Waktu dan Tempat Penelitian Letak Geografis Topografi Iklim

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli 2010 – Mei 2011. Pengambilan data lapangan dilakukan di Jawa Barat dengan lokasi administratif Kabupaten Bogor, Sukabumi dan Cianjur seluas80 km x 80 km pada bulan Juli 2010 - Okober 2010 Gambar 6. Sedangkan, proses pengolahan dan analisis data dilakukan di Laboratorium Remote Sensing dan GIS Fakultas Kehutanan IPB di mulai bulan November 2010 sampai dengan Mei 2011. Gambar 6 Peta lokasi penelitian.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Alat

Alat – alat yang digunakan yaitu GPS, kompas, suunto tandom, tallysheet , kamera digital sebagai peralatan lapangan. Seperangkat komputer dengan software Erdas Imagine 9.1, ArcView 3.3, ArcGIS, Microsoft Excel 2010, Microsoft Word 2010, dan system pendukung untuk analisis data yaitu Ekstensi Image Analysis, Geoprocessing, Graticules and Measured Grid, Projection Utility Wizard, Spatial Analysis, XTools, dan Ekstensi IHMB-Jaya Versi 6.

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan yaitu Citra ALOS PALSAR dengan resolusi 12,5 meter dan 50 meter Provinsi Jawa Barat tahun perekaman 2009, Citra DEM Provinsi Jawa Barat tahun perekaman 2009, Manual Penafsiran Visual Citra ALOS PALSAR, Peta Daerah Administrasi Provinsi Jawa Barat, Peta Jaringan Jalan Provinsi Jawa Barat, dan Peta kerja pengamatan lapangan.

3.3 Tahapan Penelitian

Gambar 7 Diagram alir penelitian. Slope Citra DEM Provinsi Jawa Aspect Citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter slopecorrected Citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter Pra-Pengolahan Citra Analisis Hasil Verifikasi Lapangan Analisis secara visual Analisis secara digital Akurasi Hasil Interpretasi Citra Reklasifikasi Hasil Penafsiran Hasil Penafsiran Awal Citra ALOS PALSAR resolusi 50 meter Provinsi Hasil Penafsiran Awal Citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter Verifikasi Lapangan Interpretasi Awal Citra ALOS PALSAR resolusi 50 meter Provinsi

3.3.1 Pengumpulan Data

Pada penelitian ini pengumplan data yang dilakukan meliputi pengumpulan bahan-bahan yang digunakan yang diperoleh dan interpretasi citra serta data observasi lapangan.

3.3.2 Pra-pengolahan Citra

3.3.2.1 Mosaik Citra

Mosaik merupakan suatu proses penggabungan dari beberapa citra secara bersamaan membentuk satu kesatuan satu lembar peta atau citra yang kohesif. Citra kohesif yang dimaksud adalah citra yang dimana kekontrasanya konsisten, terorganisir, solid dan koordinatnya terinterkoneksi Jaya 2007. Pada penelitian ini, citra yang dimosaik adalah citra ALOS PALSAR resolusi12,5 meter Provinsi Jawa Barat yang terdiri dari 4 sceneGambar 8 dan citra DEM Provinsi Jawa Barat terdiri dari 4 sceneGambar9. Kedua citra tersebut dimosaik masing-masing menjadi satu lembar scene guna memudahkan proses pengolahan dan analisis citra. Mosaik dilakukan dengan menggunakan software Erdas Imagine. Gambar 8 Empat scene citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter. Gambar 9 Empat scene citra DEM. Citra ALOS PALSAR resolusi 50 meter Provinsi Jawa Barat tidak perlu dimosaik karena data yang diterima telah dimosaik dan sudah ortofoto. Ortofoto adalah foto konvensional bertampalan, dengan proses rektifikasi differensial. Hasil proses ini dapat menghilangkan pergeseran letak gambar oleh kelerengan dan membuat skala peta selama tempat sama.

