor pengelolaan tanaman dengan nilai koefisien

regresi sebesar 1188,683 dan nilai sig. 0,000 yang memiliki pengaruh positif

sehingga diindikasikan bahwa pengelolaan tanaman memberikan pengaruh yang

sangat kuat terhadap erosi yang terjadi dibandingkan dengan variabel lainnya.

Kata Kunci: Erosi, Model USLE, DTA Waduk Lempake

vii

ABSTRACT

The water catchment area of Lempake Dam is located in Samarinda City and

Kutai Kartanegara Regency, this region has high rainfall, sandy soil, varying

slope, and changes in land use such as coal mining activities and agricultural

cultivation. This is make it possible erosion occurs. The purpose of this study was

to determine and map the distribution of erosion rates in the catchment area of the

Lempake Dam based on USLE method with the GIS approach, and to analyze the

dominant factors on the rate of erosion that occurred using statistical analysis.

USLE method uses five parameters, namely rainfall erosivity (R) obtained from

annual rainfall maps, soil erodibility (K) obtained from maps of soil type, length

and slope (LS) obtained from slope maps, crop management (C) and land

conservation (P) obtained from the results of image interpretation and surveys

field. Based on the calculation of the distribution of erosion rates in 5 classes

which included very light (0 - 14.60 tons/ha/year), light (15.03 - 59.89

tons/ha/year), medium (65.69 – 175.45 tons/ha/year), weight (183.94 - 467.88

tons/ha/year) and very heavy (509.14 - 2,007.29 tons/ha/year) where all the

erosion that occurs spread in all sub-districts research area. Based on the results of

statistical analysis, the dominant factor for erosion rate that occurs in the

catchment area of the Lempake Dam is the management of plants with a

regression coefficient of 1188.683 and a sig. value 0.000 which has a positive

effect so that it is indicated that the management of plants has a very strong

influence on erosion that occurs compared to other variables.

Keywords: Erosion, USLE Model, The water catchment area of Lempake Dam

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ........................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI .......................................................... iii

PERNYATAAN ................................................................................................. iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... v

INTISARI .......................................................................................................... vi

ABSTRACT ....................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 5

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................... 5

1.4 Kegunaan Penelitian................................................................................ 5

1.5 Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya ............................................ 6

1.5.1 Telaah Pustaka ............................................................................... 6

1.5.2 Penelitian Sebelumnya ................................................................... 21

1.6 Kerangka Penelitian ................................................................................ 25

1.7 Batasan Operasional ................................................................................ 26

BAB II METODE PENELITIAN .................................................................... 28

2.1 Populasi/Objek Penelitian ....................................................................... 28

2.2 Metode Pengambilan Sampel .................................................................. 28

2.3 Metode Pengumpulan Data ..................................................................... 29

2.4 Instrumen Penelitian................................................................................ 30

2.5 Teknik Pengolahan Data ......................................................................... 30

2.6 Metode Analisis Data .............................................................................. 32

2.7 Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 39

ix

BAB III DESKRIPSI GEOGRAFIS DAERAH PENELITIAN .................. 40

3.1 Letak, Luas, dan Batas ............................................................................ 40

3.2 Geologi dan Geomorfologi ..................................................................... 42

3.2.1 Geologi ........................................................................................... 42

3.2.2 Geomorfologi ................................................................................. 43

3.3 Tanah ....................................................................................................... 47

3.4 Iklim ........................................................................................................ 50

3.5 Penggunaan Lahan .................................................................................. 51

3.6 Penduduk ................................................................................................ 52

3.6.1 Struktur Penduduk .......................................................................... 52

BAB IV HASIL PENELITIAN ....................................................................... 54

4.1 Pembuatan Peta Kemiringan Lereng ....................................................... 54

4.2 Pembuatan Peta Curah Hujan.................................................................. 56

4.3 Koreksi Citra ........................................................................................... 58

4.3.1 Koreksi Radiometrik ...................................................................... 58

4.3.2 Koreksi Geometrik ......................................................................... 59

4.4 Klasifikasi Multispektral Citra ................................................................ 62

4.5 Pengambilan Data Lapangan .................................................................. 66

4.6 Reinterpretasi Penggunaan Lahan .......................................................... 69

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN ..................................................... 74

5.1 Analisis Sebaran Laju Erosi .................................................................... 74

5.1.1 Faktor Erosivitas Hujan (R) ........................................................... 74

5.1.2 Faktor Erodibilitas Tanah (K) ........................................................ 77

5.1.3 Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) ................................ 79

