ANALISA PENGINDERAAN JARAK JAUH UNTUK MENGINDENTIFIKASI PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI TIMUR SURABAYA. Di susun Oleh : Oktovianus Y.S.

Transkripsi

1 ANALISA PENGINDERAAN JARAK JAUH UNTUK MENGINDENTIFIKASI PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI TIMUR SURABAYA Di susun Oleh : Oktovianus Y.S.Gainau PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN TEKNIK DAN MANAJEMEN PANTAI JURUSAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011

2 LATAR BELAKANG Sebagai kawasan pesisir, pantai timur yang terletak di bagian timur kota Surabaya Propinsi Jawa Timur, memiliki potensi yang sangat potensial untuk dikembangkan Hadirnya perusahaan/industri, permukiman yang berkembang dengan cepat, perikanan tambak, pertanian, fasilitas umum, wisata dan Jembatan Suramadu Akibatnya Perubahan Garis Pantai Kali maupun sungai yang mengalir dan Bermuara di pantai timur Surabaya.

3 Penginderan Jauh untuk Pemantauan Perubahan Garis Pantai : Wilayah studi atau operasinya cukup luas, Gambaran unsur-unsur spasial dengan bentuk geometri yang benar,metode pengamatan cukup relatif singkat, dapat diulang kembali dengan presisi, skala (akurasi data spasial) dapat bervariasi, data uptodate, Dengan demikian data penginderaan jauh multi temporal (beberapa tahun Dengan demikian, data penginderaan jauh multi temporal (beberapa tahun pengambilan data) dapat digunakan untuk mengetahui perubahan garis pantai.

4 Perumusan Masalah Berapa besar laju perubahan garis pantai timur Surabaya dari hasil overlay (tumpang-tindih) citra satelit landsat? Berapa besar pengurangan ataupun penambahan area? pantai yang terjadi Bagaimana perubahan garis pantai untuk beberapa tahun ke depan??

5 Tujuan Penelitian Mengetahui besar laju perubahan garis pantai dari hasil overlay (tumpang-tindih) citra satelit landsat. Mengetahui besarnya pengurangan ataupun penambahan area pantai yang terjadi. Mengestimasi perubahan garis pantai untuk beberapa tahun ke depan.

6 Diagram Alir Start Studi Literatur Indentifikasi Masalah Pengumpulan Data Pengolahan Data Tahap Identifikasi dan Penelitian Awal Tahap Pengumpulan Data Tahap Pengolahan dan Analisa Model Perubahan Garis Pantai Penginderaan Jauh Analisa Perubahan Garis Pantai Analisa Perubahan Garis Pantai Overlay Perubahan Garis Pantai Tahap Penyelesaian Akhir

7 Diagram Pengolahan Citra 1. Proses Pengolahan Data Data peta RBI kemudian digambarkan (di-plot) p pada program Autocad untuk melihat bentukan dan morfologi garis pantai sebagai referensi garis pantai awal Data pasang surut pada waktu terjadinya perekaman citra yang Bertujuan untuk menentukan acuan datum vertikal, ditetapkan sebagai referensi garis pantai untuk mengkoreksi posisi garis pantai pada citra yang telah diproses.

8 Diagram Alir Model Perubahan Garis Pantai Dengan Metode CERC Tentukan bentuk garis pantai awal Bagi garis pantai dalam sejumlah sel Menghitung transport sediment pada setiap pias berdasarkan tinggi dan periode gelombang serta sudut datang gelombang. Dengan menggunakan metode CERC transpor sedimen Qs = 0.401( Hb 2 Cb sin α b cos α b ) Menghitung perubahan garis pantai untuk langkah waktu t Δy t = Δt ( Qi d Δx 1 t n Q n t )

