Teknologi Penginderaan Jauh dan Sistem I (4)
TEKNOLOGI PENGEINDERAAN JAUH JAUH DAN
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS DALAM
PENGELOLAAN TERUMBU KARANG
JALIN ELSAPRIKE
Program Pascasarjana Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Fakultas Pertanian, Universitas
Bengkulu. Jalam WR Supratman, Kandang Limun, Bengkulu 38371 A, Indonesia Tel/Fax. +62-73621170/ +62-736-22105, email : jalin_rike@yahoo.com
1
ABSTRAK
Implementasi teknologi penginderaan jauh dan sistem informasi geografis (SIG) dalam pengelolaan
terumbu karang pada perairan dangkal dengan metode secara Citra Landsat TM mempermudah pemetaan.
Tujuannya adalah untuk mengetahui sebaran ekosistem terumbu karang pada perairan dangkal.
Penginderaan jauh (remote sensing) merupakan teknik menganalisis informasi tentang bumi dimana
informasi tersebut khusus berbentuk radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan atau
dipantulkan dari permukaan bumi. Secara teknis sistem sensor yang mendeteksi radiasi elektromagnetik
dan mengubahnya dalam bentuk sinyal, dapat diproses atau direkam serta obyek yang dideteksi oleh
satelit.
Kata Kunci : Penginderaan jauh , Citra Landsat TM, sistem informasi geografis (SIG), elektromagnetik
PENDAHULUAN
Taman Laut Indonesia menjadi populer
hingga
ke
mancanegara
dan
juga
Latar Belakang
dikenal sebagai tempat wisata (Tantia
Indonesia adalah negara kepulauan
Shecillia,
terbesar di dunia. Memiliki lautan yang
Greenpeace, luas terumbu karang di
luasnya 70% dari total keseluruhan luas
Indonesia mencapai 50.875 kilometer
negaranya,
Indonesia
persegi yang menyumbang 18% luas
menyimpan kekayaan terumbu karang
total terumbu karang dunia dan 65%
terbaik dunia.
luas total di coral triangle.
karang
dengan
perairan
yang
Kelompok terumbu
hidup
sejenis
berdampingan
Menurut
catatan
Dalam
penilitian Lalu. M. J & Zulfahmi A,
alga,
2016, Data terbaru tahun 2012 Pusat
membentuk koloni karang yang terdiri
Penelitian Oseanografi Lembaga Ilmu
atas ribuan hewan kecil, menjadikannya
Pengetahuan
sebagai
mengungkap
“surga”
tumbuhan
2017).
di
bawah
laut.
Indonesia
Indonesia
(LIPI)
merupakan
Ditambah lagi dengan kawanan ikan-
Negara yang memiliki sebagian besar
ikan yang beraneka warna, membuatnya
persebaran terumbu karang di dunia.
semakin indah. Kekayaan biologi serta
Ekosistem terumbu karang ditandai
kejernihan airnya, membuat kawasan
dengan perairan yang selalu hangat dan
jernih. Terumbu karang selalu terdapat
ikan karang, alga, teripang dan kerang
diperairan tropis yang dangkal, kurang
mutiara. (4) sebagai sumber keindahan
dari 50 m, hidup menempel didasar
karena menampilkan pemadangan yang
yang keras, bisa berupa batu atau benda
sangat indah dan jarang dapat ditandingi
keras lainnya dengan temperatur air laut
oleh
tidak pernah lebih rendah dari 18° C,
mendatangkan
dengan salinitas ideal antara 32 – 34
kepentingan
permil (Viles dan Spencer, 1995 dalam
(Chairani, 2004 dalam Surahman dan
Ipranta).
Rustam
Sebagian
besar
terumbu
ekosistem
lain,
sehingga
devisa
untuk
pariwisata
bahari
Efendi,
2015).
Hampir
karang ini berlokasi di bagian timur
sepertiga penduduk Indonesia yang
Indonesia. Terumbu karang Indonesia
tinggal
memiliki
hidupnya pada perikanan laut dangkal.
berbagai
macam
di
pesisir
menggantungkan
keanekaragaman hayati, tercatat ada
Sayangnya kondisi ekosistem terumbu
lebih kurang 590 spesies karang keras,
karang
76 yang mewakili lebih dari 95%
mengalami
jumlah spesies yang tercatat di Pusat
signifikan, hal tersebut disebabkan oleh
Segitiga Terumbu Karang. Menurut
beberapa faktor yaitu : eksploitasi
Nurjannah
2013
sumberdaya yang tidak berkelanjutan.
Ekosistem terumbu karang memiliki
Pemanfaatan yang tidak berkelanjutan
peranan yang sangat penting, baik
akan mengarah pada proses kelangkaan
dilihat
maupun
dan kerusakan sumberdaya alam dan
keberlanjutan
Pertambahan penduduk yang cepat serta
Nurdin,
dari
sisi
keanekaragaman
biota laut.
et
al.,
manusia
dan
Fungsi alami terumbu
di
Perairan
laut
penurunan
Indonesia
yang
cukup
pemanfaatan teknologi yang maju akan
karang yaitu (1) Habitat dan tempat
mempercepat usaha untuk eksplorasi
berlindung, tempat mencari makan serta
dan eksploitasi sumber daya alam laut.
tempat berkembang biak biota yang
Sehingga diperlukan upaya pemetaan
hidup di terumbu karang. (2) sebagai
sebaran
pelindung fisik terhadap pantai dari
pemanfaatan teknologi penginderaan
pengaruh arus dan gelombang, karena
jauh dan sistem informasi geografis
terumbu
untuk
karang
berfungsi
sebagai
terumbu
karang
mengevaluasi
dengan
perubahan
pemecah ombak. (3) sebagai sumber
ekosistem terumbu karang pada perairan
daya
menghasilkan
dangkal yang bermanfaat sebagai acuan
beberapa produk yang memiliki nilai
dalam pengelolaan wilayah pesisir dan
ekonomis penting seperti berbagai jenis
pulau-pulau kecil di Indonesia.
