PENYUSUNAN MODEL SPASIAL UNTUK MEMPREDIKSI PENYEBARAN MALARIA (STUDI KASUS KABUPATEN SUKABUMI, JAWA BARAT) FIOLENTA MARPAUNG

Transkripsi

1 PENYUSUNAN MODEL SPASIAL UNTUK MEMPREDIKSI PENYEBARAN MALARIA (STUDI KASUS KABUPATEN SUKABUMI, JAWA BARAT) FIOLENTA MARPAUNG DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

2 ABSTRAK FIOLENTA MARPAUNG. Penyusunan Model Spasial untuk Memprediksi Penyebaran Malaria (Studi Kasus Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat). Dibimbing oleh IDUNG RISDIYANTO dan AGUS WIBOWO. Jumlah kasus malaria meningkat drastis di Kabupaten Sukabumi sejak tahun Peningkatan tersebut dipengaruhi oleh pola penyebaran vektor malaria (Anopheles sp.). Lingkungan (Altitude, LandUsed, dan Slope) mempengaruhi tempat perindukan nyamuk sedangkan unsur cuaca mempengaruhi metabolisme, pertumbuhan, perkembangan dan populasi nyamuk Anopheles. Pemahaman dan analisis data lingkungan dan unsur cuaca terhadap pola penyebaran vektor malaria dapat digunakan dalam penyususunan rancangan model spasial untuk membantu memprediksi pola penyebaran malaria di Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat. Overlay data lingkungan digunakan untuk menduga zona risiko malaria. Sedangkan prediksi jumlah kasus malaria dimodelkan menggunakan robust regresi Poisson dengan input suhu rata-rata minimum mingguan, suhu rata-rata maksimum mingguan serta jumlah curah hujan ratarata mingguan dengan PDL (Polynomial Distribution Lag) of weather di Kabupaten Sukabumi. Arithmetic Overlay antara zona risiko dan prediksi kasus malaria menunjukkan zona risiko lonjakan kasus malaria tiap bulan di Kabupaten Sukabumi. Sebaran zona risiko malaria menyebar di seluruh Kabupaten Sukabumi. Zona risiko tinggi terkonsentrasi di daerah pantai. Sedangkan zona tidak berisiko (non risk) terkonsentrasi di daerah pegunungan. Prediksi kasus malaria tiap bulan dengan PDL of weather 6 lag untuk suhu udara rata-rata dan 7 lag untuk curah hujan menunjukkan jumlah kasus tertinggi terjadi di daerah pantai dan jumlah kasus terendah terjadi di daerah pegunungan. Sebaran lonjakan kasus malaria tertinggi juga terjadi di daerah pantai dan terendah di daerah pantai. Sedangkan pola sebaran lonjakan mengikuti pola curah hujan bulanan di Kabupaten Sukabumi. Interaksi antara data lingkungan dan unsur cuaca terhadap siklus perindukan dan metabolisme nyamuk merupakan faktor utama dalam memprediksi jumlah kasus malaria. Peringatan dini dapat dilakukan 1-1,5 bulan sebelum terjadinya lonjakan zona kasus malaria tinggi (high risk) di Kabupaten Sukabumi. Kata kunci: jumlah kasus malaria, suhu udara, curah hujan, LandUsed, slope, altitude

3 PENYUSUNAN MODEL SPASIAL UNTUK MEMPREDIKSI PENYEBARAN MALARIA (STUDI KASUS KABUPATEN SUKABUMI, JAWA BARAT) FIOLENTA MARPAUNG Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Geofisika dan Meteorologi DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

4 4 Judul Skripsi : Penyusunan Model Spasial untuk Memprediksi Penyebaran Malaria (Studi Kasus Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat) Nama : FIOLENTA MARPAUNG NRP : G Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Idung Risdiyanto, S.Si., M.Sc in IT Ir. Agus Wibowo, M.Sc. NIP NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS NIP Tanggal Disetujui :

5 5 Y\b_XagT `TecThaZ Everything is wonderfull at that time This Little Masterpiece Is Dedicated to My Mom and Dad and My Big Brother Davidson my My sisters (Denni, Netty, Ria and Rita)

6 6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 29 September 1984 dari ayah Arsenius Marpaung dan ibu Aratlan Adriana Saragih. Penulis merupakan anak keenam dari enam bersaudara. Tahun 2002 penulis lulus dari SMA Swasta Cahaya Medan dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih program studi Meteorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Agrometeorologi (HIMAGRETO) periode 2003/2004 bidang Kewirausahaan. Penulis pernah melaksanakan kegiatan praktik lapang pada bulan Juli Agustus 2005 di Teknologi Inventaris Sumber Daya Alam - Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Jakarta.

