Metode Pengolahan Data dan Desain Sampling

8 Potensi Kayu dan Karbon Hutan Rakyat di Pulau Jawa Tahun 1990‐2008 Hasil Kerjasama BPKH XI dengan MFP II akan digunakan sebagai data dasar pengambilan sampel survey lapangan. Tahapan kegiatan ini meliputi kegiatan sebagai berikut : 4. Pengolahan awal koreksi atmosfer, koreksi radiometri, dan koreksi geometri data SPOT atau Landsat‐7 ETM+ terbaru. 5. Penentuan klasikasi tutupan lahan dari citra tahun 1990, 2000, 2006 update 2008 . Secara umum, klasifikasi tutupan lahan mengacu pada klasifikasi 23 kelas Tutupan Lahan berdasarkan petunjuk teknis Dirjen Planologi Kehutanan. Klasifikasi lahan yang termasuk kategori hutan rakyat adalah hutan sekunder, hutan tanaman, perkebunan, hutan tanaman, pertanian lahan kering, pertanian lahan kering campur semak. Hasil klasikasi ini juga akan digunakan sebagai dasar stratikasi penutupan lahan untuk keperluan disain survei. 6. Perhitungan indeks vegetasi Landsat 7 ETM + 7. Indeks vegetasi, seperti Normalized Difference Vegetation Index NDVI, adalah salah satu produk data penginderaan jauh yang umum dalam menganalisa kondisi vegetasi. Dalam kegiatan ini beberapa metode indeks transformasi seperti NDVI, TVI dan Avi dicoba digunakan untuk mendapatkan korelasi yang terbaik untuk mengkaitkan data lapangan dengan klasifikasi kerapatan vegetasi. Data raster hasil NDVI ini selanjutnya menjadi penentu untuk menetapkan luas minimum informasi spasial yang disebut ”hutan rakyat” adalah setara dengan 4 piksel yang saling terkoneksi. Hal ini berdasarkan beberapa pertimbangan yaitu : - Berdasarkan ketentuan perundang‐undangan bahwa yang disebut hutan rakyat mempunyai luas minimal 0,25 Ha atau setara dengan 4 piksel. - Level detil informasi yang digunakan adalah berasal dari citra resolusi medium sehingga untuk dapat membentuk satu poligon terkecil diperlukan luasan minimum 0,27 Ha atau 4 piksel. 9 Potensi Kayu dan Karbon Hutan Rakyat di Pulau Jawa Tahun 1990‐2008 Hasil Kerjasama BPKH XI dengan MFP II Selanjutnya data raster hasil pengolahan indeks vegetasi kemudian dilakukan vektorisasi dengan mengubah format data dari img menjadi shp dengan luasan poligon minimum setara dengan 4 piksel. 8. Overlay data indeks vegetasi terpilih dengan data tutupan lahan Overlay dilakukan pada data penutupan lahan tahun 2006 dan data hasil transformasi indeks vegetasi. b. Desain Sampel dan Survei Lapangan Kegiatan ini untuk pengecekan informasi tutupan lahan dan pengambilan data parameter tegakan dan vegetasi dilapangan. Penentuan sampel lapangan ditentukan berdasarkan sebaran kelas strata kerapatan, aksesibilitas dan kedekatan jarak antar petak ukur untuk memudahkan pergerakan tim survei lapangan. Rancangan sampel tersebut di tempatkan pada 20 kabupaten dimana untuk setiap kabupaten minimal 10 plot ukur, dengan demikian total rancangan sampel sebanyak 200 plot ukur. Penempatan 10 plot ukur secara purposive ditempatkan hampir berdekatan namun dengan mempertimbangkan sebaran kelas strata kerapatan dari NDVI sehingga secara total jumlah total akan proporsional berdasarkan sebaran luasan strata kerapatan NDVI. 10 Potensi Kayu dan Karbon Hutan Rakyat di Pulau Jawa Tahun 1990‐2008 Hasil Kerjasama BPKH XI dengan MFP II Model plot ukur di lapangan dirancang dengan menggunakan plot model persegi dengan ukuran 30 m x 30 m. Pemilihan model plot ukur ini adalah untuk mendekati dengan ukuran piksel citra satelit Landsat TMETM yaitu 30m x 30m per piksel. Data utama yang dikumpulkan untuk memantau cadangan karbon dari biomasa di atas tanah dalam hal ini yang menjadi objek yang diukur adalah yang masuk dalam katagori pohon berdiamater minimal 5cm. Selanjutnya data di lapangan yang diukur adalah meliputi: nama jenis pohon hidup, diameter setinggi data DBH dan tinggi pohon. Karbon yang tersisa di atas seresah, semak belukar perdu dan di bawah permukaan tanah, yang didominasi oleh akar, biasanya