s k r i p s irepository.ub.ac.id/2967/1/baiah widia utaminingtyas.pdf · lembar pengesahan...

76
PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS S K R I P S I TEKNIK PENGAIRAN KONSENTRASI SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Ditujukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS NIM. 105060400111057 UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK MALANG 2017

Upload: others

Post on 30-Oct-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK

MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

INFORMASI GEOGRAFIS

S K R I P S I

TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS

NIM. 105060400111057

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017

Page 2: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

LEMBAR PENGESAHAN

PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK

MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

INFORMASI GEOGRAFIS

SKRIPSI

TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS

NIM. 105060400111057

Skripsi ini telah direvisi dan disetujui oleh dosen pembimbing

Pada tanggal 10 Agustus 2017

Dosen Pembimbing I

Dr. Eng. Donny Harisuseno, ST. MT.

NIP. 19750227 199903 1 001

Dosen Pembimbing II

Dr. Ery Suhartanto, ST. MT.

NIP. 19730305 199903 1 002

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Pengairan

Ir. Moh Sholichin, MT., Ph.D

NIP.19670602 199802 1 001

Page 3: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM
Page 4: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmatNya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Penentuan Titik Resapan

Di Daerah Padat Penduduk Menggunakan Analisa Citra Satelit Dan Sistem

Informasi Geografis” dengan baik dan lancar.

Laporan Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh

gelar Sarjana Teknik (S.T.) di Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

Dengan kesungguhan dan rasa rendah hati, penyusun mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Bapak Ir. Moh. Sholichin, MT, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Pengairan

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.

2. Bapak Dr. Very Dermawan, ST., MT., selaku Ketua Program S1 Jurusan Teknik

Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya yang telah memberikan kesempatan

dan dukungan dalam menyelesaikan laporan skripsi ini.

3. Bapak Dr. Eng Donny Harisuseno, ST. MT., dan Bapak Dr. Ery Suhartanto, ST. MT.,

selaku dosen pembimbing. Terimakasih atas ilmu, ide, bantuan, bimbingan, dukungan,

motivasi dan kesabaran yang telah diberikan kepada penyusun selama pengerjaan

skripsi ini.

4. Bapak Prof. Dr. Ir. M. Bisri, MS., dan Ibu Prof. Dr. Ir. Lily Montarcih L., M.Sc.,

selaku dosen peguji.

5. Kedua orang tua tercinta, Udik Utomo dan Endah Karyaningsih, atas perhatian, kasih

sayang, doa serta motivasi yang tak henti-hentinya dalam mendukung penyusun

menyelesaikan kuliah.

6. Akbar Tanjung Utomo, Paramitha Wulansari Maharani, Tri Yoga Utomo, Arsenio

Rakadanish El Akbar, Amirul Bayu Ebtama, serta seluruh keluarga besar atas

perhatian, kasih sayang, doa dan motivasi yang tak henti-hentinya dalam memberikan

dukungan dalam studi ini.

Page 5: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

ii

7. Hestina Eviyanti, Tri Utami H., Donna Dwi L, Okta Rahma P., serta semua teman-

teman jurusan Teknik Pengairan angkatan 2010, yang telah banyak membantu

penyusun dalam menyelesaikan skripsi ini.

Dalam penyusunan skripsi ini, penyusun menyadari akan segala kekurangan yang

ada dalam skripsi ini, mengingat keterbatasan pengetahuan serta literatur yang penyusun

miliki. Oleh karena itu penyusun mengharapkan sekali adanya masukanmasukan baik

berupa saran maupun kritik yang membangun.

Akhir kata penyusun berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat dan dapat

dijadikan referensi bagi mahasiswa Teknik Pengairan pada khususnya dan masyarakat

pada umunmya.

Malang, Agustus 2017

Penulis

Page 6: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

iii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ..................................................................................... i

DAFTAR ISI ................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix

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

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

1.2. Identifikasi Maslah .................................................................................. 3

1.3. Batasan Makalah ..................................................................................... 4

1.4. Rumuan Masalah ..................................................................................... 4

1.5. Tujuan dan Manfaat ................................................................................ 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 7

2.1. Hidrologi dan Ekosistem Daerah Aliran Sungai ....................................... 7

2.2. Tata Guna Lahan ..................................................................................... 8

2.3. Koefisien Pengaliran ............................................................................... 10

2.4. Infiltrasi .................................................................................................. 12

2.5. Limpasan Permukaan .............................................................................. 17

2.6. Debit Limpasan Permukaan Metode Rasional .......................................... 19

2.6.1. Pengujian Konsistensi Data Metode RAPS (Rescale

Adjusted Partial Sums) ................................................................. 19

2.6.2. Pemeriksaan outlier (Data di Luar Ambang Batas) ....................... 21

2.6.3. Analisa Curah Hujan Rancangan .................................................. 21

2.6.4. Uji Kesesuaian Distribusi ............................................................. 25

2.6.4.1. Uji Smirnov – Kolmogorov (Simpangan Horisontal) ....... 25

2.6.4.2. Uji Chi-Square ............................................................... 26

2.6.5. Intensitas Hujan ........................................................................... 27

2.6.6. Debit Limpasan Metode Rasional ................................................ 29

2.7. Sistem Informasi Geografis (SIG) .......................................................... 29

2.7.1. Definisi Sistem Informasi Georafis (SIG) ..................................... 29

2.7.2. Subsistem Sistem Informasi Georafis (SIG) ................................. 30

2.7.3. Komponen Sistem Informasi Georafis (SIG) ................................ 31

2.7.4. Model Data Sistem Informasi Georafis (SIG) ............................... 32

Page 7: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

iv

2.7.4.1. Data Spasial ................................................................. 33

2.7.4.2. Data Atribut ................................................................. 33

2.7.5. Cara Kerja Sistem Informasi Georafis (SIG) ................................ 34

2.7.6. Pengolahan Data .......................................................................... 34

2.7.6.1. Pemasukan Data ........................................................... 34

2.7.6.2 Manipulasi dan Analisis Data ....................................... 34

2.7.6.3. Keluaran Data (Output) ................................................ 36

2.7.7. Analisa Tumpang Susun (Overlay) ............................................ 36

2.8. Penginderaan Jauh ................................................................................... 36

2.8.1. Komponen Penginderaan Jauh ..................................................... 37

2.8.2. Citra Penginderaan Jauh ............................................................... 39

2.8.3. Pemrosesan Citra ......................................................................... 39

BAB III METODOLOGI STUDI .................................................................. 45

3.1. Lokasi Daerah Studi ............................................................................... 45

3.2. Kondisi Daerah Studi .............................................................................. 47

3.2.1. Iklim ............................................................................................ 47

3.2.2. Keadaan Topografi dan Bentuk Wilayah ...................................... 47

3.2.3. Kondisi Tanah dan Geologi .......................................................... 47

3.2.4. Kondisi Hidrologi ........................................................................ 48

3.2.5. Penggunaan Lahan ....................................................................... 48

3.3. Data-data yang Diperlukan ..................................................................... 49

3.4. Langkah Pengerjaan Penelitian ................................................................ 50

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ........................................ 57

4.1. Umum ..................................................................................................... 57

4.2. Pengolahan Data Citra Satelit .................................................................. 57

4.2.1. Menampilkan Data Raster dan Vektor .......................................... 58

4.2.2. Pembuatan Komposit Citra dan Penajaman Citra .......................... 59

4.2.3. Koreksi Geometris ....................................................................... 62

4.2.4. Pemotongan Citra ......................................................................... 64

4.2.5. Interpretasi Citra (Penentuan Sampel Area) .................................. 66

4.2.6. Klasifikasi Terbimbing ................................................................. 71

4.2.7. Verivikasi Lapangan .................................................................... 73

4.2.8. Uji Ketelitian Hasl Klasifikasi ...................................................... 74

4.2.9. Vektorisasi hasil Klasifikasi dan Editing Vektorisai ..................... 76

Page 8: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

v

4.3. Klasifikasi Tata Guna Lahan ................................................................... 77

4.4. Penentuan Besarnya Koefisien Pengaliran ............................................... 81

4.5. Pengolahan Data Hidrologi ...................................................................... 85

4.5.1. Pengujian Konsistensi ..................................................................... 85

4.5.1.1. Pengujian Konsistensi Data Metode RAPS (Rescale

Adjusted Partial Sums) .................................................... 85

4.5.1.2. Pemeriksaan outlier (Data di Luar Ambang

Batas) .............................................................................. 86

4.5.2. Perhitungan Curah Hujan Rancangan Log Perarson Type III ....... 88

4.5.3. Uji Distribusi Frekuensi ............................................................... 89

4.5.3.1. Uji Smirnov-Kolmogorof ............................................... 89

4.5.3.2. Uji Chi-Square ............................................................... 91

4.5.4. Intensitas Hujan Selama Durasi Waktu Konsentrasi Setiap

Kala Ulang ................................................................................... 92

4.6. Perhitungan Debit Limpasan ................................................................... 93

4.7. Laju Infiltrasi Pada Lahan ....................................................................... 96

4.6.1. Jenis Tanah .................................................................................. 96

4.6.2. Pengukuran Laju Infiltrasi Menggunakan Infiltrometer ................ 98

4.8. Data Geometrik Saluran .......................................................................... 101

4.9. Penentuan Titik Resapan ......................................................................... 103

BAB V PENUTUP ......................................................................................... 105

5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 105

5.2. Saran ....................................................................................................... 106

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... xi

LAMPIRAN

Page 9: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

vi

Sengaja Dikosongkan

Page 10: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

vii

DAFTAR TABEL

No Judul Halaman

Tabel 1.1. Laju Pertumbuhan dan Kepadatan Penduduk Hasil Sensus

Penduduk Tahun 2010 ................................................................... 1

Tabel 1.2. Data Jumlah Genangan dan Banjir Kota Malang 1990-2010 ........... 2

Tabel 2.1. Koefisien Limpasan/Pengaliran ...................................................... 11

Tabel 2.2. Laju Infiltrasi Menurut Jenis Tanah ................................................ 12

Tabel 2.3. Nilai Q/ n dan R/ n ..................................................................... 20

Tabel 2.4. Nilai Kn untuk uji inlier-outlier ..................................................... 21

Tabel 2.5. Nilai G untuk Distribusi Log Pearson Tipe III ................................ 23

Tabel 2.6. Nilai kritis (Δcr) untuk uji Smirnov-Kolmogorov ........................... 26

Tabel 2.7. Nilai Percentile Xp2 terhadap derajat bebas v untuk Uji Chi Square 27

Tabel 3.1. Neraca Penggunaan Lahan Kecamatan Klojen Tahun 2002 ............ 49

Tabel 4.1. Hasil Verifikasi Lapangan .............................................................. 73

Tabel 4.2. Uji Ketelitian Hasil Klasifikasi Citra Satelit Google Earth

Tahun 2010 .................................................................................... 74

Tabel 4.3. Klasifikasi Tata Guna Lahan Kelurahan Penanggungan Tahun 2004 77

Tabel 4.4. Klasifikasi Tata Guna Lahan Kelurahan Penanggungan Tahun 2010 77

Tabel 4.5. Perubahan Luas Tata Guna Lahan Kelurahan Penanggungan

Tahun 2004 dan 2010 ...................................................................... 78

Tabel 4.6. Sebaran Koefisien Pengaliran Pada Tiap Tata Guna Lahan ............ 81

Tabel 4.7. Koefisien Pengaliran Sub DAS Brantas Kelurahan Penanggungan

Tahun 2004 ..................................................................................... 81

Tabel 4.8. Koefisien Pengaliran Sub DAS Brantas Kelurahan Penanggungan

Tahun 2010 .................................................................................... 82

Tabel 4.10. Uji Konsistensi Curah Hujan Stasiun Pengairan ............................. 86

Tabel 4.11. Curah hujan maksimum harian Stasiun Pengairan .......................... 87

Tabel 4.12. Uji Outlier Pengairan ..................................................................... 87

Tabel 4.13. Curah Hujan Maksimal Tahunan Stasiun Hujan Pengairan .............. 88

Tabel 4.14. Simpangan Baku (Si) dan Koefisien Kepencengan (Cs) ................. 89

Tabel 4.15. Curah Hujan Rancangan Sub Das Brantas Kelurahan Penanggungan 89

Tabel 4.16. Uji Smirnov Kolmogorof ............................................................... 91

Page 11: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

viii

Tabel 4.17. Rekapitulasi Uji Smirnov Kolmogorof ........................................... 91

Tabel 4.18. Uji Chi-Square ............................................................................... 92

Tabel 4.19. Besar Intensitas Hujan Untuk Masing-masing kala Ulang .............. 93

Tabel 4.20. Kadar Air Tanah Pada titik Uji di Kelurahan Penanggungan .......... 98

Tabel 4.21. Laju Infiltrasi Pada Titik 1 ............................................................. 99

Tabel 4.221. Laju Infiltrasi Pada Titik 2 ............................................................. 98

Tabel 4.23. Laju Infiltrasi Pada Titik 3 ............................................................. 99

Tabel 4.24. Laju Infiltrasi Pada Titik 4 ............................................................. 99

Tabel 4.25. Laju Infiltrasi Pada Titik 5 ............................................................. 99

Tabel 4.26. Laju Infiltrasi Pada Titik 6 ............................................................. 100

Tabel 4.27. Rekapitulasi Laju Infiltrasi dan Kadar Air Titik Uji ........................ 100

Tabel 4.28. Hubungan Nilai Laju Infiltrasi Dengan Kejenuhan Tanah .............. 100

Tabel 4.29. Data Geometrik Saluran Drainase .................................................. 101

Tabel 4.30. Hasil Klasifikasi Penentuan Area Resapan Kelurahan

Penanggungan ................................................................................ 103

Page 12: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

ix

DAFTAR GAMBAR

No Judul Halaman

Gambar 2.1. Daur Hidrologi ............................................................................ 7

Gambar 2.2. Komponen-komponen Ekosistem DAS Hulu ............................... 8

Gambar 2.3. Perubahan penggunaan lahan akibat hasil aktivasi ....................... 9

Gambar 2.4. Rata-rata Laju Infiltrasi (f) dan Infiltrasi Kumulatif (F) ................ 14

Gambar 2.5. Intensitas hujan (i), Kapasitas infiltrasi (F), Kecepatan infiltrasi (f),

Kelengasan tanah (SMD) ............................................................. 15

Gambar 2.6. Hubungan curah hujan dengan aliran permukaan untuk durasi

hujan yg berbeda........................................................................... 28

Gambar 2.7. Subsistem-subsistem SIG ............................................................. 31

Gambar 2.8. Uraian subsistem-subsistem SIG .................................................. 31

Gambar 2.9. Bentuk Data Vektor dan Raster .................................................... 32

Gambar 2.10. Contoh Tampilan Skema Sistem Pemrosesan Citra Lainnya ......... 43

Gambar 3.1. Peta Orientasi Lokasi Studi .......................................................... 46

Gambar 3.2. Lokasi Studi Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen,

Kota Malang ................................................................................ 46

Gambar 3.3. Diagram Alir Pengerjaan Skripsi .................................................. 53

Gambar 3.4. Diagram Alir Pengubahan Citra Satelit Menjadi Peta Tata Guna

Lahan .......................................................................................... 54

Gambar 3.5. Diagram Alir Perhitungan Debit Limpasan ................................... 55

Gambar 4.1. Tampilan Awal Software ER Mapper 7.0 ..................................... 57

Gambar 4.2. Menu Utama Pada Software ER Mapper 7.0 ............................... 57

Gambar 4.3. Tampilan Data Citra Satelit IKONOS Tahun 2004 ....................... 58

Gambar 4.4. Tampilan Data Citra Satelit IKONOS tahun 2010 ........................ 58

Gambar 4.5. Tampilan Vektor Kontur, Jalan, dan Sungai ................................. 59

Gambar 4.6. Tampilan Komposit Citra IKONOS Tahun 2004 RGB 543 ......... 60

Gambar 4.7 Tampilan komposit Citra IKONOS Tahun 2004 RGB 543 Setelah

Dilakukan Penajaman Citra .......................................................... 60

Gambar 4.8. Tampilan Komposit Citra Google Earth Tahun 2010 RGB 543 .... 61

Gambar 4.9. Tampilan Komposit Citra Google Earth Tahun 2010 RGB 543

Page 13: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

x

Setelah Dilakukan Penajaman Citra ............................................. 61

Gambar 4.10. Titik GCP (Ground Control Point) .............................................. 62

Gambar 4.11. Proses Koreksi Geometris ............................................................ 63

Gambar 4.12. Tampilan Cek Koordinat Setelah Rektifikasi Citra ....................... 64

Gambar 4.13. Tampilan Koordinat Pada Software ER Mapper 7.0 ...................... 64

Gambar 4.14. Overlay Data Batas Daerah Terhadap Citra Satelit ...................... 65

Gambar 4.15. Proses Pemotongan Citra Menggunakan Metode Masking .......... 65

Gambar 4.16. Hasil Pemotongan Citra Satelit .................................................... 66

