i

EVALUASI RENCANA TATA RUANG WILAYAH

(RTRW) TAHUN 2011-2031 BERASARKAN PREDIKSI

PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN

MENGGUNAKAN MODEL CELLULAR AUTOMATA-

MARKOV DI KABUPATEN SLEMAN

HALAMAN JUDUL

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1

Fakultas Geografi

Oleh :

LINGGAR ESTY HARDINI

E100181024

PROGRAM STUDI GEOGRAFI

FAKULTAS GEOGRAFI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2019

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

EVALUASI RENCANA TATA RUANG WILAYAH (RTRW)

TAHUN 2011-2031 BERDASARKAN PREDIKSI PERUBAHAN

PENGGUNAAN LAHAN MENGGUNAKAN MODEL CELLULAR

AUTOMATA-MARKOV DI KABUPATEN SLEMAN

Linggar Esty Hardini

E100181024

Telah disetujui dan dilaksanakan Ujian Skripsi pada:

Hari : Rabu

Tanggal : 24 Juli 2019

Pembimbing

Jumadi, S.Si, M.Sc, Ph.D

NIK : 1188

Mengetahui

Wakil Dekan I

Drs. Priyono, M.Si

NIK : 331

iii

HALAMAN PENGESAHAN

EVALUASI RENCANA TATA RUANG WILAYAH (RTRW)

TAHUN 2011-2031 BERDASARKAN PREDIKSI PERUBAHAN

PENGGUNAAN LAHAN MENGGUNAKAN MODEL CELLULAR

AUTOMATA-MARKOV DI KABUPATEN SLEMAN

Oleh :

LINGGAR ESTY HARDINI

E100181024

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Fakultas Geografi

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Pada hari Rabu, 24 Juli 2019

Dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Dewan Penguji :

1. Jumadi, S.Si.,M.Sc.,Ph.D (…………………….)

(Ketua Dewan Penguji)

2. Aditya Saputra, S.Si.,M.Sc.,Ph.D (…………………….)

(Anggota I Dewan Penguji)

3. Dr Kuswaji Dwi Priyono,M.Si (…………………….)

(Anggota II Dewan Penguji)

Dekan

Drs.Yuli Priyana, M.Si

NIK.573

iv

HALAMAN PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan

Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis

diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 24 Juli 2019

Linggar Esty Hardini

E100181024

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Ku persembahkan karya kecilku untuk…

Ibu rahimahullah,,

Akhirnya ku penuhi janji ku tanggal 20 Agustus 2013 kepada mu,,,

Sempat menyerah, tetapi Allah SWT berikan jalan tak terduga

untuk ku menempuh Strata 1,,,

&

Ayah

Yang selalu memberikan semangat “Adek Kapan Skripsinya

Selesai?”…. Love u Ayah, Fillah,,,

vi

INTISARI

Dalam beberapa tahun terahir, perkembangan Kabupaten Sleman sangat

pesat yang ditandai dengan munculnya gedung kampus, mall dan perumahan.

Pertumbuhan jumlah penduduk setiap tahun dan banyaknya mahasiswa serta

pekerja luar daerah, menyebabkan tingginya tingkat perubahan penggunaan lahan

di Kabupaten Sleman. Perubahan penggunaan lahan perlu di kontrol, salah

satunya dengan cara memprediksi penggunaan lahan menggunakan model CA-

Markov. Pemodelan CA-Markov memiliki sifat dinamis yang mengintergasikan

dimensi ruang dan waktu, di mana terjadinya suatu peristiawa ditentukan oleh

peristiwa yang secara langsung mendahuluinya dan dapat digunakan untuk

memprediksikan peristiwa yang selanjutnya. Keakuratan dari konsep CA-Markov

dapat ditentukan dengan mekulakukan validasi dan dinyatakan dalam nilai

Koefisien Kappa (≥ 0.70). Konsep CA-Markov ini telah dikembangkan sejak

tahun 1940-an dalam bidang komputer oleh Von Neumann dan Ulam. Dalam

konsep ini diandaikan bahwa piksel sebagai awal mula konsep matematikanya.

ketika sebuah piksel berubah, status barunya hanya dipengaruhi oleh status lama

dan status tetanganya.

