ANALISA PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN BERBASIS CITRA SATELIT LANDSAT ETM 2000 DAN LANDSAT 8 2013 di TAMAN HUTAN R.SOERJO

ANALISA PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN BERBASIS CITRA
SATELIT LANDSAT ETM 2000 DAN LANDSAT 8 2013 di TAMAN
HUTAN R.SOERJO

SKRIPSI

OLEH
YUDA MULYONO
NIM 201010320311012

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
MALANG
2014
iv

v

vi


vii

KATA PENGANTAR

Assalamu`alaikum Wr.Wb.

Puji syukur kehadirat Allah SWT Yang Maha Mendengar lagi Maha
Melihat dan atas segala limpahan rahmat, taufik, serta hidayah-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan karya tulis yang berbentuk skripsi ini sesuai dengan
waktu yang telah direncanakan.
Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada baginda Nabi
Besar Muhammad SAW beserta seluruh keluarga dan sahabatnya yang selalu
eksis membantu perjuangan beliau dalam menegakkan Dinullah di muka bumi ini.
Penyusunan skripsi ini adalah merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Pertanian - Peternakan di Universitas
Muhammadiyah Malang. Dalam penulisan skripsi ini, tentunya banyak pihak
yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil. Oleh karena itu
penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang tiada hingganya kepada :
1. Terima kasih kapada bapak Dr. Ir. Damat, MP selaku Dekan Fakultas Pertaian
– Peternakan yang memberikan persetujuan sehingga skripsi ini bisa

terselesaikan.
2. Terima kasih kepada Bapak Dr.Ir. Nugroho Tri Waskito, MP,

selaku

pembimbing I dan Bapak Tatag Mutaqin, S.hut, MSc, selaku pembimbing II
yang telah banyak mamberikan bimbingan, nasehat dan arahan kepada penulis.

viii

3. Terima kasih kepada Kepala Jurusan Kehutan dan para Dosen kehutan serta
ibu Jumani selaku staff jurusan atas bimbingan dan arahan kepada penulis
sampai saat skripsi ini terselesaikan.
4. Terima kasih kepada pihak Taman Hutan Raya R.Soerjo yang telah memberi
izin untuk tempat penelitian penulis.
5. Secara khusus penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Ayahanda yang
penulis banggakan dan Ibundaku tercinta, dan kakaku yang telah banyak
memberikan dukungan dan pengorbanan baik secara moril maupun materil
sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dengan baik.
6. Terima kasih kepada anggota kos 35 ( Bima, Wardi, Faris, Bondet, Dae Udo,

Ivo, Angga, dll) yang telah membantu beri semangat yang terus menerus
sehingga skripsi ini terus berjalan.
7. Terima kasih kepada anggota kos sengkaling indah I ( Nuggie, Sule, Men,
Adam, dll) yang telah memberi tempat nyaman mengerjakan skripsi dan atas
bantuan semangatnya.
8. Terima kasih kepada para sahabat Puspa, Kriwul, Pebi, dan Berr yang selalu
beri bantuan saran dan arahan serta tindakan sehingga skripsi ini terselesaikan.
9. Ucapan terima kasih penulis kepada semua sahabat yang tidak tersebutkan
karena banyaknya jumlah kalian yang telah banyak memberikan bantuan,
dorongan serta motivasi sehingga skripsi ini dapat terselesasikan.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, maka
saran dan kritik yang konstruktif dari semua pihak sangat diharapkan demi
penyempurnaan selanjutnya.

ix

Akhirnya hanya kepada Allah SWT kita kembalikan semua urusan dan
semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, khususnya bagi penulis
dan para pembaca pada umumnya, semoga Allah SWT meridhoi dan dicatat
sebagai ibadah disisi-Nya, amin.

Wassalamualaikum Wr.Wb.
Malang, 30 Mei 2013

Penulis

x

DAFTAR ISI

Halaman
Kata Pengatar ............................................................................................................. i
Daftar Isi ..................................................................................................................... iv
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ................................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah .......................................................................................... 3
1.3. Tujuan Penelitian ............................................................................................ 3
1.4. Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Penginderaan Jauh Satelit ............................................................................... 5
2.2.Satelit Landsat .................................................................................................. 5

