ANALISA LIMPASAN DAN GENANGAN AIR HUJAN DENGAN DIGITAL ELEVATION MODEL MENGGUNAKAN SOFTWARE ARCGIS 9.2 (STUDI KASUS : KABUPATEN LAMONGAN)

Transkripsi

1 ANALISA LIMPASAN DAN GENANGAN AIR HUJAN DENGAN DIGITAL ELEVATION MODEL MENGGUNAKAN SOFTWARE ARCGIS 9.2 (STUDI KASUS : KABUPATEN LAMONGAN) Nama : Mirzanur Idris NRP : Jurusan : Teknik Geomatika FTSP-ITS Dosen Pembimbing :Prof.Dr.Ir.Bangun Muljo SukojoDEA,DESS ABSTRAK Kabupaten Lamongan memiliki curah hujan yang tinggi sehingga terjadinya luapan di sepanjang sungai Bengawan Solo. Akan tetapi faktor limpasan dan genangan air hujan di pengaruhi oleh empat faktor yaitu tutupan lahan, ketinggian permukaan tanah, intensitas curah hujan, dan tekstur tanah. Namun dengan adanya perkembangan teknologi yang semakin cepat memberikan solusi tersendiri dalam pemecahan limpasan dan genangan air hujan. Adanya ekstensi Tiga Dimensi (3D) Analyst yang terdapat pada software ArcGis 9.2 digunakan untuk penggambaran relief permukaan bumi dengan model di dalam komputer yang dikenal dengan Digital Elevation Model (DEM). Pembuatan DEM menggunakan ekstensi 3D Analyst dengan software ArcGIS 9.2 dengan menggunakan data peta kontur. Sedangkan pengolahan citra SPOT 2 resolusi 20 meter dengan akuisisi 12 Januari 2008 menggunakan software ER Mapper 7.0. Hasil pengolahan citra SPOT 2 menghasilkan peta limpasan dan genangan air hujan, dan peta tutupan lahan. Hasil overlay antara peta administrasi, peta jaringan sungai, peta limpasan dan genangan air hujan, peta tutupan lahan, DEM, peta isohyet, dan peta tekstur akan menghasilkan peta visualisasi limpasan dan genangan air hujan dengan faktor penyebab dan dampaknya. Dari hasil peta visualisasi limpasan dan genangan air hujan dengan faktor penyebab dan dampaknya menggambarkan v

2 daerah limpasan dan genangan air hujan disebabkan oleh vegetasi dalam jumlah sedikit di sepanjang Sungai Bengawan Solo, ketinggian yang relatif sangat rendah yaitu meter, curah hujan mm/bulan pada bulan januari 2008 serta memiliki tekstur tanah yaitu liat, liat berdebu, dan lempung berliat, dimana ketiga tekstur tanah tersebut memiliki sifat permeabilitas yang rendah. Di samping itu menggambarkan dampak daerah limpasan dan genangan air hujan dengan luasan ,834 Ha meliputi delapan kecamatan di Kabupaten Lamongan meliputi Laren, Maduran, Sekaran, Babat, Kalitengah, Karangbinangu, Glagah dan Karanggeneng. Namun yang paling parah berdampak pada Kecamatan Laren, dan daerah tersebut memiliki peruntukan sebagai sawah, kebun dan ladang, badan air dan pemukiman. Kata Kunci : Limpasan dan genangan air hujan, Digital Elevation Model, SPOT 2, 3D Analyst, ArcGIS 9.2. vi

3 SURFACE RUB OFF AND RETENTION OF RAIN ANALYSIS WITH DIGITAL ELEVATION MODEL USING ARCGIS 9.2 SOFTWARE (CASE STUDY : LAMONGAN REGENCY) Name : Mirzanur Idris NRP : Course : Teknik Geomatika FTSP-ITS Supervisors : Prof.Dr.Ir.Bangun Muljo Sukojo DEA,DESS ABSTRACT Lamongan regency has high level of rainfall which leads to rain flotation along Bengawan Solo River. The cause of surfaces rub off and retention of rain are land-cover, the height of ground-level, rainfall intensity, and soil texture. With the technology growth rapidly, solutions are found in resolving surface rub off and retention of rain. For example, the emerge of three dimension (3D) Analyst extension exist in ArcGis 9.2 software that can be utilize for earth surface relief drafting via computer known as Digital Elevation Model (DEM). The DEM construction utilize 3D Analyst ekstention using ArcGIS 9.2 software with data based on contour map. Meanwhile, the process is accomplished using citra SPOT 2 with 20 meter resolution in addition of 12 January 2008 acquisitions along with ER Mapper 7.0 software. As the outcomes are surface rub off map, retention of rain and land-cover map. The overlay result combining administrative map, river network map, surface rub off map and retention of rain, land cover map, DEM, isohyet map, and texture map is the surface rub off visualization and retention of rain as well as the cause and effects. Based on the visualization surface rub off map and retention of rain with the cause and effect illustrate that the area has low vegetation level along Sungai Bengawan Solo, the height which relatively low which is 0-12,5 meters, the rainfall mm/month during January 2008 along with ground texture as vii

