BAB III METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September-November 2010. Lokasi penelitian adalah di sebagian Kabupaten Humbang Hasundutan, Kabupaten
Tapanuli Utara, dan Kabupaten Samosir. Pengolahan dan analisis data dilakukan di Laboratorium Remote Sensing dan GIS, Departemen Manajemen Hutan
Fakultas Kehutanan IPB.
Gambar 4 Peta Lokasi Penelitian.
3.2 Perangkat Keras Hardware dan Perangkat Lunak Software
Hardware dan software yang digunakan pada penelitian ini adalah: 1. Erdas Imagine 9.1
2. ArcView GIS 3.2 3. Minitab 14
4. Microsoft Excel 2003 5. Komputer
3.3 Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: 1. Citra satelit ALOS PALSAR polarisasi HH dan HV resolusi 50 meter dan 6
meter tahun 2009 2. Peta rupa bumi Sumatra Utara Tahun 2006
3. Data observasi lapang
3.4 Metode Pengolahan Data 3.4.1 Pra-Pengolahan Citra
Citra satelit ALOS PALSAR yang digunakan telah terkoreksi secara geometrik sehingga tidak perlu lagi dilakukan koreksi geometrik rektifikasi.
Rektifikasi bertujuan agar citra memiliki koordinat yang sama dengan peta berdatum WGS 84 serta sistem koordinat UTM.
3.4.1.1 Pembuatan Citra Sintetis Synthetic Band
Citra ALOS PALSAR yang digunakan hanya memiliki dua polarisasi yang dapat diperlakukan sebagai band saluran yaitu HH dan HV. Supaya dapat
ditampilkan dalam warna komposit RGB, maka sekurang-kurangnya dibutuhkan citra dengan tiga band, oleh sebab itu dilakukan pembuatan saluran tambahan
synthetic band. Penambahan band sintetis yang memberikan variasi informasi lebih banyak adalah rasio HH-HV-HHHV Bainnaura 2010.
Berdasarkan hasil penelitian Bainnaura 2010 maka band sintesis yang digunakan pada penelitian ini adalah rasio HHHV yang merupakan turunan dari
HH dan HV. Selanjutnya band sintetis ini akan digunakan bersama band lainya untuk membentuk warna komposit yang ditampilkan dalam RGB Red, Green,
Blue, dalam penelitian ini warna komposit yang digunakan adalah kombinasi band HH yang diletakkan pada bidang warna Red, band HV diletakkan pada
bidang warna Green, dan band sintesis HHHV diletakkan pada bidang warna Blue dari displai citra. Sehingga lebih mudah diinterpretasikan oleh mata manusia
serta memberikan informasi yang lebih variatif.
a b
c d
Gambar 5 Citra ALOS PALSAR a band HH, b band HV c band sintesis HHHV, dan d band kombinasi RGB HH-HV-HHHV
3.4.1.2 Penghalusan Citra dan Pengubahan Resolusi
Gangguan pada citra umumnya berupa variasi intensitas suatu piksel yang tidak berkorelasi dengan piksel-piksel tetangganya. Secara visual, gangguan
mudah dilihat oleh mata karena tampak berbeda dengan piksel tetangganya. Penghalusan citra ini dapat digunakan untuk mengurangi gangguan noise pada
citra yang timbul pada saat proses pencitraan. Pengubahan resolusi dilakukan untuk memperoleh perbandingan antara citra ALOS PALSAR resolusi 50 m,
resolusi 12,5 m dan resolusi 6 m sehingga diharapkan mampu meningkatkan kemampuan dalam penafsiran.
Dalam penelitian ini citra ALOS PALSAR resolusi 6 m diubah resolusinya menjadi 12,5 m sehingga mempunyai tiga tipe resolusi yaitu citra ALOS
PALSAR resolusi 6 m, citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 m, dan citra ALOS PALSAR resolusi 50 m. Untuk penghalusan citra dengan penghilangan speckle
dilakukan menggunakan Frost filter 15x15 dengan asumsi bahwa mean dan varian dari pixel target pixel of interest adalah sama dengan mean dan varian lokal
dalam moving window yang dipilih.
