III. METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 37 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian Penelitian lapangan secara fisik berlokasi di DAS Batu Gantung, DAS Batu Gajah, DAS Wai Tomu, DAS Batu Merah dan DAS Ruhu di Semenanjung Leitimor Pulau Ambon (Gambar 7). Dalam penelitian ini batasan yang digunakan adalah hanya pada wilayah DAS yang merupakan daerah sumber air yang dipasok untuk kebutuhan air minum di Kota Ambon dengan luas 4.123,09 ha. Wae Ruhu Wae Batu Merah Wae Tomu Wae Batu Gajah Wae Batu Bantung Sumber : Bappeda Kota Ambon, 2003 Gambar 7. Peta lokasi penelitian 3.2. Desain Penelitian Dalam penelitian ini digunakan tiga macam metode analisis, yaitu untuk menjawab tujuan pertama adalah interpretasi data secara visual yaitu dengan menganalisa warna. Analisis deskriptif digunakan untuk menjelaskan fenomenafenomena bersifat kualitatif, berkaitan dengan interpretasi data citra satelit tingkat perubahan dan penyimpangan pemanfaatan lahan sebagai akibat dari upaya pertumbuhan wilayah. Analisis hidrologi untuk menjawab tujuan kedua yaitu dengan menggunakan Metode MWSWAT. Analisis pertumbuhan penduduk berdasarkan

2 38 metode geometri, analisis kebutuhan air berdasarkan ketentuan dari Departemen Pekerjaan Umum untuk menjawab tujuan ke tiga, serta metode pendekatan Multi Dimensional Scalling (MDS) dan Stella untuk Analisis dinamis serta analisis deskriptif membahas kelembagaan pengelolaan DAS pada tujuan keempat. Pengumpulan Data Primer & Sekunder ERDAS & GIS Survei Tutupan Lahan MWSWAT, RAINBOW PERMEN PU No. 18/PRT/M/2007 Kondisi Eksisting DAS Analisis Karakteristik DAS dan Debit Andalan 1. Data Iklim 2. Data Tanah 3. Data Debit 1. KA Domestik 2. KA Pertanian 3. KA Industri 4. KA Total Analisis Kebutuhan Air Analisis Ketersediaan Air MDS Analisis Keberlanjutan (Kondisi Eksisting DAS) 1. Data Iklim 2. Data Tanah 3. Data Debit Ekologi Ekonomi Sosial Model Dinamik (Stella) Analisis Kelembagaan (Diskriptif) Model Pengelolaan DAS Berkelanjutan Gambar 8. Skema desain penelitian

3 39 Tabel 1. Matriks tujuan, variabel data, teknik pengumpulan data, metode analisis dan output yang diharapkan dalam penelitian NO TUJUAN VARIABEL DATA SUMBER DATA TEKNIK PENGUMPULAN DATA METODE ANALISIS OUTPUT YANG DIHARAPKAN 1. Menganalisis perubahan tutupan lahan pada DAS di Semenanjung Leitimor. Tataguna lahan, penutupan lahan Primer dan sekunder Observasi langsung, studi pustaka Interpretasi Data Citra dengan perangkat lunak Erdas dan GIS/SIG perubahan penutupan lahan pada DAS untuk kelima DAS 2. Menganalisa debit andalan DAS di Semenanjung Leitimor CH, Debit sungai. Primer dan sekunder Observasi langsung, Pengukuran langsung, studi pustaka MWSWAT, RAINBOW Karakteristik hidrologi dan debit andalan DAS Kota Ambon 3. Menganalisis kebutuhan air di Semenanjung Leitimor Proyeksi penduduk, kebutuhan air Data primer dan sekunder Studi Pustaka, observasi langsung Metode Geometril, berdasarkan PERMEN PU No. 18/PRT/M/2007 Kebutuhan air di semenanjung Leitimor. 4. Merumuskan model pengelolaan Daerah Aliran Sungai dalam menunjang keberlanjutan sumberdaya air secara ekologi, ekonomi, dan sosial di Semenanjung Leitimor Seluruh data yang digunakan pada analisis parsial setiap komponen pengelolaan DAS Primer dan sekunder serta responden Wawancara mendalam, kuesioner, FGD Pendekatan sistem: MDS, Analisis Sistem Dinamis (Stella); Analisis kelembagaan (Diskriptif) Model pengelolaan DAS yang berkelanjutan