2.3.Karakteristik Citra Landsat .............................................................................. 6
2.4.Analisis Digital Citra Landsat .......................................................................... 7
2.4.1.Pemulihan Citra (Image Restoration) ..................................................... 8
2.4.2.Penajaman Citra (Image Enhancement) .................................................. 9
2.5. Teknik Interpretasi Citra Satelit ...................................................................... 10
2.6. Klasifikasi Lahan ............................................................................................ 12
2.7. Analisa Perubahan Lahan ................................................................................ 13
BAB III. METODE PENELITIAN
3.1.Waktu dan Tempat ........................................................................................... 15
3.2.Bahan dan Alat ................................................................................................. 15
3.3.Metode Kerja.................................................................................................... 16
3.3.1. Pra Pengolahan ....................................................................................... 16
3.3.2. Pengolahan Data Citra............................................................................ 17
3.3.3. Survey Lapang (Teristrial)..................................................................... 20
3.3.3.1 Persiapan ................................................................................... 20
3.3.3.2 Kegiatan Survei ......................................................................... 21
3.3.4. Identifikasi Tutupan Lahan ................................................................... 21
3.3.5 Analisis Perubahan Tutupan Lahan ........................................................ 21
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Kondisi Umum Taman Hutan Raya R.Soerjo .................................................. 24

4.1.1. Letak dan luas ....................................................................................... 24
4.1.2. Topografi ................................................................................................ 24
4.1.3. Potensi .................................................................................................... 25
4.2. Pengolahan Citra ............................................................................................ 26
4.2.1. Pengolahan Awal Citra .......................................................................... 26
4.2.2. Klasifikasi Tutupan Lahan ..................................................................... 28

xi

4.2.3. Hasil Klasifikasi ..................................................................................... 31
4.3. Ketelitian Klasifikasi....................................................................................... 35
4.4. Perubahan Tutupan Lahan............................................................................... 37
4.4.1. Deteksi Perubahan Tutupan Lahan ...................................................... 38
4.4.2. Kendala Analisa Perubahan Tutupan Lahan .......................................... 39
4.5. Perubahan Tutupan Lahan Tahun 2000-2013 ................................................. 39

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 43
5.2. Saran ................................................................................................................ 44
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 45


xii

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Kelas Penutupan Lahan di Taman Hutan Raya R.Soerjo .............................. 28
Tabel 2. Luasan Penutupan Lahan 2000 ...................................................................... 31
Tabel 3. Luasan Penutupan Lahan 2013 ...................................................................... 33
Tabel 4. Hasil Klasifikasi Tutupan Lahan Taman Hutan Raya R.Soerjo .................... 38

xiii

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian ............................................................................ 23
Gambar 2. Citra landsat ETM 2000 Taman Hutan Raya R.Soerjo ............................. 27
Gambar 3. Citra landsat 8 2013 Taman Hutan Raya R.Soerjo ................................... 27
Gambar 4. Garis Rusaknya Citra ETM 2000 .............................................................. 29
Gambar 5. Gangguan Awan Pada Citra Landsat ......................................................... 30
Gambar 6. Persentase Penutupan Lahan Taman Hutan Raya R.Soerjo ...................... 31

Gambar 7. Klasifikasi Tutupan Lahan Tahun 2000 Taman Hutan Raya R.Soerjo ..... 32
Gambar 8. Persentase Penutupan Lahan Taman Hutan Raya R.Soerjo ..................... 34
Gambar 9. Klasifikasi Tutupan Lahan Tahun 2013 Taman Hutan Raya R.Soerjo ..... 34
Gambar 10. Grafik perubahan Tutupan Lahan Tahun 2000 dan 2013......................... 43

xiv

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Matriks Akurasi Citra dan Perubahan Lahan .......................................... 46
Lampiran 2. Peta Combine Tahun 2000-2013 ............................................................. 48
Lampiran 3. Dokumentasi Penelitian ........................................................................... 49

xv

Daftar Pustaka
Anonim .2009. Dokumen Pemantauan Hutan. Overview of the forest monitoring
activities by the Ministry of Forestry of Indonesia
Akiko Harayama and Jean Michel Jaquet. 2006. Multi Source Object-oriented
Classification of Landover Using Very High Resolution Imagery and

