Aplikasi Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Lahan Terbuka Tambang Batubara (Studi Kasus: Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat)

Transkripsi

1 Aplikasi Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Terbuka Tambang Batubara (Studi Kasus: Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat) Application of Remote Sensing for Mapping of Coal Mines Open Land (Case Study: Subdistrict Talawi, Sawahlunto City, West Sumatra Province) Dwi Marsiska Driptufany 1*), Ishad 2, Fajrin 3 1,3 Program Studi Teknik Geodesi Institut Teknologi Padang, Indonesia 2 Alumni Program Studi Teknik Geodesi Institut Teknologi Padang, Indonesia *) dwidayana@gmail.com ABSTRAK Kerusakan akibat pertambangan dapat terjadi selama kegiatan pertambangan maupun pasca pertambangan. Dampak lingkungan sangat terkait dengan teknologi dan teknik pertambangan yang digunakan. Sementara teknologi dan teknik pertambangan tergantung pada jenis mineral yang ditambang dan kedalaman bahan tambang, misalnya pada penambangan batubara yang dilakukan dengan sistem tambang terbuka yakni sistem dumping (cara penambangan batubara dengan mengupas permukaan tanah). Kota Sawahlunto mulai memproduksi batubara sejak tahun Seiring dengan itu, kota ini mulai menjadi kawasan pemukiman pekerja tambang, dan terus berkembang menjadi sebuah kota kecil dengan penduduk yang intinya adalah pegawai dan pekerja tambang. Penelitian ini melakukan kegiatan monitoring perubahan luas tutupan lahan tambang di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto melalui interpretasi visual data penginderaan jauh. Data penginderaan jauh yang digunakan adalah Citra Landsat TM5 tahun 1995, Citra Landsat ETM7 tahun 2005, dan Citra Landsat 8 Oli tahun Selanjutnya, melakukan klasifikasi pada citra satelit dengan metode klasifikasi supervised. Berdasarkan hasil pengolahan citra satelit pada tahun 1995, luas tutupan lahan tambang batu bara adalah 573,3 hektar. Luas tutupan lahan tambang batu bara pada tahun 2005 adalah 670,86 hektar. Sementara itu, pada tahun 2016 luas tutupan lahan tambang batu bara adalah 376,02 hektar. Berdasarkan hasil luas lahan tambang batu bara dari tahun 1995 menuju tahun 2005, luasan tersebut mengalami peningkatan sebesar 84,42 hektar (16,18%) dan pada tahun 2005 menuju tahun 2016 luas tersebut mengalami penurunan sebesar 294,84 hektar (43,95%). Kata kunci: penginderaan jauh, tambang batu bara, klasifikasi supervised ABSTRACT - Damage caused by mining can occur during mining and post-mining activities. Environmental impact is related to technology and mining techniques used. Technology and mining techniques depend on the type of mineral and depth of mining.. For example, coal mining is conducted with an open pit mine that dumping system (coal mining method with peeling the ground). Sawahlunto started producing coal since Along with it, the city was starting to become a residential area miners, and continued to develop into a small town with a population that essentially was employee and mine workers. This research conduct comprehensive monitoring changes in land cover mining in the Sub District Talawi Sawahlunto through visual interpretation of remote sensing data. Remote sensing data used is Landsat TM5 1995, Landsat ETM7 2005, and Landsat 8 OLI Furthermore, doing classification using supervised image classification method. Based on the results of image processing, in 1995, the area of coal mine land cover is hectares, land cover size of Coal Mine in 2005 was 670,86 hectares. Meanwhile, in 2016 the area covered Coal Mine land is 376,02 hectares. Based on the results of land area coal mines from 1995 to the year 2005, the area experienced an increase of 84,42 hectares (16,18%) and in 2005 towards the comprehensive 2016 decreased by 294,84 hectares (43,95%). Keywords: remote sensing, coal mine, supervised classification 1. PENDAHULUAN Kerusakan akibat pertambangan dapat terjadi selama kegiatan pertambangan maupun pasca pertambangan. Dampak lingkungan sangat terkait dengan teknologi dan teknik pertambangan yang digunakan. Sementara teknologi dan teknik pertambangan tergantung pada jenis mineral yang ditambang dan kedalaman bahan tambang, misalnya pada penambangan batubara yang dilakukan dengan sistem tambang terbuka yakni sistem dumping (cara penambangan batubara dengan mengupas permukaan tanah). Konversi lahan hutan menjadi penggunaan lahan lain termasuk lahan tambang merupakan fenomena yang sudah lama terjadi di dunia dan memiliki dampak langsung diantaranya polusi udara (Hu dkk., 2008), berkurangnya keanekaragaman hayati (Sandin, 2009), dan pemanasan global dengan turunnya pengikat CO2 (Trisasongko dkk., 2009). Hal ini banyak terjadi pada wilayah yang memiliki sumber daya alam yang 199