4 Metode Penelitian Data Primer Pengumpulan data dibedakan atas data biofisik (tanah, hidrologi, penutupan lahan) dan data sosial ekonomi masyarakat di wilayah ke lima DAS yang diwakili oleh Desa Kusu-Kusu Sereh dan Desa Soya, Kecamatan Sirimau Kota Ambon. Data debit sungai sesaat untuk kelima sungai yang menjadi sampel dalam penelitian. Penutupan lahan sekarang di hulu DAS dan sifat-sifat tanah (bahan induk) diamati di lapangan dan di plot ke dalam peta kerja saat survey lapangan berlangsung. Pengamatan sifat-sifat tanah (warna, tekstur, struktur, porositas, kedalaman tanah) dilakukan melalui data boring dan profil tanah, sedangkan infiltrasi diukur langsung di lapangan dengan ring infiltrometer. Data primer berdasarkan dari responden yang terdiri dari para pakar diwawancarai dengan panduan kuisioner. Kuisioner merupakan kumpulan dari pertanyaan-pertanyaan yang berisikan tentang rencana studi yang dilaksanakan. Pengambilan kuisioner dilakukan terhadap responden yang ditentukan secara purposive yaitu pada pakar yang terkait dengan pengelolaan Daerah Aliran Sungai yang antara lain: Dinas Kehutanan Kota Ambon, Bappeda Kota Ambon. BPDAS Wilayah Maluku, Akademisi, Pengelola Air Minum (PDAM dan DSA), tokoh masyarakat, Forum DAS Propinsi Maluku, Lembaga Swadaya Masyarakat. Tabel 2. Jenis data dan sumber data primer No. Jenis Data Sumber Data 1. Biofisik (stuktur dan tekstur tanah) BPN Kota Ambon, PU Propinsi Maluku 2. Tutupan lahan 3. Sosial ekonomi masyarakat BPS Kota Ambon 4. Data debit sungai PU Prop. dan Balai SDA Maluku 5. Responden pakar Wawancara panduan kuisioner

5 Data Sekunder Pengumpulan data sekunder dibedakan atas kondisi umum lingkungan, data iklim diperoleh dari stasiun BMKG Karang Panjang Ambon karena merupakan stasiun terdekat, data citra satelit Pulau Ambon dari LAPAN, dan peta penutupan lahan Pulau Ambon dari BPKH Maluku, Data hidrologi sungai yang menyangkut pengukuran tinggi muka air dan debit sungai dari Wae Batu Gantung, Wae Batu Gajah, DAS Wai Tomu, DAS Batu Merah dan Wae Ruhu, data administrasi Kota Ambon dari Badan Pusat Statistik Kota Ambon serta Regulasi dan Undang-undang dari instansi terkait. Pengumpulan data menyangkut data primer dan data sekunder. Data yang dibutuhkan pada penelitian ini antara lain: - Debit sungai Wae Tomu Tahun 2010 dari Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Maluku dan Balai Sungai Maluku. - Data klimatologi Stasiun BMKG Bandara Pattimura Laha Ambon - Data global Digital Elevation Mode (DEM) untuk wilayah Pulau Ambon dengan resolusi 30 X 30 m yang berasal dari ( 2_1/SRTM3/Eurasia) - Data global dari Landcover ( skala 1: , tanah skala 1: dan data iklim global - Peta tanah DAS Kota Ambon - Administrasi Kota Ambon dari instansi terkait.

6 Tahapan Analisis Data MULAI Data Penunjang: 1. Studi Pustaka 2. Data Sekunder PENULISAN PROPOSAL Data Penunjang: 1. Citra Landsat TM 2. Peta Topografi EVALUASI TUTUPAN LAHAN Data Penunjang: 1. Curah Hujan 2. Debit Sungai 3. Kondisi Biofisik lahan ANALISIS HIDROLOGI Data Penunjang: 1. Tkt. Pertumbuhan Pddk 2. Keb. Air Domestik, Pertanian dan industri ANALISIS KEBUTUHAN DAN KETERSEDIAAN AIR Semua Data Yang Terkumpul ANALISIS KEBERLANJUTAN Faktor pengungkit dari keberlanjutan MODEL DINAMIS PENGELOLAAN DAERAH ALIRAN SUNGAI Hasil Wawancara Dengan Informan Kunci tentang faktor pengungkuit yang perlu diperbaiki ANALISIS KELEMBAGAAN DAS Gambar 9. Tahapan analisis data SELESAI 3.4. Analisis Data Penutupan Lahan. Analisis penutupan lahan lokasi penelitian dianalisis menggunakan interpretasi data Citra Pulau Ambon dengan bantuan perangkat lunak computer (software) ERDAS 9 dan Sistem Informasi Geografis (SIG)/Geography Information Sistems (GIS) Arcinfo lisensi Fahutan IPB. Erdas dan SIG merupakan sistem informasi berbasis komputer, yaitu sekumpulan perangkat keras (komputer), perangkat lunak, data-data geografis, manusia yang terorganisir, yang secara efisien mengumpulkan, menyimpan, meng-update, memanipulasi, menganalisis dan menampilkan semua bentuk data bereferensi geografis.