Digital elevation Model
Astuty, F.M. 2009. Studi Pemanfaatan Citra IKONOS dalam Penyusunan Model
Pengaturan Hasil Hutan di Kesatuan Pemangkuan Hutan Jatirogo Perum
Perhutani Unit II Jawa Timur. IPB. Bogor.
Butler, M.J.A., M.C. Mouchot, V. Berale And C. Leblanc .1988. Aplication Of
The Remote Sensimg Tecnology To Marine Fisheries: An Introductory
Manual. FAO Fisheries Technology
Ekadinata A. 2001. Deteksi Perubahan Lahan Dengan Menggunakan Citra Satelit
Multisensor di Sumberjaya Lampung. IPB. Bogor
Ekadinata, A; Dewi, S; Hadi, D; Nugroho, D; dan Johana, F. 2008. Sistem
Informasi Geografis Untuk Pengelolaan Bentang Lahan Berbasis Sumber
Daya Alam. Buku I :Sistem Informasi Geografis dan Penginderaan Jauh
Menggunakan ILWIS Open Source. World Agroforestry Centre. Bogor
Ekadinata A, Widayati A, Dewi S, Rahman S, van Noordwijk M. 2011.
Indonesia’s land-use and land-cover changes and their trajectories (1990,
2000 and 2005). ALLREDDI Brief 01. Bogor, Indonesia: World
Agroforestry Centre (ICRAF) South East Asia Regional Program
Howard J. A. 1996. Penginderaan Jauh Untuk Sumberdaya Hutan. UGM Press.
Yogyakarta
Jensen, J.R. 1986. Introductory Digital Image Processing: A Remote Sensing

Perspective. Prentice Hall. New Jersey
Jaya, I.N.S. 1997. Penginderaan Jauh Satelit Untuk Kehutanan. Manajemen
Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor
__________. 2002. Penginderaan Jauh Satelit Untuk Kehutanan. Laboratorium
Inventarisasi Hutan Fakultas Kehutan IPB. Bogor
Lilesand, T.M dan Kiefer. R. W. 1994. Penginderaan Jauh Dan Interpretasi
Citra.Terjemahan. Gajah Mada University Press. Yoyakarta
Lo, C.P. 1995. Penginderaan Jauh Terapan (Di Indonesiakan oleh B.
Purbowaseso). Universitas Indonesia. Jakarta
Paine, D.P. 1992. Fotografi Udara dan Penafsiran Citra untuk Pengelolaan
Sumberdaya. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

xvi

Purwadhi, F.S.H. 2001. Interpretasi Citra Digital. Grasindo. Jakarta
Soesilo, L. 1994. Teknologi Penginderaan Jauh di Indonesia. CV. Aksara Buana.
Jakarta Timur
Sutanto, 1986. Penginderaan Jauh. Jilid I. Gajah Mada University Press.
Yogyakarta
Suryadi Indrawan. 2012. Petunjuk Teknis Perhitungan Reference Emission Level

Untuk Sektor Berbasis Lahan .UN-REDD Program Indonesia
Yan, Gao. 2003. Tesis report: Pixel Based and Object Oriented Image Analysis
for Coal Fire Research. International Institute for Geo-Information
Science and Earth Observation. Enschede
.

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Seiring meningkatnya kebutuhan hutan untuk berbagai kegiatan mulai

dari alih fungsi lahan hutan dan pengambilan sumberdaya hasil hutan kayu dan
non kayu yang terus berlanjut bahkan sampai pada hutan alam yang sebagai
sasaranya. Hal tersebut menyebabkan laju defoerestasi lahan hutan yang semakin
besar dari tahun ke tahun yang telah terbukti dari luasan hutan semakin
menyempit mencapai 1 menit hutan hilang seluas 6 lapangan bola tiap jamnya.
Dengan adanya perubahan lahan hutan yang ditandai dengan laju deforestasi
maka kondisi penutupan vegetasi di setiap kelas penutupan lahan pun akan
berubah dari tiap tahun ke tahun.
Dari tahun ke tahun daerah Taman Hutan Raya R.Soerjo telah mengalami
kegiatan pembukaan lahan hutan untuk menjadi lahan pertanian sesuai dengan
tingkat kebutuhan masyarakat di sekitar wilayah Tahura R.Soerjo yang semakin
meningkat dan hal tersebut sebanding dengan tingkat deforestasi yang terjadi di
Tahura R.soerjo. Dalam hal kegiatan ini analisa defoestasi di butuhkan dalam
mengetahui seberapa besar perubahan lahan yang terjadi akibat dari adanya
deforestasi di wilayah tersebut.
Kegiatan analisa perubahan tutupan lahan seringkali terbentur dengan
masalah minimnya data yang tersedia, baik secara kualitas maupun kuantitas. Hal
ini haruslah dimaklumi karena penyediaan data untuk analisa perubahan lahan
secara konvensional dengan survey langsung, membutuhkan waktu, biaya dan

