Lokasi dan waktu penelitian Metode Penelitian Penentuan stasiun pengamatan

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi dan waktu penelitian

Lokasi dan objek penelitian tentang kawasan konservasi laut berada di perairan pulau Karang Lebar dan Karang Congkak, Kepulauan Seribu, Jakarta. Lokasi penelitian terletak antara 106 33’ – 106 38’ Bujur Timur dan 5 41’ – 5 46’ Lintang Selatan. Daerah penelitian bisa dilihat pada Gambar 6. Gambar 6. Peta lokasi penelitian Penelitian ini terbagi menjadi 3 tahap : pengolahan citra pada bulan April 2008, survey lapang dan pengambilan sampling kualitas air pada tanggal 12- 18 Mei 2008 dan 22 – 26 Juli 2008, dan analisa akhir pada bulan Mei – Agustus 2008 yang dilakukan di Laboratorium Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Teluk Jakarta K. Lebar K Congkak Pramuka 27 Geografis , Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini yaitu : 1. Perangkat lunak image processing 2. GPS Global Positioning System , GPS Sounder 3. Scuba set 4. Roll meter 5. Refraktometer 6. Floating Droudge 7. DO-Meter 8. pH tester 9. Termometer 10. Secci disk

3.2.2. Bahan

Bahan dan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1. Citra satelit Formosat-2 Akusisi 29 Agustus 2007. 2. Peta Lingkungan Pantai daerah Perairan Pulau Pramuka Kepulauan Seribu dari Bakosurtanal 3. Data kondisi ekosistem terumbu karang dan kualitas air dari survei lapang Program Insentif Riset Dasar 2008.

3.3. Metode Penelitian

Dalam penelitian ini, dilakukan integrasi data penginderaan jarak jauh dan Sistem Informasi Geografis SIG. Alur kegiatan penelitian ini meliputi pengolahan citra awal, survei lapang, dan analisis penentuan kesesuaian KKL. Analisi spasial yang digunakan untuk penentuan kawasan potensial dijadikan KKL berdasarkan metode Cell Based Modelling, baik itu pengkelasan maupun untuk overlay setiap parameter. Tahapan-tahapan penentuan zona inti, buffer, dan pemanfaatan dapat dilihat pada Gambar 7 . 3.4. Pengolahan citra satelit 3.4.1. Pre-processing Citra satelit Formosat-2 yang telah diperoleh tidak sepenuhnya digunakan dalam analisi, untuk itu perlu adanya pemotongan citra cropping. Pemotongan citra ini bertujuan untuk membatasi daerah sesuai lokasi penelitian. Setelah pemotongan citra dilakukan pemulihan citra yang terdiri atas dua proses yaitu koreksi radiometrik dan koreksi geometrik. Koreksi radiometrik dilakukan untuk menghilangkan faktor-faktor yang menurunkan kualitas citra. Metode koreksi radiometrik yang digunakan adalah penyesuaian histrogram histogram adjustment. Nilai bias adalah nilai digital minimum pada setiap band, nilai bias diasumsikan sama dengan besarnya pengaruh atmosfer terhadap gelombang cahaya. Pada metode ini ditetapkan bahwa respon spektral terendah pada setiap band nilainya adalah nol. Oleh karena itu dilakukan pengurangan nilai digital setiap piksel pada semua band sehingga nilai minimumnya sama, yaitu nol. Secara matematis, koreksi pengaruh atmosfer dengan pengaturan histogram dapat dilihat pada persamaan berikut : 30 Gambar 7. Diagram alir penelitian Substrat dasar Y = ln K1 + kikjln K2 Klorofil-a 2,41KE K2 + 0,187 MPT 100.6678 + 5.5085K3 + 0.4563K 2 + 0.9775K2K3 Citra Satelit Koreksi geometrik Koreksi radiometrik Komposit citra Kawasan mangrove Sungai dan muara Keterlindungan lokasi Transformasi citra Data sekunder Dinas Perikanan 1. Infrastruktur 2. pH 3. Salinitas 4. Oksigen terlarut 5. Kawasan pemukiman pesisir Survey lapang sampling kualitas 1. pH 2. Salinitas 3. Suhu 4. Oksigen terlarut 5. Posisi stasiun 6. Persen cover terumbu karang 7. Kelimpahan ikan karang 8. Batimetri Peta Lingkungan Pantai Re-Interpretasi dan editing Konsultasi Pakar Basis data spasial Parameter penentu kawasan konservasi laut Pemodelan spasial berbasis sel Cell Based Modeling Zona tentative Kawasan Konservasi Laut Diterima Tidak diterima 3 DN i,j,koutput terkoreksi = DN i,j,kinput asli -bias Koreksi geometrik bertujuan untuk memperbaiki distorsi posisi atau letak objek. Distorsi ini dihasilkan oleh faktor seperti variasi tinggi satelit, ketegakkan dan kecepatan satelit Lillesand dan Kiefer, 1990. Koreksi geometrik dilakukan dengan dua langkah, yaitu: transformasi koordinat transformation geometric dan resampling . Transformasi koordinat dilakukan dengan Ground Control Point GCP pad output citra yang baru. GCP harus mempunyai sifat geometrik yang tetap pada lokasi yang dapat diketahui dengantepat. Proses penerapan alih ragam geometrik terhadap data asli disebut resampling. Setelah koreksi geometrik dilakukan maka didapat citra yang sesuai dengan posisi sebenarnya di bumi.

