PEMANFAATAN CITRA SRTM DAN LANDSAT UNTUK PEMETAAN BENTUKLAHAN DAN SATUAN LAHAN SERTA ANALISIS EROSI PARIT DI KABUPATEN PONOROGO
DICKY ARIZA
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Citra SRTM dan Landsat untuk Pemetaan Bentuklahan dan Satuan Lahan serta Analisis Erosi Parit di Kabupaten Ponorogo adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2014 Dicky Ariza NIM A14080060
ABSTRAK DICKY ARIZA. Pemanfaatan Citra SRTM dan Landsat untuk Pemetaan Bentuklahan dan Satuan Lahan serta Analisis Erosi Parit di Kabupaten Ponorogo. Dibimbing oleh BOEDI TJAHJONO dan BAMBANG HENDRO TRISASONGKO. Ponorogo adalah salah satu kabupaten di Provinsi Jawa Timur yang kini terus berkembang dan mengalami perubahan penutupan/penggunaan lahan. Pada tahun 2000-2011 luas hutan mengalami penurunan sebaliknya luas permukiman dan lahan tegalan cenderung meningkat. Perubahan ini jika tidak dikontrol dengan baik maka dapat menurunkan kualitas lingkungan, salah satunya melalui peningkatan proses erosi tanah, mulai dari erosi percik hingga erosi parit. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan pemetaan bentuklahan dan satuan lahan di Kabupaten Ponorogo dan analisis erosi parit (gully erosion), terutama mengetahui faktor penyebab dominan dari erosi parit. Pendekatan yang digunakan untuk identifikasi erosi parit (gully erosion) adalah melalui satuan lahan, yaitu satuan lahan yang mempunyai kemiringan lereng >3% dan penggunaan lahan tegalan atau kebun campuran. Peta satuan lahan diperoleh dari peta bentuklahan yang dipilah berdasarkan persamaan kemiringan lereng dan penutupan/penggunaan lahan. Peta bentuklahan dan peta lereng diturunkan dari hasil interpretasi dan analisis citra SRTM-30, sedangkan citra landsat 8 digunakan untuk pemetaan penutupan/penggunaan lahan. Metode analisis pohon keputusan (decision tree) selanjutnya digunakan untuk mengetahui faktor dominan penyebab erosi parit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa identifikasi erosi parit dengan pendekatan satuan lahan mempunyai ketelitian 79,8%. Persebaran titik-titik erosi parit terdapat di bentanglahan Dataran Tengah (4 titik), bentanglahan Gunungapi Lawu (7 titik), bentanglahan Gunungapi Wilis (27 titik), dan bentanglahan Pegunungan Selatan (29 titik). Dari hasil analisis pohon keputusan, melalui nilai kesalahan (error rate) paling rendah, terlihat bahwa variabel terrain penentu utama erosi parit di Kabupaten Ponorogo adalah kemiringan lereng yang diikuti variabel NDVI dan arah lereng, serta kelengkungan lereng dan elevasi. Kata kunci: erosi parit, bentuklahan, satuan lahan, NDVI, lereng, pohon keputusan
ABSTRACT DICKY ARIZA. The Utilization of SRTM and Landsat Imageries for Landform and Land Units Mapping and Gully Erosion Analysis in Ponorogo Regency. Supervised by BOEDI TJAHJONO and BAMBANG HENDRO TRISASONGKO. Ponorogo is one of regencies in East Java Province has been developed. It is represented by land cover/land use change, such as in the years of 2000-2011, where the forest area in Ponorogo has decreased, otherwise settlements and dry land of agriculture tend to increase. These fenomena need to be controlled,
contrarily the quality of environment will be decreased such as by increasing soil erosion processes, from splash to gully. This study aims to map the land unit of Ponorogo and examined the gully erosion in the area, especially determination of the most decisive gully erosion factor. Land unit in this research was used to determined the points of observation (for gully erosion in the field) and it is based on criteria having “>3% of slope steepness and mix garden/dry field agricultureof land use”. Land unit it self was derived from landform map obtained from geomorphological interpretation of SRTM imagery (30 m) and field observations. Decision tree analysis method is then used for determining the most decisive gully erosion factor. According to the result, it showed that from 84 determined points of observasion, 67 of them were found the gully erosion, while the 17 others were not found. Spatially, the gullies were found in all landscape of study area, i.e. Central Plains (4 points), Lawu Volcano (7 points), Wilis Volcano (27 points), and the Southern Mountains (29 points). According to the decision tree analysis result (based on the lowest error rate), it appears that the most decisive gully erosion factor of terrain in study area is the slope steepness, whereas the subsequent factors were respectively NDVI and slopes aspect then slope curvature and elevation. Keywords: gully erosion, landforms, land units, NDVI, slope, decision trees
PEMANFAATAN CITRA SRTM DAN LANDSAT UNTUK PEMETAAN BENTUKLAHAN DAN SATUAN LAHAN SERTA ANALISIS EROSI PARIT DI KABUPATEN PONOROGO
DICKY ARIZA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2014
Judul Penelitian
: Pemanfaatan Citra SRTM dan Landsat untuk Pemetaan Bentuk laban dan Satuan Laban serta Analisis Erosi Parit di Kabupaten Ponorogo
Nama Mahasiswa NIM
Dicky Ariza : A14080060
Menyetujui,
Dr. Boedi Tjahjono, MSc
lr. Bambang H. Trisasongko, MSc
Pembimbing I
Pembimbing II
Ketua Departernen
Tanggal Lulus
:
2014 .O 2 SE.P
PRAKATA Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala berkat dan anugrah-Nya sehingga karya ilmiah yang berjudul “Pemanfaatan Citra SRTM dan Landsat untuk Pemetaan Bentuklahan dan Satuan Lahan serta Analisis Erosi Parit di Kabupaten Ponorogo”, yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 sampai Mei 2014 dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini merupakan hasil penelitian sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk menambah ilmu pengetahuan bagi para pembacanya. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Dr. Boedi Tjahjono, MSc selaku Pembimbing Skripsi Utama dan Ir. Bambang Hendro Trisasongko, MSc selaku Pembimbing Skripsi II yang telah memberikan dukungan, perhatian dan masukan bagi penulis dalam kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Dr. Khursatul Munibah, MSc selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan bagi penulis dalam penulisan skripsi ini. 3. Keluarga yang saya cintai, ayah, ibu, kakak yang selalu berada di samping penulis, senantiasa mencurahkan kasih sayangnya, perhatian, motivasi dan mendoakan penulis setiap waktu. 4. Seluruh sahabat MSL 45, dan adik kelas terima kasih atas kebersamaan dan dukungan yang telah diberikan. 5. Semua pihak yang telah membantu kegiatan penelitian dan penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa penulisan karya ilmiah ini tidak luput dari kekurangan, untuk itu penulis sangat berterima kasih atas kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan karya ilmiah ini. Akhir kata, semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi pembaca. Bogor, Agustus 2014 Dicky Ariza
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
v
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Alat dan Bahan
3
Metode Penelitian
3
KONDISI UMUM DAERAH PENELITIAN
9
Lokasi Penelitian
9
Kondisi Geografis
10
HASIL DAN PEMBAHASAN
11
Geomorfologi Kabupaten Ponorogo
11
Bentanglahan dan Bentuklahan Kabupaten Ponorogo
12
Kelas Lereng Kabupaten Ponorogo
20
Penutupan/Penggunaan Lahan Kabupaten Ponorogo
21
Kelas Satuan Lahan dan Titik Observasi
23
Identifikasi Erosi Parit di Lapang
24
Klasifikasi Erosi Parit
25
Analisis Faktor Penyebab Erosi Parit
28
SIMPULAN DAN SARAN
31
Simpulan
31
Saran
31
DAFTAR PUSTAKA
31
LAMPIRAN
33
RIWAYAT HIDUP
41
DAFTAR TABEL 1 Data Sekunder yang digunakan dalam Penelitian 2 Tahapaj Terkembangan Teoriti Erosi Parit (Hosking 1967 dalam Zachar 1982) 3 Luas Kecamatan di Kabupaten Ponorogo 4 Bentuklahan di Kabupaten Ponorogo 5 Kelas Kemiringan Lereng Kabupaten Ponorogo 6 Klasifikasi Penggunaan Lahan di Kabupaten Ponorgo 7 Kelas Erosi Parit berdasarkan Lebar 8 Kelas Erosi Parit berdasarkan Kedalaman 9 Kelas Erosi Parit berdasarkan Lebar dan Kedalaman (Total) 10 Nilai Kesalahan dengan Satu Kombinasi Variabel (V1) 11 Nilai Kesalahan dengan Dua Kombinasi (V2) menurut Kedalaman 12 Tabel 10. Nilai Kesalahan dengan Dua Kombinasi (V2) menurut Lebar 13 Nilai Kesalahan dengan Dua Kombinasi (V2) menurut Total 14 Kesalahan dengan Tiga Kombinasi (V3) menurut Kedalaman 15 Nilai Kesalahan dengan Empat Lombinasi (V4) menurut Kedalaman 16 Nilai Kesalahan dengan Lima Kombinasi (V5) menurut Kedalaman
3 5 9 13 20 21 27 27 27 28 28 29 29 29 29 29