7 Gambar 10. Peta sebaran titik pengamatan tutupan lahan di lokasi penelitian 43

8 44 Citra landsat Data Penunjang: 1. Peta Topografi 2. Peta tataguna tanah, dll Interpretasi Citra Landsat berdasarkan unsur ukuran, rona, warna tekstur dan pola Klasifikasi Tutupan Lahan Peta interpretasi/peta tutupan lahan sementara Pengecekan Lapangan Data Pengamatan Lapangan Perbaikan peta hasil interpretasi dan hasil pengecekan lapangan Akurasi Tidak diterima Peta Tutupan Lahan Final Gambar 11. Tahapan analisis kondisi tutupan lahan eksisting Pengenalan obyek secara visual merupakan bagian dalam interpretasi citra. Untuk itu identitas dan jenis obyek pada citra sangat diperlukan dalam analisis. Karakteristik obyek pada citra dapat digunakan untuk mengenali obyek melalui unsur interpretasi. Unsur interpretasi yang dimaksud antara lain: a). Ukuran merupakan cerminan penyajian luas daerah yang ditempati oleh kelompok individu; b). rona merupakan tingkat/gradasi keabuan yang teramati pada citra penginderaan jauh yang dipresentasikan secara hitam-putih; c). warna merupakan wujud yang tampak mata. Dibandingkan dengan rona, perbedaaan warna lebih mudah dikenali oleh penafsir dalam mengenali obyek secara visual; d). tekstur

9 45 merupakan frekuensi perubahan rona dalam citra. Tekstur dihasilkan oleh kelompok unit kenampkan yang kecil, tekstur sering dinyatakan kasar, halus, ataupun belang-belang (Contoh hutan primer bertekstur kasar, hutan tanaman bertekstur sedang, tanaman padi bertekstur halus); e). pola atau susunan keruangan merupakan ciri yang yang menandai bagi banyak obyek bentukan manusia dan beberapa obyek alamiah. Hal ini membuat pola unsur penting untuk membedakan pola alami dan hasil budidaya manusia. Klasifikasi tutupan lahan merupakan langkah selanjutanya dari proses interpretasi citra, setelah itu dibuat peta penutupan lahan sementara. Peta penutupan lahan semenatara ini kemudian dijadikan peta untuk melakukan pengecekan di lapangan. Data hasil pengecekan lapangan selanjutnya dijadikan acuan untuk perbaikan peta hasil inerpretasi awal, selanjutnya dilakukan uji akurasi terhadap klasifikasi tutupan lahan tersebut dan jika akurasi diterima maka langkah selanjutnya adalah membuat peta tutupan lahan final. Luas areal tutupan lahan yang dilakukan pada lokasi penelitian termasuk kelima DAS dan dataran perkotaan pada bagian hilir dari DAS Kota Ambon, sedangkan luasan tutupan lahan untuk analisis debit unggulan hanya sampai pada batas outlet dari masing-masing DAS Karakteristik Hidrologi DAS Analisis data mencakup rata-rata curah hujan wilayah, evapotranspirasi, infiltrasi dan aliran permukaan. Selanjutnya dilakukan analisis SWAT dengan menggunakan aplikasi MapWindow dalam menganalisis debit sungai DAS di Kota Ambon. Pada aplikasi SWAT input data yang diperlukan disesuaikan dengan metode yang akan digunakan dalam menentukan parameter output nantinya. Simulasi SWAT dilakukan pada dua tahun yaitu Tahun 2002 dan Tahun 2010 dengan melihat perubahan tutupan lahan karena data perubahan tutupan lahan yang ada hanya pada Tahun 2002 dan Tahun 2009, sedangkan untuk melakukan kalibrasi debit hanya pada Tahun 2010 karena time series data debit yang ada hanya pada Tahun 2010.

10 46 Analisis data mencakup rata-rata curah hujan wilayah, evapotranspirasi, infiltrasi dan aliran permukaan. Selanjutnya dilakukan analisis SWAT dengan menggunakan aplikasi MapWindow dalam menganalisis debit DAS Kota Ambon. Analisis Kecenderungan Ketersediaan Air Data hasil pengukuran debit harian sungai Wae Tomu telah dikumpulkan oleh Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Maluku untuk Tahun 2002 dan Balai Sungai Maluku untuk Tahun 2010 secara intensif menggunakan AWLR. Ketersediaan air diproyeksikan berdasarkan data historis debit sungai dengan menggunakan model populer yang dikenal sebagai model Verhulst (Burghes dan Borrie, 1981). Secara umum model ini menunjukan kurva sigmoid dari waktu ke waktu dengan nilai batasan pada waktu tak terbatas. Mulai 1. Tanah 2. Iklim 3. Landuse 4. Debit Pengumpulan Data Pengelompokan Data Pemasukan Data Tataguna Lahan Peta dan Karakteristik DAS Iklim Debit HRUs Model MWSWAT Kalibrasi Debit Model Debit Observasi Simulasi Hasil Kalibrasi Tidak Validasi Model Ya Evaluasi Statistik Selesai Gambar 12. Diagram alir analisis ketersediaan air DAS Kota Ambon