9 Hasil dan Analisa Koreksi Pasang Surut Tinggi Air (cm) 0 Tinggi Air (cm) Tangal Perekaman MSL Bl Bulan Agustus cm Bulan Mei cm Urutan Jam Pengamatan Bulan Agustus Tahun 2000 (Sumber : BMKG Surabaya) Urutan Jam Pengamatan Bulan MeiTahun 2003 (Sumber : BMKG Surabaya) Bl Bulan Oktober cm 100 Tinggi Air (cm) Urutan Jam Pengamatan Bulan Oktober Tahun 2009 (Sumber : BMKG Surabaya) Pasang surut campuran condong ke harian ganda dengan nilai bilangan Formhzal 1.01 pada kisaran 0,25 < F 1,5

10 Hasil iloverlay citra tahun 2000 dan 2009 terjadi pergeseran maksimum garis pantai sejauh 444,87 m (kurun waktu 9 tahun), dengan pergeseran garis pantai setiap tahunnya sejauh 49,43 m/tahun, terletak pada di sebelah sisi utara dari pantai timur Surabaya. Ini menunjukan bahwa pergerakan sedimen terjadi sangat besar pada daerah tersebut tepatnya di daerah kelurahan Kejawan putih.

11 Dari hasil ovelay citra bahwa lokasi penambahan lahan terbesar selama 9 tahun adalah sebesar 56,454 Ha terletak pada disisi utara pantai timur Surabaya dan untuk pengurangan area terbesar adalah sebesar Ha, terletak pada lokasi muara sungai Wonokromo sisi sebelah kanan

12 Analisa Data Angin Arah Kecepatan Angin (Knot) ( o ) >= 22 N NNE ENE E ESE SSE S SSW WSW W WNW NNW Total Diagram angin menunjukan bahwa secara keseluruhan angin bertiup paling dominan dari arah East South East (ESE) dan South South East (SSE)

13 Perhitungan Konversi Angin NO U L U L R L U W U A knots m/s m/s m/s U A = 0.71 x U 1.23 W R L= U W /U L

14 FETCH EFEKTIF A ( o ) Cos a Panjang di peta (cm) Arah 120 Arah 150 X i (km) X i cos a Panjang di peta (cm) X i (km) X i cos a Jumla h Berdasarkan perhitungan panjang fetch maka panjang fetch efektif untuk arah 120 adalah m dan untuk arah 150 adalah m

15 Perhitungan Tinggi dan Periode Gelombang Signifikan Arah Angin Panjang Fecth Efektif (m) Ho (m) To (s) Hs (m) Ts (s) H = x 10 4 x U A x F 0.5 T 0 = x 10 2 x [U A x F] 0.33 U A = 0.71 x U 1.23 W H sig = H 33% ( nho1*ho+(n33% nho)*ho2)/n33%

16 Analisa Refraksi Dan Gelombang Pecah Untuk menganalisa refraksi dan gelombang pecah didasarkan pada asumsi asumsi sebagai berikut : (a) data gelombang yang ditinjau adalah gelombang dari arah 120 ;(b) ;(b). Pantai dibagi menjadi 60 pias dengan jarak 100 m;(c). Data tinggi () dan periode gelombang signifikan () adalah 0.85 m dan 4.9 s;(d). Kemiringan pantai lokasi yang ditinjau adalah 1: 14 = (0,07) Formula : L 0 =1.56 x T 2 C 0 =L 0 / T C =L / T sin a =(C / C 0 ) x sin a 0 K r =(cos a 0 / cos a) 0.5 K =(n xl /nxl) 0.5 s 0 0 H =K s x K r x H sr

17 Analisa Perhitungan Perubahan Garis Pantai Analisa perhitungan garis pantai dilakukan dengan menggunakan analisa tabulasi dengan Microsoft Exsel dengan metode CERC. Untuk pemodelan perubahan garis pantai maka diperlukan asumsi dasar yang adalah sebagai berikut : 1. Data gelombang (periode, tinggi dan arah gelombang), serta koordinatgaris pantai. Dalam perhitungan ini arah gelombang dominan yaitu arah Tentukan bentuk garis pantai awal. Bagi garis pantai dalam sejumlah sel (dalam hal ini dibagi menjadi 60 pias dengan jarak per 100 m). 3.Tentukan berbagai sumber sedimen dan sedimen yang hilang pada seluruh pias. 4.Hitung transpor sedimen pada setiap pias berdasarkan tinggi dan periode gelombang serta sudut datang gelombang. 5.Hitung perubahan garis pantai untuk setiap langkah waktu t. Sumber : Citra Landsat 2000