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Peta Daerah Penelitian (Kabupaten Ponorogo) Diagram Alir Penelitian Peta Batas Administrasi Kabupaten Ponorogo Peta Elevasi Kabupaten Ponorogo Perbedaan morfologi Pegunungan Selatan, Gunungapi Wilis dan Lawu dilihat dari citra satelit SRTM resolusi 30 m Sketsa Peta Fisiografi Sebagian Pulau Jawa dan Madura (Modifikasi dari van Bemmelen 1949) Peta Bentuklahan Kabupaten Ponorogo Bentanglahan Gunungapi Lawu di Lapang Peta Bentanglahan Gunungapi Lawu Peta Bentanglahan Gunungapi Wilis Contoh Kenampakan Bentuklahan di Bentanglahan Gunungapi Wilis di lapang Peta Bentanglahan Pegunungan Selatan Contoh Kenampakan Bentanglahan Pegunungan Selatan di Lapang Peta Bentanglahan Dataran Tengah Contoh Kenampakan Bentanglahan Dataran Tengah di lapang Peta Kelas Lereng Kabupaten Ponorogo Contoh Kenampakan objek pada Citra Landsat 8 dan di Lapang Peta Penggunaan Lahan Kabupaten Ponorogo Peta Satuan Lahan Kabupaten Ponorogo dan Titik-titik Observasi Lapang yang Direncanakan (Terpilih) Titik Observasi Lapang Bentanglahan Gunungapi Lawu
2 8 10 11 12 13 14 14 15 16 17 18 18 19 19 20 22 23 24 25
21 22 23 24 25 26
Titik Observasi Lapang Bentanglahan Dataran Tengah Titik Observasi Lapang Bentanglahan Gunungapi Wilis Titik Observasi Lapang Bentanglahan Pegunungan Selatan Contoh Kenampakan Erosi Parit di Lapang Contoh Kelas-kelas Erosi Parit dari Hasil Pengamatan di Lapang Pohon Kelas-kelas Erosi Parit dengan Tiga Variabel (NDVI, Kemiringan Lereng, dan Arah Lereng) menurut Dimensi "Kedalaman"
25 25 25 25 26 30
DAFTAR LAMPIRAN 1 Tabel-tabel Hasil Perhtungan Nilai Kesalahan 2 Tahapan Pembuatan Peta Kontur dengan Menggunakan software Global Mapper 12 3 Tahapan Pembuatan Peta Kelas Lereng dengan Menggunakan software ArcGIS 9.3 4 Tahapan Pembuatan Peta Penutupan/Penggunaan Lahan dengan Mengunakan software ERDAS IMAGINE 9.2 5 Tahapan Pembuatan Kemiringan Lereng (Slope), Kelengkungan Lereng (Curvature), dan Arah Lereng (Aspect) dengan Menggunakan software ArcGIS 9.3 6 Tahapan dari Proses Pengambilan Nilai pada Titik Setiap Parameter 7 Tahapan Analisis Pohon Keputusan (Decision Tree) dengan Menggunakan software Tanagra 1.4
33 35 36 37
38 39 40
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Di daerah tropis yang mempunyai curah hujan tinggi seperti di Indonesia umumnya mempunyai proses denudasi yang cukup intensif. Proses denudasi yang utama adalah erosi dan longsor. Proses erosi bersifat memindahkan partikel tanah dan dengan berjalannya waktu dapat menghilangkan lapisan atas tanah yang subur. Dengan demikian proses ini dapat mengurangi kemampuan tanah untuk menyerap atau menahan air. Dari sisi pertanian, erosi tanah perlu dicegah seminimal mungkin agar sumberdaya lahan di suatu kawasan budidaya dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk memproduksi komoditas pertanian. Pencegahan erosi dapat dilakukan dengan berbagai metode, baik secara vegetatif maupun mekanik. Kebutuhan manusia terhadap lahan di Indonesia semakin meningkat baik untuk lahan pertanian, perkebunan, maupun untuk permukiman, industri, dan yang lainnya. Kebutuhan ini secara umum tercermin dari adanya perubahan penutupan/penggunaan lahan di suatu wilayah. Perubahan ini dapat berdampak positip bagi manusia, namun dapat pula berdampak negatif bagi ekologi lingkungan apabila tidak dikontrol dengan baik, terutama perubahan-perubahan di wilayah hulu. Salah satu dampak negatif tersebut adalah meningkatnya proses erosi tanah yang bila tidak teratasi dapat meningkat dengan waktu dan berujung pada proses degradasi lahan. Kabupaten Ponorogo merupakan salah satu kabupaten di Provinsi Jawa Timur yang terus membangun dan berkembang. Perkembangan ini tercermin dari fenomena terjadinya perubahan penutupan/penggunaan lahan di wilayahnya yang pada tahun 2000 – 2011 menunjukkan adanya penurunan luas hutan sekitar 8.461 ha dan juga sawah sekitar 133 ha; sebaliknya luas tegalan meningkat sekitar 8.211 ha dan permukiman meningkat sebesar 800 ha (Badan Pusat Statistik 2013). Berdasarkan fenomena tersebut maka penelitian terkait dengan perubahan penutupan/penggunaan lahan atau pun erosi tanah perlu dilakukan untuk mengetahui sejauh mana dampak perubahan tersebut terhadap kerusakan lahan. Penginderaan jauh adalah teknologi yang saat ini terus berkembang dan dimanfaatkan untuk kajian atau pemetaan objek di permukaan bumi, seperti bentuklahan (landform), penutup lahan (land cover) hingga studi proses alam seperti erosi tanah (Hughes et al. 2001; Tagore et al. 2012). Erosi tanah adalah proses terlepasnya butir tanah oleh agen geomorfik seperti air yang ditransport ke tempat lain. Secara spasial studi erosi tanah dapat didekati dengan satuan lahan (land unit). Menurut Zonneveld (1989) satuan lahan merupakan satuan ekologis dari suatu bentanglahan yang dicirikan oleh bentuklahan, tanah, dan vegetasi. Ketiga atribut lahan tersebut dapat dipetakan dan mempunyai kaitan yang erat dengan proses erosi tanah. Menurut Arsyad (1989) bentuk erosi tanah dapat dibedakan menjadi erosi percik, erosi lembar, erosi alur, dan erosi parit. Bentuk erosi yang terakhir ini menunjukkan tahapan erosi yang sudah lanjut, sehingga dari sisi pengelolaan lahan bentuk erosi ini perlu mendapat perhatian dan pencegahan, sebab jika tidak akan dapat membawa ke kondisi kerusakan lahan. Erosi parit merupakan pengikisan tanah yang membentuk parit-parit yang amat jelas dengan bentuk yang relatif lurus di daerah¬daerah berlereng dan berkelok.
2
Memahami proses erosi tanah, terutama memahami faktor penyebab erosi tanah di suatu wilayah perlu dilakukan agar hasilnya dapat digunakan oleh Pemerintah Daerah atau lembaga lain dalam melakukan penanggulangan bencana alam atau program pembangunan lain yang khususnya terkait dengan perlindungan dan pelestarian lingkungan hidup. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk (1) melakukan pemetaan bentuklahan dan satuan lahan dari citra SRTM dan Landsat serta (2) meneliti erosi parit (gully erosion) di Kabupaten Ponorogo terutama untuk mengetahui faktor penyebab dominan erosi parit (gully erosion) di wilayah tersebut.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari 2013 sampai bulan Mei 2014. Lokasi penelitian meliputi wilayah administratif Kabupaten Ponorogo, Provinsi Jawa Timur dengan luas wilayah 1.371,78 km2. Secara astronomis, Kabupaten Ponorogo terletak pada koordinat 111o 17’ – 111o 52’ Bujur Timur dan 7o 49’ – 8o 20’ Lintang Selatan. Analisis data dilakukan di Divisi Penginderaan Jauh dan Informasi Spasial, Institut Pertanian Bogor. Adapun penelitian di lapang dilakukan pada satuan-satuan lahan yang berpotensi terjadinya erosi parit. Gambar berikut menampilkan peta daerah penelitian.
Gambar 1. Peta Daerah Penelitian (Kabupaten Ponorogo)
3
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer yang diperoleh di lapangan dan data sekunder yang terdiri dari peta dan citra seperti yang disajikan pada Tabel 1 Tabel 1. Data Sekunder Penelitian No
Nama Bahan
1.
Citra Landsat 8 tahun 2013 wilayah Kabupaten Ponorogo
2.
SRTM Resolusi 30 m Kabupaten Ponorogo Peta Batas Administrasi Kabupaten Ponorogo dari Peta Penetapan Kawasan Strategis Kabupaten Ponorogo 2011-2031 Peta Geologi Kabupaten Ponorogo dan sekitarnya
3. 4.
Spesifikasi Skala
1 : 250.000 1 : 250.000
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi seperangkat komputer dan beberapa software seperti ArcGIS 9.3, Global Mapper 12, Tanagra 1.4, Erdas Imagine 9.2, Envi 4.5 , dengan Microsoft Office 2010. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan melalui lima tahapan seperti diuraikan berikut ini: 1. Tahap Persiapan Tahap persiapan merupakan tahap pengumpulan literatur dan data sekunder. Data yang disiapkan untuk penelitian ini tercantum pada Tabel 1. 2. Tahap Pengolahan, Interpretasi, dan Analisis Awal Data Tahap pengolahan dan interpretasi data meliputi pembuatan peta bentuklahan tentatif (sementara) hasil dari interpretasi SRTM 30 m dan Citra Landsat 8. Adapun analisis awal data dilakukan untuk pembuatan peta lereng, peta penutupan/penggunaan lahan, dan peta satuan lahan. Berikut proses pembuatan peta-peta tersebut : a. Pembuatan Peta Bentuklahan Geomorfologi adalah studi yang mendeskripsi bentuklahan (landform) dan proses-proses geomorfik yang menghasilkan bentuklahan, serta menyelidiki hubungan timbal-balik antara bentuklahan dan proses-proses tersebut dalam susunan keruangannya (Van Zuidam 1985; Asriningrum 2002). Bentuklahan merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan setiap kenampakan dari kenampakan secara menyeluruh dan sinambung (multitudineous features) yang secara bersama-sama membentuk permukaan bumi. Hal ini mencakup semua kenampakan yang luas, seperti dataran, plato, gunung dan kenampakankenampakan kecil seperti bukit, lembah, ngarai, arroyo, lereng, dan kipas aluvial (Desaunettes 1977). Menurut Strahler dan Strahler (1983), bentuklahan adalah konfigurasi permukaan lahan yang dihasilkan oleh proses alam.
