Waktu dan Tempat Letak Geografi Topografi

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2010 sampai dengan Mei 2011. Observasi lapangan dilaksanakan pada tanggal 18-28 November 2011 dengan cakupan citra seluas 40 km x 40 km yang meliputi Kabupaten Blora, Tuban, Rembang dan Bojonegoro. Selanjutnya pengolahan data dan analisis data dilakukan dari bulan Januari – Mei 2011 di Laboraturium Remote Sensing dan GIS, Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

3.2 Alat Dan Data

3.2.1 Alat

Alat-alat yang digunakan yaitu: GPS, kompas, alat tulis , tally sheet, Suunto, kamera digital sebagai peralatan di lapangan. Untuk analisis data, digunakan satu unit peralatan komputer dengan software Erdas Imagine 9.1, ArcView 3.2, Minitab 15, Microsoft Excel 2003, dan Microsoft Word 2003.

3.2.2 Data

Data yang digunakan dalam penelitian yaitu: Citra ALOS PALSAR resolusi 50 m kombinasi RGB HH-HV-HHHV Jawa Tengah dan Jawa Timur yang telah dilakukan orthorektifikasi dan citra ALOS AVNIR-2 resolusi 50 m kombinasi RGB 3-4-2 daerah Jawa Tengah dan Jawa Timur tahun perekaman 2009, Peta Kelas Umur KPH Kebonharjo, Peta Rupa Bumi Indonesia daerah Jawa Tengah dan Jawa Timur skala 1:25000 tahun 2009, dan Peta Administrasi Provinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur. Peta lokasi penelitian dijelaskan dalam Gambar 3. Gambar 3 Peta lokasi penelitian. 22

3.3 Tahapan Penelitian

3.3.1 Pra Pengolahan Citra

3.3.1.1 Pengubahan Resolusi Citra ALOS AVNIR – 2 Resolusi 10 m

Menjadi 50 m Pada penelitian ini resolusi citra ALOS AVNIR-2 resolusi 10 m ditransformasi ke resolusi 50 m menggunakan software Erdas Imagine 9.1 dengan metode nearest neighborhood. Pengubahan resolusi ini bertujuan untuk mendapatkan resolusi yang sama dengan citra ALOS PALSAR resolusi 50 m, sehingga dapat diperoleh hasil perbandingan yang setara.

3.3.1.2 Koreksi Geometri Citra

Koreksi geometri merupakan proses transformasi data dari satu sistem grid menggunakan suatu transformasi geometri Jaya 2009. Salah satu tujuan dilakukannya koreksi geometri adalah untuk melakukan retifikasi pembetulan agar koordinat citra sesuai dengan koordinat geografi Purwadhi 2001. Pada penelitian ini proses koreksi geometri dilakukan pada citra ALOS AVNIR-2 resolusi 50 m. Koreksi geometri melalui pembuatan ground control point GCP yang dilakukan dengan mencocokkan koordinat citra ALOS AVNIR-2 resolusi 50 m dengan citra ALOS PALSAR resolusi 50 m yang koordinat geografisnya telah terkoreksi.

3.3.1.3 Mozaik Citra

Mozaik citra merupakan proses menggabungkan beberapa citra secara bersamaan membentuk satu kesatuan satu lembar peta atau citra yang kohesif. Dalam penelitian ini mozaik citra dilakukan pada citra ALOS PALSAR resolusi 50 m. Tujuan dari kegiatan mosaik adalah menghasilkan citra gabungan yang mempunyai kualitas kekontrasan yang baik sehingga citra hasil output tampak menjadi citra yang kohesif kontrasnya konsisten, teroganisir, solid dan koordinatnya ter-interkoneksi Jaya 2009. Data asli citra ALOS PALSAR resolusi 50 m daerah Jawa Tengah dan Jawa Timur terdiri dari 2 scene citra. Data tersebut kemudian di mozaik menjadi satu scene untuk memudahkan proses pengolahan dan analisis citra.

3.3.1.4 Pemotongan Citra

Setelah dilakukan mozaik diperoleh Citra ALOS PALSAR dan citra ALOS AVNIR-2 dengan luasan se Jawa Tengah dan Jawa Timur. Selanjutnya dilakukan pemotongan kedua citra tersebut sesuai dengan lokasi penelitian yaitu Kabupaten Rembang, Tuban, Blora, dan Bojonegoro seluas 40 km x 40 km.