Gambar 4.17. Peta Citra Satelit IKONOS Tahun 2004 Kelurahan Penanggungan 69

Gambar 4.18. Peta Citra Satelit Google Earth Tahun 2010 Kelurahan

Penanggungan .............................................................................. 70

Gambar 4.19. Proses Interpretasi dan Klasifikasi Terbimbing Menggunakan

Software Arc. GIS 10.1 ................................................................ 71

Gambar 4.20. Tampilan Hasil Interpretasi dan Klasifikasi Terbimbing Citra Satelit

IKONOS tahun 2004 Menggunakan Software Arc. GIS 10.1 ........ 72

Gambar 4.21. Tampilan Hasil Interpretasi dan Klasifikasi Terbimbing Citra Satelit

Google Earth tahun 2010 Menggunakan Software Arc. GIS 10.1 . 72

Gambar 4. 22. Titik-Titik Verifikasi Lapangan Pada Citra Satelit Google Earth

Tahun 2010 ................................................................................... 73

Gambar 4.23. Peta Titik Verivikasi di Lapangan ................................................ 75

Gambar 4.24. Tampilan Vektorisasi Hasil Klasifikasi ......................................... 76

Gambar 4.25. Peta Tata Guna Lahan Kelurahan Penanggungan Tahun 2004 ...... 79

Gambar 4.26. Peta Tata Guna Lahan Kelurahan Penanggungan Tahun 2010 ...... 80

Gambar 4.27. Peta Sebaran Koefisien Pengaliran Kelurahan Penanggungan

Tahun 2004 .................................................................................. 83

Gambar 4.28. Peta Sebaran Koefisien Pengaliran Kelurahan Penanggungan

Tahun 2010 .................................................................................. 84

Gambar 4.29. Peta Jenis Tanah Kelurahan Penanggungan ............................. 97

Gambar 4.30. Grafik Hubungan Laju Infiltrasi dan Kejenuhan Tanah ............ 101

Gambar 4.31. Peta Satuan Wilayah Penanggulangan Genangan (SWPG)

Kelurahan Penanggungan ............................................................. 102

Gambar 4.32. Weighted Overlay Pada Citra Kelurahan Penanggungan Berdasarkan

Data Infiltrasi,Jenis Tanah,dan Limpasan Permukaan .................... 103

Gambar 4.33. Peta Potensi Area Resapan Kelurahan Penanggungan .................. 104

Page 14: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

RINGKASAN

Baiah Widia Utaminingtyas, Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya, Agustus 2017, Penentuan Titik Resapan Di Daerah Padat Penduduk

Menggunakan Analisa Citra Satelit Dan Sistem Informasi Geografis, Dosen Pembimbing:

Dr. Eng. Donny Harisuseno, ST.MT. dan Dr. Ery Suhartanto, ST. MT.

Kota Malang menghadapi permasalahan pembangunan yang sama yaitu pesatnya

perkembangan tidak diimbangi dengan perencanaan yang baik, akibatnya terjadi alih

fungsi lahan yang pada awalnya berupa lahan terbuka menjadi lahan terbangun.

Berubahnya fungsi lahan tersebut menyebabkan jumlah lahan resapan yang dimiliki oleh

Kota Malang semakin berkurang, akibatnya air yang berasal dari hujan tidak mampu

diserap oleh tanah dengan baik

Tujuan dari studi ini adalah untuk menganalisa perubahan penggunaan lahan yang

tampak melalui citra satelit pada Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota

Malang agar dapat digunakan menganalisa besarnya perubahan limpasan permukaan yang

terjadi akibat adanya alih guna lahan dan kapasitas laju infiltrasi lahan.

Hasil analisa dan perhitungan didapatkan peta area resapan pada Kelurahan

Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang yang selanjutnya dapat digunakan

sebagai dasar perencanaan pengelolaan kawasan ruang berbasais ekologi dan konservasi

air.

Kata Kunci : citra satelit, tata guna lahan, limpasan permukaan, infiltrasi, area resapan

Page 15: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

SUMMARY

Baiah Widia Utaminingtyas, Department of Water Resources Engineering, Faculty of

Engineering Brawijaya University, August 2017, Determine Infiltration Point in Highly

Pupulated Area Using Satellite Imagery And Geoggraphic Information System, Academic

Supervisor: Dr. Eng. Donny Harisuseno, ST.MT. dan Dr. Ery Suhartanto, ST. MT.

Malang city faced the same development problems that are rapidly growth with

unbalanced planning; consequently there is a lot of change of land function which initially

in the form for a green space turning into a building. The changes in land function causes

the amount of recharge area for water in Malang is decreasing, as a result the water

coming from the rain is not able to be absorbed by the soil well and turning into a big

amount of surface runoff.

The purpose of this study is to analyze the changing of land use changes which

apparent through satellite imagery in Penanggungan, Klojen, Malang City to be used to

calculate the amount of surface runoff changes that occur due to land use change and land

infiltration rate capacity.

The result of this analysis and calculation in a form of a distribution map of

recharge area at Penanggungan, Klojen, Malang City which can then be used as the basis

of spatial management based of ecologic and water conservation.

Keywords: satellite image, land use, surface runoff, infiltration, recharge area

Page 16: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM
Page 17: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kota Malang merupakan salah satu kota yang dilewati oleh aliran Sungai Brantas.

Sesuai dengan pembagian Daerah Aliran Sungai (DAS), Kota Malang merupakan bagian

hulu dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Brantas. Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS)

di bagian hulu sangat perlu memperhatikan aspek konservasi tanah dan air agar tidak

berdampak negatif pada bagian Daerah Aliran Sungai (DAS) tengah dan hilir. Pengelolaan

Daerah Perkotaan (Urban Area) yang terletak pada Daerah Aliran Sungai (DAS) bagian

hulu perlu mendapat perhatian lebih agar dapat menunjang fungsi konservasi untuk Daerah

Aliran Sungai (DAS) bagian hulu serta keberlanjutan pengembangan wilayah Daerah

Aliran Sungai (DAS) secara keseluruhan.

Kota Malang merupakan salah satu kota yang berkembang dengan pesat.

Berdasarkan Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Malang 2010-2030, Kota

Malang memiliki tujuan untuk menjadi kota pendidikan yang berkualitas dengan

peningkatan pertumbuhan ekonomi yang didukung sektor penunjang pariwisata serta

sektor industri, perdagangan dan jasa. Berdasarkan tujuan pembangunan Kota Malang

tersebut, maka dapat dipastikan bahwa jumlah penduduk di Kota Malang akan terus

mengalami peningkatan dan kepadatan penduduk akan selalu bertambah. Berdasarkan data

Badan Pusat Statistik laju pertumbuhan dan kepadatan penduduk Kota Malang dapat

dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1. Laju Pertumbuhan dan Kepadatan Penduduk Hasil Sensus Penduduk Tahun

2010

Kecamatan

Luas

Wilayah

(Km2)

Penduduk Laju

Pertumbuhan

(Pendd/Thn)

Kepadatan

Penduduk

(Pendd/Km2)

2010

Sensun

2000

Sensus

2010

Kedungkandang 39,89 150.262 174.477 2,72 4,374

Sukun 20,97 162.094 181.513 0,67 8,656

Klojen 8,83 117.500 105.907 -1,96 11,994

Blimbing 17,77 158.556 172.333 0,76 9,698

Lowokwaru 22.60 168.570 186.013 1,98 8,231

Jumlah 110,06 756.982 820.243 0,86 7,453

Sumber: Kota Malang Dalam Angka 2011, BPS

Page 18: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

2

Terkait dengan permasalahan yang dihadapi oleh kota besar maka Kota Malang

juga menghadapi permasalahan yang sama, pembangunan yang berjalan dengan pesat tidak

diimbangi dengan perencanaan yang baik, akibatnya terjadi alih fungsi lahan yang pada

awalnya berupa lahan terbuka menjadi lahan terbangun. Berdasarkan ketentuan luas RTH

minimal adalah 20% dari total luas wilayah, Kota Malang hanya memiliki 14% saja. RTH

Kota Malang yang berbentuk taman hanya seluas 109.487 meter persegi yang tersebar di

31 titik. Berubahnya fungsi lahan tersebut menyebabkan jumlah lahan resapan yang

dimiliki oleh Kota Malang semakin berkurang, akibatnya air yang berasal dari hujan tidak

mampu diserap oleh tanah dengan baik. Daerah yang mempunyai kemampuan tinggi untuk

meresapkan air hujan disebut kawasan resapan air. Kondisi berkurangnya lahan resapan

memunculkan aliran di permukaan dan saluran tidak mampu menampung debit air

sehingga terjadi bencana banjir. Hujan yang mengguyur wilayah Malang Raya sejak

Minggu (7/11) siang hingga Senin (8/11) dini hari itu membuat Kota Malang banjir.

Hampir seluruh titik wilayah kota pendidikan itu terjadi genangan air hingga mencapai 50-

60 cm yang disebabkan saluran air tidak mampu menampung air hujan dan air juga tidak

bisa meresap dalam tanah dengan cepat (antaranews.com). Kota Malang yang merupakan

salah satu daerah hulu DAS Brantas mengalami perubahan guna lahan yang cukup

signifikan. Berdasarkan data time series Kota Malang mulai tahun 1990 hingga 2010

terjadi penurunan jumlah ruang terbuka hijau yang pada awalnya berjumlah 147,10 ha

atau 80 % menjadi 57,12 ha atau 31% dari luas Kota Malang.

Selain itu berdasarkan data bencana banjir Kota Malang tahun 1990-2010 terjadi

peningkatan jumlah lokasi genangan di Kota Malang, hal tersebut mengindikasikan adanya

pengaruh dari perubahan guna lahan yang terjadi dalam rentan waktu 20 tahun terakhir.

Data jumlah genangan dan banjir Kota Malang selama 20 tahun terakhir dapat dilihat

dalam Tabel 1.2.

Tabel 1.2. Data Jumlah Genangan dan Banjir Kota Malang 1990-2010

Tahun Jumlah Tinggi banjir Waktu (+jam) Luas genangan

1994 18 lokasi 100 cm - -

2000 49 lokasi 150 cm 72 jam 248,85 ha

2002 67 lokasi 300 cm 72 jam + 400,00 ha

2003 98 lokasi 100 cm 12 – 24 jam 127,80 ha

2007 63 lokasi 300 cm 48 jam-1 mgg 518.50 ha

Sumber: Laporan Kajian Bencana Banjir Kota Malang

Page 19: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

3

Kecamatan Klojen merupakan salah satu kecamatan yang berada di Kota Malang

dengan kondisi topografi relatif datar. Wilayah Kecamatan Klojen sangat strategis untuk

dijadikan tempat bermukim bagi warga, karena letaknya yang dekat dengan pusat kota dan

berbagai fasilitas umum. Sehingga Kecamatan Klojen memiliki kepadatan penduduk yang

paling tinggi diantara semua kecamatan di Kota Malang. Bila diamati secara seksama,

banyak terjadi alih guna lahan di kawasan ini. Hampir semua lahan untuk ruang terbuka

hijau telah berganti dengan pemukiman maupun pusat kegiatan perekonomian.

Pengalihfungsian lahan untuk pembangunan Malang Town Square pada bekas kawasan

resapan air di jalan Veteran menjadi salah satu contoh pengalihfungsian lahan RTH untuk

kepentingan pemenuhan perkembangan kota (malangpost.com). Berdasarkan data time

series BPS tahun 2000-2010 diketahui bahwa terjadi perubahan tata guna lahan yang

cukup signifikan selama 10 tahun terakhir yang diperkirakan berdampak pada terjadinya

bencana banjir di wilayah tersebut.

1.2. Identifikasi Masalah

Permasalahan yang diangkat pada studi ini adalah pengalih fungsian ruang terbuka

hijau menjadi kawasan terbangun sehingga menimbulkan limpasan permukaan dan

genangan pada beberapa tempat pada saat musim hujan. Berikut adalah identifikasi secara

umum mengenai permasalahan yang di hadapi di kawasan Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen :

1. Pertumbuhan dan kepadatan penduduk yang meningkat secara signifikan tiap

tahunnya mengakibatkan kebutuhan akan lahan untuk perumahan dan pertumbuhan

ekonomi bertambah

2. Terjadinya peralihan fungsi lahan dari daerah resapan menjadi kawasan terbangun

sebagai pemenuhan akan kebutuhan lahan untuk perumahan dan daerah pertumbuhan

ekonomi.

3. Semakin luasnya kawasan terbangun, mengakibatkan limpasan air semakin tinggi dan

semakin luas, sehingga diperlukan daerah resapan sebagai salah satu alternatif

penanggulangan limpasan permukaan yang terjadi.

Untuk mengatasi masalah tersebut, dalam pengelolaan tata ruang kota yang

berbasis ekologi diperlukan suatu teknik model matematik yang memiliki skala spasial

(ruang) dan waktu. Tujuan dari pengelolaan tata ruang perkotaan ini yang terutama adalah

penetapan daerah resapan yang berfungsi untuk memperbesar laju infiltrasi agar terjadi

pengisian kembali (recharge) air tanah dan mengurangi laju limpasan permukaan.

Page 20: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

4

1.3. Batasan Masalah

Untuk memfokuskan pembahasan, maka perlu dilakukan pembatasan permasalahan

dalam studi ini. Batasan-batasan masalah yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Obyek studi adalah Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang yang

termasuk ke dalam Sub DAS Brantas.

2. Respon hidrologi yang dikaji adalah limpasan permukaan dan infiltrasi.

3. Perhitungan besarnya limpasan permukaan menggunakan metode rasional.

4. Pengukuran laju infiltrasi di lapangan dilakukan dengan menggunakan Double Ring

Infiltrometer.

5. Analisa perubahan penggunaan lahan menggunakan perangkat lunak (software)

ArcView GIS.

6. Tidak membahas analisa hidrolika, ekonomi dan AMDAL

1.4. Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi permasalahan di atas, maka pada studi ini dapat

dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana analisis perubahan penggunaan lahan pada area Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen, Kota Malang pada tahun 2004 dan tahun 2010?

2. Bagaimanakah sebaran koefisien pengaliran pada area Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen, Kota Malang?

3. Berapakah besarnya limpasan permukaan yang terjadi pada area Kelurahan

Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang pada tahun 2004 dan tahun 2010?

4. Berapakah besarnya infiltrasi yang terjadi pada area Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen, Kota Malang?

5. Bagaimanakah sebaran titik yang dapat digunakan sebagai resapan pada area

Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang?

1.5. Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan dari studi ini adalah:

1. Menganalisa perubahan penggunaan lahan pada area Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen, Kota Malang pada tahun 2004 dan tahun 2010.

2. Menganalisa sebaran koefisien pengaliran pada area Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen, Kota Malang

Page 21: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

5

3. Menganalisa besarnya limpasan permukaan yang terjadi pada area Kelurahan

Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang pada tahun 2004 dan tahun 2010

4. Menganalisa besarnya nilai infiltrasi yang terjadi pada area Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen, Kota Malang

5. Menganalisa persebaran titik yang dapat digunakan sebagai resapan pada area

Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang

Adapun manfaat dari studi ini adalah:

1. Sebagai bahan masukan dan pertimbangan bagi instansi terkait dalam menentukan

kebijakan arahan lokasi pembangunan guna meminimalkan potensi terjadinya banjir

2. Sebagai bahan kajian guna mempelajari dan mengetahui faktor-faktor yang

menyebabkan terjadinya banjir pada suatu wilayah dan arahan penyelesaiannya.

3. Sebagai media informasi bagi masyarakat mengenai faktor penyebab terjadinya banjir

dan menjadi referensi dalam peningkatan peran masyarakat untuk mengurangi

terjadinya genangan dan banjir.

Page 22: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

6

Sengaja Dikosongkan

Page 23: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Hidrologi dan Ekosistem Daerah Aliran Sungai

Rangkaian kejadian pada saat air jatuh ke bumi hingga menguap hingga kemudian

jatuh kembali ke bumi disebut sebagai siklus hidrologi. Pada siklus hidrologi air bergerak

dari permukaan laut menuju permukaan tanah hingga kembali ke laut. Beberapa volume air

sempat tertahan dipermukaan tanah dan dimanfaatkan untuk kehidupan makhluk hidup.

Daur hidrologi secara alamiah dapat ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 2.1. Daur Hidrologi

Sumber: Asdak ( 2004:9)

Suatu wilayah di darat yang dibatasi oleh punggung gunung berfungsi untuk

menyimpan air hujan kemudian mengalirkannya melalui sungai utama disebut sebagai

Daerah Aliran Sungai (DAS) (Asdak2004:4).

Daerah Aliran Sungai merupakan suatu ekosistem yang saling berintegrasi antara

komponen biotik dan abiotiknya. Ekosistem DAS dibagi menjadi daerah hulu, tengah dan

hilir. DAS hulu berfungsi sebagai perlindungan dari segi tata air sehingga memiliki

peranan penting dan menjadi perhatian dalam perencanaan pengelolaan DAS. Pada

Gambar 2.2., menunjukkan hubungan timbal balik yang saling mempengaruhi antara

komponen ekosistem DAS (Asdak, 2004:15).