berkontribusi sekitar 15 dari total seluruh biomasa hutan, sehingga penyimpanan karbon ini juga cukup penting untuk dipantau. Namun karena sulitnya metode penghitungan volume akar, maka kegiatan ini tidak dilakukan. Kegiatan pengecekan tutupan lahan guna mencocokkan hasil interpretasi yang dilakukan di kantor dengan kondisi sebenarnya di lapangan. Survey lapangan tersebut diperlukan untuk memberikan tingkat ketelitian dari hasil interpretasi dan mendapatkan data yang tidak dapat diperoleh dari data penginderaan jauh melalui penentuan plot‐plot contoh pengamatan di lapangan. 30 m 30 m 11 Potensi Kayu dan Karbon Hutan Rakyat di Pulau Jawa Tahun 1990‐2008 Hasil Kerjasama BPKH XI dengan MFP II c. Analisa data survei vegetasi untuk mendapatkan rata‐rata biomasa berbagai jenis tutupan lahan. Kegiatan ini digunakan untuk mendapatkan potensi bimassa dan potensi karbon. Pendekatan dilakukan dengan menggunakan persamaan alometrik berdasarkan jenis pohon Purwanto, 2009 dan konversi nilai biomass yang merupakan setengah nilai karbon berdasarkan persamaan Winrock 1989. Persamaan allometrik diperoleh dengan melakukan studi literatur dan berbagai penelitian yang pernah dilakukan. Hasil persamaan allometrik yang diperoleh untuk penaksiran potensi kayu dan biomass pada areal di Jawa selanjutnya menjadi bahan untuk membangun penaksiran hasil potensi dan biomass‐karbon pada masing‐masing plot ukur. Selanjutnya hasil tersebut di olah dan diplot kembali berdasarkan sebaran kelas penutupanpenggunaan lahan per kelas kerapatan. d. Analisa data karbon, potensi karbon secara spatial, dan korelasi data penginderaan jauh. Kegiatan ini meliputi analisa jumlah cadangan karbon potensial yang ada di jawa didasarkan pada sebaran plot per kelas penutupan penggunaan lahan per kelas kerapatan. Penghitungan penaksiran potensi tegakan dan biomass ‐karbon dilakukan dengan mengelompokkan sebaran plot ukur berdasarkan pengelompokannya dalam kelas penutupan penggunaan lahan. Pendugaan potensi kayu dari tegakan hutan rakyat dilakukan dengan mencari nilai rata‐rata volume kayu dan jumlah pohon per Ha dengan menggunakan data hasil pengukuran di tiap‐tiap unit pengukuran yang didistribusikan di tiap penutupan lahan. Nilai rata‐rata X volume kayu bebas cabang dan jumlah pohon per Ha yang didapatkan dari data di unit pengukuran merupakan nilai penduga untuk rata‐rata populasi μ tegakan hutan rakyat untuk rata‐rata volume kayu bebas cabang per Ha maupun rata‐rata jumlah pohon per Ha. Dalam kaidah ilmu statistik dikatakan bahwa dalam jangka panjang nilai rata‐rata cuplikan atau sampel 12 Potensi Kayu dan Karbon Hutan Rakyat di Pulau Jawa Tahun 1990‐2008 Hasil Kerjasama BPKH XI dengan MFP II akan sama atau mendekati sama dengan nilai targetnya yaitu nilai rata‐ rata populasi μ, akan tetapi untuk satu pengamatan akan didapatkan nilai rata‐rata sampel tersebut X akan berada sedikit di bawah atau di atas niai target yang diduga μ. Dengan demikian apabila diinginkan agar kebenaran dugaan cukup meyakinkan maka tidak bisa dinyatakan bahwa μ secara tepat sama dengan X, dalam hal ini maka harus dibuat dugaan rentang interval estimation yang dapat dituliskan dalam formula sebagai berikut : Dalam menghitung dugaan rentang, maka dalam studi ini langkah pertama yang dilakuka adalah menetapkan besar keyakinan nilai dugaan sebesar 95. Dengan kata lain studi ini akan memakai perhitungan dugaan rentang yang akan memberikan nilai duga rentang 95 benar dari 100 kali pengamatan dalam jangka panjang. Dengan demikian maka nilai dugaan rentang untuk rata‐rata volume kayu per Ha dan jumlah pohon per Ha dapat dituliskan menjadi : n t X σ μ . 