BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada November 2010 – April 2011 dengan
daerah penelitian KPH Banyumas Barat Bagian Hutan Dayeuluhur, Majenang dan Lumbir. Pengolahan dan analisis data dilakukan di Laboratorium Remote
Sensing dan GIS Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS CS 60, Klinometer, alat tulis, galah, tambang, kamera SLR yang dilengkapi dengan lensa Fish Eye,
dan satu unit komputer pribadi yang dilengkapi dengan software Erdas Imagine Ver 9.1, ArcView GIS Ver 3.2, SPSS Statistics 17.0, dan Microsoft Office 2007.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1.
Citra ALOS PALSAR tahun perekaman 2009 dengan resolusi spasial 50 m dan 12,5 m daerah Majenang, Jawa Tengah.
Gambar 1 Citra ALOS PALSAR resolusi 50 m a dan 12,5 m b 2.
Data hasil inventarisasi tegakan pinus Pinus merkusii Jungh et De Vriese dalam kegiatan
“Project for support on Forest Resources Management Through Leveraging Sattelite Image Information” tahun 2010 di lokasi KPH
Banyumas Barat Bagian Hutan Dayeuluhur, Majenang, dan Lumbir dengan unit contoh lingkaran berdasarkan kelas umur.
a b
3. Peta kawasan hutan KPH Banyumas Barat.
Gambar 2 Peta Kawasan Hutan KPH Banyumas Barat
3.3 Tahapan Pelaksanaan
Tahapan pelaksanaan secara umum dapat dilihat pada Gambar 3 di bawah :
Gambar 3 Diagram alur penelitian
Selesai Hasil
Inventarisasi Tegakan
Citra ALOS PALSAR
Perhitungan Biomassa dan
Volume Pengkonversian
Nilai Dijital
Dimensi Tegakan dan Nilai Biomassa
Nilai Backscatter
Overlay Data
Analisis Statistik dan Penyusunan Model Pendugaan Biomassa dan Volume
Model Terbaik
Pembuatan Peta Sebaran
Biomassa Penghitungan Overall
Accuracy dan Kappa Accuracy
Persiapan dan Pengumpulan
Data
3.3.1 Pengolahan Data Citra
Analisis Backscatter
Analisis backscatter dalam penelitian ini dilakukan terhadap polarisasi HH dan HV. Nilai backscatter dapat diperoleh dengan rumus kalibrasi berikut :
NRCSdB = 10log10DN
2
+ CF Shimada et al 2009 Keterangan :
NRCS = Normalized Radar Cross Section DN = Digital Number
CF = Calibration Factor, yaitu -83 untuk HH dan HV
Filtering Image
Proses filtering image dilakukan dengan menggunakan bantuan software ERDAS IMAGINE 9.1 dengan menu Radar Radar Interpreter
– Speckle Supression. Filtering image ini dilakukan pada citra-citra hasil model terbaik yang telah
dibuat. Setiap citra model dilakukan filtering dengan kernel 3x3, 5x5, dan 7x7.
3.3.2 Pengambilan Data Lapangan
Penentuan plot contoh di lapangan didasarkan pada keterwakilan masing- masing kelas umur yang tersedia di lapangan. Kelas umur dikelompokkan ke
dalam tiga kelompok yaitu : a.
Kelompok umur muda Untuk tegakan dengan kelas umur I sampai III. Pengambilan data dilakukan
dengan membuat plot lingkaran seluas 0,02 Ha D 7,29 m. b.
Kelompok umur sedang Untuk tegakan dengan kelas umur IV sampai VI. Pengambilan data
dilakukan dengan membuat plot lingkaran seluas 0,04 Ha D 11,28 m. c.
Kelompok umur tua Untuk tegakan kelas umur VII up, pengambilan data dilakukan dengan
membuat plot lingkaran seluas 0,1 Ha D 17,28 m.
3.3.3 Pengolahan Data Lapangan
Pengolahan data lapangan dilakukan untuk menduga biomassa atas permukaan plot-plot yang telah diukur. Pendugaan biomassa atas permukaan
dilakukan dengan menggunakan alometrik yang telah tersedia dan menggunakan koefisien BEF.
