III. METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 III. METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi penelitian dilaksanakan pada lahan pasang surut Batang Berbak - Pamusiran Laut, Kabupaten Tanjung Jabung Timur, Provinsi Jambi. Lokasi ini merupakan areal pemukiman transmigrasi Rantau Rasau yang telah direklamasi pada tahun 1970-an. Detail lokasi penelitian dan areal pengamatan dapat dilihat pada Gambar 1. Pengamatan lapang dilaksanakan pada bulan Agustus 2008 sampai Maret 2009, mencakup pengecekan lapang penggunaan lahan untuk tahun 2008, karakteristik tanah, air dan produktivitas khususnya padi. Pengolahan citra dilaksanakan di laboratorium Penginderaan Jauh dan Informasi Spasial sedangkan analisa tanah dan air dilaksanakan di laboratorium Kesuburan Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB, Bogor Metodologi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dengan metode survey dengan time series awal pembukaan lahan tahun 1973 sampai tahun Lokasi pengamatan didasarkan pada lokasi pengamatan tanah pada tahun 1973 dan Berdasarkan peta pengamatan pada daerah penelitian tahun 1973 terdapat 71 lokasi sedangkan pengamatan tahun 1984 terdapat 4 lokasi pengamatan. Untuk melihat perubahan karakteristik tanah dilakukan pengamatan pada lokasi 2 yang bersesuaian pada tahun 1973 dan Hasil tumpang tindih peta lokasi pengamatan tanah tahun 1973 (Lampiran 19) dan tahun 1984 (Lampiran 20) diperoleh 3 lokasi yang sama, yaitu lokasi 1, lokasi 2 dan lokasi 3. Pada lokasi pengamatan tersebut dilakukan pengamatan tanah, air dan vegetasi atau penggunaan lahan. Persiapan Pada tahap persiapan dilaksanakan studi pustaka dan pengumpulan data sekunder yang berkaitan dengan lokasi penelitian antara lain iklim, hidrologi (pasang-surut) dan data spasial seperti peta yang diperlukan. Peta yang dikumpulkan dalam penelitian ini antara lain : (1) peta rupa bumi lembar 1014

2 28 Gambar1Petalokasipenelitian.

3 29 wilayah Batang Berbak - Pamusiran Laut Jambi, (2) peta hidrologi (jaringan tata air) tahun 1969, 1973, 1984, 1995 dan tahun 2008, (3) peta penggunaan lahan tahun 1973, (4) foto udara tahun 1976, (5) peta lokasi profil tanah tahun 1973, (6) peta lokasi profil tanah tahun 1984, dan (7) peta lokasi pengamatan kualitas air tahun Data atribut yang dikumpulkan antara lain : (1) data iklim (curah hujan, temperatur, kelembaban udara, lama penyinaran dan kecepatan angin), (2) karakteristik tanah tahun 1973, (3) karakteristik tanah tahun 1984, (4) titik ketinggian tempat (BM) lokasi penelitian. Sementara untuk Citra Landsat yang digunakan adalah citra dengan path dan row tanggal 09 Juni 1989, 01 September 1998, dan 27 Oktober Untuk mendukung peta penggunaan lahan tahun 1973 digunakan foto udara tanggal 06 Juni 1976 Run 50 dengan nomor foto 53, 54 dan 55, sedangkan untuk Run 51 dengan nomor foto 147, 148 dan 149. Foto udara tersebut memiliki skala 1: dapat diperbesar menjadi 1: Data awal pembukaan diperoleh dari laporan survey P4S IPB di Batang Berbak - Pamusiran Laut Projek Pelita tahun 1969 dan Laporan Survey P4S IPB Sungai Pamusiran-Batang Berbak tahun 1973 dan data tahun 1984 merupakan laporan Pelaksanaan Monitoring Lahan Rawa Dalam Rangka Persiapan E & P Seluas ha di Rantau Rasau, Simpang, Lambur dan Pamusiran P3S-IPB wilayah Jambi yang telah disurvey setelah direklamasi 10 tahun sebelumnya. Transformasi Geometrik Peta dan Citra Agar penentuan posisi lokasi pengamatan sesuai dengan lokasi pengamatan pada awal pembukaan tahun 1973 dan monitoring 1984 serta pengamatan tahun 2008 maka semua peta terlebih dahulu dilakukan transformasi geometrik. Transformasi geometrik dilakukan dengan Software ENVI. Sebagai titik kontrol digunakan GCP (Ground Control Point) yang diperoleh dari lapangan dengan menggunakan GPS (Global Positioning System) Garmin plus III. Prosedur transformasi peta, citra dan foto udara seperti pada Gambar 2. Koreksi geometrik citra akibat distorsi seperti rotasi bumi dan perubahan ketinggian, dilakukan melalui rektifikasi citra agar koordinat citra sesuai dengan koordinat dan registrasi peta ke citra yang terkoreksi, yang menghasilkan citra dan peta dengan proyeksi yang sama (Purwadhi, 2001 dan Mumby et al. 2000).

