HALAMAN JUDUL

ANALISIS URBAN HEAT ISLAND UNTUK

PENGENDALIAN PEMANASAN GLOBAL DI KOTA

YOGYAKARTA MENGGUNAKAN CITRA

PENGINDERAAN JAUH

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

Mencapai derajat Sarjana S-1

Fakultas Geografi

Oleh:

ILHAM GUNTARA

E100150111

FAKULTAS GEOGRAFI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

ii

HALAMAN PENGESAHAN

iii

HALAMAN PERNYATAAN

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto:

- “Keyakinan adalah kunci kesuksesan.” (Ilham Guntara)

- “Tunjukanlah kami jalan yang lurus. (Yaitu) Jalan orang-orang yang telah

Engkau beri nikmat kepada mereka; bukan (jalan) mereka yang dimurkai

dan bukan (pula jalan) mereka yang sesat. (QS Al-Faatihah: 6-7)

- “Cukuplah Allah menjadi penolong kami dan Allah adalah sebaik-baik

pelindung.” (QS Ali-Imran: 173)

- “Barang siapa berjalan untuk menuntut ilmu, maka Allah akan mudahkan

baginya jalan ke surga.” (HR Muslim)

Persembahan:

"Mengukir Asa"

(Surakarta, 14 September 2016)

Asa tak akan pernah terwujud tanpa adanya usaha

Usaha akan sia-sia tanpa adanya doa

Kepada Sang Pencipta yang Maha Kuasa

Sembah sujud syukurku senantiasa

Kepada ibunda dan ayahanda tercinta

Berjuta kasih sayangku tak terhingga

Kepada handai taulan setia

Beribu terima kasihku tak terkira

Kepada nama yang teriring dalam doa

Semoga bersatu dalam keridaan segera

Saatnya menuju jalan berikutnya

Jalan pintu-pintu kesuksesan terbuka

Penuh perjuangan iman dan takwa

Mengukir asa-asa para juara

v

INTISARI

Pemanasan global menjadi trending topic karena membawa dampak luar

biasa di bumi disebabkan salah satunya oleh fenomena Urban Heat Island (UHI).

Efek pemanasan global tidak dapat dihilangkan tetapi dapat dikendalikan dengan

berbagai mitigasi yang membawa keseimbangan bagi ekosistem dan kualitas

lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk: 1) Memetakan persebaran spasial LST

dan UHI di Kota Yogyakarta, 2) Merumuskan rekomendasi pengendalian

pemanasan global di Kota Yogyakarta berdasarkan analisis persebaran spasial UHI.

Persebaran spasial UHI diekstraksi dari citra penginderaan jauh melalui

pemrosesan digital dengan menurunkan data Land Surface Temperature (LST).

Observasi lapangan dilakukan dengan metode purposive sampling terhadap faktor-

faktor fisik yang memengaruhi UHI, seperti penutup lahan, pemanfaatan lahan,

struktur bangunan, vegetasi, dan ruang terbuka hijau. Rekomendasi pengendalian

pemanasan global dihasilkan melalui analisis spasial dan analisis kualitatif pada

data penelitian.

Hasil penelitian menunjukkan data UHI dalam tiga periode waktu berseri

(2013-2015). Perbandingan dari tiga data UHI menunjukkan perbedaan suhu

memiliki persebaran nilai yang detail, variatif, dan dinamis. Perbedaan nilai suhu

yang tinggi terjadi pada tutupan lahan berupa lahan terbuka (lapangan) dan lahan

terbangun (berbagai jenis gedung) dengan kondisi RTH (ruang terbuka hijau)

kurang baik. Pengendalian pemanasan global harus dilakukan pada area yang

memiliki UHI tinggi, berupa perluasan RTH, penerapan bangunan beratap hijau,

penanaman pohon, penambahan taman hijau kota, penerapan aturan pemerintah

yang ketat, penambahan transportasi publik, penerapan bangunan yang ramah

lingkungan, dan pembatasan penggunaan kendaraan bermotor pribadi.