4
Untuk melakukan pemetaan benttuklahan bahan yang digunakan adalah peta kontur dari citra SRTM 30 m dengan interval kontur (IC) = 12,5 m. Peta kontur tersebut diproses dengan software Global Mapper 12, dengan tahap-tahap seperti tersaji pada Lampiran 2. Selain itu dengan software yang sama citra SRTM 30 m dibuat DEM dengan warna grayscale. Kedua data tersebut (kontur dan DEM) dan peta geologis digunakan untuk melakukan interpretasi bentuklahan secara visual dengan menggunakan software ArcGIS 9.3. Peta kontur banyak membantu untuk melihat relief, sedangkan peta geologis banyak membantu mengetahui jenis batuan yang menyusun bentuklahan serta membantu interpretasi morfogenesis bentuklahan. Hasil interpretasi ini (peta bentuklahan) selanjutnya akan dicek kebenarannya di lapang (observasi lapang). b. Pembuatan Peta Kelas Lereng Peta Kelas Lereng dibuat dengan software ArcGIS 9.3 dengan tahap-tahap seperti tersaji pada Lampiran 3. Adapun bahan yang diperlukan adalah data SRTM 30. c. Pembuatan Peta Penutupan/Penggunaan Lahan Peta penutupan/penggunaan lahan dibuat melalui analisis digital Citra Landsat 8 dengan software Erdas Imagine 9.2 (Lampiran 4), sedangkan metode analisis yang digunakan adalah metode terbimbing (supervised). d. Pembuatan Peta Satuan Lahan dan Penentuan Titik Observasi Pembuatan peta satuan lahan (land unit) dilakukan dengan software ArcGIS 9.3 melalui proses analisis overlay yaitu antara Peta Bentuklahan, Peta Kelas Lereng, dan Peta Penutupan/Penggunaan Lahan. Hasilnya berupa Satuan Lahan yang mencerminkan keseragaman baik dari kemiringan lereng maupun penutupan lahan dari setiap bentuklahan. Satuan-satuan lahan yang diperkirakan terdapat erosi parit dipilah berdasarkan Kelas Lereng yang mempunyai kemiringan >3% dan Jenis Penggunaan Lahan berupa Tegalan dan Kebun Campuran. Jumlah satuan lahan yang akan diobservasi atau titik pengamatan selanjutnya ditentukan berdasarkan katergori tersebut. Lokasi titik observasi tersebar di seluruh kecamatan yang meliputi bentanglahan Gunung Lawu, Gunung Wilis, dan Pegunungan Selatan. Metode penentuan dan Pengambilan Sampel Bersifat Acak Berdasarkan Strata/Tingkatan (Stratified Random Sampling), dimana tingkatan yang dimaksud adalah satuan lahan yang sudah ditentukan. 3. Tahap Observasi Lapang Observasi lapang dilakukan untuk mengetahui kebenaran hasil pengolahan data awal seperti peta bentuklahan, peta kelas lereng, dan peta penutupan/ penggunaan lahan. Selanjutnya dilakukan pengumpulan data primer, yaitu pengukuran terhadap elevasi, arah lereng, teksur tanah, jenis penutupan/ penggunaan lahan, relief, dan batuan penutup permukaan (jika tersedia). Selain itu dilakukan pengukuran terhadap morfometri erosi parit yang mencakup lebar, kedalaman, dan panjang.
5
4. Tahap Analisis Akhir Hasil dari observasi lapang kemudian digunakan untuk mengkoreksi petapeta yang sudah ada dan melakukan reinterpretasi jika ditemukan salah interpretasi atau ditemukan adanya perubahan penggunaan lahan. Dari data primer selanjutnya dianalisis dan diklasifikasi menjadi erosi parit kelas ringan, sedang, dan berat. Selanjutnya analisis yang dilakukan adalah membuat pohon keputusan (decision tree) yang digunakan untuk mengetahui faktor dominan penentu erosi parit. Untuk analisis ini digunakan software Tanagra 1.4. dan diperlukan beberapa parameter untuk melakukan analisis. Penentuan kelas erosi parit dan penentuan parameter diuraikan sebagai berikut : a. Klasifikasi erosi parit dari observasi lapang Erosi parit dikelaskan menurut Zachar (1982) seperti disajikan pada Tabel 2, namun untuk penelitian ini dilakukan modifikasi. Dalam klasifikasi Zachar erosi parit dibedakan menjadi tiga, yaitu kelas Youthful, Advanced, dan Gully. Dari tiap-tiap kelas tersebut dibagi lagi menjadi Early, Mid, dan Late. Untuk penelitian ini yang dianalisis hanya dipilih pada kelas erosi Youthful Late sampai Gully Early, karena hanya pada kelas tersebut yang menunjukkan ukuran panjang dan lebar yang dapat diukur. Untuk Kelas A (Youthful Late) mempunyai dimensi diameter atau kedalaman erosi parit 4 kaki (>122 cm), dan kelas N tidak ada erosi. Tabel 2. Tahapan Perkembangan Teoritis Erosi Parit (Hosking 1967 dalam Zachar 1982) Stage Number 1 a) b) c) 2 a)
Name Youthful Early Mid Late Advanced Early
b)
Mid
c)
Late
3 a)
Gully Early
b)
Mid
c)
Late
Tunnel characteristics
None formed Begin forming Continuous, branching
Tunel diameter or gully depth
Few inches Up to 1’
Continuous, uneven profile Enlarging
1’ – 2’
Enlarging, but filling roof collapse
1’ – 4’
1’ – 3’
Completely collapsed Up to 6’ grass-covered flooors Gullies enlarge (up to 12’), become shrub-filled or new tunnels form in interfluves Gullies cover whole sloe, under-going normal fluvial erosion
Surface characteristics
Percentage of surface disrupted
Cracks on surface Cracks larger, silt to surface Unbroken, but tunnel lines visible
-
Some potholes, 1’-diameter Potholes larger, more frequent Gully with a few turf bridges
5
Continuous gullies, unbroken interfluves
-
10-20 15-40
20-60 Up to 100
100
6
b. Pembuatan parameter Parameter yang dipilih untuk menentukan pengaruh terhadap erosi parit adalah parameter terrain yang mencakup dua faktor, yaitu vegetasi (NDVI) dan topografi (Kemiringan Lereng, Kelengkungan Lereng, Arah Lereng, dan Elevasi).
i. NDVI NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) adalah indeks yang menggambarkan tingkat kehijauan suatu tumbuhan. Indeks vegetasi merupakan kombinasi matematis antara kanal (band) merah dan kanal NIR (Near-Infrared Radiation). Kanal-kanal tersebut digunakan sebagai indikator keberadaan dan kondisi vegetasi (Lillesand dan Kiefer 1990). Menurut Ryan (1997), perhitungan NDVI didasarkan pada prinsip bahwa tumbuhan hijau tumbuh secara sangat efektif dengan menyerap radiasi di daerah spektrum cahaya tampak (PAR atau Photosynthetically Active Radiation), sementara itu tumbuhan hijau sangat memantulkan radiasi dari daerah merah-infra dekat (NIR). Rentang nilai NDVI berkisar dari -1 sampai 1 yang diperoleh dari pengolahan sinyal digital dari beberapa kanal data sensor satelit menjadi nilainilai kecerahan (brightness). Algoritma yang umum digunakan untuk menentukan nilai NDVI adalah sebagai berikut (Lillesand dan Kiefer 1990):
ii. Kemiringan Lereng (Slope), Kelengkungan Lereng (Curvature), dan Arah Lereng (Aspect) Menurut Thornbury (1969), satuan bentanglahan yang terkecil adalah lereng. Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk sudut tertentu terhadap suatu bidang horisontal dan tidak terlindungi (Das, 1985). Parameter lereng yang dinilai meliputi kemiringan (slope steepness), kelengkungan (slope curvature) dan arah lereng (slope aspect). Kemiringan lereng mencerminkan laju aliran air (pengaruh gravitasi), kelengkungan lereng (cekung, lurus, cembung) mencerminkan jenis material/batuan penyusun lahan, sedangkan arah lereng mencerminkan pengaruh klimatologis terhadap lahan (proses penyinaran matahari, kelembaban, dan pelapukan batuan). Nilai ketiga parameter ini diperoleh dengan menggunakan software ArcGIS 9.3 (Lampiran 5). iii. Elevasi Nilai elevasi diambil langsung dari data SRTM dengan menggunakan software ArcGIS 9.3, karena data ini tersusun atas titik-titik elevasi permukaan bumi. c. Analisis Pohon Keputusan (Decision tree) Pohon keputusan (Decision tree) merupakan salah satu metode yang berbentuk konstruksi pohon yang terdiri dari titik percabangannya (node) dimana pada titik percabangan, setiap atribut akan diuji dan hasilnya akan menghasilkan
7
cabang-cabang baru. Setiap cabang diarahkan ke titik percabangan lain atau ke node akhir untuk menghasilkan suatu keputusan (Larose 2005). Secara ringkas Tan et al (2006) menjelaskan bahwa pendekatan sistematis untuk membangun model klasifikasi dari data set yang ada disebut pohon keputusan. Beberapa algoritma yang dapat dipakai dalam pohon keputusan antara lain ID3, CART, dan C4 (Larose 2005). Pohon keputusan yang dipakai dalam penelitian ini adalah algoritma C4.5 yang merupakan pengembangan dari algoritma ID3. i. Pengambilan nilai parameter pada setiap titik observasi Semua hasil penilaian parameter diolah dengan software ENVI 4.5. Masing-masing parameter (raster) disampling dengan luas 10x10 piksel per titik observasi dan selanjutnya diekspor ke format teks (*.txt). Hasil ekspor tersebut kemudian dibuka dengan Microsoft Excel untuk memudahkan pengolahan data. Setiap titik terdiri dari 100 nilai yang didapat dari nilai tiap piksel, kemudian data tersebut dirata-ratakan untuk setiap titik (Lampiran 6). ii. Analisis Pohon Keputusan (Decision Tree) Metode analisis pohon keputusan (decision tree) dilakukan dengan menggunakan software Tanagra 1.4, sedangkan parameter yang digunakan adalah NDVI, Kemiringan Lereng, Kelengkungan Lereng, Arah Lereng, dan Elevasi (Lampiran 7). 5. Tahap Penyajian Hasil Seluruh hasil penelitian ini selanjutnya disajikan dalam bentuk skripsi yang dilengkapi dengan tabel-tabel, peta-peta, dan foto-foto lapangan. Secara singkat rangkaian dari seluruh penelitian ini disajikan dalam bentuk diagram alir seperti terlihat pada Gambar 2.