4 30 Koreksi geometrik dilakukan secara tidak langsung dengan transformasi polinomial dari sistem koordinat geografis ke koordinat citra, yang ditentukan dengan menggunakan gabungan antara titik kontrol tanah dan peta rupa bumi lokasi penelitian dari lembar 1014 skala 1: Jumlah titik kontrol yang digunakan sebanyak 23 titik dari GPS (Lampiran 3) dan ditambah dengan 2 titik dari peta rupa bumi digital dan akurasi lebih kecil dari satu pixel. Untuk koreksi geometrik citra multitemporal dilakukan registrasi secara Image to Image (citra ke citra) dengan jumlah titik kontrol 25 titik. Citra Landsat Tahun 2008 TM Foto Udara 1976 Scanning Peta tata air tahun 1969, 1973, 1984, 1995 dan 2008 Peta panggunaan lahan tahun 1973, Peta lokasi pengamatan tanah tahun 1973 Peta lokasi pengamatan tahun 1984, GCP : Mosaik Foto Udara GPS Peta RBI Rektifikasi Citra Landsat Multi Temporal Registrasi 1989, 1998 Scanning Peta tahun 1969, 1973, 1984, 1995 dan 2008 digital format TIFF Citra Foto Udara dan Peta Raster Terkoreksi Gambar 2 Proses koreksi geometri citra, peta, dan foto udara. Semua peta tematik dikonversi dari hard copy ke digital (raster) dengan menggunakan scanner dan disimpan dalam bentuk Format TIFF. Adapun untuk foto udara terlebih dahulu dilakukan dengan membuat mosaik foto udara dengan menggunakan software Panavue Assembler dan ENVI. Mosaik foto udara diambil

5 31 dari daerah efektif yaitu 60% bagian tengah foto udara. Selanjutnya dilakukan proses registrasi terhadap citra yang sudah dikoreksi geometriknya. Interpretasi foto udara dilakukan untuk mendukung peta penggunaan lahan tahun Citra dan foto udara telah dikoreksi geometri dilakukan proses pemotongan (cropping) sesuai dengan batas lokasi penelitian. Hasil koreksi proses geometrik Foto Udara dan Citra Landsat tahun 1989, 1998 dan tahun 2008 dapat dilihat masing-masing pada gambar 3, 4, 5 dan 6.

6 Gambar 3 Foto Udara 1976 Terkoreksi Geometrik. 32

7 Gambar 4 Citra Landsat tahun 1989 Terkoreksi Geometrik. 33

8 Gambar 5 Citra Landsat tahun 1998 Terkoreksi Geometrik. 34

9 Gambar 6 Citra Landsat tahun 2008 Terkoreksi Geometrik. 35

10 36 Penggunaan Lahan dan Perubahan Penggunaan Lahan Ekstraksi penggunaan lahan tahun 1973 diperoleh dari digitasi layar (screen digitized) peta penggunaan lahan tahun 1973 dan dikonfirmasi dengan foto udara Diagram alir penentuan perubahan penggunaan pahan seperti pada Gambar 7. Peta Penggunaan Lahan Tahun 1973 Terkoreksi Geometrik Citra Landsat TM Multi Temporal 1989,1998,2008 dan Citra Terkoreksi Geometrik Cropping Lokasi Penelitian Transformasi Tesselled Cap (citra 2008) Klasifikasi Band 542 Digitasi Screen Hasil Klasifikasi Reklasifikasi Citra Hasil Reklasifikasi - Hasil Pengecekan Lapang - Informasi Petani Akurasi Hasil Klasifikasi Konversi Raster ke Vektor Peta Penggunaan Lahan Tahun1973 Vektor Peta Penggunaan Lahan Tumpang Tindih Peta Penggunaan Lahan ; ; Perubahan Penggunaan Lahan ; ; Gambar 7 Diagram alir penentuan perubahan penggunaan lahan.

