Bab III Pelaksanaan Penelitian

Transkripsi

1 Bab III Pelaksanaan Penelitian Tahapan penelitian secara garis besar terdiri dari persiapan, pengumpulan data, pengolahan data, analisis data dan kesimpulan. Diagram alir pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada gambar III.1 Gambar III.1 Diagran alir metodologi penelitian

2 26 III.1 Persiapan Persiapan merupakan tahap awal yang dilakukan dalam pelaksanaan penelitian. Tahap ini meliputi studi literatur dan penentuan lokasi penelitian. Studi literatur dilakukan terhadap buku-buku referensi yang berkaitan dengan topik penelitian, dan terhadap penelitian-penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh penelitipeneliti terdahulu serta berbagai informasi yang diperoleh dari internet. Hal ini untuk memperdalam dan memperluas wawasan serta menambah informasi yang berkaitan dengan ruang lingkup topik penelitian. A. Lokasi Penelitian Penentuan lokasi penelitian dilakukan berdasarkan beberapa pertimbangan, yang terpenting diantaranya adalah: 1. Ketersediaan bahan penelitian berupa citra Quickbird. 2. Kenampakan bidang-bidang tanah pada citra Quickbird yang cukup jelas, sehingga akan mempermudah dalam melakukan interpretasi citra. Berdasarkan pertimbangan di atas, diperoleh lokasi penelitian di Kabupaten Bekasi, Kecamatan Cikarang Timur. Lokasi penelitian masuk dalam 3 wilayah administrasi desa yang berbatasan, yaitu Desa Karangsari, Desa Jatibaru dan Desa Jatireja. Luas lokasi penelitian berkisar ±275 Ha, dengan permukaan tanah relatif datar serta mayoritas penggunaan tanah berupa sawah. Peta lokasi penelitian dapat dilihat pada gambar III.2. KABUPATEN BEKASI Kecamatan Cikarang Timur Gambar III.2 Peta lokasi penelitian

3 27 B. Peralatan Penelitian Alat bantu penelitian ini adalah: 1. Perangkat keras berupa: Komputer notebook dengan spesifikasi teknis: Processor Intel Core Duo T2250; 1,73 GHz; RAM 502 MB dan Harddisk berkapasitas 80 GB. Printer Deskjet D1360 warna merk Hewlett Packard. Receiver GPS merk South dengan tipe South 9600 dan South 9200 Total Station merk Topcon tipe GTS 235N 2. Perangkat lunak berupa: Sistem operasi komputer Microsoft Windows XP Home Edition digunakan untuk menjalankan program sistem dan aplikasi yang terpasang. Autodesk Map 2004 digunakan untuk: a. Digitasi objek pada citra; b. Transformasi Helmert pada citra; c. Perhitungan koordinat, jarak, dan luas bidang-bidang tanah. ER Mapper digunakan untuk membantu penajaman kontras kenampakan citra sehingga lebih mudah diinterpretasi. Global Mapper dimanfaatkan untuk pemotongan citra. South GPS Processor untuk download data dan konversi data GPS ke dalam bentuk Rinex files. Trimble Geomatics Office untuk pengolahan data GPS. BPN Index digunakan untuk mengkonversi koordinat geodetik ke koordinat proyeksi TM3 0 Microsoft Office 2003 dengan komponennya Ms. Word, Ms. Excel, Ms. Visio dan Ms. Powerpoint, digunakan untuk penulisan laporan penelitian, kalkulasi data, dan presentasi. III.2 Pengumpulan Data 1. Global Positioning System (GPS) GCPs diperoleh dari penentuan posisi dengan GPS yang diukur langsung di lapangan dengan metode differensial yang diikatkan ke orde 3 BPN sebagai base point. Alat yang digunakan sebanyak 2 (dua) unit receiver GPS geodetik

4 28 merk South dengan tipe South 9600 dan South Jumlah total GCPs yang diukur di lapangan sebanyak 22 titik. Pengamatan setiap titik ± 22 menit dan durasi pengambilan data setiap 5 detik. Sebaran dari 22 GCPs ini dapat dilihat pada lampiran A dan posisi GCPs di lapangan dapat dilihat pada lampiran B. 2. Pengukuran Terrestris Koordinat bidang tanah diperoleh dari pengukuran langsung di lapangan dengan menggunakan Total Station merk Topcon tipe GTS 235N dengan akurasi jarak 2 mm + 2ppm x D dan sudut 5. Pengukuran blok bidang-bidang tanah di lokasi penelitian dapat dilihat pada lampiran C. 3. Citra Quickbird wilayah Kabupaten Bekasi yang diperoleh dari konsultan pertanahan tidak memiliki metadata yang lengkap. III.3 Pengolahan Data III.3.1 Data GPS Metode yang dipilih untuk mendapatkan koordinat pada GCPs adalah menggunakan GPS dengan metode penentuan posisi differensial. Dalam pelaksanaannya harus ada minimal 2 receiver GPS. Satu receiver GPS diletakkan pada base point. Base point ini berupa titik dasar teknik orde 3 yang telah diketahui koordinatnya. Sedangkan GPS satunya digunakan sebagai rover atau pengukur bergerak. Rover akan bergerak dari satu lokasi GCP ke lokasi GCP lainnya yang telah ditentukan. Polanya dapat dilihat pada gambar III.3. Base Point Rover Rover Rover Gambar III.3 Base point dan rover

