Penelitian tentang banjir

Banjir merapakan satu bahaya alam (natural hazard) yang terjadi di alam ini dimana air menggenangi lahan-lahan rendah di sekitar sungai sebagai akibat ketidakmampuan alur sungai menampung dan mengalirkan air, sehingga air meluap keluar alur melampaui tanggul dan menggenangi daerah sekitarnya seperti dataran banjir dan dataran alluvial (Dibyosaputro, 1998) Kerentanan banjir suatu daerah adalah suatu keadaan mudah tidaknya daerah tersebut dilanda dan tergenang banjir. Wilayah banjir biasanya terletak pada daerah yang datar, berdekatan dengan sungai besar, serta berdrainase jelek karena selain faktor kemiringan lereng juga disebabkan oleh faktor tanah yang ada. Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk menanggulangi bahaya banjir adalah dengan melakukan penelitian tentang bahaya banjir, baik usaha penelitian secara langsung di lapangan maupun dengan alat bantu seperti Penginderaan Jauh. Usaha penelitian secara langsung dapat dilakukan dengan survai terrestrial. Survai terrestrial yaitu survai yang dilakukan secara langsung pada daerah penelitian atau lapangan. Pengambilan sampel-sampel di lapangan biasanya dilakukan dengan membuat kotak-kotak atau grid untuk mempermudah survai secara terrestrial. Hal ini dimaksudkan agar sample yang diambil mempunyai kesamaan koordinat dengan peta acuan. Banyaknya sampel yang diambil tergantung pada kedetailan skala, semakin detail skala maka semakin banyak sampel yang diambil.

Penginderaan Jauh mempunyai keunggulan dibanding dengan survai terrestrial secara langsung. Dari penginderaan jauh dapat dihemat baik biaya, tenaga maupun waktu karena beberapa parameter dari data dapat disadap secara langsung dari citra. Dari penginderaan jauh didapat pula kemudahan pengambilan sampel di lapangan untuk data-data yang belum dapat disadap oleh citra, yaitu dengan cara melihat gambaran wilayah secara umum daerah cakupan citra dan membuat zona-zona tertentu yang mempunyai karakteristik yang sama. Teknologi penginderaan jauh mempunyai peranan yang penting dalam hal ini. Pada dasarnya, teknologi berbasis satelit ini menyajikan informasi awal kondisi wilayah. Keunggulan utamanya adalah menyajikan informasi aktual dan akurat tanpa adanya kontak langsung dengan obyek. Data satelit punya keunggulan dibandingkan peta atau foto udara, karena bisa menyajikan informasi tentang karakteristik spektral obyek di permukaan bumi yang tidak dapat ditangkap oleh mata telanjang.

Sensor satelit multispektral dapat memilah pantulan gelombang elektromagnetik yang datang dari permukaan bumi. Dengan demikian obyek yang menurut mata telanjang serupa, akan tampak sangat berbeda pada citra satelit. Teknologi pemindai (scanner) penginderaan jauh saat ini mampu menghasilkan lapisan spektrum (spektral layers) yang disebut sistem hiper spektral. Setiap layer mempunyai bit-coding antara 8 hingga 16 bit (atau bahkan lebih, seiring perkembangan teknologi saat ini). Sebagai perbandingan scanner meja saat ini yang hanya dapat menghasilkan sekitar 4 sektral layers sehingga total bit-coding yang dimiliki hanya sekitar 36-42 bit. Seluruh lapisan spektrum (spektral layers) dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bermacam citra baru, misalnya informasi daerah yang selalu lembab karena genangan, daerah erosi intensif, daerah yang berada pada jalur sesar/patahan sehingga rawan gempa, kemudian disajikan dalam bentuk peta (Danoedoro, dalam Kompas, 2002). Keunggulan lain dari citra penginderaan jauh adalah luas cakupan daerah liputan jika dibandingkan dengan foto udara. Disamping itu citra penginderaan jauh juga mempunyai resolusi temporal, yaitu periode perekaman ulang pada daerah yang sama. Jadi pada daerah yang sama terjadi secara otomatis akan terekam pada waktu yang berbeda, secara periodik. Hal ini akan sangat berguna untuk monitoring suatu daerah yang akan diteliti.