5.1.4 Faktor Pengelolaan Tanaman (C) dan Konservasi Lahan (P) ........ 81

5.1.5 Perhitungan Laju Erosi ................................................................... 83

5.2 Analisis Faktor Dominan Terhadap Laju Erosi ...................................... 89

BAB VI PENUTUP .......................................................................................... 94

6.1 Kesimpulan ............................................................................................. 94

6.2 Saran ........................................................................................................ 94

x

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 96

DAFTAR SINGKATAN ................................................................................... 98

Lampiran A Tabel Titik Sampel dan Dokumentasi Lapangan .................... 99

Lampiran B Tabel Satuan Lahan dan Nilai Laju Erosi ................................ 106

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Urutan Prioritas Kekritisan pada 25 DAS dan Sub DAS di

Wilayah Provinsi Kalimantan Timur .................................................. 4

Tabel 1.2 Total Nilai Laju Erosi Sub DAS Karang Mumus

Tahun 1997 - 2009 .............................................................................. 5

Tabel 1.3 Nilai Laju Erosi Tanah ........................................................................ 8

Tabel 1.4 Spesifikasi Citra Landsat 8 ................................................................. 17

Tabel 1.5 Penelitian Sebelumnya ........................................................................ 23

Tabel 2.1 Nilai Erodibilitas Tanah ...................................................................... 33

Tabel 2.2 Nilai Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng .................................... 34

Tabel 2.3 Nilai Indeks Pengelolaan Tanaman..................................................... 35

Tabel 2.4 Nilai Indeks Konservasi Lahan ........................................................... 37

Tabel 2.5 Nilai Laju Erosi Tanah ........................................................................ 38

Tabel 3.1 Batas dan Luas Kecamatan di DTA Waduk Lempake ....................... 40

Tabel 3.2 Satuan Bentuk Lahan Asal Proses Struktural DTA Waduk

Lempake dan Luasannya .................................................................... 43

Tabel 3.3 Satuan Bentuk Lahan Asal Proses Denudasional DTA Waduk

Lempake dan Luasannya .................................................................... 44

Tabel 3.4 Satuan Bentuk Lahan Asal Proses fluvial DTA Waduk Lempake

dan Luasannya .................................................................................... 45

Tabel 3.5 Jenis Tanah DTA Waduk Lempake dan Luasannya ........................... 47

Tabel 3.6 Curah Hujan Bulanan (mm) Tahun 2018 ............................................ 50

Tabel 3.7 Jenis penggunaan Lahan DTA Waduk Lempake

dan Luasannya .................................................................................... 51

Tabel 3.8 Jumlah Penduduk Menurut Jenis Kelamin Tahun 2017 ..................... 52

Tabel 3.9 Laju Pertumbuhan dan Kepadatan Penduduk Tahun 2017 ................. 53

Tabel 4.1 Kemiringan Lereng dan Luasannya .................................................... 54

Tabel 4.2 Data Curah Hujan Tahunan 2009 - 2018 ............................................ 56

Tabel 4.3 Jenis Penutup Lahan dan Luasannya .................................................. 63

xii

Tabel 4.4 Perbandingan Jenis Penutup Lahan dengan Kenampakan Citra

dan di Lapangan .................................................................................. 67

Tabel 4.5 Perubahan antara Hasil Interpretasi dengan Hasil Cek Lapangan ...... 69

Tabel 4.6 Jenis Penggunaan lahan dan luasannya ............................................... 70

Tabel 5.1 Indeks Erosivitas Hujan (R) dan Luasannya ....................................... 75

Tabel 5.2 Indeks Erodibilitas Tanah (K) dan Luasannya .................................... 77

Tabel 5.3 Indeks Panjang Kemiringan Lereng (LS) dan Luasannya .................. 79

Tabel 5.4 Indeks Pengelolaan Tanaman (C) & Konservasi Lahan (P) ............... 81

Tabel 5.5 Nilai Laju Erosi dan Luasannya .......................................................... 84

Tabel 5.6 Hasil Koefisien Determinasi (R square) ............................................. 89

Tabel 5.7 Hasil Uji F Simultan ........................................................................... 90

Tabel 5.8 Uji Analisis Regresi Berganda Tiap Variabel Pembentuk Erosi ........ 91

