Pemodelan pengaruh jarak jangkau ruang t (1)

PEMODELAN PENGARUH JARAK JANGKAU RUANG TERBUKA HIJAU TERHADAP SUHU PERMUKAAN DI PERKOTAAN ( Studi Kasus : Kota Bogor ) PUTRI YASMIN NURUL FAJRI

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

ABSTRAK

PUTRI YASMIN NURUL FAJRI, Pemodelan Jarak Jangkau Ruang Terbuka Hijau terhadap Suhu Permukaaan di Perkotaan (Studi Kasus : Bogor, Jawa Barat). Dibimbing oleh TANIA

JUNE dan LILIK BUDI PRASETYO

Penelitian ini dilakukan di Bogor pada koordinat 106 o 48'40'' BT-106 o 46'22'' BT dan

6 o 30'53'' LS - 6 o 40'08'' LS. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh jarak ruang terbuka hijau terhadap iklim mikro khususnya suhu permukaan di perkotaan sehingga menghasilkan pemodelan yang dapat menghubungkan jarak ruang terbuka hijau yang efektif dalan perencanaan tata ruang perkotaan. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan ini adalah dengan menggunakan penginderaan jauh dengan menggunakan satelit Landsat 5 TM+. Selanjutnya, dari citra satelit tersebut, dilakukan klasifikasi panutupan lahan yang dibedakan ke dalam tujuh tutupan lahan yang meliputi badan air, lahan terbangun, semak, sawah, vegetasi tinggi, ladang dan sawit. Pada penutupan lahan bervegetasi (semak, sawah, vegetasi tinggi, ladang dan sawit), dilakukan penghitungan jarak dengan menggunakan prinsip euclidean distance. Dengan demikian, fungsi ruang terbuka hijau pada penelitian ini merupakan fungsi jarak antar kelas vegetasi. Selain itu, dilakukan juga penghitungan komponen-komponen neraca energi yang meliputi radiasi netto (Rn), soil heat flux (G), sensible heat flux (H) dan latent heat flux (LE) pada tiap tutupan lahan baik tutupan lahan bervegetasi maupun tutupan lahan tidak bervegetasi.

Berdasarkan hasil analisis, diperoleh model dengan persamaan ̂ = -0.0280 + 0.0198 albedo + 0.00538 Ln(Rn) - 0.000038 Ln(Dsawah - 0.000053 Ln(Ladang) di mana albedo merupakan nisbah radiasi pantul terhadap radiasi datang, Rn adalah radiasi netto, Dsawah adalah jarak titik amatan terhadap sawah dan Dladang adalah jarak titik amatan terhadap ladang. Persamaan ini memiliki

koefisien determinasi (R 2 ) 88% dan hasil validasi menunjukkan korelasi 93.3% antara suhu permukaan hasil dugaan dengan suhu permukaan sebenarnya. Dalam persamaan ini vegetasi tinggi tidak berpengaruh nyata terhadap suhu permukaan diduga karena tingginya nilai LE di wilayah Bogor dan pengaruh vegetasi tinggi tertutup oleh vegetasi yang lain yang menutup lahan di Bogor.

Kata kunci : Penginderaan jauh, vegetasi, neraca energi, perkotaan.

ABSTRACT

PUTRI YASMIN NURUL FAJRI, Modelling The Effect Of Greenspace On Surface Temperature in Urban Area (Case Study: Bogor, West Java). Supervised by TANIA JUNE and

LILIK BUDI PRASETYO

This research was conducted in Bogor, located at 106 o 48'40'' E-106 o 46'22'' E and 6 o 30'53''S -6 o 40'08'' S. The research aimed at determining the influence of greenspace distance on micro climate especially on surface temperature, and therefore the effective distance of greenspace can

be determined for urban spatial planning consideration. Urban surface temperature is the function of energy balance components and greenspace distance. Information of greenspace was derived from satellite image of Landsat 5 TM +.The image wa classified into seven land cover types i.e water bodies, constructed land, bush, paddy field (sawah), high vegetation, field (ladang), and oil palm. Distance to each greenspace type (bush, paddy field, high vegetation, field, and palm), were calculated using Euclidean distance principle. Energy balance components of each land cover class that include net radiation (Rn), soil heat flux (G), sensible heat flux (H), and latent heat flux (LE) were extracted from band 1,2,3 and 6 of Landsat 5 TM image data. Analysis result showed the influence of energy balance component and greenspace distance to surface temperature is satisfactorily described by the following :

̂ = -0.0280 + 0.0198 albedo + 0.00538 Ln(Rn) - 0.000038 Ln(Dsawah - 0.000053 Ln(Ladang)

where albedo is the ratio of radiation reflected to incoming radiation. Rn is the net radiation, Dsawah is the distance of observation point on the paddy field, and Dladang is the distance of

observation point on the field. The equation has a coefficient of determination (R 2 ) 88% and validation results showed a correlation 93,3% between the estimated surface temperature with the actual surface temperature. High vegetation do not affect significantly affect Bogor.

Keywords: remote sensing, vegetation, energy balance, urban environment.

PEMODELAN PENGARUH JARAK JANGKAU RUANG TERBUKA HIJAU TERHADAP SUHU PERMUKAAN DI PERKOTAAN ( Studi Kasus : Kota Bogor ) PUTRI YASMIN NURUL FAJRI DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

PEMODELANPENGARUH JARAK JANGKAU RUANG TERBUKA HIJAU TERHADAP SUHU PERMUKAAN DI PERKOTAAN ( Studi Kasus : Bogor ) PUTRI YASMIN NURUL FAJRI

Skripsi Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Mayor Meteorologi Terapan DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : Pemodelan Pengaruh Jarak Jangkau Ruang Terbuka Hijau Terhadap Suhu Permukaan Di Perkotaan ( Studi Kasus : Kota Bogor )

Nama : Putri Yasmin Nurul Fajri NRP

: G24070017

Menyetujui,

Dr. Ir. Tania June, M.Sc Prof. Dr. Lilik Budi Prasetyo, M.Sc NIP. 196306281988032001

NIP. 196203161988030012

Mengetahui, Ketua Departeman Geofisika dan Meteorologi

Dr. Ir. Rini Hidayati, M.S NIP. 19600305 198703 2 002

Tanggal Lulus :

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala Rahmat dan Karunia Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi ini menguraikan hasil penelitian selama Oktober 2010 - Mei 2011 dengan fokus pada iklim mikro perkotaan dengan judul Pemodelan Pengaruh Jarak Jangkau Ruang Terbuka Hijau terhadap Suhu Permukaan Di Perkotaan. Studi Kasus Bogor, Jawa Barat.

Dalam penyusunan skripsi dan pelaksanaan penelitian tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, dan pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :

1. Dr. Ir. Tania June, M.Sc dari Departemen Geofisika dan Meteorologi dan Prof. Dr. Lilik Budi Prasetyo dari Departemen Konservasi Sumberdaya dan Ekowisata selaku pembimbing yang selalu memberikan saran dan bimbingan dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Ketua Departemen Geofisika dan Meteorologi beserta seluruh dosen dan karyawan atas bantuan dan dukungannya selama mengikuti pendidikan.

