2 TINJAUAN PUSTAKA Penggunaan Lahan dan Penutupan Lahan Penginderaan Jauh dalam Penutupan Lahan

Transkripsi

1 3 2 TINJAUAN PUSTAKA Penggunaan Lahan dan Penutupan Lahan Landuse (penggunaan lahan) dan landcover (penutupan lahan) sering digunakan secara bersama-sama, namun kedua terminologi tersebut berbeda. Menurut Lillesand dan Kiefer (1979), penutupan lahan berkaitan dengan jesis kenampakan yang ada di permukaan bumi, sedangkan penggunaan lahan berkaitan dengan kegiatan manusia pada obyek tersebut. Townshend dan Justice (1981) juga berpendapat bahwa penutupan lahan adalah perwujudan secara fisik (visual) dari vegetasi, benda alam, dan unsur-unsur budaya yang ada di permukaan bumi tanpa memperhatikan kegiatan manusia terhadap obyek tersebut. Sedangkan Barret dan Curtis (1982), mengatakan bahwa permukaan bumi sebagian terdiri dari kenampakan alamiah (penutupan lahan) seperti vegetasi, salju, dan lain sebagainya, serta sebagian lagi berupa kenampakan hasil aktivitas manusia (penggunaan lahan). Dari beberapa tinjauan pustaka tersebut di atas tersirat bahwa penggunaan lahan adalah klasifikasi lahan berdasarkan aktifitas manusia, sedangkan penutupan lahan adalah karakteristik alamiah dari lahan tersebut. Penutupan lahan bisa dianggap sebagai kondisi saat ini, sedangkan penggunaan lahan berkaitan dengan status lahan. Penekanan di sini adalah bahwa analisis lahan seperti hidrologi, lanskap, dll harus menggunakan penutupan lahan. Namun, penutupan lahan itu sendiri akan dipengaruhi oleh status penggunaan. Contohnya, suatu lahan berhutan jika berada dalam penggunaan lahan pertambangan akan tidak tepat dianalisis menggunakan penutupan lahan jika rentang studi cukup lebar karena aktifitas pertambangan akan mengubah penutupan lahan berhutan tersebut dalam kisaran waktu analisis. Penginderaan Jauh dalam Penutupan Lahan Menurut Trisasongko (2009), perubahan penggunaan lahan dapat ditelaah dari data penginderaan jauh melalui dua pendekatan. Pendekatan pertama merupakan pendekatan yang umum digunakan yaitu pembandingan peta tematik. Berbagai teknik klasifikasi dapat dimanfaatkan dalam pendekatan ini, seperti telah dijelaskan pada bagian sebelumnya. Langkah selanjutnya adalah membandingkan dua atau lebih data tematik dalam suatu proses analisis, umumnya dikenal dengan analisis Land Use/Cover Change (LUCC). Pendekatan kedua tidak melibatkan prosedur klasifikasi, sehingga tidak ada data tematik yang dihasilkan sebagai data intermedier. Pendekatan kedua ini umumnya dikenal dengan deteksi perubahan (Change Detection). Berbagai prosedur statistika dapat digunakan pada pendekatan ini, diantaranya adalah Multivariate Alteration Detection (MAD) yang diperkenalkan oleh Nielsen et al. (1998). Secara umum, penelitian ini menggunakan pendekatan pertama mengingat tujuan utama dari kegiatan ini adalah mengkaji dan memodelkan perubahan penggunaan lahan (Land Use Modeling).