3.3.2.2 Pembuatan Synthetic Band dan Citra Komposit

Data Citra satelit ALOS PALSAR resolusi 12,5 m dan 50 m yang digunakan dalam penelitian ini hanya memiliki dua polarisasi yaitu HH dan HV. Gelombang HH ditembakkan secara horizontal oleh satelit, dan dipantulkan kembali menuju satelit secara horizontal. Gelombang HV ditembakkan secara horizontal dan dipantulkan kembali menuju satelit secara vertikal. Kedua polarisasi tersebut dapat diperlakukan sebagai band. Namun, citra tidak dapat diinterpretasi dengan baik secara visual apabila hanya memiliki dua band saja. Sehingga diperlukan band tambahan agar citra ALOS PALSAR dapat diinterpretasi secara visual dengan mudah. Dua band sebelumnya ada yaitu bandred dan green, dan band yang dibutuhkan adalah band blue. Dalam penelitian ini, dengan menggunakan Erdas Model Builder band ketiga yang dibuat adalah layer ratio antara HH dan HV. Pembuatan Synthetic Band dan Citra Komposit ini diawali dengan layer stack. Layer stack merupakan proses menumpuk, menggabung dan dapat memisahkan masing-masing layer yang ada pada citra ALOS PALSAR ini. Citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter yang ada dalam bentuk dua ayer yakni HH- HV. Untuk itu, kita memisahkan tiap layer terlebih dahulu untuk mendapatkan layer HH dan layer HV. Setelah didapat kedua layer tersebut dalam keadaan terpisah, lalu dibuatlah layer rasio HHHV yakni dengan menggunakan Erdas Model Builder. Setelah didapat ratio HHHV yang diperlukan, barulah kemudian dilakukan layer stacking dengan menggabungkan HH pada layer 1, HV pada layer 2 dan ratio HH-HV pada layer 3 Gambar 10. Citra ALOS PALSAR resolusi 50 meter dapat diunduh secara gratis di situs ALOS Research and Application milik JAXA. Sama halnya dengan Citra DEM Provinsi Jawa Barat juga dapat diunduh secara gratis, sedangkan Citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter belum bisa diunduh secara gratis di jejaring internet manapun. a b c d Gambar 10 Citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 m Polarisasi HH a, Polarisasi HV b, Rasio HHHV c, dan Polarisasi HH,HV, Rasio HHHV d.

3.3.2.3 Pemotongan Citra Komposit

Setelah beberapa proses pengolahan citra diatas, selanjutnya dilakukan subset dengan peta daerah penelitian Gambar 11. Citra ALOS PALSAR dipotong dengan luasan 80 km x 80 km. Gambar 11Subset citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 m.

3.3.2.4 Koreksi Geometrik

Pada penelitian ini, citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter belum terektifikasi sedangkan citra ALOS PALSAR resolusi 50 meter sudah orthorektifikasi oleh karena itu citra ALOS PALSAR resolusi 50 meter digunakan sebagai acuan untuk mengoreksi citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter. Hasil citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter yang telah terkoreksi ini dilakukan slope correction dengan menggunakan Erdas Model Builder. Pada Erdas Model Builder yang digunakan untuk mengoreksi citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter adalah subset citra DEM Provinsi Jawa Barat, aspect citra DEM Provinsi Jawa Barat, slope citra DEM Provinsi Jawa Barat yang ditunjukkan pada Gambar 12. a b c Gambar 12Subset DEM Provinsi Jawa Barat a,Aspect DEM Provinsi Jawa Barat b, Slope DEM Provinsi Jawa Barat c. Slope correction dilakukan karena citra ALOS PALSAR 12,5 meter karena akurasi kelerengan dan topografi belum teruji. Koreksikemiringanini dilakukan untuk menguji klasifikasi tutupan lahandiharapkan agar dapat meningkatkanakurasidalam mengidentifikasi tutupan lahan pada citra ALOS PALSAR 12,5 meter. Beberapa tahap pengolahan slope correction menggunakan Erdas Model Builder dapat dilihat pada Gambar 13 dan hasil dari slope correction ditunjukkan pada Gambar 14. Keterangan : EITHER 0 IF n2_temp 4 + 1 - COS34.3 PI180 4 ==0.00 OR n1_subset_subset_new_mosaic_3_band1 n2_temp 4 + 1 - COS34.3 PI180 4 OTHERWISE EITHER 0 IF n2_temp 4 + 1 - COS34.3 PI180 4 ==0.00 OR n1_subset_subset_new_mosaic_3_band2 n2_temp 4 + 1 - COS34.3 PI180 4 OTHERWISE EITHER 0 IF n4_temp == 0.00 OR n12_temp n4_temp OTHERWISE Gambar 13 Proses slope correction menggunakan Erdas Model Builder. a b c d Gambar 14 Citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter slope corrected a, non slope corrected 1 : 50.000 b,slope corrected 1 : 50.000 c, swipe antara citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 m dengan citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter slopecorrected d.