3. Dr. Ir. Muhammad Nur Aidi, MS dari Departemen Statistika atas bimbingan dan bantuannya.

4. Bapak Umar Saleh, Ibu Rozinah Zakaria dan Putri Balqies selaku keluarga yang bantuan dan doa restu yang senantiasa diberikan.

5. Rizky Oktavian, Tuti Purwaningtyas, Iqrarul Fata, Muis Fajar dan Muhammad Iqbal yang telah membantu selama penelitian berlangsung.

Penulis menyadari dalam skripsi ini belum sempurna, sehingga diharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca. Penulis juga berharap semoga karya ilmiah ini dapat memberikan informasi dan bermanfaat bagi ilmu pengetahuan serta kepada seluruh pihak yang memerlukannya.

Bogor, Juni 2011

Putri Yasmin Nurul.Fajri

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir pada 12 Juni 1989 di Bekasi, Jawa Barat, dari ibu bernama Rozinah Zakari dan ayah bernama Umar Saleh. Penulis adalah anak kedua dari dua bersaudara. Menyelesaikan pendidikan tingkat dasar di SD Muhammadiyah 02 Pekalongan pada tahun 2002, pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 2 Pekalongan pada tahun 2004 dan pendidikan tingkat atas di SMA Negeri 2 Pekalongan pada tahun 2007. Pada tahun 2007, penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor Departemen Geofisika dan Meteorologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Selama perkuliahan, penulis ikut berperan aktif dalam organisasi kemahasiswaan. Beberapa organisasi yang pernah diikuti yaitu, BEM-FMIPA periode 2009, HIMAGRETO, Organisasi Mahasiswa Pekalongan, Serambi Ruhiyah Mahasiswa FMIPA dan Organisasi Penerima Beasiswa Karya Salemba Empat-IPB. Penulis pernah menjabat sebagai ketua departemen keilmuan HIMAGRETO dan ketua departemen Informasi dan Komunikasi Organisasi Mahasiswa Pekalongan (IMAPEKA).

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Fungsi dan panjang gelombang tiap kanal dalam satelit Landsat ETM+ ......... 2 Tabel 2

Neraca energi pada vegetasi tinggi dan rumput .................................................. 7 Tabel 3

Aliran energi dan massa ..................................................................................... 8 Tabel 4 -2 Neraca energi (MJm ) pada ladang singkong di sabana pada musim basah ..... 8

Tabel 5 Parameter perhitungan albedo .......................................................................... 14 Tabel 6

Klasifikasi penutupan lahan Bogor tahun 2006 ................................................. 15 Tabel 7

Klasifikasi penutupan lahan kota Bogor tahun 2006 ......................................... 16 Tabel 8 -2 Kisaran nilai komponen radiasi netto (Wm ) tiap penutupan lahan .................. 17

Tabel 9 Rata-rata komponen soil heat flux (H) Bogor tahun 2006 ................................. 18 Tabel 10

Rata- rata suhu permukaan Bogot tahun 2006 ................................................... 19 Tabel 11

Rata- rata komponen Sensible heat flux (H) Bogor tahun 2006 ......................... 20 Tabel 12

Rata- rata komponen Latent heat flux (LE) Bogor tahun 2006 .......................... 21 Tabel 13

Suhu titik amatan dan jarak terhadap vegetasi tinggi di Kota Bogor ................. 25

I PENDAHULUAN

menyediakan data yang relatif cepat, mudah dan berkelanjutan serta meliputi area kajian

yang luas. Dengan demikian, perumusan Suhu permukaan merupakan salah satu

1.1. Latar Belakang

jarak antar-ruang terbuka hijau di daerah unsur

perkotaan dapat diperoleh melalui ekstraksi mempengaruhi karakteristik unsur iklim

iklim mikro

yang

dapat

komponen neraca energi, suhu permukaan mikro lainnya seperti suhu udara, arah angin

dan jarak antar-ruang terbuka hijau sehingga dan sebagainya. Pada daerah perkotaan,

dapat memudahkan penentu kebijakan unsur-unsur

dalam perencanaan pembangunan tata kota dipengaruhi oleh aktivitas manusia dan

dan wilayah perencanaan tata ruang di aktivitas penggunaan lahan. Aktivitas

perkotaan.

tersebut membentuk karakteristik iklim

mikro yang khas di perkotaan. Salah satu

1.2. Tujuan penelitian

karakteristik iklim mikro yang tampak Tujuan penelitian ini adalah untuk adalah dengan terbentuknya pulau panas

membangun model hubungan antara jarak (urban heat island) di mana terdapat

RTH terhadap iklim mikro khususnya suhu perbedaan yang nyata antara suhu rata-rata

permukaan di perkotaan. Berdasarkan model daerah urban dengan daerah sub-urban.

tersebut, didapatkan jarak RTH yang efektif, Pada dasarnya, penggunaan lahan

digunakan sebagai dapat berpengaruh terhadap penerimaan

sehingga

dapat

pertimbangan perencanaan tata ruang radiasi matahari dan kemampuan bahan

perkotaan.

penutup lahan tersebut dalam melepaskan panas yang diterima dari radiasi matahari.

II TINJAUAN PUSTAKA

Menurut Wardhani (2006), penutupan lahan berupa

2.1. Ruang Terbuka Hijau

menurunkan suhu

Dalam Undang-Undang no 26 tahun dibandingkan dengan daerah pinggiran kota.

2007 Tentang Penataan Ruang pasal 1 ayat Dengan pertimbangan tersebut, maka

31 disebutkan bahwa yang dimaksud diperlukan eksistesi ruang terbuka hijau di

dengan Ruang terbuka hijau adalah area wilayah perkotaan. Namun demikian,

memanjang/jalur dan/atau mengelompok, Perencanaan wilayah perkotaan seringkali

yang penggunaannya lebih bersifat terbuka, kurang

tempat tumbuh tanaman, baik yang tumbuh perkotaan. Umumnya, pembangunan ruang

secara alamiah maupun yang sengaja terbuka hijau hanya dilakukan pada lahan-

ditanam. Pada pasal 29 ayat 2 UU No. 26 lahan yang kosong dan kurang mencukupi

tahun 2007 disebutkan bahwa proporsi ruang sebagai peredam panas perkotaan. Oleh

terbuka hijau pada wilayah kota paling Karena itu, diperlukan perumusan dalam

sedikit 30 (tiga puluh) persen dari luas penentuan jarak antar-ruang terbuka hijau di

wilayah kota. Selanjutnya, pada pasal 29 daerah perkotaan agar ruang terbuka hijau

ayat 3 UU No. 26 tahun 2007 disebutkan tersebut dapat secara efektif menciptakan

bahwa Proporsi ruang terbuka hijau publik iklim mikro diperkotaan yang nyaman.