Page 24: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

8

Gambar 2.2. Komponen-komponen Ekosistem DAS Hulu

Sumber: Asdak ( 2004:16)

2.2. Tata Guna Lahan

Upaya perencanaan penggunaan suatu lahan dalam kawasan tertentu untuk

memberikan fungsi khusus seperti pemukiman, perkebunan, peindustrian, dan lain

sebagainya disebut sebagai Tata Guna Lahan (land use). Salah satu faktor penentu dalam

pengelolaan lingkungan adalah tata guna lahan. Keberhasilan pembangunan lingkungan

dan perkotaan yang berkelanjutan terletak pada keseimbangan kawasan budidaya dan

konservasi (Baja, 2012:6).

Pemanfaatan dan penataan lahan yang dilakukan sesuai dengan kodisi eksisting

alam disebut Tata guna lahan, yang dapat berupa:

Kawasan permukiman, ditandai dengan adanya perumahan yang disertai prasana dan

sarana serta infrastrukutur yang memadai. Kawasan permukiman ini secara sosial

mempunyai norma dalam bermasyarakat. Kawasan ini sesuai pada tingkat kelerengan

0-15% (datar hingga landai).

Kawasan perkebunan, ditandai dengan dibudidayakannya jenis tanaman yang bisa

menghasilkan materi dalam bentuk uang. Kawasan ini sesuai pada tingkat kelerengan

8-15% (landai).

Kawasan pertanian, ditandai oleh adanya jenis budidaya satu tanaman saja. Kawasan

ini sesuai pada tingkat kelerengan 8-15% (landai).

Kawasan terbuka hijau, dapat berupa taman yang hanya ditanami oleh tumbuhan yang

rendah dan jenisnya sedikit. Namun dapat juga berupa hutan yang didominasi oleh

Page 25: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

9

berbagai jenis macam tumbuhan. Kawasan ini sesuai pada tingkat kelerengan 15-25%

(agak curam).

Kawasan perdagangan, biasanya ditandai dengan adanya bangunan pertokoan yang

menjual berbagai macam barang. Kawasan ini sesuai pada tingkat kelerengan 0-8%

(datar)

Kawasan industri ditandai dengan adanya proses produksi baik dalam jumlah kecil

maupun dalam jumlah besar. Kawasan ini sesuai pada tingkat kelerengan 8-15%

(hingga landai).

Kawasan perairan ini ditandai oleh adanya aktifitas perairan, seperti budidaya ikan,

pertambakan, irigasi, dan sumber air bagi wilayah dan sekitarnya.

Perubahan penggunaan lahan adalah berubahnya berubahnya fungsi suatu lahan

pada kurun waktu tententu. Perubahan penggunaan lahan dalam pelaksanaan

pembangunan tidak dapat dihindari. Perubahan tersebut terjadi karena dua hal,

pertama adanya keperluan untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang makin

meningkat jumlahnya dan kedua berkaitan dengan meningkatnya tuntutan akan

mutu kehidupan yang lebih baik. Perubahan penggunaan lahan lebih disebabkan oleh adanya

kebutuhan dan keinginan manusia.

Gambar 2.3. Perubahan penggunaan lahan akibat hasil aktivasi

Sumber: Akbar,1997 dalam Setiawan 2007

Page 26: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

10

2.3. Koefisien Pengaliran

Perbandingan antara jumlah air yang mengalir di suatu daerah akibat turunnya

hujan dengan jumlah hujan yang turun di daerah tersebut disebut koefisien pengaliran.

Besarnya koefisien pengaliran antara lain dipengaruhi oleh (Subarkah, 1980:51):

a. Kemiringan tanah

b. Jenis permukaan tanah yang dilalui air hujan

c. Iklim

d. Faktor-faktor meteorologi

Salah satu indikator penentu fisik suatu DAS adalah besaran koefisien pengaliran

(C) (Asdak, 2004:157). Jika nilai koefisien pengaliran (C) yang besar maka kondisi fisik

DAS mengalami kerusakan karena banyaknya limpasan permukaan yang terjadi.

Sedangkan jika nilai koefisien pengaliran yang kecil maka kondisi fisik DAS baik karena

jumlaih air yang meresap dan mengisi (recharge) air tanah besar.

Nilai koefisien pengaliran suatu daerah ditentukan dengan mengambil nilai rata-

rata koefisien pengaliran tiap tata guna lahan yang ada berdasarkan luasan wilayah yang

terwakilinya. Rumus yang digunakan dalam perhitungannya adalah sebagai berikut

(Suhardjono, 1984:23) :

Cm = n

nn

AAA

ACACAC

..........

............

21

2211 =

n

i

i

n

i

ii

A

AC

1

1

.

(2-1)

dengan :

Cm = Koefisien pengaliran rata-rata.

C1, C2,…, Cn = Koefisien pengaliran yang sesuai kondisi permukaan.

A1, A2,…, An = Luas daerah pengaliran yang disesuaikan kondisi permukaan.

Harga koefisien pengaliran (C) berdasarkan faktor fisik untuk berbagai kondisi

permukaan tanah dapat ditentukan sebagai berikut:

Page 27: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

11

Tabel 2.1. Koefisien Limpasan/Pengaliran

Tata Guna Lahan C Tata Guna Lahan C

Perkantoran Tanah lapang

Daerah pusat kota 0,7-0,95 Berpasir, datar, 2% 0,05-0,10

Daerah sekitar kota 0,50-0,70 Berpasir, agak rata, 2-7% 0,10-0,15

Perumahan Berpasir, miring, 7% 0,15-0,20

Rumah tinggal 0,30-0,50 Tanah berat, datar, 2% 0,13-0,17

Rumah susun, terpisah 0,40-0,60 Tanah berat, agak datar, 2-7% 0,18-0,22

Rumah susun,

bersambung 0,60-0,75 Tanah berat, miring, 7% 0,25-0,35

Pinggiran kota 0,25-0,40 Tanah pertanian, 0-30%

Daerah industri Tanah kosong

Kurang padat industri 0,50-0,80 Rata 0,03-0,60

Padat industri 0,60-0,90 Kasar 0,20-0,50

Ladang Garapan

Taman,kuburan 0,10-0,25 Tanah berat, tanpa vegetasi 0,30-0,60

Tempat bermain 0,20-0,35 Tanah berat, dengan vegetasi 0,20-0,50

Daerah stasiun KA 0,20-0,40 Berpasir, tanpa vegetasi 0,20-0,25

Daerah tak berkembang 0,10-0,30 Berpasir, dengan vegetasi 0,10-0,25

Jalan Raya Padang Rumput

Beraspal 0,70-0,95 Tanah berat 0,15-0,45

Berbeton 0,80-0,95 Berpasir 0,05-0,25

Berbatu bata 0,70-0,85 Hutan/bervegetasi 0,05-0,25

Trotoar 0,75-0,85 Tanah Tidak Produktif, > 30%

Rata, kedap air 0,70-0,90

Daerah beratap 0,75-0,95 Kasar 0,50-0,70

Sumber: Asdak, 2004

Page 28: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

12

2.4. Infiltrasi

Infiltrasi merupakan proses masuknya air dari permukaan tanah ke dalam lapisan

tanah. Proses ini merupakan bagian yang sangat penting dalam daur hidrologi maupun

dalam proses pengalihragaman hujan menjadi aliran (Sri Harto, 1993:96). Menurut Asdak

(1995), bahwa infiltrasi melibatkan tiga proses yang saling tidak tergantung, yaitu (1)

meresapnya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah, (2) tertampungnya air hujan yang

meresap tersebut dalam tanah, dan (3) mengalirnya air tersebut ke tempat lain. Laju

infiltrasi ditentukan oleh (1) jumlah air yang tersedia di permukaan tanah, (2) sifat

permukaan tanah, dan (3) kemampuan tanah dalam mengosongkan air di atas permukaan

tanah. Terdapat dua pengertian tentang kuantitas infiltrasi, yaitu kapasitas infiltrasi

(infiltration capacity) dan laju infiltrasi (infiltration rate). Kapasitas infiltrasi adalah laju

infiltrasi maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu, sedangkan laju infiltrasi adalah laju

infiltrasi nyata suatu jenis tanah tertentu.

Ada beberapa faktor yang diduga paling mempengaruhi infiltrasi pada suatu tanah,

yaitu (a) sifat tanah yang terdiri dari tekstur tanah, struktur tanah, kandungan air tanah (soil

water), profil lengas pada zona perakaran, alkalinitas tanah, suhu tanah dan adanya udara

yang terperangkap dalam tanah, (b) sifat air yang meliputi kekeruhan dan suhu air, dan (c)

sifat hujan yang meliputi lama dan intensitas hujan (Mather, 1984).

Jenis tanah yang berbeda memberikan nilai laju infiltrasi yang berbeda pula,

contohnya pada Tabel 2.2. berikut.

Tabel 2.2. Laju Infiltrasi Menurut Jenis Tanah

Sumber: Rawls, Brakensiek and Saxton, 1982

Proses infiltrasi tanah pada umumnya dapat digambarkan melalui persamaan

Richard (1931) yaitu:

Page 29: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

13

[

]

(2-2)

dimana:

θ = kadar air volume

ψ = tekanan air tanah

z = kedalaman

t = waktu

K = konduktivitas hidrolik

Persamaan Richard dibuat berdasarkan pendekatan dasar fisika untuk pegukuran

infltrasi yang menggunakan persamaan aliran vertikal 1 (satu) dimensi dengan asumsi

bahwa kondisi tanah homogen, seragam dan merupakan tanah porous. Oleh karena

hubungan fungsional antara kandungan air (θ), tekanan air tanah (ψ) dan konduktivitas

hidrolik (K) dengan metode numerik pada persamaan Richard tersebut cukup rumit dan

hanya dapat diselesaikan dengan bantuan komputer, untuk itu diperlukan suatu pendekatan

model yang lebih sederhana tetapi dapat menggambarkan proses infiltrasi tersebut, yaitu

anatara lain digunakan infiltrasi model Horton (Hadisusanto, 2011:123)

Horton (1940), mendeskripsikan infiltrasi tanah dengan pendekatan empiris yang

merupakan fungsi dari waktu (Hadisusanto, 2011:123).

Ft = fc + (fo – fc) e –Kt

(2-3)

dimana:

ft = laju infiltrasi atau kapasitas infiltrasi pada waktu t

fc = laju infiltrasi konstan

fo = laju infiltrasi awal

e = 2,71828

K = konduktivitas hidraulik jenuh tanah

T = waktu

Pendekatan infiltrasi model Horton dapat digambarkan sebagai berikut:

Page 30: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

14

Gambar 2.4. Rata-rata Laju Infiltrasi (f) dan Infiltrasi Kumulatif (F)

Sumber: Hadisusanto (2011:124)

Perbedaan tekstur tanah mempengaruhi infiltrasi konstan (fc), yang pada persamaan

model infiltrasi Horton direfleksikan nilai konduktivitas hidraulik jenuh tanah (K),

semakin tinggi porositas efektif tanah maka nilai K akan semakin meningkat. Dalam

persamaan model infiltrasi Horton, nilai K merupakan faktor pengontrol terhadap

penurunan laju infiltrasi.

Wilson (1974) menyatakan bahwa nilai K merupakan fungsi pengelolaan lahan.

Tanah yang bervegetasi nilai K nya kecil, sedangkan tanah terbuka nilai K akan semakin

besar. Sedangkan nilai infiltrasi konstan (fc) merupakan fungsi jenis tanah, vegetasi, kadar

air tanah, lereng dan intensitas hujan. Nilai infiltrasi konstan (fc) pada model infiltrasi

Horton dapat diperkirakan dari hasil penggambaran (plotting) hubungan antara laju

infiltrasi dan waktu (sebagai absis). Parameter fc dari hasil beberapa penelitian secara

empirik dapat didekati dari nilai konduktivitas hidraulik jenuh tanah, Ks (Hadisusanto,

2011:124).

Pengujuian model infiltrasi Horton ternyata mempunyai tingkat ketepatan model

terbaik bila dibandingkan dengan model infiltrasi lainnya, selain itu modifikasi infiltrasi

model Horton ini dapat dipergunakan untuk menggambarkan hubungan antara infiltrasi

dengan energi tetesan air hujan, yang selanjutnya bermanfaat untuk memprediksi limpasan

permukaan (Hadisusanto, 2011:125)

Horton (1935) telah mengaitkan proses infiltrasi dengan bentuk hidrograf aliran

sungai sebagai berikut:

Page 31: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

15

Gambar 2.5. Intensitas hujan (i), Kapasitas infiltrasi (F), Kecepatan infiltrasi (f),

Kelengasan tanah (SMD)

Sumber: Hadisusanto (2011:125)

Berdasarkan Gambar 2.5. dapat diterangkan pengaruh intensitas hujan, kapasitas

infiltrasi, kecepatan infiltrasi, dan kelengasan tanah (soil moisture dificiency) terhadap

hidrograf sebagai berikut:

Gambar 2.5. A menunjukkan bahwa kurva resesi dimana intensitas hujan lebih kecil

dari kecepatan infiltrasi , sedangkan kapasitas infiltrasi lebih kecil dari soil moisture

dificiency (SMD), sehingga tidak ada pengaruhnya terhadap kurva resesi, dikarenakan

tidak ada pengisian (recharge) pada air tanah dan tidak terjadi limpasan permukaan.

Gambar 2.5. B menunjukkan kurva resesi dimana intensitas hujan lebih kecil dari

kecepatan infiltrasi, tetapi kapasitas infiltrasi lebih besar dari soil moisture dificiency

(SMD), sehingga terjadi perubahan pada kurva resesi naik, tetapi masih belum terjadi

limpasan permukaan (overland flow) maupun aliran antara (inter flow).

Gambar 2.5. C menunjukkan keadaan yang berbeda dimana intensitas hujan lebih

besar dari kecepatan infiltrasi, sehingga terjadi limpasan permukaan, di lain pihak

kapasitas infiltrasi masih lebih kecil dari soil moisture dificiency (SMD), maka tidak

terjadi pengisian (recharge), kecuali terjadi pengurangan pada soil moisture dificiency

(SMD).

Page 32: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

16

Gambar 2.5. D menunjukkan bahwa karena intensitas hujan lebih besar dari kecepatan

infiltrasi dan di lain pihak kapasitas infiltrasi lebih besar dari soil moisture dificiency

(SMD), maka terjadi limpasan permukaan dan terjadi pengisian (recharge).

Menurut Soemarto (1987), Linsley (1986), Wilson (1993) dan Sharma (1987), ada

beberapa metode pengukuran secara langsung di lapangan dalam menentukan besar laju

infiltrasi yang terjadi, yaitu sebagai berikut:

1. Infiltrometer

Infiltrometer merupakan alat ukur infiltrasi di lapangan yang sering dipakai karena

selain mudah dalam pengoperasiannya juga sangat ekonomis dengan hasil yang cukup

baik. Infiltrometer adalah silinder pendek dengan garis tengah lebar atau sejenis dengan

silinder lain yang dindingnya kedap air dan ditancapkan di atas permukaan tanah.

Kemudian silinder tersebut diisolasi setebal 5 – 10 cm dari permukaan tanah dan terus

menerus diisi dengan air untuk mempertahankan genangan yang ada di dalam silinder.

Penurunan air dalam silinder dicatat sesuai perbedaan waktu yang telah ditentukan. Saat

ini yang seringkali dipakai dalam pengukuran infiltrasi di lapangan, adalah infiltrometer

silinder ganda (double ring infiltrometer) dengan metode infiltrasi genangan (ponded

infiltration). Alat ini terdiri dari dua silinder, silinder dalam berdiameter 40 cm dan

silinder luar berdiameter 60 cm. Maksud dari pemasangan silinder bagian luar adalah

untuk mengurangi beberapa efek tepi dari tanah kering di sekeliling silinder, dan mencegah

terjadinya aliran lateral di bawah silinder selama pengukuran dilakukan.

2. Testplot

Pengukuran daya infiltrasi dengan menggunakan infiltrometer hanya bisa dilakukan bila

wilayah pengukurannya relatif tidak luas, sehingga kadang-kadang untuk wilayah

pengukuran yang luas, maka infiltrometer kurang fleksibel untuk dipergunakan. Untuk

mengatasi masalah tersebut, maka digunakan cara testplot, yaitu lahan luas yang agak datar

yang dikelilingi oleh tanggul dan digenangi oleh air. Laju infiltrasi diperoleh dengan cara

mengukur banyaknya air yang ditambahkan ke dalam petak agar permukaan air selalu

konstan.

3. Lysimeter

Lysimeter merupakan alat berupa sebuah tangki beton yang ditanam dalam tanah,

kemudian diisi dengan tanah dan tanaman yang sama dengan keadaan di sekelilingnya,

serta dilengkapi dengan fasilitas drainasi dan penyuplai air. Dengan Lysimeter tersebut,

besarnya infiltrasi dengan kondisi curah hujan yang sebenarnya dapat diamati. Curah

Page 33: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

17

hujan harus diukur dengan menggunakan alat pencatat hujan yang harus ditempatkan di

dekat Lysimeter.

