BAB PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tanah merupakan tubuh alam yang menyelimuti permukaan bumi dan merupakan sumberdaya yang sangat penting bagi makhluk hidup. Tanah mempunyai kemampuan untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Bahan makanan manusia sebagian besar dari hasil yang diberikan oleh tanaman yang tumbuh pada media tanah. Tanah tidak hanya merupakan bahan padatan berupa campuran mineral dan organik saja, namun tanah juga mempunyai pori yang merupakan rongga antarpartikel mineral tanah yang menjadi tempat keberadaan air dan udara. Menururt Sutanto (2005), secara ideal 50% dari tubuh tanah berupa fase padat. Data tanah digunakan dalam penyusunan manajemen lahan serta monitoring lingkungan. Hal ini dikarenakan tanah tidak hanya berpengaruh pada ketahanan pangan dan air, tetapi juga berpengaruh terhadap pembangunan infrastruktur dan kepekaan terhadap perubahan lingkungan. Pemanfaatan tanah secara berkelanjutan selalu didasarkan pada telaah sifat dan karakteristik tanah. Pemanfaatan tanah yang kurang sesuai dengan sifat dan karakteristik tanah akan memberikan hasil yang kurang optimal. Berbagai aktivitas manusia dapat menyebabkan perubahan-perubahan di dalam tubuh tanah yang mempengaruhi perkembangan tanah. Oleh karena itu perlu adanya pemahaman mengenai karakteristik tanah yang meliputi sifat fisik, kimia, dan biologi. Sifat dan karakteristik fisik, kimia, dan biologi tanah merupakan hasil dari proses pembentukan tanah yang bekerja pada bahan induk tanah (Sartohadi, et al., 2012). Proses pembentukan tanah menghasilkan morfologi yang khas pada tubuh tanah yang diidentifikasi atas perbedaan-perbedaan dalam hal sifat dan karakteristik fisik, kimia, dan biologi. Mengingat bahwa sifat dan karakteristik tanah sangat penting bagi perkembangan tanah, maka penelitian ini berfokus pada salah satu sifat dan
karakteristik tanah yaitu tekstur tanah. Tekstur tanah yang dikaji adalah tekstur lempung, dimana lempung merupakan fraksi yang paling halus dengan dengan diameter < 0,002 mm. Selain itu, kemampuan tanah menyimpan dan mempertukarkan hara dengan tanaman sangat ditentukan oleh keberadaan lempung. Hal itu dikarenakan lempung memiliki luas permukaan yang tinggi sehingga menjadi tempat berlangsungnya proses pertukaran kation di dalam tanah. Pengukuran banyak sedikitnya lempung pada tanah dapat dilakukan secara langsung di daerah kajian yang kemudian dianalisis kembali di laboratorium untuk mendapatkan nilai persentase lempung secara kuantitatif. Perkembangan teknologi penginderaan jauh dan Sistem Informasi Geografis (SIG) yang pesat memungkinkan untuk melakukan inventarisasi dan monitoring sumberdaya lahan. Pemanfaatan data penginderaan jauh pada saat ini tidak hanya terbatas pada ekstraksi data secara visual saja. Seiring dengan kemajuan teknologi computer, pada saat ini ekstraksi data penginderaan jauh dapat dilakukan secara digital dengan mengolah nilai spektral dari objek yang terekam pada citra penginderaan jauh sehingga dapat mempertajam objek yang akan dikaji. Pemetaan kandungan lempung pada tanah merupakan salah satu aspek yang dapat dikaji dengan menggunakan teknologi penginderaan jauh dengan memanfaatkan saluran spektral pada citra penginderaan jauh. Kandungan lempung pada tanah dapat pula diidentifikasi dengan pendekatan spasial dengan menurunkan atribut medan secara kuantitatif. Atribut medan yang digunakan merupakan aspek topografi, dimana dalam hal ini topografi adalah salah satu faktor pembentuk tanah. Topografi mempengaruhi aliran limpasan, aliran bawah permukaan, zona air tanah, erosi, dan gerakan massa. Pendekatan SIG menggunakan atribut medan yang diperoleh dari data Digital Elevation Model (DEM) yang dihasilkan dari peta topografi, foto udara, ataupun citra satelit memiliki beberapa keunggulan dibanding pendekatan spektral salah satunya adalah dapat digunakan untuk cakupan wilayah yang lebih detail serta untuk meminimalisir gangguan
atmosfer pada saat perekaman citra satelit. Aspek topografi dianalisis menggunakan Topographic Wetness Index (TWI) dengan berbagai variannya yang sering dikaitkan dengan zona jenuh permukaan (Wilson & Gallant, 2000). Pemanfaatan teknologi penginderaan jauh dan pemodelan spasial dalam SIG untuk pemetaan kandungan lempung pada tanah merupakan salah satu upaya untuk mengetahui persentase distribusi spasial lempung di daerah kajian. Dengan adanya persentase kandungan lempung pada tanah di daerah kajian, maka dapat diketahui area-area mana saja yang dapat dioptimalkan untuk lahan pertanian, perkebunan, maupun lahan terbangun dilihat dari karakteristik spektral lempung pada citra penginderaan jauh dan kondisi topografinya. 1.2. Rumusan Masalah 1. Informasi mengenai kandungan lempung pada tanah secara kualitatif dapat diketahui menggunakan citra penginderaan jauh, salah satunya dengan interpretasi visual. Meskipun demikian, interpretasi visual memiliki keterbatasan dalam kuantifikasi variasi spektral lempung yang memiliki diameter berukuran < 0,002 mm. Oleh karena itu diperlukan cara lain dalam menentukan kandungan lempung secara kuantitatif pada tanah, misalnya dengan pengolahan citra digital yang memanfaatkan karakteristik spektral dari lempung. Metode semacam ini masih jarang dilakukan di Indonesia. 2. Pendekatan karakteristik spektral pada citra penginderaan jauh untuk identifikasi lempung belum bisa memisahkan nilai spektral lempung dengan sempurna. Hal itu dikarenakan respon spektral tanah sering kali terhalang oleh awan, vegetasi, atau penutup lahan lainnya. Oleh karena itu diperlukan pendekatan lain yang dapat meminimalkan gangguan spektral, seperti pendekatan karakteristik topografi. