17 III. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Kota Gorontalo, Propinsi Gorontalo. Lokasi penelitian merupakan kawasan perkotaan dengan luas 64,79 Km 2 (0,53% luas Provinsi Gorontalo). Selama 12 bulan yaitu dari bulan Januari sampai bulan Desember 2009. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang diperlukan untuk pengolahan data dan analisis data yaitu satu set komputer beserta perangkat lunak ERDAS Imagine 9.0 untuk pengolahan citra, ArcView 3.3 untuk pengolahan Sistem Informasi Geografis, SPSS 16.0 dan Microsoft Excel untuk pengolahan data, kamera dan alat tulis. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa citra Landsat TM (Path 113 Row 60) tahun penyiaman tahun 1991 dan tahun 2001, citra Landsat ETM (Path 113 Row 60) tahun 2005 dan tahun 2007, peta batas administratif kecamatan, data pendukung berupa data kependudukan dan data iklim. 3.3 Metode Penelitian Metode yang digunakan adalah metode Simonds (1983) dengan pendekatan terhadap sumberdaya alam pada tapak studi, merupakan suatu tahapan dalam proses perencanaan hutan kota (Gambar 2) meliputi: 1). Persiapan Pada tahap ini dilakukan perumusan masalah, penetapan tujuan penelitian, pembuatan usulan penelitian dan perijinan penelitian. 2). Pengumpulan data Pengumpulan data dilakukan dengan metode survei. Data primer diperoleh dengan cara pengamatan di lapang serta wawancara dengan narasumber secara mendalam (tanpa kuisioner). Data sekunder diperoleh dengan cara studi pustaka dan dokumen-dokumen yang terkait. Data yang dikumpulkan meliputi: 1. Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Gorontalo, Kondisi saat ini RTH dan Hutan Kota.
18 2. Kondisi fisik dan iklim kota meliputi: Topografi, curah hujan, suhu udara, kelembaban, presentase penyinaran matahari, kecepatan dan arah angin. 3. Jumlah dan sebaran penduduk untuk mengetahui luas dan sebaran ruang terbuka hijau dan hutan kota yang dibutuhkan. 4. Kelembagaan pemerintah daerah untuk mengetahui kendala-kendala dalam penyelenggaraan hutan kota, organisasi dan instansi serta peraturan perundangan. 5. Persepsi masyarakat tentang makna dan fungsi serta manfaat hutan kota. Persiapan Studi Pengumpulan Data Analisis Sintesis Perencanaan Hutan Kota - Perumusan masalah penelitian - Penetapan tujuan penelitian - Pembuatan usulan penelitian - Perijinan penelitian Data Teknik Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) dan Kondisi saat ini RTH dan Hutan Kota, citra Landsat Data Fisik dan Iklim - Topografi, - Iklim Curah hujan, suhu udara, kelembaban udara, presentase penyinaran matahari, kecepatan dan arah angin Data Sosial Budaya - Demografi - kelembagaan - persepsi masyarakat Perubahan Penutupan Lahan dan distribusi suhu menggunakan analisis spasial dan hubungan antara suhu dengan RTH menggunakan analisis regresi Kondisi saat ini RTH dan Hutan Kota Kebutuhan Hutan Kota Rencana pengembangan RTH dan Hutan Kota Kelembagaan dan persepsi masyarakat Overlay seluruh data dan peta Supply ( kebutuhan RTH) & Demand (distribusi suhu dan RTH) Distribusi hutan kota dan bentuk&tipe hutan kota Gambar 2. Proses Perencanaan Hutan Kota (Simonds 1983)