Alometrik yang digunakan dalam pendugaan biomassa atas permukaan pada penelitian ini adalah :
BAP = 0.0292X
2,802
Heriansyah 2005 Keterangan :
BAP = Biomassa Atas Permukaan X
= Diameter cm Pendugaan biomassa atas permukaan menggunakan Biomass Expansion Factor
BEF dilakukan dengan menggunakan rumus : BAP = VBEF
Keterangan : BAP = Biomassa Atas Permukaan
V = Volume Tegakan berdasarkan Tabel Volume Lokal
V = 0.00003179977D
2,72647
untuk wilayah Bagian Hutan Majenang V = 0.000006910128D
3,21001999
untuk wilayah Bagian Hutan Dayeuh Luhur V = 0.00003922364D
2,687763
untuk wilayah Bagian Hutan Lumbir KPH Banyumas Barat 1995
BEF = Biomass Expansion Factor dengan koefisien 1,4 untuk Pinus pada hutan tropis Heriyanto et al 2005.
3.3.4 Analisis Data
Analisis hubungan antara biomassa dengan nilai backscatter dilakukan dengan meyusun model hubungan biomassa atas permukaan dengan nilai
backscatter pada citra. Model-model yang dicobakan adalah sebagai berikut :
Model Eksponensial
Y = aExp bX Y = Exp a + bX
Model Inverse Polymonial
Y = X a + bX
Model Regresi Linear Berganda
Y = a + bX
1
+ cX
2
Y = Expa + bX
1
+ cX
2
Keterangan : Y
= Biomassa Atas Permukaan X
1
= Nilai backscatter polarisasi HH X
2
= Nilai backscatter polarisasi HV a,b,c = Nilai estimasi parameter
Penyusunan model hubungan biomassa dengan nilai backscatter masing- masing polarisasi pada citra ALOS PALSAR menggunakan metode penentuan
subset predictor berdasarkan kriteria koefisien determinasi yang disesuaikan R
2 adj
. Kita akan mengetahui seberapa besar nilai backscatter dari masing-masing polarisasi tersebut dapat menjelaskan nilai biomassa. Proses menganalisis
hubungan nilai backscatter dan biomassa dilakukan dengan menggunakan software SPSS 17.0.
Pemilihan model terbaik menggunakan kriteria koefisien determinasi yang disesuaikan R
2 adj
dan nilai Overall accuracy dan Kappa accuracy paling tinggi serta Root Mean Square Error RMSE paling rendah. Semakin tinggi nilai
koefisien determinasi yang disesuaikan R
2 adj
, maka semakin besar peranan nilai backsatter dalam menjelaskan nilai biomassa atas permukaan. Selang nilai untuk
koefisien determinasi yang disesuaikan R
2 adj
adalah 0 – 100. Semakin rendah
nilai RMSE maka semakin akurat hasil penaksiran yang diperoleh.
3.3.5 Pembuatan Peta Sebaran Biomassa Atas Permukaan.
Pembuatan peta sebaran dilakukan dengan bantuan software Erdas Imagine 9.1 dan ArcView 3.2. Peta sebaran dibuat berdasarkan kelas yang telah
ditentukan. Penentuan banyaknya kelas diperoleh dengan acuan Starges : K = 1 + 3,3 log n
Keterangan : K = Banyaknya kelas
n = Banyaknya data
Selang kelas ditentukan dengan : I = Bmax
– Bmin K Keterangan :
I = Interval kelas
Bmax = Biomassa maksimum
Bmin = Biomassa minimum K
= Banyaknya kelas
3.3.6 Penghitungan Overall Accuracy dan Kappa Accuracy
Analisis akurasi hasil pengklasifikasian kelas dilakukan dengan menghitung Overall Accuracy dan Kappa Accuracy menggunakan rumus berikut :
OA =
���
� �=1
�
100 Keterangan :
OA = Overall Accuracy
X
ii
= Nilai diagonal dari matriks kontingens baris ke-i dan kolom ke-i N
= Banyaknya pixel dalam contoh ҡ
=
N X
ii
− X
i +
X
+i r
i =1 r
i =1
N
2
− X
i +
X
+i
100 Keterangan :
X
ii
= nilai diagonal dari matrik kontingensi baris ke-i dan kolom ke-i X
+i
= jumlah piksel dalam kolom ke-i X
i+
= jumlah piksel dalam baris ke-i N = banyaknya piksel dalam contoh
BAB IV KONDISI UMUM LOKASI
KPH Banyumas Barat merupakan salah satu badan pengelola hutan di Pulau Jawa yang berada dalam lingkup Perusahaan Umum Kehutanan Negara Perum
Perhutani Unit I Jawa Tengah. KPH Banyumas Barat mengelola kawasan seluas 55.546,20 Ha yang terdiri atas 6 Bagian Hutan BH yaitu BH Dayeuluhur, BH
Majenang, BH Lumbir, BH Sidareja, dan BH Cilacap. Bagian Hutan ini kemudian di bagi menjadi 8 BKPH Bagian Kesatuan Pemangkuan Hutan yaitu BKPH
Lumbir, BKPH Majenang, BKPH Sidareja, BKPH Wanareja, BKPH Bokol, BKPH Kawunganten, BKPH Rawa Timur dan BKPH Rawa Barat.