4. Simulator Hujan (Test Penyiraman-Sprinkler)

Sebidang tanah dengan luas beberapa puluh meter persegi (m2) diberikan hujan buatan

dengan intensitas yang diketahui dan konstan (i > fp). Permukaan tanahnya dibuat agak

miring, sehingga limpasan permukaan sebesar i – fp dapat mengalir di atas permukaan

tanah dan diukur. Parameter i, q dan fp dinyatakan dalam mm jam-1

. Setelah berjalan

beberapa lama, selisih i dan q menjadi hampir konstan, ini berarti bahwa fc sudah hampir

tercapai. Setelah penyiraman dihentikan, limpasan masih terjadi beberapa saat meskipun

dengan intensitas yang semakin kecil. Hal ini disebabkan oleh semakin kecilnya ketebalan

air di atas permukaan tanah, yang berarti pelepasan tampungan air di atas permukaan

tanah. Selama pelepasan tampungan tersebut masih ada, dianggap bahwa infiltrasi

menurun dengan cara yang sama dengan debit. Ini berarti bahwa, pada permulaan test

terjadi tampungan sebesar volume total limpasan permukaan dan infiltrasi setelah hujan

buatan dihentikan. Dengan perkiraan yang tepat terhadap besarnya tampungan tersebut,

maka dapat ditentukan besar fp (laju infiltrasi).

2.5. Limpasan Permukaan

Limpasan permukaan terjadi ketika jumlah curah hujan melampaui laju infiltrasi.

Setelah laju infiltrasi terpenuhi, air mulai mengisi cekungan atau depresi pada permukaan

tanah. Setelah pengisian selesai maka air akan mengalir dengan bebas di permukaan tanah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi limpasan permukaan dibagi menjadi dua kelompok,

yaitu elemen meteorologi dan elemen sifat fisik daerah pengaliran (Sosrodarsono &

Takeda, 1978:135).

Elemen meteorologi meliputi jenis presipitasi, intensitas hujan, durasi hujan, dan

distribusi hujan dalam daerah pengaliran, sedangkan elemen sifat fisik daerah pengaliran

meliputi tata guna lahan (land use), jenis tanah, dan kondisi topografi daerah pengaliran

(catchment). Elemen sifat fisik dapat dikategorikan sebagai aspek statis sedangkan elemen

meteorologi merupakan aspek dinamis yang dapat berubah terhadap waktu.

Faktor yang mempengaruhi limpasan permukaan antara lain:

1. Intensitas Hujan

Pengaruh intensitas hujan terhadap limpasan permukaan tergantung pada laju infiltrasi.

Jika intensitas hujan yang melebihi laju infiltrasi, maka terjadi lintasan permukaan

Page 34: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

18

sejalan dengan peningkatan intensitas hujan. Intensitas hujan berpengaruh pada debit

maupun pada volume limpasan

2. Durasi hujan

Total limpasan dari suatu hujan berkaitan langsung dengan nilai durasi hujan dengan

durasi tertentu. Setiap Daerah Aliran Sungai (DAS) mempunyai satuan hujan atau

lama hujan kritis. Kejadian hujan yang lamanya krang dari lama hujan kritis, maka

lamanya limpasan akan sama dan tidak tergantung pada intensitas hujan.

3. Distribusi curah hujan

Laju dan volume limpasan dipengaruhi oleh distribusi dan intensitas hujan di seluruh

Daerah Aliran Sungai (DAS). Secara umum, laju dan volume limpasan maksimum

terjadi jika seluruh DAS telah memberi kontribusi aliran. Namun demikian, hujan

dengan intensitas tinggi pada sebagian DAS dapat menghasilkan limpasan yang lebih

besar dibandingkan dengan hujan biasa yang meliputi seluruh DAS.

4. Luas dan bentuk daerah aliran

Laju dan volume aliran permukaan bertambah besar dengan bertambahnya luas DAS.

Jumlah aliran permukaan yang tidak dinyatakan sebagai jumlah total dari DAS

sipandang sebagai laju dan volume per satuan luas, besarnya akan berkurang dengan

bertambah luasnya DAS. Luas DAS juga berkaitan dengan waktu yang diperlukan air

untuk mengalir dari titik terjauh sampai titik kontrol (waktu konsentrasi). Bentuk DAS

yang panjang dan sempit cenderung menghasilkan laju aliran permukaan yang kecil

dibandingkan dengan DAS yang berbentuk melebar atau melingkar.

5. Topografi

Topografi seperti kemiringan lahan, keadaan dan kerapatan saluran, dan bentuk-

bentuk cekungan lainnya berpengaruh terhadap laju dan volume aliran permukaan.

DAS dengan kemiringan curam dan saluran yang rapat akan menghasilkan laju dan

volume limpasan permukaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan DAS yang landai

dengan saluran yang jarang dan adanya cekungan-cekungan. Pengaruh kerapatan

saluran, yaitu panjang saluran per satuan luas DAS, pada limpasan permukaan akan

memperpendek waktu konsentrasi, sehingga memperbesar laju limpasan permukaan.

6. Tata Guna Lahan

Pengaruh tata guna lahan pada limpasan permukaan dinyatakan dalam koefisien

limpasan permukaan (C) yaitu perbandingan antar jumlah air yang mengalir di suatu

daerah akibat terjadinya hujan dengan jumlah hujan yang turun di daerah tersebut.

Angka koefisien aliran permukaan merupakan salah satu indikator untuk menentukan

Page 35: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

19

kondisi fisik suatu DAS. Nilai C berkisar antara 0 sampai 1. Nilai C = 0 menunjukkan

bahwa semua air hujan terintersepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah, sebaliknya untuk

nilai C = 1 menunjukkan bahwa semua air hujan mengalir menjadi aliran permukaan.

(Suripin, 2003:74)

2.6. Debit Limpasan Permukaan Metode Rasional

2.6.1. Pengujian Konsistensi Data Metode RAPS (Rescale Adjusted Partial Sums)

Suatu data hidrologi yang digunakan haruslah konsisten agar dapat

menggambarkan fenomena lapangan sebenarnya. Untuk itu diperlukan pengujian

konsistensi data agar tidak terdapat perbedaan nilai pengukuran dan nilai sebenarnya

(Soewarno, 1995:23).

Pengecekan kualitas data merupakan keharusan sebelum data hidrologi diproses.

Pengecekan dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan (Soewarno, 1995:24):

1. inspeksi ke lapangan,

2. perbandingan hidrograf,

3. analisis kurva masa ganda.

Umumnya dilakukan dengan analisis kurva masa ganda, yaitu menggambarkan

besaran hujan kumulatif dari suatu stasiun yang diuji dengan besaran hujan kumulatif dari

beberapa stasiun referensi disekitarnya. Ketidakpanggahan data ditunjukkan dengan

penyimpangan garisnya dari garis lurus. hal ini masih sering menimbulkan keraguan.

Kesulitan yang lain adalah ketidakyakinan akan prosedur itu sendiri, karena dalam satu

DAS, suatu stasiun akan berfungsi ganda, sebagai stasiun yang diuji dan stasiun referensi

pada pengujian lain. (Harto, 1993:266)

Alat penguji lain adalah menguji ketidakpanggahan data dari satu stasiun dengan

data dari stasiun itu sendiri, dengan mendeteksi penggeseran nilai rata-rata (mean). Cara ini

lebih dapat diterima, diantaranya adalah Von Neumann Test, Rescaled Adjusted Partial

Sum (RAPS), Weighted Adjusted Partial Sum, Worsley test dan Buishand test.

Salah satu cara klasik adalah Von Neumann Ratio dalam persamaan (Harto,

1993:59):

2

1

2

1

1

1

)(/)( YYYYN i

n

iii

n

i

(2-4)

Data dikatakan panggah apabila nilai E (N) = 2

Buishand (1982) memperkenalkan cara cumulative deviation, yaitu nilai kumulatif

penyimpangannya terhadap nilai rata-rata (mean) dengan :

Page 36: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

20

nkYYSS i

k

iko ,...,1,)(,0 2

1

**

(2-5)

Nilai *

nS = 0. untuk data yang homogin, maka nilai *

kS berkisar nol. Karena tidak terdapat

kesalahan sistematik pada nilai iY terhadap nilaiY rata-rata. Oleh sebab itu, *

kS (harga

mutlak) dapat digunakan sebagai indikator terjadinya perubahan atau ketidakpanggahan.

Cara lain yang dapat digunakan adalah dengan RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums)

buishand 1982

DySS kk /***

,dengan k= 0,1,…,n (2-6)

nYYD i

n

iy /)( 2

1

2

(2-7)

Nilai statistic Q Q= maks **

0k

nkS

(2-8)

Nilai statistik R (Range)

R= maks **

0 knk S - min **

0 knk S (2-9)

Dengan :

S*o = simpangan awal

S*k = simpangan mutlak

S**k = nilai konsistensi data

n = jumlah data

Dy = simpangan rata-rata

Q = nilai statistik Q untuk 0≤ k≤ n

R = nilai statistik (range)

Tabel 2.3. Nilai Q/ n dan R/ n

n Q/√n R/√n

90% 95% 99% 90% 95% 99%

10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38

20 1,1 1,22 1,42 1,34 1,43 1,6

30 1,12 1,24 1,48 1,4 1,5 1,7

40 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78

100 1,17 1,29 1,55 1,5 1,62 1,85

1,22 1,36 1,63 1,62 1,75 2

Sumber: Harto (1993:60)

Page 37: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

21

2.6.2. Pemeriksaan Outlier (Data di Luar Ambang Batas)

Outlier adalah data yang menyimpang cukup jauh dari trend kelompoknya.

Keberadaan outlier biasanya dianggap mengganggu pemilihan jenis distribusi suatu sample

data, sehingga outlier ini perlu dibuang. Uji Grubbs dan Beck (Chow, 1987:403)

menetapkan dua batas ambang XL dan XH sebagai berikut :

SKnxX

SKnxX

L

H

(2-10)

Dengan :

XH = nilai ambang atas

XL = nilai ambang bawah

x = nilai rata-rata

S = simpangan baku dari logaritma terhadap sampel

Kn = besaran yang tergantung pada jumlah sampel data (pada lampiran tabel outlier)

n = jumlah sampel data

Data yang nilainya di luar XH dan XL diklasifikasikan sebagai outlier

Tabel 2.4. Nilai Kn untuk uji inlier-outlier

Sumber: Departemen Pekerjaaan Umum, Panduan Perencanaan Bendungan Urugan

Volume II, 1999

2.6.3. Analisa Curah Hujan Rancangan

Curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar yang mungkin terjadi pada

suatu daerah tertentu pada periode ulang tertentu, yang dipakai sebagai dasar perhitungan

Jumlah Jumlah Jumlah Jumlah

data data data data

10 2,036 24 2,467 38 2,661 60 2,837

11 2,088 25 2,468 39 2,671 65 2,866

12 2,134 26 2,502 40 2,682 70 2,893

13 2,175 27 2,519 41 2,692 75 2,917

14 2,213 28 2,534 42 2,700 80 2,940

15 2,247 29 2,549 43 2,710 85 2,961

16 2,279 30 2,563 44 2,719 90 2,981

17 2,309 31 2,577 45 2,727 95 3,000

18 2,335 32 2,591 46 2,736 100 3,017

19 2,361 33 2,604 47 2,744 110 3,049

20 2,385 34 2,616 48 2,753 120 3,078

21 2,408 35 2,628 49 2,760 130 3,104

22 2,429 36 2,639 50 2,768 140 3,129

23 2,448 37 2,650 55 2,804

Kn Kn Kn Kn

Page 38: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

22

dalam perencanaan suatu dimensi bangunan air. Perhitungan curah hujan rancangan

didasarkan pada analisis frekuensi, dengan sasaran utama untuk menentukan kala ulang

peristiwa hidrologi yang berharga tertentu, yang mencakup juga peristiwa yang diharapkan

menyamai atau lebih besar dari reratanya (Subarkah, 1980:16).

Ada beberapa teknik analisis frekuensi yang digunakan dalam pengolahan data

hidrologi, namun yang banyak digunakan adalah Log Pearson tipe III. Tahapan

perhitungan untuk mencari curah hujan tersebut adalah sebagai berikut (Soewarno,

1995:142):

a

CXb

ea

CX

baXP

1

)()(

1)( (2–11)

Dengan:

)(XP = peluang dari variat X

X = nilai dari variat X

a,b,c = parameter

= fungsi gamma

Persamaan garis lurus akan terbentuk dari hasil penggambaran nilai variat X dari

distribusi Log-Pearson Tipe III pada kertas peluang logaritmik (logarithmic probability

paper). Model matematik persamaannya adalah:

SKYY . (2–12)

Dengan:

Y = nilai logarimik dari X

Y = nilai rata-rata dari Y

S = standart deviasi dari Y

K = karakteristik dari distribusi log-Pearson tipe III

Berikut cara perhitungan hujan rancangan maksimum dengan metode Log-Pearson

Type III (Soewarno, 1995:142):

1. Hujan bulanan maksimum diubah dalam bentuk logaritma.

2. Menghitung harga logaritma rata-rata dengan rumus :

n

xi

x

n

i

1

log

log (2–13)

3. Menghitung harga simpangan baku dengan rumus :

Page 39: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

23

(2–14)

4. Menghitung harga koefisien kemencengan dengan rumus :

3

3

1

))(2)(1(

loglog

Sinn

xxin

Cs

n

i

(2–15)

5. Menghitung logaritma hujan rancangan dengan kala ulang tertentu dengan rumus :

SiGxxt loglog (2-16)

Dimana :

Log xt = Logaritma curah hujan rancangan (mm)

Logx = Logaritma rerata curah hujan.

G = Konstanta (dari tabel )

Si = Standar deviasi

6. Menghitung XT untuk mendapatkan curah hujan rancangan dengan kala ulang tertentu

atau dengan membaca grafik pengeplotan XT dengan peluang pada kertas logaritma.

Tabel 2.5. Nilai G untuk Distribusi Log Pearson Tipe III

Koefisien

Skewness

Kala Ulang

1,01 1,05 1,11 1,25 2 5 10 25 50 100 200

(Cs)

99 95 90 80 50 20 10 4 2 1 0,5

3,0 -0,667 -0,665 -0,660 -0,636 -0,396 0,420 1,180 2,278 3,152 4,051 4,970

2,9 -0,690 -0,688 -0,681 -0,656 -0,390 0,440 1,195 2,277 3,134 4,013 4,909

2,8 -0,714 -0,711 -0,702 -0,666 -0,840 0,460 1,210 2,275 3,114 3,973 4,847

2,7 -0,740 -0,736 -0,724 -0,681 -0,760 0,479 1,224 2,272 3,097 3,932 4,783

2,6 -0,769 0,762 -0,747 -0,696 -0,368 0,499 1,238 2,267 3,071 3,889 4,718

2,5 -0,799 -0,790 -0,771 -0,711 -0,360 0,518 1,250 2,262 3,048 3,845 4,652

2,4 -0,832 -0,819 -0,795 -0,725 -0,351 0,537 1,262 2,256 3,023 3,800 4,584

2,3 -0,867 -0,850 -0,819 -0,739 -0,341 0,555 1,274 2,248 2,997 3,753 4,515

2,2 -0,905 -0,882 -0,844 -0,752 -0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 3,705 4,454

2,1 -0,946 -0,914 -0,869 -0,765 -0,319 0,592 1,294 2,230 2,942 3,656 4,372

2,0 -0,990 -0,949 -0,895 -0,777 -0,307 0,609 1,302 2,219 2,912 3,605 4,298

1,9 -1,037 -0,984 -0,920 -0,788 -0,294 0,627 1,310 2,207 2,881 3,553 4,223

1,8 -1,087 -1,020 -0,945 -0,799 -0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 3,499 4,147

1,7 -1,140 -1,056 -0,970 -0,808 -0,268 0,660 1,324 2,179 2,815 3,444 4,069

1,6 -1,197 -1,093 -0,994 -0,817 -0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 3,388 3,990

1,5 -1,256 -1,131 -1,018 -0,825 -0,240 0,690 1,333 2,146 2,743 3,330 3,910

1,4 -1,318 -1,163 -1,041 -0,832 -0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271 3,828

1,3 -1,388 -1,206 -1,064 -0,838 -0,210 0,719 1,339 2,108 2,666 3,211 3,745

Page 40: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

24

Koefisien

Skewness

Kala Ulang

1,01 1,05 1,11 1,25 2 5 10 25 50 100 200

(Cs)

99 95 90 80 50 20 10 4 2 1 0,5

1,2 -1,449 -1,243 -1,086 -0,844 -0,195 0,732 1,340 2,087 2,626 3,149 3,661

1,1 -1,518 -1,280 -1,107 -0,848 -0,180 0,745 1,341 2,066 2,585 3,087 3,575

1,0 -1,588 -1,317 -1,128 -0,852 -0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022 3,489