25 , ± = − Di mana: • μ : rata‐rata volume kayu per Ha atau jumlah pohon per Ha dari populasi hutan rakyat per penutupan lahan • X : rata‐rata ratata‐rata volume kayu per Ha atau jumlah pohon per Ha dari cuplikan atau sampel yang diambil dari unit ‐unit pengukuran • t 0,25 : nilai tabel dari distribusi t pada derjat bebas n‐1 dan taraf kepercayaan 95 α=5 atau 2,5 pada uji dua sisi atau two tailed test μ = X ± kesalahan cuplikan 13 Potensi Kayu dan Karbon Hutan Rakyat di Pulau Jawa Tahun 1990‐2008 Hasil Kerjasama BPKH XI dengan MFP II • δ : simpangan baku volume kayu per Ha atau jumlah pohon per Ha dari cuplikan atau sampel yang diambil dari unit ‐unit pengukuran • n : jumlah data atau jumlah unit pengukuran Untuk selanjutnya taksiran potensi didekati dengan mengalikan nilai taksiran potensi rerata per penutupan lahan per zonasi yang disajikan sebagai berikut penyajian per provinsi dalam lampiran terpisah: Penutupan lahan Luas Ha Rerata Vbc total m 3 NHa Vbc m3Ha total

2.3. Metode Analisis Perubahan Penutupan Lahan dan Dinamika Karbon

Analisis perubahan penutupan lahan dan dinamika karbon dilakukan dengan membandingkan perubahan luasan penutupan lahan dalam periode analisis serta perubahandinamika potensi karbon per penutupan lahan yang diperoleh dari hasil penafsiran citra satelit Landsat ETM per periode analisis. Konsep dasar dari monitoring perubahan adalah bahwa perbedaan yang terjadi di citra akibat perubahan penutupan lahan land cover disebabkan oleh perubahan respon dari respon pixel. Pixel di citra dapat menjadi lebih terang atau lebih gelap tergantung kepada tipe perubahan yang terdeteksi. Sebagai contoh pembukaan lahan dari area bervegetasi biasanya akan menyebabkan meningkatkan nilai kecerahan dari pixel pixel brighness karena adanya perubahan dari area gelap karena pengaruh vegetasi ke area yang terang karena telah menjadi lahan terbuka. Sebaliknya, areal pertanaman akan memberikan penurunan nilai kecerahan karena perbedaan waktu 14 Potensi Kayu dan Karbon Hutan Rakyat di Pulau Jawa Tahun 1990‐2008 Hasil Kerjasama BPKH XI dengan MFP II yang terjadi menyebabkan terjadinya perubahan misalnya dari bare soil ke vegetation area. Beberapa metode analisis dapat digunakan untuk monitoring perubahan, diantaranya adalah Red Green Different, Band Ratios, Principle Component Analysis, dan Band Different. Metode ini adalah untuk analisis perubahan apabila berdasarkan langsung dengan asumsi perubahan per piksel. Sementara dalam kegiatan ini kegiatan analisis perubahan dilakukan dengan basis vektor area poligon untuk per penutupan lahan atau lebih dikenal dengan metode post change classification detection jensen, 2004. Metode ini mengharuskan bahwa semua citra telah diklasifikasikan atau telah ditafsirkan menjadi peta tematik penutupan lahan untuk tiap periode analisis, kemudian dalam rentang periode tersebut analisis perubahan dapat dilakukan dengan melakukan tumpangsusun overlay pada dua peta penutupan lahan yang berbeda waktu periode. Hasil dari proses ini berupa peta tematik perubahan dan tabel perubahan penutupan lahan. Pemilihan metode ini didasarkan pada dua hal yaitu : 1. Scene citra Landsat sebanyak 12 scenes yang diperoleh untuk seluruh P Jawa dan Madura diperoleh lengkap dengan penutupan awan dibawah 10 diperoleh dalam rentang waktu 1‐2 tahun sehingga tidak memungkinkan untuk melakukan analisis perubahan secara digital per piksel 2. Pengukuran lapangan hanya dilakukan pada periode analisis di akhir dan data lapangan dengan metode pengukuran yang sama mengenai kondisi lapangan tidak dapat dilakukan sehingga basis pendekatan kondisi terdahulu sepenuhnya melalui hasil penafsiran hasil penutupan lahan. Selanjutnya dinamika perubahan karbon dianalisis melalui perubahan estimasi total perubahan per penutupan lahan, hal ini dengan asumsi bahwa nilai per ha karbon per penutupan lahan adalah tetap. Cara analisis ini ditempuh dengan alasan bahwa kegiatan lapangan pengukuran karbon tidak bisa dilakukan untuk mengukur langsung kondisi kandungan karbon di lapangan pada waktu lampau kecuali bahwa pada masa lampau telah dilakukan kegiatan pengukuran dengan metode serupa.