ABSTRAK. Kata kunci: Ruang Terbuka Hijau, Penginderaan Jauh, Citra Landsat 8, Indeks Vegetasi (NDVI, MSAVI2 dan WDRVI) vii

Transkripsi

1 ABSTRAK Ruang Terbuka Hijau kota adalah bagian dari ruang-ruang terbuka (open space) suatu wilayah perkotaan yang diisi oleh tumbuhan dan berbagai jenis Vegetasi lainnya. Keanekaragaman suatu Vegetasi menghasilkan tingkat kerapatan Vegetasi yang berbeda-beda di suatu daerah tergantung penggunaan lahannya. Kerapatan Vegetasi yang terdapat di Kota Denpasar sangat mempengaruhi suhu permukaan yang akan menciptakan tingkat kehijauan dan kesejukan kota. Tinggi rendahnya suatu kerapatan Vegetasi dapat diketahui dengan menggunakan teknik Analisis Data Indeks Vegetasi melalui teknologi Penginderaan Jauh (Remote Sensing). Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis ketersediaan Ruang Terbuka Hijau dan mengetahui Metode Indeks Vegetasi yang paling baik digunakan untuk kajian kerapatan Vegetasi Ruang Terbuka Hijau Kota Denpasar. Data yang digunakan adalah Data Citra Satelit Landsat 8 Tahun 2013 dan Tahun Pengolahan citra yang dilakukan antara lain: input band, menghilangkan awan dengan band QA, pemotongan citra, loop citra, koreksi reflektan, Area Denpasar, hitung indeks (NDVI, MSAVI2 dan WDRVI), hitung luas RTH masing-masing indeks, simpan hasil RTH Kota Denpasar dan hitung luas RTH per Kecamatan Kota Denpasar. Total luas Ruang Terbuka Hijau Kota Denpasar yang didapat dari tiga Metode Indeks Vegetasi adalah NDVI sebesar 8.833,77 Hektar, MSAVI2 sebesar 1.380,96 Hektar dan WDRVI sebesar 8.783,28 Hektar. Hasil analisis menunjukkan bahwa Nilai MSAVI2 paling baik digunakan untuk Evaluasi Ruang Terbuka Hijau Kota Denpasar. Nilai MSAVI2 digunakan untuk mengetahui luas Ruang Terbuka Hijau per-kecamatan Kota Denpasar diantaranya: Denpasar Utara sebesar 124,56 Hektar, Denpasar Timur sebesar 267,75 Hektar, Denpasar Barat sebesar 130,05 Hektar dan Denpasar Selatan sebesar 837,18 Hektar. Total luas Ruang Terbuka Hijau di Kota Denpasar berdasarkan Nilai MSAVI2 menggunakan Data Citra Satelit Landsat 8 Tahun 2015, diantaranya: musim hujan pada Bulan Februari sebesar 1.693,44 Hektar, masa peralihan pada Bulan Mei sebesar 1.598,31 dan musim kering pada Bulan September sebesar 1.091,07 Hektar. Kata kunci: Ruang Terbuka Hijau, Penginderaan Jauh, Citra Landsat 8, Indeks Vegetasi (NDVI, MSAVI2 dan WDRVI) vii

2 ABSTRACT The Green Open Space of the city is part of the open spaces of an urban area filled with plants and various other vegetation types. The diversity of a vegetation produces different levels of vegetation density in an area depending on the land use. The density of vegetation in the city of Denpasar greatly affect the surface temperature that will create the greenness and coolness of the city. The high low of a vegetation density can be known by using the Vegetation Index Data Analysis technique through Remote Sensing technology. This study aims to analyze the availability of Green Open Space and find out the best Vegetation Index Method used for the study of green vegetation density of Green Open Space in Denpasar City. The data used Satellite Landsat 8 Years 2013 and Image processing performed include: input band, eliminating clouds with QA band, image cutting, image loop, reflectant correction, Denpasar area, calculate index (NDVI, MSAVI2 and WDRVI), calculate the area of RTH of each index, save the RTH result of Denpasar City and calculate the area of green space District of Denpasar City. The total area of Green Open Space of Denpasar City obtained from three Methods of Vegetation Index is NDVI of 8.833,77 Hectares, MSAVI2 of 1.380,96 Hectares and WDRVI of 8.783,28 Hectares. The analysis result shows that MSAVI2 value is best used for Evaluation of Green Open Space of Denpasar City. The value of MSAVI2 is used to know the area of Green Open Space per District of Denpasar City such as: North Denpasar of 124,56 Hectares, East Denpasar of 267,75 Hectares, West Denpasar of 130,05 Hectares and South Denpasar of 837,18 Hectares. The total area of Green Open Space in Denpasar City based on MSAVI2 Value using Landsat 8 Satellite Image Data 2015, including: rainy season in February of 1.693,44 Hectares, transitional period in May of 1.598,31 and dry season in September of 1.091,07 Hectares. Keywords: Green Open Space, Remote Sensing, Landsat Image 8, Vegetation Index (NDVI, MSAVI2 and WDRVI) viii