5 29 Setelah seluruh rangkaian pengukuran selesai, titik-titik GCPs didownload dengan South GPS Processor dan dikonversi ke dalam bentuk Rinex files. Pengolahan data GPS menggunakan Trimble Geomatics Office. Hasil konversi koordinat geodetik ke koordinat TM3 0 BPN Index dapat dilihat pada tabel berikut: menggunakan software Tabel III.1 Koordinat GCPs hasil pengolahan data GPS Nama Koordinat Geodetik Koordinat TM 3 0 Titik Lintang Bujur X (m) SD X Y (m) SD Y BM 6 16' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m LA ' "S ' "E m m Sumber: Hasil Pengolahan Data Pengolahan GPS secara lengkap dapat dilihat pada lampiran D. III.3.2 Data Terrestris Survey terrestris dilakukan untuk mendapatkan koordinat detail bidang tanah yang dianggap paling mendekati koordinat yang sebenarnya. Koordinat ini digunakan sebagai data acuan yang akan dibandingkan dengan koordinat yang didapat dari hasil koreksi geometrik citra dengan transformasi Helmert. Bidang-bidang tanah

6 30 yang diukur, dibuat dalam 2 blok. Sebelum diukur, sampel-sampel bidang tanah tersebut diteliti dulu kejelasan batas-batasnya pada citra Quickbird. Pengukuran di lapangan menggunakan Total Station. Titik-titik detail bidang tanah hasil pengukuran di lapangan kemudian didownload dengan software Topcon Link (dapat dilihat pada lampiran P). Hasilnya berupa data koordinat detail bidangbidang tanah pada masing-masing blok yang disajikan dalam tabel berikut ini: Blok Tabel III.2 Koordinat detail bidang-bidang tanah per blok Detail KOORDINAT DETAIL X (m) Y (m) Keterangan P01 LA Titik Ikat swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh swh P02 LA Titik Ikat pls pls pls pls Sumber: Hasil Pengolahan Data III.3.3 Data Citra Quickbird III Pemotongan Citra Pemotongan citra Quickbird menggunakan software Global Mapper 8 yang dilakukan dengan cara menentukan koordinat batas kiri atas dan koordinat batas kanan bawah sesuai dengan wilayah penelitian. Dapat dilihat dari gambar III.4 berikut:

7 31 Gambar III.4 Pemotongan citra dengan Global Mapper 8 Tabel III. 3 Koordinat citra Quickbird hasil pemotongan No. Koordinat Batas Kiri Atas Batas Kanan Bawah 1 Geodetik Lintang , 59,893 S ' 41,462" S Bujur ,265 E ' 9,63" E Timur m m 2 TM3 0 Utara m m III Penajaman Citra Penajaman citra dilakukan dengan menggunakan ER Mapper untuk mempertajam kontras kenampakan yang tergambar dalam citra Quickbird. Dengan demikian akan menambah jumlah informasi yang dapat diinterpretasikan secara visual. Gambar di bawah ini memperlihatkan perbedaan lokasi penelitian sebelum dan sesudah penajaman. (a) (b) Gambar III.5 (a) Sebelum Penajaman (b) Sesudah Penajaman

8 32 III Interpretasi Citra Perbuatan mengkaji citra dengan maksud untuk mengidentifikasi obyek-obyek yang tergambar dalam citra. Interpretasi dilakukan secara visual di layar monitor dengan melakukan pembesaran gambar, pengecilan gambar dan pergeseran gambar sampai terlihat kondisi citra yang terbaik untuk dilakukan pendigitasian. III Koordinat GCPs dari Citra Proses ini dilakukan dengan menggunakan Autodesk Map Citra Quickbird yang merupakan data raster diinsert ke dalam program Autodesk Map Kemudian dilakukan digitasi pada layar monitor (on screen digitizing) dengan membuat point terhadap lokasi titik-titik yang merupakan GCPs dan titik-titik detail bidang tanah. Ada 18 titik pada blok P01 dan 4 titik pada blok P02 serta 22 titik yang dijadikan sebagai GCPs pada lokasi penelitian. Digitasi dilakukan sebanyak satu kali untuk setiap GCPs dan titik-titik detail. Hasil digitasi berupa koordinat GCPs dan koordinat detail bidang tanah dari citra Quickbird mentah. Daftar koordinat GCPs hasil digitasi disajikan dalam tabel berikut ini: Tabel III.4 Koordinat GCPs hasil digitasi pada citra mentah Nama Titik Koordinat GCPs dari Citra Mentah X (m) Y (m) LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA Sumber: Hasil Pengolahan Data

