PENERAPAN METODE PENGINDERAAN JAUH DAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS UNTUK ANALISA PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN (Studi Kasus: Wilayah Kali Surabaya)

Tugas TI Budidaya Perairan
Review jurnal Ilmiah..


jurnal dapat dilihat disini

Peningkatan berbagai aktivitas di wilayah Kali Surabaya yang tidak memperhatikan penataan wilayah akan mengakibatkan dampak negatif berupa menurunnya kualitas air sungai.Perubahan penggunaan lahan mempengaruhi keseimbangan lingkungan yang dapat memberi pengaruh positif maupun negatif, terutama pengaruh terhadap limpasan permukaan, erosi dan pencemaran.

Analisis Dampak Perubahan Penggunaan Lahan terhadap Tingkat Pencemaran di Wilayah Kali Surabaya merupakan salah satu langkah untuk mengetahui seberapa jauh dampak yang ditimbulkan oleh perubahan penggunaan lahan di sekitar Kali Surabaya terhadap tingkat pencemaran yang terjadi. Analisis dilakukan dengan menggunakan metoda Inderaja (Penginderaan Jauh) [1] dan model monitoring kualitas air melalui  SIG (Sistem Informasi Geografis) [2] untuk mengevaluasi dan memonitor penataan dan pengelolaan lingkungan, khususnya Kali Surabaya.  Hasil analisis nantinya dapat digunakan dalam pengendalian pemanfaatan lahan di wilayah Kali Surabaya. 

Sistem Informasi Geografi (SIG) atau Geographic Information System (GIS) adalah suatu sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi atau dengan kata lain suatu SIG adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan dengan seperangkat operasi kerja (Barus dan Wiradisastra, 2000). Sedangkan menurut Anon (2001) Sistem Informasi geografi adalah suatu sistem Informasi yang dapat memadukan antara data grafis (spasial) dengan data teks (atribut) objek yang dihubungkan secara geogrfis di bumi (georeference). Disamping itu, SIG juga dapat menggabungkan data, mengatur data dan melakukan analisis data yang akhirnya akan menghasilkan keluaran yang dapat dijadikan acuan dalam pengambilan keputusan pada masalah yang berhubungan dengan geografi.

Penelitian dilakukan pada titik-titik pantau masing-masing  segmen. Pada tahap awal dilakukan pemrosesan Citra  Landsat TM  (ThematicMapper)  dengan proses pengolahan data citra menggunakan  software DIMPLE yang diinterpretasikan menjadi peta penggunaan lahan tahun 1997. Sedangkan peta penggunaan lahan (landuse) tahun 1990 diperoleh dengan cara digitasi  terhadap peta penggunaan lahan skala 1:50.000. Pengolahan database SIG , pengolahan analisis spasial dan statistik dengan menggunakan software  Arcview Spasial Analysis versi 1.0 untuk membuat model perubahan penggunaan lahan  terhadap tingkat pencemaran yang dianalisis dari nilai kandungan BOD (Biological Oxygen Demand),  COD  (Chemical Oxygen Demand) dan  TSS pada tiap titk pantau.

Metode pendekatan dalam pengumpulan data adalah teknologi penginderaan jauh yang digunakan untuk inventarisasi data.

ArcView yang merupakan salah satu perangkat lunak Sistem Infrmasi geografi yang di keluarkan oleh ESRI (Environmental Systems Research Intitute). ArcView dapat melakukan pertukaran data, operasi-operasi matematik, menampilkan informasi spasial maupun atribut secara bersamaan, membuat peta tematik, menyediakan bahasa pemograman (script) serta melakukan fungsi-fungsi khusus lainnya dengan bantuan extensions seperti spasial analyst danimage analyst (ESRI).

SIG digunakan untuk monitoring kualitas air yang diperoleh melalui perhitungan dan kajian terhadap kondisi sungai akibat pencemaran meliputi uji laboratorium untuk kualitas air dan perhitungan terhadap sedimen/kekeruhan. Data-data yang diolah dalam SIG pada dasarnya terdiri dari data spasial dan data atribut dalam bentuk digital, dengan demikian analisis yang dapat digunakan adalah analisis spasial dan analisis atribut. Data spasial merupakan data yang berkaitan dengan lokasi keruangan yang umumnya berbentuk peta. Sedangkan data atribut merupakan data tabel yang berfungsi menjelaskan keberadaan berbagai objek sebagai data spasial.

Analisis dan bagan alir proses penelitian dilakukan melalui tahap (a) pemrosesan citra meliputi proses pengolahan  data satelit  Landsat TM, pengolahan peta landuse dengan metoda SIG, pengolahan analisis spasial  dan  analisis statistik, dilanjutkan dengan tahap (b) proses analisis citra secara berjenjang yang ditujukan untuk mendapatkan informasi variabel-variabel yang dapat digunakan untuk menentukan jenis tutupan lahan hasil analisis citra. Pemanfaatan SIG didasarkan pada analisis keputusan yang membutuhkan sistem refrensi geografi dunia nyata dalam bentuk format digital, dimana hal ini disebabkan oleh sistem geografi dunia nyata terlalu kompleks untuk dikembangkan sehingga harus disederhanakan. Penyederhanaan ini dalam bentuk pemetaan suatu wilayah dimana data spasial dan informasi atribut diintegrasikan dengan berbagai tipe data dalam suatu analisis dan bentuk..