pada wilayah kota paling sedikit 20 (dua Pendugaan jarak ruang terbuka hijau

puluh) persen dari luas wilayah kota. yang efektif dapat ditempuh dengan

Menurut Instruksi Mendagri No. 14 observasi pengaruh ruang terbuka hijau

Tahun 1998 Tentang Penataan Ruang terhadap iklim mikro khususnya suhu udara

Terbuka Hijau di wilayah perkotaan, di perkotaan. Akan tetapi, untuk dapat

terdapat tujuh bentuk RTH berdasarkan diperoleh data

yang menggambarkan tujuan penggunaannya, yaitu : pengaruh ruang terbuka hijau terhadap suhu permukaan dengan tepat, maka diperlukan

 RTH yang berlokasi dikarenakan kondisi cuaca yang menghampiri kondisi

adanya tujuan konservasi, normal di mana tidak terjadi fenomena

 RTH untuk tujuan keindahan kota, ENSO pada tahun tersebut. Oleh sebab itu,

pendugaan sebaran suhu permukaan pada  RTH karena adanya tuntutan fungsi

kegiatan tertentu, misalnya RTH area

rekreasi dan RTH pusat kegiatan menggunakan teknik teknik penginderaan

yang luas, dilakukan

dengan

olahraga,

jauh. Teknik pengindraan jauh selain dapat

 RTH untuk tujuan pengaturan lalu lintas

kota,

menghemat biaya dan waktu, dapat pula

 RTH sebagai sarana olahraga bagi

mendeteksi gelombang kepentingan perumahan,

usaha

untuk

elektromagnetik baik yang dipancarkan atau  RTH untuk kepentingan flora dan fauna

dipantulkan oleh objek. seperti kebun binatang ,

Menurut fungsinya satelit inderaja  RTH untuk halaman maupun bangunan

dibedakan menjadi satelit sumber daya alam rumah dan bangunan

dan satelit lingkungan-cuaca. Satelit yang termasuk sumber alam diantaranya adalah

Menurut Wardhani (2006), ruang terbuka SPOT dan LANDSAT, sedangkan satelit hijau sangat efektif dalam mengurangi

lingkungan dan cuaca diantaranya METEOR climatological heat effect pada lokasi

dan COSMOS (USSER), TIROS-N dan pemusatan bangunan tinggi yang berakibat

NOAA-N (USA).

pada timbulnya anomali pergerakan zat The United States Geological Survey pencemar udara yang berdampak destruktif

menyebutkan bahwa baik terhadap fisik bangunan maupun

USGS

pemantauan sumber daya yang ada di bumi makhluk hidup.

dapat dilakukan dengan menggunakan Satelit Landsat 5 yang diluncurkan pada

tanggal 1 maret 1984. Satelit ini mengorbit Menurut Kieffer & Lillesand (1997),

2.2. Citra Satelit Landsat

pada ketinggian orbit pada 705 km, sun Penginderaan jauh (inderaja) secara umum

synchronous , dan memetakan bumi dengan didefinisikan sebagai suatu cara untuk

siklus pengulangan 16 hari sekali pada pukul memperoleh informasi dari objek tanpa

10.00 waktu setempat. mengadakan kontak fisik dengan objek tersebut, sedangkan secara khusus adalah

Tabel 1 Fungsi dan panjang gelombang tiap kanal dalam satelit Landsat ETM+ ( Lillesan dan Kiefer, 1997)

Panjang Kanal Gelombang(µ m)

Warna

Spektral Kegunaan

1 0.45 - 0.52

Biru

Tembus terhadap tubuh air, dapat untuk pemetaan air, pantai, pemetaan tanah, pemetaan tumbuhan, pemetaan kehutanan dan mengidentifikasi budidaya manusia.

2 0.52 - 0.60

Hijau

Untuk pengukuran nilai pantul hijau pucuk tumbuhan dan penafsiran aktifitasnya, juga untuk pengamatan kenampakan budidaya manusia.

3 0.63 - 0.69

Merah

Dibuat untuk melihat daerah yang menyerap klorofil, yang dapat digunakan untuk membantu dalam pemisahan spesies tanaman juga untuk pengamatan budidaya manusia.

4 0.76 - 0.90 Infra merah Untuk membedakan jenis tumbuhan aktifitas dan

dekat

kandungan biomassa untuk membatasi tubuh air dan pemisahan kelembaban tanah

5 1.55 - 1.75 Infra merah Menunjukkan kandungan kelembaban tumbuhan dan

sedang

kelembaban tanah, juga untuk membedakan salju dan awan.

6 10.4 - 12.5 Infra Merah Untuk menganalisis tegakan tumbuhan, pemisahan

Termal

kelembaban tanah dan pemetaan panas.

7 2.08 - 2.35 Infra merah Berguna untuk pengenalan terhadap mineral dan jenis

sedang

batuan, juga sensitif terhadap kelembaban tumbuhan.

Kanal spektral yaitu kanal 1 hingga bekerja 7 kanal atau kanal energi pantulan

Sistem Landsat-5 dirancang untuk

kanal 5 dan kanal 7 untuk resolusi 30 (kanal 1, 2, 3, 4, 5, 7) dan satu kanal energi

meter

emisi (kanal 6). Sensor ETM+ bekerja pada

Kanal 6 bekerja dengan resolusi 120 tiga resolusi, yaitu :

meter.

Dalam menganalisis suhu permukaan, maka kanal yang digunakan adalah kanal 6 yang merupakan satu- satunya kanal yang memilki sensor terhadap thermal IR pada sistem

gelombang yang ditangkap oleh kanal tersebut adalah 10.4-12.5 µm, di mana secara umum memiliki fungsi untuk

mencari lokasi kegiatan

Gambar 1 Ilustrasi komponen-komponen mengukur

geothermal,

neraca energy. Sumber : kebakaran, dan kelembaban tanah.

2.3. Pengertian dan komponen neraca

Berdasarkan pemanfaatan radiasi netto

energi

sebagaimana Gambar 1, radiasi netto dapat  Radiasi netto (Rn)

pula dirumuskan sebagai Permukaan matahari dengan suhu

R n = H+G+λE+S……(2) sekitar 6000 Kelvin akan memancarkan

dimana H adalah sensible heat flux, G radiasi sebesar 73,5 juta Wm -2 . Radiasi

adalah soil heat flux, λE adalah latent heat yang sampai di puncak atmosfer rata-rata

flux ,S adalah storage. 1360 Wm -2 , hanya sekita 50% yang diserap

Samson dan Lemeur (2001) dalam oleh permukaan bumi, 20% diserap oleh air

tulisannya menyebutkan bahwa radiasi netto dan partikel-partikel atmosfer, sedangkan

yang diterima oleh obyek di muka bumi 30% dipantulkan oleh permukaan bumi,

akan digunakan untuk proses-proses fisis awan dan atmosfer.