0,9 -1,660 -1,353 -1,147 -0,854 -0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,957 3,401

0,9782 -1,604 -1,325 -1,132 -0,852 -0,161 0,760 1,340 2,038 2,532 3,008 3,470

0,8 -1,733 -1,388 -1,166 -0,856 -0,123 0,780 1,336 1,993 2,453 2,891 3,312

0,7 -1,806 -1,423 -1,183 -0,857 -0,166 0,790 1,333 1,967 2,407 2,824 3,223

0,6 -1,880 -1,458 -1,200 -0,857 -0,099 0,800 1,328 1,939 2,359 2,755 3,132

0,5 -1,955 -1,491 -1,216 -0,856 -0,083 0,808 1,323 1,910 2,311 2,686 3,041

0,4 -2,029 -1,524 -1,231 -0,855 -0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 2,615 2,949

0,3 -2,104 -1,555 -1,245 -0,853 -0,050 0,824 1,309 1,849 2,211 2,544 2,856

0,2 -2,175 -1,586 -1,258 -0,850 -0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 2,472 2,763

0,1 -2,252 -1,616 -1,270 -0,846 -0,017 0,836 1,292 1,785 2,107 2,400 2,670

0,0 -2,326 -1,645 -1,282 -0,842 0,000 0,842 1,282 1,715 2,054 2,326 2,576

-0,1 -2,400 -1,673 -1,292 -0,842 0,017 0,846 1,270 1,716 2,000 2,252 2,484

-0,2 -2,472 -1,700 -1,301 -0,836 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178 2,388

-0,3 -2,544 -1,726 -1,309 -0,830 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104 2,294

-0,4 -2,615 -1,750 -1,317 -0,824 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029 2,207

-0,5 -2,686 -1,774 -1,323 -0,816 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955 2,108

-0,6 -2,755 -1,797 -1,328 -0,808 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880 2,016

-0,7 -2,824 -1,819 -1,333 -0,800 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,926

-0,8 -2,891 -1,839 -1,336 -0,790 0,132 0,856 1,166 0,448 1,606 1,733 1,837

-0,9 -2,957 -1,858 -1,339 -0,780 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749

-1,0 -3,022 -1,877 -1,340 -0,769 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588 1,664

-1,1 -3,087 -1,894 -1,341 -0,758 0,180 0,848 1,107 1,324 1,435 1,518 1,581

-1,2 -3,149 -1,910 -1,340 -0,745 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449 1,501

-1,3 -3,211 -1,925 -1,339 -0,732 0,210 0,838 1,064 1,240 1,340 1,383 1,424

-1,4 -3,271 -1,380 -1,337 -0,719 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 1,318 1,351

-1,5 -3,330 -1,951 -1,333 -0,705 0,240 0,823 1,018 1,157 1,217 1,256 1,282

-1,6 -3,388 -1,962 -1,329 -0,690 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,197 1,216

-1,7 -3,440 -1,972 -1,324 -0,675 0,268 0,808 0,980 1,072 1,116 1,140 1,155

-1,8 -3,499 -1,981 -1,318 -0,660 0,282 0,799 0,945 1,035 1,069 1,087 1,097

-1,9 -3,553 -1,989 -1,310 -0,643 0,294 0,788 0,920 0,993 1,023 1,037 1,044

-2,0 -3,605 -1,996 -1,302 -0,627 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990 0,995

-2,1 -3,656 -2,001 -1,294 -0,609 0,319 0,765 0,869 0,923 0,939 0,946 0,949

-2,2 -3,705 -2,006 -1,284 -0,592 0,330 0,752 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907

-2,3 -3,753 -2,009 -1,274 -0,574 0,341 0,739 0,819 0,855 0,864 0,867 0,869

-2,4 -3,800 -2,011 -1,262 -0,555 0,351 0,750 0,795 0,823 0,830 0,832 0,833

-2,5 -3,845 -2,012 -1,250 -0,537 0,360 0,711 0,771 0,793 0,798 0,799 0,800

-2,6 -3,889 -2,013 -1,238 -0,518 0,368 0,696 0,747 0,764 0,768 0,769 0,769

-2,7 -3,932 -2,012 -1,224 -0,499 0,760 0,681 0,724 0,738 0,740 0,740 0,741

-2,8 -3,973 -2,010 -1,210 -0,479 0,840 0,666 0,702 0,712 0,714 0,714 0,714

-2,9 -4,013 -2,007 -1,195 -0,460 0,330 0,651 0,681 0,683 0,689 0,690 0,690

-3,0 -4,051 -2,003 -1,180 -0,420 0,390 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667

Sumber: Soemarto (1987:246)

Page 41: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

25

2.6.4. Uji Kesesuaian Distribusi

Untuk menguji kecocokan (the googness of fittest test) distribusi frekuensi data

sampel dengan distribusi peluang diperlukan pengujian dengan parameter yang mewakili,

contohnya dengan metode Smirnov-Kolmogorof dan Chi-Square (Suripin, 2004:57).

2.6.4.1. Uji Smirnov – Kolmogorov (Simpangan Horisontal)

Uji Smirnov – kolmogorof adalah uji distribusi terhadap penyimpangan data ke

arah horisontal untuk mengetahui suatu data sesuai dengan jenis sebaran teoritis yang di

pilih atau tidak. Uji Smirnov–kolmogorof disebut juga sebagai uji kecocokan non

parametic, karena pengujian tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu (Limantara,

2008:97).

Hipotesa dapat diterima bila perhitungan Δmaks < Δcr yang didapat dari Tabel 2.6.

Adapun prosedurnya adalah sebagai berikut:

1. Data curah hujan diurutkan dari kecil ke besar.

2. Menghitung persamaan empiris dengan persamaan berikut (Sri Harto, 1981:179) :

P = %1001

xn

m

(2-17)

Dengan:

P = Peluang (%)

m = Nomor urut data

n = Jumlah data

3. Mencari nilai G

G =

S

LogXLogXi (2-18)

Dengan :

G = Koefisien Frekuensi

S = Simpangan Baku

4. Mencari harga Pr dengan melalui tabel distribusi Log Pearson type III.

5. Menghitung nilai P(x)

P(x) = 100 – Pr (2-19)

6. Menghitung Selisih Sn(x) dan P(x)

(2-20)

7. Bandingkan perbedaan dari perhitungan selisih terbesar (Δmaks) dengan Δcr dari tabel

Smirnov-Kolmogorf. Jika harga Δmaks < Δcr, maka penyimpangan masih dalam batas

ijin, yang berarti distribusi hujan pengamatan sesuai dengan model distribusi teoritis.

)x(P)x(Snmaks

Page 42: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

26

Tabel 2.6. Nilai kritis (Δcr) untuk uji Smirnov-Kolmogorov

Sumber: Shahin (1976:188)

2.6.4.2. Uji Chi-Square

Agar persamaan distribusi peluang terpilih dapat mewakili distribusi data sampel,

dilakukan uji parameter X2 atau yang disebut sebagai Chi-Square.

Rumus yang digunakan dalam perhitungan Chi-Square (Soewarno, 1995:194):

G

i Ei

EiOiX

1

2

2 (2-21)

Dimana:

Ei = Nilai yang diharapkan (expected frequency)

Oi = Nilai yang diamati (observed frequency)

Prosedur uji ini adalah sebagai berikut :

a. Urutkan data pengamatan dari besar ke kecil atau sebaliknya.

b. Kelompokkan data menjadi G sub grup, tiap-tiap sub grup minimal 4 data pengamatan.

c. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub grup

d. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei

e. Untuk tiap-tiap sub grup hitung nilai : 2EiOi dan

Ei

EiOi2

f. Menjumlah nilai

Ei

EiOi2

pada seluruh G sub grup untuk menentukan nilai Chi

Square hitung (X2 hit).

g. Menentukan derajat kebebasan, dk = G – R – 1

h. Harga X2 hit dibandingkan dengan harga X

2 Cr dari table Chi Square dengan dk dan

jumlah data (n) tertentu. Apabila X2 hit < X

2 Cr maka hipotesa distribusi dapat diterima

Page 43: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

27

0,995 0,99 0,975 0,95 0,9 0,75 50 0,25

1 7,9 6,6 5 3,9 2,7 1,3 0,455 0,102

2 10,6 9,2 7,4 6 4,6 2,8 1,39 0,58

3 12,8 11,3 9,4 7,8 6,3 4,1 2,37 1,21

4 14,9 13,3 11,1 9,5 7,8 5,4 3,36 1,92

5 16,7 15,1 12,8 11,1 9,2 6,6 4,35 2,67

6 18,5 16,8 14,4 12,6 10,6 7,8 5,35 3,45

7 20,3 18,5 16 14,1 12 9 6,35 4,25

8 22 20,1 17,5 15,5 13,4 10,2 7,34 5,07

9 23,6 21,7 19 16,9 14,7 11,4 8,34 5,9

10 25,2 23,2 20,5 18,3 16 12,5 9,34 6,74

11 26,8 24,7 21,9 19,7 17,3 10,7 10,3 7,58

12 28,3 26,2 23,3 21 18,5 14,8 11,3 8,44

13 29,8 27,7 24,7 22,4 19,8 16 12,3 9,3

14 31,3 29,1 26,1 23,7 21,1 17,1 13,3 10,2

15 32,8 30,6 27,5 25 22,3 18,2 14,2 11

16 34,3 32 28,8 26,3 23,5 19,4 15,3 11,9

17 35,7 33,4 30,2 27,6 24,8 20,5 16,3 12,8

18 37,2 34,8 31,5 28,9 26 21,6 17,3 13,7

19 38,6 36,2 32,9 30,1 27,2 22,7 18,3 14,6

20 40 37,6 34,2 31,4 28,4 23,8 19,3 15,5

21 41,4 38,9 35,5 32,7 29,6 24,9 20,3 16,3

22 42,8 40,3 36,8 33,9 30,8 26 21,3 17,2

23 44,2 41,6 38,1 35,2 32 27,1 22,3 18,1

24 45,6 43 39,4 36,4 33,2 28,2 23,3 19

25 46,9 44,3 40,6 37,7 34,4 29,3 24,3 15,5

26 48,3 45,6 41,9 38,9 35,6 30,4 25,3 16,3

27 49,6 47 43,2 40,1 36,7 31,5 26,3 17,2

28 51 48,3 44,5 41,3 37,8 32,6 27,3 18,1

29 52,3 49,6 45,7 42,6 39,1 33,7 28,3 19

30 53,7 50,9 47 43,8 40,3 34,8 29,3 24,5

40 66,8 63,7 59,3 55,8 51,8 45,6 39,3 33,7

50 79,5 76,2 71,4 67,5 63,2 56,3 49,3 42,9

60 92 88,4 83,3 79,1 74,4 67 59,3 52,3

70 104,2 100,4 95 90,5 85,5 77,6 69,3 61,7

80 116,3 112,3 106,6 101,9 96,6 88,1 79,3 71,1

90 128,3 124,1 118,1 113,1 107,6 98,6 89,3 80,6

100 140,2 135,8 129,6 124,3 118,5 109,1 99,3 90,1

V

Percentile P

Tabel 2.7. Nilai Percentile Xp2 terhadap derajat bebas v untuk Uji Chi Square

Sumber: Sutopo (1995:A-7)

2.6.5. Intensitas Hujan

Intensitas curah hujan (I) menyatakan besarnya tinggi hujan dalam periode tertentu

yang dinyatakan dalam satuan mm/jam.

Page 44: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

28

Intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus empiris. Pada studi ini rumus empiris

yang digunakan adalah rumus mononobe, karena dapat digunakan untuk waktu t

sembarang (Soemarto, 1995:14):

32

24 24

24

Tc

RI

(2-22)

11 TRTITrT (2-23)

Dengan :

I = Intensitas curah hujan rerata dalam T jam (mm/jam)

R24 = Curah hujan maksimum selama 24 jam (mm)

rT = curah hujan jam-jaman (mm)

t = lama hujan (jam)

Tc = Waktu konsentrasi curah hujan (jam), Untuk Indonesia 5~7 Jam

Asumsi bahwa curah hujan yang terjadi berintensitas merata dan seragam di

seluruh DAS selama waktu konsentrasi (Tc) DAS disebut sebagai metode rasional.

Hubungan curah hujan dan aliran permukaan DAS tersebut dapat digambarkan dalam

grafik pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6. Hubungan curah hujan dengan aliran permukaan untuk durasi hujan yg

berbeda

Sumber: Suripin (2004:79)

Waktu yang diperlukan oleh air hujan untuk mengalir sampai outlet DAS (titik

kontrol) setelah tanah menjadi jenuh disebut waktu konsentrasi. Waktu konsentrasi

dihitung dengan membedakannya menjadi dua, yaitu waktu yang diperlukan air larian

sampai ke sungai terdekat (To) dan waktu yang diperlukan aliran air sungai sampai ke

lokasi pengamatan (Td).

Page 45: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

29

Maka, rumus yang digunakan untuk menentukan waktu konsentrasi:

Tc = To + Td (2-24)

Dengan:

Tc = Waktu konsentrasi (jam)

To = Overland flow time/Waktu aliran air permukaan (runoff) untuk mengalir melalui

permukaan tanah ke saluran/sungai terdekat.

Nilai dari To didapat dari rumus:

To =

S

nxLxx 28.3

3

2 (2-25)

Dimana L adalah panjang lintasan aliran diatas permukaan lahan, n adalah angka

kekasaran Manning dan S adalah kemiringan lahan.

2.6.6. Debit Limpasan Metode Rasional

Metode untuk memperkirakan keadaan laju aliran permukaan puncak yang umum

dipakai adalah Metode rasional USSCS (1973). Metode ini sangat simpel dan mudah

penggunaanya.

Rumus empiris yang digunakan adalah:

Q = C . I . A (2-26)

Apabila digunakan rumus matriks, maka rumus rasioanal menjadi :

Q =

C . I . A = 0,278.C.I.A (2–27)

Dimana :

Q = Debit limpasan yang terjadi (m3/detik)

I = Intensitas hujan yang merata didaerah yang dirinjau (mm/jam)

A = Luas daerah pengaliran yang ditinjau (km2)

C = Koefisien Pengaliran

2.7. Sistem Informasi Geografis (SIG)

2.7.1. Definisi Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sistem informasi geografis merupakan suatu sistem yang mengintegrasikan data

yang bersifat keruangan (spasial/geografis) dengan data tekstual yang berisi deskripsi

menyeluruh tentang obyek dan keterkaitannya dengan obyek lain. Melalui sistem ini data

dapat diolah untuk keperluan analisis secara komprehensif dan dapat menampilkan

hasilnya dalam berbagai format baik dalam bentuk peta, tabel atau laporan (report).

Adapun kegunaan SIG adalah:

Page 46: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

30

1. Untuk menggabungkan data-data keruangan lain dalam satu sistem sehingga ada

konsistensi data untuk melakukan analisa geografi.

2. Untuk peta dan informasi keruangan yang lain dalam bentuk digital sehingga dapat

dilakukan analisa maupun manipulasi tampilan yang baru.

3. Untuk menghubungkan antara aktivitas-aktivitas berdasarkan kedekatan geografi.

2.7.2. Subsistem Sistem Informasi Geografis (SIG)

Berdasarkan definisinya, SIG dapat dijelaskan dengan 4 sistem pendukung, yaitu

(Prahasta, 2001:58):

1. Data Pemasukan (Input Data)

Subsistem data input berfungsi untuk mengumpulkan dan mempersiapkan data spasial

dan atribut dari berbagai sumber yang relevan untuk kepentingan analisa. Subsistem

ini mengkonversi atau mentransformasikan dari format data aslinya kedalam format

digital yang sesuai dengan format SIG. Pemasukkan data dapat dilakukan dengan

digitasi, dimana digitasi adalah proses pengubahan data grafis analog menjadi data

grafis digital, dalam struktur vektor. Hasil suatu proses digitasi adalah himpunan

segmen maupun poligon.

2. Data Manajemen

Subsistem manajemen data berfungsi untuk mengorganisasikan data spasial maupun

atribut ke dalam basis data sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, di update, dan

di edit. Basis data adalah himpunan dari beberapa berkas data atau tabel yang

disimpan dengan suatu struktur tertentu, sehingga saling keterkaitan yang ada di antara

anggota-anggota himpunan tersebut dapat diketahui, dimunculkan dan dimanipulasi

oleh perangkat lunak manajemen basis data untuk keperluan tertentu. SIG adalah

manajemen basis data spasial yang mampu memadukan informasi dalam bentuk tabel

dengan informasi spasial berupa peta-peta dengan tingkat otomasi yang tinggi.

3. Manipulasi data dan analisis

Subsistem ini berfungsi untuk menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan

oleh SIG, selain itu subsistem ini juga melakukan manipulasi dan pemodelan data

untuk keperluan informasi yang diharapkan.