18 Dari perhitungan perubahan garis pantai dengan metode CERC menggunakan 60 pias atau jarak x = m, menunjukan kondisi di pantai timur Surabaya mengalami perubahan garis pantai yang cukup 4000 signifikan. Hal ini dapat ditunjukan dengan pergeseran posisi garis pantai disetiap pias. Dimana delta x 3000 menunjukan adanya penambahan pengurangan volume sedimen. Hal 100m) Pias ( Model Tahun 2000 Model Tahun 2003 Model Tahun 2009 Pantai Timur S urabay a Utara ditunjukan dengan perhitungan nilai 2000 Qi jika bernilai positif (+) berarti aliran sedimen dari sel i menuju sel i+1, maka terjadi sedimentasi dan 1000 sebaliknya, jika Q bernilai negatif ( ) maka sedimen berpindah dari sel i+1 ke sel i maka terjadi erosi. 0 Darat Ordinat X (m) Grafik Perubahan garis pantai Laut

19 ias (100m) P Model Tahun 2000 Model Tahun 2003 Darat Pantai Timur Surabaya Ordinat X (m) Utara Laut Grafik Perubahan garis pantai 2003 Dari perhitungan model bahwaselama3 tahun dari tahun 2000 ke tahun 2003 terjadi perubahan garis pantai cukup stabil, namun untuk beberapa pias terutama di pias 1 6 terjadi erosi kemudian pada pias 8 11 terjadi erosi. Dan pada pias 13,14,16,19,18,21,22,26,29 terjadi erosi. Kemudian pada pias 31 terjadi erosi, dan pada pias 40,43. Namun pada pias ke 56 terjadi erosi lagi. Pergeseran titik x yang menunjukan perubahan terbesar terjadi pada pias 14 sejauh 0,3 m/tahun dengan transport sedimen sebesar 0,1 m³/tahun. Sedangkan Sedimentasi terjadi pada pias 7,12,15,16,19,23,24,25,26,29,30. Pada pias terjadi erosi lagi, dan dilanjutkan pada pias 41. Pias sepanjang terjadi sedimentasi dan pias 60. Pergeseran titik x yang menunjukan perubahan terbesar terjadi pada pias 44 sejauh1,8 m/tahun dengan transport sedimen sebesar 0,6 m³/tahun

20 Pias (100m) Model Tahun 2000 Model Tahun 2009 Pantai Timur Surabaya Ordinat X (m) Utara Darat Laut Grafik Perubahan garis pantai Model Tahun 2000 ke tahun 2009 model perubahan garis pantai menunjukan perubahan garis pantai yang merata pada semua pias. Hal ini dapat terlihat pada pias 1 5,7,9 12,14 16,18 20,22,24,26 29,32,34,36,38,40,42,44,48,53, terjadi erosi. Pergeseran titik x yang menunjukan perubahan terbesar terjadi di pias 7 sejauh 2,6 m/tahun dengan transport sedimen sebesar 0.9 m m³/tahun. Sedangkan sedimentasi terjadi pada pias 6,8,13,17,21,23,25,30,31,33,35,37,39, 41,43,45 47,49 52, Pergeseran titik x yang menunjukan perubahan terbesar terjadi di pias 58 sejauh 4,1 m/tahun dengan transport sedimen sebesar 1.3 m³/tahun.