dan biologis yang dirumuskan ke dalam Matahari dapat memancarkan radiasi

persamaan berikut :

gelombang pendek, sedangkan benda di R n =S a +S g +S w +S v +S p ………. (3) alam yang mempunyai suhu permukaan

di mana R n merupakan radiasi netto, S a lebih besar dari 0 Kelvin (atau -273 o C)

adalah sensible heat flux yang seringkali dapat memancarkan radiasi gelombang

dilambangkan dengan H, S g adalah soil heat panjang yang nilainya berbanding lurus

flux yang sering dilambangkan dengan G, S w dengan pangkat empat suhu permukaan

adalah latent heat flux yang sering benda tersebut (Hukum Stefan-Bolzman).

dilambangkan dengan λE, S v adalah bimass Sebagian dari radiasi matahari akan diserap

heat storage dan S p adalah photosynthesis dan dipancarkan lagi dalam bentuk

heat storage . Keseluruhan pemanfaatan gelombang panjang.

radiasi netto tersebut dinyatakan dalam Selisih antara gelombang pendek netto

satuan Wm -2 .

dan gelombang panjang yang datang ke Berbeda dengan Samson dan Lemeur permukaan dengan gelombang pendek dan

(2001), Mayers dan Hollinger (2003) dalam gelombang panjang yang hilang disebut

tulisannya menjelaskan bahwa G berbeda radiasi netto yang dirumuskan sebagai

dengan S g. Menurut Mayers dan Hollinger berikut:

(2003), S g merupakan ground heat storage R n =R s ↓+R s ↑+R l ↑+R l ↓ ……(1)

di atas soil heat flux plate (G). dengan R s ↓ adalah radiasi gelombang

Mayers dan Hollinger (2003) juga pendek yang datang, Rs↑ adalah radiasi

menyebutkan bahwa terdapat komponen gelombang pendek yang dipantulkan, R l ↑

pemanfaatan radiasi netto untuk pemanasan radiasi gelombang penjang yang dipantulkan

kandungan air (S c ). Dengan demikian, dan R l ↓ adalah radiasi gelombang penjang

persamaan radiasi netto menurut Mayers dan yang datang. Sebagian dari radiasi

Hollinger (2003) adalah : gelombang pendek dipantulkan dan diserap

R n = H+G+λE+S v +S p +S c………. (4) atau diteruskan. Seberapa besar energi

Proses-proses pemanfaatan radiasi pantulannya tergantung pada albedo (α)

netto ke dalam berbagai komponen- permukaanya.

komponen di atas akab berinteraksi dengan berbagai obyek di permukaan, termasuk interaksinya terhadap tumbuhan. Pengaruh interaksi radiasi terhadap tumbuhan dibagi menjadi tiga bagian (Ross, 1975 dalam Impron 1999) :

 Pengaruh thermal radiasi hampir 70%  Soil Heat Flux (G) diserap oleh tanaman dan diubah

Soil Heat Flux (G) merupakan sebagai lengas dan energi untuk

sejumlah energi matahari yang sampai pada respirasi, serta untuk pertukaran panas

permukaan tanah dan digunakan untuk dengan lingkungannya.

berbagai proses fisik dan biologi tanah.  Pengaruh fotosintesis karena hampir

Bentuk aliran energi pada fluks panas udara 28% dari energi yang ada diserap untuk

berupa konduksi di mana sebagian energi fotosintesis dan disimpan dalam bentuk

benda/medium yang energi kimia

kinetik molekul

bersuhu lebih tinggi dipindahkan ke molekul  Pengaruh

benda yang lebih rendah melalui tumbukan sebagai regulator dan pengendali proses

fotomorfogenetik

yaitu

tersebut. Hal ini pertumbuhan

molekul-molekul

ditunjukkan melalui persamaan berikut : tanaman.

dan

perkembangan

……..(6)  Sensible Heat Flux (H)

Sensible Heat Flux (H) atau yang dikenal dengan lengas terasa atau fluks

di mana G adalah fluks pemanasan tanah (Wm -2 ), k adalah koefisien konduktifitas

pemanasan udara merupakan energi yang digunakan untuk memindahkan panas dari

tanah (Wm -2 K -1 ) dan adalah gradient suhu

permukaan ke udara (Maharani, 2005). (Km ). Menurut Pusmahasib (2002), Fluks lengas terasa pada umumnya

limpahan lengas tanah yang sampai di berlangsung secara konveksi di mana panas

permukaan tanah akan berkurang seiring dipindahkan bersama-sama dengan fluida

dengan meningkatnya indeks luas daun yang bergerak. Proses tersebut dirumuskan

suatu vegetasi.

kedalam persamaan berikut :

 Storage (S)

Sebagaimana persamaan 2, diketahui

di mana H adalah fluks pemanasan udara bahwa pemanfaatan radiasai netto selain (Wm -2

digunakan untuk sensible heat flux, soil heat (Kgm -3

), ρ adalah kerapatan udara kering ), C

adalah panas jenis udara pada tekanan tetap (JKg -1

flux dan latent heat flux, radiasi netto yang

diserap akan digunakan sebagai komponen K -1 ), T s adalah suhu permukaan ( o C), T

a adalah suhu udara ( C) (2003), komponen storage terdiri dari dan Γ a adalah tahanan aerodinamik.

storage . Menurut Mayers dan Hollinger

Berdasarkan persamaan 5 diatas, diketahui penggunaan radiasi netto untuk adveksi, pengubahan energi menjadi biomasa (S ),

bahwa semakin besar perbedaan antara suhu

permukaan dengan suhu udara diatasnya

energy

untuk fotosintesis (S p ) dan memanaskan sejumlah air yang terkandung

dengan tahanan aerodinamik yang kecil, maka jumlah energi akan menjadi besar.

di dalam suatu obyek terutama pada vegetasi (S

c ).

Proses pemanasan udara melalui konveksi

lebih efektif dibandingkan dengan konduksi Berdasarkan penelitian yang dilakukan Jing et. al. (2006), adveksi merupakan

atau radiasi. Oleh karena itu, proses pemanasan udara dalam neraca energi hanya

pemanfaatan radiasi netto untuk proses pemanasan secara horizontal. Adveksi

diwakili oleh proses konveksi, sehingga nilai

H ~ Rn. dipengaruhi oleh energi yg tersedia,  Latent Heat Flux (LE) kandungan air, kecepatan angin dan gradien vertical dari suhu udara.dalam penelitian

Latent heat flux (LE) merupakan tersebut, didapatkan pula adanya ragam limpahan energi yang digunakan untuk spasial pada proses adveksi. menguapkan air ke atmosfer. Menurut

dan Lemeur (2001) Monteith dan Unsworth (1990), fluks panas menyebutkan bahwa penggunaan komponen laten adalah jumlah energi yang diperlukan storage untuk mengubah satu unit massa air menjadi pada radiasi nettto tidak sebesar