hayati
karena
Pembahasan
permukaan bumi (Sutanto, 1992 dalam
Teknologi penginderaan jauh dapat
Riza Aitirando Pasaribu, 2008). Butler
diimplementasikan ke bidang kelautan
et al., (1988) menyatakan bahwa ada
khususnya dalam pendeteksian obyek di
empat komponen fisik yang terlibat
dasar
(terumbu
dalam penginderaan jauh. Keempat
karang). Pemantauan terumbu karang
komponen tersebut adalah matahari
hingga sampai pada penilaian kondisi
sebagai sumber energi yang berupa
terumbu
sangat
radiasi elektromagnetik, atmosfer yang
dimungkinkan, akan tetapi metode yang
merupakan media lintasan dari radiasi
dilakukan
elektromagnetik,
perairan
dangkal
karang
memang
masih
dalam
taraf
sensor
yang
pengembangan. Pada saat ini teknologi
mendeteksi radiasi elektromagnetik dan
penginderaan
jauh
dapat
mengubahnya dalam bentuk sinyal yang
membantu
memberikan
data
dapat diproses atau direkam serta obyek
penyebaran dan kondisi secara umum
yang dideteksi oleh satelit. Menurut
saja.
Riza Aitirando Pasaribu, 2008 Adanya
Pada
hanya
awalnya,
pemanfaatan
penginderaan untuk memantau wilayah
teknologi
perairan dangkal dilakukan oleh Smith,
memudahkan peneliti untuk mengamati
et al. in Jupp, et al. (1985) yaitu salah
dan
satunya mengunakan metode sistem
terutama
Citra Landsat,
Teknologi
dalam karya tulis ini
penginderaan
mengelola
pada
ini
terumbu
negara
jauh
karang,
kepulauan.
juga
dapat
beberapa
variabel
akan dibahas beberapa hasil terapan
mengidentifikasi
metode yang telah digunakan untuk
lingkungan yang menjadi indikator
mengidentifikasi sebaran keberadaan
potensi dari distribusi sumber daya alam
terumbu karang pada wilayah perairan
dan keuntungannya seperti terumbu
dangkal di Indonesia agar nantinya
karang, lamun dan alga (Radiarta et al.,
dapat menjadi masukan positif bagi
2002).
pengelolaan
terumbu
karang.
Penginderaan jauh (remote sensing)
adalah teknik yang dikembangkan untuk
memperoleh
informasi
dan
tentang
menganalisis
bumi
dimana
informasi tersebut khusus berbentuk
radiasi
gelombang
elektromagnetik
yang dipancarkan atau dipantulkan dari
Gambar 1. Komponen Penting
Teknologi Penginderaan Jauh
(Sutanto, 1986 )
Landsat
dalam kaitannya dengan
penelitian terumbu karang dari data
satelit,
Berdasarkan
beberapa
perkembangannya
metode
identifikasi
pemetaan terumbu karang,
Muchlisin
Arief,
identifikasi
dan
ada
dan
menurut
2013
dalam
pemetaan
dapat
menggunakan data satelit multi spektral
resolusi
berorde
puluhan
meter
(Lyzenga, 198, Dobson and Dutsan,
2000, Hochberg and Atkinsson, 2003,
Maritorena. S, 1996) hingga data satelit
resolusi tinggi (very high resolution)
berorde
puluhan
centimeter
seperti
QuicBIRD maupun IKONOS (Ahmad,
And Neil, 1994, Nurlidiasari, 2004,
Purkins, S.J. and Riegl B, 2005).
Metode yang telah dibangun oleh
Lyzenga bertujuan untuk meningkatkan
jenis informasi bawah permukaan air
yang dikenal dengan metode “Depth
Invariant Index/DII”. Metode tersebut
beranggapan
bahwa
dasar
perairan
memantulkan cahaya datang secara
liner, dan merambat dalam media air
secara eksponesial (Lyzenga, 1981,
Mumby,
et
al.,
1981).
Sehingga
keluaran dari metode Lyzenga adalah
nilai indeks yang merupakan perbaikan
informasi dasar perairan. Sedangkan
menurut Kennie dan Methhews, 1983,
Sutanto, 1995 dalam Bambang Sulistyo,
2007
bahwa
penggunaan
metode
diperlukan
matahari
peranan
sebagai
pengidentifikasi
karang,
indikator
sebaran
tenaga
tenaga
terumbu
matahari
dapat
menembus air laut yang jernih sampai
kedalaman
maksimal
50
meter,
alasannya salah satu syarat tumbuhnya
makanan yang diperlukan oleh terumbu
karang.
Kecerahan merupakan salah
satu faktor yang berpengaruh dalam
pertumbuhan terumbu karang. Jeprry.
C.M,
et
al.,
2014
mengatakan
Kecerahan merupakan salah satu faktor
yang berpengaruh dalam pertumbuhan
terumbu karang. Hal ini bahwa adanya
cahaya matahari mampu menembus
sampai dasar perairan sehingga proses
fotosintesis oleh zooxhanthellae dapat
berlangsung
dengan
mendukung
baik
pertumbuhan
dan
terumbu
karang. Dalam penelitian sebelumnya
yang dilakukan oleh Bambang Sulistyo,
2017
mengatakan
bahwa
peng-
identifikasi sebaran terumbu karang
menggunakan
citra
Landsat
dilakukan
klasifikasi,
dilakukan
berdasarkan
TM
klasifikasi
pada
nilai
spektral, dimana tiap benda mempunyai
sifat
khusus
tenaga,
gelombang
tersebut.
dalam
demikian
untuk
memantulkan
juga
panjang
merekam
tenaga
Berdasarkan teori radiative
transfer, kemampuan penetrasi panjang
sedangkan
gelombang tampak biru pada kedalaman
merupakan
20 meter hanya sekitar 60% (Engman
mendasarkan pada objek yang tidak
and Gurney, 1991). classifier).
dikenal, mungkin berdasarkan julat nilai
Penginderaan
karang
jauh
untuk
memanfaatkan
sifat
klasifikasi
tak
terselia
klaisfikasi
yang
terumbu
pixel yang ada. Teknik klasifikasi yang
radiasi
umum digunakan jarak minimum ke
elektromagnetik pada daerah spektrum
pengkelas
sinar tampak. Spektrum ini dapat
klasifikasi menurut Nurjannah Nurdin,
menembus
et.all,
air
sehingga
dapat
rerata.