Kata Kunci: Urban Heat Island, Suhu Permukaan Lahan, Pemanasan

Global, Penginderaan Jauh, Pemrosesan Citra

vi

ABSTRACT

Global warming has become a trending topic because it brings a tremendous

impact on the earth. It’s caused in part by the Urban Heat Island (UHI)

phenomenon. Effects of global warming can’t be eliminated but can be controlled

with various mitigation that bring balance to the ecosystem and environmental

quality. This research aims to: 1) Mapping the spatial distributon of LST and UHI

in Yogyakarta City, 2) Formulate recommendations of global warming restraint in

Yogyakarta City based on spatial analysis of UHI.

Spatial Distribution of UHI can be extracted from remote sensing imagery

through digital image processing by deriving the Land Surface Temperature (LST)

data. Field observations were conducted with purposive sampling method of the

physical factors that affect the UHI, such as landcover, landuse, building structure,

and green open spaces. Recommendations of global warming restraint were

generate through spatial analysis and qualitative analysis of the study data.

The result showed UHI data in three time period series (2013-2015).

Comparison of three UHI data showed that the temperature differences has detail,

varied, and dynamic distribution of values in Yogyakarta City. High temperature

difference occurs in open land and various types of buildings with poor green open

space conditions. The global warming restraint should be done in areas that have

high UHI, such as the expansion of green open space, the application of green roof

building, planting of trees, the addition of a green garden city, the application of

strict government regulations, the addition of public transport, the application of

environmentally-friendly building, and restrictions on private motor vehicles.

Kata Kunci: Urban Heat Island, Land Surface Temperature, Global

Warming, Remote Sensing, Image Processing

vii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum W. W.

Alhamdulillah, puji syukur senantiasa kita panjatkan ke hadirat Allah SWT

yang telah memberikan begitu banyak rezeki dan nikmat. Selawat dan salam

senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW berserta para sahabat dan

umat beliau hingga akhir zaman. Atas rahmat dan karunia Allah SWT, akhirnya

penulis berhasil menyelesaikan penelitian skrispi dengan judul, “Analisis Urban

Heat Island untuk Pengendalian Pemanasan Global di Kota Yogyakarta

Menggunakan Citra Penginderaan Jauh.”

Laporan penelitian skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu

persyaratan mencapai derajat sarjana / strata satu (S1) di Fakultas Geografi,

Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta. Penulis menyadari bahwa

selama proses penyusunan laporan ini tidak akan selesai tanpa adanya rida Allah

SWT serta dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis

ingin mengucapkan terima kasih dan semoga Allah membalas kebaikannya dengan

sebaik-baiknya, kepada:

1. Bapak Drs. Priyono, M.Si. selaku Dekan Fakultas Geografi, Universitas

Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

2. Bapak Drs. Yuli Priyana, M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah

memberi banyak ilmu, membimbing, menasihati, serta memberikan

arahan, kritik dan saran yang membangun.

3. Bapak Agus Anggoro Sigit, S.Si., M.Sc. dan Bapak Drs. Munawar

Cholil, M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberi banyak ilmu,

membimbing, menasihati, memberikan arahan, serta kritik dan saran yang

membangun.

4. Ibu Ratna Fajriyatiningrum dan Bapak Suratna selaku ibunda dan

ayahanda tercinta saya yang telah mendidik, merawat, membesarkan, dan

memberikan yang terbaik bagi saya dengan sepenuh hati.

5. Kedua adik tersayang saya yang saleh, pintar, dan ganteng, yaitu Adnan

Widyaswara dan Ahmad Dani Lazuardi.

viii

6. Segenap keluarga besar sirah habil trah Kol. (Purn.) Drs. H. M. Djaisar

Amit, trah Joyo Wiyono, trah Onggorejo, dan trah Wonojiwo, terima

kasih atas doa dan dukungannya.