11 47 Analisis debit sungai menggunakan MWSWAT Perhitungan debit sungai dilakukan dengan menggunakan MWSWAT untuk melihat karakteristik DAS secara keseluruhan dengan responsnya terhadap hidrologi DAS. Hasil simulasi nantinya dikalibrasi kembali dengan hasil perhitungan debit observasi di lapangan. sebelum memulai tahapan pengolahan dengan menggunakan SWAT, perlu dilakukan persiapan terhadap data yang akan dimasukan sebagai input dalam SWAT yaitu: a. Membuat sistem koordinat pada peta DEM (30 m X 30 m), landcover, tanah. Sistem koordinat yang digunakan adalah sistem koordinat Universal Transverse Mercator (UTM) WGS 1984 pada zone 52S. Format peta yang digunakan dalam bentuk raster (grid cells). b. Menyiapkan data iklim yang meliputi daftar stasiun Bandara Pattimura ( txt), data hujan harian dari tahun ( pcp), data temperatur harian dari tahun ( tmp), data iklim tahun di dalam file weather generator (WGN_Pattimura.wgn). c. Menyiapkan data karakteristik tanah, tanaman/landcover, dan wilayah urban dengan penyesuaian terhadap data global yang telah ada. Penggambaran Daerah Aliran Sungai Daerah Aliran Sungai Kota Ambon dibuat dengan metode Automatic Watershed Deliniation pada aplikasi SWAT. Peta DEM pulau Ambon dengan resolusi 30 m X 30 m dijadikan input untuk mempresentasekan beda elevasi dari setiap titik untuk melihat arah aliran air permukaan. Aliran sungai yang terbentuk akan membentuk suatu daerah aliran sungai, dan outlet dari aliran sungai tersebut disesuaikan dengan koordinat outlet sungai yang ada di Kota Ambon. Pembuatan wilayah Hidrologi Wilayah hidrologi dibentuk berdasarkan hydrological Response Unit (HRUs) pada aplikasi SWAT. HRUs menggambarkan pengaruh suatu wilayah terhadap faktor hidrologi yang terjadi pada wilayah tersebut, pembagian wilayah tersebut berdasarkan karakteristik tanah, tataguna lahan, dan kemiringan lereng. Input peta tanah dan landcover harus dalam koordinat sistem UTM, dan dalam format raster. Selanjutnya faktor kemiringan yang digunakan dalam menentukan

12 48 HRUs dibagi dalam beberapa pembagian menurut Arsyad (2006) yakni 0-3%, 3-8%, 8-15%, 15-30%, 30-45%, 45-65%, >65%. Threshold dari persentase total luasan yang digunakan untuk landcover (10%) jenis tanah (5%) dan kelerengan (5%) yang memiliki persentase luasan yang lebih kecil dari threshold yang ditentukan untuk diabaikan. Simulasi SWAT Pada tahapan ini input data yang digunakan adalah periode simulasi tahun File data stasiun iklim (.txt), file data hujan harian (.pcp), temperatur harian (.tmp) dan fie weather generator (.wgn). Visualisasi Hasil Simulasi Pada tahapan visualisasi parameter output yang dikehendaki dapat ditampilkan dalam MapWindow, berupa gradasi warna. Pada sungai yang disimulasi, output yang dipilih yaitu parameter output debit sungai sebagai ratarata tahunan. Kalibrasi dan validasi Analisis hasil simulasi dari output yang telah diperoleh dikalibrasi parameter inputnya agar hasil simulasi mendekati kondisi ideal dengan data hasil pengukuran di lapangan. Selanjutnya dilakukan validasi terhadap kondisi aktual di lapangan pada periode Perbandingan output debit hasil simulasi SWAT dengan debit hasil observasi outlet di lapangan dilakukan dengan menggunakan SWAT Plot dan Graph. Hasil simulasi kemudian dikalibrasi dengan SWAT CUP untuk mengetahui kesamaan antara debit observasi dengan debit kalibrasi. Karena itu nilai p_faktor dan R 2 merupakan parameter utama yang dipakai sebagai hasil kalibrasi menggunakan SWAT CUP. Analisis dilakukan dengan menggunakan koefisien determinasi (R 2 ) dan Nash-Sutcliffe Index (NSI) sebagai berikut: ( ) ( ( )... (3-1) )... (3-2)

13 49 Dimana : Q obs Q cal,i = debit observasi (m 3 /det) = debit hasil simulasi (m 3 /det) = debit Simulasi rata-rata (m 3 /det) = debit observasi rata-rata (m 3 /det) Kategori simulasi berdasarkan nilai NSI (Van Liew et al., 2005 dalam Stehr, 2009) adalah sebagai berikut: - Layak jika > 0,75 - Memuaskan 0,36<NSI<0,75 - Kurang memuaskan jika <0,36 Jika hasil kalibrasi didapatkan hasil memuaskan atau layak maka model SWAT dapat diaplikasikan dalam simulasi untuk berbagai kondisi dalam manajemen sumberdaya air di DAS Kota Ambon. Analisis Debit Andalan Analisis debit andalan dilakukan dengan cara mengelompokan debit ratarata perbulan hasil simulasi MWSWAT kemudian dirancang berdasarkan konsep peluang (probability). Perhitungan debit andalan dapat diduga dengan menggunakan analisis peluang yaitu dengan metode sebaran normal. Metode sebaran normal digunakan untuk menggambarkan rataan aliran sungai tahunan. Sebaran ini membutuhkan data rataan dan simpangan baku dari debit sungai. Analisa debit andalan menggunakan metode tahun dasar perencanaan, metode ini biasanya digunakan dalam perencanaan atau pengelolaan irigasi. Umumnya di bidang irigasi dipakai debit dengan keandalan 80%. Dalam perhitungan debit andalan dalam penelitian ini digunakan tools RAINBOW, paket perangkat lunak untuk analisis frekuensi hidrometeorologi dan pengujian homogenitas set data historis. Perangkat ini dapat di down load pada situs