Penelitian ini bertujuan memprediksi penggunaan lahan tahun 2031 dengan

model Cellular Automata-Makov, mengevaluasi prediksi penggunaan lahan tahun

2031 terhadap RTRW dan membuat skenario arahan pengendalian penggunaan

lahan tahun 2031 terhadap kawasan rawan bencana. Prediksi penggunaan lahan

Kabupaten Sleman tahun 2031 menghasilkan nilai koefisien Kappa 0,7399 yang

berarti kesesuaian dalam hal luas maupun persebaran spasial adalah 73,99%

termasuk dalam tingkat baik. Prediksi penggunaan lahan tahun 2031 didominasi

kawasan terbangun yaitu 43,53 % dari luas wilayah. Evaluasi prediksi

penggunaan lahan tahun 2031 dengan RTRW menunjukan bahwa penggunaan

lahan yang sesuai dengan RTRW seluas 40.137,39 ha, sedangkan yang tidak

sesuai seluas 17.441,00 ha. Penggunaan lahan yang tidak sesuai terbesar adalah

penggunaan lahan sawah yang menjadi kawasan terbangun yaitu seluas 4.659,18

ha.

Kata Kunci : Penggunaan Lahan, CA-Markov, Citra Landsat

vii

ABSTRACT

In past years, the development of Sleman District has been considered rapid

as evidenced by the emergence of built up areas including expansion of the

university areas, shopping malls, and housing. Along with the increasing in the

total population, university students and workers from other regions coming to

this district, the landuse in Sleman District has started to shift. Landuse changes

need to be controlled by predicting landuse using the CA-Markov model. CA-

Markov modeling has dynamic properties that integrate the dimensions of space

and time, where the occurrence of events is determined by events that directly

precede them and can be used to predict the next event. The accuracy of the CA-

Markov concept can be determined by validation and expressed in the Kappa

coefficient value (≥ 0.70). This CA-Markov concept has been developed since the

1940s in the field of computers by Von Neumann and Ulam. In this concept it is

assumed that pixels are the beginning of the mathematical concept. when a pixel

changes, its new status is only affected by its old status and the neighbor status.

This resaerch was conducted to predict the land use in 2031 using the

Cellular Automata-Makov model, evaluate the use of land in 2031 in relation to

RTRW or city plan, and create a scenario of the direction for land use control in

2031 for disaster-prone areas. Based on the prediction of land use in Sleman

District in 2031, Kappa coefficient was obtained at 0.7399, implying that the

suitability of spatial area and distribution reached 73.99% which is considred

good. The results of the prediction also showed that in 2031, the land use would

be dominated by building area which was predicted to reach 43.53% out of the

total area. The evaluation of land use preduction in 2031 based on RTRW method

showed that as large as 40.137,39 ha land would be used according to the RTRW,

while 17.411,00 ha would not be used accordingly. The improper use of land

might be due to the shift in the use of 4.659,18 ha of rice field into buildings.

Key words: Landuse, CA-Markov, Landsat Imaging

viii

DAFTAR ISI

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

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

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

HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iv

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

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

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

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

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

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

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

BAB I

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

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

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 4

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

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

1.5 Telaan Pustaka dan Penelitian Sebelumnya ................................................ 5

1.5.1 Telaah Pustaka ...................................................................................... 5

1.5.2 Penelitian Sebelumnya ........................................................................ 25

1.6 Kerangka Penelitian .................................................................................. 27

1.7 Batasan Operasional .................................................................................. 29

BAB II

METODE PENELITIAN ................................................................................... 30

2.1 Populasi / Objek Penelitian ....................................................................... 30

2.2 Metode Pengambilan Sampel .................................................................... 30

2.3 Metode Pengumpulan Data ....................................................................... 31

2.4 Instrumen dan Bahan Penelitian ................................................................ 32

2.4.1 Instrumen............................................................................................. 32

2.4.2 Bahan penelitian .................................................................................. 33

2.5 Teknik Pengolahan Data ........................................................................... 33

ix

2.5.1 Memotong Daerah Kajian Penelitian Pada Citra Landsat................... 33

2.5.2 Melakukan Klasifikasi Penggunaan Lahan Metode Supervised

Maximum Likelihood ........................................................................... 34

2.5.3 Uji Akurasi Klasifikasi Penggunaan Lahan Supervised Maximum

Likelihood dengan Sampel di Lapangan. ............................................ 35

2.5.4 Proses Cellular Automata- Markov Untuk Prediksi Penggunaan Lahan

Tahun 2018.......................................................................................... 35

2.5.5 Validasi Penggunaan Lahan 2018 dengan Pemodelan Prediksi

Penggunaan Lahan 2018. .................................................................... 37

2.5.6 Proses Cellular Automata- Markov Untuk Prediksi Penggunaan Lahan

Tahun 2031.......................................................................................... 38

2.5.7 Digitasi on Srceen Data Peta Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW)

Kabupaten Sleman Tahun 2011-2031 ................................................. 40