11 37 Digitasi layar dilakukan dengan menggunakan software ArcView 3.3. Penggunaan lahan tahun 1989, 1998 dan 2008 diperoleh dari citra yang dilakukan dengan metode klasifikasi terbimbing (supervised classification) dengan teknik maximum likelihood classification mengunakan band Khusus untuk citra 2008 dibandingkan dengan menggunakan transformasi Tesseled Cap. Untuk mendapatkan akurasi hasil klasifikasi dilakukan reklasifikasi dengan membandingkan hasil pengecekan lapang (Lampiran 4) dan informasi dari petani setempat. Adapun dalam proses reklasifikasi dilakukan pendekatan dengan delineasi hasil klasifikasi digitasi layar. Hasil reklasifikasi dikonversi dari raster ke vektor guna mendapatkan peta penggunaan lahan. Perubahan penggunaan lahan diperoleh dengan proses tumpang tindih peta penggunaan lahan tahun , peta penggunaan lahan tahun dan peta penggunaan lahan tahun Proses tumpang tindih peta menggunakan sotfware ArcView 3.3. Hasil pengamatan penggunaan lahan dikelompokkan dalam penggunaan lahan hutan, tanaman pangan (sawah), tanaman perkebunan (kelapa, kelapa sawit dan karet), kebun campuran, semak belukar dan pemukiman. Tanah dan Air Tanah Untuk mendapatkan perubahan karakteristik tanah dilakukan pada Lokasi 1, Lokasi 2, dan Lokasi 3 (Gambar 8). Sebelum pengamatan tanah dilakukan pengeboran beberapa titik di sekitar lokasi pengamatan untuk mendapatkan keseragaman tanah. Bila tanah seragam maka dilakukan pengamatan dan pengambilan contoh tanah. Pengamatan tanah mencakup morfologi tanah kedalaman lapisan atau horizon tanah, tekstur, warna, EC dan ph tanah (fresh) dan untuk gambut dilakukan pengamatan tingkat dekomposisi dan ketebalan gambut (bahan organik) dengan menggunakan bor gambut. Pengamatan kedalaman lapisan (bahan sulfidik atau pyrite) dilakukan pengujian dengan menggunakan perioksida air (H2O2) 30 persen. Pengambilan contoh tanah tahun 2008 untuk dianalisis dilakukan dengan menggunakan pipa paralon PVC berdiameter 4 (empat inchi) dengan panjang 100 cm. Pipa paralon PVC dibenamkan ke dalam tanah secara tegak lurus terhadap permukaan tanah sampai

12 38 Gambar8Petalokasipengamatantanah.

13 39 semua paralon masuk ke dalam tanah dan ditutup rapat dengan penutup paralon yang telah diberi perekat. Setelah beberapa waktu dan tutup paralon telah menyatu, paralon diambil secara hati-hati atau jika terlalu sulit dilakukan penggalian di sekeliling paralon. Setelah paralon terangkat ditutup dengan cara yang sama pada ujung lainnya diberi kode lokasi dan petunjuk lapisan atas dan lapisan bawah contoh, selanjutnya dibawa ke laboratorium untuk dianalisis. Jumlah pengamatan dan lokasi pengamatan seperti pada Tabel 3, dan detail lokasi dapat dilihat pada Gambar 8. Tabel 3 Lokasi pengamatan tanah No Lokasi Kode Sample 1. Parit 4 Rantau Rasau II Lokasi 1 2. SK 21 Sungai Dusun Lokasi 2 3. SK 12 Harapan Makmur Lokasi 3 Keterangan : Lokasi = Titik Pengamatan Tanah Untuk mendapatkan karakteristik tanah dilakukan analisa contoh tanah dari paralon. Contoh tanah setiap lapisan pada setiap titik pengamatan dianalisa di laboratorium. Analisa karakteristik kimia untuk kesuburan dilakukan dengan dengan menggunakan metode analisis yang sama seperti yang dilakukan pada tahun 1973 dan tahun 1984 dimana contoh tanah dilakukan pengeringan udara terlebih dahulu. Di samping itu khusus untuk pengamatan tahun 2008 dilakukan analisa dalam kondisi basah dimana sample tidak dilakukan pengeringan terlebih dahulu sebelum dianalisa. Tidak dilakukan pengeringan bertujuan untuk menghindari terjadinya perubahan akibat pengeringan terutama untuk ph dan EC. Adapun secara rinci parameter tanah dan metode analsisnya dapat dilihat pada Tabel 4. Untuk lebih detail ditentukan di laboratorium dengan menganalisis total sulfur. Analisis total sulfur merupakan metode yang memiliki akurasi tinggi dalam mengidentifikasi tanah sulfat masam.