2 Aplikasi Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Terbuka Tambang Batubara (Studi Kasus: Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat) (Driptufany, dkk.) melimpah (Sihombing, 2013), wilayah hasil pemekaran (Tuni, 2013) dan wilayah yang terdapat perusahaan tambang (Gunawan dkk., 2010). Kota Sawahlunto mulai memproduksi batubara sejak tahun Seiring dengan itu, kota ini mulai menjadi kawasan pemukiman pekerja tambang, dan terus berkembang menjadi sebuah kota kecil dengan penduduk yang intinya adalah pegawai dan pekerja tambang. Kota Sawahlunto terletak di daerah dataran tinggi yang merupakan bagian dari bukit barisan dan memiliki luas 273,45 km 2. Lebih dari 26,5% atau sekitar 72,47 km 2 Kota Sawahlunto merupakan kawasan perbukitan yang ditutupi hutan lindung. Penggunaan tanah yang dominan di kota ini adalah perkebunan dan danau yang terbentuk dari bekas galian tambang batubara. Kawasan tambang batubara yang masih beraktifitas sampai saat ini salah satunya ada di daerah Kecamatan Talawi dengan jarak tempuh sekitar 10 km dari pusat Kota Sawahlunto. Aktifitas penambangan terus dilakukan, Sehingga lahan terbuka di Kecamatan Talawi khususnya pada kawasan tambang batubara mengalami peningkatan. Hal inilah yang menjadi dasar dan melatar belakangi penulis untuk meneliti lahan terbuka tambang batubara di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat, yang mana penelitian ini memanfaatkan Citra Satelit Landsat. Berdasarkan uraian yang sudah dikemukakan di atas, maka dapat dirumuskan masalah pada penelitian ini yaitu bagaimana perubahan luas lahan terbuka tambang batubara di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat dari Citra Satelit Landsat periode tahun 1995, 2005 dan Hasil dari penelitian ini dibatasi hanya sampai pengidentifikasian dan analisis perubahan luas lahan terbuka tambang batubara dari tahun 1995, 2005 dan Tujuan dari makalah ini adalah melakukan kegiatan monitoring perubahan luas tutupan lahan tambang di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto melalui interpretasi visual data penginderaan jauh. 2. METODE Data yang digunakan dalam analisis ini meliputi Citra Landsat TM5 tahun 1995, Citra Landsat ETM7 tahun 2005, dan Citra Landsat 8 Oli tahun 2016 serta peta administrasi yang bersumber dari instansi BAPPEDA Kota Sawahlunto. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi seperangkat komputer, software Envi 5.1, software ArcGIS 10.1, GPS Garmin Handheld dan kamera digital. Penelitian dilakukan di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat. Kegiatan ini dilakukan pada bulan Desember 2016 sampai Februari Gambar 1. Lokasi Penelitian Proses penelitian meliputi beberapa tahap, diantaranya : 1. Men-download langsung citra satelit Landsat tahun perekaman 1995, 2005 dan 2016 melalui situs 2. Melakukan Koreksi Radiometrik pada citra. 3. Analisa penggunaan lahan menggunakan data citra tahun 1995, 2005 dan Hasil akhir dari analisa tersebut yaitu berupa peta lahan terbuka tambang batubara. Adapun penyederhanaan dari alur pikir penelitian dijabarkan dalam Gambar 2 berikut: 200