19 3). Analisis data 3.1 Analisis perubahan penutupan lahan dan distribusi suhu serta hubungan luasan RTH dengan suhu. Analisis perubahan penutupan lahan dilakukan dengan kegiatan pengolahan citra Landsat TM dan ETM menggunakan perangkat lunak ERDAS Imagine. Pengolahan citra Landsat TM dan ETM meliputi layer stack, koreksi geometrik, pemotongan citra, klasifikasi penutupan lahan, uji akurasi untuk hasil klasifikasi penutupan lahan dan konversi band 6 menjadi suhu udara permukaan. 3.1.1. Layer stack Layer stack merupakan suatu proses pengkonversian dan penggabungan band. Band yang berbentuk.tiff dikonversi menjadi bentuk.img, dan penggabungan band dilakukan sesuai kebutuhan. Pada penelitian ini band yang digabungkan adalah band 1, 2, 3, 4, 5, dan 7, sedangkan untuk band 6 hanya dikonversi dari bentuk.tiff menjadi.img. 3.1.2. Koreksi Geometrik Data citra yang telah dilayer stack kemudian di koreksi berdasarkan koordinat geografisnya yang disebut dengan koreksi geometrik. Proses koreksi geometrik dilakukan dengan dua cara yaitu koreksi citra ke peta acuan atau koreksi citra ke citra acuan yang telah terkoreksi. Pada penelitian kali ini koordinat yang digunakan adalah Universal Transverse Mercator (UTM) dan sebagai acuan adalah citra Tahun 2005 yang telah terkoreksi. Penggunaan koordinat UTM dimaksudkan untuk mempermudah proses analisis. Koreksi geometrik citra menggunakan titik ikat medan (GCP) pada citra Landsat yang akan dikoreksi dengan peta atau citra acuan. Pada penelitian ini yang digunakan adalah citra Tahun 2005 yang telah terkoreksi (proses georeferensi dari citra ke citra). Dari citra yang akan dikoreksi diambil koordinat filenya, dan citra acuan diambil koordinat lintang dan bujur pada lokasi yang sama. 3.1.3. Pemotongan Citra (Subset) Pemotongan citra dilakukan sesuai dengan daerah penelitian. Pada penelitian ini citra yang telah terkoreksi dipotong dengan peta Batas Administratif Kota Gorontalo yang diperoleh dari BAPPEDA Kota Gorontalo.
20 3.1.4. Klasifikasi Penutupan Lahan Klasifikasi merupakan kegiatan proses pengelompokan dari nilai-nilai spektral pada citra. Terdapat dua metode pengelompokan kelas yaitu klasifikasi terbimbing dan klasifikasi tidak terbimbing. Klasifikasi yang digunakan pada penelitian ini adalah klasifikasi terbimbing yang menggunakan training sample. Adapun langkah yang dilakukan adalah : 1. Pengambilan Sampel Sebelum dilakukan proses klasifikasi peta diambil daerah latihan (training sample areas) dengan menggunakan peta rupa bumi tahun 2006 sebagai acuan. Pengambilan sampel berdasarkan pada kenampakan warna yang terdapat pada citra atau pengamatan visual. Sampel dibagi dalam kelas lahan bervegetasi pohon, ladang, sawah, semak dan rumput, lahan terbangun, lahan terbuka dan badan air. 2. Proses Klasifikasi Klasifikasi dilakukan terhadap hasil sampling dengan menggunakan metode pengkelas kemiripan maksimum (maximum likehood classification). Metode klasifikasi pengkelas kemiripan maksimum yaitu metode mempertimbangkan kemiripan spektral dengan spektral maksimum suatu objek yang dominan akan dimasukkan menjadi satu kelas dan jika nilai spektralnya jauh dari maksimum akan dimasukkan kedalam kelas lain. Pada proses klasifikasi ini akan diperoleh citra kelas pentupan lahan dan presentase penutupan lahan dari masing-masing kelas. 3. Uji Akurasi Proses uji akurasi hanya dilakukan pada pengolahan penutupan lahan. Kegiatan uji akurasi digunakan untuk menilai seberapa besar kesesuaian antara hasil klasifikasi dengan kondisi tutupan lahan dilapangan. Badan Survey Geologi Amerika Serikat (USGS) telah mensyaratkan tingkat ketelitian sebagai kriteria utama bagi sistem klasifikasi penutupan atau penggunaan lahan yang disusun yaitu tingkat ketelitian klasifikasi / interpretasi minimum dengan menggunakan penginderaan jauh harus tidak kurang dari 85 % (Lillesand & Kiefer 1990).