14 Penggunaan Air Proyeksi Penduduk Untuk menentukan kebutuhan air di Semenanjung Leitimor dimulai dengan proyeksi jumlah penduduk Kota Ambon dengan metode Geometri (Badan Pusat Statistik): P n = P 0 (1+r) 2... (3.3) Dimana : P n = Jumlah penduduk pada tahun ke n. P 0 = Jumlah penduduk pada tahun dasar. r = Laju pertumbuhan penduduk. n = Jumlah interval tahun Ketentuan teknis untuk pengkajian kebutuhan air domestik untuk wilayah penelitian dikelompokan ke dalam kategori wilayah berdasarkan standar kebutuhan air untuk berbagai sektor SNI adalah sebagai berikut:

15 51 Tabel 3. Standar kebutuhan air untuk berbagai sektor No. Jenis Pemakai Satuan Standart Konsumsi Domestik 1. Masyarakat Kota dengan penduduk > 1 juta L/jiwa/hari Masyarakat Kota dengan penduduk L/jiwa/hari juta 3. Masyarakat Desa dengan penduduk < L/jiwa/hari Kran Umum L/jiwa/hari 30 Non Domestik 1. Hidran Kebakaran % keb. dmstk 5 2. Kebocoran % keb. dmstk Sekolah L/jiwa/hari Kantor L/jiwa/hari Tempat Ibadah L/jiwa/hari 2 Industri 1. Secara umum L/Det/Ha 1 Irigasi 1. Irigasi Teknis L/det/ha 1 2. Irigasi Semi Teknis L/det/ha 1 3. Irigasi Sederhana L/det/ha 1 Ternak 1. Sapi L/ekor/hari Domba/kambing L/ekor/hari 5 3. Babi L/ekor/hari 6 4. Unggas L/ekor/hari 0,6 Tambak 1. Tambak Sederhana L/det/ha 0,8 2. Tambak Semi Intensif L/det/ha 3,9 3. Tambak Intensif L/det/ha 5,9 Komersial 1. Pelabuhan Udara L/pnmpg/hari Terminal/Stasiun Bis L/pnmpg/hari 3 3. Pelabuhan Laut L/pnmpg/hari Hotel L/jiwa/hari 200 Sarana Kesehatan 1. Rumah Sakit L/bed/hari 300 Sumber :SNI Penyusunan Neraca Sumberdaya Air

16 Pemakaian Air Pemakaian air setiap orang dapat dihitung melalui: Besar pemakaian air setiap orang setiap hari (Px) adalah Total pemakaian air (ltr/hr) P x =..... (3.4) Jlh anggota keluarga (orang) Kebutuhan Air Total Kebutuhan air total diperoleh dengan cara menjumlahkan seluruh kebutuhan air untuk kebutuhan domestik, industri, dan pertanian. Persamaan yang dapat digunakan adalah KA total = KA domestik + KA industri + KA pertanian..... (3.5) Untuk persamaan (3,5), dapat dibuat persamaan untuk menghitung kebutuhan air masing-masing variabel yaitu: a. Kebutuhan Domestik. Jumlah kebutuhan air setiap individu, yang dipengaruhi oleh faktor usia, agama, dan tingkat kesejahteraan, tetapi dalam penelitian ini faktor-faktor tersebut tidak diperhitungkan. Persamaan untuk menghitung kebutuhan air domestik adalah KA domestik = 365 hari (N t (100/1000).. (3.6) Dimana: N t = Np(1+r) t.. (3.7) Ket : N t = Jumlah penduduk pada tahun ke t (jiwa). Np = Jumlah penduduk pada tahun dasar hitungan (jiwa). r = Laju pertumbuhan penduduk. t = Selisih tahun antara proyeksi dengan tahun dasar hitungan b. Kebutuhan Air Industri Kebutuhan Air industri yang dihitung dalam penelitian ini mencakup industri pangan formal, industri tekstil, industri bahan bangunan, industri mesin, logam, elektronik dan industri kerajinan. KA industri = 365 hari (N ind X U ind ).. (3.8) Dimana : N ind = Jumlah industri (unit). U ind = Kebutuhan air harian per unit (m 3 /hari).