2013
adalah
Keberhasilan
ketepatan
dan
mendeteksi terumbu karang yang yang
keakuratan peta dalam pendeteksian dan
berada di bawah permukaan air. Secara
pengidentifikasian suatu objek. Kaidah
kasar spektrum sinar tampak dapat
Short (1982) dalam Sutanto (1999)
dibagi tiga bagian yaitu spektrum sinar
dalam Uji ketelitian klasifikasi ini
biru (panjang gelombang kecil), sinar
mengikuti
hijau (panjang gelombang sedang) dan
melakukan pengecekan lapangan pada
sinar merah (panjang gelombang besar).
beberapa titik sampling yang dipilih
Semakin kecil panjang gelombang,
dari
maka spektrum sinarnya akan semakin
homogenitasm
dalam menembus air.
diuji kebenarannya di lapangan, (ii)
Menurut Bambang Sulistyo, 2017 ada 2
menilai
metode klasifikasi yaitu Klasifikasi
beberapa
citra
Terselia (Survised Clasification) dan
sebenarnya
di
Klasifikasi Tak Terselia (Unsurvised
membuat matrik perhitungan setiap
Clasification).
kesalahan
Dikatakan
klasifikasi
dengan
setiap
tahapan:
kelas
(i)
berdasarkan
kenampakannya
kecocokan
dan
hasil
analisis
dengan
kondisi
lapangan,
(confusion
dan
matrix)
(iii)
pada
terselia apabila kita mengambil sampel
setiap jenis tutupan dasar perairan dari
diketahui nama objeknya. Objek ini
hasil analisis data digital citra satelit,
diketahui dari peta yang sudah ada
sehingga diketahui tingkat ketelitiannya.
maupun
Teknik
kerja
lapangan.
Pemilihan
klaisifikasi
yang
umum
sampel yang baik yaitu sampel yang
digunakan adalah jarak pengkelas rerata
seragam yang merupakan wakil yang
(minimum distance to mean classifier),
nyata
diwakili,
pengkelas parallelepiped(parallelepiped
keseragaman dapat dilihat dari feature
classifier), dan pengkelas kemiripan
spacenya,
normalya
maksimum
(apakah terdiri dari 1 kelas atau lebih)
likelihood).
dari
objek
bentuk
yang
agihan
normal
(maximum
Berikut tahapan-tahapan penyusunan
Tahap II: Desain Data Transformasi
pemetaan sebaran ekosistem terumbu
Citra
karang dengan teknologi penginderaan
Pengolahan ini dimaksudkan untuk
jauh dan sistem informasi geografis
mendapatkan informasi obyek dasar
yang disusun oleh penulis dan secara
perairan, karena informasi yang didapat
umum banyak digunakan :
dari citra awal masih tercampur dengan
informasi lain seperti kedalaman air,
kekeruhan, dan pergerakan permukaan
air.
Pengolahan
penghilangan
ini
meliputi
air,
ekstraksi
efek
informasi obyek dasar laut dengan
menggunakan metode yang didasari
oleh
“Model
Pengurangan
Eksponensial” (Exponential Attenuation
Model) oleh Lyzengga (1978).
Liz = Li^ + (0,54 Lib – Li^)exp –2 kiz
Penurunan dari persamaan ini telah
menghasilkan
persamaan
berikut
(Lyzengga, 1981; Engel, 1988 dan
Siregar (1995) :
Y = ln (TM1) + ki/kj . ln (TM2)
Tahap III: Klasifikasi Citra Perkelas
Klasifikasi merupakan suatu proses
untuk mendapatkan citra yang telah
Gambar 2. Diagram Alir
Tahap I : Pengolahan Data Citra
dikelompokkan
Awal
tertentu berdasarkan nilai reflektansi
Empat
bagian
utama
yang
harus
dalam
kelas-kelas
tiap-tiap objek, sehingga memudahkan
dilakukan untuk pengolahan awal citra
dalam
satelit Landsat_TM, yaitu pembatasan
dilapangan. Adapun
wilayah penelitian (cropping citra),
melakukan proses klasifikasi citra yang
penajaman citra (image enhancement),
dilakukan adalah penentuan training
koreksi
area, analisis ketelitian training area,
geometrik.
radiometrik
dan
koreksi
analisis
dan klasifikasi.
dan
pengecekan
tahapan
untuk
Tahap
IV:
Survei
Lapangan
artinya
klasifikasi
tersebut
harus
(Groundcheck)
didasarkan pada data lapangan dengan
Dua kegiatan pokok yang dilakukan
posisi yang sudah dicatat sebelumnya.
dalam survei lapangan, yaitu penentuan
Analisa lanjutan inilah yang disebut
stasiun dan pengambilan data. Dalam
analisa dengan klasifikasi supervised,
penentuan stasiun dan lokasi penelitian
yaitu klasifikasi yang didasarkan pada
didasarkan pada pengamatan kualitatif,
data
yaitu
(klasifikasi terbimbing).
dengan
penutupan
melihat
karang
keragaman
yang
dilakukan
lapangan
Berikut
ini
yang
contoh
gambar
hasil
pemetaan
citra awal. Hasil pengolahan citra awal
menggunakan teknologi penginderaan
dapat
jauh dan sistem informasi geografis
gambaran
tentang
kondisi dan penyebaran terumbu karang
secara
umum,
sehingga
karang
ada
secara visual pada hasil pengolahan
diperoleh
terumbu
sudah
dengan
dalam pengelolaan terumbu karang
dapat
ditentukan daerah yang tepat untuk
dijadikan stasiun/lokasi pengamatan.
Informasi tentang distribusi dan kondisi
terumbu karang pada kedalaman sekitar
0 – 10 meter dapat dilakukan dengan
pengamatan bawah air secara langsung
melalui metode transek garis (line
transect method) (English, et all, 1994).
Kegiatan transek yang dilakukan sejajar
dengan garis pantai pada kedalaman
yang berbeda, yaitu 1-3 m, 3-5 m dan 510 m sebanyak 36 transek dengan
panjang
transek
masing-masing
30
meter.