3.4.2. Penajaman citra

Proses penajaman citra merupakan proses penggabungan informasi dari citra secara spektral melalui band ratioing menghitung perbandingan nilai digital piksel setiap band.

3.4.2.1. Penajaman citra untuk karakteristik dasar perairan

Untuk penggambaran karakteristik perairan dangkal digunakan model algoritma yang berasal dari penurunan persamaan ’Standard Exponential Attenuation Model’ oleh Green et. all., 2001. Algoritma tersebut menggunakan band 3 dan band 2 dari citra Formosat-2 . Dasar penggunaan band 3 dan band 2 yaitu karena kedua band ini memiliki penetrasi yang baik ke dalam kolom air. Algoritma tersebut yaitu : Y = ln K1 - kikjln K2 Keterangan : K1 = Kanal band 3 dari Formosat - 2 K2 = Kanal band 2 dari Formosat - 2 Kikj = Koefisien attenuasi, yang diperoleh dari :

3.4.2.2. Penajaman citra untuk klorofil perairan

Klorofil merupakan indikator yang baik bagi ketersediaan makanan pada trofik level yang lebih tinggi, karena konsentrasi klorofil menentukan besarnya produktivitas primer perairan Susilo, 2000. Dalam penentuan sebaran spasial klorofil perairan digunakan kombinasi dari band 3 dan band 4. Algoritma yang digunakan dalam penentuan konsentrasi klorofil yaitu Wibowo et al.,1994 in Susilo, 2000 : C = 2,41K1 K2 + 0,187 Keterangan : C = Konsentrasi klorofil-a mgl K1 = Kanal band 1 dari Formosat - 2 K2 = Kanal band 2 dari Formosat - 2

3.4.2.3. Penajaman citra untuk muatan padatan tersuspensi

Informasi sebaran muatan padatan tersuspensi di perairan diperoleh menggunakan formula Hasyim et al., 1997 yang telah digunakan oleh LAPAN 2004 dalam pemetaan muatan padatan tersuspensi perairan di Situbondo. Algoritma ini menggunakan kombinasi dari band 2 dan band 1 Formosat - 2. Algoritma tersebut yaitu : MPTmgl = 100.6678 + 5.5085K3 + 0.4563K3 2 + 0.9775K2K3 Keterangan : MPTmgl = Muatan Padatan Tersuspensi mgl K3 = Kanal band 1 dari Formosat - 2 K2 = Kanal band 2 dari Formosat - 2

3.4.2.4. Pemetaan kawasan mangrove

Pemetaan kawasan mangrove di daerah perairan pulau Karang Lebar dan Congkak melalui citra Formosat didasarkan pada sifat penting mangrove yaitu, mangrove mempunyai zat hijau daun klorofil dan mangrove tumbuh dipesisir. Sifat optik klorofil sangat khas yaitu bahwa klorofil menyerap spectrum sinar merah dan memantulkan dengan kuat spectrum inframerah Susilo,2000. Klasifikasi daerah mangrove pada citra dilakukan melalui training area pada daerah yang dibuat komposit RGB 423. Metode Maximum Likehood merupakan salah satu metode klasifikasi digital yang terseliaterbimbing Supervised. Penulis menggunakan metode ini karena metode ini merupakan metode yang terbaik dibandingkan yang lain Parallepiped dan Minimum Distance. Metode Maximum Likehood atau peluang maksimum atau kemiripan maksimum meganalisis fungsi peluang multidimensional untuk menentukan suatu piksel tertentu lebih berpeluang masuk ke dalam kelas tertentu. Training area atau daerah contoh untuk setiap kelas ini akan ditentukan nilai-nilai statistiknya, sehingga dapat digunakan sebagai acuan dalam klasifikasi seluruh daerah yang ada pada citra. Vegetasi akan terlihat berwarna merah tua pada komposit RGB 423, sehingga dapat dengan mudah di-training dan terbentuklah kelas mangrove sebagai dasar analisis selanjutnya.