9 33 III.4.4 Koreksi Geometrik Koreksi geometrik citra dilakukan dengan cara mentransformasikan koordinat dari sistem koordinat citra hasil digitasi ke sistem koordinat TM3 0. Transformasi koordinat ini membutuhkan titik sekutu-titik sekutu. Titik sekutu berasal dari koordinat GCPs hasil olahan GPS (Tabel III.1) dan koordinat GCPs hasil olahan dari citra Quickbird (Tabel III.4). Proses transformasi akan menghasilkan parameter transformasi serta menghasilkan koordinat hasil transformasi dari citra tersebut. Koordinat hasil transformasi terdiri dari koordinat GCPs (citra) dan juga koordinat detail bidang-bidang tanah (citra). Transformasi yang digunakan adalah transformasi Helmert dengan jumlah titik sekutu yang berbeda-beda yaitu 11 titik sekutu dan 10 titik sekutu terbaik. Sebelas titik sekutu dipilih berdasarkan penempatan sebaran yang merata dari GCPs pada lokasi penelitian. Sedangkan 10 titik sekutu terbaik merupakan GCPs yang dipilih karena memiliki simpangan terkecil diantara 22 GCPs yang ada. Sebaran titik-titik sekutu dapat dilihat pada lampiran E untuk 11 titik sekutu, lampiran F untuk 10 titik sekutu. Hasil pengolahan transformasi Helmert berdasarkan jumlah titik sekutunya dapat dilihat pada lampiran G untuk 11 titik sekutu dan lampiran H untuk 10 titik sekutu terbaik. Tabel III.5 Sepuluh titik sekutu terbaik GCPs Koordinat TM 3 0 X (m) SD X (m) Y(m) SD Y (m) LA LA LA LA LA LA LA LA LA LA Sumber: Pengolahan GPS

10 34 Untuk mengetahui hubungan geometrik antar sistem koordinat tersebut, digunakan Microsoft Excel sebagai sarana untuk menghitung nilai parameter transformasi. Apabila dalam perhitungan nilai parameter digunakan jumlah titik sekutu lebih dari minimum, maka akan ada ukuran lebih. Perhitungannya menggunaan metode hitungan perataan kuadrat terkecil. Proses koreksi geometrik citra Quickbird dilakukan secara manual dengan bantuan software Autodesk Map 2004 setelah diketahui nilai parameter transformasi dari hitungan Microsoft Excel. Proses translasi, rotasi dan pembesaran skala dilakukan secara bertahap melalui perintah-perintah yang tersedia pada Autodesk Map 2004 berdasarkan nilai parameternya. Setelah dilakukan proses transformasi tersebut, maka citra Quickbird secara keseluruhan telah terkoreksi geometriknya sesuai dengan nilai parameter transformasi yang diberikan. Proses selanjutnya adalah memasukkan koordinat-koordinat hasil transformasi ke dalam citra. Sehingga akan diketahui posisi koordinat-koordinat hasil transformasi di dalam citra hasil koreksi geometrik tersebut. Posisi koordinat hasil transformasi (koordinat GCPs dan detail bidang tanah) pada citra Quickbird terkoreksi dapat dilihat pada lampiran I. III.4.5 Menghitung Root Mean Square Error (RMSe) III RMSe dan Standar Deviasi Titik Sekutu RMSe yang diperoleh dari titik sekutu berasal dari koordinat citra hasil transformasi dan koordinat hasil pengukuran dgn GPS. Kedua koordinat ini diperbandingkan untuk memperoleh residual dari koordinat arah x dan koordinat arah y. Masing-masing residual dikuadratkan. Untuk memperoleh nilai standar deviasi arah x (σ x ) jumlah keseluruhan dari nilai residual yang telah dikuadratkan tadi dibagi dengan jumlah titik sekutu. Hasil pembagian tersebut kemudian di akar kuadratkan. Sehingga diperoleh σ x. Dan hal yang sama juga dilakukan untuk memperoleh nilai standar deviasi arah y (σ y ). Sedangkan untuk memperoleh RMSe, nilai σ x dan σ y yang telah diketahui nilainya, masing-masing dikuadratkan dan ditambahkan satu dengan yang lainnya.