Tahap V: Pengolahan Akhir
Pada dasarnya tahap ini hampir sama
dengan tahap pengolahan citra awal,
hanya saja dalam interpretasi citra dan
identifikasi
suatu
objek
harus
dikonfirmasikan dengan data lapangan,
Gambar 3 : Peta Sebaran Terumbu
Karang Berdasarkan Hasil
Klasifikasi (Maximum likelihood
Classification) Data Lansat-TM
Tahun 1997 (a) dan 2002 (b) di
Kepulauan Spermonde (Abdul Rauf,
dan Muh. Yusuf, 2004)
algorithma yang disusulkan
algorithma Lyzenga di Perairan
Pantai Ringgung Kabupaten
Pesawaran (Muchlisin Arief, 2013)
(a)
(b)
Gambar 4. Hasil citra perekaman (a)
tanggal 13 September 2000, (b)
tanggal 16 Oktober 2006, hasil
transformasi algoritma Lyzenga di
sekitar titik lokasi pengamatan
Perairan Bagian Barat Daya Pulau
Moyo, Sumbawa (Rita Aitiando
Pasaribu, 2008)
Gambar 6 : Peta terumbu karang
hasil perbandingan di Pulau Enggano
Kabupaten Bengkulu Utara
(Bambang Sulistyo, 2007)
Gambar 7: Peta terumbu karang
hasil analisis bermacam-macam
vegetasi dari Citra Landsat TM
Satelit (Bambang Sulistyo, 2017)
Kesimpulan
1. Teknologi penginderaan jauh dan
sistem informasi geografis dalam
pengelolaan terumbu karang dapat di
terapkan pada perairan laut dangkal
Gambar 5 : Informasi spasial
terumbu karang hasil proses
hal
ini
bertujuan
agar
sebaran
ekosistem terumbu karang dapat
diketahui tingkat pertumbuhan dan
kerusakannya.
2016.
2. Distribusi dan kondisi penutupan
pada
Teguh Harianto & Alhadir Lingga,
dasar
Perubahan
Luasan Terumbu Karang Dengan
khususnya
Metode Penginderaan Jauh (Studi
diketahui
Kasus : Di Pulau Menjangan
melalui nilai luasan obyek dan
Bali)”. Institut Teknologi Sepuluh
presentase penutupannya dari hasil
November. Surabaya. pp. 171-
analisis citra terklasifikasi.
175.
terumbu
perairan
“Analisa
karang
dapat
Daftar Pustaka
Bambang
Muchlisin
Sulistyo.
2007.
Arief,
2013.
“Metode
“Uji
Deteksi Terumbu Karang Dengan
Ketelitian Identifikasi Penyebaran
Menggunakan Data Satelit Spot
Terumbu
Berdasarkan
dan Pengukuran Spektrofotometer
Landsat TM (Studi kasus di Pulau
(Studi Kasus : Di Perairan Pantai
Enggano
Kabupaten
Bengkulu
Ringgung
Utara)”
Majalah
Geografi
Karang
Indonesia,
Vol
21,
http
://www.researchgate.net/publicati
on/303005701.
Nurjannah
Nurdin,
“Dinamika
Kabupaten
Pesawaran). Jurnal Penginderaan
Jauh. Vol. 10. No. 2. pp. 71-82.
Jeprry. C.M, et al., 2014 “Analisis
Perubahan
et
al.,
Spasial
2013
Terumbu
Data
Penginderaan
Perairan
Menggunakan Citra Landsat, Di
Kabupaten
Pulau
Kepulauan
Spermonde”.
Kepulauan
Jurnal
Geomatika.
Ilmiah
Universitas
Hasanudin.
“Penentuan
Sebaran
Jauh
Pulau
Di
Pramuka
Administrasi
Seribu”.
Maspari
Journal. Vol. 6. No. 2. pp 124-132.
ISSN 2087-0558.
Bambang
Surahman & Rustam Efendi, 2015.
Terumbu
Karang Dengan Menggunakan
Karang Pada Perairan Dangkal
Langkai,
Luasan
Sulistyo.
2017.
“The
accuracy of the outer boundary
Terumbu
delineation of coral reef area
Karang Dengan Menggunakan
derived from the analyses of
Algoritma
Pulau
various
vegetation
Seminar
satellite
landsat
Lyzenga
Di
Maitara”.
Prosiding
Nasional
Kemaritiman
dan
mapper”.
indices
of
thematic
Biodeversitas.
Sumber Daya Pulau-Pulai Kecil.
Department of Marine Sciences
pp. 101-107.
and Department of Soil Sciences,
Faculty
of
Universitas
Riza
Agriculture,
Bengkulu.
Lalu. M. J & Zulfahmi. A, 2016. “Studi
ISSN
Pemetaan
Pemutihan
Terumbu
1412-033X. Vol. 18. No. 1. pp.
Karang Dengan Citra Resolusi
351-358.
Tinggi (Studi Kasus : Perairan
A.
Pasaribu,
Perubahan
2008.
luasan
“Studi
PLTU
Terumbu
Penginderaan
Jauh
Di
Probolinggo)”.
Journal Geoid. Vol. 11. No. 2. pp
Karang Dengan Menggunakan
Data
Paiton
142-150.
Ipranta, “Perubahan Sebaran Terumbu
Perairan Bagian Barat Daya
Karang
Pulau Moyo, Sumbawa”. Program
Berdasarkan Interpretasi Citra
Studi Ilmu Kelautan. Fakultas
Landsat
TM
1994-1997”.
Perikanan Dan Ilmu Kelautan.
browing
via
www.google.com.
Institut Pertanian Bogor.
Tanggal 1/12/2017. Jam 10.15
Abdul Rauf & Muh. Yusuf, 2004.
“Studi Distribusi Dan Kondisi
Terumbu
Karang
Menggunakan
Dengan
Di
Teluk
Banten
di
WIB
Tanti
Shecillia,
2017
https://www.goodnewsfromindone
Teknologi
sia.id/2017/01/27/indonesia-
Penginderaan Jauh Di Kepulauan
surga-terumbu-karang-dunia,
Spermonde, Sulawesi Selatan”.
browing tanggal 1/12/2017 jam
Journal Ilmu Kelautan. Vol 9. No.