4 clay, silty clay, and clay cloam where those three textures have low permeability characteristic. Besides, it demonstrates surface rub off and retention of rain area with ,834 Ha that 8 sub districts of Lamongan regency including Laren, Maduran, Sekaran, Babat, Kalitengah, Karangbinangu, Glagah and Karanggeneng. Yet, the worst area affected is Laren sub district which allocate as rice field, garden and field, water-land, and settlement area. Keyword : Surface rub off and retention of rain, Digital Elevation Model, SPOT, 3D Analyst, ArcGIS 9.2. KATA PENGANTAR viii

5 Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya, sehingga kami dapat mengerjakan sekaligus menyelesaikan tugas akhir beserta dengan penulisan laporan ini dengan baik. Laporan tugas akhir dengan judul Analisa Limpasan dan Genangan Air Hujan Dengan Digital Elevation Model Menggunakan Software ArcGIS 9.2 Studi Kasus Kabupaten Lamongan Banyak pihak yang telah membantu selama proses kegiatan ini berlangsung, baik mulai dari tahap persiapan, pengenalan terhadap peralatan atau media yang digunakan, proses pengerjaan, sampai dengan penyusunan laporan. Oleh karena itu, tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak saya Ir. H. M. Idris Ibrahim dan Ibu saya Dra. Hj. Nur Akmal, yang telah memberikan doa dan bantuan baik motivasi maupun finansial dari awal sampai akhir. 2. Kakak saya Fahmi Saputra dan Joni Rahmat, yang telah memberikan doa dan dukungan motivasi dari awal sampai akhir. 3. Bapak Prof. Dr. Ir.Bangun Muljo Sukojo, DEA. DESS selaku Dosen Pembimbing pertama tugas akhir kami yang telah banyak membimbing kami dan memberikan ilmu atau informasi yang belum kami mengerti atau ketahui. 4. Ibu Ir. Chatarina Nurjati, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Geomatika Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. 5. Bapak Drs. I.L.Arisdyo, M.Si selaku Kepala Pusdata LAPAN yang telah memberi bantuan berupa data yang menunjang tugas akhir. 6. Bapak Eko Yuli Handoko, ST. MT, selaku Koordinator Pelaksana Tugas Akhir yang telah memberikan bantuan dan pengarahan dalam tugas akhir ini. 7. Mba Novi ST, Mba Iken ST, Mba Inggit ST, Mba Ria ST, Mba Dian ST, Mas Diponegoro ST, Mas Purwoko ST, Mas ix

6 Arif, Mas Khodik, Mas Cahyo, Mas Walid, yang telah memberikan bantuan, bimbingan, dan kerjasamannya selama melakukan tugas akhir di LAPAN. 8. Teman-teman Geomatika 2004 terutama Irfan, Yudo, Tedi, Adit, dan Diana yang telah memberikan bantuan yang berupa tenaga maupun pikiran dalam membantu baik dari pelaksanaan sampai dengan penulisan laporan tugas akhir ini. 9. Teman-teman HIMAGE, Himpunan Mahasiswa Geomatika yang telah memberikan dukungan motivasi mulai dari pelaksanaan sampai dengan penulisan laporan tugas akhir ini. 10. Teman-teman PMKTR (Pelajar Mahasiswa Kekeluargaan Tanah Rencong Surabaya) terutama Hanif, Rahmat, Boy da yang telah memberikan dukungan motivasi mulai dari pelaksanaan sampai dengan penulisan laporan tugas akhir ini. 11. Pengurus Pondok Pesantren Sunan Drajat yang telah memberikan penginapan pada saat di Lamongan. Laporan Tugas Akhir yang telah kami buat ini mungkin masih banyak kekurangannya. Tetapi dari kekurangan tersebut kami berharap dapat memberi motivasi lebih bagi kami dalam penyusunan laporan lainnya. Dengan ini kami harapkan dapat memberi informasi yang lebih bagi pembaca. Surabaya, 7 Januari 2009 Penulis DAFTAR ISI x

7 HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... iii ABSTRAK... v KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR TABEL... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xix BAB I PENDAHUUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Tugas Akhir Manfaat Tugas Akhir.. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penginderaan Jauh Pengertian Penginderaan Jauh Asas Penginderaan Jauh Sistem Inframerah Termal Koreksi Citra Strength Of Figure Pemotongan Citra (Cropping) Penajaman Citra (Image Enhancement) Interpretasi Citra Klasifikasi Citra Uji Ketelitian Klasifikasi Citra Satelit Digital Elevation Model Pengertian dan Fungsi Digital Elevation Model Analisa Tiga Dimensi (3D) Grid Sistem Informasi Geografis xi