21 Estimasi Perubahan Garis Pantai Untuk mengestimasi perubahan garis pantai beberapa tahun ke depan dapat dilakukan validasi data antara model dan data real dilapangan. Model perubahan garis pantai menggunakan metode CERC sedangkan data real dilapangan yaitu data citra satelit. Validasi dilakukan dengan membandingkan model dengan citra. Cara menghitung gvalidasi model dan citra sebagai berikut bahwa nilai error dihitung dengan cara citra 2003 dikurangi dengan model 2003, kemudian hasilnya dikurangi Hasil tersebut dibagi dengan selisih tahun mulai running model (tahun 2000). Hasil error nantinya digunakan untuk mengestimasi perubahan garis pantai ditahun berikutnya (tahun ). Demikian dengan validasi model tahun 2009 dan citra tahun 2009, digunakan untuk mengestimasi perubahan garis pantai untuk tahun 2020.

22 Pias (100m) Model Tahun 2003 Citra Tahun 2003 Darat Pantai Timur Surabaya Laut Utara Ordinat X Error Persen (%) Dari gambar diatas dapat dijelaskan validasi model dengan citra tahun 2003 menunjukkan kecenderungan untuk beberapa pias stabil terlihat yaitu pias 9,11,12 dengan ratarata error 0,0005% dan beberapa pias lainnya seperti pias 26,40,58 dan 59. Sedangkan pias lainnya mengalami perubahan dengan nilai bervariasi. Beberapa perubahan relative signifikan terjadi pada pias 50 dengan nilai error sebesar 0,0069% 0069% jauh dari garis pantai (maju). Pias 7 dengan nilai error sebesar 0,0091% jauh dari garis pantai (mundur). Meskipun demikian, error terjadi pada hampir semua pias, terutama pada pias 3,5,11,15,18,20,22 25,27,29 30,32 39 menunjukkan kisaran error 0,0004 0,0038% jauh dari garis (mundur). Sedangkan pada pias lainnya, memiliki nilai error pada kisaran % %. Secara umum model dan citra memiliki nilai error sepanjang pantai relatif kecil. Menunjukan perubahan garis pantai yang cukup stabil. Hal ini dapat indikasikan bahwa model yang digunakan memiliki akurasi yang tinggi, antara model dan citra dengan nilai rata rata error sebesar 0,0007 m. Validasi model dan citra tahun 2003

23 Nilai error berfluktasi sangat kecil dan bervariasi pada setiap pias. Besaran nilai error terjadi pada pias 9 sebesar 0,0050% jauh dari garis pantai citra (mundur). Besaran nilai error terjadi pada pias 23 sebesar 0,0020% 0020% jauh dari garis pantai citra (maju). Namun disisi lain untuk beberapa pias cukup stabil yaitu pias 32,41 dan 50 dengan rata rata nilai error sebesar 0,0002% atau mendekati dengan kondisi real dilapangan dan memiliki kecenderungan stabil. Namun beberapa error terjadi hampir pada semua pias, dengan nilai error yang kecil. Nilai error untuk pias 6 8,20,21,25,33,37,43,49,54,56 dengan kisaran sebesar 0,0001 0,0014% jauh dari garis pantai (mundur). Dengan nilai error yang relatif kecil dapat mengindikasikan bahwa model yang digunakan memiliki akurasi yang tinggi untuk mengikuti kondisi dilapangan. nilai rata rata error sebesar 0,0009 m. Pias (100m m) Model Tahun 2009 Citra Tahun 2009 Darat Pantai Timur Surabaya Ordinat X Utara Laut Error Persen (%) Validasi model dan citra tahun 2009