9.37 WIB
2. ISSN 0853-7291. pp 74-81.
di
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS DALAM
PENGELOLAAN TERUMBU KARANG
JALIN ELSAPRIKE
Program Pascasarjana Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Fakultas Pertanian, Universitas
Bengkulu. Jalam WR Supratman, Kandang Limun, Bengkulu 38371 A, Indonesia Tel/Fax. +62-73621170/ +62-736-22105, email : jalin_rike@yahoo.com
1
ABSTRAK
Implementasi teknologi penginderaan jauh dan sistem informasi geografis (SIG) dalam pengelolaan
terumbu karang pada perairan dangkal dengan metode secara Citra Landsat TM mempermudah pemetaan.
Tujuannya adalah untuk mengetahui sebaran ekosistem terumbu karang pada perairan dangkal.
Penginderaan jauh (remote sensing) merupakan teknik menganalisis informasi tentang bumi dimana
informasi tersebut khusus berbentuk radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan atau
dipantulkan dari permukaan bumi. Secara teknis sistem sensor yang mendeteksi radiasi elektromagnetik
dan mengubahnya dalam bentuk sinyal, dapat diproses atau direkam serta obyek yang dideteksi oleh
satelit.
Kata Kunci : Penginderaan jauh , Citra Landsat TM, sistem informasi geografis (SIG), elektromagnetik
PENDAHULUAN
Taman Laut Indonesia menjadi populer
hingga
ke
mancanegara
dan
juga
Latar Belakang
dikenal sebagai tempat wisata (Tantia
Indonesia adalah negara kepulauan
Shecillia,
terbesar di dunia. Memiliki lautan yang
Greenpeace, luas terumbu karang di
luasnya 70% dari total keseluruhan luas
Indonesia mencapai 50.875 kilometer
negaranya,
Indonesia
persegi yang menyumbang 18% luas
menyimpan kekayaan terumbu karang
total terumbu karang dunia dan 65%
terbaik dunia.
luas total di coral triangle.
karang
dengan
perairan
yang
Kelompok terumbu
hidup
sejenis
berdampingan
Menurut
catatan
Dalam
penilitian Lalu. M. J & Zulfahmi A,
alga,
2016, Data terbaru tahun 2012 Pusat
membentuk koloni karang yang terdiri
Penelitian Oseanografi Lembaga Ilmu
atas ribuan hewan kecil, menjadikannya
Pengetahuan
sebagai
mengungkap
“surga”
tumbuhan
2017).
di
bawah
laut.
Indonesia
Indonesia
(LIPI)
merupakan
Ditambah lagi dengan kawanan ikan-
Negara yang memiliki sebagian besar
ikan yang beraneka warna, membuatnya
persebaran terumbu karang di dunia.
semakin indah. Kekayaan biologi serta
Ekosistem terumbu karang ditandai
kejernihan airnya, membuat kawasan
dengan perairan yang selalu hangat dan
jernih. Terumbu karang selalu terdapat
ikan karang, alga, teripang dan kerang
diperairan tropis yang dangkal, kurang
mutiara. (4) sebagai sumber keindahan
dari 50 m, hidup menempel didasar
karena menampilkan pemadangan yang
yang keras, bisa berupa batu atau benda
sangat indah dan jarang dapat ditandingi
keras lainnya dengan temperatur air laut
oleh
tidak pernah lebih rendah dari 18° C,
mendatangkan
dengan salinitas ideal antara 32 – 34
kepentingan
permil (Viles dan Spencer, 1995 dalam
(Chairani, 2004 dalam Surahman dan
Ipranta).
Rustam
Sebagian
besar
terumbu
ekosistem
lain,
sehingga
devisa
untuk
pariwisata
bahari
Efendi,
2015).
Hampir
karang ini berlokasi di bagian timur
sepertiga penduduk Indonesia yang
Indonesia. Terumbu karang Indonesia
tinggal
memiliki
hidupnya pada perikanan laut dangkal.
berbagai
macam
di
pesisir
menggantungkan
keanekaragaman hayati, tercatat ada
Sayangnya kondisi ekosistem terumbu
lebih kurang 590 spesies karang keras,
karang
76 yang mewakili lebih dari 95%
mengalami
jumlah spesies yang tercatat di Pusat
signifikan, hal tersebut disebabkan oleh
Segitiga Terumbu Karang. Menurut
beberapa faktor yaitu : eksploitasi
Nurjannah
2013
sumberdaya yang tidak berkelanjutan.
Ekosistem terumbu karang memiliki
Pemanfaatan yang tidak berkelanjutan
peranan yang sangat penting, baik
akan mengarah pada proses kelangkaan
dilihat
maupun
dan kerusakan sumberdaya alam dan
keberlanjutan
Pertambahan penduduk yang cepat serta
Nurdin,
dari
sisi
keanekaragaman
biota laut.
et
al.,
manusia
dan
Fungsi alami terumbu
di
Perairan
laut
penurunan
Indonesia
yang
cukup
pemanfaatan teknologi yang maju akan
karang yaitu (1) Habitat dan tempat
mempercepat usaha untuk eksplorasi
berlindung, tempat mencari makan serta
dan eksploitasi sumber daya alam laut.
tempat berkembang biak biota yang
Sehingga diperlukan upaya pemetaan
hidup di terumbu karang. (2) sebagai
sebaran
pelindung fisik terhadap pantai dari
pemanfaatan teknologi penginderaan
pengaruh arus dan gelombang, karena
jauh dan sistem informasi geografis
terumbu
untuk
karang
berfungsi
sebagai
terumbu
karang
mengevaluasi
dengan
perubahan
pemecah ombak. (3) sebagai sumber
ekosistem terumbu karang pada perairan
daya
menghasilkan
dangkal yang bermanfaat sebagai acuan
beberapa produk yang memiliki nilai
dalam pengelolaan wilayah pesisir dan
ekonomis penting seperti berbagai jenis
pulau-pulau kecil di Indonesia.