3 DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL... i HALAMAN JUDUL... ii LEMBAR PERNYATAAN... iii LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... iv BERITA ACARA TUGAS AKHIR... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR KODE PROGRAM... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Manfaat Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA State of the Art Citra Type Citra Berdasarkan Format Penyimpanan Nilai Warnanya Penginderaan Jauh Landsat Koreksi Radiometrik Tahapan Koreksi Radiometrik Indeks Vegetasi Ruang Terbuka Hijau Penyediaan RTH Berdasarkan Luas Wilayah Penyediaan RTH Berdasarkan Jumlah Penduduk Penyediaan RTH Berdasarkan Kebutuhan Fungsi Tertentu BAB III METODE PENELITIAN Lokasi Penelitian Alur Penelitian Data Sumber Data Pemilihan Citra Satelit Kebutuhan Hardware dan Software Gambaran Umum Sistem Pengolahan Data Citra Perancangan Graphical User Interface (GUI) Menu Pengolahan Awal Menu Analisis Vegetasi Sintaks Pembuatan Aplikasi ix

4 3.7.1 Menu Pengolahan Awal Menu Analisis Vegetasi BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS HASIL Pengolahan Data Digital Ujicoba Menu Pengolahan Awal Menu Analisis Vegetasi BAB V PENUTUP Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA x

5 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Representasi Citra Digital Dua Dimensi... 7 Gambar 2.3 Citra Biner... 9 Gambar 2.4 Citra Grayscale... 9 Gambar 2.5 Citra RGB Gambar 2.6 Citra Warna Berindeks Gambar 2.7 Jenis-jenis Wahana dalam Penginderaan Jauh (Lindgren, 1985) Gambar 2.9 Perbandingan Band Landsat 7 dan Landsat 8 (USGS. Landsat 8 Data Users Handbook ) Gambar 2.10 Reflektansi dari Vegetasi, tanah dan air Gambar 3.2 Pendaftaran Akun USGS Gambar 3.3 Proses Login USGS Gambar 3.4 Tampilan Halaman Website Earth Explorer Gambar 3.5 Data Set Satelit USGS Gambar 3.6 Hasil pencarian Data Satelit USGS Menurut Waktu Rilis Gambar 3.7 Data Landsat Gambar 3.8 Flowchart Sistem Pengolahan Data Citra Gambar 3.11 Activity Diagram Input File Citra Band NIR Gambar 3.12 Aktivity Diagram Input File Citra Band RED Gambar 3.13 Aktivity Diagram Load Metadata Gambar 3.14 Aktivity Diagram Pemotongan Citra Gambar 3.15 Aktivity Diagram Looping Citra Gambar 3.16 Aktivity Diagram Koreksi reflektan Gambar 3.17 Aktivity Diagram Area Denpasar Gambar 3.18 Aktivity Diagram Hitung Indeks Vegetasi Gambar 3.19 Aktivity Diagram Hitung Luas RTH Gambar 3.20 Aktivity Diagram Simpan Citra Gambar 3.21 Aktivity Diagram Hitung Luas RTH per Kecamatan Gambar 4.1 Tampilan Nilai Piksel BQA Gambar 4.2 Referensi 16 bit Landsat 8 BQA Gambar 4.3 Konversi Nilai Piksel BQA menjadi Awan dan Bukan Awan Gambar 4.4 Klasifikasi Awan dan Bukan Awan Gambar 4.5 Mask Awan Band Gambar 4.6 Proses Input Band Gambar 4.7 Tampilan View Band Gambar 4.8 Tampilan Hasil Manual Crop Gambar 4.9 Tampilan Hasil Loop Gambar 4.10 Tampilan Hasil Loop Gambar 4.11 Tampilan Hasil Loop Gambar 4.12 Tampilan Hasil Loop Gambar 4.13 Proses Input Band Gambar 4.14 Tampilan View Band Gambar 4.15 Nilai Koreksi Reflektan Gambar 4.16 Citra Area Denpasar xi