17 53 c. Kebutuhan Air Pertanian Kebutuhan air pertanian yang dihitung dalam penelitian ini adalah hanya untuk kebutuhan air ternak. Ternak yang digolongkan dalam perhitungan kebutuhan air adalah ternak sapi, kambing, babi, unggas (itik dan ayam). Sedangkan kebutuhan air untuk tanaman tidak dihitung karena tidak ada pertanian yang intensif di lokasi penelitian dan tidak ada saluran irigasi sehingga kebutuhan air untuk pertanian diabaikan. KA ternak = 365 hari (N ternak X U ternak ).. (3.9) Dimana : N ternak = Jumlah ternak (ekor). U ternak = Kebutuhan air ternak per ekor (ltr/hari) Desain Model Analisis Keberlanjutan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Semenanjung Leitimor 1) Analisis Data Analisis keberlanjutan pengelolaan Daerah Aliran Sungai Semenanjung Leitimor dilakukan dengan metode pendekatan Multi Dimensional Scaling (MDS). Analisis ini dilakukan melalui beberapa tahapan antara lain: 1. Penentuan atribut keberkelanjutan pengelolaan DAS yang mencakup tiga dimensi yaitu: dimensi ekologi, ekonomi, dan sosial. 2. Penilaian setiap atribut dalam skala ordinal berdasarkan kriteria keberlanjutan setiap dimensi. Masing-masing atribut dari setiap dimensi dilakukan penilaian berdasarkan scientific judgment oleh responden pakar berdasarkan persyaratan yang telah ditentukan. Pemberian skor ordinal pada rentang 0-2, atau 0-3 atau sesuai dengan karakter atribut yang menggambarkan strata penilaian dari terendah (0) sampai yang tertinggi (3). Skor 0 adalah buruk (bad) dan skor 3 adalah baik (good). Penilaian atribut dilakukan dengan membandingkan kondisi atribut dengan memberikan penilaian buruk (0), sedang (1), baik (2) atau sangat baik (3). 3. Menghitung indeks dan menganalisis status keberlanjutan. Hasil skor dari setiap atribut dianalisis dengan multi dimensional untuk menentukan suatu titik yang mencerminkan posisi keberlanjutan pengelolaan DAS Kota Ambon. Titik tersebut merupakan posisi relatif berkelanjutan yang dikaji

18 54 terhadap dua titik acuan yaitu titik baik (good) dan titik buruk (bad). Skor definitifnya adalah nilai modus, yang dianalisis untuk menentukan titik-titik yang mencerminkan posisi keberlanjutan sistem yang dikaji relatif terhadap titik baik dan buruk dengan teknik ordinasi statistik MDS. Skor perkiraan setiap dimensi dinyatakan dengan skala terburuk (bad) 0% sampai yang terbaik (good) 100%. Adapun nilai skor yang merupakan nilai indeks keberlanjutan setiap dimensi dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Kategori status keberlanjutan pengelolaan DAS Semenanjung Leitimor Nilai Indeks 0,00-25,00 25,01-50,00 50,01-75,00 75,01-100,00 Sumber: Fauzi dan Anna (2005) Kategori Buruk (tidak berkelanjutan) Kurang (kurang berkelanjutan) Cukup (cukup berkelanjutan) Baik (sangat berkelanjutan) Melalui metode MDS, maka posisi titik keberlanjutan dapat divisualisasikan melalui sumbu horizontal dan sumbu vertikal. Dengan proses rotasi, maka posisi titik dapat divisualisasikan pada sumbu horizontal dengan nilai indeks keberlanjutan diberi nilai skor 0% (buruk) hingga 100% (baik). Ilustrasi hasil ordinasi nilai indeks keberlanjutan terlihat pada Gambar 13 berikut: Buruk Baik Gambar 13. Ilustrasi nilai indeks keberlanjutan dalam skala ordinasi Selain itu nilai indeks keberlanjutan setiap dimensi dapat divisualisasikan secara bersama dalam bentuk diagram layang-layang (kite diagram). Diagram layang-layang tersebut simetrisnya ditentukan oleh indeks masing-masing dimensi (ekologi, ekonomi, sosial). Disamping itu nilai indeks dari masing-masing dimensi dapat dimunculkan keberlanjutan disajikan pada Gambar 14. pada diagram tersebut. Diagram layang-layang Analisis untuk melihat atribut yang paling sensitif memberikan kontribusi terhadap indeks keberlanjutan maka dilakukan analisis sensivitas dengan melihat bentuk perubahan Root Mean Square (RMS) ordinasi pada sumbu X. Semakin besar perubahan nilai RMS, maka semakin sensitif atribut tersebut. Analisis-

19 55 analisis yang dilakukan tersebut akan terdapat pengaruh galat yang dapat disebabkan oleh berbagai hal seperti kesalahan dalam pembuatan skor, kesalahan pemahaman terhadap atribut atau kondisi lokasi penelitian, variasi skor akibat perbedaan opini atau penilaian oleh peneliti, proses analisis MDS yang berulangulang, kesalahan pemasukan data atau terdapat data yang hilang, dan tingginya nilai stress (nilai stress dapat diterima jika nilai < 25%) (Kavanagh, 2001 dalam Budiharsono, 2007). Sehinga dalam mengevaluasi pengaruh galat pada pendugaan nilai ordinasi akan digunakan analisis Monte Carlo. Ekonomi Ekologi Sosial Gambar 14. Ilustrasi Indeks Keberlanjutan Setiap Dimensi Pendekatan MDS dalam Rap-insus DAS memberikan hasil yang stabil yang telah dimodifikasi dibandingkan dengan metode multivariate analysis yang lain, seperti factor analysis. Dalam MDS, dua titik atau obyek yang sama dipetakan dalam satu titik yang saling berdekatan. Sebaliknya, obyek atau titik yang tidak sama digambarkan dengan titik-titik yang berjauhan. Teknik ordinasi atau penentuan jarak di dalam MDS didasarkan pada Euclidean Distance yang dalam ruang berdimensi n dapat (Modifikasi dari Fauzi dan Anna, 2005) ditulis sebagai berikut: d x x2 y1 y2 z1 z (3.10) Konfigurasi dari obyek atau titik di dalam MDS kemudian diproksimasi dengan meregresikan jarak Euclidean (dij) dari titik I ke titik j dengan titik asal (σij) sebagaimana persamaan berikut: d ij ij... (3.11)