3.4.1.3 Interpretasi Visual Identifikasi Awal Tutupan Lahan
Interpretasi visual merupakan suatu kegiatan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi objek-objek permukaan bumi yang tampak pada citra, dengan
cara mengenalinya atas dasar karakteristik spasial, spektral, dan temporal. Elemen yang digunakan dalam interpretasi terdiri atas rona, warna, bentuk, ukuran,
tekstur, pola, situs, dan asosiasi. Interpretasi visual dilakukan untuk mendapatkan gambaran awal dalam
mengidentifikasi pola sebaran, penentuan jumlah kelas penutupan lahan dan tipe- tipe penutupan lahan yang ada di Kabupaten Humbang Hasundutan, Kabupaten
Tapanuli Utara, dan Kabupaten Samosir. Pengetahuan mengenai penutupan lahan ini dibangun melalui data lapangan yang telah dikumpulkan. Data yang dimaksud
adalah data berupa foto dan koordinat titik-titik hasil pemeriksaan lapangan yang berasal dari data sekunder Laboratorium Fisik Remote Sensing dan GIS.
3.4.2 Pengolahan Citra 3.4.2.1 Identifikasi Obyek di Lapang
Data observasai lapang yang diperoleh dapat memberikan suatu informasi atau gambaran umum tentang tutupan lahan di Kabupaten Humbang Hasundutan,
Kabupaten Tapanuli Utara, dan Kabupaten Samosir. Hal ini dapat memudahkan dalam mengidentifikasi objek di lapang.
3.4.2.2 Analisis Diskriminan
Tujuan utama dari analis diskriminan adalah memisahkan dan mengelompokan obyek-obyek tutupan lahan di Kabupaten Humbang Hasundutan,
Kabupaten Tapanuli Utara, dan Kabupaten Samosir berdasarkan nilai backscatter, persamaan karakteristik, dan ciri fisik di lapang hingga tidak bisa dikelompokan
kembali. Analisis diskriminan ini dilakukan pada citra ALOS PALSAR resolusi 50 m, resolusi 12,5 m dan resolusi 6 m.
3.4.2.3 Analisis Citra Secara Visual
Analisis citra visual merupakan suatu kegiatan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi obyek-obyek tutupan lahan di Kabupaten Humbang Hasundutan,
Kabupaten Tapanuli Utara, dan Kabupaten Samosir yang tampak pada citra, dengan cara melihat elemen pada citra seperti rona, warna, bentuk, ukuran,
tekstur, pola, situs, dan asosiasi.
3.4.2.4 Analisis Akurasi hasil klasifikasi dan Separabilitas
Analisis akurasi hasil pengklasifikasian tutupan lahan di Kabupaten Humbang Hasundutan, Kabupaten Tapanuli Utara, dan Kabupaten Samosir
menggunakan rumus Kappa accuracy yaitu:
dimana: 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
Untuk mengetahui kualitas ketelitian klasifikasi dilakukan analsis keterpisahan Separabilitas Assesment. Metode yang digunakan adalah
Transformed Divergence TD karena metode ini memberikan estimasi terbaik untuk pemisahan kelas dan pengukuran estimasi Jaya 1997.