Pada foto udara sebenarnya juga dapat dilakukan pemotretan ulang secara periodik, pada daerah tertentu akan tetapi ini akan memakan biaya yang sangat mahal. Dengan perhitungan efisiensi, resolusi temporal dan luas cakupan citra penginderaan jauh yang cukup luas, menjadi sangat cocok untuk inventarisasi dan monitoring bencana banjir yang terjadi di Indonesia, ditambah tidak semua wilayah Indonesia terliput foto udara. Dalam penelitian ini akan mengacu pada beberapa informasi yang dapat disadap oleh citra yang merupakan parameter-parameter banjir. Parameter-parameter yang dapat digunakan untuk menentukan daerah rawan banjir adalah kondisi fisik lahan suatu daerah yang terdiri dari bentuklahan, kemiringan lereng, penutup lahan dan kelembaban tanah. Data lain yang membantu pelaksanaan adalah data curah hujan dan cek lapangan yang berguna untuk menguji dan meyakinkan kebenaran hasil interpretasi dari citra. Parameter penutup lahan dapat diperoleh dari citra dengan cara interpretasi dan deliniasi baik dengan secara manual maupun digital. Untuk mendapatkan parameter kelembaban tanah dapat didefinisikasi secara langsung melalui citra Landsat yaitu dengan menggunakan kombinasi tiap-tiap saluran, saluran 1 sampai saluran 5 dan saluran 7. Saluran 6 tidak dipakai karena saluran ini merupakan saluran inframerah termal dan mempunyai resolusi spasial yang berbeda sendiri dibanding saluran 1-5dan 7, yaitu 120 m.

PEMROSESAN DATA

Pemrosesan data digital citra Landsat TM meliputi perbaikan citra baik yang diakibatkan oleh sensor citra berupa kesalahan yang diakibatkan oleh gangguan atmosfer maupun kesalahan yang diakibatkan oleh kelengkungan bumi. Pemrosesan citra ini dilakukan dengan komputer yaitu meliputi koreksi radiometrik dan geometrik.

Koreksi Radiometrik
Koreksi radiometrik adalah koreksi pada citra dan kesalahan pada sensor yang diakibatkan oleh gangguan atmosfer. Gangguan ini mengakibatkan perubahan pada nilai piksel, karena akibat hamburan dan serapan radiasi gelombang elektromagnetik oleh atmosfer. Metode yang digunakan dalam koreksi radiometrik adalah penyesuaian histogram. Prinsip dasar dari metode ini adalah melihat nilai minimum dari masing-masing histogram yang dianggap sebagai nilai bias. Nilai yang telah terkoreksi adalah nilai asli dikurangi dengan nilai bias minimum.

Koreksi Geometrik
Ada dua cara untuk melakukan koreksi geometri yang pertama adalah rektifikasi geometri. Rektifikasi geometri adalah mengubah aspek geometri pada citra dengan cara merujuk pada proyeksi peta yang baku, sehingga koordinat pada citra menjadi sama dengan koordinat pada peta yang digunakan sebagai data acuan. Proses yang digunakan dalam koreksi geometri dengan cara rektifikasi geometri adalah dengan transformasi koordinat dan resampling. Metode yang digunakan adalah dengan metode GCP (ground control point), yaitu membandingkan titik-titik kontrol pada citra dan titik-titik kontrol pada peta. Pengambilan titik kontrol harus mewakili dan merata pada seluruh citra. untuk memudahkan dalam pengambilan titik kontrol, obyek yang dipilih sebagai titik kontrol adalah obyek yang mudah dikenali pada citra, seperti posisi jalan, sungai dan kenampakan obyek yang khas. Cara yang kedua adalah dengan registrasi citra yaitu dengan mendaftarkan koordinat citra yang belum terkoreksi dengan koordinat citra yang sudah terkoreksi yang mempunyai daerah yang sama, atau (map to map transformation).