7 7 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunianya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah pemodelan prediksi malaria dengan judul Penyusunan Model Spasial untuk Memprediksi Penyebaran Malaria (Studi Kasus Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat). Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Idung Risdiyanto, S.Si., M.Sc in IT dan Bapak Ir. Agus Wobowo, M.Sc selaku pembimbing yang telah banyak memberikan pengarahan, dukungan dan nasihat sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan dengan baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr.Ir. Yonny Koesmaryono, MS selaku penguji, Bapak Prof. Dr. Ir. Ahmad Bey, M.Sc dan Bapak Ir. Sutikno, MS; yang telah banyak memberikan saran selama penyusunan karya ilmiah ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Laboratorium Hidrometeorologi Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB, Dinas PPM&PL (Pemberantas Penyakit Menular dan Penyehatan Lingkungan), Kabupaten Sukabumi dan BTIC-SEMEAO BIOTROP yang telah membantu penulis dalam ketersediaan data. Terima kasih yang sedalam-dalamnya penulis ucapkan kepada Papa, Mama, Denni s family, Kak Netty, Ria s family, Kak Rita dan Bang David atas segala doa, dukungan, bantuan serta kasih sayangnya kepada penulis. Untuk K Maria, K Benni, K Erwin, K Micky-BIOTROP terima kasih atas bantuannya dalam kesabarannya untuk mengajariku. K Denni, K Dani, K Bongot, terima kasih atas bantuannya dalam pemahaman penyakit malaria dan kesehatan. Penghargaan penulis sampaikan kepada keluarga besar civitas Departemen Geofisika dan Meteorologi (GFM); seluruh dosen, para pegawai GFM (Pak Jun, Pak Toro, Pak Pono, Kak Aziz, Bu Indah, Mbak Wanti, Pak Koiruddin, Pak Udin). Crew GFM 39 (Nana, Ana, Nti, Kiki, Sapta, Rudi, Ode, Joko, Mian, Nida, Yo, Basyar, Ani, Aprian, Away, Deni, Lina, Gian, Samba, Ipit, Tado, Lupi, Vivi, Eko, Anton, Zainul, Misna, Linda, Made, An2, Sasat dan Dwinita) serta penghuni Novia IC (Maria, Natha, Ellen, Mila, Riri, Elsa, Opink, Meli, Andri, Ana, mbak Anjar, Angel, Nisa, Mita, Lina, Nita, Mbak Loli, Ayu, Ika dst) - thanks atas segala semangat, keceriaan dan kebersamannya. Mauliate. Bogor, Agustus 2006 FIOLENTA MARPAUNG

8 8 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Halaman I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tujuan Hipotesis... 1 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Deskripsi Penyakit dan Vektor Malaria Siklus Hidup Parasit dan Vektor Malaria Siklus Hidup Parasit Malaria Plasmodium vivax Plasmodium falciparum Siklus Hidup Vektor Malaria Hubungan Cuaca dan Topografi dengan Vektor Malaria Suhu Kelembaban Udara Curah Hujan Radiasi Angin Topografi Sistem Informasi Geografis (SIG) Konsep Dasar dan Pengertian SIG Subsistem SIG Data SIG Model Raster Model Vektor Fungsi Analisis Fungsi Analisis Atribut Fungsi Analisis Spasial Pemanfaatan SIG dalam Penyebaran Malaria Protokol SIG Malaria Subsistem Manajemen Data Dasar Populasi Malaria Subsistem Manajemen Data Geografis Subsistem Analisis dan Pemanggilan Data Penginderaan Jauh Klasifikasi Citra Klasifikasi Terbimbing (Supervised Classification) Weather Monitoring Model (WMM) Artikel dan Jurnal Malaria Secara Spasial dan Statistik III. KEADAAN UMUM KABUPATEN SUKABUMI 3.1. Kondisi Geografis Topografi Iklim Penyebaran Malaria di Kabupaten Sukabumi IV. BAHAN DAN METODE 4.1. Waktu dan Tempat Ruang Lingkup Penelitian Asumsi Alat dan Bahan Alat yang Digunakan Data ix x xi

9 Metode Penelitian Pengekstrasian dan Pengolahan Citra Satelit untuk Klasifikasi LandUsed (Penggunaan Lahan) Klasifikasi Daerah Endemis Malaria dan Interaksi Kasus Positif terhadap Lingkungan Pemodelan Spasial untuk Memprediksi Penyebaran Malaria Model Spasial Zona Risiko Malaria Pemodelan Numerik Hubungan Antara Prediktor dan Kasus Malaria Integrasi Model Spasial V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Klasifikasi Penutupan Lahan (LandUsed) Kabupaten Sukabumi Sebaran Daerah Endemis Malaria dan Interaksi Kasus Positif Malaria terhadap Lingkungan Sebaran Daerah Endemis di Kabupaten Sukabumi Interaksi Kasus Positif Malaria terhadap Lingkungan Model Spasial untuk Memprediksi Penyebaran Malaria Zona Risiko Malaria Berdasarkan Unsur Lingkungan Pemodelan Numerik Prediktor dan Kasus Malaria Integrasi Model Spasial Berdasarkan Unsur Lingkungan dan Unsur Cuaca VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan Saran VII. DAFTAR PUSTAKA... 43

10 10 DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 1. Tempat Perindukan Larva, Tempat Peristirahatan dan Perilaku Nyamuk Anopheles sp. Dewasa Sebagai Vektor Malaria Pengaruh Suhu Udara Rata-Rata terhadap Siklus Nyamuk Anoheles sp. dan Siklus Sprogoni Parasit Plasmodium sp. serta Pengaruhnya terhadap Jumlah Luasan Perindukan Menjadi Kejadian Kasus Malaria Daftar Data dan Peta Populasi Dan Malaria dalam SIG Malaria Artikel/ Jurnal Secara Spasial Maupun Statistik Klasifikasi Penggunaan Lahan Kabupaten Sukabumi Tahun Klasifikasi Penutupan Lahan (LandUsed) di Daerah Endemis Malaria Kabupaten Sukabumi Klasifikasi Pengaruh Ketinggian Tempat (Altitude) Terhadap Penentuan Zona Risiko Malaria Di Kabupaten Sukabumi Klasifikasi Pengaruh Kemiringan Lereng (Slope) terhadap Penentuan Zona Risiko Malaria di Kabupaten Sukabumi Klasifikasi Pengaruh Penggunaan Lahan (LandUsed) terhadap Penentuan Zona Risiko Malaria di Kabupaten Sukabumi Pengaruh Variabel Lingkungan dalam Penentuan Zona Risiko Malaria di Kabupaten Sukabumi Jumlah Kasus dan Kepadatan Kasus dalam Zona Risiko Malaria Tiap Desa Tahun