3.3.1.5 Identifikasi Awal Tutupan Lahan Citra

Identifikasi awal citra ALOS PALSAR skala 1:50.000 dilakukan dengan bantuan citra ALOS AVNIR-2 skala 1:50.000 Gambar 4. Hal ini karena pada citra ALOS AVNIR-2 resolusi 50 m kombinasi RGB 3-4-2 menunjukkan kenampakan yang hampir sama dengan kenampakan objek sesungguhnya di permukaan bumi. Proses ini dilakukan untuk memudahkan klasifikasi tutupan lahan secara visual menggunakan elemen-elemen interpretasi.

3.3.2 Pembuatan Titik Lokasi Pengamatan

Lokasi titik pengamatan ditentukan dengan metode systematic sampling with random start. Dimana peletakan titik dalam areal dilakukan dengan Gambar 4 Peta identifikasi awal tutupan lahan. Gambar 5 Peta titik awal pengamatan . sampling sistematik yang dimulai secara acak. Pengambilan titik pengamatan ini menggunakan ekstensi IHMB-Jaya versi 6 pada Arc View 3.2. Selanjutnya dilakukan buffering jalan selebar 500 m. Titik-titik yang telah diperoleh tadi kemudian dipilih secara purposive dengan intensitas sampling sebesar 5. Jumlah titik pengamatan pada masing-masing tutupan lahan disesuaikan dengan luas masing-masing tutupan lahan Gambar 5.

3.3.3 Pengambilan Data Lapangan

Pengambilan data di lapangan dilakukan dengan dua metode, yaitu pengambilan titik dan pembuatan plot. Pengambilan titik digunakan pada objek-objek yang telah ditentukan sesuai dengan identifikasi awal tutupan lahan pada citra ALOS PALSAR resolusi 50 m. Tujuan dari pengambilan data lapangan ialah mencocokkan tutupan lahan yang telah diidentifikasi sebelum ke lapangan dengan keadaan kenampakan tutupan lahan sesungguhnya di lapangan. Dalam penelitian ini pembuatan plot dilakukan pada kelas tegakan hutan tanaman jati di kawasan hutan milik Perhutani KPH Kebonharjo Gambar 6. Tujuannya yaitu untuk mengetahui pengaruh kerapatan dan diameter area yang didominasi tegakan pada satelit radar dan optik terhadap nilai digital tiap piksel citra serta pengaruhnya terhadap kenampakan visual citra.