3 Mulai Persiapan dan pengumpulan Citra Landsat 2005 Citra Landsat 1995 Citra landsat 2016 Penggabungan Band Pra Pengolahan Citra Koreksi Radiometrik Pemotongan Citra Peta administrasi Klasifikasi Citra Klasifikasi Supervised Klasifikasi luas lahan tambang tahun 1995 Klasifikasi luas lahan tambang tahun 2005 Klasifikasi luas lahan tambang tahun 2016 Overlay Analisa perubahan luas tambang Peta perubahan luas lahan tambang batubara Ground Check lapangan Selesai Gambar 2. Diagram alir tahapan pelaksanaan penelitian Hasil interpretasi citra perlu diuji kebenarannya melalui proses uji akurasi. Uji akurasi sangat penting dalam setiap hasil penelitian setiap jenis data penginderaan jauh. Tingkat ketelitian data sangat mempengaruhi besarnya kepercayaan pengguna terhadap setiap jenis data penginderaan jauh. Tahapan uji akurasi klasifikasi dilakukan dengan metode confusion matrix. Dalam proses pemetaan klasifikasi/ penutupan lahan nilai akurasi yang dapat diterima yaitu 70% atau 0,70 (Purwadhi, 2001). Ketelitian analisis dibuat dalam beberapa kelas X yang dihitung dengan membuat matriks dari perhitungan setiap kesalahan (confusion matrix) (Sutanto, 1994). Berikut rumus confusion matrix: Keterangan: MA X cr X o MA = X cr pixel... (1) X cr pixel + X o Pixel + X co pixel : Keletelitian pemetaan (mapping accuracy) : Jumlah kelas X yang terkoreksi : Jumlah kelas X yang termasuk ke kelas lain (domisili) 201

4 Aplikasi Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Terbuka Tambang Batubara (Studi Kasus: Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat) (Driptufany, dkk.) X co : Jumlah kelas X tambahan dari kelas lain (komisi) Ketelitian seluruh hasil klasifikasi (KH) adalah: KH = Jumlah objek murni semua kelas... (2) Jumlah semua objek 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Pengolahan Citra Landsat Citra Landsat TM5 Tahun 1995 Proses penajaman spectral pada Citra Landsat TM5 tahun perekaman 1995 dilakukan untuk meningkatkan kualitas visual citra. Proses tersebut dimulai dengan menentukan komposit RGB yang tepat sehingga dapat memberikan visualisasi yang lebih baik. Dengan RGB 321 (true color), dimana untuk lahan terbuka tambang terlihat jelas dibandingkan obyek lain di sekitarnya. Dapat dilihat pada Gambar 3. = Lokasi Tambang Gambar 3. Penampakan tambang pada citra (Sumber: Hasil pengolahan citra landsat TM5 1995, 2017) Citra Landsat ETM 7 Tahun 2005 Dalam melakukan proses penajaman spectral pada citra landsat ETM 7 perekaman tahun 2005 untuk meningkatkan kualitas visual citra. Pada landsat ETM 7 ini tampilan RGB untuk true color sama seperti Landsat sebelumnya yaitu dengan tampilan RGB 321 (true color ). Dapat dilihat pada Gambar 4. = Lokasi Tambang Gambar 4. Penampakan tambang pada citra (Sumber: Hasil pengolahan Citra Landsat 7 ETM 2005, 2017) Citra Landsat 8 OLI Tahun 2016 Tampilan RGB true color sama seperti Landsat sebelumnya, namun dalam citra Landsat 8 tampilan RGB disesuaikan menjadi RGB 432 (true color ). Hasilnya dapat dilihat pada Gambar

5 = Lokasi Tambang Gambar 5. Penampakan tambang pada citra (Sumber: Hasil pengolahan Citra Landsat 8 Oli 2016, 2017) Koreksi Radiometrik Koreksi radiometrik dilakukan dengan metode penyesuaian histogram (histogram adjustment). Secara visual, tidak ada perbedaan antara data yang belum dikoreksi dengan data yang telah dikoreksi. Namun, perbedaan yang nyata terletak pada perbedaan nilai piksel antara keduannya seperti ditunjukkan pada Gambar 6. (a) (b) Gambar 6. (a) Sebelum dilakukan koreksi radiometrik, (b) Hasil setelah dilakukan koreksi radiometrik (Sumber: Hasil pengolahan Citra Landsat, 2017) 3.2 Analisis Perubahan Tambang Tahun 1995, 2005 dan 2016 Analisis perubahan untuk tiga tahun pengamatan yaitu tahun 1995, 2005 dan 2016 dilakukan dengan cara mengoverlay peta tiap tahun pengamatan Perubahan Tahun 1995 ke 2005 Perubahan pengunaan lahan tambang dari tahun 1995 ke tahun 2005 ditampilkan pada Gambar