8
DIAGRAM ALIR
Pengumpulan data dan eksplorasi perangkat lunak
Peta Geologi
Citra Landsat Peta Penggunaan Lahan
Peta Bentuklahan
Peta Kontur
SRTM
Peta Kelas Lereng
Peta Satuan Lahan Observasi Lapang
Elevasi Identifikasi dan Klasifikasi Erosi Parit
NDVI
Analisis Pohon Keputusan
Kelengkungan Lereng Arah Lereng Kemiringan Lereng
Evaluasi Faktor Dominan Penyebab Erosi Parit Gambar 2. Diagram Alir
DEM
9
KONDISI UMUM DAERAH PENELITIAN Lokasi Penelitian Lokasi penelitian meliputi seluruh wilayah Kabupaten Ponorogo di Provinsi Jawa Timur. Secara spasial, Kabupaten Ponorogo berbatasan dengan kabupaten-kabupaten lain, yaitu : Sebelah Utara Sebelah Barat Sebelah Selatan Sebelah Timur
: Kabupaten Madiun, Magetan, dan Nganjuk : Kabupaten Pacitan dan Wonogiri (Jawa Tengah) : Kabupaten Pacitan dan Trenggalek : Kabupaten Tulungagung dan Trenggalek
Kabupaten Ponorogo terdiri dari 21 kecamatan, dengan luas total wilayah sebesar 1.371,78 km2 (Tabel 3). Bila dilihat dari luas wilayahnya, kecamatan yang memiliki cakupan terluas (diatas 100 km2) berturut-turut adalah kecamatankecamatan Ngrayun, Pulung, dan Sawoo (Badan Pusat Statistik 2013). Peta batas administrasi kecamatan ditampilkan pada Gambar 3. Tabel 3. Luas Kecamatan di Kabupaten Ponorogo No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.
Nama Kecamatan Ponorogo Jetis Kauman Mlarak Siman Babadan Pudak Badegan Bungkal Sooko Balong Jambon Jenangan Ngebel Sukorejo Sambit Sampung Slahung Sawoo Pulung Ngrayun 2
Jumlah
Luas (Km2) 22,31 22,41 36,61 37,20 37,95 43,93 48,92 52,35 54,01 55,33 56,96 57,48 59,44 59,50 59,58 59,83 80,61 90,34 124,71 127,55 184,76 1371,78
Presentase (%) 1,63 1,63 2,67 2,71 2,77 3,20 3,57 3,82 3,94 4,03 4,15 4,19 4,33 4,34 4,34 4,36 5,88 6,59 9,09 9,30 13,47 100
10
Gambar 3. Peta Batas Administrasi Kabupaten Ponorogo Kondisi Geografis Secara topografis, Kabupaten Ponorogo terletak pada ketinggian antara 92 m sampai dengan 2.563 m di atas permukaan air laut. Titik terendah tersebut berada pada dataran rendah dimana mengalir Sungai Madiun (salah satu cabang dari Bengawan Solo) sedangkan titik tertinggi berada di Gunung Wilis (2.563 m). Dari Gambar 4 yang memperlihatkan Peta Elevasi Kabupaten Ponorogo terlihat bahwa 79% wilayahnya terletak pada ketinggian kurang dari 500 m, 14,4% terletak di antara ketinggian 500 m hingga 700 m, dan sisanya 5,9% berada pada ketinggian di atas 700 m. Secara klimatologis, Kabupaten Ponorogo mempunyai iklim tropis dengan dua musim, yaitu musim kemarau dan penghujan. Suhu udara berkisar antara 18o C sampai dengan 31o C dimana suhu rata-rata tertinggi 32,2o C dan terendah 23,9o C (Badan Pusat Statistik 2013).
11
Gambar 4. Peta Elevasi Kabupaten Ponorogo HASIL DAN PEMBAHASAN Geomorfologi Kabupaten Ponorogo Kabupaten Ponorogo secara geomorfologis terletak di antara dua gunungapi, yaitu Gunungapi Wilis di sebelah Timur dan Gunungapi Lawu di sebelah Barat Laut, sedangkan di bagian selatan terdapat Pegunungan Selatan Jawa (Gambar 5). Gunungapi Wilis mencerminkan gunungapi yang sudah lama tidak menunjukkan aktivitasnya sehingga menurut Pemerintah Indonesia (Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi) tidak digolongkan ke dalam gunungapi aktif, sedangkan Gunungapi Lawu tercatat terakhir kali meletus pada tanggal 28 November 1885 (Simkin dan Siebert, 2002). Banyaknya torehan pada tubuh Gunungapi Wilis adalah akibat dari proses erosi yang berlangsung di atas tubuhnya tanpa disertai oleh datangnya endapan baru (abu) vulkanik dari proses letusan. Torehan yang rapat pada gunungapi ini dapat dilihat secara jelas pada citra satelit SRTM (Gambar 5b). Gunungapi Lawu juga tergolong gunungapi tidak aktif, namun gunungapi ini dapat dibedakan dengan Gunungapi Wilis berdasarkan torehannya yang lebih ringan (Gambar 5a). Hal ini mengindikasikan bahwa Gunungapi Wilis lebih lama tidak menunjukkan aktivitasnya dibandingkan dengan Gunungapi Lawu.
12
(a) Gunungapi Lawu
(b) Gunungapi Wilis
(c) Pegunungan Selatan Gambar 5. Perbedaan Morfologi Pegunungan Selatan, Gunungapi Wilis dan Lawu dilihat dari Citra Satelit SRTM Resolusi 30 m Selain bentuklahan vulkanik di Kabupaten Ponorogo terdapat juga bentuklahan struktural, yaitu Pegunungan Selatan. Mengacu pada zonasi fisiografi Pulau Jawa oleh Van Bemmelen (1949), Pegunungan Selatan merupakan zona struktural yang memanjang dari barat ke timur searah dengan geometri pulau Jawa (Gambar 6). Pegunungan ini muncul secara jelas, yaitu di Pegunungan Selatan Jawa Barat dan Pegunungan Selatan Jawa Timur. Di Kabupaten Ponorogo pada zona ini terdapat 10 formasi geologis, yaitu formasi-formasi Arjosari, Dayakan, Jaten, Mandalika, Nglaran, Sampung, Semilir, Watupatok, Wonosari, dan Wuni (Peta Geologi Kabupaten Ponorogo). Bentanglahan dan Bentuklahan Kabupaten Ponorogo Secara umum wilayah penelitian dapat dipilah menjadi empat bentanglahan (landscape), yaitu bentanglahan Gunungapi Wilis (29,57%), bentanglahan Gunungapi Lawu (1,98%), bentanglahan Pegunungan Selatan (33,33%), dan bentanglahan Dataran Tengah (34,83%). Berdasarkan hasil interpretasi bentuklahan dan observasi lapang didapatkan bahwa Kabupaten Ponorogo tersusun atas 19 jenis bentuklahan (landform) yang didominasi oleh bentuklahan asal proses fluvial (492,36 km2) (Gambar 7). Dengan demikian bentuklahan dataran fluvio vulkanik merupakan bentuklahan terbesar (34,83%) di Kabupaten Ponorogo (Tabel 4 dan Gambar 7). Mengingat proses vulkanik tidak lagi muncul dari dua gunungapi ini (Wilis dan Lawu), maka proses denudasi dan deposisi dari agen geomorfik air sangat dominan berlangsung di Kabupaten Ponorogo. Proses denudasi yang dengan mudah dapat dilihat pada citra SRTM-30 adalah torehan-torehan (dissection) yang terdapat di daerah-daerah hulu, seperti di
13
bentanglahan Gunungapi Wilis, Gunungapi Lawu, dan Pegunungan Selatan. Torehan-torehan yang menghasilkan tekstur relief yang kasar dengan sangat baik ditampilkan pada citra SRTM-30. Adapun proses deposisi pada citra SRTM-30 dapat ditampilkan dengan baik pula melalui tekstur relief yang halus dan sangat kontras dengan bentuklahan denudasional. Perbedaan karakter yang dapat ditunjukkan pada citra ini memudahkan dalam deliniasi bentuklahan. Proses denudasi, utamanya erosi, secara umum dapat dikatakan terjadi di bentanglahan hulu di sekeliling Dataran Tengah Kabupaten Ponorogo. Tabel 4. Bentuklahan di Kabupaten Ponorogo Kode
Nama Bentuk Lahan
F VF VD-L 01 D-Ps 01 D-Ps 02 D-Ps 03 K-Ps 01 VD-W 01 VD-W 02 VD-W 03 VD-W 04 VD-W 05 VD-W 06 VD-W 07 VD-W 08 VD-W 09 VD-W 10 VD-W 11 VD-W 12
Cekungan Antar Bukit Vulkanik Dataran Fluvio Vulkanik Lereng Kaki Kerucut Vulkanik Lawu Perbukitan Denudasional Tua Tertoreh Berat Perbukitan Denudasional Tua Tertoreh Sedang Bukit Sisa Denudasional Tua Tertoreh Sedang Perbukitan Karst Sampung Kawah Muda Parasiter Ngebel Lereng Bawah Kerucut Parasiter Muda Ngebel Lereng Tengah Kerucut Vulkanik Perbukitan Lereng Bawah Kerucut Vulkanik Kawah Tapal Kuda Muda Kawah Tapal Kuda Tua Kawah Tua Parasiter Terdegradasi Kerucut Vulkanik Parasiter Kipas Endapan Lahar Wilis Kubah Lava (Lava dome) Lereng Atas Kerucut Parasiter Muda Ngebel Lereng Atas Kerucut Vulkanik
Luas (Km2) 4,13 492,36 28,00 177,92 272,23 3,39 17,74 3,99 7,88 17,01 50,74 6,47 19,70 29,90 38,78 165,18 3,41 26,17 48,90
Presentase (%) 0,29 34,83 1,98 12,58 19,25 0,24 1,26 0,28 0,56 1,20 3,59 0,46 1,39 2,11 2,74 11,68 0,24 1,85 3,46
Gambar 6. Sketsa Peta Fisiografi Sebagian Pulau Jawa dan Madura (Modifikasi dari van Bemmelen 1949)
14
Gambar 7. Peta Bentuklahan Kabupaten Ponorogo a. Bentuklahan di Bentanglahan Gunungapi Lawu Morfologi bentanglahan Gunungapi Lawu di daerah penelitian hanya terdiri dari satu bentuklahan, yaitu Lereng Kaki Kerucut Vulkanik Lawu (VD-L 01), karena hanya sebagian kecil dari Gunungapi Lawu yang masuk di Kabupaten Ponorogo (Gambar 9). VD-L 01 adalah bagian bawah dari Gunungapi Lawu yang mempunyai lereng landai. Dari peta kontur bentuklahan ini dicirikan kerapatan kontur yang renggang, dan dari citra SRTM tampak sedikit terkikis.