2 4 Perubahan Penggunaan Lahan dan Faktor-Faktor Penyebab terjadinya Perubahan Perubahan penggunaan lahan adalah bertambahnya suatu penggunaan lahan dari satu penggunaan ke penggunaan lainnya diikuti dengan berkurangnya penggunaan lahan yang lain pada kurun waktu yang berbeda (Wahyunto et al., 2001). Perubahan penggunaan lahan dalam pelaksanaan pembangunan tidak dapat dihindari. Perubahan tersebut terjadi karena dua hal, pertama adanya keperluan untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang makin meningkat jumlahnya dan kedua berkaitan dengan meningkatnya tuntutan akan mutu kehidupan yang lebih baik. Munibah et al., (2010) melakukan penelitian di DAS Cidanau Banten tentang erosi yang diakibatkan oleh adanya perubahan penggunaan lahan sekitar wilayah DAS. Perubahan penggunaan lahan yang diprediksi menggunakan Celluler Automata (CA) dapat menunjukkan erosi yang terjadi di masa datang. Munibah et al., (2010) menyatakan bahwa beberapa faktor yang mempengaruhi perubahan lahan hutan menjadi lahan pertanian adalah bentuk lahan, kemiringan lereng, jenis tanah, curah hujan, jarak dari jalan raya, dan mata pencaharian masyarakat. Perubahan penggunaan lahan yang tidak terkendali juga dapat menjadi penyebab bahaya kerusakan lingkungan seperti banjir, longsor, erosi. Banjir dapat disebabkan oleh luapan air sungai atau danau. Luapan air permukaan ini dapat diminimalisir dengan adanya perencanaan penggunaan lahan (Tang et al., 2005). Faktor-faktor yang secara nyata menentukan perubahan penggunaan lahan menurut Saefulhakim et al., (1999) dengan menggunakan alat analisis multinomial logit model adalah tipe penggunaan lahan pada masa sebelumnya, status kawasan dalam kebijakan tata ruang, hak penguasaan dan kepemilikan lahan, karakteristik fisik lahan, karakteristik sosial ekonomi wilayah, dan karakteristik interaksi spasial antara aktivitas sosial ekonomi internal dan eksternal suatu wilayah. Dinamika alih fungsi lahan dapat terjadi pada segala bentuk pemanfaatan lahan, baik pada wilayah perkotaan maupun daerah perdesaan. Pada wilayah perkotaan, perubahan penggunaan lahan dapat dipicu oleh proses urbanisasi yang cepat, umumnya dalam upaya penyediaan sarana perumahan dan industri (Deng et al, 2009). Di Bangladesh, proses urbanisasi menjadi penyebab berkurangnya luasan badan air, tumbuh-tumbuhan, lahan pertanian dan lahan kering/lahan basah (Dewan dan Yamaguchi, 2009). Di Indonesia, proses urbanisasi juga ditengarai menyebabkan perubahan penggunaan lahan. Studi yang dilakukan Rustiadi dan Panuju (2002) menunjukkan bahwa terdapat keterkaitan antara proses urbanisasi dengan perkembangan wilayah urban yang tidak teratur. Selanjutnya, menurut Rustiadi (2008) dinamika perubahan penggunaan lahan di Jakarta mempengaruhi berbagai aspek lingkungan, dan dampak terbesar dari perkembangan ini banyak dijumpai di kawasan lahan pertanian yang banyak terdapat di wilayah sekitar Jakarta. Pada umumnya, studi dinamika perubahan penggunaan lahan tidak terlepas dari pemanfaatan data spasial. Data tersebut dapat diturunkan dari data peta atau dari data penginderaan jauh secara langsung. Batisani dan Yarnal (2009) menunjukkan kelayakan citra optik Landsat dalam mendeteksi perubahan tutupan lahan. Dalam konteks teknologi geospasial, telaah literatur menunjukkan bahwa