Samson

pemanfaatan radiasi netto untuk G, LE dan uap pada suhu yang sama. Bila terjadi

H. Terkadang, komponen S hanya evaporasi, maka sistem yang berevaporasi dipertimbangkan sebagai fraksi yang tetap mengalami pengurangan energi , sedangkan pada pemanfaatan R oleh suatu obyek aliran energi akan bersifat positif (Michael,

karena sulitnya menentukan heat storage 2006). Pada proses ini terjadi konversi panas terutama S p ( (Aston (1985) dalam Samson laten menjadi lengas terasa yang kemudian dan Lemeur (2001)). meningkatkan suhu udara dan menurunkan Penelitian yang dilakukan oleh Samson suhu permukaaan. dan Lemeur (2001) di Belgia (50 o 58 ’ LU karena sulitnya menentukan heat storage 2006). Pada proses ini terjadi konversi panas terutama S p ( (Aston (1985) dalam Samson laten menjadi lengas terasa yang kemudian dan Lemeur (2001)). meningkatkan suhu udara dan menurunkan Penelitian yang dilakukan oleh Samson suhu permukaaan. dan Lemeur (2001) di Belgia (50 o 58 ’ LU

gelombang inframerah sama dengan radiasi netto mengubah energi menjadi

pemantulan gelombang infra merah. Nilai biomasa (S v ) sebanding dengan sensible heat

NDVI negatif (-) terjadi apabila suatu awan, flux . Selain itu, Samson dan Lemeur (2001)

salju dan badan air memantulkan gelombang juga menyebutkan bahwa pemanfaatan

infra merah yang lebih banyak dibandingkan radiasi netto untuk proses fotosintesis (S p )

dengan gelombang inframerah dekat. pada tumbuhan pinus hanya sebesar 3% dari

Menurut Allen et. al (2001) terdapat keseluruhan radiasi netto yang diterima

hubungan antara nilai NDVI, soil heat flux vegetasi tersebut.

(G), radiasi netto, albedo dan suhu permukaan :

2.4. NDVI (Normalized

Difference

Vegetation Index)

G = f (R n ,T s , α, NDVI ) …….(8) Departemen

Kehutanan

mendefinisikan NDVI

dirumuskan sebagai berikut : Difference Vegetation Index ) sebagai suatu

Normalized

nilai hasil pengolahan indeks vegetasi dari (1-0.98 citra satelit kanal infra merah dan kanal

NDVI 4 )………………..(9) merah dekat yang menunjukkan tingkat

konsentrasi klorofil daun yang berkorelasi

di mana :

dengan kerapatan vegetasi berdasarkan nilai -2 G = soil heat flux (Wm ) spektral pada setiap piksel. Sementara

= suhu permukaan (K) Panuju (2009) mendefinisikan NDVI

Ts

NDVI = indeks vegetasi (Normalized Difference Vegetation Index) -2 Rn = radiasi netto (Wm )

sebagai nilai indeks tanpa satuan yang

= albedo.

menggambarkan kondisi vegetasi pada Panuju (2009) menyatakan bahwa suatu hamparan yang dirumuskan sebagai

pendugaan

indeks vegetasi dengan menggunakan NDVI memiliki berbagai

keuntungan. Pertama, NDVI potensial untuk mempelajari tanaman. Kedua, NDVI dapat

untuk memisahkan tipe di mana NIR adalah gelombang infra merah permukaan bervegetasi. Ketiga, NDVI dekat (0.76 - 0.90 µm) dan IR adalah merupakan indeks vegetasi yang relatif gelombang infra merah (0.63 - 0.69 µm). tidak sensitif terhadap topografi. Menurut Knipling (1970), vegetasi memiliki

digunakan

Darmawan (2005), reflektansi yang rendah terhadap gelombang berdasarkan beberapa studi menunjukkan cahaya tampak dan IR karena sebagian besar

Menurut

vegetasi (NDVI) gellombang cahaya tampak tersebut diserap

bahwa

indeks

bahwa NDVI sebagai oleh klorofil dan sebagian besar IR pada parameter terbaik dalam membedakan panjang gelombang di atas 1.3 µ m akan berbagai kelas vegetasi. Minimum NDVI diserap oleh air. Sebaliknya, vegetasi akan adalah nilai NDVI minimal dan umumnya merefleksikan sebagian besar gelombang merupakan titik terendah dari kegiatan infra merah dekat yang diterimanya. fotosintesis, sementara maksimum NDVI Perhitungan

menunjukkan

adalah nilai maksimum yang merupakan perbandingan antara reflektansi gelombang titik tertinggi aktivitas fotosintesis. infra merah dekat dengan gelombang cahaya

NDVI

merupakan

tampak. Nilai NDVI berkisar dari -1 hingga

2.5. Suhu Permukaan

+1. Nilai tersebut mengindikasikan tingkat Menurut Rosenberg (1974), suhu kesuburan dan kerapatan vegetasi dari suatu permukaan dapat diartikan sebagai suhu penutupan lahan. Semakin rapat dan subur terluar suatu objek. Untuk suatu tanah suatu vegetasi, maka nilai NDVI akan terbuka, suhu permukaan adalah suhu pada menunjukkan nilai yang tinggi, sedangkan lapisan terluar permukaan tanah. Sedangkan pada area yang telah terjadi pembukaan untuk vegetasi dapat dipandang sebagai suhu lahan akan menunjukkan nilai NDVI yang permukaan kanopi tumbuhan, dan pada rendah. Nilai NDVI positif (+) terjadi tubuh air merupakan suhu dari permukaan apabila

air tersebut. Ketika radiasi melewati memantulkan gelombang inframerah dekat permukaan suatu objek, fluks energi tersebut dibandingkan dengan infra merah. Nilai akan meningkatkan suhu permukaan objek.

suatu obyek

lebih

banyak

Hal ini akan meningkatkan fluks energi yang permukaan tanah akan berkurang. Hal ini keluar dari permukaan benda tersebut.

terjadi karena sebagian dari radiasi netto Energi panas tersebut akan dipindahkan dari

akan mengenai tanaman sebelum mencapai permukaan yang lebih panas ke udara

permukaan tanah. Selanjutnya, dijelaskan diatasnya yang lebih dingin. Sebaliknya, jika

pula bahwa untuk penutupan lahan berupa udara lebih panas dan permukaan lebih

persawahan, nilai fluks pemanasan udara dingin, panas akan dipindahkan dari udara

berfluktuasi sesuai dengan ke permukaan dibawahnya.

(H)

perkembangan umur tanaman padi. Fluks Perubahan suhu permukaan obyek

pemanasan udara relatif besar terjadi pada tidaklah sama. Hal ini tergantung pada

awal umur tanaman padi dan akan menurun karakteristik objek tersebut. Karakteristik

ketika tajuk tanaman mulai rapat. Kondisi yang menyebabkan perbedaan tersebut

ini dikarenakan pada saat tersebut tanaman diantaranya emisivitas, kapasitas panas jenis

masih muda dengan rumpun yang masih dan konduktivitas thermal. Suhu permukaan

renggang, sehingga radiasi global yang objek akan meningkat bila memiliki

datang langsung mengenai air pada lahan emisivitas dan kapasitas panas yang rendah

sawah. Akibatnya suhu air akan tinggi dan dan

akan terjadi peningkatan limpahan lengas (Adiningsih, 2001).