2.5.8 Evaluasi Prediksi Penggunaan Lahan 2031 dengan Rencana Tata

Ruang Wilayah Kabupaten Sleman Tahun 2011-2031 ....................... 41

2.5.9 Digitasi on Srceen Data Peta Kawasan Rawan Bencana Kabupaten

Sleman ................................................................................................. 41

2.5.10 Penyusunan Arahan Penggunaan Lahan Terkait Kawasan Rawan

Bencana ............................................................................................... 41

2.6 Metode Analisis Data ................................................................................ 42

2.7 Diagram Alir Penelitian ............................................................................ 43

BAB III

DESKRIPSI GEOGRAFIS DAERAH PENELITIAN .................................... 44

3.1 Letak, Luas dan Batas Administrasi .......................................................... 44

3.2 Geologi dan Geomorfologi ........................................................................ 46

3.3 Topografi ................................................................................................... 48

3.4 Iklim .......................................................................................................... 49

3.5 Penggunaan Lahan .................................................................................... 50

3.6 Penduduk ................................................................................................... 51

3.7 Kebencanaan ............................................................................................. 55

BAB IV

HASIL PENELITIAN ........................................................................................ 57

4.1 Peta Penggunaan Lahan Tahun 1988, 2003, 2018, dan 2031 ................... 57

x

4.2 Uji Akurasi Klasifikasi Penggunaan Lahan Supervised Maximum

Likelihood dengan Sampel di Lapangan. .................................................. 59

4.3 Validasi Prediksi Penggunaan Lahan Tahun 2018 dengan Penggunaan

Lahan Tahun 2018..................................................................................... 60

4.4 Perubahan Luasan Penggunaan Lahan Tahun 1988, 2003, 2018 dan 2031.

................................................................................................................... 61

4.5 Evaluasi Prediksi Penggunaan Lahan 2031 dengan Rencana Tata Ruang

Wilayah (RTRW) Kabupaten Sleman Tahun 2011-2031 ......................... 64

4.6 Arahan Pengendalian Penggunaan Lahan Terkait dengan Kawasan Rawan

Bencana ..................................................................................................... 66

BAB V

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 68

BAB VI ................................................................................................................. 71

KESIMPULAN .................................................................................................... 71

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 71

5.2 Saran .......................................................................................................... 72

DATAR PUSTAKA ............................................................................................ 73

LAMPIRAN ......................................................................................................... 75

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kontigensi untuk J Katergori ................................................................ 16

Tabel 1.2 Kecocokan Nilai Kappa ........................................................................ 17

Tabel 1.3 Spektrum Saluran dan Resolusi Spasial Landsat 8 ............................... 23

Tabel 1.4 Penelitian Sbelumnya ............................................................................ 26

Tabel 3.1 Pembagian Wilayah Administrasi ......................................................... 45

Tabel 3.2 Jumlah Penduduk Kabupaten Sleman Tahun 2017............................... 52

Tabel 4.1 Uji Akurasi Klasiikasi Penggunaan Lahan Supervised Maximum

Likelihood Dengan Sampel di Lapangan ............................................ 59

Tabel 4.2 Perubahan luas Penggunaan Lahan Tahun 1988,2003,2018 dan 2031 . 61

Tabel 4.3 Luas Kesesuaian Prediksi Penggunaan Lahan Kabupaten Sleman Tahun

2031 terhadap RTRW Kabupaten Sleman Tahun 2011-3031 .............. 65

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Alih Fungsi Lahan Pertanian .............................................................. 7

Gambar 1.2 Susunan Sel Celullar Automata ....................................................... 14

Gambar 1.3 Ilustrasi dari Ukuran Filter ................................................................ 14

Gambar 1.4 Sistem Penginderaan Jauh (Sutanto,2004) ....................................... 18

Gambar 1.5 Scanner ETM pada Ladsat 7 ............................................................. 21

Gambar 1.6 Diagram Kerangka Pemikiran ........................................................... 29

Gambar 2.1 Peta Persebaran Titik Sampel ............................................................ 31

Gambar 2.2 Proses Pemotongan Citra Lansat dengan ROI Menggunakan Sotfware

ENVI 5.3 ............................................................................................ 33

Gambar 2.3 Pengambilan Sampel Pixel/Training Area untuk Setiap Objek ........ 34

Gambar 2.4 Markov Transition Estimator Penggunaan Lahan Tahun 1988- Tahun

2003 ................................................................................................... 36