1

2

tenaga besar. Penginderaan jauh (remote sensing), dalam hal ini mampu
menyediakan data yang akurat dan cepat. Semua hal ini tercakup dalam informasi
terkini yang ada dalam citra satelit dan foto udara. Oleh karena itu, data
penginderaan jauh diharapkan dapat memberikan informasi mengenai data yang
berkaitan dengan masukan dalam analisa perubahan tutupan lahan.
Secara khusus, penginderaan jarak jauh menggunakan satelit multiwaktu
akan memberikan kemudahan dalam mendeteksi dan menginventarisir perubahan
lahan yang terjadi di areal yang luas dibandingkan menggunakan potret udara.
Disamping itu citra satelit juga membutuhkan biaya yang lebih kecil per m2
dibandingkan dengan potret udara (Jaya,1997).
Mengingat semakin cepatnya perubahan tutupan hutan maka data
informasi yang dibutuhkan adalah data terbaru yang diperoleh secara cepat, akurat
dan efisien. Penerapan teknik penginderaan jauh melalui citra digital yang
menggabungkan antara metode terestris dan penginderaan mampu mendapatkan
hasil yang optimal. yang dilihat dari dua aspek : (1) Efisiensi biaya, dimana biaya
yang dibutuhkan lebih kecil, tetapi tetap mendapatkan data yang akurat dan tepat,
(2)

Efektivitas

kegiatan,

yang

memungkinkan

pengkajian

lebih

lanjut

menggunakan citra digital tak berawak (unmanned) beresolusi tinggi untuk dapat
mengetahui potensi yang ada di wilayah hutan tersebut (Astuty, 2009).
Perubahan penutupan lahan akan secara mudah bisa diketahui oleh satelit
di ruang angkasa melalui perubahan nilai-nilai reflektasi permukaan. Berubahnya
radiansi (radiance) merupakan indikasi nyata adanya perubahan lahan. Dengan

3

cara ini perubahan lahan di areal yang luas akan lebih mudah dideteksi secara
efektif.
Penelitian ini akan menganalisa perubahan tutupan lahan berbasis citra
landsat ETM 2000, landsat 8 2013 di Taman Hutan Raya R.Soerjo dengan
memanfaatkan penginderaan jauh dari tahun 2000 sampai dengan tahun 2013.
Penelitian ini di lakukan karena meningkatnya laju deforestasi yang ditandai
dengan semakin menyempitnya lahan hutan dan belum ada data tentang
perubahan funsgi lahan yang ada di Tahura R.soerjo.
1.2

Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas tentang analisa

perubahan tutupan lahan berbasis citra landsat ETM 2000, landsat 8 2013 di
Taman Hutan Raya R.Soerjo sangat penting untuk melihat dan mengamati
seberapa besar perubahan tutupan lahan akibat kerusakan hutan. Maka dari itu,
untuk memudahkan dalam kegiatan analisa perubahan tutupan lahan ini perlu
mengetahui bagaimana menggunakan citra satelit dalam bidang kegiatan
kehutanan dan mengimplementasikannya kedalam kegiatan analisa perubahan
tutupan lahan berbasis citra landsat ETM+ 2000, landsat 8 2013 Taman Hutan
Raya R.Soerjo. Pengaplikasian pemanfaatan citra landsat ini diharapkan dapat
memberikan data yang akurat dalam kegiatan analisa perubahan tutupan lahan
berbasis citra landsat TM 2000, landsat 8 2013 di Taman Hutan Raya R.Soerjo.
1.3

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian mengenai analisa perubahan tutupan lahan berbasis

citra landsat ETM+ 2000, landsat 8 2013 di Taman Hutan Raya R.Soerjo adalah

4

untuk mengetahui dan monitoring perubahan tutupan lahan, mendapatkan data
perubahan tutupan lahan dan membuat peta perubahan tutupan lahan yang akurat.
1.4

Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini berupa data analisis citra yang diintegrasikan ke dalam

bentuk data spasial yang digunakan untuk mendeteksi perubahan tutupan lahan
berbasis citra landsat ETM 2000, landsat 8 2013 di Taman Hutan Raya R.Soerjo .
Diharapkan penelitian bermanfaat bagi pihak pengelola Taman Hutan Raya
R.Soerjo sebagai bahan acuan dalam pengelolaan hutan, bagi peneliti untuk
mengetahui pengaplikasian citra satelit landsat dalam analisa perubahan tutupan
lahan, dan bagi bidang ilmiah khususnya penelitian berbasis lingkungan dan
pelestarian lahan hutan yang semakin menyempit dari waktu ke waktu.