Gambar 8. Bentanglahan Gunungapi Lawu di Lapang
15
Gambar 9. Peta Bentanglahan Gunungapi Lawu b. Bentuklahan di Bentanglahan Gunungapi Wilis Bentanglahan Gunungapi Wilis memiliki 12 jenis bentuklahan dan dicirikan oleh tiga kawah (Gambar 10). Kerucut vulkanik Wilis terdiri dari Kawah Tapal Kuda Muda (VD-W 05), Kawah Tapal Kuda Tua (VD-W 06), Lereng Atas Kerucut Vulkanik (VD-W 12), Lereng Tengah Kerucut Vulkanik (VD-W 03), Perbukitan Lereng Bawah Kerucut Vulkanik (VD-W 04), dan Kipas Endapan Lahar Wilis (VD-W 09). Kawah merupakan cekungan pada puncak atau bagian lereng gunungapi yang berfungsi sebagai tempat keluarnya magma ke permukaan. Kawah utama tersebut terletak di bagian puncak gunungapi sebagai hasil dari erupsi pusat. Kontur yang terdapat pada Lereng Atas dan Kawah Tapal Kuda terlihat sangat rapat mengindikasikan bahwa lereng pada wilayah tersebut curam. Namun kerapatan kontur tersebut semakin berkurang pada lereng tengah dan lereng bawah. Lereng Bawah terbentuk oleh hasil proses erupsi dimana sebagian dari materialnya terangkut oleh air. Endapan lahar membentuk kipas yang terbentuk ketika aliran sungai yang mengangkut sedimen mencapai dataran. Karena kecepatan aliran melambat, maka terjadi pengendapan sedimen secara mendadak dan menyebar. Bentuklahan lain yang ada pada Gunungapi Wilis adalah Kubah Lava (Lava dome) (VD-L 10) yang terletak pada lereng kaki bagian barat (Gambar 10). Bentuklahan ini terbentuk ketika magma kental keluar mencapai kepundan, kemudian terakumulasi, dan membentuk bukit atau kubah batuan beku. Wilayah Ngebel merupakan kerucut parasiter yang terdenudasi, kerucut parasiter adalah kerucut yang terbentuk dari akumulasi material hasil erupsi di
16
luar kawah utama yang biasanya berada di lereng tengah atau bawah bentuklahan yang ada. Wiliayah ini terdiri dari Kawah Muda Parasiter Ngebel (VD-W 01), Lereng Bawah Kerucut Parasiter Muda Ngebel (VD-W 02), dan Lereng Atas Kerucut Parasiter Muda Ngebel (VD-W 11). Telaga Ngebel merupakan kawah baru dari kawah parasiter. Kawah ini terletak di bagian tubuh gunungapi dengan ukuran lebih kecil daripada kawah pada kerucut gunungapi utamanya (Gunungapi Wilis). Lereng atas dan lereng bawah kerucut parasiter Ngebel terbentuk dari hasil erupsi Kawah Parasiter Muda Ngebel. Kawah Tua Parasiter merupakan kawah parasiter yang lebih tua dari Kawah Parasiter Muda Ngebel. Wilayah ini terdiri dari Kawah Tua Parasiter Terdegradasi (VD-W 07) dan Kerucut Vulkanik Parasiter (VD-W 08). Sebagian dari tubuh kawah ini telah terdegradasi yang ditunjukkan oleh dinding kawah sebelah barat yang sudah tidak ada. Hal ini mengindikasikan bahwa kawah ini berumur lebih tua.
Gambar 10. Peta Bentanglahan Gunungapi Wilis
a). Kawah Muda Parasiter Ngebel (VD-W 01) yang Menjadi Telaga
b). Bagian dari Kerucut Vulkanik Parasiter yang Terdegradasi ditunjukkan oleh Kikisan (Lembah) yang Dalam (Tanda Panah)
17
c). Bagian dari Kawah Tapal Kuda Tua (VD-W 06) (Tanda Panah)
d). Kipas Endapan Lahar Wilis (VD-W 09) yang digunakan untuk Tegalan
Gambar 11. Contoh Kenampakan Bentuklahan di Bentanglahan Gunungapi Wilis di Lapang c. Bentuklahan di Bentanglahan Pegunungan Selatan Bentanglahan Pegunungan Selatan di Kabupaten Ponorogo adalah bagian dari Pegunungan Selatan Jawa. Pegunungan ini membentang mulai dari semenanjung Blambangan di Jawa Timur hingga ke Gunung Sewu di Yogyakarta (Gambar 6). Di daerah penelitian, bagian dari pegunungan ini mempunyai elevasi dari 92 m hingga 1.246 m. Proses geomorfik yang dominan bekerja di bentanglahan ini adalah proses denudasi dan proses ini tampak sudah lanjut jika dilihat dari tekstur relief yang kasar pada citra SRTM. Bentuklahan yang dapat diidentifikasi di bentanglahan ini meliputi Perbukitan Denudasional Tua Tertoreh Berat (D-Ps 01), Perbukitan Denudasional Tua Tertoreh Sedang (D-Ps 02), Bukit Sisa Denudasional Tua Tertoreh Sedang (D-Ps 03), dan Perbukitan Karst Sampung (K-Ps 01). Perbukitan denudasional di bentanglahan ini umumnya berlereng curam hingga sangat curam. Pada peta kontur, bentuklahan ini dicirikan oleh garis kontur yang rapat. Tingkat pengikisan (dissection) terlihat jelas pada citra SRTM dan proses pengikisan ini banyak ditentukan oleh kondisi litologi, iklim, penutup lahan, serta aktifitas manusia. Besarnya proses denudasi dapat dilihat dari tingkat kerapatan lembah serta kekasaran permukaan lahan. Bukit sisa yang teridentifikasi mencerminkan bukit yang terisolasi akibat proses denudasi dan deposisi disekitarnya, sedangkan Perbukitan Karst Sampung (Gambar 12) lebih diakibatkan oleh proses pelarutan pada batuan gamping. Di lokasi ini terdapat pertambangan batu gamping (kapur) yang dilakukan oleh masyarakat setempat.
18
Gambar 12. Peta Bentanglahan Pegunungan Selatan
a). Bukit Sisa Denudasional Tua Tertoreh Sedang (G. Bhayang Kaki)
c). Perbukit Denudasional Tua Tertoreh Sedang
b). Perbukit Denudasional Tua Tertoreh Berat
d). Perbukit Karst Sampung (ditambang oleh Masyarakat) Gambar 13. Contoh Kenampakan Bentuklahan di Bentanglahan Pegunungan Selatan di Lapang
19
d. Benuklahan di Bentanglahan Dataran Tengah Bentanglahan Dataran Tengah adalah Dataran Fluvio-vulkanik (VF). Dataran ini (Gambar 14) merupakan dataran yang tersusun oleh endapan material vulkanik klastik yang ada di sekitarnya. Dataran ini dialiri oleh sungai-sungai yang kesemuanya berhulu dari Gunungapi Wilis, Gunungapi Lawu, dan Pegunungan Selatan. Jaringan sungai yang ada kemudian menyatu membentuk Sungai Madiun, yaitu salah satu sungai besar di daerah penelitian yang bertemu dengan aliran Bengawan Solo (di Ngawi) yang kemudian mengalir ke utara menuju wilayah Bojonegoro. Bentuklahan Cekungan Antar Bukit Vulkanik (F) yang ada di daerah penelitian menggambarkan suatu wilayah yang mempunyai topografi datar dengan elevasi lebih tinggi dibandingkan dengan Dataran FluvioVulkanik dan di kelilingi oleh perbukitan di sekitarnya. Proses deposisi merupakan proses geomorfik dominan yang membentuk bentuklahan dataran ini.
Gambar 14. Peta Bentanglahan Dataran Tengah
a). Bentanglahan Dataran Tengah dilihat dari Sisi Selatan
b). Bentanglahan Dataran Tengah dilihat dari Sisi Barat
Gambar 15. Contoh Kenampakan Bentuklahan di Bentanglahan Dataran Tengah di Lapang
20
Kelas Lereng Kabupaten Ponorogo Kemiringan lereng di daerah penelitian memiliki persebaran yang khas, dimana wilayah dengan lereng datar (0-3%) tersebar di wilayah tengah, sedangkan wilayah dengan lereng agak landai (3-8%) hingga sangat curam (>45%) tersebar di pinggiran Kabupaten Ponorogo kecuali di bagian utara (Gambar 15). Persebaran kelas lereng ini tampak mengikuti kondisi geomorfologi Kabupaten Ponorogo, dimana dataran fluvio vulkanik di wilayah ini dikelilingi oleh morfologi perbukitan dan pegunungan (Gambar 7).