Tahap pemrosesan citra dilakukan sebagai berikut : perbaikan geometrik dan spasial citra è pembuatan composite RGB è interpretasi è klasifikasi è deliniasi

Tahap pembuatan  database  SIG dilakukan melalui tahap-tahap berikut: pengelolaan data sekunder ( peta penggunaan lahan tahun 1990, peta topografi, dan data lapangan) è digitalisasi peta penggunaan lahan (landuse), penyesuaian sistem proyeksi dari koordinat meja ke koordinat UTM (Universal Transverse Mercator), penyuntingan peta dan memasukkan data atribut è tumpang susun (overlay) peta penggunaan lahan tahun 1997 dengan peta penggunaan lahan tahun 1990. Dengan memanfaatkan fasilitas sofware dilakukan analisis dan penyusunan data atribut, sehingga diperoleh format data perubahan penggunaan lahan dalam SIG.

Pencemaran lingkungan khususnya pencemaran air wilayah Kali Surabaya diasumsikan terjadi karena penurunan kualitas air sungai yang meliputi parameter kunci BOD, COD, TSS.  Pengaruh perubahan lahan diasumsikan  terjadi sesuai dengan pembagian  segmen berdasarkan  arah konturnya.

Berdasarkan data perubahan kualitas air diperoleh hasil kecenderungan meningkatnya nilai parameter BOD, COD dan TSS yang hampir merata pada tiap  segmen, dengan kenaikan BOD, COD dan TSS rata-rata 50-70 % untuk tahun 1990 – 1997 pembuatan model Sistem Informasi Geografis, yang memadukan  overlay data perubahan penggunaan lahan hasil data citra terklasifikasi dan peta penggunaan lahan. Kemudian dibuat  coverage dengan menggunakan  Software ArcView Spasial Analysis dan ditambahkan atribut khusus untuk tingkat pencemaran (BOD, COD, TSS) pada titik pantau masing-masing  segmen. Proses pembuatan basis data tersebut setiap saat dapat diakses sesuai keperluan.

Adapun tahapan pembuatan model SIG, sebagai berikut:

©   Proses digitasi peta penggunaan lahan hasil citra terklasifikasi skala 1:50.000 untuk wilayah Kali Surabaya, dengan menggunakan  digitizer yang kemudian dilakukan transformasi dari  raster ke vektor dengan hasil coverage penggunaan lahan;

©   Overlay geometrik antara  layer lahan dan sungai, lokasi industri dan titik-titik pantau dengan input data skala 1 : 50.000 dan hasil  overlay skala 1 : 250.000 

©   Pembuatan Sistem Informasi Geografiss (SIG) dilakukan dengan menambahkan basis data BOD, COD, TSS dan data-data atribut seperti jenis industri, kode titik pantau dan jenis parameter.

Metode Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografiss dapat digunakan sebagai alat bantu dalam melakukan analisis perubahan penggunaan lahan. Hasil analisis menentukan terjadinya perubahan lahan di wilayah Kali Surabaya  yakni sawah berkurang sebesar 53.701.225,48 m2 (5,72%), perkampungan bertambah sebesar 117.426.679,73 m2 (23,31%), tegalan bertambah 835.352,40 m2 (0,54%) dan industri bertambah 1.312.696,62 m2 (36,67%).Pengetahuan tentang perubahan lahan dapat digunakan untuk mengetahui kualitas lingkungan berdasarkan data perubahan kualitas air yang diperoleh dari hasil kecenderungan nilai parameter BOD, COD dan TSS yang hampir merata pada tiap segmen, dengan kenaikan BOD, COD dan TSS rata-rata 50-70 % untuk tahun 1990 – 1997.

Penginderaan jauh tidak pernah lepas dari Sistem Informasi Geografi (SIG). Data-data spasial hasil penginderaan jauh merupakan salah satu data dasar yang dipergunakan dalam analisis SIG. Dalam perkembangannya data-data SIG juga berguna dalam pengolahan data penginderaan jauh (Barus dan Wiradisastra, 2000). SIG sangat baik dalam proses manajemen data, baik itu data atribut maupun data spasialnya. Integrasi antara data spasial dan data atribut dalam suatu sistem terkomputerisasi yang bereferensi geografi merupakan keunggulan dari SIG.

Data penginderaan jauh merupakan data hasil pantulan objek dari berbagai panjang gelombang yang di tangkap oleh sebuah sensor dan mengubahnya menjadi data numerik serta bisa dilihat dalam bentuk grafik atau citra (imaginery) (Purwadhi, 2001). pemanfaatan data-data penginderaan jauh dilakukan karena tersedia dalam jumlah yang banyak, mampu memperlihatkan dearah yang sangat luas, tersedia untuk daerah yang sulit terjangkau, tersedia untuk waktu yang cepat, dan dapat memperlihatkan objek yang tidak tampak dalam wujud yang bisa dikenali objeknya (Sutanto, 1989). Pengolahan data penginderaan jauh dengan memanfaatkan SIG diharapkan mampu memberikan informasi secara cepat dan tepat sehingga dapat digunakan sesegera mungkin untuk keperluan analisis dan manipulasi data.