7. Teman-teman organisasi di Dusun Gabusan, meliputi IPEGA (Ikatan

Pemuda-Pemudi Gabusan), AMIGA (Angkatan Muda Islam Gabusan

Al-Iman), Takmir Masjid Al-Iman, khususnya Grahita Nurhayati teman

seperjuangan di dusun, terima kasih atas doa dan dukungannya.

8. Teman-teman Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta

khususnya mahasiswa transfer dari Program Diploma Penginderaan Jauh

dan Sistem Informasi Geografi Universitas Gadjah Mada (Athar, Haris,

Janata, Taufik, Dion, Fajar, Ivan, Restu, Ibnu, Adhitya, Bayu, Andri, Ira,

Mei, Dewi, Vivi, Nurul, Poppy, Dessy, dkk.) dan seluruh teman saya yang

tidak bisa disebutkan satu persatu, terima kasih atas doa dan dukungannya.

9. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian laporan penelitian skripsi

ini yang tidak bisa disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat

banyak kekurangan dan keterbatasan. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang

membangun untuk meningkatkan kualitas dari hasil yang ada. Mohon maaf atas

segala kekhilafan. Semoga laporan penelitian skripsi ini bisa bermanfaat bagi

penulis dan pembaca, terima kasih.

Wassalamualaikum W. W.

Surakarta, 9 September 2016

Penulis

ix

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................. iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................... iv

INTISARI .............................................................................................................. v

ABSTRACT ........................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii

DAFTAR ISI......................................................................................................... ix

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

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

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

1.1 Pengantar .................................................................................................. 1

1.1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1

1.1.2 Perumusan Masalah .......................................................................... 5

1.1.3 Tujuan Penelitian .............................................................................. 5

1.1.4 Kegunaan Penelitian.......................................................................... 5

1.2 Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya ............................................. 6

1.2.1 Telaah Pustaka .................................................................................. 6

1.2.2 Penelitian Sebelumnya .................................................................... 22

1.2.3 Kerangka Penelitian ........................................................................ 26

1.3 Metode Penelitian ................................................................................... 27

1.3.1 Metode Pengambilan Sampel .......................................................... 27

1.3.2 Metode Pengumpulan Data ............................................................. 28

1.3.3 Instrumen Penelitian........................................................................ 31

1.3.4 Metode Pengolahan Data ................................................................ 31

1.3.5 Metode Analisis Data ...................................................................... 39

1.4 Batasan Penelitian .................................................................................. 41

x

BAB II DESKRIPSI GEOGRAFIS DAERAH PENELITIAN ....................... 42

2.1 Kondisi Geografis Daerah Penelitian ..................................................... 42

2.2 Letak dan Luas ....................................................................................... 42

2.3 Geologi dan Geomorfologi ..................................................................... 44

2.4 Penutup Lahan ........................................................................................ 45

2.5 Iklim, Curah Hujan, dan Suhu Udara ..................................................... 46

BAB III HASIL PENELITIAN ......................................................................... 50

3.1 Persebaran Spasial LST di Kota Yogyakarta Tahun 2013-2015 ............ 50

3.1.1 Persebaran Spasial LST Kota Yogyakarta 12 September 2013 ...... 50

3.1.2 Persebaran Spasial LST Kota Yogyakarta 30 Agustus 2014 .......... 51

3.1.3 Persebaran Spasial LST Kota Yogyakarta 18 September 2015 ...... 52

3.2 Persebaran Spasial UHI di Kota Yogyakarta Tahun 2013-2015 ............ 53

3.2.1 Persebaran Spasial UHI Kota Yogyakarta 12 September 2013 ...... 53

3.2.2 Persebaran Spasial UHI Kota Yogyakarta 30 Agustus 2014 .......... 54

3.2.3 Persebaran Spasial UHI Kota Yogyakarta 18 September 2015 ...... 55

3.3 Hasil Observasi Lapangan terhadap UHI di Kota Yogyakarta .............. 56

3.3.1 Persebaran Spasial Titik Observasi UHI Kota Yogyakarta ............ 56

3.3.2 Hasil Dokumentasi Titik Observasi UHI di Kota Yogyakarta........ 57

3.3.3 Hasil Pengamatan Titik Observasi UHI di Kota Yogyakarta ......... 62

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN ...................................................... 69