4. Data Keluaran (Output Data)

Keluaran data dari SIG adalah seperangkat prosedur yang digunakan untuk

menampilkan informasi dari SIG dalam bentuk yang disesuaikan dengan keinginan

pengguna. Subsistem data output berfungsi untuk menampilkan atau menghasilkan

Page 47: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

31

keluaran seluruh atau sebagian basis data baik dalam bentuk softcopy maupun dalam

bentuk hardcopy seperti tabel, grafik, peta, dan lain-lain.

Gambar 2.7. Subsistem-subsistem SIG

Sumber: Prahasta (2001:59)

Gambar 2.8. Uraian subsistem-subsistem SIG

Sumber: Prahasta (2001:59)

2.7.3. Komponen Sistem Informasi Georafis (SIG)

SIG merupakan sistem yang kompleks yang terdiri dari beberapa komponen seperti

di bawah ini (Prahasta, 2001:60) :

1. Perangkat Keras

SIG tersedia untuk beberapa platform perangkat keras mulai PC desktop, workstation,

hingga multiuser host. Adapun perangkat keras yang sering digunakan untuk SIG

adalah komputer (PC), mouse, digitizer, pointer, plotter dan scanner.

SIG

Manipulasi data

dan

Analisa

Data

Output

Manajemen

Data

Data

Input

Page 48: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

32

2. Perangkat Lunak

SIG merupakan sistem perangkat lunak yang tersusun secara modular dimana basis

data memegang peranan kunci. Setiap subsistem (data input, data output, data

management, data manipulasi dan analisis) diimplementasikan dengan menggunakan

beberapa modul.

3. Basis Data (Informasi Geografi dan Data Keruangan)

SIG dapat mengumpulkan dan menyimpan data dan informasi yang diperlukan baik

secara langsung dengan cara mengimport-nya dari perangkat-perangkat lunak SIG

yang lain maupun secara langsung dengan cara mendigitasi data spasialnya dari peta

dan memasukkan data atributnya dari tabel-tabel dengan menggunakan keyboard.

4. Sumber Daya Manusia/Brainware (Manajemen)

Proyek SIG memerlukan pengelolaan dan pengerjaan yang baik oleh orang-orang yang

memiliki keahlian sesuai dengan tingkatannya agar dapat memperoleh hasil yang

terbaik.

2.7.4. Model Data Sistem Informasi Georafis (SIG)

Adadua jenis data dalam SIG, yaitu data spasial dan non-spasial. Data spasial

menyatakan aspek keruangan berupa posisi koordinat. Data non-spasial atau data atribut

menyatakan deskriptif dari objek tersebut berupa items atau properties.

Terdapat dua jenis data spasial yaitu data vektor dan data raster. Data vektor

menyajikan data geografi dalam tiga jenis topologi, yaitu garis (line), titik (point), dan

poligon (polygon). Data raster menyajikan data geografi dalam bentuk grid atau rangkaian

bujur sangkar.

Gambar 2.9. Bentuk Data Vektor dan Raster

Sumber: www.geotekno.blogspot.com diunduh tanggal 26 Oktober 2013

Data atribut merupakan keterangan dari data geografi baik disimpan secara vektor

(vector enconding) maupun raster (raster enconding). Deskripsi data-data atribut tersebut

berupa keterangan-keterangan pada bagian-bagian fenomena geografi dengan cara

pemberian kode.

Page 49: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

33

2.7.4.1. Data Spasial

Data spasial diperoleh dari peta hard copy, foto udara, citra satelit, peta digital dan

lainnya. Data spasial disini adalah data berupa gambar yang berhubungan dengan lokasi

atau posisi, bentuk dan hubungan antar unsurnya. Pemasukan data spasial vektor dilakukan

dengan pendigitasian, sedangkan data raster dilakukan dengan scanning. Bentuk data

spasial:

a. Titik, berupa koordinat (x,y) yang tidak mempunyai dimensi baik panjang, lebar

maupun luas.

b. Garis, berupa kumpulan beberapa pasang koordinat dan memiliki titik awal serta titik

akhir sehingga membentuk dimensi panjang ataupun lebar tetapi tidak memiliki

luasan.

c. Poligon/Area, berupa kumpulan pasangan-pasangan koordinat dan memiliki titik awal

dan titik akhiryang saling berhimpit sehingga memiliki dimensi panjang, lebar dan

luas sekaligus.

2.7.4.2. Data Atribut

Suatu informasi dalam format data tabuler dari suatu data grafis (titik, garis,

ataupun area) disebut data atribut. Data atribut berupa karakter atau keterangan-keterangan

yang berhubungan dengan karakteristik dan unsurnya. Data atribut pada pekerjaan SIG

merupakan suatu database. Sedangkan pengertian database sendiri merupakan data yang

disusun atau diatur sedemikian rupa sehingga mempermudah kita dalam meperoleh suatu

informasi. Database harus terdiri dari field (kolom), record (baris), dan data item. Dimana

setiap field terdiri dari beberapa record yang masing-masing berisi data item.

Sebelum dilakukan pemasukan data atribut, terlebih dahulu harus dilakukan

pemilihan dan pengelompokkan data berdasarkan kesamaan (kesetaraan) supaya dapat

dijadikan suatu format data. Setelah data-data tersebut dikelompokkan berdasarkan

kesamaan, maka data tersebut dimasukkan sebagai data item dan dikelompokkan lagi

berdasarkan fieldnya, sehingga terbentuk beberapa record data. Record-record data inilah

yang akan diolah menjadi SIG. Data atribut terdiri dari:

a. Daftar dan formulir, dalam format: angka, kode alfabetik, dan kode alfa numerik.

b. Laporan, dalam format: kata, kalimat maupun keterangan lain.

c. Keterangan gambar (grafik chart), dalam format: kata, keterangan penunjuk, angka,

keterangan symbol maupun liputan area.

Page 50: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

34

2.7.5. Cara Kerja Sistem Informasi Georafis (SIG)

Dalam SIG dunia nyata dipresentasikan dalam peta yang ada pada layar monitor.

Unsur-unsur dalam peta tersebut mempunyai koordinat dibumi sehingga dapat digunakan

sebagai data spasial. Sedangkan data atribut menyimpan semua informasi deskriptif dalam

unsur-unsur peta tersebut. Kedua data ini akan saling berhubungan dan saling melengkapi.

Untuk memudahkan pemahaman tentang tahapan-tahapan pengerjaan SIG, berikut

ini diberikan bagan pengerjaan SIG.

2.7.6. Pengolahan Data

2.7.6.1. Pemasukkan Data

Pemasukkan data dilakukan dengan cara proses digitasi. Digitasi dilakukan dengan

cara menelusuri delienasi yang dibuat pada peta analog sehingga seluruhnya dipindahkan

kedalam komputer dengan perantara meja digitizer. Proses digitasi dilakukan dengan

memanfaatkan fasilitas ADS (Arc Digitize System) dengan langkah-langkah sebagai

berikut :

1. Menentukan titik-titik kontrol dengan maksud agar koordinat pada peta dapat

dipindahkan pada sistem koordinat yang memiliki digitizer.

2. Digitasi dilakukan dengan menelusuri kenampakkan di peta yang berupa titik, garis dan

area dengan alat penelusur pada meja digitizer. Setiap kenampakkan diberikan kode/ID

yang berbeda. Perbedaan kode/ID ini diberikan untuk mempermudah pemanggilan

salah satu penampakkan atau obyek. Setelah proses ini selesai, setiap kenampakkan di

peta disimpan dalam bentuk segmen.

2.7.6.2. Manipulasi dan Analisis Data

Satuan pemetaan harus ditentukan nilainya (score) agar dapat dipadukan dengan

peta yang lain untuk tujuan analisis. Kemampuan SIG dapat juga dikenali dari fungsi-

fungsi analisis yang dapat dilakukannya. Secara umum terdapat dua jenis fungsi analisis

dalam SIG yang meliputi fungsi analisis spasial dan fungsi analisis atribut (basis data

atribut).

Fungsi analisis data atribut terdiri dari operasi dasar sistem pengelolaan basis

data/Database Management System (DBMS) dan perluasannya meliputi :

1. Operasi dasar basis data yang mencakup :

Membuat basis data baru (create database)

Menghapus basis data (drop database)

Membuat tabel basis data (create table)

Page 51: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

35

Menghapus tabel basis data (drop table)

Mengisi dan menyisipkan data (record) kedalam tabel (insert)

Membaca dan mencari data (field atau record) dari tabel basis data (seek, find,

search, retrieve)

Mengubah atau mengedit data yang ada didalam tabel basis data (update edit)

Membuat indeks untuk setiap basis data.

2. Perluasan operasi basis data

Membaca dan menulis basis data kedalam basis data yang lain (export/import).

Dapat berkomunikasi dengan sistem basis data yang lain (misalnya dengan

menggunakan driver ODBO).

Dapat menggunakan bahasa basis data standar SQL (Structure Query Language).

Operasi-operasi atau fungsi analisis lain yang rutin digunakan dalam sistem basis

data.

Fungsi analisis spasial dari SIG terdiri dari :

1. Klasifikasi (reclassify)

Fungsi ini mengklasifikasikan atau mengklasifikasi kembali suatu data spasial atau

atribut menjadi data spasial yang baru dengan menggunakan kriteria tertentu.

2. Jaringan (network)

Fungsi ini menunjuk kepada data-data spasial yang berupa titik-titik atau garis-garis

sebagai suatu jaringan yang tidak terpisahkan.

3. Tumpang susun (overlay)

Fungsi ini menghasilkan data spasial baru dari minimal dua data spasial yang menjadi

masukkannya.

Union : Tumpang susun poligon dan menyimpan semua area dari kedua peta.

Identity : Tumpang susun titik, garis, atau poligon pada poligon dan menyimpan

semua jenis input.

Intersect ; Tumpang susun titik, garis, atau poligon pada poligon tetapi hanya

menyimpan bagian input yang berada dalam tumpang susun.

4. Buffering

Fungsi ini akan menghasilkan data spasial baru yang berbentuk poligon atau zone

dengan jarak tertentu dari data spasial yang menjadi masukkannya.

5. 3D analysis

Page 52: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

36

Fungsi ini terdiri dari sub-sub fungsi yang berhubungan dengan presentasi data spasial

dalam ruang tiga dimensi.

6. Digital Image Processing

Fungsi ini dimiliki oleh SIG yang berbasiskan raster.

2.7.6.3. Data Keluaran (Output)

Data keluaran dari SIG berguna untuk menampilkan informasi hasil olahan SIG

sesuai kebutuhan pengguna. Data keluaran dapat berupa data digital, data cetak, maupun

data tayangan. Keluaran data pada studi ini berupa peta-peta tematik yang meliputi struktur

data dalam format vektor dan raster/grid. Peta-peta tematik tersebut dicetak dengan

menggunakan printer.

2.7.7. Analisa Tumpang Susun (Overlay)

Tumpang susun merupakan proses penggabungan dua buah peta untuk membentuk

peta baru. Operasi tumpang susun merupakan operasi menggabungkan dua peta berikut

jenis atributnya untuk menghasilkan peta yang ditumpang susun. Operasi yang sering

digunakan ada tiga macam, yaitu :

1. Intersect two themes.

Operasi ini memotong suatu theme input sesuai dengan bentuk dari theme overlay

untuk menghasilkan suatu theme output dengan bentuk tersebut yang mempunyai data

atribut dari theme kedua-duanya.

2. Union two themes

Operasi ini merupakan penggabungan anatara dua theme tersebut berikut dengan data

atribut dari kedua theme tersebut.

3. Clip one theme based on another

Operasi ini biasanya digunakan untuk memotong theme menjadi bagian atau daerah

yang lebih kecil sesuai dengan keperluan.

2.8. Penginderaan Jauh

Suatu ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang suatu objek, daerah, atau

fenomena melalui analisis data yang diperoleh dengan suatu alat tanpa kontak langsung

dengan objek, daerah, atau fenomena yang dikaji disebut Penginderaan jauh (remote

sensing) (Lillesand & Kiefer, 1997:1). Data penginderaan jauh didapat dari sensor-sensor

pengumpul data yang dipasang pada suatu wahana tetap. Data yang didapat berupa data

citra (imaginery), data numerik, data gelombang, maupun data grafik.

Page 53: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

37

2.8.1. Komponen Penginderaan Jauh

Komponen-komponen yang diperlukan agar analisa penginderaan jauh menjadi

ideal meliputi (Lilesand & Kiefer, 1997:31-33) :

1. Sumber Energi

Seluruh sistem penginderaan jauh pasif menerima tenaga yang dipantulkan dan/atau

yang dipancarkan dari penampakan di permukaan bumi. Seperti yang telah kita

bicarakan, distribusi spektral tenaga pantulan sinar matahari dan tenaga pancaran dari

benda. Tingkat tenaga matahari jelas bervariasi menurut waktu dan tempat, dan

material yang berbeda tingkat efisiennya. Sementara kita dapat mengatur sumber

tenaga untuk sistem aktif, sumber tenaga yangdigunakan pada semua sistem nyata

pada umumnya tidak seragam dalam kaitannya dengan panjang gelombang dan

karakteristiknya bervariasi menurut waktu dan tempat. Sebagai akibatnya, biasanya

harus dilakukan kalibrasi bagi sumber tenaga pada setiap penginderaan, atau

menyesuaikan dengan satuan tenaga relatif yang diindera pada setiap waktu dan

tempat.

2. Perjalanan Energi Melalui Atmosfer

Atmosfer biasanya merumitkan masalah yang ditimbulkan oleh variasi sumber tenaga.

Hingga tingkattertentu, atmosfer selalu mengubah distribusi spektral dan besarnya

tenaga yang diterima oleh suatu sensor. Atmosfer membatasi “dimana kita dapat

mengamati” secara spektral dan pengaruhnya bervariasi menurut panjang gelombang,

waktu dan tempat. Pentingnya pengaruh ini, seperti halnya pengaruh adanya variasi

sumber tenaga merupakan fungsi panjang gelombang yang dipilih, sensor yang

digunakan dan terapan penginderaannya. Penghapusan atau kompensasi pengaruh

atmosfer melalui beberapa bentuk kalibrasi sangat penting pada berbagai terapan yang

melibatkan pengamatan berulang suatu wilayah geografi.

3. Interaksi Antara Energi dan Kenampakan di Muka Bumi

Penginderaan jauh, akan semakin sederhana, setiap benda bisa memantulkan dan/atau

memancarkan tenaga secara unik yang diketahui. Walaupun tanda tangan spektral

memerankan peranan penting dalam deteksi, identifikasi, dan analisa material di muka

bumi, dunia spektral penuh kedwiartian. Jenis benda yang sangat dapat memiliki

kesamaan spektral dan mempersulit pembedaan benda tersebut. Lagipula pemahaman

umum tentang interaksi tenaga dengan benda untuk kenampakan dimuka bumi masih

merupakan pengetahuan awal bagi beberapa jenis benda dan sama sekali belum ada

bagi benda-benda yang lain.

Page 54: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

38

4. Wahana Sensor

Pada bagian ini perlu diketahui bahwa tidak sensor yang tidak sempurna. Tidak ada

satu sensorpun yang peka terhadap seluruh panjang gelombang. Semua sensor nyata

terbatas kepekaan spektralnya. Sensor nyata juga terbatas kemampuannya untuk

mengindera benda kecil di muka bumi yang dapat dan masih dapat diindera oleh

sensor dan dipisahkan terhadapa lingkungan sekitar. Batas tersebut dinamakan resolusi

spasial suatu sensor dan merupakan suatu indikasi tentang kemampuan (kualitas)

sensor untuk merekam rincian spasial.

5. Sistem Pengolahan Data

Kemampuan sensor yang dewasa ini beroperasi untuk memperoleh data jauh lebih

besar daripada kemapuan untuk menangani data tersebut. Hal ini pada umumnya

berlaku baik untuk sistem interpretasi “manual” maupun sistim interpretasi dengan

bantuan komputer. Pengolahan data sensor hingga menjadi bentuk yang dapat

diinterpretasi sering merupakan suatu usaha yang memerlukan banyak pemikiran,

instrumentasi, waktu, pengalaman, dan data rujukan. Sementara banyak penanganan

data dapat dilakukan dengan mesin (komputer dan alat mekanik atau elektronik yang

lain), peranan manusia didalam pengolahan data akan terus berlanjut sebagai hal yang

penting pada penerapan yang produktif data penginderaan jauh.

6. Berbagai Pengguna Data

Berbagai bidang penggunaan dalam pembangunan seperti kehutanan, pertanian,

pemetaan, inventarisasi sumber daya alam daratan dan lautan, hingga penanganan

bencana alam telah banyak dilakukan. Kunci keberhasilan suatu sistem penginderaan

jauh terletak pada manusia (kelompok manusia) yang menggunakan data sistem

penginderaan jauh tersebut. Data yang dihasilkannya hanya akan menjadi informasi

yang berdaya guna apabila pengguna memahami asal usul datanya, sehingga mengerti

bagaimana penginterpretasinya dan memahami bagaimana cara menggunakannya

secara tepat. Pemahaman menyeluruh terhadap masalah yang dihadapi penting sekali

untuk terapan data penginderaan jauh tersebut. Berbagai terapan baru terus

dikembangkan dan dimanfaatkan, sehingga semakin banyak pengguna yang

menyadari potensi dan keterbatasan teknik penginderaan jauh tersebut. Akibatnya,

penginderaan jauh saat ini menjadi alat penting pada berbagai program operasional

yang berkaitan dengan pengelolaan sumber daya alam, pemantauan daerah, keteknikan

dan eksploitasi.