Komposit Citra
Komposit citra adalah menggabungkan tiga saluran pada citra Landsat TM dengan tujuan untuk mempermudah dan memperjelas kenampakan suatu obyek dalam identifikasi pada citra. Komposit yang digunakan dalam hal ini adalah 543, sesuai dengan kegunaannya yaitu untuk klasifikasi penggunaan lahan. Komposit 543 adalah menempatkan warna merah pada saluran 5, warna hijau pada saluran 4 dan warna biru pada saluran 3. Ini berarti jika pantulan vegetasi pada citra Landsat TM paling tinggi pada saluran 4 (inframerah) maka pada komposit 543 vegetasi akan berwarna hijau atau gradasi dari hijau.

Pemotongan Citra
Sebelum citra diolah untuk mendapatkan parameter-parameter banjir, seperti penggunaan lahan, bentuklahan dan kelembaban tanah, maka terlebih, dahulu dilakukan pemotongan sesuai dengan daerah penelitian. Hal ini dikarenakan luas cakupan citra yang cukup besar, dengan pemotongan citra yang sesuai dengan luas cakupan daerah penelitian diharapkan dapat mempermudah pengolahan citra selanjutnya.

ANALISIS DATA

Dari data citra Landsat TM dapat disadap beberapa parameter tentang kerawanan terhadap bahaya banjir, seperti kemiringan lereng, penggunaan lahan, bentuklahan dan kelembaban tanah.

Kemiringan Lereng
Kemiringan lereng diperoleh dari model tiga dimensi daerah penelitian. Secara lebih sederhana kemiringan lereng merupakan penurunan dari model tiga dimensi. Model tiga dimensi diperoleh dari analisis peta kontur, yaitu merubah garis kontur menjadi data Digital Elevation Model (DEM). Dari model tiga dimensi ini juga dapat diturunkan informasi kemiringan lereng, dan dengan digabungkan dengan informasi pada citra dapat juga diperoleh bentuklahan daerah penelitian.

Bentuklahan
Bentuklahan merupakan bagian dari permukaan bumi yang mempunyai bentuk khas sebagai akibat dari proses dan struktur batuan selama periode tertentu. Oleh karena itu keberadaannya ditentukan oleh faktor : topografi, struktur/batuan dan proses eksogenetik, sehingga termasuk bentukan hasil proses destruktif. Untuk membuat klasifikasi bentuklahan ada tiga kriteria yang digunakan sebagai pedoman yaitu :
1. Kriteria Bentuk atau Relief
Kriteria ini mendasarkan klasiflkasi bentuklahan berdasarkan bentuk atau relief dari permukaan bumi yang dapat dilihat pada citra berdasarkan pada bayangannya.
2. Kriteria Density, kriteria ini didasarkan pada tingkat rona pada citra pada saluran tertentu dan warna pada citra komposit, karena setiap obyek akan mempunyai karakteristik tertentu dengan warna yang berbeda-beda.
3. Kriteria Lokasi
Bentuklahan tertentu akan terbentuk pada lokasi tertentu pula. Jadi setiap lokasi pada suatu daerah mempunyai karakteristik terhadap bentuklahannya. Untuk memperoleh bentuk lahan daerah penelitian tidak cukup dengan melihat pada citra dari model tiga dimensi akan tetapi juga menggunakan data yang diperoleh dari peta geologi mengenai struktur batuan daerah penelitian. Sedangkan batasan antar tipe bentuklahan dapat dilihat pada citra dengan menggunakan tiga kriteria diatas dengan koreksi peta geologi melalui tumpang tindih atau overlay.