Gambar 16. Peta Kelas Lereng Kabupaten Ponorogo Berdasarkan hasil citra SRTM-30, untuk klasifikasi kemiringan lereng didapatkan hasil bahwa kelas kemiringan lereng 0-3 paling dominan di daerah penelitian yang mencakup luasan 614,89 Km2 atau 43,49% dari total luas daerah penelitian. Sedangkan kelas kemiringan lereng >45 memiliki luasan paling kecil, yaitu 0,03% (Tabel 5). Tabel 5. Kelas Kemiringan Lereng Kabupaten Ponorogo Kelas Lereng Luas (Km2) Persentase (%) 0-3 614,89 43,49 3-8 296,18 20,95 8-15 325,51 23,02 15-30 173,50 12,27 30-45 3,36 0,24 >45 0,36 0,03
21
Penutupan/Penggunaan Lahan Kabupaten Ponorogo Berdasarkan hasil analisis citra Landsat 8, jenis penutupan/penggunaan lahan di daerah penelitian dapat klasifikasikan menjadi 6 jenis, yaitu Permukiman, Sawah, Hutan, Kebun Campuran, Tegalan, dan Badan Air. Berdasarkan luasnya, pemukiman tergolong yang paling luas atau dominan (32,79%) sedangkan yang terkecil adalah badan air (0,10%). Luas sawah, hutan, dan kebun campuran tampak hampir sama sekitar 18% - 20%, sedangkan tegalan agak kecil yaitu sekitar 5% (Tabel 6). Berdasarkan persebarannya, hutan tampak tersebar di bagian timur-laut dan selatan Kabupaten Ponorogo atau menempati daerah bermorfologi pegunungan, sedangkan sawah secara dominan tersebar di daerah dataran. Permukiman tersebar merata di berbagai morfologi, sedangkan kebun campuran dan tegalan tersebar di sekeliling persawahan namun pada elevasi yang lebih tinggi (Gambar 17). Tabel 6. Klasifikasi Penggunaan Lahan di Kabupaten Ponorogo Luas (Km2)
Persen (%)
Permukiman
463,15
32,79
Sawah
275,01
19,47
Hutan
287,14
20,33
Kebun Campuran
267,50
18,94
79,42
5,62
1,46
0,10
29,21
2,07
9,70
0,68
Penggunaan Lahan
Tegalan Badan Air Awan Bayangan
Uraian dari masing-masing penutupan/penggunaan lahan, baik dari citra maupun di lapangan, disajikan berikut ini : Permukiman pada citra Landsat memiliki bentuk menyerupai bidang datar dengan pola mengelompok dan memanjang di pinggir jalan atau sungai. Umumnya bertekstur halus dan berwarna merah keungu-unguan. Di lapangan, permukiman meliputi tempat tinggal, pertokoan, perkantoran, rumah ibadah, serta pabrik. Sawah pada citra Landsat bertekstur halus serta berwarna hijau muda, magenta, dan biru. Polanya mengelompok terutama di daerah yang memiliki pasokan air irigasi cukup. Di lapangan, sawah meliputi sawah irigasi dan sawah tadah hujan. Tegalan pada citra Landsat terlihat berwarna coklat dengan sedikit campuran hijau, putih, atau kuning. Bertekstur agak kasar serta berpola mengelompok berdampingan dengan penutupan/penggunaan lahan yang lain seperti sawah, permukiman, dan kebun campuran. Di lapangan, tegalan sebagian besar ditanami palawija dan tanaman hortikultura. Kebun campuran pada citra Landsat berwarna hijau bercampur coklat kehijauan, bertekstur kasar serta berpola menyebar dan bercampur dengan
22
penutupan/penggunaan lahan lainnya. Di lapangan, kebun campuran umumnya berbentuk wanatani (agroforestry). Hutan pada citra Landsat berwarna hijau gelap serta bertekstur kasar. Polanya mengelompok dan terletak di pegunungan. Di lapangan, hutan terdapat di puncak dan di sekitar kaki gunung. Badan air pada citra Landsat berwarna biru kegelapan dan bertekstur halus terutama di daerah cekungan Di lapang badan air ini berupa telaga. Contoh kenampakan objek tersebut pada citra Landsat 8 dan kenampakannya di lapang disajikan pada Gambar 18 berikut ini. Penggunaan Lahan
Citra Landsat 8
Gambar di Lapang
Permukiman
Sawah
Tegalan
Kebun Campuran
Hutan
Badan Air
Gambar 17. Contoh Kenampakan objek pada Citra Landsat 8 dan di Lapang
23
Gambar 18. Peta Penggunaan Lahan Kabupaten Ponorogo Satuan Lahan dan Titik Observasi Satuan lahan mencerminkan permukaan lahan yang mempunyai sifat relatif seragam sesuai dengan sifat bentuklahan, kemiringan lereng, dan jenis penutupan/penggunaan lahan. Gambar 19 berikut merupakan peta satuan lahan yang dihasilkan dari analisis tumpang tindih (overlay) antara peta bentuklahan, peta kemiringan lereng, dan peta penutupan/penggunaan lahan. Dari hasil analisis ini diperoleh 380 jenis satuan lahan yang ada di daerah penelitian. Jumlah ini tergolong banyak namun diharapkan dapat mencerminkan keseragaman sifat lahan melalui satuan lahan untuk skala 1:50.000 dan untuk penelitian erosi tanah. Jumlah satuan lahan ini tentunya dapat meningkat apabila jenis penutupan/ penggunaan lahan dibuat lebih rinci dan begitupula jika resolusi citra yang digunakan lebih besar dari citra Landsat 8. Resolusi spasial Landsat 8 ini adalah yang digunakan dalam penelitian. Selanjutnya peta satuan lahan dalam penelitian ini digunakan untuk acuan dalam penentuan titik observasi erosi parit di lapangan. Ketentuan yang dipakai adalah bahwa titik-titik observasi berada pada satuan lahan yang mempunyai (a) kelas lereng >3% dan (b) jenis penggunaan lahan berupa tegalan atau kebun campuran. Hal ini ditentukan dengan suatu anggapan (asumsi) bahwa erosi parit terjadi hanya pada kondisi kemiringan lereng dan penutupan/penggunaan lahan seperti tersebut di atas, sehingga diprediksi erosi parit terdapat pada satuan lahan tersebut.
24
Gambar 19. Peta Satuan Lahan Kabupaten Ponorogo dan Titik-titik Observasi Lapang yang Direncanakan (Terpilih) Dari ketentuan tersebut dan pemilihan titik observasi secara Stratified Random Sampling hasilnya diperoleh jumlah titik sampel sebanyak 84 titik (yaitu titik-titik yang perlu diobservasi di lapangan). Titik-titik tersebut terdiri dari 7 titik di bentanglahan Dataran Tengah, 9 titik di bentanglahan Gunungapi Lawu, 33 titik di bentanglahan Gunungapi Wilis, dan 35 titik di bentanglahan Pegunungan Selatan. Identifikasi Erosi Parit di Lapang Mengacu pada peta satuan lahan dan berdasarkan hasil observasi lapang didapatkan jumlah titik sampel yang ditemukan erosi parit sebanyak 4 titik di bentanglahan Dataran Tengah, 7 titik di bentanglahan Gunungapi Lawu, 27 titik di bentanglahan Gunungapi Wilis, dan 29 titik di bentanglahan Pegunungan Selatan (Gambar 20, 21, 22, dan 23). Dengan demikian jumlah sampel erosi parit yang diperoleh di lapangan adalah 67 sedangkan 17 titik sisanya tidak ditemukan kenampakan erosi parit. Dengan kata lain dari 84 titik yang terdapat erosi parit, didapatkan 67 titik terbukti sedangkan 17 titik tidak terbukti. Dengan demikian prediksi terdapatnya erosi parit melalui pendekatan satuan lahan ini mempunyai akurasi 79,8%.
25
Gambar 20. Titik Observasi Lapang di Bentanglahan Gunungapi Lawu
Gambar 21. Titik Observasi Lapang di Bentanglahan Dataran Tengah
Gambar 22. Titik Observasi Lapang di Bentanglahan Gunungapi Wilis
Gambar 23. Titik Observasi Lapang di Bentanglahan Pegunungan Selatan
a). Bentanglahan Gunungapi Wilis
b). Bentanglahan Pegunungan Selatan Gambar 24. Contoh Kenampakan Erosi Parit di Lapang
Klasifikasi Erosi Parit Hasil identifikasi erosi parit di lapangan setelah diinventarisasi selanjutnya dikelaskan menjadi beberapa tipe perkembangan. Klasifikasi ini didasarkan pada morfometri parit, yaitu kedalaman dan lebar parit. Pengkelasan erosi parit yang dipakai dalam penelitian ini mengacu pada klasifikasi Zachar (1982) dengan sedikit modifikasi. Klasifikasi ini memilah erosi parit menjadi kelas-kelas : A (031 cm ), B (31-61 cm), C (61-91 cm), D (91-122 cm), E (>122), dan N (tidak ada
26
erosi parit). Karena klasifikasi menurut Zachar tidak memastikan mengenai kedalaman atau lebar, maka dalam penelitian ini erosi parit dikelaskan menurut kedalaman, lebar, dan gabungan (kedalaman dan lebar). Contoh kelas-kelas erosi parit di lapang disajikan pada Gambar 25 berikut : Kelas Erosi Kelas Erosi Gambar di Lapang Gambar di Lapang Parit Parit
A (0-31 cm)
D (91-122 cm)
B (31-61 cm)
E (>122 cm)
C (61-91 cm)
Gambar 25. Contoh Kelas-kelas Erosi Parit dari Hasil Pengamatan di Lapang Berdasarkan klasifikasi lebar parit didapatkan bahwa kelas erosi parit yang dominan di daerah penelitian adalah erosi parit kelas B, disusul oleh erosi parit kelas C, sedangkan untuk erosi parit kelas A, D, dan E relatif sedikit (Tabel 7).