3.3.4 Analisis Hasil Pengamatan Lapangan

Setelah dilakukan pengambilan data lapangan, maka selanjutnya dilakukan analisis hasil pengamatan. Adapun analisis yang dilakukan pada penelitian ini adalah analisis identifikasi objek di lapangan, analisis diskriminan, analisis visual citra ALOS PALSAR skala 1:50.000 dan citra ALOS AVNIR-2 skala 1:50.000, analisis separabilitas dan analisis uji akurasi. Analisis visual dilakukan berdasarkan elemen-elemen interpretasi. Hubungannya terhadap karakteristik visual citra ALOS PALSAR dan citra ALOS AVNIR-2. Analisis diskriminan adalah salah satu metode interpretasi digital yang merupakan evaluasi kuantitatif tentang informasi spektral yang disajikan pada citra. Informasi spektral tersebut diperoleh dari nilai digital setiap pixel yang terdapat dalam citra. Tiap piksel menggambarkan bagian wilayah permukaan bumi dengan nilai intensitas dalam bentuk 2 dimensi. Nilai piksel biasa disebut intensitas citra image intensity atau derajat keabuan grey level. Masing- masing derajat keabuan dihubungkan ke suatu spektrum band nilai spectral. Derajat keabuan rona dari suatu citra merupakan salah satu elemen yang Gambar 6 Peta sebaran plot di hutan tanaman jati. secara visual dapat menginterpretasikan suatu objek dengan mudah. Dalam hal ini nilai digital dari setiap piksel merupakan suatu variable prediktor yang digunakan pada metode analisis diskriminan kelas tutupan lahan. Analisis diskriminan dilakukan dengan mengelompokkan objek-objek pada tiap tutupan lahan yang memiliki persamaan karakteristik ciri fisik di lapangan dan kemiripan nilai digital tiap tutupan lahan pada band komposit HH dan HV untuk citra ALOS PALSAR resolusi 50 m dan nilai digital tiap tutupan lahan pada band 3, band 4, dan band 2 pada citra ALOS AVNIR-2 resolusi 50 m . Proses analisis diskriminan dilakukan hingga objek-objek yang ada tidak dapat dikelompokkan kembali. Proses pengklasifikasian tidak dapat dilakukan hanya dengan membandingkan nilai digitalnya saja melalui analisis diskriminan. Namun perlu juga dilakukan analisis visual yang dapat meningkatkan keakuratan klasifikasi tutupan lahan pada citra ALOS PALSAR dan ALOS AVNIR-2 melalui analisis visual citra menggunakan elemen interpretasi. Setelah diperoleh klasifikasi kelas tutupan lahan berdasarkan hasil analisis visual citra ALOS PALSAR dan citra ALOS AVNIR-2 selanjutnya dilakukan analisis keterpisahan tiap kelas tutupan lahan menggunakan analisis separabilitas. Analisis separabilitas merupakan analisis yang di lakukan dari hasil pernyataan kuantitatifstatistik antara pola spektral tiap jenis tutupan lahan yang tampak secara visual pada citra satelit dan dihitung dalam suatu bentuk matrik yang biasa disebut “matrik divergensi”. Hasil analisis separabilitas diukur berdasarkan beberapa kriteria yang dikelompokkan ke dalam lima kelas dimana setiap kelasnya mendeskripsikan kuantitas keterpisahan tiap tutupan lahan. Kelima kelas yang diklasifikasikan menurut Kobayasi 1995 dan Jensen 1986 yang diacu dalam Jaya 2009 tersebut yaitu : 1. Tidak terpisah : 1600 2. Kurang Keterpisahannya : 1600-1800 3. Cukup keterpisahannya : 1800-1900 4. Baik Keterpisahannya : 1900-2000 5. Sangat baik keterpisahannya : 2000 Pada penelitian ini untuk mengetahui keakuratan klasifikasi tutupan lahan dari hasil interpretasi citra dilakukan uji akurasi klasifikasi. Akurasi klasifikasi merupakan akurasi sering dianalisis menggunakan suatu matrik kontingensi, yaitu suatu matrik bujur sangkar yang memuat jumlah piksel yang diklasifikasi. Matrik ini juga sering disebut dengan error matriks atau confusion matriks. Kumar 2003 menjelaskan bahwa matriks kontingensi menjelaskan seberapa baik perwakilan piksel sebuah citra yang digunakan dalam proses pengambilan area contoh terhadap kondisi sebenarnya dalam klasifikasi terbimbing. Akurasi yang dianjurkan untuk digunakan adalah akurasi kappa. Akurasi kappa dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : dimana: X ii = nilai diagonal dari matriks kontingensi baris ke-I dan kolom ke-i X i+ = jumlah piksel dalam kolom ke-i X +1 = jumlah piksel dalam baris ke-i N = banyaknya titik contoh Interpretasi Awal Hasil Verifikasi Lapangan Jumlah Piksel Akurasi Pengguna A B C Total Piksel A X 11 X 12 X 13 X 1+ X 11X1+ B X 21 X 22 X 23 X 2+ X 22X2+ C X 31 X 32 X 33 X 3+ X 33X3+ Total Piksel X +1 X +2 X +3 N Akurasi Pembuat X 11X+1 X 12X+2 X 13X+3 Sumber : Jaya 2009 Tabel 3 Skema perhitungan akurasi Dalam matriks kontingensi ini, dapat pula diperoleh besarnya akurasi pembuat Producer’s accuracyPA dan akurasi penggunanya user accuracyUA. Menurut Congalton dan Green 1999 yang diacu dalam Rany 2010 producer’s accuracy dan user accuracy adalah dua penduga dari akurasi umum overall accuracy dimana producer’s accuracy merupakan peluang rata-rata dalam persen bahwa suatu piksel akan diklasifikasikan dengan benar dalam kelas hasil. Ukuran ini juga mencerminkan rata-rata dari kesalahan klasifikasi berupa kekurangan jumlah piksel suatu kelas akibat masuknya piksel-piksel kelas tersebut ke kelas yang lain. User’s accuracy merupakan peluang rata-rata dalam persen bahwa suatu piksel dari citra yang terklasifikasi secara aktual mewakili kelas-kelas tersebut di lapangan. Dengan kata lain ukuran ini mencerminkan rata-rata dari kesalahan klasifikasi berupa jumlah piksel pada suatu kelas yang diakibatkan oleh masuknya piksel dari kelas lain. Secara matematis User Accuracy dan Produsser Accuracy ditunjukkan dalam persamaan sebagai berikut: Sumber : Jaya 2009 BAB IV KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN Lokasi penelitian terletak diempat kabupaten yang berada di Propinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur . Keempat kabupaten tersebut adalah Kabupaten Tuban dan Kabupaten Bojonegoro di Propinsi Jawa Timur, Kabupaten Blora dan Kabupaten Rembang di Provinsi Jawa Tengah. Adapun kondisi umum lokasi tersebut berdasarkan letak geografis, topografi, iklim, tanah, demografi, dan tutupan lahannya adalah sebagai berikut :