Emisivitas, konduktivitas dan kapasitas Ketika tanaman mulai tumbuh dan panas sangat berpengaruh terhadap suhu

tajuk tanaman mulai rapat, radiasi yang permukaan. Emisivitas adalah rasio total

sampai ke permukaan tanah akan menurun energi radian yang diemisikan suatu benda

karena tajuk tanaman padi yang rapat per unit waktu per unit luas pada suatu

menghalangi penerimaan langsung radiasi permukaan dengan panjang gelombang

ke tanah. Nilai H pada persawahan akan tertentu pada temperatur benda hitam pada

meningkat saat menjelang panen karena kondisi yang sama. Konduktivitas termal

terjadi perontokan tanaman padi dan dapat didefinisikan sebagai kemampuan

pembukaan lahan akibat proses pemanenan. fisik suatu benda untuk menghantarkan

Pada rujukan yang sama, diketahui panas dengan pergerakan molekul. Kapasitas

bahwa untuk daerah persawahan, LE (latent panas merupakan jumlah panas yang

heat ) yang terjadi cukup tinggi dan dikandung oleh suatu benda (Handayani

berbanding lurus terhadap penerimaan 2007 ).

radiasi netto yang mengenai kawasan

2.6. Neraca Energi Tiap Penutupan

persawahan tersebut. Nilai LE akan

menurun seiring dengan umur tanaman dan Menurut Waspadadi (2007), ruang

Lahan bervegetasi

akan meningkat pada saat menjelang panen. terbuka hijau dengan luasan 30x30 meter

Hal ini dikarenakan pada saat umur tanaman mampu menurunkan suhu udara di lahan

masih muda, lahan sawah masih terairi terbangun sebesar 0,0631 o

sehingga kelembaban udara di sekitar penelitian tersebut, maka dapat diidentifikasi

C. Berdasarkan

tanaman akan meningkat dan defisit tekanan bahwa bila RTH mampu menurunkan suhu

uap air akan menurun, akibatnya nilai LE udara. Oleh karena itu, RTH juga mampu

akan berkurang. Sebaliknya, pada saat akhir menurunkan

tanam, pengairan pada lahan mulai penutupan lahan non-vegetasi. Dengan

dikurangi, maka kelembaban udara akan demikian, dapat dipertimbangkan bahwa

turun sehingga terjadi peningkatan defisit luasan RTH mempengaruhi kondisi suhu

tekanan dan mengakibatkan LE juga akan permukaan

meningkat. Sementara itu, untuk nilai fluks digunakan sebagai peubah penjelas dari

panas tanah (G) pada persawahan, nilainya peubah respon berupa suhu permukaan.

akan berkurang seiring dengan pertambahan Pada penelitian yang dilakukan Waspadadi

umur tanaman padi sawah dan akan (2007) juga diketahui bahwa dengan

meningkat kembali pada saat tanaman padi penambahan 213,75 m lahan bervegetasi

sawah menggugurkan daunnya ketika

pada 3 poligon (14.850 m 2 ) mampu

menjelang panen.

 Vegetasi tinggi dari selang 21-33

menggeser rentang suhu permukaan yaitu

C menjadi 23-32 C. Dalam Impron (1999), kanopi tanaman  Persawahan

sifat optikal, yaitu Pusmahasib

memiliki

tiga

transmisivitas dan bahwa pada lahan bervegetasi tanaman padi

absorbsivitas. Refleksivitas merupakan sawah, radiasi netto yang mencapai

proporsi kerapatan fluks radiasi matahari proporsi kerapatan fluks radiasi matahari

30% lengas terasa dari radiasi netto yang adalah proporsi kerapatan fluks radiasi yang

diterimanya. Untuk daerah urban, radiasi ditransmisikan oleh unit indeks luas daun.

netto yang diserap oleh vegetasi menjadi Absorbsivitas dapat didefinisikan sebagai

lebih besar dibandingkan dengan wilayah proporsi kerapatan fluks radiasi yang

hutan. Selanjutnya disebutkan dalam Rauf diabsorbsi oleh unit indeks luas daun.

(2009) bahwa kandungan air pada tajuk Dalam June (1993), radiasi surya yang

vegetasi tinggi lebih besar dibandingkan sampai di permukaan kanopi tanaman ± 85%

dengan rumput, sehingga kebutuhan panas akan diserap dan kurang dari 10% akan

laten untuk mengevaporasikan air pada dipantulkan. Sedangkan bagian yang tidak

permukaan tajuk vegetasi tinggi lebih besar diintersepsi

dibandingkan dengan rumput. ditransmisikan ke bagian bawah kanopi sebesar 5%. Proses penyerapan, pemantulan

 Rumput/semak

dan penerusan radiasi pada area tanaman Menurut Newton & Blackman (1970), akan menyebabkan terjadinya perubahan

rumput memiliki tekstur daun yang kasar spektrum dari radiasi surya di puncak,

runcing, tekstur ini tengah dan dasar kanopi. Keadaan ini

dan

berujung

menyebabkan radiasi yang diterimanya akan mempunyai implikasi penting untuk

dipancarkan lebih besar dibandingkan tanaman yang tumbuh di bawah kanopi yang

dengan daun yang bertekstur halus. Hal ini tebal. Faktor yang mempengaruhi penetrasi

menyebabkan rumput akan memancarkan radiasi surya ke dalam tajuk meliputi sudut

suhu permukaan yang lebih tinggi berdirinya daun, sifat permukaan daun,

dibandingkan dengan suhu permukaan pada ketebalan daun (transmisi radiasi), ukuran

daun bertekstur halus. daun, elevasi matahari serta proporsi dari radiasi langsung dan baur tajuk tanaman.

Tabel 2 Neraca energi pada vegetasi tinggi Dalam suatu vegetasi, bila indeks

dan rumput

pantulan yang terjadi adalah (ρ), indeks Hutan/ transmisi (η), dan indeks absorbsi (α), maka

Vegetasi Rumput keseimbangan radiasi yang terjadi adalah

Variabel

tinggi (MJm -2 hari -1) sebagai berikut (Impron, 1999) :

neraca

(MJm -2 hari -1) ρ + η + α = 100%......................(10)

8.41± 6.50 4.21±2.4 coefficient ) tajuk tanaman menggambarkan besarnya

pemadaman (extinction

LE

6.00 2.7 mengintersepsi radiasi yang melewati tajuk tanaman, mulai dari puncak tajuk menuju

G 0.02±0.59 0.01±0.2 permukaan tanah (June, 1993). Distribusi

Sumber : Rauf (2009) cahaya dalam kanopi tanaman merupakan faktor penting dalam pertumbuhan tanaman

Pada penelitian yang dilakukan Rauf dan efisiensi konversi penerimaan radiasi

(2009) diketahui bahwa radiasi global yang menjadi bahan kering (June, 1993).

diterima rumput akan lebih besar nilainya Koefisien pemadaman dapat menjelaskan

dibandingkan dengan radiasi global yang bagaimana hubungan karakteristik kanopi

diterima oleh vegetasi tinggi. Di kawasan tanaman dan intersepsi radiasi.