hayati
karena
Pembahasan
permukaan bumi (Sutanto, 1992 dalam
Teknologi penginderaan jauh dapat
Riza Aitirando Pasaribu, 2008). Butler
diimplementasikan ke bidang kelautan
et al., (1988) menyatakan bahwa ada
khususnya dalam pendeteksian obyek di
empat komponen fisik yang terlibat
dasar
(terumbu
dalam penginderaan jauh. Keempat
karang). Pemantauan terumbu karang
komponen tersebut adalah matahari
hingga sampai pada penilaian kondisi
sebagai sumber energi yang berupa
terumbu
sangat
radiasi elektromagnetik, atmosfer yang
dimungkinkan, akan tetapi metode yang
merupakan media lintasan dari radiasi
dilakukan
elektromagnetik,
perairan
dangkal
karang
memang
masih
dalam
taraf
sensor
yang
pengembangan. Pada saat ini teknologi
mendeteksi radiasi elektromagnetik dan
penginderaan
jauh
dapat
mengubahnya dalam bentuk sinyal yang
membantu
memberikan
data
dapat diproses atau direkam serta obyek
penyebaran dan kondisi secara umum
yang dideteksi oleh satelit. Menurut
saja.
Riza Aitirando Pasaribu, 2008 Adanya
Pada
hanya
awalnya,
pemanfaatan
penginderaan untuk memantau wilayah
teknologi
perairan dangkal dilakukan oleh Smith,
memudahkan peneliti untuk mengamati
et al. in Jupp, et al. (1985) yaitu salah
dan
satunya mengunakan metode sistem
terutama
Citra Landsat,
Teknologi
dalam karya tulis ini
penginderaan
mengelola
pada
ini
terumbu
negara
jauh
karang,
kepulauan.
juga
dapat
beberapa
variabel
akan dibahas beberapa hasil terapan
mengidentifikasi
metode yang telah digunakan untuk
lingkungan yang menjadi indikator
mengidentifikasi sebaran keberadaan
potensi dari distribusi sumber daya alam
terumbu karang pada wilayah perairan
dan keuntungannya seperti terumbu
dangkal di Indonesia agar nantinya
karang, lamun dan alga (Radiarta et al.,
dapat menjadi masukan positif bagi
2002).
pengelolaan
terumbu
karang.
Penginderaan jauh (remote sensing)
adalah teknik yang dikembangkan untuk
memperoleh
informasi
dan
tentang
menganalisis
bumi
dimana
informasi tersebut khusus berbentuk
radiasi
gelombang
elektromagnetik
yang dipancarkan atau dipantulkan dari
Gambar 1. Komponen Penting
Teknologi Penginderaan Jauh
(Sutanto, 1986 )
Landsat
dalam kaitannya dengan
penelitian terumbu karang dari data
satelit,
Berdasarkan
beberapa
perkembangannya
metode
identifikasi
pemetaan terumbu karang,
Muchlisin
Arief,
identifikasi
dan
ada
dan
menurut
2013
dalam
pemetaan
dapat
menggunakan data satelit multi spektral
resolusi
berorde
puluhan
meter
(Lyzenga, 198, Dobson and Dutsan,
2000, Hochberg and Atkinsson, 2003,
Maritorena. S, 1996) hingga data satelit
resolusi tinggi (very high resolution)
berorde
puluhan
centimeter
seperti
QuicBIRD maupun IKONOS (Ahmad,
And Neil, 1994, Nurlidiasari, 2004,
Purkins, S.J. and Riegl B, 2005).
Metode yang telah dibangun oleh
Lyzenga bertujuan untuk meningkatkan
jenis informasi bawah permukaan air
yang dikenal dengan metode “Depth
Invariant Index/DII”. Metode tersebut
beranggapan
bahwa
dasar
perairan
memantulkan cahaya datang secara
liner, dan merambat dalam media air
secara eksponesial (Lyzenga, 1981,
Mumby,
et
al.,
1981).
Sehingga
keluaran dari metode Lyzenga adalah
nilai indeks yang merupakan perbaikan
informasi dasar perairan. Sedangkan
menurut Kennie dan Methhews, 1983,
Sutanto, 1995 dalam Bambang Sulistyo,
2007
bahwa
penggunaan
metode
diperlukan
matahari
peranan
sebagai
pengidentifikasi
karang,
indikator
sebaran
tenaga
tenaga
terumbu
matahari
dapat
menembus air laut yang jernih sampai
kedalaman
maksimal
50
meter,
alasannya salah satu syarat tumbuhnya
makanan yang diperlukan oleh terumbu
karang.
Kecerahan merupakan salah
satu faktor yang berpengaruh dalam
pertumbuhan terumbu karang. Jeprry.
C.M,
et
al.,
2014
mengatakan
Kecerahan merupakan salah satu faktor
yang berpengaruh dalam pertumbuhan
terumbu karang. Hal ini bahwa adanya
cahaya matahari mampu menembus
sampai dasar perairan sehingga proses
fotosintesis oleh zooxhanthellae dapat
berlangsung
dengan
mendukung
baik
pertumbuhan
dan
terumbu
karang. Dalam penelitian sebelumnya
yang dilakukan oleh Bambang Sulistyo,
2017
mengatakan
bahwa
peng-
identifikasi sebaran terumbu karang
menggunakan
citra
Landsat
dilakukan
klasifikasi,
dilakukan
berdasarkan
TM
klasifikasi
pada
nilai
spektral, dimana tiap benda mempunyai
sifat
khusus
tenaga,
gelombang
tersebut.
dalam
demikian
untuk
memantulkan
juga
panjang
merekam
tenaga
Berdasarkan teori radiative
transfer, kemampuan penetrasi panjang
sedangkan
gelombang tampak biru pada kedalaman
merupakan
20 meter hanya sekitar 60% (Engman
mendasarkan pada objek yang tidak
and Gurney, 1991). classifier).
dikenal, mungkin berdasarkan julat nilai
Penginderaan
karang
jauh
untuk
memanfaatkan
sifat
klasifikasi
tak
terselia
klaisfikasi
yang
terumbu
pixel yang ada. Teknik klasifikasi yang
radiasi
umum digunakan jarak minimum ke
elektromagnetik pada daerah spektrum
pengkelas
sinar tampak. Spektrum ini dapat
klasifikasi menurut Nurjannah Nurdin,
menembus
et.all,
air
sehingga
dapat
rerata.