3.3.3 Interpretasi Awal

Setelah citra selesai dikoreksi, lalu dilakukan interpretasi awal pada citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter slope correcteddan resolusi 50 meter. Kombinasi band yang digunakan adalah HH, HV, dan HHHV. RGB yang digunakan yaitu HH pada red, HV pada green dan HHHV pada blue.Interpretasi awal ini dilakukan untuk mengidentifikasi objek-objek permukaan bumi yang tampak pada citra dengan menggunakan elemen penafsiran yang terdiri dari tone, tekstur, warna, pola, bentuk, ukuran, lokasi dan asosiasi. Pada penelitian ini, elemen penafsiran visual yang digunakan dalam menafsir citra ALOS PALSAR yaitu: 1.Warna : elemen warna yang dijumpai dalam citra Palsar adalah hijau, kuning, pink, ungu, biru dan putih 2. Tone : elemen tone yang dijumpai dalam citra Palsar hanya dua yaitu terang dan gelap 3. Tekstur : elemen tekstur yang dijumpai dalam citra Palsar adalah halus dan kasar 4. Bentuk : elemen bentuk dalam citra Palsar menunjukkan bentuk geometri dari objek atau deliniasinya. Biasanya hanya berbentuk persegi panjang, garis berbelok-belok, area tidak beraturan. 5. Ukuran : diartikan sebagai ukuran area yang dideliniasi.Elemen ini hanya dijumpai berukuran luasbesar dan kecil. 6. Pola : elemen ini diartikan sebagai pengaturan spasial. Biasanya yang dijumpai adalah pola mengelompok teratur, menyebar teratur dan menyebar tidak teratur. 7. Lokasi : elemen ini menunjukkan dimana dan pada kondisi apa sebuah objek penutupan lahan berada. Elemen ini terdiri dari berada pada daerah datar, pegunungan, pantai muara sungai. 8. Asosiasi : elemen ini menunjukkan hubungan antara keberadaan sebuah penutupan lahan dengan penutupan lahan lain atau dengan fenomena geografi, ekologis tertentu.

3.3.4 Pengamatan Lapangan

Pengamatan lapangan dilakukan setelah citra selesai diidentifikasi awal dan setelah dilakukan pembuatan lokasi titik pengamatan. Lokasi titik pengamatan dibuat dengan menggunakan Systematic Sampling with Random Start dengan bantuan Ekstensi IHMB-Jaya Versi 6 pada ArcView, yang kemudian di subset dengan hasil buffer peta jaringan jalan selebar 1000 meter. Jumlah titik pengamatan pada masing-masing tutupan lahan disesuaikan berdasarkan luas tutupan lahan. Setelah selesai, dibuatlah peta kerja sebagai alat bantu pengamatan di lapangan. Peta kerja dibuat dengan overlay citra ALOS PALSAR Resolusi 12,5 meter, lokai titik pengamatan, peta administrasi Kabupaten Bogor, Cianjur dan Sukabumi, dan hasil deliniasi penafsiran awal citra ALOS PALSAR Resolusi 12,5 meter Kabupaten Bogor, Cianjur dan Sukabumi. Peta kerja tersebut di cetak di kertas A3 dengan sakala 1:150.000. Beberapa hal yang diamati di lapangan dicatat dalam Tally Sheet yang telah dibuat. Tally Sheet diisi dengan ID plot, jenis tutupan lahan, nomor foto, jenis vegetasi, tapak, topografi, fisiografi dan sketsa lapangan Gambar 15. Gambar 15Tally sheet.