4.1 Letak Administratif
KPH Banyumas Barat secara administratif kawasan hutannya masuk pada wilayah administratif Kabupaten Banyumas 8.235,80 Ha dan Kabupaten Cilacap
47.310,40 Ha RPKH KPH Banyumas Barat 2002.
4.2 Topografi
Topografi wilayah kawasan hutan KPH Banyumas Barat cukup beragam. Setiap bagian hutan memiliki konfigurasi lapangan datar, lereng, miring, sangat
berombakbergelombang dan berbukit. Elevasi kawasan hutan KPH Banyumas Barat berkisar antara ketinggian 7 mdpl
– 1.347 mdpl.
4.3 Iklim
KPH Banyumas Barat mempunyai iklim tropis basah. Rata-rata suhu bulanan 26,3º C dengan suhu minimal 24,4º C dan suhu maksimal 30,9º C. Tipe iklim di
Kabupaten Banyumas menurut Smith Ferguson adalah tipe B basah dengan curah hujan 3.500 mmthn RPKH KPH Banyumas Barat 2002.
4.4 Tanah
Tabel 2 merupakan jenis tanah yang tersebar di berbagai lokasi pada KPH Banyumas Barat :
Tabel 2 Jenis Tanah di Kawasan Hutan KPH Banyumas Barat
No Macam Tanah Bahan Induk
Fisiografi Lokasi RPH
1 Komplek latosol
merah kekuningan,
latosol coklat podsolik merah
dan litosol Tuf dan bahan
vulkan masam, intermedier dan
basis Vulkan dan
batuan lipatan
Wanareja, Dayeuhluhur, Majenang
2 Latosol tua
kemerahan Tuf Vulkan,
Intermedier Vulkan
Wanareja, Dayeuhluhur, Majenang
3 Litosol Coklat
Tuf Vulkan, Intermedier
Daratan Wanareja, Dayeuhluhur,
Majenang 4
Grumosol kelabu Endapan liat Bukit
Lipatan Sidareja, Ciporos,
Gandrungmangu, Cidora, Besuki, Randegan, Citepus,
Mentasan, Kedungwadas, Julangmangu, Kalijeruk,
Kubangkangkung
5 Komplek
Gromosol dan Regusol serta
mediteran Batu kapur dan
napal Vulkan
Sidareja, Ciporos, Gandrungmangu, Cidora,
Besuki, Randegan, Citepus, Mentasan, Kedungwadas,
Julangmangu, Kalijeruk, Kubangkangkung
6 Litosol Coklat
Tuv Vulkan intermedier
Vulkan dan bukit
lipatan Sidareja, Ciporos,
Gandrungmangu, Cidora, Besuki, Randegan, Citepus,
Mentasan, Kedungwadas, Julangmangu, Kalijeruk,
Kubangkangkung
7 Latosol coklat tua
kemerahan Tuv Vulkan,
Intermedier Bukit
lipatan Sidareja, Ciporos,
Gandrungmangu, Cidora, Besuki, Randegan, Citepus,
Mentasan, Kedungwadas, Julangmangu, Kalijeruk,
Kubangkangkung
8 Komplek
Gromosol dan Regusol serta
mediteran Batu kapur dan
napal Bukit
lipatan Surusunda, Karangpucung,
Samudra, Banteran, Lumbir
9 Komplek Latosol
merah kekuningan dan latosol
Batu endapan dan Vulkan
Vulkan dan bukit
lipatan Surusunda, Karangpucung,
Samudra, Banteran, Lumbir
10 Aluvial kelabu kekuningan
Endapan liat Daratan
Majenang, Pesahangan, Cimanggu
Sumber : RPKH KPH Banyumas Barat 2002
4.5 Daerah Aliran Sungai DAS