27
Bentanglahan Dataran Lawu Wilis Peg. Selatan Total
Tabel 7. Kelas Erosi Parit berdasarkan Lebar A B C D E 0 3 0 1 0 0 3 2 1 1 2 14 5 5 1 1 18 8 1 1 3 38 15 3 3
N 3 2 6 6 17
Total 7 9 33 35 84
Tabel 7 di atas memperlihatkan bahwa erosi parit kelas B (31-61 cm) dengan 38 titik yang kemudian di susul oleh kelas C (61-91 cm) paling dominan dengan 15 titik dan Kelas A (0-31 cm), D (91-122 cm), dan E (>122 cm) masingmasing dengan 3 titik erosi parit. Pada bentanglahan dataran ternyata masih ditemukan erosi parit, hal ini dikarenakan letak dari erosi parit tersebut hanya berada pada wilayah transisi antara daerah perbukitan dan dataran. Jumlah total titik di bentanglahan Pegunungan Selatan dan Gunungapi Wilis lebih banyak daripada bentanglahan Gunungapi Lawu karena jumlah satuan lahan yang diperkirakan ada erosi parit lebih sedikit di bentanglahan Gunungapi Lawu. Tabel 8 berikut menyajikan hasil klasifikasi erosi parit berdasarkan “kedalaman”, menunjukkan bahwa erosi parit kelas B masih dominan (53 titik), sedangkan erosi parit kelas C (61-91 cm) tidak didapatkan. Ini menunjukkan bahwa proses erosi parit yang berkembang berdasarkan kedalaman memang di dominasi oleh erosi parit kelas B. Erosi parit kelas ini persebarannya secara mayoritas terdapat di seluruh bentanglahan. Tabel 8. Kelas Erosi Parit berdasarkan Kedalaman Bentanglahan A B C D E Dataran 1 2 0 0 1 Lawu 2 5 0 0 0 Wilis 2 22 0 2 1 Peg. Selatan 4 24 0 1 0 Total 9 53 0 3 2
N 3 2 6 6 17
Total 7 9 33 35 84
Tabel 9 berikut ini menunjukkan hasil klasifikasi “gabungan” dari kedalaman dan lebar erosi parit. Hasilnya menunjukkan bahwa erosi parit kelas B masih tetap dominan (40 titik) dan agak mirip dengan hasil klasifikasi yang didasarkan pada lebar parit. Namun demikian dalam klasifikasi ini jumlah Kelas A menjadi berkurang karena terdapat perbedaan kelas erosi parit antara lebar dan kedalaman pada titik yang sama. Tabel 9. Kelas Erosi Parit berdasarkan Kedalaman dan Lebar (Gabungan) Bentanglahan A B C D E N Total Dataran 0 3 0 0 1 3 7 Lawu 0 3 2 1 1 2 9 Wilis 1 15 5 5 1 6 33 Peg. Selatan 0 19 8 1 1 6 35 Total 1 40 15 7 4 17 84
28
Analisis Faktor Penyebab Erosi Parit Hasil klasifikasi erosi parit di atas selanjutnya dianalisis berdasarkan parameter terrain yang diperoleh di lapangan dan citra SRTM. Dalam analisis ini nilai kesalahan (error rate) menjadi indikator utama, dimana nilai kesalahan yang kecil mencerminkan tingkat dominasi penyebab terjadinya proses erosi parit. Nilai kesalahan ini dapat dilihat dari berbagai kombinasi, yaitu mulai dari satu parameter (V1) atau tanpa kombinasi hingga lima parameter kombinasi (V5). Hasil dari analisis pohon keputusan ini disajikan pada Tabel 10 hingga Tabel 16. Untuk hasil analisis dengan “satu parameter” atau analisis yang mengkombinasikan antara nilai morfometri erosi parit (kedalaman, lebar, serta gabungan dari keduanya) dengan masing-masing parameter terrain (NDVI, lereng atau elevasi) disajikan pada Tabel 9. Pada tabel ini nilai kesalahan tersebut dikelaskan dari nilai terbesar ke nilai terkecil yang disajikan menurut warna, yaitu warna merah (k1) untuk nilai yang paling besar (0,5-0,5999) kemudian disusul oleh warna magenta (k2) (0,4-0,4999), warna kuning (k3) (0,3-0,3999), dan warna hijau (k4) untuk nilai kesalahan terkecil (0,2-0,2999). Tabel 10. Nilai Kesalahan dengan Satu Kombinasi Variabel (V1) Kemiringan Kelengkungan Arah NDVI Elevasi Lereng Lereng Lereng Kedalaman 0,3333 0,3214 0,2975 0,3690 0,3690 Lebar 0,4524 0,4762 0,5119 0,5119 0,5238 Gabungan 0,4524 0,4643 0,5238 0,5238 0,4881 Dari Tabel 10 di atas dapat dilihat bahwa dari aspek “kedalaman” nilai terkecil dimiliki oleh variabel kelengkungan lereng (0,2975). Hal ini dapat diartikan bahwa nilai kelengkungan lereng berpengaruh secara dominan terhadap proses erosi parit. Adapun dari aspek “lebar” dan “gabungan” nilai kesalahan menunjukkan angka yang lebih tinggi (k1 dan k2). Untuk hasil analisis dengan dua kombinasi disajikan pada Tabel 11, 12, dan 13. Dari ketiga tabel tersebut terlihat bahwa nilai kesalahan dari aspek lebar dan “gabungan” (kedalaman dan lebar) menunjukkan nilai-nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan nilai kesalahan dari ukuran “kedalaman”. Dengan demikian dari penilaian “dua kombinasi” di dapatkan hasil yang mirip dengan hasil analisis sebelumnya yaitu nilai kesalahan terkecil berada pada ukuran “kedalaman”. Tabel 11. Nilai Kesalahan dengan Dua Kombinasi (V2) menurut Kedalaman Kemiringan Kelengkungan Arah Lereng Elevasi Lereng Lereng NDVI 0,2857 0,3333 0,3333 0,3333 Kemiringan 0,3214 0,2976 0,3214 Lereng Kelengkungan 0,2976 0,3095 Lereng Arah Lereng 0,3214
29
Tabel 12. Nilai Kesalahan dengan Dua Kombinasi (V2) menurut Lebar Kemiringan Kelengkungan Arah Lereng Elevasi Lereng Lereng NDVI 0,4524 0,4286 0,4286 0,4167 Kemiringan 0,4881 0,4762 0,4762 Lereng Kelengkungan 0,4405 0,5000 Lereng Arah Lereng 0,4881 Tabel 13. Nilai Kesalahan dengan Dua Kombinasi (V2) menurut Gabungan Kemiringan Kelengkungan Arah Lereng Elevasi Lereng Lereng NDVI 0,4167 0,4286 0,4405 0,3929 Kemiringan 0,4643 0,4286 0,4405 Lereng Kelengkungan 0,4881 0,4762 Lereng Arah Lereng 0,4286 Berdasarkan hasil tersebut di atas dan melihat bahwa nilai kesalahan dari aspek “lebar” dan “gabungan” ternyata selalu tinggi, maka untuk penilaian kombinasi berikutnya, ukuran lebar dan gabungan, tidak akan diperhitungkan lagi, atau tidak diikutkan dalam analisis (hanya menggunakan ukuran kedalaman saja). Adapun penilaian untuk kombinasi tiga, empat, dan lima hasilnya disajikan pada Tabel 14, 15, dan 16 berikut ini. Tabel 14. Nilai Kesalahan dengan Tiga Kombinasi (V3) menurut Kedalaman Kelengkungan Lereng Arah Lereng Elevasi NDVI – Kemiringan 0,2857 0,2619 0,2857 Lereng Tabel 15. Nilai Kesalahan dengan Empat Kombinasi (V4) menurut Kedalaman Kelengkungan Lereng Elevasi NDVI – Kemiringan Lereng – 0,2619 0,2619 Arah Lereng Tabel 16. Nilai Kesalahan dengan Lima Kombinasi (V5) menurut Kedalaman NDVI-Kemiringan Lereng-Kelengkungan Lereng-Arah LerengElevasi Error rate 0,2619 Dari hasil penilaian “tiga kombinasi” di atas (Tabel 14) terlihat bahwa nilai variabel NDVI-Kemiringan lereng-Arah lereng memiliki nilai kesalahan
30
yang paling kecil. Dengan kata lain variabel ini (kombinasi NDVI-Kemiringan lereng dan Arah lereng) terindikasi sebagai parameter yang bersifat memicu terjadinya proses erosi parit yang lebih kuat daripada variabel-variabel lainnya, yaitu kelengkungan lereng atau elevasi. Meskipun demikian perbedaan nilai ini sesungguhnya tidak terlalu menyolok. Dari hasil penilaian “empat kombinasi” dan juga “lima kombinasi” (Tabel 14 dan 15) terlihat bahwa besarnya nilai kesalahan ternyata mirip dengan hasil penilaian “tiga kombinasi”, yaitu sebesar 0,2619. Dengan demikian penilaian untuk empat atau lima kombinasi ini sesungguhnya tidak perlu lagi dilakukan. Dari hasil analisis pohon keputusan (Gambar 26) terlihat bahwa dominasi parameter “kemiringan lereng” menjadi lebih penting karena berada pada node paling atas dan digunakan untuk penentuan pertama dan kedua. “NDVI” menjadi parameter terpenting kedua setelah kemiringan lereng, karena parameter ini juga digunakan untuk penentu erosi parit setelah parameter kemiringan lereng. Adapun parameter “arah lereng” mejadi parameter terakhir karena letak node berada di posisi lebih bawah dan hanya sekali dijadikan sebagai penentu. Kemiringan Lereng < 6,4993 Yes
No
Kedalaman = N
Kemiringan Lereng < 34,4193 Yes
No
NDVI < 0,6872 Yes
Kedalaman = A
No
NDVI < 0,6192
Arah Lereng < 248,7074
No
Yes
Yes NDVI < 0,5803
Kedalaman = B
Yes Kedalaman = B
Kedalaman = B
No Kedalaman = N
No Kedalaman = A
Gambar 26. Pohon Keputusan Erosi Parit dengan Tiga Variabel (NDVI, Kemiringan Lereng, dan Arah Lereng) menurut Dimensi “Kedalaman”
31
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Hasil pemetaan bentuklahan dengan citra SRTM-30 di kabupaten Ponorogo menghasilkan 19 jenis bentuklahan dan 380 jenis satuan lahan. Jumlah satuan lahan ini cukupbanyak untuk mewakili wilayah kabupaten Ponorogo pada skala semi detil (1:50.000). Citra SRTM-30 dan citra Landsat 8 cukup baik untuk pembuatan peta bentuklahan dan satuan lahan untuk tingkat kabupaten. Pendekatan satuan lahan cukup baik untuk pendugaan erosi parit karena mempunyai tingkat akurasi 79,8%. Hasil analisis pohon keputusan menunjukkan bahwa nilai kesalahan (error rate) terkecil terhadap kedalaman erosi parit adalah varabel kelengkungan lereng (0,2976), sedangkan untuk versi kombinasi nilai terkecil (0,2619) berasal dari kombinasi variabel NDVI-kemiringan lereng-arah lereng. Hal ini menunjukkan bahwa faktor dominan penyebab erosi parit adalah tutupan lahan-kemiringan lereng-arah lereng. Meskipun demikian kombinasi antara parameter NDVIkemiringan lereng-kelengkungan lereng maupun NDVI-kemiringan lereng-elevasi mempunyai nilai yang tidak jauh berbeda (0,2857). Hal ini menunjukkan bahwa kelima variabel tersebut dapat digolongkan sebagai faktor penting sebagai penentu terbentuknya erosi parit. Namun demikian, berdasarkan urutan dalam analisis pohon keputusan pengaruh kemiringan lereng lebih tinggi daripada tutupan lahan dan arah lereng. Saran Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai pemetaan erosi parit dengan menambahkan parameter lain seperti curah hujan, tanah, sosial-ekonomi, dan demografi agar dapat diketahui faktor mana yang paling berperan besar penyebab terjadinya erosi parit. Pengambilan data primer di lapang sebaiknya hanya berdasarkan kedalaman erosi parit saja, karena dalam penelitian ini data lebar dan gabungan (kedalam dan lebar) tidak berpengaruh nyata. DAFTAR PUSTAKA Arsyad S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. Bogor : IPB Press. Asriningrum W. 2002. Studi Kemampuan Landsat ETM+ untuk Identifikasi Bentuklahan (Landform) Di Daerah Jakarta – Bogor. [tesis]. Bogor. Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Badan Pusat Statistik. 2013. Kabupaten Ponorogo Dalam Angka 2013. Ponorogo : BPS Kabupaten Ponorogo. Das BM. 1985. Mekanika Tanah 1. Diterjemahkan oleh Noor Endah dan Indrasurya B.M. Jakarta : Erlangga. Desaunettes, J. R. 1977. Cataloque of Landforms for Indonesia. Example of Physiographic Approach to Land Evaluation for Agricultural Development. Prepared for The Land Capability Apraisol Project at The Soil Research Inst., Bogor-Indonesia.