20 56 Teknik yang digunakan untuk meregresikan persamaan di atas adalah Algoritma ALSCAL, dimana mengoptimalisasikan jarak kuadrat (square distance = d ijk ) terhadap data kuadrat (titik asal = Oijk), yang dalam tiga dimensi (i, j, k) ditulis dalam formula yang disebut S-Stress sebagai berikut: s... (3.12) Dimana jarak kuadrat merupakan jarak Eucledian yang dibobot atau ditulis: d x x 2 2 r wka ia ja i... (3.13) Goodness of fit dalam MDS dicerminkan dari besaran nilai S-Stress yang dihitung berdasarkan nilai S di atas dan R 2. Nilai stress yang rendah menunjukkan good fit, Nilai S yang tinggi menunjukkan sebaliknya. Dalam pendekatan Rap- Fish, model yang baik ditunjukkan dengan nilai stress yang lebih kecil dari 0,25 atau S < 0,25 (Fauzi dan Anna, 2005). Nilai R 2 yang baik adalah yang nilainya mendekati 1. 1 m m k1 i j i o Secara keseluruhan maka tahapan dalam analisis keberlanjutan menggunakan MDS dapat dilihat pada Gambar 15 di bawah ini: d 2 ijk j o 4 ijk 2 ijk 2 Start Identifikasi dan Pendefenisian Atribut (didasarkan pada kriteria yang konsisten) Gambaran Umum Skoring (mengkonstruksi reference point untuk good dan bad serta anchor) Multidimensional Scaling Ordination (untuk setiap atribut) Simulasi Montecarlo (Analisis Ketidakpastian) Analisis Leverage (Analisis Anomali) Analisis Keberlanjutan (Asses Sustainability) Gambar 15. Elemen proses aplikasi RafpDAS pendekatan MDS

21 Desain Model Pengelolaan DAS Semenanjung Leitimor Model pengelolaan Daerah Aliran Sungai Semenanjung Leitimor berkelanjutan didasarkan atas pendekatan sistem mencakup identifikasi kebutuhan stakeholders, formulasi masalah, identifikasi sistem, simulsi sistem dan implimentasi. Desain kebijakan pengelolaan Daerah Aliran Sungai mengintegrasikan antara aspek sosial, ekonomi, lingkungan dan penutupan lahan. Masing-masing aspek tersebut merupakan submodel yang saling memiliki keterkaitan. 1) Metode Analisis Data Metode analisis yang digunakan dalam penyusunan desain ini adalah sistem dinamik dengan bantuan software Stella Metode analisis ini memiliki tahapan sebagai berikut. a. Analisis kebutuhan Analisis kebutuhan merupakan tahapan awal dalam pendekatan sistem. Analisis ini bertujuan untuk mengidentifikasi kebutuhan setiap stakeholders yang terkait sistem pengelolaan Daerah Aliran Sungai secara terpadu dan berkelanjutan. Hal ini penting untuk mengetahui peta atau gambaran dari kebutuhan masing-masing stakeholders sehingga untuk memaksimalkan pencapaian tujuan bersama. Langkah awal dalam analisis kebutuhan adalah mendata para stakeholders yang terkait dalam penyusunan desain kebijakan Daerah Aliran Sungai terpadu dan berkelanjutan. Setelah stakeholders teridentifikasi, kemudian dianalisis kebutuhan masing-masing melalui wawancara mendalam (deep interview) dengan stakeholders termasuk wawancara dengan para pakar yang memiliki pemahaman terhadap sistem yang ada. Berdasarkan observasi pendahuluan terhadap permasalahan yang ada di lapangan maka stakeholders dan kebutuhannya teridentifikasi yang disajikan pada tabel di bawah.