24 Analisa Perubahan Garis Pantai Perubahan garis pantai disebabkan karena faktor gelombang dan arus laut. Hal ini terjadi karenaarusakanmengikis dan membawa sedimen sepanjang pantai, sedangkan gelombang laut yang disebabkan oleh hempasan angin, terutama pada lokasi terbuka dengan energi gelombang langsung mengehempas perairan pantai dan mengakibatkan arus sepanjang pantai. Apalagi sudut datang gelombang membentuk sudut terhadap hd garis pantai. Gelombang tersebut akan naik ke atas yang juga membentuk sudut. Massa air yang naik tersebut akan turun lagi ke arah tegak lurus pantai. Gerak air tersebut membentuk lintasan seperti mata gergaji yang disertai dengan terangkutnya sedimen dalam arah sepanjang pantai. Di samping itu karena faktor iklim, terutama letak Indonesia yang terletak di daerah khatulistiwa yang mempunyai iklim tropis. Indonesia mempunyai dua iklim musim yaitu musim barat dan musim timur. Angin musim Barat Daya adalah angin yang bertiup antara bulan Oktober sampai April sifatnya basah. Pada bulan bulan tersebut, Indonesia mengalami musim penghujan. Angin Musim Timur Laut adalah angin yang bertiup antara bulan April sampai Oktober, sifatnya kering. Akibatnya, pada bulan bulan tersebut, Indonesia mengalami musim kemarau. Akibat dari pergerakan angin darat barat ke timur demikian sebaliknya dapat menyebabkan perubahan garis pantai. Dimana hempasan angin dapat menyebabkan arus permukaan yang dapat membawa material sedimen. Hal ini juga disebabkan oleh arus pasang surut yang dapat menyebabkan endapan sedimen. Dalam penelitian ini menunjukan bahwa hasil pengolahan citra Landsat selama 9 tahun ( ) 2009) dapat analisa bahwa bh perubahan bh garis pantai tiyang terjadi didi pantai titimur Surabaya, karena proses sedimentasi dan erosi. Hal ini disebabkan oleh pergerakan sedimen dari Kali Wonokromo yang diteruskan ke arah laut atau sebagian besar dibelokkan ke arah utara (kanan) oleh arus surut dan sebagian kearah selatan (kiri). Sedimen yang diteruskan ke arah laut akan terombang ambing oleh arus pasang dan arus surut dan kemungkinan besar akan mengendap di pantai timur Surabaya di daerah kelurahan Kejawanputih. Sedangkan dari kali Medayu akan diteruskan ke arah laut atau dibelokkan ke kiri dan ke kanan oleh arus surut di daerah kelurahan Medokanayu. Kemudian dengan pengaruh arus permukaan yang berubah ubah, yang disebabkan karena iklim Indonesia yakni angin musim barat yang menyebabkan arus permukaan mengarah ke arah dari utara Surabaya (selat Madura) ke arah selatan Surabaya, demikian sebaliknya angin musim timur dari arah selatan ke utara sehingga menimbulkan endapan sedimen. Disisi lain secara geografis kontur pantai timur Surabaya yang landai dengan gelombang laut yang kecil sehingga arus yang ditimbulkan sepanjang pantai (longshore current) akan kecil pula sehingga terjadi pengendapan yang terus menerus sepanjang tahunnya.

25 Utara Hal ditunjukan pula dengan perhitungan model garis pantai. Gambar menunjukan perubahan garis pantai hal ini karenakan arah datangnya angin dominan dari arah tenggara Surabaya (120 ) dengan gelombang signifikan (Hs) 0,85 m dapat menimbulkan gelombang pecah. Gelombang tersebut dapat mengakibatkan arus sepanjang pantai yang menimbulkan pergerakan dan perpindahan sedimen dari satu pias ke pias li lainnya, disampingi itupergerakan sedimen maju dan mundur pada setiap piasnya. Pias (100m) Model Tahun 2000 Model Tahun 2003 Model Tahun 2009 Darat Pantai Timur Surabaya Laut Ordinat X (m)