32
Hughes, A. O., Prosser, I. P., Stevenson, J., Scott, A., Lu, H., Gallant, J., and Moran C. J. 2001. Gully Erosion Mapping for the National Land and Water Resources Audit. CSIRO, Land and Water , Canberra: Technical Report 26/1. Larose, D. T. 2005. Discovering Knowledge in Data: An Introduction to Data Mining. New Jersey: John Wiley & Sons. Lillesand T. M. dan Kiefer R.W. 1990. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Diterjemahan oleh Dulbahri et al. Yogyakarta : Gajah Mada University Press. Ryan L. 1997.Creating a Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) image Using MultiSpec. University of New Hampshire. Simkin, T. and Siebert, L. 2002. Volcanoes of The World. California: University of California Press. Ltd. Strahler, A. N. and Strahler, A. H. 1983. Modern Physical Geography. New York: John Willey & Sons. Tagore G. S., Bairagi G. D., Sharma N. K., Sharma R., Bhelawe S., and Verma P. K. 2012. Mapping of Degraded Lands Using Remote Sensing and GIS Techniques. Journal of Agricultural Physics. Vol. 12, No.1, pp: 29-36. Tan, P. N., Steinbach, M., and Kumar, V. 2006. Introduction to Data Mining. Addison-Wesley Companion Book Site. Thornbury, W. D. 1969. Principle of Geomorphology. 2nd ed. New York: John Wiley and Sons, Inc. Van Bemmelen, R. W. 1949. The Geology of Indonesia. The Haque: Goverment Printing Office. Van Zuidam, RA, 1985. Aerial Photo-Interpretation in Terrain Analysis and Geomorphological Mapping. Enschede: International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences (ITC), The Netherlands. Zachar, D. 1982. Soil Erosion. Bratislava: House of the Slovak Academy of Sciences. Zonneveld. I. S. 1989. The Land Unit – a Fundamental Concept in Landscape Ecology, and its Applications. Landscape Ecology. Vol. 3, No. 2, pp: 67-86.
33
LAMPIRAN 1. Tabel-tabel Hasil Perhitungan Nilai Kesalahan
Kedalaman Lebar Gabungan
Tabel Lampiran 1. Nilai Kesalahan dengan Satu Kombinasi (V1) Kemiringan Kelengkungan NDVI Arah Lereng Lereng Lereng 0,3333 0,3214 0,2976 0,3690 0,4524 0,4762 0,5119 0,5119 0,4524 0,4643 0,5238 0,5238
Kedalaman Lebar Gabungan
Tabel Lampiran 2. Nilai Kesalahan dengan Dua Kombinasi (V2) Kemiring Kelengku NDVINDVIKemiring Kemiring Kelengku NDVINDVIannganKemiring Kelengku an-Arah annganAspek Elevasi Kelengku Arah an ngan Lereng Elevasi Elevasi ngan Lereng 0,2857 0,3333 0,3333 0,3333 0,3214 0,2976 0,3214 0,2976 0,3095 0,4524 0,4286 0,4167 0,4167 0,4881 0,4762 0,4762 0,4405 0,5000 0,4167 0,4286 0,3929 0,3929 0,4643 0,4405 0,4405 0,4881 0,4762
Elevasi 0,3690 0,5238 0,4881
Arah LerengElevasi 0,3214 0,4881 0,4286
34
Kedalaman Lebar Gabungan
Tabel Lampiran 3. Nilai Kesalahan dengan Tiga Kombinasi (V3) Kemiring Kelengku NDVINDVIKemiring NDVINDVINDVINDVIanKemiring nganKemiring Kelengk anKemiring Kemiring Kelengku Arah Kelengku an-Arah Arah anunganKelengku an-Arah annganLerengnganLerengLerengKelengku Arah nganLereng Elevasi Elevasi Elevasi Arah Elevasi Elevasi ngan Lereng Elevasi Lereng 0,2857 0,2619 0,2857 0,3333 0,3333 0,3095 0,3214 0,3214 0,2738 0,2857 0,4048 0,4048 0,4524 0,4405 0,3929 0,3929 0,4286 0,4762 0,4524 0,4762 0,3929 0,3929 0,3929 0,4286 0,3810 0,3571 0,4643 0,4167 0,4048 0,3929
Tabel Lampiran 4. Nilai Kesalahan dengan Empat dan Lima Kombinasi (V4 dan V5)
Kedalaman Lebar Gabungan
NDVIKemiringanKelengkunganArah Lereng
NDVIKemiringanKelengkunganElevasi
NDVIKelengkunganAspect-Elevasi
0,2619 0,4167 0,3929
0,2857 0,3929 0,3810
0,3333 0,4167 0,3452
NDVIKemiringanAspect-Elevasi
KemiringanKelengkunganArah LerengElevasi
NDVIKemiringanKelengkungan Arah LerengElevasi
0,2619 0,3690 0,3690
0,3214 0,4286 0,4048
0,2619 0,4048 0,3571
35
LAMPIRAN 2. Tahapan Pembuatan Peta Kontur dengan menggunakan software Global Mapper 12
Contur Interval dibuat 12,5 m
Pilih shapefile Pilih Export Lines dan simpan
36
LAMPIRAN 3. Tahapan Pembuatan Peta Kelas Lereng Menggunakan software dengan ArcGIS 9.3
Setelah membuka data SRTM, pilih Spatial Analisyst Tools Surface Slope
Gunakan Percent Rise pada output measurement
Pengkelasan kembali menggunakan Spatial Analisyst Tools Reclass Reclassify
Konversi raster ke vektor, pilih Conversion Tools From Raster Raster to polygon
Pilih menu Classify, gunakan metode Quantile, pilih 6 pengkelasan, klik logo (%) pada break value, dan masukkan pengkelasan
37
LAMPIRAN 4. Tahapan Pembuatan Peta Penutupan/Penggunaan Lahan dengan Menggunakan software ERDAS IMAGINE 9.2
Membuat Signature pada menu Classification Signature editor Lakukan sampel digitasi dan masukkan ke signature
Pilih Classification Supervised Classification Masukkan input landsat dan signature serta tentukan output
Lakukan penghalusan bila perlu Interpreter GIS analysis Neighborhood Gunakan size 3x3 atau 5x5
Konversi raster ke vektor menggunakan software ArcGIS 9.3, pilih Conversion Tools From Raster Raster to polygon
38
LAMPIRAN 5. Tahapan Pembuatan Klasifikasi Kemiringan Lereng (Slope), Kelengkungan Lereng (Curature), dan Arah Lereng (Aspect) dengan menggunakan software ArcGIS 9.3
Arah Lereng Spatial Analisyst Tools Surface Aspect
Buka data SRTM menggunakan ArcGIS 9.3
Kelengkungan Lereng Spatial Analisyst Tools Surface Curvature
Kemiringan Lereng Spatial Analisyst Tools Surface Slope
39
LAMPIRAN 6. Tahapan dari Proses Pengambilan Nilai Parameter pada Setiap Titik
Buka salah satu data parameter (NDVI, Kemiringan, Kelengkungan, Arah Lereng, atau Elevasi)
Buka ROI pada menu band ToolsRegion of InterestROI Tools
Lakukan digitasi 10x10 piksel untuk tiap titik observasi
Buka hasilnya menggunakan Microsoft Excel dan rata-ratakan nilainya untuk tiap titik
Pilih select all items dan simpan dalam bentuk (*.txt)
Ekspor nilai hasil digitasi menggunakan menu Output ROIs to ASCII
40
LAMPIRAN 7. Tahapan Analisis Pohon Keputusan (Decision Tree) dengan Menggunakan software Tanagra 1.4
Buka lembar baru dan masukkann nilai dan kelas erosi dalam format Mircrosoft Excel 97 & 2000
Pada Define Attribute Statuses masukkan Input berupa data kontinyu (nilai dari parameter) dan target berupa data diskrit (kelas erosi parit)
Masukkan metode pohon keputusan dengan menarik C4.5 pada Spv learning ke arah Define Attribute
Klik kanan execute lalu view Dapat dilihat hasil berupa nilai kesalahan (error rate), pohon keputusan, dan lain-lain
Klik kanan pada C4.5 dan pilih Supervised Parameter lalu gunakan 6 pada min size leaves
41
RIWAYAT HIDUP Penulis bernama lengkap Dicky Ariza dilahirkan di Ponorogo pada tanggal 3 Mei 1989. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Antonius Suwadji dan Rusmi Tampi. Penulis mengawali pendidikan formal di T.K. Santa Melania yang diselesaikan pada tahun 1996 dan SDN 1 Mangkujayan yang diselesaikan pada tahun 2002. Pada tahun yang sama, penulis melanjutkan pendidikannya ke Sekolah Menengah Pertama di SMPN 1 Ponorogo dan selesai pada tahun 2005. Selama menjadi siswa SMP 1 Ponorogo penulis aktif dalam ekstra kulikuler Taekwondo. Penulis kemudian meneruskan pendidikan ke Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 3 Ponorogo dan meyelesaikannya pada tahun 2008. Selama menjadi siswa di SMA Negeri 3 Ponorogo penulis aktif dalam kegiatan ekstra kulikuler Ju-Jitsu dan Bola Basket. Pada tahun 2008, penulis diterima menjadi mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam setiap kegiatan Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Dalam kegiatan akademik, penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Sistem Informasi Geografis dan Kartografi pada tahun 2011-2012. Penulis juga pernah tergabung dalam kepanitian “Seminar Nasional Soil Disaster and Remote Sensing” di bagian hubungan masyarakat dan aktif menjadi pengurus HMIT tahun dari 2010-2011. Di luar bidang akademik, penulis juga aktif dalam bidang olahraga Bola Basket Departemen Ilmu Tanah dan Fakultas Pertanian yang puncaknya berhasil ikut memenangkan kompetisi menjadi juara 2 dalam Olimpiade Mahasiswa IPB tahun 2012. Untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis melakukan penelitian dengan judul “Pemanfaatan Citra SRTM dan Landsat untuk Pemetaan Bentuklahan dan Satuan Lahan serta Analisis Erosi Parit di Kabupaten Ponorogo” dibimbing oleh Dr. Boedi Tjahjono, MSc dan Ir. Bambang Hendro Trisasongko, MSc.