22 58 b. Identifikasi sistem Sistem adalah gugus atau kumpulan dari komponen yang saling terkait dan terorganisasi dalam rangka mencapai suatu tujuan atau gugus tujuan tertentu (Hartirisari, 2007). Pada tahap identifikasi sistem, mencoba memahami mekanisme yang terjadi dalam sistem. Hal ini dimaksudkan untuk mengenali hubungan antara pernyataan kebutuhan dengan pernyataan masalah yang harus diselesaikan dalam rangka memenuhi kebutuhan. Salah satu pendekatan yang dapat digunakan adalah dengan menyusun diagram lingkar sebab-akibat (causal loop diagram) atau diagram input output (black box diagram). Tabel 5. Draft analisis kebutuhan stakeholders dalam desain kebijakan Pengelolaan DAS Semenanjung Leitimor terpadu dan berkelanjutan Stakeholders Pemerintah Masyarakat Hulu Masyarakat Kelompok Bibit Rakyat Akademisi Kebutuhan 1. Keberlanjutan ekosistem DAS Kota Ambon 2. Pendapatan daerah meningkat 3. Peningkatan kesejahteraan masyarakat 4. Partisipasi masyarakat dalam pengelolaan DAS 5. Pengembangan sumberdaya DAS 1. Kesejahteraan meningkat 2. Terjaganya kondisi lingkungan yang baik 3. Penyuluhan pertanian dan kehutanan 4. Bantuan pengembangan modal usaha yang kondusif 5. Pelayanan pemerintah 1. Fungsi Daerah Aliran Sungai sebagai reservoir terjaga 2. Nilai estetika Daerah Aliran Sungai terpelihara 1. Pembinaan, pendampingan dan pemberdayaan 2. Pelatihan konservasi DAS 3. Ketersediaan dana 1. Ketersediaaan bibit anakan 2. Kemitraan dengan perguruan tinggi 3. Ekosistem DAS Kota Ambon lestari 4. Penelitian dan pengembangan pengelolaan SDA 5. Kesejahteraan petani agroforestri terjamin

23 59 Input Tak Terkontrol: 1. Perilaku Masyarakat 2. Konversi Lahan 3. Iklim Input Lingkungan: 1. UU No. 41 Tahun UU No. 7 Tahun UU No. 32 Tahun 2009 Outpun Yang Dikehendaki: 1. Keberlanjutan sumberdaya air bagi masyarakat. 2. Tata ruang kota yang selaras 3. Konservasi DAS 4. Sungai mengalir sepanjang tahun Input Terkontrol: 1. Kearifan lokal 2. Penggunaan lahan berbasis agroforestri 3. Perencanaan tata ruang kota sesuai dengan kemampuan lahan MODEL PENGELOLAAN DAS (Watershed) DALAM UPAYA PENYEDIAAN AIR BERKELANJUTAN Outpun Yang Tak Dikehendaki: 1. Permukiman meningkat di DAS 2. Degradasi lahan 3. Sungai kering pada musim kemarau Umpan Balik Gambar 16. Diagram input output (Black Box) desain kebijakan pengelolaan DAS secara terpadu dan berkelanjutan. c. Simulasi Model Simulasi model merupakan peniruan perilaku suatu sistem. Tujuan simulasi model adalah untuk memahami gejela, membuat analisis, peramalan perilaku dan proses tersebut di masa depan. Simulasi model dibantu dengan menggunakan perangkat lunak yaitu Stella Gambar 17. Causal loop keberlanjutan sumberdaya air

24 60 d. Validasi dan Verifikasi model. Validasi model dilakukan dengan dua cara yaitu uji validasi struktur dan uji validasi kinerja. Uji validasi struktur adalah lebih menekankan pada keyakinan pada pemeriksaan logika pemikiran, sedangkan uji validasi kinerja ialah menekankan pada pemeriksaaan kebenaran yang taat data empiris. Validasi adalah proses menentukan apakah model konseptual merefleksikan sistem nyata dengan tepat. Artinya pengujian validitas suatu model dilakukan untuk mengetahui kebenaran suatu model konsistensi secara logis dan kedekatan model dengan keadaan nyata. Sedangkan verifikasi adalah proses menentukan apakah model simulasi merefleksikan model konseptual dengan tepat Analisis Kelembagaan Pengelolaan DAS Kota Ambon 1) Jenis dan Sumber Data Jenis data terdiri atas data primer. Data primer mencakup stakeholders, pengaruh, kepentingan dan perannya. 2) Metode pengumpulan Data Metode pengumpulan data diperoleh lewat wawancara dengan berbagai stakeholders tentang peran masing-masing dalam pengelolaan DAS Kota Ambon. 3) Analisis Data Data yang diperoleh sebagian besar merupakan data yang tidak terukur sehingga analisis akan dilakukan secara deskriptif kualitatif peran lembaga yang terkait dianalisis dengan menggunakan analisis stakeholders dengan teknik yaitu power versus interest grids. Secara keseluruhan dari proses mendesain model pengelolaan Saerah Airan Sungai dan termasuk hubungan antara stakeholders yang terkait dalam pengelolaan DAS Kota Ambon disajikan dalam Gambar 18 berikut ini.

25 61 SISTEM PENGELOLAAN DAS dan PENYEDIAAN AIR Penentuan Dimensi Keberlanjutan, Atribut dan Skala Kondisi Eksisting 1. Tutupan Lahan 2. Debit Andalan 3. Kebutuhan Air Analisis Keberlanjutan Indeks Keberlanjutan Atribut Kunci Faktor Pengungkit Keberlanjutan Analisis Kebutuhan, formulasi Fasalah, Identifikasi Sistem Submodel Ekonomi Submodel Sosial Submodel Ekologi Submodel Ketersediaan Air Validasi Skenario Penentuan coefisien tutupan lahan Model Dinamik Pengelolaan DAS Model Kelembagaan Pengelolaan DAS Model Pengelolaan DAS dalm Upaya Penyediaan Air Berkelanjutan Gambar 18. Tahapan pelaksanaan Model Pengelolaan DAS Kota Ambon