Analisis keterpisahan adalah analisis kuantatif
yang menunjukan keterpisahaan statistik antar kelas penutupan lahan, apakah suatu kelas layak
untuk digabung atau tidak berdasarkan kriteria tingkat keterpisahan. Tingkat keterpisahan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Kriteria Tingkat Keterpisahan
Nilai Transformasi Keterpisahan Keterangan
2000 Sempurna
excellent
1.900 – 2.000
Sangat baik
good
1.700 – 1.900
Baik
fair
1.600 – 1.800
Cukup baik
poor
1.600 Tidak terpisahkan
inseperable
Sumber: Jaya 2006
3.4.3 Analisis Peningkatan Kemampuan Penafsiran
Analisis peningkatan kemampuan penafsiran dilakukan pada citra ALOS PALSAR resolusi 12,5 m dan resolusi 6 m terhadap citra resolusi 50 m. Analisis
ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana citra resolusi 6 m dan 12,5 m dapat menambah kedetailan obyek-obyek pada citra resolusi 50 m.
Gambar 6 Bagan Alir Pengolahan dan Analisis Data.
Citra ALOS PALSAR Polarisasi HH
Citra ALOS PALSAR Polarisasi HV
Citra ALOS PALSAR Rasio
Stacking Citra ALOS PALSAR
Resolusi 50 m Terkoreksi HH-HV-Rasio
Interpretasi Visual Identifikasi awal Tutupan Lahan
Citra ALOS PALSAR Resolusi 6 m Terkoreksi
HH-HV-Rasio Citra ALOS PALSAR Resolusi
50 m dan 6 m
1. Identifikasi Obyek di Lapangan 2. Analisis Diskriminan
3. Analisis Visual Citra ALOS PALSAR Resolusi 50 m
4. Akurasi Kappa dan Separabilitas Analisis Peningkatan Kemampuan
Penafsiran Citra ALOS PALSAR 6 m dan 12,5 m terhadap Citra ALOS
PALSAR Resolusi 50 m
Kelas Tutupan Lahan Penghalusan Citra dan
Pengubahan Resolusi 6 m menjadi 12,5 m
Observasi Lapang Peta Rupa Bumi Skala
1: 25.000
BAB IV KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN
4.1 Letak Geografis
Kabupaten Humbang Hasundutan terletak diantara 2 01’ 25”- 2
28’ 52” Lintang Utara dan 98
10’ 25”- 98 58
’ 52” Bujur Timur, dengan luas wilayah 233,533 Ha terdiri dari 10 kecamatan, 117 desa, dengan batas wilayah, yaitu:
1. Sebelah Utaara : Kabupaten Samosir
2. Sebelah Timur : Kabupaten Tapanuli Utara
3. Sebelah Selatan : Kabupaten Tapanuli Tengah
4. Sebelah Barat : Kabupaten Pakpak Barat
Kabupaten Tapanuli U tara terletak diantara 1° 20’ 35”- 2° 41’ 40” Lintang
Utara dan 98 05’ 25”- 99
15’ 55” Bujur Timur, dengan luas wilayah 380,03 ha perairandanau toba 66 ha, daratan 379,37 ha terdiri dari 16 kecamatan, 213
desa, dengan batas wilayah, yaitu: 1. Sebelah Utara
: Kabupaten Toba Samosir 2. Sebelah Timur
: Kabupaten Labuhan Batu 3. Sebelah Selatan
: Kabupaten Tapanuli Selatan 4. Sebelah Barat
: Kabupaten Humbang Hasundutan Secara g
eografis Kabupaten Samosir terletak pada 2° 24‘ 23” - 2° 25‘ 42’ Lintang Utara dan 98° 21‘ 30” - 99° 55‘ 25” Bujur Timur, dengan luas wilayah
243.415 Ha perairandanau toba 110.260 ha, daratan 133.155 ha terdiri dari 8 kecamatan. Secara administratif wilayah Kabupaten Samosir berbatasan dengan:
1. Sebelah Utara : Kabupaten Karo dan Kabupaten Simalungun
2. Sebelah Timur : Kabupaten Toba Samosir
3. Sebelah Selatan : Kabupaten Tapanuli Utara dan Kabupaten
Humbang Hasundutan 4. Sebelah Barat
: Kabupaten Dairi dan Kabupaten Pakpak Barat.
4.2 Iklim dan Cuaca
Kategori