Gambar 2.5 Matrix Transisi Penggunaan Lahan Tahun 1988- Tahun 2003 ......... 36

Gambar 2.6 Proses Pemodelan CA-Markov Penggunaan Lahan Tahun 2018 ...... 37

Gambar 2.7 Proses Validasi data Prediksi Penggunaan Lahan tahun 2018 dengan

Penggunaan Lahan Tahun 2018 ....................................................... 38

Gambar 2.8 Markov Transition Estimator Penggunaan Lahan Tahun 2003- Tahun

2018 .................................................................................................. 39

Gambar 2.9 Matrix Transisi Penggunaan Lahan Tahun 2003- Tahun 2018 ......... 39

Gambar 2.10 Proses Pemodelan CA-Markov Penggunaan Lahan Tahun 2018

Proses Pemodelan CA-Markov Penggunaan Lahan Tahun 2031 .... 40

Gambar 2.11 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 43

Gambar 3.1 Peta Administrasi Kabupaten Sleman ............................................... 44

Gambar 3.2 Peta Geologi Kabupaten Sleman ....................................................... 46

Gambar 3.3 Peta Geomorologi Kabupaten Sleman .............................................. 47

Gambar 3.4 Peta Kemiringan Lereng Kabupaten Sleman .................................... 49

Gambar 3.5 Peta Curah Hujan Kabupaten Sleman ............................................... 50

Gambar 3.6 Peta Penggunaan Lahan Kabupaten Sleman Tahun 2018 ................. 51

Gambar 3.7 Grafik Jumalh Penduduk Kabupaten Sleman Tahun 2013-2017 ...... 52

xiii

Gambar 3.8 Peta Kepadatan Penduduk Kabupaten Sleman Tahun 2017 ............. 54

Gambar 3.9 Grafik Piramida Penduduk Kabupaten Sleman Tahun 2017 ............ 55

Gambar 3.10 Peta Kawasan Rawan Bencana Kabupaten Sleman ........................ 56

Gambar 4.1 Perbandingan Penguunaan Lahan Tahun 1988,2003,2018 dan

Prediksi Penggunaan Lahan Tahun 2031 ......................................... 58

Gambar 4.2 Hasil Validasi Prediksi Penggunaan Lahan Tahun 2018 .................. 60

Gambar 4.3 Luas Penggunaan Lahan (%)............................................................. 62

Gambar 4.4 Peta Evaluasi Prediksi Penggunaan Lahan Kabupaten Sleman Tahun

2031 Terhaap RTRW Kabupaten Sleman Tahun 2011-2031 .......... 64

Gambar 4.5 Peta Arahan Pengenalian Penggunaan Lahan Terkait dengan Kaasan

Rawan Bencana ................................................................................ 66

xiv

KATA PENGANTAR

“Alhamdulilah” Puji syukur senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Allah

SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan Skripsi dengan judul “Evaluasi Rencana Tata Ruang

Wilayah (RTRW) Tahun 2011-2031 Berasarkan Prediksi Perubahan Penggunaan

Lahan Menggunakan Model Cellular Automata-Markov Di Kabupaten Sleman”.

Penulisan Skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh

gelar Sarjana Geografi pada Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Penulis menyadari bahwa selama proses penyusunan laporan ini tidak

akan selesai tanpa adanya bimbingan dari dosen pembimbing skripsi. Oleh karena

itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Bapak Jumadi, S.Si, M.Sc,

Ph.D selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan dan

arahan yang sangat berguna dalam penyusunan skripsi ini. Selain itu, penulisan

laporan skripsi ini juga tidak akan selesai tanpa dukungan dan bantuan dari

berbagai pihak. Maka dari itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Singgih Indri Pracoyo selaku ayah penulis yang selalu

memberikan dukungan.

2. Bapak Drs. Priyono, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang

telah mendampingi selama pembelajaran hingga penyusunan skripsi.

3. Bapak Aditya, S.Si, M.Sc, Ph.D dan Bapak Dr. Kuswaji Dwi Priyono,

M.Si selaku dosen penguji skripsi yang telah memberikan saran dan

arahan untuk penyusunan skripsi ini.

4. Bapak/Ibu dosen Fakultas Geografi, Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah memberikan ilmu dan bimbingan selama masa

kuliah.

5. Teman-teman di Fakultas Geografi, Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah memberi dukungan.

6. Keluarga yang telah memberikan do’a dan dukungan demi kelancaran

penyusunan skripsi ini.

7. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

xv

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari

kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis memohon kritik dan saran yang

membangun dan semoga laporan skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Yogyakarta, 24 Juli 2019

Penulis