4.1 Letak Geografi

Lokasi penelitian ini terletak pada 6,03 ⁰ – 7,06⁰ Lintang Selatan dan 111,30 ⁰-112,35⁰ Bujur Timur. Batas wilayah masing-masing kabupaten tempat penelitian dijelaskan pada Tabel 4. Tabel 4 Batas wilayah lokasi penelitian. No KABUPATEN BATAS WILAYAH SEBELAH UTARA SEBELAH TIMUR SEBELAH SELATAN SEBELAH BARAT 1. Kabupaten Bojonegoro Kabupaten Tuban Kabupaten Lamongan Kabupaten Madiun, Nganjuk dan Jombang Kabupaten Ngawi dan Blora Jawa Tengah 2. Kabupaten Tuban Laut Jawa Kabupaten Lamongan Kabupaten Bojonegoro Kabupaten Rembang dan Kabupaten Blora. 3. Kabupaten Rembang Laut Jawa Kabupaten Tuban Propinsi Jawa Timur Kabupaten Blora Kabupaten Pati 4. Kabupaten Blora Kabupaten Rembang dan Kabupaten Pati Kabupaten Bojonegoro Propinsi Jawa Timur Kabupaten Ngawi Propinsi Jawa Timur Kabupaten Grobogan Sumber : Jawa Tengah dalam angka 2009, Jawa Timur dalam angka 2009

4.2 Topografi

Lokasi penelitian memiliki kondisi topografi yang berbeda satu sama lain. Perbedaan kondisi topografi lokasi penelitian dijelaskan pada Tabel 5. Tabel 5 Kondisi topografi lokasi penelitian. No KABUPATEN TOPOGRAFI 1. Kabupaten Bojonegoro Didominasi keadaan tanah yang berbukit Terletak pada ketinggian 25 m dpl sampai dengan 500 m dpl pusat kota terletak pada ketinggian 15 m dpl Kemiringan rata-rata 2 2. Kabupaten Tuban Terletak pada deretan pegunungan kapur dengan ketinggian 0 m dpl pada jalur Pantura sampai dengan 100 m dpl pada Kecamatan Grabagan Kemiringan pada bagian Barat yaitu 0 sampai dengan 2, kemiringan pada bagian Selatan yaitu 15 3. Kabupaten Rembang Terletak pada ketinggian 25 sampai dengan 100 m dpl Kemiringan 0 sampai dengan 2 seluas 45.205 Ha, kemiringan 2 sampai dengan 15 seluas 33.233 Ha, kemiringan 15 sampai dengan 40 seluas 13.980 Ha, dan kemiringan 40 seluas 4.63 Ha 4. Kabupaten Blora Terdiri atas dataran rendah dan perbukitan kapur Didominasi permukaan yang datar, berombak, bergelombang, dan berbukit Terletak pada ketinggian 20 sampai dengan 280 m dpl Sumber : Jawa Tengah dalam angka 2009, Jawa Timur dalam angka 2009

4.3 Iklim