6 Gambar 4.17 Citra NDVI, MSAVI2 dan WDRVI Area Denpasar Gambar 4.18 Citra Luas RTH Area Denpasar Gambar 4.19 Citra RTH Kota Denpasar Tahun Gambar 4.20 Citra RTH Denpasar Utara, Denpasar Timur, Denpasar Barat dan Denpasar Selatan Gambar 4.21 Panel Input Bands Gambar 4.22 Panel Latitude longitude Gambar 4.23 Nilai Koreksi Reflektan Gambar 4.24 Panel NDVI dan RTH Gambar 4.25 Panel MSAVI2 dan RTH Gambar 4.26 Panel WDRVI dan RTH Gambar 4.27 Panel Luas RTH per Kecamatan xii

7 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Penyediaan RTH Berdasarkan Jumlah Penduduk Tabel 4.1 Nilai Indeks Vegetasi dari beberapa Jenis Biomassa xiii

8 DAFTAR KODE PROGRAM Kode Program 3.1 Sintaks Input Band Kode Program 3.2 Sintaks Menampilkan Band pada GUI Kode Program 3.3 Sintaks Load Metadata Kode Program 3.4 Sintaks Pemotongan Citra Kode Program 3.5 Sintaks Looping Citra Kode Program 3.6 Sintaks Koreksi reflektan Kode Program 3.7 Sintaks Area Denpasar Kode Program 3.8 Sintaks Hitung Indeks Vegetasi Kode Program 3.9 Hitung Luas RTH Kode Program 3.10 Sintaks Simpan Citra Kode Program 3.11 Hitung Luas RTH per Kecamatan xiv

9 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Undang-Undang No. 26 tahun 2007 tentang Penataan Ruang menyebutkan bahwa 30% wilayah kota harus berupa Ruang Terbuka Hijau yang terdiri dari 20% publik dan 10% privat. Ruang Terbuka Hijau publik adalah Ruang Terbuka Hijau yang dimiliki dan dikelola oleh pemerintah daerah kota atau kabupaten yang digunakan untuk kepentingan masyarakat secara umum. Ruang Terbuka Hijau privat adalah Ruang Terbuka Hijau milik institusi tertentu atau perseorangan yang pemanfaatannya untuk kalangan terbatas. Pertumbuhan penduduk dan pembangunan yang pesat di daerah perkotaan akan berpengaruh terhadap perubahan penggunaan lahan. Perubahan penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan aturan rencana tata ruang akan mengakibatkan berkurangnya jumlah tutupan Vegetasi yang berdampak terhadap penurunan kualitas lingkungan khususnya di daerah perkotaan. Vegetasi merupakan berbagai macam jenis tumbuhan atau tanaman sebagai salah satu unsur penyusun perkotaan yang mempunyai banyak manfaat. Vegetasi pada Ruang Terbuka Hijau mempunyai manfaat secara ekologis dan arsitektural sebagai komponen pembentuk ruang (physical barriers), pembatas pandangan (visual control), pengontrol angin dan sinar matahari (climate control) serta sebagai keindahan lingkungan (Carpenter, P.L, T.D Walker, and F.O Lanphear, 1975). Keanekaragaman suatu Vegetasi akan menghasilkan tingkat kerapatan Vegetasi yang berbeda-beda di suatu daerah tergantung penggunaan lahannya. Kerapatan Vegetasi yang terdapat di Kota Denpasar sangat mempengaruhi suhu permukaan kota tersebut. Kerapatan Vegetasi inilah yang menciptakan kehijauan dan kesejukan di suatu penggunaan lahan. Semakin rendah kerapatan Vegetasi pada suatu lahan, maka semakin tinggi suhu permukaan disekitar lahan tersebut. Sebaliknya semakin tinggi kerapatan Vegetasi pada suatu lahan, maka semakin rendah suhu permukaannya. Suhu permukaan yang tinggi ini banyak ditemui didaerah perkotaan, karena penggunaan lahannya seringkali mempunyai 1