Page 55: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

39

2.8.2. Citra Penginderaan Jauh

Data penginderaan jauh dapat berupa citra dan non citra. Secara definitif citra

penginderaan jauh adalah gambaran suatu obyek dari pantulan atau pancaran radiasi

elektromagnetik obyek yang direkam dengan cara opyik, elektro optik, optik mekanik, atau

elektronik. Data non citra dapat berupa grafik, diagram, dan numerik.

1. Citra bersifat optik

Citra bersifat optik biasanya disebut citra fotografik yang berupa foto. Citra fotografik

adalah gambaran obyek yang direkam menggunakan kamera sebagai sensornya, film

sebagai detektornya, sedangkan tenaga elektromagnetik yang digunakan pada

spektrum tampak dan perluasannya (spektrum tampak 0,4 mm – 0,7 mm, ultraviolet

dekat 0,3 mm – 0,4 mm, dan inframerah dekat 0,7 mm – 1,2 mm).

2. Citra bersifat analog

Citra memiliki sifat analog yaitu berwujud sinyal-sinyal video seperti gambar pada

monitor televisi. Sistem perekaman citra analog menggunakan sistem optical

scanning. Citra analog merupakan gambaran obyek yang direkan menggunakan sensor

kamera video, detektornya opto elektronik naupun tenaga elektromagnetik. Perekaman

menggunakan spektrum tampak dan perluasannya (0,4 – 03 µm).

3. Citra bersifat digital

Citra yang memiliki sifat digital dapat disimpan secara langsung pada suatu pita

magnetik. Citra digital direkam dengan menggunakan sensor non kamera (scanner,

radiometer, spektrometer), detektornya adalah elektronik, dan tenaga elektromagnetik

yang digunakan lebih luas dibandingkan dengan citra fotografik.

2.8.3. Pemrosesan Citra

Dalam kaitan pemrosesan citra-citra digital hasil penginderaan jauh pada bidang

ilmu-ilmu kebumian, terdapat beberapa tugas rutin umum yang dikenal luasn. Tipikal

tugas-tugas ini dapat dituliskan sebagai berikut:

1. Pembacaan file data raster eksternal.

Langkah pertama di dalam pemrosesan citra digital adalah pembacaan file data raster

eksternal. Biasanya data ini disimpan dalam magnetic-tape, CD, DVD, atau bahkan

media penyimpanan lainnya. Jika format file data rasternya tidak sama dengan format

native (default) sistem pengolahan citarnya, maka terlebih dahulu diperlukan proses

import atau konversi format data. Kemudian, hasilnya disimpan di dalam media

penyimpanan lokal (harddisk atau fixed-disk) untuk memudahkan prose-proses

selanjutnya.

Page 56: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

40

2. Menampilkan citra.

Setelah file data rasternya dapat didimpan di media penyimpanan lokal dan dapat

dibaca, langkah yang paling sering dilakukan adalah menampilkan (display) di layar

monitor. Dari langkah ini akan nampak kualitas data dan cakupan wilayah

geogrfisnya. Jika kualitas datanya sangat buruk (misalnya sebagian besar area tertutup

awan) dan tidak mencakup area yang diperlukan maka pengguna dapat segera

memutuskan untuk tidak memproses lebih lanjut file citra yang bersangkutan.

Sebaliknya jika kualitas dan area resternya sesuai dengan keperluan, maka proses-

proses selanjutnya segera menunggu.

Dalam menampilkan citra, pengguna dapat memakai beberapa “Color Mode” yang

tersedia: hitam-putih (greyscale) atau pseudocolor, dan komposit berwarna RGB (Red-

Green-Blue) atau HSI (Hue-saturation-intensity). Setelah menampilkan unsur-unsur

spasialnya, pengguna juga melihat informasi statistinya (baik dalam bentuk numerik

maupun grafis).

3. Geocoding citra

Sering kali, data raster yang didapat merupakan data mentah (raw) dan masih

memiliki kesalahan geometris. Maka jika diperlukan hasil pengamatan jarak, arah, dan

luas yang akurat, data (koordinat) citra yang masih mentah ini perlu dikoreksikan atau

ditransformasikan sedemikian rupa hingga akhirnya memiliki sistem koordinat bumi

(proyeksi). Dalam konteks ini sering dikenal beberapa jenis prosedur geocoding: (1)

registrasi citra – proses transformasi koordinat (atau geometry aligning) suatu citra

digital ke dalam sistem koordinat citra digital lainnya yang dianngap telah memiliki

sistem koordinat bumi; (2) rektifikasi citra – proses transformasi koordinat citra digital

ke dalam sistem koordinat bumi dengan menggunakan koordinat-koordinat unsur

terkait di dalam peta dasar, hasil pengukuran lapangan (misalkan pengamatan GPS) ,

atau koordinat referensi sebagai titik-titik kontrol tanah (ground control); dan (3)

Orto-rektifikasi – rektifikasi seperti di atas ditambah dengan tambahan perhitungan

koreksi terrain.

4. Pembuatan mosaik citra

Jumlah dan susunan scene atau potongan citra digital tentu saja tidak selalu sesuai

dengan cakupan wilayah studi yang diminati oleh setiap pengguna. Oleh karena itu,

jika wilayah studinya lebih luas dari pada ukuran potongan citranya, maka perlu

dibuatkan gabungan (tempelan) dari beberapa potongan citra sedemikian rupa hingga

membentuk sebuah area studi yang utuh – mosaik citra.

Page 57: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

41

5. Perbaikan (kualitas) citra

Perbaikan (enhancement) citra merujuk pada beberapa tipe operasi pengolahan citra

yang biasanya dilakukan dalam rangka menghasilkan citra digital yang mudah untuk

diinterpretasikan secara visual sementara informasi kuantitatifnya dapat diekstrak

hingga bermanfaat bagi setiap penggunanya. Tipikal operasi-operasi perbaikan citra

ini bisa mencakup:

a. Image merging atau data fusion – mengkombinasikan data dengan kualitas-

kualitas yang berbeda untuk mencapai interpretasi terbaik. Sebagai contoh, untuk

mendapatkan citra digital berwarna dengan resolusi spasial yang lebih tinggi (pan-

sharpened), pengguna dapat menggabungkan bands multispektral dengan band

pankromatiknya (yang beresolusi spasial lebih tinggi dari multispektralnya).

b. Color drapping – meng-overlay-kan suatu tipe data lain sehingga membentuk

kombinasi tampilan yang memungkinkan analisis terhadap dua atau tiga variabel.

Sebagai contoh, pengguna dapat menumpangkan tampilan citra raster unsur-unsur

vegetasi (hasil ekstraksi citra satelit) di atas citra radiomatrik atau bahkan citra

magnetik.

c. Contrast enhancements – meningkatkan kualitas presentasi citra dengan

mengoptimalkan variabel contrast di antara terang (light/high) dan gelap

(dark/low).

d. Filtering – untuk mempertajam sisi, menghaluskan noise, atau memperjelas

kenampakan unsur-unsur spasial linier tertentu yang terdapat dalam citra. Sebagai

contoh, pengguna dapat mengaplikasikan suatu filter untuk memperjelas

kenampakan unsur-unsur linier yang memiliki kecenderungan arah utara-selatan di

dalam citra.

e. Formula processing – menggunakan operasi-operasi matematis untuk

mengkombinasikan data multi-band atau untuk menurunkan informasi tematik

tertentu. Pemrosesan citra digital dengan formula ini bisa mencakup thresholding,

differencing, ratio, PCA (Principal Component Analysis), dan permodelan spasial.

f. Classifiction – pengklasifikasian (secara statistik) kelompok-kelompom (cluster

atau group) nilai-nilai data citra (DNs) ke dalam beberapa kelas unsur atau

kategori tematik tertentu. Sebagai contoh, pengguna dapat melakukan klasifikasi

terhadap suatu citra untuk menghasilkan peta-peta tematik tipe penutup lahan

(landcover) yang sangat bermanfaat untuk proses analisis lanjut di dalam sistem

informasi geografis.

Page 58: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

42

g. Color balancing – menyeimbangkan warna-warna yang terdapat pada citra digital

hasil proses mosaik.

6. Dinamic link overlay

Untuk melengkapi tampilan unsur-unsur geografis yang terdapat di dalam wilayah

studinya hingga nampak komperehensif, pengguna dapat menambahkan (link) layer

lainnya (eksternal) secara dinamis dan kemudian menampilkan semuanya.

7. Anotasi dan komposisi peta

Setelah dinamic link overlay dilakukan, pada umumnya pengguna dapat segera

melanjutkan ke tahap selanjutnya dengan pemberian anotasi (pemberian objek-objek

teks, grafis, dan warna secara dinamis [on-screen]). Setelah itu, dilakukan proses

penyusunan komposisi (layout) peta dan skala yang bersangkutan untuk menghasilkan

peta-peta berkualitas tinggi yang melibatkan data raster, vektor, dan tabel.

8. Penyimpanan dan pencetakan hardcopy

Setelah tahap pemberian anotasi dan penyusunan komposisi peta, pengguna daoat

menyimpan layout peta yang telah lengkap tersebut secara permanen ke dalam format

file standar (softcopy berformat BMP, TIFF/GeoTiff, JPEG, dll.) atau bahkan

mencetakna (menghasilkan hardcopy).

Selain dengan tugas-tugas seperti di atas, sering kali, aktivitas yang terdapat di

dalam pemrosesan citra digital juga dikelompokkan ke dalam tiga langka umum (pre-

processing, display and enhancement, dan information extraction) yang dapat didetilkan

dalam bentuk diagram alir seperti berikut:

Page 59: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

43

Gambar 2.10. Contoh Tampilan Skema Sistem Pemrosesan Citra Lainnya

Sumber: Prahasta (2008:62)

Langkah (prosedur) pre-processing terdiri dari operasi-operasi persiapan datanya

sedemikian rupa – mengkoreksi atau mengkompensasikan kesalahan-kesalahan sistematik

– hingga dapat dianalisis pada langkah-langkah berikutnya. Tipikal koreksi yang pada

umumnya dikenakan pada tahap ini adalah geometrik, radiometrik, dan atmosfir.

Walaupun demikian, koreksi-koreksi ini tidak perlu selalu dikenakan pada citra dalam

semua kondisi. Kesalahan-kesalahan ini bersifat sistematik dan dapat dihilangkan sebelum

sampai kepada para penggunanya. Oleh karena itu, pengguna perlu memeriksa dan

kemudian memutuskan teknik pre-processing mana yang relevan. Setelah langkah pre-

processing selesei, pengguna juga dapat menempuh prosedur ekstraksi unsur untuk

mereduksi ukuran (file) data (yang besar-besar). Dengan prosedur ini komponen-

komponen yang paling penting (milik data rasternya) akan tetap tersimpan (terpisahkan)

untuk proses-proses berikutnya, sementara yang dianggap tidak berarti (yang mengandung

kesalahan atau noise, dll.) akan terabaikan – jumlah variabel berkurang dan waktu proses

lebih cepat.

Page 60: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

44

Langkah image enhancement sering dilakukan untuk meningkatkan kualitas citra

digital sedemikian rupa hingga sangat mudah untuk diinterpretasikan (secara manual-

viual). Proses ini dilakukan dengan cara meningkatkan kontras (tampilan) citra. Teknik

enhancement dilakukan berdasarkan pertimbangan terhadap dua faktor utama: data

digitalnya (resolusi dan spektral bands terkait) dan tujuan interpretasi itu sendiri. Teknik

image enhancement sering menyebabkan perubahan pada nilai-nilai data aslinya (DNs)

secara drastis. Oleh karena itu, pada umumnya, hasil teknik ini (citra digital turunan) hanya

digunakan untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan interpretasi (manual-visual) dan tidak

untuk dianalisis (secara numerik) lebih lanjut.

Langkah information extraction dilakukan untuk mendapatkan hasil akhir dari

suatu proses analisis citra. Setelah dilakukan pre-processing, citra digital dapat secara

langsung menjalani proses analisis kuantitatif yang menempatkan setiap pikselnya pada

kelas-kelas tertentu. Klasifikasi (piksel-piksel) citra ini dilakukan berdasarkan identitas

baik yang diketahui maupun yang tidak diketahui untuk mengklasifikasikan citra lain yang

berisi piksel-piksel yang identitasnya tidak diketahui. Setelah proses klasifikasi selesai,

pengguna juga perlu mengevaluasi akurasinya dengan cara membandingkan citra hasil

klasifikasinya (terdiri dari beberapa kelas penutup lahan) dengan area-area yang

identitasnys (sebagai contoh adalah sawah, sungai, air, hutan, lahan terbuka, dll.) telah

diketahui (hasil survei langsung di lapangan).

Page 61: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

45

BAB III

METODOLOGI STUDI

3.1. Lokasi Daerah Studi

Daerah Aliran Sungai (DAS) Brantas bagian hulu dimulai dari sebelah timur kaki

Gunung Anjasmoro atau lebih tepatnya berada di Desa Sumber Brantas (Kota Batu),

kemudian melalui 8 Kabupaten (Malang, Blitar, Tulunggung, Kediri, Nganjuk, Jombang,

Mojokerto, Sidoarjo) dan 6 Kota (Batu, Malang, Blitar, Kediri, Mojokerto, dan Surabaya).

Kota Malang merupakan bagian dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Brantas hulu.

Secara geografis Kota Malang terletak pada 112,06° - 112,07° Bujur Timur dan 7,06° -

8,02° Lintang Selatan. Sedangkan batas-batas wilayah Kota Malang adalah sebagai berikut :

Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Singosari dan Kecamatan Karangploso

Kabupaten Malang.

Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Pakis dan Kecamatan Tumpang Kabupaten

Malang.

Sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Wagir dan Kecamatan Dau Kabupaten

Malang.

Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Tajinan dan Kecamatan Pakisaji

Kabupaten Malang.

Daerah studi adalah di Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang.

Luas wilayah Kelurahan Penanggungan adalah 78,250 ha.

Sedangkan batas-batas wilayah Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota

Malang adalah :

Sebelah Utara berbatasan dengan Kelurahan Jatimulyo.

Sebelah Timur berbatasan dengan Kelurahan Samaan.

Sebelah Barat berbatasan dengan Kelurahan Ketawanggede dan Kelurahan Sumber Sari.

Sebelah Selatan berbatasan dengan Kelurahan Oro-oro Dowo.

Page 62: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

46

Gambar 3.1. Peta Orientasi Lokasi Studi

Sumber: www.dasarilmutanah.blogspot.com diunduh tanggal 01 November 2013

Gambar 3.2. Lokasi Studi Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang

Sumber: www.wikipedia.org diunduh tanggal 01 November 2013

Page 63: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

47

3.2. Kondisi Daerah Studi

3.2.1. Iklim

Kondisi klimatologi Kecamatan Klojen menunjukkan bahwa temperatur rata-

rata 24,4 0C dengan curah hujan pertahun 1.998 mm dan curah hujan rata-rata 82 mm.

Pada bulan Desember sampai dengan Mei suhu udara siang hari berkisar antara 20 – 25

0C. Bulan Juni sampai dengan Agustus suhu udara pada siang hari 20 – 28

0C,

sedangkan bulan September sampai dengan November pada siang hari suhu berkisar

antara 20 – 25 0C.

3.2.2. Keadaan Topografi dan Bentuk Wilayah

Kecamatan Klojen merupakan daerah dataran dengan kemiringan 0 – 15 % dan

terletak pada ketinggian antara 398 – 662,5 meter dari permukaan laut. Secara fisiologi

Kecamatan Klojen merupakan daerah yang relatif datar dengan kemiringan antara 0 -

15% pada bagian barat, dan di bagian barat kemiringannya agak besar yaitu sekitar 15

– 40 % dimana wilayahnya dilewati jalan yang menuju ke daerah rekreasi Batu dan

Kediri.

Untuk kawasan Kecamatan Klojen dengan klasifikasi datar (0-15%), banyak

berkembang permukiman dan fasilitasnya karena cukup ekonomis dalam pembangunan

fisiknya serta wilayah ini mempunyai aksesbilitas tinggi karena dilalui oleh jalan arteri

dan jalan kereta api yang menghubungkan Kota Surabaya-Malang-Blitar serta daerah-

daerah yang ada di sekitarnya.

Sedangkan kawasan yang memiliki kemiringan besar 15 - 40 % ini digunakan

untuk menunjang transportasi dari Kota Malang ke Kota Batu dan Ke Kota Kediri

dengan ditunjang dengan sarana dan prasarana transportasi yang cukup baik.