6 Aplikasi Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Terbuka Tambang Batubara (Studi Kasus: Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat) (Driptufany, dkk.) Gambar 7. Peta perubahan dari Tahun 1995 ke Tahun 2005 (sumber: Hasil Pengolahan Citra, 2017) Data perubahan tahun 1995 ke 2005 dapat dilihat pada Tabel 1. Kelas Penggunaan Tahun 1995 Tabel 1. Data perubahan tahun 1995 ke 2005 Kelas Penggunaan Tahun 2005 Tambang Vegetasi Badan Air Kosong Jumlah Perubahan Tambang 262,89 299,43 3,87 7,11 573,3 84,42 Vegetasi 361, ,23 11,79 34,2 8386,11 172,8 Badan Air - 48,96 0,09-49,05-33,03 Kosong 32,94 232,29 0,27 1,44 266,94-224,19 Jumlah 657, ,91 16,02 42, ,4 (Sumber: Hasil pengolahan, 2017) Peta yang sudah di overlay akan menghasilkan luasan perubahan lahan pada tiap tahun pengamatan Perubahan Tahun 2005 ke 2016 Perubahan penggunaan lahan tambang dari tahun 2005 ke tahun 2016 ditampilkan pada Gambar 8. Gambar 8. Peta Perubahan Tambang dari Tahun 2005 ke 2016 (Sumber: Hasil Pengolahan Citra, 2017) 204

7 Hasil perubahan lahan tambang pada tahun 2005 ke 2016 dapat dilihat pada Tabel 2. Kelas Penggunaan Tahun 2005 Tabel 2. Hasil pengolahan data tahun 2005 ke 2016 Kelas Penggunaan Tahun 2016 Tambang Vegetasi Badan Air Kosong Jumlah Perubahan Tambang 166,95 458,91 21,87 23,13 670,86-294,84 Vegetasi 198, ,65 15,48 163,4 8556,71 112,36 Badan Air 5,85 0,45 0,07 6,37 31,49 Kosong 5,04 30,51 0,06 5,85 41,46 150,99 Jumlah 376, ,07 37,86 192, ,4 (Sumber: Hasil pengolahan Citra Landsat, 2017) PerubahanTahun 1995 ke 2016 Perubahan penggunaan lahan tambang dari tiga tahun periode pengamatan, yaitu tahun 1995 ke tahun 2016 dapat dilihat pada Gambar 9. Kelas Penggunaan Tahun 1995 Gambar 9. Peta Perubahan dari Tahun 1995 ke Tahun 2016 (Sumber: Hasil Pengolahan Citra, 2017) Tabel 3. Hasil Perhitungan Perubahan Tahun 1995 ke Tahun 2016 Kelas Penggunaan Tahun 2016 Tambang Vegetasi Badan Air Kosong Jumlah Perubahan Tambang 58,68 498,33 13,05 3,24 573,3-197,28 Vegetasi 294,3 7894,08 20,07 177, ,11 282,96 Badan Air 0,36 40,05 0,9 7,74 49,05-11,19 Kosong 22,68 236,61 3,84 3,81 266,94-74,49 Jumlah 376, ,07 37,86 192, ,4 (Sumber: Hasil Pengolahan Citra, 2017) Contoh perubahan lokasi lahan tambang yang menjadi badan air dapat dilihat pada Gambar