3 5 terdapat dua pendekatan dalam mempelajari dinamika perubahan tersebut. Pendekatan pertama adalah deteksi perubahan (change detection). Pendekatan ini tidak menggunakan data tematik sebagai masukan data, tetapi memanfaatkan data penginderaan jauh asli dalam mendeteksi perubahan. Nielsen et al (1998) mengusulkan teknik Multivariate Alteration Detection (MAD) dalam mendeteksi perubahan tutupan lahan menggunakan data multispektral dan bitemporal. Alternatif lain dalam studi dinamika perubahan adalah dengan pemanfaatan data tematik yang dapat diturunkan dari data penginderaan jauh ataupun menggunakan peta sebagai data masukannya. Regresi Logistik untuk Analisis Perubahan Penggunaan Lahan Metode Regresi logistik adalah suatu metode analisis statistika yang mendeskripsikan hubungan antara peubah respon yang memiliki dua kategori atau lebih dengan satu atau lebih peubah penjelas berskala kategori atau interval. Peubah kategorik yaitu peubah yang berupa data nominal dan ordinal (Hosmer dan Lemeshow, 1989). Pendekatan model persamaan logistik digunakan karena dapat menjelaskan hubungan antara X dan π (x) yang bersifat tidak linear, ketidaknormalan sebaran dari Y, keragaman respon yang tidak konstan dan tidak dapat dijelaskan oleh model regresi linear biasa (Agresti, 1990). Peubah kategorik yaitu peubah yang berupa data nominal dan ordinal. Jika data hasil pengamatan p peubah bebas yaitu x1, x2,..., xp dengan peubah respon Y, dengan Y mempunyai dua kemungkinan nilai 0 dan 1, Y=1 menyatakan bahwa respon memiliki kriteria yang ditentukan dan sebaliknya Y = 0 tidak memiliki kriteria, maka peubah respon Y mengikuti sebaran Bernoulli dengan parameter π (xi) sehingga fungsi sebaran peluang: Model umum regresi logistik dengan p peubah jenis adalah: Dimana = Peluang terjadinya perubahan penggunaan lahan jika, dan tidak terjadi perubahan jika = Peubah tak bebas = Peubah tak bebas = Peubah bebas Dengan melakukan transformasi logit diperoleh: Sehingga diperoleh: Konstanta setara dengan peubah respons ketika peubah penduga bernilai 0 (nol) atau parameter intersep,,... dan adalah parameter-parameter

4 6 koefisien regresi untuk peubah,..., dan adalah error atau sering disebut residual (Hosmer dan Lemeshow, 1998). G merupakan fungsi transformasi atau penduga logit s, karena fungsi penghubung yang digunakan adalah fungsi penghubung logit maka sebaran peluang yang digunakan disebut sebaran logistik. Ada beberapa metode pendugaan parameter dalam regresi, salah satunya yaitu metode maximum likelihood. Secara sederhana dapat disebutkan bahwa metode ini berusaha mencari nilai koefisien yang memaksimumkan fungsi likelihood. Analisis regresi juga bisa digunakan untuk melihat hubungan perubahan penggunaan lahan dengan pertumbuhan penduduk di wilayah perkotaan (Lopez et al., 2001). Sementara Tarnama dan Sarasanti (2009) memanfaatkan model logit untuk menduga peluang terjadinya hujandi Banjarbaru. Kombinasi metode regresi logistik dan SCS guna mengestimasi limpasan permukaan untuk beberapa tahun ke depan telah dilakukan oleh Apria (2005). Lokasi kajian adalah DAS Ciliwung Hulu dan variabel bebas (prediktor) yang digunakan adalah jarak ke jalan (X1), jarak ke sungai (X2), jarak ke permukiman (X3), jarak suatu penggunaan lahan terhadap penggunaan lahan yang lain (X4), kepadatan penduduk (X5) dan pendapatan penduduk (X6). Alasan dipilihnya 6 prediktor tersebut terkait dengan peluang berubahnya suatu penggunaan lahan. Misalnya, kepadatan penduduk yang tinggi diperkirakan sebagai salah-satu pendorong adanya perubahan penggunaan lahan tertentu jadi penggunaan lahan lain. Prediktor lain yang juga mendorong hal tersebut adalah jarak ke jalan raya atau sungai besar, maksudnya semakin dekat dengan jalan raya dan sungai besar maka peluang perubahan penggunaan lahan juga semakin besar. Penelitian lain dilakukan oleh Putra (2003) menyatakan bahwa faktor yang mempengaruhi perubahan lahan di Kota Mataram adalah fasilitas umum, fasilitas ekonomi, usaha produktif di luar sektor pertanian, dan faktor kekuatan/kemampuan pelaku ekonomi. Kemampuan