10 2 kerapatan Vegetasi yang rendah. Tinggi rendahnya suatu kerapatan Vegetasi dapat diketahui dengan menggunakan teknik Analisis Data Indeks Vegetasi melalui teknologi Penginderaan Jauh (Remote Sensing). Data Indeks Vegetasi yang diturunkan dari saluran inframerah dekat dan saluran merah pada citra memberikan informasi mengenai Indeks Vegetasi yang akan diturunkan menggunakan persentase tutupan Vegetasi, indeks tanaman hidup (leaf area index), kapasitas fotosintesis dan estimasi penyerapan karbondioksida. Nilai Indeks Vegetasi merupakan suatu nilai yang dihasilkan oleh pengolahan rumus matematika antara saluran inframerah dekat dan saluran merah pada suatu citra (Putra, Erwin H, 2011). Peraturan Pemerintah Nomor 10 Tahun 2000 tentang Tingkat Ketelitian Peta untuk Penataan Ruang Wilayah menyebutkan bahwa daerah perkotaan disesuaikan dengan kabupaten yaitu mempunyai analisis pada tingkat skala 1: :25.000, sehingga citra yang digunakan adalah citra resolusi menengah. Namun citra resolusi tinggi juga sangat diperlukan untuk daerah perkotaan yang mempunyai tingkat keragaman tutupan lahan yang heterogen. Satelit Landsat 8 merupakan kelanjutan dari misi Landsat yang untuk pertama kali menjadi satelit pengamat bumi sejak 1972 (Landsat 1). Satelit Landsat 8 yang diluncurkan pada Tanggal 11 Pebruari 2013 mempunyai kemampuan untuk merekam citra dengan resolusi spasial yang bervariasi dari 15 meter sampai 100 meter, serta dilengkapi oleh 11 kanal. Satelit Landsat 8 ini diharapkan mampu menganalisis daerah-daerah yang mempunyai tutupan lahan heterogen. Penelitian yang melibatkan transformasi Indeks Vegetasi masih menggunakan hasil akhir dari transformasi Indeks Vegetasi tanpa melakukan penelitian dilapangan sehingga hasil akhir untuk perhitungan kerapatan vegetasi dirasa masih belum optimal. Penggunaan transformasi Indeks Vegetasi juga masih dilakukan untuk skala menengah yang lebih bersifat untuk pemantauan hutan lindung maupun hutan produksi. Metodologi ekstraksi data Penginderaan Jauh untuk Indeks Vegetasi ini perlu kajian lebih optimal. Perbandingan beberapa transformasi Indeks Vegetasi juga perlu dikaji lebih detail agar bisa memberikan

11 3 ilmu pengetahuan mengenai penggunaan Indeks Vegetasi tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan membangun sebuah aplikasi pengolahan citra satelit menggunakan data Penginderaan Jauh tentang Analisis Data Indeks Vegetasi untuk Evaluasi Ruang Terbuka Hijau dengan Metode NDVI, MSAVI2 dan WDRVI di Kota Denpasar. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu: 1. Bagaimana analisis ketersediaan Ruang Terbuka Hijau Kota Denpasar berdasarkan kerapatan Vegetasi menggunakan metode Penginderaan Jauh. 2. Metode Indeks Vegetasi apa yang paling baik digunakan untuk kajian kerapatan Vegetasi Ruang Terbuka Hijau Kota Denpasar. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah diperlukan untuk memperjelas dan agar lebih terarah dalam membangun sebuah aplikasi. Penelitian ini tidak melakukan pengujian lapangan, adapun bahan yang digunakan adalah Citra Satelit Landsat 8. Lokasi pengambilan Data Citra Satelit Landsat 8 yaitu di Kota Denpasar. 1.4 Tujuan Tujuan yang ingin penulis capai dalam pembuatan tugas akhir ini yaitu: 1. Melakukan analisis ketersediaan Ruang Terbuka Hijau Kota Denpasar berdasarkan kerapatan Vegetasi menggunakan metode Penginderaan Jauh. 2. Mengetahui Metode Indeks Vegetasi yang paling baik digunakan untuk kajian kerapatan Vegetasi Ruang Terbuka Hijau Kota Denpasar. 1.5 Manfaat Penelitian ini dapat memberikan pemahaman tentang teknik Penginderaan Jauh, khususnya Analisis Data Indeks Vegetasi untuk Evaluasi Ruang Terbuka Hijau dengan Metode NDVI, MSAVI2 dan WDRVI.

12 4 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan tugas akhir ini mengacu pada sistematika penulisan sebagai berikut : BAB I : Pendahuluan Bagian ini memaparkan latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, dan sistematika penulisan. BAB II : Tinjauan Pustaka Bagian ini memaparkan teori penunjang yang menjadi dasar dalam analisis hasil. Teori penunjang yang disertakan adalah teori tentang State of the Art, Citra, Macam atau Type Citra Berdasarkan Format Penyimpanan Nilai Warnanya, Penginderaan Jauh, Landsat 8, Koreksi Radiometrik, Tahapan Koreksi Radiometrik, Indeks Vegetasi, Ruang Terbuka Hijau, Penyediaan RTH Berdasarkan Luas Wilayah, Penyediaan RTH Berdasarkan Jumlah Penduduk, Penyediaan RTH Berdasarkan Kebutuhan Fungsi Tertentu, dan Matlab. BAB III : Metode dan Perancangan Sistem Bab ini berisi perancangan sistem dan bagaimana gambaran umum dari sistem yang dibuat. BAB IV : Pengujian dan Analisis Hasil Bab ini berisi hasil pengujian dari penelitian yang dilakukan. BAB V : Penutup Bab ini memaparkan simpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian dan analisis.