8 Aplikasi Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Terbuka Tambang Batubara (Studi Kasus: Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat) (Driptufany, dkk.) Gambar 10. Perubahan tahun 1995 ke 2016 lahan tambang menjadi badan air (Sumber: Hasil Penelitian, 2017) 3.3 Uji Akurasi (Ground check) Untuk mengetahui tingkat ketelitian hasil interpretasi citra, pada saat melakukan klasifikasi maka harus dilakukan uji akurasi klasifikasi. Uji akurasi klasifikasi dilakukan dengan perhitungan matriks dari perhitungan kesalahan (confussion matrix) pada setiap penggunaan lahan hasil interpretasi citra. Titik sampel pada penggunaan lahan yang diambil untuk uji validasi dilapangan sebanyak 40 titik sampel. Sampel ini diambil secara acak (random) pada setiap jenis penggunaan lahan yang menyebar ke seluruh citra. Setiap titik sampel dilakukan pengecekan kenampakan penggunaan lahan ke lapangan sehingga didapatkan jumlah penggunaan lahan yang sesuai dan penggunaan lahan yang tidak sesuai dari 40 sampel. Sampel tersebut dapat dilihat pada Gambar 11. Gambar 11. Titik Sampel Uji Akurasi (Sumber: Hasil Pengolahan Citra, 2017) Berdasarkan hasil survey lapangan terhadap 40 sampel, dihasilkan titik sampel yang sesuai adalah 33 titik sampel dan yang tidak sesuai sebanyak 7 titik sampel. Titik sampel yang tidak sesuai dilapangan berupa lahan tambang yang telah berubah menjadi badan air dan vegetasi. Berikut merupakan perhitungan uji akurasi interpretasi penggunaan lahan tambang dan non tambang menggunakan citra landsat dengan metode confusion matrix. 206

9 Tabel 5. Uji Akurasi Interpretasi Citra Hasil Survey Hasil Klasifikasi 1. Tambang 2. Non Tambang 1 2 Total Komisi Objek 7 MA (%) 82,5 Total KH ,5 Komisi Objek 7 7 (Sumber: Analisa Data, 2017) Berdasarkan perhitungan akurasi interpretasi menggunakan tabel confusion matrix, ketelitian pemetaan (MA) untuk penggunaan lahan tambang menggunakan citra landsat dengan metode klasifikasi supervised yaitu sebesar 82,5 %. Berdasarkan Purwadi (2001), secara umum, akurasi dari suatu hasil klasifikasi di katakana baik apabila memiliki akurasi keseluruhan lebih dari 70%. Berdasarkan hasil tersebut maka hasil interpretasi pemetaan luas lahan tambang di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto dapat dikatakan akurat. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa pada periode tahun 1995 ke tahun 2005 luasan lahan tambang mengalami peningkatan sebanyak 84,42 hektar dan pada tahun 2005 ke 2016 mengalami penurunan sebanyak 294,84 hektar. Berdasarkan hasil uji akurasi klasifikasi citra didapatkan, hasil interpretasi pemetaan luas lahan tambang di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto dapat dikatakan akurat. 5. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis menyampaikan terima kasih kepada teman-teman dan pihak-pihak yang mendukung terlaksananya penelitian ini. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Program Studi Teknik Geodesi Institut Teknologi Padang yang telah mendukung peralatan dalam penelitian ini. 6. DAFTAR PUSTAKA Gunawan, A., INS Jaya, dan M.B. Saleh. (2010). Quick Tecniques in Indentifying Open Area by the Use of Multi Spatial and Multidate Imageries. Hu, D., G. Yang, Q. Wu, H. Li, X. Liu, X. Niu, Z. Wang, dan Q. Wang. (2008). Analyzing Land Use Changes in The Metropolitan Jilin City of Northeastern China Using Remote Sensing and GIS. Sensore, Purwadhi Sri Hardiyanti, F. (2001). Interpretasi Citra Digital. PT Gramedia Widiasarana Indonesia: Jakarta. Sandin, L. (2009). The relationship between land-use, hydromorphology and river biota at different spatial and temporal scales: a synthesis of seven case studies. Sutanto. (1986). Penginderaan Jauh Jilid I. Gajah Mada University Press: Yogyakarta. Sihombing, B. H, (2013). Analisis Perubahan Tutupan Areal Konsessi Tambang PT.Kaltim Prima Coal. Jurnal Ilmu Pertanian dan Kehutanan, 11(2), Trisasongko, B.H, D.R. Panuju, L.S. Iman, V.Anjani, Harimurti, A.F. Ramly, dan H. Subroto. (2009). Analisis Dinamika Konversi di Sekitar Jalur Tol Cikampek. Publikasi Teknis DATIN. Kementerian Negara Lingkungan Hidup. Tuni, dan Muhammad Siraz. (2013). Perencanaan Penggunaan Pascatambang Nikel untuk Mendukung Pengembangan Wilayah di Kabupaten Halmahera Timur. (Magister Sains Master Thesis), IPB (Bogor Agricultural University), Bogor. 207