pelaku ekonomi dalam hal ini diwakili oleh jumlah penduduk, pendapatan per kapita, tingkat pendidikan masyarakat dan pendapatan asli daerah. Pemodelan Perubahan Penggunaan Lahan menggunakan Markov Chain Metode Markov Chain merupakan salah satu model yang paling tua dan telah diaplikasikan dalam berbagai penelitian khususnya di bidang pertanian tidak hanya untuk menduga perubahan penggunaan lahan. Vandeveer dan Drummond (1976) menggunakannya untuk mengkaji dampak konstruksi sebuah reservoir. Lalu Judge dan Swanson (1981) juga menggunakan teknik ini untuk memprediksi besarnya produksi babi di negara bagian Illinois, USA. Teknik prediksi Markov tersebut juga menjadi teknik yang banyak digunakan dalam menduga perubahan penggunaan lahan. Teknik Markov digunakan dalam penelitian Lopez et al. (2001) untuk memprediksi tutupan lahan dan perubahan penggunaan lahan di pinggiran perkotaan Morelia, Meksiko. Selain itu Weng (2001) juga menggunakan teknik yang sama dalam menganalisis perubahan penggunaan lahan di Delta Zhujiang. Menurut Trisasongko et al. (2009), persamaan Markov Chain dibangun menggunakan distribusi penggunaan lahan pada awal dan akhir masa pengamatan yang terepresentasikan dalam suatu vektor (matriks satu kolom), serta sebuah matriks transisi (transition matrix). Hubungan ketiga matriks tersebut adalah sebagai berikut:

5 7 Keterangan: U t = Peluang setiap titik terklasifikasi sebagai kelas U pada waktu t LC ua = Peluang suatu kelas u menjadi kelas lainnya pada rentang waktu tertentu M LC = Peluang M t = Peluang tahun ke t M t+1 = Peluang tahun t+1 Dari hasil penelitian Trisasongko et al. (2009) mengenai dampak pembangunan jalan tol Cikampek terhadap perubahan penggunaan lahan di sekitarnya menunjukkan bahwa estimasi Markov Chain dapat dimanfaatkan lebih lanjut untuk kegiatan forecasting, karena penelitian ini memperoleh nilai Kappa sekitar 0,9355, dimana tingkat akurasi yang ditetapkan paling rendah yaitu akurasi sebesar 85%. Sementara pada penelitian Suryani (2012), tingkat ketepatan prediksi metode Markov untuk menduga luas penggunaan lahan tahun 2011 di Kabupaten Bungo adalah sebesar 98,5%. Pengaruh Perencanaan Penataan Ruang Wilayah terhadap Perubahan Penggunaan Lahan Menurut Rustiadi et al. (2009), perencanaan tata ruang merupakan suatu visi bentuk konfigurasi ruang masa depan yang menggambarkan wujud sistematis dari aspek fisik, sosial, dan ekonomi untuk mendukung dan mengarahkan ruang untuk meningkatkan produktivitas agar dapat memenuhi kebutuhan manusia secara berkelanjutan. Namun seringkali penataan ruang yang terjadi di lapangan menyimpang atau bahkan jauh dari koridor perencanaan tata ruang yang telah dibuat. Penyimpangan struktur dan pemanfaatan ruang dalam Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) umumnya terjadi karena tekanan tingginya pertumbuhan penduduk, terutama akibat arus urbanisasi (Dardak, 2006). Perkembangan spasial yang tidak terkendali tersebut bukan berarti suatu wilayah tidak mempunyai konsep/perencanaan tata ruang/tata spasialnya. Formulasi tata spasial dan aplikasinya kalah cepat berpacu dengan proses perubahan spasial yang ada di lapangan, karena permasalahan yang berkaitan dengan aplikasi peraturan tidak dilaksanakan secara konsisten dan konsekuen (Yunus, 2005). Dalam pelaksanaan pemanfaatan ruang/lahan belum seluruhnya mengacu pada RTRW karena beberapa kendala, salah satunya pelaksanaan atau pengarahan kesesuaian lahan hanya terbatas pada perorangan atau badan hukum yang mengajukan izin lokasi atau hak atas tanah, sementara sebagian besar masyarakat lainnya belum banyak berpartisipasi bahkan banyak yang tidak mengetahui keberadaan dan fungsi RTRW (Junaedi, 2008).