Penggunaan Lahan
Untuk mempermudah dalam klasifikasi penggunaan lahan terutama dalam membedakan vegetasi dan non-vegetasi maka digunakan komposit citra dalam hal ini komposit yang diambil 543. Kedetailan penggunaan lahan tergantung pada besar kecilnya skala yang digunakan. Dari komposit 543 penggunaan lahan daerah penelitian dapat diketahui bahwa tubuh air akan terekam dengan warna biru, permukiman dengan wama merah dan vegetasi dengan warna hijau. Berdasarkan warna dari citra akan mempermudah dalam klasifikasi penggunaan lahan.

Kelembaban Tanah
Kelembaban tanah permukaan adalah air yang mengisi pori-pori horizon tanah atau lapisan tanah bagian atas. Setiap permukaan tanah mempunyai kelembaban tanah yang berbeda-beda dan mempunyai karakteristik nilai pantulan pada sensor yang berbeda-beda pula. Dengan hubungan bahwa suatu tanah yang mempunyai kelembaban yang tinggi mengasumsikan bahwa tanah tersebut sering tergenang air, sehingga dari sini didapat hubungan bahwa semakin tinggi kelembaban tanah maka semakin sering tanah tersebut tergenang dan mempunyai kerawanan yang tinggi terhadap banjir. Demikian pula sebaliknya jika kelembaban tanah semakin rendah maka semakin jarang pula daerah tersebut tergenang air dan kerawanan banjir juga semakin rendah. Kelembaban tanah diperoleh dengan pendekatan indeks kebasahan (wetness), dengan asumsi bahwa nilai kebasahan adalah yang paling mendekati kelembaban tanah. Nilai kebasahan ini selanjutnya digunakan sebagai nilai kelembaban tanah. Untuk mengetahui kebasahan tanah pada suatu tempat dengan menggunakan citra Landsat TM dapat menggunakan formula yang merupakan pengkalian, penambahan dan pengurangan pada saluran 1, saluran 2, saluran 3, saluran 4, saluran 5 dan saluran 7.

Formula matematis untuk mencari kebasahan tanah atau wetness:
= (TM1*0.1509) + (TM2*0.1973) + (TM3*0.3279) + (TM4*0.3406) +
(TM5*-0.7112) + (TM7*-0.4572)
Keterangan:
TM 1 = Landsat TM Saluran 1, TM 2 = Landsat TM Saluran 2, dst

Perekaman citra yang dilakukan pada musim kemarau dapat menambah keakuratan keterkaitan antara kelembaban tanah dengan kerawanan banjir, karena kelembaban tanahnya bukan terjadi karena hujan sesaat, akan tetapi merupakan kelembaban tanah aktual.

BASIS DATA KERENTANAN BANJIR

Penyajian basis data ini berupa tabel hubungan antara penggunaan lahan, kelembaban tanah, kemiringan lereng dan bentuklahan dengan tingkat kerentanan banjir. Penyajian basis data dibuat berdasarkan pada kenampakan setiap obyek pada citra Landsat TM yang mempunyai karakteristik yang berbeda-beda pada setiap parameternya. Dari sini dapat ditentukan skor pada masing-masing parameter. Perbedaan skoring disebabkan karena setiap parameter mempunyai potensi atau pengaruh yang berbeda terhadap kejadian banjir, sehingga tingkat kerawanan banjirnyapun berbeda pula. Penentuan skor pada masing-masing kelas mempunyai interval 2,5 dengan nilai bulat 10 dan nilai tekecil 2,5, adapun jika parameter tersebut mempunyai perbedaan yang mencolok seperti bentuklahan maka pemberian skornya mempunyai perbedaan yang besar berdasarkan pada perbedaan kelas dari parameter tesebut.