2013
adalah
Keberhasilan
ketepatan
dan
mendeteksi terumbu karang yang yang
keakuratan peta dalam pendeteksian dan
berada di bawah permukaan air. Secara
pengidentifikasian suatu objek. Kaidah
kasar spektrum sinar tampak dapat
Short (1982) dalam Sutanto (1999)
dibagi tiga bagian yaitu spektrum sinar
dalam Uji ketelitian klasifikasi ini
biru (panjang gelombang kecil), sinar
mengikuti
hijau (panjang gelombang sedang) dan
melakukan pengecekan lapangan pada
sinar merah (panjang gelombang besar).
beberapa titik sampling yang dipilih
Semakin kecil panjang gelombang,
dari
maka spektrum sinarnya akan semakin
homogenitasm
dalam menembus air.
diuji kebenarannya di lapangan, (ii)
Menurut Bambang Sulistyo, 2017 ada 2
menilai
metode klasifikasi yaitu Klasifikasi
beberapa
citra
Terselia (Survised Clasification) dan
sebenarnya
di
Klasifikasi Tak Terselia (Unsurvised
membuat matrik perhitungan setiap
Clasification).
kesalahan
Dikatakan
klasifikasi
dengan
setiap
tahapan:
kelas
(i)
berdasarkan
kenampakannya
kecocokan
dan
hasil
analisis
dengan
kondisi
lapangan,
(confusion
dan
matrix)
(iii)
pada
terselia apabila kita mengambil sampel
setiap jenis tutupan dasar perairan dari
diketahui nama objeknya. Objek ini
hasil analisis data digital citra satelit,
diketahui dari peta yang sudah ada
sehingga diketahui tingkat ketelitiannya.
maupun
Teknik
kerja
lapangan.
Pemilihan
klaisifikasi
yang
umum
sampel yang baik yaitu sampel yang
digunakan adalah jarak pengkelas rerata
seragam yang merupakan wakil yang
(minimum distance to mean classifier),
nyata
diwakili,
pengkelas parallelepiped(parallelepiped
keseragaman dapat dilihat dari feature
classifier), dan pengkelas kemiripan
spacenya,
normalya
maksimum
(apakah terdiri dari 1 kelas atau lebih)
likelihood).
dari
objek
bentuk
yang
agihan
normal
(maximum
Berikut tahapan-tahapan penyusunan
Tahap II: Desain Data Transformasi
pemetaan sebaran ekosistem terumbu
Citra
karang dengan teknologi penginderaan
Pengolahan ini dimaksudkan untuk
jauh dan sistem informasi geografis
mendapatkan informasi obyek dasar
yang disusun oleh penulis dan secara
perairan, karena informasi yang didapat
umum banyak digunakan :
dari citra awal masih tercampur dengan
informasi lain seperti kedalaman air,
kekeruhan, dan pergerakan permukaan
air.
Pengolahan
penghilangan
ini
meliputi
air,
ekstraksi
efek
informasi obyek dasar laut dengan
menggunakan metode yang didasari
oleh
“Model
Pengurangan
Eksponensial” (Exponential Attenuation
Model) oleh Lyzengga (1978).
Liz = Li^ + (0,54 Lib – Li^)exp –2 kiz
Penurunan dari persamaan ini telah
menghasilkan
persamaan
berikut
(Lyzengga, 1981; Engel, 1988 dan
Siregar (1995) :
Y = ln (TM1) + ki/kj . ln (TM2)
Tahap III: Klasifikasi Citra Perkelas
Klasifikasi merupakan suatu proses
untuk mendapatkan citra yang telah
Gambar 2. Diagram Alir
Tahap I : Pengolahan Data Citra
dikelompokkan
Awal
tertentu berdasarkan nilai reflektansi
Empat
bagian
utama
yang
harus
dalam
kelas-kelas
tiap-tiap objek, sehingga memudahkan
dilakukan untuk pengolahan awal citra
dalam
satelit Landsat_TM, yaitu pembatasan
dilapangan. Adapun
wilayah penelitian (cropping citra),
melakukan proses klasifikasi citra yang
penajaman citra (image enhancement),
dilakukan adalah penentuan training
koreksi
area, analisis ketelitian training area,
geometrik.
radiometrik
dan
koreksi
analisis
dan klasifikasi.
dan
pengecekan
tahapan
untuk
Tahap
IV:
Survei
Lapangan
artinya
klasifikasi
tersebut
harus
(Groundcheck)
didasarkan pada data lapangan dengan
Dua kegiatan pokok yang dilakukan
posisi yang sudah dicatat sebelumnya.
dalam survei lapangan, yaitu penentuan
Analisa lanjutan inilah yang disebut
stasiun dan pengambilan data. Dalam
analisa dengan klasifikasi supervised,
penentuan stasiun dan lokasi penelitian
yaitu klasifikasi yang didasarkan pada
didasarkan pada pengamatan kualitatif,
data
yaitu
(klasifikasi terbimbing).
dengan
penutupan
melihat
karang
keragaman
yang
dilakukan
lapangan
Berikut
ini
yang
contoh
gambar
hasil
pemetaan
citra awal. Hasil pengolahan citra awal
menggunakan teknologi penginderaan
dapat
jauh dan sistem informasi geografis
gambaran
tentang
kondisi dan penyebaran terumbu karang
secara
umum,
sehingga
karang
ada
secara visual pada hasil pengolahan
diperoleh
terumbu
sudah
dengan
dalam pengelolaan terumbu karang
dapat
ditentukan daerah yang tepat untuk
dijadikan stasiun/lokasi pengamatan.
Informasi tentang distribusi dan kondisi
terumbu karang pada kedalaman sekitar
0 – 10 meter dapat dilakukan dengan
pengamatan bawah air secara langsung
melalui metode transek garis (line
transect method) (English, et all, 1994).
Kegiatan transek yang dilakukan sejajar
dengan garis pantai pada kedalaman
yang berbeda, yaitu 1-3 m, 3-5 m dan 510 m sebanyak 36 transek dengan
panjang
transek
masing-masing
30
meter.