8 2.3.1 Pengertian Sistem Informasi Geografis Konsep Dasar SIG Metodologi Sistem Informasi Geografis Basis Data Sistem Infomasi Geografis Struktur Data Spasial Sistem Infomasi Geografis Kegunaan Sistem Informasi Geografis Sumber Data Spasial Sistem Informasi Geografis Analisa Spasial Jenis dan Tekstur Tanah Jenis Tanah Tekstur Tanah Limpasan Permukaan Faktor Yang Mempengaruhi Limpasan Analisa Limpasan Curah Hujan Software ER Mapper ArcGIS BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian Peralatan dan Bahan Alat Bahan Diagram Alir Penelitian Identifikasi Masalah Studi Literatur Pengumpulan Data Pengolahan Data Analisa Penyusunan Laporan BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian xii

9 4.1.1 Pengolahan Citra Pembuatan Digital Elevation Model Pengolahan Data Curah Hujan Pembuatan Peta Tekstur Tanah Analisa Peta Dampak Limpasan dan Genangan Air Hujan Peta Tutupan Lahan Limpasan dan Genangan Air Hujan Digital Elevation Model Limpasan dan Genangan Air Hujan Peta Isohyet Limpasan dan Genangan Air Hujan Peta Tekstur Tanah Limpasan dan Genangan Air Hujan BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA xiii

10 Halaman ini sengaja di kosongkan DAFTAR GAMBAR xiv

11 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Uraian Interaksi Obyek-Obyek di Permukaan Bumi dengan Gelombang Elektromagnetik sehingga Dihasilkan Citra Inderaja 7 Proses transformasi dari sistem koordinat citra menjadi koordinat geografis 11 Gambar 2.3 Geometri vektor baseline lepas 17 Gambar 2.4 Geometri vektor baseline terikat 18 Gambar 2.5 Citra SPOT 41 Gambar 2.6 Citra Landsat 44 Gambar 2.7 DEM 49 Gambar 2.8 TIN 50 Gambar 2.9 Diagram alir Pemetaan Digital 54 Gambar 2.10 Subsistem SIG 56 Gambar 2.11 Data Raster 58 Gambar 2.12 Data Vektor 59 Gambar 2.13 Konversi Tekstur Tanah 73 Gambar 2.14 Pola Aliran Dasar 78 Gambar 3.1 Lokasi Penelitian 80 Gambar 3.2 Digaram alir metodelogi penelitian 83 Gambar 3.3 Digaram alir pengolahan data 86 Gambar 4.1 Hasil Mozaik citra Landsat TM 7 97 Gambar 4.2 Hasil pemotongan citra SPOT 2 98 Gambar 4.3 Hasil pemotongan citra Landsat TM 7 98 Gambar 4.4 Desain Jaring Titik Kontrol SPOT 2 99 Gambar 4.5 Desain Jaring Titik Kontrol Landsat TM 7 99 Gambar 4.6 Penajaman citra 105 Gambar 4.7 Penajaman citra dengan histogram 106 xv

12 Halaman ini sengaja di kosongkan xvi

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Jenis Satelit SPOT 42 Tabel 2.2 Karakteristik SPOT 2 42 Tabel 2.3 Spesifikasi Citra Landsat TM 45 Tabel 2.4 Tabel nama gelombang dan range panjang gelombang 46 Tabel 2.5 Karakteristik Panjang Gelombang Landsat 7 47 Tabel 2.6 Sifat Utama Seri Tanah Daerah Tuban-Gresik 63 Tabel 4.1 Daftar Koordinat GCP pada Citra SPOT 2 tahun Tabel 4.2 Daftar Koordinat GCP pada Citra Landsat TM 7 tahun Tabel 4.3 Jenis dan luas area tutupan lahan 107 Tabel 4.4 Daftar Stasiun Curah Hujan 119 Tabel 4.5 Curah Hujan Rata-rata 8 tahun ( ) 119 Tabel 4.6 Curah Hujan Januari Tabel 4.7 Luas Area Curah hujan rata-rata tahun Tabel 4.8 Luas Area Curah hujan januari Tabel 4.9 Jenis tekstur tanah 127 Tabel 4.10 Daftar wilayah dampak limpasan dan genangan air hujan 131 xvii

14 Halaman ini sengaja di kosongkan xviii

15 xix

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 : Satuan Peta Tanah. : Matriks A Strength of Figure : Hasil Groundtruth. xx

17 Halaman ini sengaja di kosongkan xxi