11 35 Hasil penjumlahnya kemudian di akar kuadratkan. Maka akan diketahui nilai RMSe dari hasil transformasi citra tersebut. Hasil pengolahan RMSe dapat dilihat pada lampiran G dan H. III RMSe dan Standar Deviasi Check point Untuk memperoleh RMSe dari check point, perhitungannya sama dengan penjelasan pada RMSe titik sekutu. Yang membedakannya adalah koordinat yang digunakan untuk memperoleh nilai residual. Koordinat perbandingannya adalah antara koordinat citra yang tidak diikutsertakan dalam proses perhitungan parameter transformasi dengan koordinat hasil pengukuran GPS. RMSe dari check point untuk mengetahui nilai pergeseran titik-titik di luar/sekitar titik sekutu. Hasil RMSe yang diperoleh biasanya cenderung lebih besar dari RMSe titik sekutu. Pengolahan RMSe check point dapat dilihat pada lampiran J. III RMSe dan Standar Deviasi Titik pada Blok Bidang Tanah RMSe titik per blok bidang tanah diperoleh dari koordinat citra hasil transformasi dan koordinat hasil pengukuran terrestris. RMSe ini dibuat per blok bidangbidang tanah untuk mengetahui ketelitian citra terhadap hasil pengukuran di lapangan. Pengolahan datanya dapat dilihat pada lampiran K. III RMSe dan Standar Deviasi Jarak pada Blok Bidang Tanah RMSe jarak merupakan hasil pengolahan data jarak berdasarkan koordinat citra dengan koordinat pengukuran lapangan. Data jarak yang diambil adalah jarak pada sisi-sisi bidang tanah. Jarak pada masing-masing sisi bidang tanah diperbandingkan untuk mencari selisih jaraknya. Perhitungan untuk mendapatkan RMS jarak dilakukan pada dua variasi jumlah titik sekutu yang berbeda. Hasil pengolahan datanya dapat dilihat pada lampiran L. III.4.6 Menghitung Reduksi Jarak Reduksi jarak merupakan perbedaan jarak yang diperoleh dari hasil perbandingan jarak yang ada diproyeksi (peta/bidang datar) dengan jarak hasil ukuran di

12 36 permukaan bumi (terrestris). Untuk mengetahui reduksi jarak harus dicari dahulu faktor skala atau faktor perbesaran jarak yang dinotasikan dengan huruf m. Sehingga dapat dihitung bahwa jarak di peta/bidang datar adalah perkalian antara faktor skala (m) dengan jarak hasil ukuran terrrestris. Selisih antara jarak di bidang datar dengan jarak terrestris ini yang disebut dengan reduksi jarak. Hasil perhitungan reduksi jarak dapat dilihat pada lampiran M. III.4.7 Menghitung Luas Bidang Tanah Hasil pengukuran di lapangan dibuat dalam dua blok yang berbeda. Masingmasing blok terdiri dari beberapa bidang tanah yang tidak sama jumlahnya. Tabel berikut memuat keterangan mengenai blok-blok bidang tanah: Tabel III.6 Blok-blok bidang tanah No. Blok JumlahTitik Detail Jumlah Bidang 1 P P Sumber: Pengolahan Data Perhitungan luas bidang-bidang tanah diperoleh dari koordinat detil bidangbidang tanah hasil pengukuran terrestris dan citra. Hasil perhitungan luas terdapat pada lampiran N. III.4.8 Skala Peta dan Standarisasi Ketelitian Peta Skala peta secara numeris dapat dihitung berdasarkan perbandingan antara RMSe dengan standarisasi ketelitian peta yang ditetapkan. Jika ketelitian planimetris yang ditetapkan adalah 0,3 pada peta atau ketelitian kartometri 0,5 pada peta maka skala peta dapat diketahui. Hasil penelitian berupa ketelitian titik, jarak dan luas dikaji untuk diketahui apakah telah memenuhi standar ketelitian peta dan toleransi luas yang ditetapkan oleh Badan Pertanahaan Nasional.

13 37 III.4.9 Analisis Statistik Analisis statistik dilakukan untuk mengetahui akurasi titik dan jarak. Untuk itu dilakukan uji statistik berupa Chi-square. Uji Chi-square dilakukan untuk mengetahui tingkat akurasi yang dihasilkan dalam penelitian ini berdasarkan standar ketelitian kartometri dan planimetrik yang ditetapkan. Hasil hitungan uji Chi-square dapat dilihat pada lampiran O.