Babahaleka Taman Nasional Lore Lindu, Nilai

koefisien pemadaman (k) padang rumput menerima radiasi global bergantung pada spesies, tipe tegakan, dan

19.19 MJm -1 hari , sedangkan vegetasi tinggi distribusi daun. Nilai k kurang dari 1

akan menerima radiasi global sebesar 18.55 terdapat pada kondisi dedaunan yang tidak

MJm -1 hari pada hari tidak hujan. Selain itu, horizontal atau distribusi daun tidak merata

terdapat pula perbedaan radiasi netto pada (merumpun). Sementara nilai k lebih dari 1

rumput dan vegetasi tinggi yang disebabkan terdapat pada distribusi daun yang tersebar

oleh perbedaan albedo kedua penutupan merata (June, 1993).

lahan tersebut. Monteith (1975) melaporkan Yoshida (2009) menyatakan bahwa

hasil penelitian Marriam (1961) dan Leyton pada penutupan lahan berupa hutan dengan

(1967) bahwa kapasitas tajuk rumput adalah vegetasi

tinggi yang

rapat,

akan

0.5-0.9 mm.

Tabel 3 Aliran energi dan massa

III METODOLOGI

Variabel Vegetasi

Rumput

3.1. Waktu dan Tempat

neraca tinggi

Penelitian dilakukan dari bulan Oktober energi

(MJm hari )

(MJm hari ) 2010 sampai dengan bulan April 2011 di Laboratorium Agrometeorologi Departemen

Rn 11.28±2.74

Geofisika dan Meteorologi IPB dan Laboratorium Analisis Lingkungan dan

LE 8.41± 6.50

Pemodelan Spasial Departemen Konservasi LE/Rn

74.56 41.23 Sumberdaya Hutan dan Ekowisata IPB.

Aliran massa

Sumber : Rauf (2009)  Ladang

Pada penelitian yang dilakukan oleh Jose dan Berrade (1983) di Calobozo Biological Station , USA, dihasilkan bahwa dengan penghitungan Radiasi netto, sensible heat flux, latent heat flux dan soil heat flux melalui pendekatan neraca energi selama musim basah dihasilkan radiasi netto yang diserap oleh tanaman ladang ladang seperti singkong dengan radiasi yang cukup rendah pada siang hari, pada umumnya radiasi netto yang diru bah menjadi panas laten sebesar

76 hingga 86 persen. Proses tersebut bergantung pada fase-fase pertumbuhan

Gambar 2 Peta lokasi penelitian. tanaman pada ladang dan tutupan kanopi

tanaman tersebut. Selanjutnya, disebutkan

3.2. Alat dan Bahan

bahwa sensile heat flux pada ladang akan Alat yang digunakan dalam analisis dan mencapai maksimum terjadi pada tengah

pengolahan data diantaranya: hari.

 Perangkat lunak Erdas 9.1 untuk mengklasifikasikan penutupan lahan Tabel 4

Neraca energi (MJm -2 ) pada pada wilayah kajian serta menentukan berbagai komponen-komponen NDVI,

ladang singkong di sabana pada neraca energi, suhu permukaan dan musim basah

albedo.

Periode observasi  Perangkat lunak ArcGIS 9.3 digunakan

untuk menentukan jarak dengan prinsip komponen

Euclidean distance , menentukan titik amatan dan memperoleh berbagai

Hari setelah pemupukan komponen-komponen sebagai peubah penjelas dan peubah respon berdasarkan

Rl

18.4 21.5 9.6 18.5 titik amatan.

14.1 12.7 5.0 11.4  Perangkat lunak Ms. Office 2010 untuk mengolah data yang diperoleh dan

Rn

G 0.3 0.5 0.2 0.7 melaporkan hasil penelitian.

 Perangkat lunak Minitab 15.0 sebagai perangkat lunak yang digunakan untuk

H -1.8

menganalisis data yang diperoleh menggunakan alasisa statistik

Sumber : Lean, 1996.  Perangkat lunak R 2.13.0 untuk mentransformasi matrik yang diperoleh pada Erdas 9.1.

 Seperangkat komputer dan printer

3.3. Metode Penelitian

 GPS (Ground Control Point) sebagai

3.3.1. Pemrosesan Data Citra

alat yang digunakan untuk memperoleh

awal citra satelit ground check point (GCP).

Pemrosesan

dilakukan sebelum analisis spasial dan Bahan – bahan yang digunakan antara lain :

atribut, yaitu untuk mendapatkan informasi

1. Data citra Landsat TM+ Path/Row yang diinginkan dari suatu data citra. 122/065, tanggal akuisisi 18 Mei 2006

Beberapa tahapan yang dilakukan pada dengan penutupan awan 0%.

pemrosesan data citra dilakukan sebagai

2. Peta dasar wilayah Kota Bogor

berikut:

3. Data iklim Kota Bogor (1993-2009)

Landsat 5 TM+

Koreksi citra

Subset image

Kanal 1,2,3 dan 6 Kanal 1,2,3,4,5 dan 7

Klasifikasi Rn

Komponen neraca energi

Lahan bervegetasi Lahan

air

Sawah Ladang Sawit

terbangun Rumput/ Vegetasi

semak

tinggi

si Euclidean distance rma

sfo

T ran

Titik amatan

ran sfo

rma

Uji asumsi

si

Tidak Terpenuhi Tidak

regresi Nyata

Model

Validasi Validasi

 Badan air pada penelitian ini Koreksi geometrik dilakukan dengan

didefinisikan sebagai kumpulan air yang menggunakan analisis titik kontrol medan

besarnya antara lain bergantung pada (ground control point / GCP) yang dapat

relief permukaan bumi, curah hujan, dikenali pada citra satelit dan peta acuan.

suhu, dan sebagainya misal; sungai, Koreksi

rawa, danau, laut, dan samudra. memproyeksikan citra ke dalam suatu

ini dilakukan

untuk

 Lahan terbangun didefinisikan sebagai system proyeksi tertentu. Pada penelitian ini,

perkerasan hasil tangan manusia baik proyeksi yang digunakan adalah UTM

berupa rumah, jalan beraspal dan (Universal

Penggunaan system proyeksi UTM sangat

ideal bagi Indonesia

karena

dapat

Citra Landsat

memberikan distorsi minimal untuk kondisi

geografis Indonesia yang berada di sekitar Erdas Imagine 9.1 katulistiwa.

Layer Stacking

b. Koreksi Radiometrik

Koreksi radiometrik dilakukan untuk

Subset Image

mengoreksi data akibat pengaruh kondisi atmosfer yang disebabkan oleh variasi cuaca

Geo Correction

dan sudut matahari, pengaruh dan perubahan reflektan spektral dari obyek di permukaan.

Supervised classification

Koreksi radiometrik dilakukan dengan metode dark object dimana dark object tiap

Recode

kanal dalam satu scene diperoleh dari data histogram.