PETA KERENTANAN BANJIR

Peta kerentanan banjir dihasilkan dari basis data kerawanan banjir, yaitu merupakan tumpang susun dari peta penggunaan lahan, kemiringan lereng, bentuklahan, dan kelembaban tanah. Adapun formula yang digunakan untuk mendapatkan peta kerentanan banjir adalah :
KB = (B1*4) + (KL*3) + (KT*1,5) + (PL*1,5)
KB = Kerentanan Banjir
Bl = Bentuklahan
KL = Kemiringan Lereng
KT = Kelembaban Tanah
PL = Penggunaan Lahan
Angka-angka sebagai faktor pekali atau bobot

UJI KETELITIAN

Uji ketelitian dimaksudkan untuk mencocokkan atau menguji kebenaran hasil interpretasi dengan keadaan sesungguhnya di lapangan. Dalam hal ini uji ketelitian mencakup beberapa kegiatan yaitu : 1. Memilih titik-titik pada peta yang akan digunakan untuk uji ketelitian, metode yang digunakan adalah purposive sampling dan stratified sampling. 2. Mencocokkan parameter hasil analisis penginderaan jauh dengan parameter yang ada di lapangan. 3. Wawancara dengan penduduk setempat untuk memperoleh keterangan mengenai banjir, meliputi:
- Peristiwa banjir (tahun terjadinya banjir)
- Karakteristk banjir (periode ulang, lama genangan dan kedalaman genangan)

Rofiqfa 2005
Diposkan oleh javaneseyouth di 08:14
1 komentar:

Azhari Syarief mengatakan...

pak,numpang nanya dan mohon bantuan...
karena baru mengenal remot sensing.saya mau nanya analisis kelembaban tanah menggunakan analis citra landsat.saya analisis citra menggunakan sofware ERDAS.
4 Maret 2009 22:17

Poskan Komentar
Link ke posting ini

Buat sebuah Link
Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda
Langgan: Poskan Komentar (Atom)
Mari Pelihara Negeri Ini

Sudah 64 tahun negara kita memproklamirkan kemerdekaannya, sudah selama itu pula bangsa kita memulai kehidupan sebagai negara yang berdaulat membangun sebuah tata kehidupan yang gemah ripah loh jinawi. Sudah banyak kita rasakan dan kita lihat perubahan-perubahan pada negeri kita, pembangunan-pembangunan sarana dan prasarana telah terlengkapi sedikit demi sedikit, akan tetapi sedikit demi sedikit pula kerusakan kita timbulkan akibat perubahan yang kita buat dengan tidak sama sekali memperhitungkan faktor keseimbangan ekosistem. Kerusakan-kerusakan yang kita timbulkan sedikit-demi sedikit akan terakumulasi dengan menimbulkan bencana yang besar bagi kehidupan umat manusia. Tengok sajalah mengenai permasalahan banjir yang tiap tahun kita alami di berbagai daerah, bukan saja kerugian material akan tetapi juga kerugian immaterial yang kita alami. Permasalahan banjir adalah bencana yang terjadi akibat komplektivitas kerusakan yang kita timbulkan mulai dari hulu DAS hingga hilir. Di daerah hulu pembukaan lahan yang sembrono, penebangan hutan besar-besaran dan mengganti hutan dengan perkebunan, atau menghilangkan tanaman yang memiliki perakaran kuat. Di daerah hillir menutup daerah-daerah yang berfungsi sebagai penyerapan air dengan bangunan-bangunan sehingga menghalangi infiltrasi air ke dalam tanah. Satu kerusakan saja yang kita timbulkan akan mengakibatkan keseimbangan lingkungan terganggu, sebagi misal illegal logging, dengan illegal logging akan berakibat terjadinya longsor lahan, pemanasan global, banjir dan intrusi air laut ke daratan, terganggunya ekosistem dan lain sebagainya. Melihat hal tersebut maka sebagai generasi bangsa mulai dari sekarang marilah kita rubah paradigma dan pola pikir masyarakat kita dari pola pikir yang semau gue kepada pola pikir yang penuh tanggung jawab.