14 40 Tabel 4 Parameter dan metode analisis karakteristik tanah No Parameter Metode Analisis Alat Ukur 1. ph Pengukuran langsung ph meter 2. EC Pengukuran langsung EC meter 3. C-organik Black Titrasi 4. Al-dd Ekstrak KCL 1 N Titrasi 5. SO4-2 Ekstrak KH2PO4 Turbidimetri UV-Spektrofotometer 6. FeS2 Total S Titrasi 7. KTK Penjenuhan NH4OAc ph 7 Kjelteck 8. K-dd NH4OAc ph 7 AAS 9. Na-dd NH4OAc ph 7 AAS 10. Ca-dd NH4OAc ph 7 AAS 11. Mg-dd NH4OAc ph 7 AAS Air Data tinggi air sungai tertinggi dan terendah diperoleh dari data AWLR (Automatic Water Level Recorder) yang terdapat di Desa Simpang (PU Pengairan- Jambi). Sedangkan untuk tinggi air di saluran primer dan sekunder dilakukan dengan menggunakan peilskal yang terpasang pada pintu Saluran Sekunder (SK). Pencatatan peilskal dilakukan untuk mendapatkan pasang tertinggi dan surut terendah. Pengukuran kualitas air ph dan EC dilakukan pada air sungai, air saluran primer, sekunder terdekat dan ground water. Untuk ph dan EC air saluran primer, sekunder & lahan dilakukan dengan menggunakan alat ukur ph meter dan EC meter langsung di lapang. Pengambilan contoh air untuk dianalisa di laboratorium dilakukan dengan cara ; (1) air saluran dan air sungai diambil langsung dengan wadah ditutup rapat dan diberi label, (2) untuk air lahan terlebih dahulu dengan menimba air dalam pipa/lobang boring dan dibiarkan beberapa menit dan diambil air kemudian dimasukkan ke dalam wadah ditutup rapat dan diberi label. Adapun lokasi pengambilan air dapat dilihat pada Tabel 5 dan Lampiran 21.

15 41 Tabel 5 Lokasi pengambilan sample air saluran, air tanah dan air sungai No Lokasi Keterangan 1. Parit 4 Rasau II Air saluran dan air lahan 2. SK 21 Sungai Dusun Air saluran dan air lahan 3. SK 6 Rantau Makmur Air saluran dan air lahan 4. SK 12 Harapan Makmur Air saluran 5. Rantau Jaya Air saluran 6. Sg Batanghari Puding Air sungai 7. Sg Batang Berbak Kuala Air sungai Untuk analisis kualitas air dilakukan terhadap air sungai, air saluran dan air tanah (lahan). Contoh air dari lapang dianalisa di laboratorium sesuai dengan parameter dan metode yang digunakan. Parameter dan metode analisis kualitas air yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6 Parameter dan metode analisis kualitas air No Parameter Metode Analisis Alat Ukur 1. ph Pengukuran langsung/lapang ph meter (elektroda gelas) 2. EC Pengukuran langsung/lapang EC meter (elektroda gelas) 3. Fe total Pengukuran langsung AAS 4. SO4-2 Turbidimetri UV-Spektrofotometer 5. Al +3 Colorimetri UV-Spektrofotometer K, Ca, Mg dan Na Pengukuran Langsung AAS 7. Zn dan Mn Pengukuran Langsung AAS Pengamatan Produktivitas Tanah Data produktivitas awal pembukaan tahun 1973 dan tahun 1984 diperoleh dari laporan-laporan kegiatan yang ada di daerah tersebut yaitu laporan survey IPB 1973 dan laporan Monitoring tahun Data produktivitas tahun 1989 dan tahun 1998 diperoleh dari laporan ISDP dan diusahakan juga untuk memperoleh informasi produktivitas dari petani setempat. Sedangkan untuk produktivitas tahun 2008 diperoleh dengan wawancara dengan petani dan pengukuran di lapang.

16 Pengolahan dan Analisa Data Pengolahan data tabular dilakukan dengan menggunakan software Excel, sedangkan untuk data spasial dengan menggunakan software GIS terutama untuk mendapatkan perubahan penggunaan lahan secara Time Series (seri waktu) mulai awal pembukaan pada tahun 1973, tahun 1989, tahun 1998, dan tahun Untuk analisis terhadap perubahan karakteristik tanah dan air, produktivitas dari masing-masing lokasi pengamatan dianalisis secara deskriptif.