21 4. Konversi Band 6 menjadi Suhu Udara Permukaan Data citra yang dikonversi adalah nilai-nilai pixel pada band 6 citra Landsat yang disebut digital number (DN). Konversi data citra menjadi data temperatur menggunakan 2 tahapan konversi yaitu: 1. Konversi Digital Number (DN) menjadi spectral Radiance (L λ ) Radiance (L λ ) = (gain x DN)+ offset L λ = Radian Spektral dalam watt Gain merupakan konstanta: 0,05518 DN (Digital Number) berasal dari nilai pixel pada citra Offset merupakan konstanta 1,2378 Rumus diatas merupakan hasil penyederhanaan dari rumus : L λ = ((Lmax-Lmin)/(QCALmax-QCALmin)x (QCAL-QCALmin)+Lmin QCALmin=1, QCALmax=255, dan QCAL=Digital Number Lmin dan Lmax adalah radian spektral (spektral radiance) menjadi temperatur. 2. Konversi Radian Spektral (Spectral Radiance) menjadi temperatur. Citra band thermal (band 6) dapat dikonversi menjadi peubah fisik dengan asumsi bahwa emisinya adalah satu. Persamaan konversi radian spektral menjadi temperatur adalah sebagai berikut: T = K2/ln(K1/ L λ +1) T = Temperatur K1 = Konstata dalam watts dengan nilai 666,09 ETM+ dan 607,76 untuk TM K2 = Konstata Kelvin dengan nilai 1282,71 untuk ETM+ dan 1260,56 untuk TM L λ = Radian Spektral dalam watt. 5. Pewarnaan Ulang (Recode) Hasil dari pengklasifikasian diwarnai ulang (recode). Pewarnaan ulang ini ditujukan untuk mempermudah dalam mengenali kelas-kelas baik dalam penutupan lahan maupun suhu permukaan.
22 6. Hasil Hasil dari semua proses pengolahan citra dihasilkan 2 jenis peta yaitu peta penutupan lahan dan peta distribusi suhu permukaan. Pada jenis peta penutupan lahan terdiri dari 4 peta yaitu peta tahun 1991, tahun 2001, tahun 2005 dan tahun 2007. Pada jenis peta distribusi suhu terdiri dari 3 peta yaitu peta tahun 1991, tahun 2001 dan tahun 2007. Semua peta yang dihasilkan akan dihitung luasannya. Hasil dari perhitungan luasan digunakan untuk proses analisis yaitu dengan membandingkan luasan berdasarkan tahun. Tahapan pengolahan citra ini dapat dilihat pada Gambar 3. 7. Analisis data citra Hasil overlay dianalisis untuk mengetahui perkembangan suhu udara permukaan akibat adanya perubahan tutupan lahan di Kota Gorontalo. Overlay dilakukan antara peta penutupan lahan dengan peta administratif kecamatan untuk mengetahui luasan penutupan lahan pada setiap kecamatan di Kota Gorontalo. Hasil dari overlay tersebut kemudian dibandingkan antara Tahun 1991, 2001, 2005 dan 2007. Kemudian dilakukan pula overlay antara peta distribusi suhu dengan peta administratif untuk mengetahui luasan distribusi suhu permukaan pada setiap kecamatan di Kota Gorontalo. Dari hasil overlay tersebut kemudian dilakukan perbandingan pola distribusi suhu permukaan pada setiap kecamatan antara Tahun 1991, 2001dan 2007. Proses overlay dapat dijelaskan pada Gambar 4. Untuk mengetahui hubungan antara suhu dengan RTH, lahan bervegetasi pohon dan lahan terbangun, dilakukan analisis regresi sederhana dengan menggunakan persamaan Y = a + bx, Y adalah suhu dan X 1 = RTH, X 2 = lahan bervegetasi pohon dan X 3 = lahan terbangun. Unit analisis yang digunakan adalah membuat grid-grid sebanyak 70 titik dengan luas masing-masing 100 ha dan diperoleh nilai suhu yang dominan dan luasan RTH, lahan bervegetasi pohon dan lahan terbangun ditiap grid/ titik. Dilakukan juga estimasi pertumbuhan penduduk dan lahan terbangun serta penurunan lahan bervegetasi pohon dengan menggunakan persamaan linier Y = ax + b.
