Radiasi gelombang panjang yang datang sangat kecil bila dibandingkan dengan radiasi
gelombang pendek yang datang. Karena data citra satelit Landsat ETM+ yang diperoleh
untuk penelitian ini tidak memiliki penutupan awan, sehingga besarnya radiasi matahari yang
diemisikan dari awan sangat kecil. Untuk nilai radiasi gelombang panjang, hanya diambil
nilai radiasi gelombang panjang yang dipancarkan dari permukan bumi.
3.3.4. Nilai Sifat Optikal Kanopi
Nilai sifat optikal kanopi terdiri dari nilai refleksivitas kanopi, absorbsivitas kanopi, dan
transmisivitas kanopi.
Refleksivitas ρ
Dalam penelitian ini, diasumsikan bahwa nilai energi yang direfleksikan dari permukaan
suatu objek diperoleh dengan pendekatan albedo permukaan. Dimana besarnya nilai
energi radiasi yang direfleksikan ekivalen dengan energi radiasi surya gelombang pendek
yang dipantulkan oleh permukaan suatu objek.
Emisivitas
ε ≈
Absorbsi α
Hukum Kirchhoff dalam ilmu perpindahan panas menyatakan bahwa untuk setiap
permukaan, harga angka penyerapannya absorbsi sama dengan angka emisi pada suhu
dan panjang gelombang yang sama Jensen, 2000. Dengan kata lain hukum Kirchhoff
menyatakan bahwa nilai absorbsivitas radiasi pada suatu permukaan sama dengan nilai
emisivitas radiasinya. Pendekatan hukum kirchhoff digunakan untuk mengestimasi nilai
emisi radiasi dari tiga penutup lahan yang berbeda, yaitu hutan alam, agroforest karet, dan
perkebunan karet monokultur pada lokasi kajian. Persamaan yang digunakan adalah
Impron, 1999 :
I ε = ε Rs .................................................. 17
Dimana I ε merupakan besarnya energi radiasi
matahari yang diemisikan, nilai
ε
merupakan konstanta emisivitas untuk masing-masing
penutup lahan, dan Rs merupakan nilai radiasi gelombang pendek.
Transmisivitas
τ
Setelah mendapatkan nilai radiasi yang diemisi melalui pendekatan hukum Kirchhoff,
maka nilai transmisivitas
τ
dapat diperoleh dari pendekatan dasar hukum kekekalan energi,
yaitu Impron, 1999 : ρ + + α = 1 ................................................18
Sedangkan untuk mendapatkan nilai radiasi matahari yang ditransmisikan oleh suatu
permukaan I , menggunakan persamaan di bawah ini :
I =
↓
Rs
- I ρ – Iε ........................................19
3.3.5. Leaf Area Index LAI
Pendugaan LAI dilakukan pada tiga penutup lahan, yaitu ; hutan alam, agroforest
karet, dan perkebunan monokultur karet. Hasil dugaan LAI akan divalidasi dengan data LAI
hasil observasi. Leaf Area Index LAI dapat dihitung melalui hukum Beer atau disebut juga
hukum Beer-Lambert atau hukum Beer- Lambert-Bouguer. Prinsip kerja hukum Beer-
Lambert adalah hubungan empiris dari cahaya yang meradiasi sebuah optik permukaan
homogen dan optik tersebut menyerap serta meneruskan radiasi dari cahaya tersebut.
Berdasarkan prinsip kerja hukum Beer- Lambert tersebut maka dapat dilakukan suatu
analogi, yaitu pancaran radiasi surya yang sampai pada permukaan kanopi tumbuhan yang
bersifat homogen hutan alam, agroforest karet, dan perkebunan karet monokultur diserap
absorbsi dan diteruskan transmisi. Asumsi yang digunakan dalam perhitungan LAI
dengan pendekatan hukum Beer-Lambert diantaranya adalah bahwa tajuk tumbuhan
adalah homogen, semua radiasi yang datang langsung mengenai permukaan daun, langit
dalam kondisi isotropik, dan nilai koefisien pemadaman k adalah konstan.
Dengan mengetahui besarnya radiasi surya di permukaan kanopi dan radiasi pada lapisan
dengan ketinggian tertentu dalam kanopi serta nilai dari suatu koefisien pemadaman, maka
dapat diketahui besarnya suatu nilai LAI dengan pendekatan hukum Beer-Lambert.
Persamaan hukum Beer-Lambert adalah Pierce and Running, 1988 :
kLAI
e Io
I
−
= LAI
k lo
I Ln
. −
= k
lo l
Ln LAI
− =
.......................…20 Dimana :
I =
Radiasi yang ditransmisikan oleh suatu kanopi
I = Radiasi di permukaan kanopi
k = Koefisien pemadaman
LAI = Leaf area
index
Nilai Io diasumsikan sebagai nilai
s
R
↓
, dan nilai
I diperoleh berdasarkan hasil
penghitungan nilai radiasi yang transmisikan oleh kanopi tumbuhan, sedangkan nilai
koefisien pemadaman berkisar antara 0,3 – 0,5 untuk daun vertikal serta 0,7 – 1,0 untuk daun
horizontal June, 1993 dan dalam penelitian ini nilai koefisien pemadaman yang digunakan
adalah 0.7. 3.3.6. Perbaikan dan Penggabungan Data
Pada saat data lapangan dan data penginderaan jauh digabungkan perlu diadakan
perbaikan data. Metode ini dilakukan karena pada penentuan titik di citra digital, data
memiliki kekurangan yaitu adanya penyimpangan yang disebabkan adanya distorsi
geometrik. Metode yang dilakukan untuk mengurangi kesalahan tersebut adalah dengan
cara menggunakan metode 9 piksel di sekitar piksel contoh. Hal ini dilakukan karena
penyimpangan yang terjadi tidak sistematis atau menyimpang acak.
3.3.7. Validasi
Nilai LAI
Validasi dilakukan untuk mengetahui sejauh mana perbedaan antara nilai LAI hasil
penurunan neraca energi dari citra satelit Landsat ETM+ dengan data LAI hasil
pengukuran langsung di lapang.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Rancangan Model LAI dengan Metode