3.2.3. Kondisi Tanah dan Geologi

Jenis tanah di Kecamatan Klojen adalah jenis alluvial kelabu dan latosol coklat

kemerah-merahan. Keadaan memungkinkan untuk didirikan bangunan di atasnya. Hal

ini didukung dari hasil survei yang membuktikan bahwa rata-rata daya dukung tanah

sebesar 0,7 Kg/cm2.

Secara umum keadaan geologi di Kecamatan Klojen yang identik dengan

wilayah Kota Malang, adalah terdiri dari batuan beku muda, mengandung mineral Au

(emas), Ag (perak), Zn (seng), Pb (timbal), Cu (tembaga), Fe (besi) dengan jenis tekstur

alluvial kelabu tua dan asosiaso latosol coklat kemerahan-merahan dengan sifat fisik

cukup baik dan tahan terhadap erosi (Revisi RTRW Kota Malang Tahun 2001).

Page 64: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

48

3.2.4. Kondisi Hidrologi

Dilihat dari kondisi hidrologi, Kecamatan Klojen dilalui oleh 4 sungai yaitu:

Sungai Brantas yang mengalir dari barat laut menuju ke timur, terus ke arah selatan;

Sungai Metro mengalir dari arah utara ke selatan melalui bagian barat Kota Malang;

Sungai Kasin dan Sukun mengalir dari arah utara ke selatan, dimana sungai ini

berfungsi sebagai saluran pembuangan yang mengalir di tengah kota.

3.2.5. Penggunaan Lahan

Penggunaan tanah di Kecamatan Klojen tahun 2002 didominasi oleh

permukiman/pekarangan dengan luas 574.5594 Ha dari total luas wilayah Kecmatan

Klojen. Sedangkan penggunaan tanah paling sedikit berupa industri dengan luas 0.1625

Ha. Secara umum pola permukiman di Kecamatan Klojen adalah linear (mengikuti

jalan) dan grid (pada perumahan baru). Dalam bentuk guna lahan permukiman yang

memusat pada kawasan pusat kota Kecamatan tingkat kepadatan yang meninggi.

Padatnya lahan terbangun pada Kecamatan Klojen menjadikan guna lahan tumbuh

dengan kecenderungan pola pengembangan lahan secara vertikal dan intertsial (mengisi

lahan-lahan kosong diantara bangunan). Lebih jelasnya lihat tabel 3.1.

Page 65: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

49

Tabel 3.1. Neraca Penggunaan Lahan Kecamatan Klojen Tahun 2002

No. Penggunaan Tanah Tahun 2002 (Ha)

A. Terbangun

1. Perumahan 5.745.594

2. Perkantoran Pem.-Swasta 31.1097

3. Sarana pendidikan 39.3112

4. Sarana kesehatan 13.7663

5. Sarana ibadah /sosial 3.6675

6. Pasar 5.1567

7. Pertokoan 35.2055

8. Pergudangan 0.0000

9. Hotel/losmen 5.9647

10. Industri 0.1625

11. Sarana perhubungan 90.2276

B. Terbangun Fungsi RTH

1. Lap. OR dan taman 24.8384

2. Kuburan 10.1410

3. Tempat hiburan/rekreasi 4.4585

C. Belum Terbangun Fungsi RTH

1. Tanah pertanian

a. sawah 0.0000

b. tegalan 0.0000

c. kebun 0.0000

2. Tanah kehutanan 0.0000

3. Tanah perikanan 0.0000

4. Tanah peternakan 0.0000

5. Tanah kosong diperuntukan 43.9310

6. Tanah kosong tdk diperuntukan 0.0000

JUMLAH A 7.989.686

JUMLAH B 394.379

JUMLAH C 43.9310

JUMLAH A+B (Kawasan Terbangun) 8.384.065

JUMLAH B+C (saat ini berfungsi RTH) 833.689

Sumber: BPN Kota Malang Tahun 2002

3.3. Data-Data yang Diperlukan

Data primer dan data sekunder diperlukan dalam pengerjaan studi ini. Data

sekunder bersumber dari instansi di Kota Malang yang terkait dan pernah dilakukan

pengukuran, sedangkan data primer diperoleh berdasarkan pengukuran langsung di

lapangan. Data-data yang diperlukan untuk menyelesaikan studi ini adalah:

1. Data curah hujan tahun 2001 s.d. 2012 yang bersumber dari Laboratorium

Hidrologi Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.

2. Peta Rupa Bumi Indonesia skala 1 : 25.000 berbentuk digital yang mencakup

seluruh areal Kecamatan Klojen, Kota Malang yang bersumber dari

Page 66: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

50

BAKOSURTANAL.

3. Peta jenis tanah untuk areal Kelurahan Penangungan, Kecamatan Klojen, Kota

Malang yang bersumber dari Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya.

4. Data digital citra satelit IKONOS tahun 2004 dan tahun 2010 yang bersumber dari

LAPAN.

5. Data pengukuran kapasitas infiltrasi dengan Double Ring Infiltrometer di beberapa

titik lokasi di Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, Kota Malang.

3.4. Langkah Pengerjaan Penelitian

Untuk menyelesaikan studi ini, langkah pengerjaan yang dilakukan adalah

sebagai berikut :

a. Pengumpulan data-data yang diperlukan.

b. Tahap analisa dan perhitungan data.

Pada tahap ini semua data yang didapat akan dilakukan analisa dan perhitungan

guna mencari pemecahan terhadap masalah-masalah yang telah diduga sebelumnya.

Adapun langkah-langkah dalam tahapan ini yaitu:

1. Penggambaran batas Kecamatan Klojen, Kota Malang. Penggambaran batas

kecamatan membutuhkan peta digital yang dilakukan dengan cara digitasi melalui

software ArcView GIS 10.1.

2. Penggambaran peta tata guna lahan. Penggambaran peta tata guna lahan dilakukan

dengan mengubah data citra landsat menjadi peta penutupan lahan dengan

menggunakan software ArcView GIS. Data citra satelit menggunakan data tahun 2004

dan tahun 2010 untuk daerah Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen, peta pola

aliran sungai dan jaringan jalan yang berasal dari peta rupa bumi Indonesia yang

merupakan data vektor, dan peta batas Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen.

Adapun langkah-langkahnya yaitu;

Menampilkan data raster citra landsat daerah Kelurahan Penanggungan,

Kecamatan Klojen.

Import data vektor. Data vektor disini adalah peta batas administrasi Kota Malang,

Kecamatan Klojen, dan Kelurahan Penanggungan

Menampilkan data vektor.

Pembuatan composit citra dengan cara membuat kombinasi dari band image yang

ada pada citra IKONOS daerah Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen

Page 67: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

51

untuk membantu mengidentifikasi dan Interpretasi tutupan lahan dipermukaan

bumi.

Penajaman Citra. Penajaman citra bertujuan untuk memberikan ketampakkan

warna composit citra yang lebih jelas.

Koreksi Geometris dengan memberikan titik koordinat geo referensi pada tiap-tiap

pixel yang ada pada data citra. Data tambahan yang digunakan dalam koreksi ini

adalah data spasial jalan dan sungai dari peta rupa bumi Indonesia.

Pemotongan citra (cropping citra). Pemotongan citra satelit Kecamatan Klojen

disesuaikan dengan batas Kecamatan Klojen berdasarkan peta yang telah dibuat.

Interpretasi Citra (penentuan sampel area). Interpretasi citra dilakukan dengan

membuat kunci interpretasi yang dibagi menjadi beberapa kelas berdasarkan

kenampakkan warna dan rona pada citra.

Klasifikasi Terbimbing. Klasifikasi ini bertujuan untuk membuat kelas-kelas pada

citra satelit berdasarkan nilai spectral tiap pixel yang ada (kunci interpretasi).

Verifikasi Lapangan. Pengecekan lapangan bertujuan untuk memberikan informasi

kebenaran dari hasil klasifikasi penggunaan lahan pada citra. Pengecekan lapangan

ini menggunakan alat GPS navigasi dan kamera digital.

Uji ketelitian hasil klasifikasi. Uji ketelitian hasil dilakukan dengan dua tahap yaitu

menggunakan ArcView GIS dan uji ketelitian hasil klasifikasi citra dengan

keadaan lapangan.

Vektorisasi hasil klasifikasi dan editing hasil vektorisasi. Vektorisasi hasil

klasifikasi dengan cara memilih menu Process-Raster cells to vector polygons

pada software ArcView GIS 10.1. Untuk editing hasil vektorisasi dengan

mengaktifkan extension image analysis yang merupakan syarat untuk

menampilkan data citra berformat .ers pada software ArcView GIS.

3. Penentuan besar koefisien pengaliran berdasarkan penggunaan lahan yang ada di

Kelurahan Penanggungan, Kecamatan Klojen.

4. Penggambaran peta jenis tanah dengan cara digitasi peta jenis tanah melalui

perangkat lunak ArcView GIS 10.1 dipresentasikan dengan model data vektor berupa

polygon untuk mengidentifikasi besarnya laju infiltrasi berdasarkan jenis tanah yang

ada.

5. Melakukan tumpang susun (overlay) pada peta penggunaan lahan (koefisien

pengaliran) dengan peta sebaran laju infiltrasi untuk memperoleh peta hubungan

Page 68: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

52

antara penggunaan lahan (koefisien pengaliran) dengan laju infiltrasi.

6. Analisa limpasan permukaan pada lahan dan saluran dengan model rasional.

7. Analisa adanya perubahan pada penggunaan lahan dengan cara meng-overlay-kan

peta penggunaan lahan tahun 2004 dengan peta penggunaan lahan tahun 2010 hasil

interpretasi citra pada software ArcView GIS.

8. Menentukan daerah Kawasan Resapan Air Hujan berdasarkan hasil analisa Limpasan

Permukaan.

9. Kesimpulan.

Page 69: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

53

Gambar 3.3. Diagram Alir Pengerjaan Skripsi

Page 70: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

54

Gambar 3.4. Diagram Alir Pengubahan Citra Satelit Menjadi Peta Tata Guna Lahan

Page 71: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

55

Gambar 3.5. Diagram Alir Perhitungan Debit Limpasan

Page 72: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

56

Sengaja Dikosongkan

Page 73: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

105

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil evaluasi dan perhitungan pada bab-bab sebelumnya, maka dapat

disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:

1. Berdasarkan analisa perubahan penggunaan lahan di Kelurahan Penanggungan pada

tahun 2004 sampai dengan 2010, terdapat beberapa lahan yang telah beralih fungsi.

Sebesar 17,47% Ruang Terbuka Hijau dan tanah lapang berubah fungsi menjadi

perumahan, gedung jasa/perdagangan, dan sarana pendidikan. Pada tata guna lahan

jasa/perdagangan mengalami pertambahan sebesar 6,821%, perumahan 6,104%,

pendidikan 0,143% dan ruang terbuka non hijau 4,401%.

2. Berdasarkan analisa dan perhitungan koefisien pengaliran dan luasan tata guna lahan

pada Kelurahan Penanggungan, maka didapatkan koefisien pengaliran (C) rerata

sebesar 0,406 pada tahun 2004 dan 0,498 pada tahun 2010.

3. Berdasarkan analisa dan perhitungan besarnya limpasan permukaan di Kelurahan

Penanggungan pada tahun 2004 adalah 19,691 m3/dt dengan luas daerah

impermeable sebesar 50,932 Ha atau 67,546%. Sedangkan pada tahun 2010 limpasan

permukaan mengalami kenaikan sebesar 24,102 m3/dt akibat adanya pertambahan

daerah impermeable menjadi 63,752 Ha atau 84,55% dari keseluruhan luas

Kelurahan Penanggungan.

4. Berdasarkan pengambilan sampel pengukuran dengan alat infiltrometer di beberapa

titik pada Kelurahan Penanggungan, maka didapatkan nilai infiltrasi rata-rata sebesar

230 mm/jam dengan angka kejenuhan tanah sebesar 23,71%.

5. Berdasarkan analisa citra satelit, perhitungan infiltrasi, dan limpasan pada Kelurahan

Penanggungan, maka didapat peta sebaran area resapan yang di klasifikasikan

dengan kriteria tinggi, sedang dan rendah. Area yang memiliki potensi resapan tinggi

sebesar 39,210 Ha dengan laju infiltrasi lebih besar dari 20 mm/jam. Area dengan

kriteia sedang seluas 6,031 Ha dengan laju infiltrasi antara 100-200 mm/jam. Kriteria

rendah memiliki luas sebesar 30,161 Ha dengan laju infiltrasi kurang dari 100

mm/jam. Sebagian besar area resapan telah menjadi area terbangun, akan tetapi

alternatif sumur resapan ataupun lubang biopori dapat digunakan untuk

mengkonservasi air tanah dan mengurangi limpasan padan saat musim penghujan.

Page 74: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

106

5.2. Saran

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan perubahan tata guna lahan

dan limpasan berlebih pada daerah studi:

1. Adanya perencanaan yang baik dan peraturan tentang pemanfaatan lahan kosong di

sekitar perumahan sebagai daerah resapan, baik menggunakan sumur resapan

maupun biopori.

2. Perlunya penghijauan pada ruang terbuka hijau dengan tanaman-tanaman besar yang

dapat meresapkan air.

3. Adanya penyuluhan kepada masyarakat tentang pentingnya konservasi air untuk

menghindari genangan berlebih maupun banjir pada saat musim penghujan.

Page 75: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

107

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Malang Dalam Angka. Malang: Badan Pusat Statistik Kota Malang.

Anonim. 2001. Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Malang. Malang: Pemerintah Kota

Malang.

Anonim. 2013. http://geotekno.blogspot.com/data_raster_dan_data_vektor.htm (diakses

pada 10 Oktober 2013).

Anonim. 2013. http://dasarilmutanah.blogspot.com/peta_jawatimur.jpg (diakses pada 1

November 2013).

Anonim. 2013. http://id.wikipedia.org/wiki/Penanggungan,_Klojen,_Malang. (diakses

pada 1 November 2013)

Arsyad, Sintala. 2000. Konservasi Air dan Tanah. Bogor: IPB Press.

Asdak, Chay. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta:

Gajah Mada University Press.

Bedient, Philip B. and Huber, Wayne C. 1992. Hidrology and Floodplain Analysis.

New Jersey: Prentice Hall PTR.

Baja, Sumbangan. 2012. Perencanaan Tata Guna Lahan Dalam Pengembangan

Wilayah Pendekatan Spasial dan Aplikasinya. Yogyakarta: ANDI.

Hadisusanto, Nugroho. 2011. Aplikasi Hidrologi. Malang: Jogja Media Utama.

Harto, Sri. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Holden A.P. and Stephenson D. 1995. Finite Difference Formulation Of Kinematic

Equation. http://www.webpages.uidaho.edu/ch/papers/kin_FD_Holden.pdf

(diakses pada 29 Oktober 2013).

Lee, K. and Yen, B. 1997. Geomorphology and Kinematic-Wave–Based Hydrograph

Derivation. Journal of Hydralic. Engineering, 123(1), 73–80 Technical Papers.

http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1997)123:1(73) (diakses pada 1

Oktober 2013).

Prahasta, Eddy. 2001. Konsep-Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis. Bandung:

Informatika.

Prahasta, Eddy. 2008. Remote Sensing: Praktis Penginderaan Jauh dan Pengolahan

Citra Dijital Dengan Perangkat Lunak ER Mapper. Bandung: Informatika.

Page 76: S K R I P S Irepository.ub.ac.id/2967/1/BAIAH WIDIA UTAMININGTYAS.pdf · LEMBAR PENGESAHAN PENENTUAN TITIK RESAPAN DI DAERAH PADAT PENDUDUK MENGGUNAKAN ANALISA CITRA SATELIT DAN SISTEM

108

Rawls W.J., Brakensiek D.L. and Saxton K.E. 1982. Estimation of Soil Water

Properties.

http://www.envsci.rutgers.edu/~gimenez/SoilPhysics/HomeworkCommonFiles/

Rawls%20et%20al%201982.pdf (diakses pada 29 Oktober 2013).

Singh V.P. 1996. Kinematic Wave Modeling In Water Resources: Surface-Water

Hydrology. New York: John Wiley & Sons, Inc.

Soemarto, C.D. 1987. Hidrologi Teknik. Jakarta: Erlangga.

Sosrodarsono, Suyono dan Takeda, Kensaku. 1993. Hidrologi untuk Pengairan.

Jakarta: Pradnya Paramita.

Setiawan, Suryana Adi. 2007. Kajian Perubahan Penggunaan Lahan Di Kelurahan

Cipageran Kecamatan Cimahi Utara Kota Cimahi Tahun 1993-2002. Thesis

tidak diterbitkan. Bandung: ITB.

Suripin. 2003. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta: ANDI

Suripin. 2004. Sistem Drainase Kota yang Berlanjutan. Yogyakarta: ANDI

Wahyunto et al. 2001. Enviromental Consequences of Land Use Change In

Indonesia. http://www.tucson.ars.ag.gov/isco/isco13/PAPERS%20A-

E/AGUS.pdf (diakses tanggal 29 Oktober 2013).