23 Citra Landsat TM Tahun 1991 dan Tahun 2001 dan ETM Tahun 2005 dan Tahun 2007 Pemilihan Band Band 1, 2, 3, 4, 5 dan 7 Band 6 Layer Stack Layer Stack Koreksi Geometrik Citra 2005 Terkoreksi Koreksi Geometrik Citra Terkoreksi Citra Terkoreksi Pemotongan Citra Klasifikasi Informasi Penutupan Lahan Pemotongan Citra Konversi Uji Akurasi Klasifikasi Diterima Pewarnaan ulang (recode) Pewarnaan ulang (recode) Peta Tutupan Lahan Peta Kelas Distribusi Suhu Analisis Luasan Penutupan Lahan dan Luasan Distribusi Suhu Gambar 3. Bagan Alir Pengolahan dan Analisis Data Citra
24 Gambar 4. Analisis Overlay. 3.2. Analisis kondisi ruang terbuka hijau dan hutan kota saat ini meliputi lokasi luas dan bentuk. 3.3. Analisis kebutuhan RTH dan hutan kota berdasarkan pada: 1) Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 yang menentukan proporsi ruang terbuka hijau pada wilayah kota paling sedikit 30% dari luas wilayah kota dan Peraturan Pemerintah No. 63 Tahun 2002 yang menentukan bahwa luas hutan kota minimal 10% dari luas seluruh kota. 2) Kebutuhan RTH berdasarkan jumlah penduduk. Standar RTH berdasarkan jumlah penduduk dikemukakan oleh Simonds (1983). Kebutuhan RTH dibagi menjadi empat kelas. Berdasarkan kriteria yang dikemukakan oleh Simonds (1983), Kota Gorontalo mempunyai standar kebutuhan RTH dengan luas 20 m 2 /jiwa. Standar luas RTH berdasarkan jumlah penduduk disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Standar Luas RTH berdasarkan Jumlah Penduduk Hirarki Wilayah Jumlah Penduduk Wilayah RTH (m2/1000 jiwa) Pengguanaan Ruang Terbuka Ketetanggaan 1.200 1.200 Lapangan bermain, areal rekreasi, taman Komunitas 10.000 20.000 Lapangan bermain, lapangan atau taman, (termasuk ruang terbuka ketetanggaan) Kota 100.000 40.000 Ruang terbuka umum, taman areal bermain, (termasuk ruang terbuka komuniti) Wilayah/ region Sumber: Simonds (1983) 1.000.000 80.000 Ruang terbuka umum, taman areal rekreasi, berkemah (termasuk ruang terbuka kota)
25 3) Kebutuhan hutan kota berdasarkan issu penting yaitu kenyamanan. Berdasarkan hasil analisis citra Landsat berupa spot-spot yang memiliki suhu diatas batas kenyamanan. Menurut Dahlan (2004) untuk menetapkan kenyamanan suatu kota di daerah tropika dapat digunakan pendekatan perhitungan sebagai berikut: Rerata suhu udara siang hari (x 3 = a) 22,5 0 C 24,5 0 C : ideal (bobot = 3) 20,1 0 C 22,4 0 C atau 24,6 0 27,5 0 C : sedang (bobot = 2) 20 0 C atau 27,6 0 C : kurang (bobot = 1) Rerata kelembaban udara relatif siang hari (x 2 = b) 70,1% - 80,0% : ideal (bobot = 3) 80,1% - 91,0% atau 60,1% - 70,0% : sedang (bobot = 2) 60% atau 91,1% : kurang (bobot = 1) Kota yang memiliki bobot a + b = 13 15 : sejuk dan nyaman 8 12 : agak nyaman 5 7 : kurang nyaman Penentuan THI dapat ditentukan dari nilai suhu udara dan kelembaban (RH) dengan persamaan (Nieuwolt 1975 dalam Effendy 2007): THI = 0,8Ta + (RH x Ta) 500 Keterangan: THI = Temperature Humidity Indeks Ta = Suhu Udara ( o C) RH = Kelembaban relatif udara (%) 3.4 Rencana luasan pembangunan hutan kota menggunakan hasil analisis regresi antara suhu dan luasan lahan bervegetasi pohon ditambahkan rencana jalur hijau jalan sebagai koridor kemudian dipetakan dengan menggunakan ArcView GIS 3.3. 3.5 Kelembagaan dan kebijakan penyelenggaraan hutan kota dan persepsi amasyarakat.
26 Untuk mendapatkan data kelembagaan dan persepsi masyarakat dilakukan wawancara dengan instansi terkait dan masyarakat secara langsung (tanpa kuisioner). Analisis kelembagaan dan persepsi masyarakat dilakukan dengan cara deskriptif. Masalah-masalah kelembagaan yang diteliti adalah masalah pengelolaan, organisasi, koordinasi, peraturan perundangan (yuridis formal), hak kepemilikan (property right) dan kemampuan pembiayaan dari instansi yang berkaitan dengan penyelenggaraan hutan kota. 4). Sintesis Dari hasil overlay seluruh data dan peta, maka diperoleh rencana pengembangan ruang terkait dengan perencanaan hutan kota. 5). Perencanaan Sesuai dengan tujuan penelitian maka sebagai hasil akhir penelitian yaitu rekomendasi rencana hutan kota di Kota Gorontalo untuk meningkatkan kenyamanan.