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Kegiatan Pertambangan................................................................... 2

Gambar 1.2 Kegiatan Pertanian .......................................................................... 3

Gambar 1.3 Waduk Lempake Saat Kekeringan .................................................. 3

Gambar 1.4 Proses Perekaman Sistem Penginderaan Jauh ................................. 13

Gambar 1.5 Kurva Pantulan Objek ..................................................................... 16

Gambar 1.6 Kerangka Penelitian ........................................................................ 25

Gambar 2.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 39

Gambar 3.1 Peta DTA Waduk Lempake ............................................................ 41

Gambar 3.2 Peta Geomorfologi DTA Waduk Lempake ..................................... 46

Gambar 3.3 Peta Jenis Tanah DTA Waduk Lempake ........................................ 49

Gambar 4.1 Peta Kemiringan Lereng DTA Waduk Lempake ............................ 55

Gambar 4.2 Peta Curah Hujan DTA Waduk Lempake ....................................... 57

Gambar 4.3 Citra Landsat 8 OLI direkam pada tanggal 28 januari 2016

sebelum di koreksi (a) dan sesudah di koreksi (b) ........................... 59

Gambar 4.4 Penentuan Titik Kontrol pada Citra Landsat 8 OLI yang Belum

di Koreksi (a) dan Citra Landsat 8 OLI yang Sudah di Koreksi

Geometrik (b) Tahun 2019 ................................................................. 61

Gambar 4.5 Nilai RMS Error (a) dan Titik Kontrol untuk Ketelitian

Koreksi Geometrik (b) Tahun 2019 ..................................................... 61

Gambar 4.6 Peta Tentatif Penutup Lahan DTA Waduk Lempake...................... 65

Gambar 4.7 Peta Titik Sampel DTA Waduk Lempake ...................................... 68

Gambar 4.8 Peta Penggunaan Lahan DTA Waduk Lempake ............................. 73

Gambar 5.1 Peta Indeks Erosivitas Hujan DTA Waduk Lempake ..................... 76

Gambar 5.2 Peta Indeks Erodibilitas Tanah DTA Waduk Lempake .................. 78

Gambar 5.3 Peta Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng DTA

Waduk Lempake .............................................................................. 80

Gambar 5.4 Peta Sebaran Laju Erosi DTA Waduk Lempake ............................. 88

xiv

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Segala puji dan syukur kepada Allah SWT atas berkah, rahmat dan

hidayah-Nya yang senantiasa dilimpahkan kepada penulis sehingga mampu

menyelesaikan skripsi dengan judul “ANALISIS SPASIAL LAJU EROSI

DAERAH TANGKAPAN AIR WADUK LEMPAKE PROVINSI

KALIMANTAN TIMUR” sebagai salah satu syarat mencapai derajat sarjana S-

1 pada Program Sarjana Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dalam penyusunan skripsi ini berbekal dengan ketekunan dan bantuan dari

berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan

terimakasih kepada:

1. Ayah, ibu, kakak, dan adik tercinta atas dukungan dan doanya.

2. Bapak Drs. Yuli Priyana, M.Si selaku dekan Fakultas Geografi Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Dr. Kuswaji Dwi Priyono, M.Si selaku pembimbing yang telah

meluangkan waktu dan memberikan saran terkait dengan penyusunan skripsi

sehingga dalam proses bimbingan berjalan lancar.

4. Bapak Jumadi, S.Si., M.Sc., PHD selaku pembahas 1 yang telah memberikan

saran terkait dengan penyusunan skripsi .

5. Bapak Agus Anggoro Sigit, S.Si., M.Sc selaku pembahas 2 yang telah

memberikan saran terkait dengan penyusunan skripsi .

6. Seluruh Dosen Fakultas Geografi yang telah membimbing dan memberikan

ilmu yang sangat bermanfaat selama menjadi mahasiswa.

7. Seluruh Staff Tata Usaha Fakultas Geografi yang telah bersedia membantu

dalam memberikan ijin.

8. Seluruh teman-teman yang senantiasa selalu membantu dan memberikan

semangat.

xv

Rasa hormat dan terimakasih bagi semua pihak atas segala dukungan dan

doannya, semoga amal dan jasa baik dari semua pihak diatas diberi balasan yang

berlipat ganda. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi

manfaat bagi penulis dan pembaca.

Wassalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Surakarta, 04 Mei 2019

Chamalia Adhiani