4.1 Persebaran Spasial LST di Kota Yogyakarta ......................................... 69

4.2 Persebaran Spasial UHI di Kota Yogyakarta ......................................... 74

4.3 Hasil Observasi Lapangan UHI di Kota Yogyakarta ............................. 77

4.4 Rekomendasi Pengendalian Pemanasan Global di Kota Yogyakarta .... 80

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 85

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 85

5.2 Saran ....................................................................................................... 85

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 86

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Kependudukan Kota Yogyakarta dan Sekitarnya 2010-2014 ........ 3

Tabel 1.2 Tren Perubahan Parameter UHI di Kota Yogyakarta 2013-2014 ........... 4

Tabel 1.3 Spesifikasi saluran-saluran yang terdapat pada Landsat 8 .................... 16

Tabel 1.4 Parameter pemrosesan produk data standar citra Landsat 8 ................. 16

Tabel 1.5 Pemanfaatan saluran-saluran pada Landsat 8 ....................................... 18

Tabel 1.6 Penelitian Sebelumnya .......................................................................... 23

Tabel 1.7 Nilai radian dan konstanta termal band pada Landsat 8 ....................... 33

Tabel 1.8 Nilai emisivitas TIRS band pada Landsat 8.......................................... 35

Tabel 1.9 Split Window Coefficient ....................................................................... 36

Tabel 2.1 Deskripsi Administratif dan Luas Kota Yogyakarta ............................. 44

Tabel 2.2 Jenis, Luas, dan Persentase Penggunaan Lahan di Kota Yogyakarta ... 45

Tabel 2.3 Statitstik Curah Hujan Kota Yogyakarta Tahun 2006-2015 ................. 47

Tabel 2.4 Klasifikasi Iklim Schmidt-Ferguson ..................................................... 48

Tabel 2.5 Statistik Suhu Udara Kota Yogyakarta Tahun 2006-2015.................... 49

Tabel 3.1 Hasil Dokumentasi Titik Observasi UHI di Kota Yogyakarta ............. 57

Tabel 3.2 Hasil Pengamatan Titik Observasi UHI di Kota Yogyakarta ............... 63

Tabel 3.3 Rangkuman Hasil Observasi Lapangan UHI di Kota Yogyakarta ....... 68

Tabel 4.1 Statistik LST Kota Yogyakarta Tahun 2013-2015 ............................... 71

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik Suhu Permukaan Global Menunjukkan Tren Pemanasan........ 1

Gambar 1.2 Faktor Penyebab Perubahan Iklim Global pada Perkotaan ................. 2

Gambar 1.3 Suhu udara di UHI dan daerah sekitarnya ........................................... 6

Gambar 1.4 Perbandingan sensor pada Landsat 7 ETM+ dan Landsat 8 ............. 15

Gambar 1.5 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 40

Gambar 2.1 Peta Administrasi Kota Yogyakarta .................................................. 43

Gambar 2.2 Peta Penutup Lahan Kota Yogyakarta Tahun 2013 .......................... 46

Gambar 3.1 Peta LST Kota Yogyakarta 12 September 2013 ............................... 50

Gambar 3.2 Peta LST Kota Yogyakarta 30 Agustus 2014 ................................... 51

Gambar 3.3 Peta LST Kota Yogyakarta 18 September 201 ................................. 52

Gambar 3.4 Peta UHI Kota Yogyakarta 12 September 2013 ............................... 53

Gambar 3.5 Peta UHI Kota Yogyakarta 30 Agustus 2014 ................................... 54

Gambar 3.6 Peta UHI Kota Yogyakarta 18 September 2015 ............................... 55

Gambar 3.7 Peta Lokasi Titik Observasi UHI Tahun 2016 .................................. 56