26 ias (100m) P Citra Tahun 2000 Model Tahun 2009 Model Tahun 2020 Pantai Timur Surabaya Utara X2020-X2000 Darat Laut Odi Ordinat X(m) Odi Ordinat X Berdasarkan estimasi perubahan garis pantai di pantai timur Surabaya, pada tahun 2020 secara umum menunjukan terjadi perubahan garis pantai. Perubahan garis pantai hampir pada semua pias dalam kurun waktu 20 tahun ( ). Hal ini ditunjukan setiap pias mengalami pergeseran letak garis pantai baik maju maupun mundur atau terjadi fluktasi pergeseran posisi garis pantai. Sehingga pada tahun 2020 terjadi sedimentasi dan erosi di semua pias. Di Pias 1,2,4,7 12,14 17,20 22,24,26 30,32,34,36,38,40,42,44,45,48,49,54 terjadi erosi. Perubahan erosi terbesar pada pias 7 sejauh 11,9 m/tahun dengan transaport sedimen 4.3 m³/tahun. Sedangkan sedimentasi terjadi pada pias 6,13,18,19,23,25,31,33,35,37,39,41,43,46,47,50 53, Dimana pergeseran titik x yang menunjukan perubahan terbesar terjadi pada pias 59 sejauh 9,6 m/tahun dengan transport sedimen sebesar 5.2 m³/tahun (gambar 4.19). Rata rata pergeseran perubahan garis pantai pantai selama 20 tahun adalah 3,5 m/tahun. Namun dalam kurun waktu 20 tahun antara model 2020 dan citra 2000 pada pias 14 dan 23 mengalami perubahan garis pantai yang relatif kecil yaitu sejauh 3 m dan 5 m (erosi). Hal ini disebabkan karena berhadapan langsung dengan sudut datangnya gelombang. Sehingga, gelombang yang datang tidak berpengaruh terhadap perubahan letak posisi garis pantai. Dimana sedimen transport sangat kecil. Akibatnya perubahan pada pias 14 dan 23 cukup stabil dibandingkan dengan pias lainnya Dibandingkan dengan model 2009 dan 2020 menunjukan pada pias 10 dan 28 mengalami perubahan yang tidak signifikan dibandingkan dengan pias lainnya, disebabkan karena tepat pias 10 berhadapan langsung dengan arah datangnya gelombang, maka untuk perubahan yang terjadi sangat kecil. Pergeseran perubahan garis pantai sejauh 2 meter (sedimentasi). Sedangkan di pias 28 sama sekali tidak terjadi perubahan posisi garis pantai (tetap) atau stabil. Karena daerah tersebut terlindungi dari hempasan gelombang. Tepatnya beradamenjorok kke darat. Perubahan Garis Pantai Tahun 2020

27 KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian untuk perubahan garis pantai di pantai timur Surabaya, dapatdiambilbeberapa diambil beberapa kesimpulan yaitu : 1.Hasil overlay tahun 2000 dan 2009 terjadi pergeseran maksimum garis pantai sejauh 444,87 m dengan pergeseran garis pantai setiap tahun sejauh 49,43 m/tahun terletak di sebelah utara dari pantai timur Surabaya,dikelurahan Kejawanputih. 2. Hasil overlay tahun 2000 dan tahun 2003 menunjukan total pertambahan area sebesar Ha dengan laju pertambahan area 10,081 Ha/tahun, sedangkan total pengurangan area sebesar Ha. Hasil overlay tahun 2000 dan tahun 2009 total pertambahan area sebesar Ha dengan laju pertambahan area Ha/tahun, sedangkan total pengurangan area sebesar Ha. 3. Berdasarkan perhitungan model tahun 2020, secara umum terjadi perubahan garis pantai yang signifikan disemua pias. Hal ini dikarenakan oleh sedimentasi dan erosi pantai. Di Pias 1 5,7 12,14 17,20 22,24,26 30,32,34,36,38,40,42,44,45,48,49,54 terjadi erosi. Sedangkan sedimentasi terjadi pada pias 6,13,18,19,23,25,31,33,35,37,39,41,43,46,47,50 53,55 60.

28 SARAN Saranuntuk penelitian ini, yaitu : Sebaiknyaperhitungan model perubahan garis pantai harus banyak menggunakan parameter lain seperti data arus, gelombang dan butiran sedimen (D50 dan D90). Disisi lain menggunakan beberapa metode perhitungan, sehingga dapat membandingkan antar metode perhitungan. Dan hasil yang didapatkanlebih akuratdan maksimal. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan adanya solusi untuk perhitungan bangunan pelindung pantai.

29 TERIMA KASIH