3.3.3 Analisis Hasil Pengamatan Lapangan

Dalam mengevaluasi kemampuan penafsiran visual citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 meter slope-corrected untuk mengidentifikasi penutupan lahan di daerah penelitian digunakan metoda interpretasi secara manual dan digital. Analisis visual dilakukan berdasarkan penampakan citra dilihat dari elemen- elemen interpretasi. Sedangkan untuk interpretasi secara digital, dilakukan dengan menggunakan analisis diskriminan dan analisis separabilitas. Analisis diskriminan dilakukan dengan mengelempokan objek-objek penutupan lahan yg memiliki persamaan karakteristik ciri fisik dilapangan serta nilai digital pada polarisasi HH dan HV. Analisis ini dilakukan hingga objek tidak dapat dikelompokan kembali. Sedangkan analisis separabilitas dilakukan untuk melihat kelas keterpisahan antara hasil interpretasi visual dengan hasil observasi lapang yang diolah secara digital. Proses selanjutnya adalah analisis akurasi hasil interpretasi citra. Tujuan dilakukannya akurasi ini adalah untuk mengetahui tingkat ketepatanhasil interpretasi citra terhadap kondisi yang sebenarnya di lapangan. Keakuratan tersebut meliputi jumlah piksel area contoh yang diklasifikasikan dengan benar atau salah, pemberian, nama secara benar, dan persentase banyaknya piksel dalam masing-masing kelas serta persentase kesalahan total.Untuk menghitung besarnya akurasi hasil klasifikasi dapat diuji dengan menggunakan matrik kesalahan confusion matrix. R umus Kappa accuracy yang digunakan yaitu: dimana: = nilai diagonal dari matrik kontingensi baris ke-i dan kolom ke-i = jumlah piksel dalam kolom ke-i = jumlah piksel dalam baris ke-i N = banyaknya piksel dalam contoh BAB IV KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN

4.1 Letak Geografis

Lokasi penelitian secara geografis terletak antara 6°3145 - 7°1452 LS dan 106°3439 - 107°1749 BT, memiliki luas ±640.000 Ha. Secara administratif meliputi Kabupaten Bogor, Cianjur dan Sukabumi dengan batasan wilayah yang ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 Batas wilayah penelitian Batas Bagian Daerah yang berbatasan Sebelah Utara Kabupaten Tanggerang, Kota Bekasi, Kota Depok, Kabupaten Purwakarta Sebelah Barat Kabupaten Lebak Sebelah Timur Kabupaten Bandung dan kabupaten Garut Sebelah Selatan Samudra Indonesia

4.2 Topografi

Lokasi penelitian berada di wilayah daratan dengan tipe morfologi yang bervariasi, dari dataran rendah hingga dataran tinggi, sehingga membentuk bentangan-bentangan lereng. Lokasi ini terletak pada ketinggian 15 mdpl - 3000 mldp dengan klasifikasi keadan morfologi wilayah serta presentasenya sebagai berikut. Klasifikasi topografi lokasi penelitian ditunjukkan pada Tabel 4. Tabel 4 Klasifikasi topografi di lokasi penelitian Tipe Ketinggian Kelerengan Luas Morfologi m dpl Bogor Cianjur Sukabumi Dataran Rendah 15 - 100 0-2 29,28 18,7 9,4 Bergelombang 100 - 1000 2-15 42,62 25,3 22 Berbukit 1000 - 2000 15-40 19,53 41,8 42,7 Bergunung 2000 - 3000 40 8,05 24,2 25,9

4.3 Iklim

Iklim wilayah Kabupaten Bogor termasuk iklim tropis yang sangat basah di bagian selatan dan iklim tropis basah di bagian utara, dengan rata-rata curah hujan tahunan 2.500-5.000 mmtahun, kecuali di wilayah bagian utara dan sebagian kecil wilayah timur curah hujan kurang dari 25°C. Kelembaban uddara 70. Kecepatan angin cukup rendah dengan rata-rata 1,2 mdetik. Secara umum Kabupaten Cianjur memiliki iklim tropis lembab dengan suhu udara minimum sebesar 18 C Maret-April sedangkan suhu maksimal adalah 24 C Oktober-November dengan kelembaban nisbih antara 80-90 . Pada bulan November-Maret, angin bertiup ke arah tenggara yang biasanya berkaitan dengan musim hujan dan pada bulan Mei-September angin bertiup ke arah barat laut yang menandai terjadinya musim kemarau. Puncak musim kemarau terjadi pada bulan Agustus, sedangkan puncak musim hujan terjadi pada bulan Desember-Januari. Kabupaten Sukabumi mempunyai iklim tropik dengan tipe iklim B oldeman dengan curah hujan rata-rata tahunan sebesar 2.805 mm dan hari hujan 144 hari. Suhu udara berkisar antara 20-30 ⁰C dengan kelembaban udara 85-89 . Curah hujan antara 3000-4000 mmtahun terdapat di daerah utara, sedangkan curah hujan antara 2000-3000 mmtahun terdapat di bagian tengah sampai selatan Kabupaten Sukabumi

4.4 Batuan