3.4.3. Klasifikasi citra

Citra yang telah ditransformasikan dengan algoritma-algoritma tersebut selanjutnya diklasifikasi. Klasifikasi merupakan suatu proses pengelompokan nilai reflektansi dari setiap objek ke dalam kelas-kelas tertentu sehingga mudah dikenali. Dalam penelitian ini klasifikasi yang digunakan adalah klasifikasi terbimbing Supervised Classification dan tak terbimbing Unsupervised Classification .

3.4.4. Penilaian hasil dan analisis ketelitian data

Penelitian menggunakan metode dan data tertentu perlu dilakukan uji ketelitian atau validasi data, karena hasil uji ketelitian mempengaruhi besarnya tingkat kepercayaan pengguna terhadap setiap jenis data maupun metode analisisnya. Hal ini juga dilakukan untuk membuktikan kesesuaian antara klasifikasi citra dengan data lapangan yang didapat. Perhitungan akurasi data dilakukan dengan membuat matrix kontingensi, yang disebut confusion matrix yang didapat dengan cara membandingkan perhitungan titik sampel di lapangan groundtruth dengan data hasil klasifikasi citra jumlah pixelnya. Nilai ketelitian yang diharapkan nantinya harus memenuhi syarat lebih besar dari 70 Purwadhi 2001, sehingga dari nilai yang didapatkan tersebut merupakan pembuktian terhadap nilai kevalidan data citra.

3.5. Penentuan stasiun pengamatan

Penentuan stasiun pengamatan dilakukan secara acak dimana lokasi menyebar di seluruh perairan pulau Karang Lebar dan Karang Congkak. Jumlah total stasiun pengamatan adalah 25 buah, dimana 9 stasiun berada di Karang Congkak, 10 stasiun di Karang Lebaran, dan 6 stasiun menyebar di Pulau Pramuka dan Panggang Tabel 2. Tabel 2. Stasiun Pengamatan Stasiun Bujur Lintang Keterangan ST01L 106,5636 -5,7286 LIT ST02R 106,5694 -5,7252 RRA1 ST03R 106,5807 -5,7219 RRA2 ST04R 106,5929 -5,7177 RRA3 ST05R 106,6003 -5,7156 RRA4 ST06R 106,6136 -5,7239 RRA5 ST07L 106,6067 -5,7276 LIT ST08R 106,6003 -5,7293 RRA6 ST09R 106,5900 -5,7337 RRA7 ST10R 106,5752 -5,7303 RRA8 ST11L 106,5731 -5,7114 LIT ST12L 106,5665 -5,7098 RRA9 ST13R 106,5777 -5,7087 RRA10 ST14R 106,5811 -5,6972 RRA11 ST15R 106,5883 -5,6953 RRA12 ST16L 106,5960 -5,6961 LIT ST17L 106,5846 -5,7138 LIT ST18R 106,5894 -5,7108 RRA13 ST19R 106,5963 -5,7044 RRA14 ST20L 106,6184 -5,7386 LIT ST21R 106,6214 -5,7414 RRA15 ST22R 106,6142 -5,7518 RRA16 ST23L 106,5860 -5,7424 LIT ST24R 106,5944 -5,7475 RRA17 ST25R 106,6100 -5,7346 RRA18 ST26L 106,5625 -5,7134 LIT ST27L 106,5768 -5,6997 LIT ST28L 106,5935 -5,7070 LIT ST29L 106,5884 -5,7200 LIT ST30L 106,5694 -5,7336 LIT ST31L 106,6117 -5,7165 LIT ST32L 106,5959 -5,7312 LIT ST33L 106,5759 -5,7372 LIT

3.6. Pengukuran faktor biofisik lapangan