Tahap V: Pengolahan Akhir
Pada dasarnya tahap ini hampir sama
dengan tahap pengolahan citra awal,
hanya saja dalam interpretasi citra dan
identifikasi
suatu
objek
harus
dikonfirmasikan dengan data lapangan,
Gambar 3 : Peta Sebaran Terumbu
Karang Berdasarkan Hasil
Klasifikasi (Maximum likelihood
Classification) Data Lansat-TM
Tahun 1997 (a) dan 2002 (b) di
Kepulauan Spermonde (Abdul Rauf,
dan Muh. Yusuf, 2004)
algorithma yang disusulkan
algorithma Lyzenga di Perairan
Pantai Ringgung Kabupaten
Pesawaran (Muchlisin Arief, 2013)
(a)
(b)
Gambar 4. Hasil citra perekaman (a)
tanggal 13 September 2000, (b)
tanggal 16 Oktober 2006, hasil
transformasi algoritma Lyzenga di
sekitar titik lokasi pengamatan
Perairan Bagian Barat Daya Pulau
Moyo, Sumbawa (Rita Aitiando
Pasaribu, 2008)
Gambar 6 : Peta terumbu karang
hasil perbandingan di Pulau Enggano
Kabupaten Bengkulu Utara
(Bambang Sulistyo, 2007)
Gambar 7: Peta terumbu karang
hasil analisis bermacam-macam
vegetasi dari Citra Landsat TM
Satelit (Bambang Sulistyo, 2017)
Kesimpulan
1. Teknologi penginderaan jauh dan
sistem informasi geografis dalam
pengelolaan terumbu karang dapat di
terapkan pada perairan laut dangkal
Gambar 5 : Informasi spasial
terumbu karang hasil proses
hal
ini
bertujuan
agar
sebaran
ekosistem terumbu karang dapat
diketahui tingkat pertumbuhan dan
kerusakannya.
2016.
2. Distribusi dan kondisi penutupan
pada
Teguh Harianto & Alhadir Lingga,
dasar
Perubahan
Luasan Terumbu Karang Dengan
khususnya
Metode Penginderaan Jauh (Studi
diketahui
Kasus : Di Pulau Menjangan
melalui nilai luasan obyek dan
Bali)”. Institut Teknologi Sepuluh
presentase penutupannya dari hasil
November. Surabaya. pp. 171-
analisis citra terklasifikasi.
175.
terumbu
perairan
“Analisa
karang
dapat
Daftar Pustaka
Bambang
Muchlisin
Sulistyo.
2007.
Arief,
2013.
“Metode
“Uji
Deteksi Terumbu Karang Dengan
Ketelitian Identifikasi Penyebaran
Menggunakan Data Satelit Spot
Terumbu
Berdasarkan
dan Pengukuran Spektrofotometer
Landsat TM (Studi kasus di Pulau
(Studi Kasus : Di Perairan Pantai
Enggano
Kabupaten
Bengkulu
Ringgung
Utara)”
Majalah
Geografi
Karang
Indonesia,
Vol
21,
http
://www.researchgate.net/publicati
on/303005701.
Nurjannah
Nurdin,
“Dinamika
Kabupaten
Pesawaran). Jurnal Penginderaan
Jauh. Vol. 10. No. 2. pp. 71-82.
Jeprry. C.M, et al., 2014 “Analisis
Perubahan
et
al.,
Spasial
2013
Terumbu
Data
Penginderaan
Perairan
Menggunakan Citra Landsat, Di
Kabupaten
Pulau
Kepulauan
Spermonde”.
Kepulauan
Jurnal
Geomatika.
Ilmiah
Universitas
Hasanudin.
“Penentuan
Sebaran
Jauh
Pulau
Di
Pramuka
Administrasi
Seribu”.
Maspari
Journal. Vol. 6. No. 2. pp 124-132.
ISSN 2087-0558.
Bambang
Surahman & Rustam Efendi, 2015.
Terumbu
Karang Dengan Menggunakan
Karang Pada Perairan Dangkal
Langkai,
Luasan
Sulistyo.
2017.
“The
accuracy of the outer boundary
Terumbu
delineation of coral reef area
Karang Dengan Menggunakan
derived from the analyses of
Algoritma
Pulau
various
vegetation
Seminar
satellite
landsat
Lyzenga
Di
Maitara”.
Prosiding
Nasional
Kemaritiman
dan
mapper”.
indices
of
thematic
Biodeversitas.
Sumber Daya Pulau-Pulai Kecil.
Department of Marine Sciences
pp. 101-107.
and Department of Soil Sciences,
Faculty
of
Universitas
Riza
Agriculture,
Bengkulu.
Lalu. M. J & Zulfahmi. A, 2016. “Studi
ISSN
Pemetaan
Pemutihan
Terumbu
1412-033X. Vol. 18. No. 1. pp.
Karang Dengan Citra Resolusi
351-358.
Tinggi (Studi Kasus : Perairan
A.
Pasaribu,
Perubahan
2008.
luasan
“Studi
PLTU
Terumbu
Penginderaan
Jauh
Di
Probolinggo)”.
Journal Geoid. Vol. 11. No. 2. pp
Karang Dengan Menggunakan
Data
Paiton
142-150.
Ipranta, “Perubahan Sebaran Terumbu
Perairan Bagian Barat Daya
Karang
Pulau Moyo, Sumbawa”. Program
Berdasarkan Interpretasi Citra
Studi Ilmu Kelautan. Fakultas
Landsat
TM
1994-1997”.
Perikanan Dan Ilmu Kelautan.
browing
via
www.google.com.
Institut Pertanian Bogor.
Tanggal 1/12/2017. Jam 10.15
Abdul Rauf & Muh. Yusuf, 2004.
“Studi Distribusi Dan Kondisi
Terumbu
Karang
Menggunakan
Dengan
Di
Teluk
Banten
di
WIB
Tanti
Shecillia,
2017
https://www.goodnewsfromindone
Teknologi
sia.id/2017/01/27/indonesia-
Penginderaan Jauh Di Kepulauan
surga-terumbu-karang-dunia,
Spermonde, Sulawesi Selatan”.
browing tanggal 1/12/2017 jam
Journal Ilmu Kelautan. Vol 9. No.
9.37 WIB
2. ISSN 0853-7291. pp 74-81.
di