Pengaruh

haze akan

Focal Majority

meningkatkan nilai digital number. Oleh karena itu, secara keseluruhan data akan

Fill

Titik Uji

dikurangi dengan selisih nilai antara dark object dan nilai nol. Hal ini ditempuh dengn

asumsi bahwa keseluruhan data dalam scene Tidak tersebut mendapatkan pengaruh atmosfer

Uji

yang sama. Akurasi

c. Subset Wilayah Kajian

Dari data citra satelit Landsat TM+ Ya path/row 122/065, dilakukan cropping

dengan data vektor Kodya Bogor pada

Peta Tutupan Lahan

koordinat 106 o

48'40'' BT dan -6 o 30'53'' LS

sampai dengan106 46'22'' BT dan -6 40'08'' Gambar 4 Diagram alir klasifikasi LS. Subset ini dimaksudkan untuk

penutupan memudahkan

menganalisis daerah kajian.

d. Klasifikasi Penutup Lahan

 Sawah adalah tanah yang digarap dan Pada penelitian ini, proses klasifikasi

diairi untuk tempat menanam padi penutupan lahan menggunakan metode

 Rumput/semak adalah tumbuhan jenis klasifikasi

ilalang yang berbatang kecil, batangnya Classification) dengan teknik maximum

terbimbing

(Supervised

beruas, daunnya sempit panjang atau likelyhood.

tumbuhan perdu yg mempunyai kayu- menggunakan kanal 5, 4 dan 3. Klasifikasi

kayuan kecil dan rendah

terbimbing dilakukan dengan mencocokkan  Ladang adalah tanah yg diusahakan dan hasil penutupan lahan pada citra dengan

ditanami (ubi, jagung, dsb) dengan tidak kondisi di lapangan pada daerah kajian.

diairi.

Klasifikasi lahan dibedakan berdasarkan penutupan lahan dengan spektral paling

 Vegetasi tinggi didefinisikan sebagai tumbuhan yang berbatang keras, besar

nyata pada daerah kajian. Di wilayah Bogor,

dan berkayu.

penutupan lahan dibedakan menjadi tujuh bagian, yaitu badan air, lahan terbangun,

 Sawit merupakan perkebunan dengan

sawit sebagai sawah, rumput/semak, ladang, vegetasi

dominasi

kelapa

tinggi dan sawit.

komoditas utama penutupan lahan pada peninjauan di lapangan. Bila nilai akurasi area tersebut.

lebih besar dari 85%, maka klasifikasi layak Proses selanjutnya, dilakukan uji

digunakan, tetapi bila nilai akurasi kurang akurasi untuk mengetahui akurasi dari

dari 85% maka dilakukan klasifikasi ulang. klasifikasi lahan berdasarkan titik hasil

Gambar 5 Badan air. Gambar 6 Semak/rumput.

Gambar 7 Sawah kering. Gambar 8 Vegetasi tinggi.

Gambar 9 Sawah berair. Gambar 10 Sawit.

Euclidean distance merupakan teknik penghitungan jarak antara dua objek dengan menggunakan teorema Phytagoras. Dalam penelitian ini, tiap lahan bervegetasi yang meliputi sawah, ladang, rumput/semak, sawit dan vegetasi tinggi akan dihubungkan dengan penutupan lahan yang serupa. Dengan demikian, akan dihasilkan fungsi jarak antar sawah yang satu dengan sawah yang lainnya dalam lokasi penelitian, begitupun dengan vegetasi tinggi, ladang, rumput/semak dan

sawit. Jarak-jarak tersebut digunakan sebagai peubah penjelas yang selanjutnya akan digunakan sebagai

Gambar 11 Lahan terbangun. penduga suhu permukaan di suatu titik amatan.

3.3.3. Neraca Energi

a. Perhitungan Suhu Permukaan (Ts)

Suhu permukaan diperoleh melalui kanal

6 yang kemudian diekstraksi menjadi digital number , spectral radiance, suhu kecerahan dan suhu permukaan tiap penutupan lahan. • Konversi nilai Digital Number (DN) ke

dalam nilai Spectral Radiance Persamaan yang digunakan untuk

menghitung nilai spektral radiance dari nilai DN dalam Landsat 7 science data Users

Handbook-chapter 11 (2003), adalah Gambar 12 Ladang.

sebagai berikut :

3.3.2. Penentuan jarak dengan metode

L λ = Gain * QCAL + Offset ........... (11)

euclidean distance

Klasifikasi Lahan Atau dapat juga dituliskan :

   QCAL  QCAL MIN   L Polygon

Arc Map 9.3

L MAX ( i )  L MIN ( i )

QCAL MIN ( i  ) MAX  QCAL MIN 

Polygon sawah, rumput/semak,

sawit, vegetasi tinggi,dan ladang

di mana : L

= Spectral radiance pada kanal ke-i (Wm -2 sr -1 µm -1 )

Spatial Analysis QCAL

= Nilai digital number kanal

ke-i

Euclidean distance L MINi = Nilai minimum spectral radiance kanal ke-i

Zonal Statistic L MAXi = Nilai maksimum spectral radiance kanal ke-i, minimum pixel value Titik amatan QCAL

MIN

= 1 (LGPS Products)

0 (NPLAS Products)

Jarak (Dsawah, Dsawit, Dveg, QCAL MAX

= Maksimum Pixel value (255)

Dladang dan Dr/s) • Konversi nilai Spectral Radiance ke dalam suhu kecerahan

Emisivitas, konduktivitas dan kapasitas Gambar 13

panas sangat berpengaruh terhadap suhu

Euclidean distance.

permukaan. Spektral yang dapat digunakan untuk mengkaji kondisi suhu pada obyek di permukaan bumi adalah spektral termal.

Penggunaan spektral termal ini dapat Subset image wilayah dilakukan dengan

analisis brightness Kota Bogor

temperature . Brightness temperature (T B )

Path/Row 122/ 065 adalah perhitungan dari intensitas radiasi

termal yang diemisikan oleh obyek. Satuan yang digunakan adalah satuan suhu, sebab terdapat korelasi antara intensitas radiasi yang diemisikan dan suhu fisik dari badan radiasi, di mana diasumsikan bahwa emisi

Kanal 3,4 radiasi pada permukaan obyek berwarna

Kanal 6

hitam adalah 1,0 (Khomarudin, 2005). Suhu kecerahan dihitung dengan menggunakan nilai spectral radiance yang diperoleh dari

T NDVI s Spectral Albedo (α) nilai digital number (USGS, 2002). Dengan

radiance

mengetahui nilai spectral radiance, maka dapat diketahui nilai suhu kecerahannya melalui persamaan:

di mana :

T S Suhu Permukaan yang terkoreksi =

(K)

T B = Suhu kecerahan (K) R n G

Tetapan Boltzman ( 1,38 X 1010 -

H JK )

λ Panjang gelombang radiasi emisi = (11,5 m)

Komponen Neraca Energi

ε = Emisivitas

Nilai emisivitas untuk lahan non- Gambar 14 Diagram alir penentuan suhu vegetasi yaitu sekitar 0.96 dan

permukaan dan neraca energi. untuk lahan vegetasi sekitar 0.97.

Sedangkan nilai emisivitas untuk

b. Albedo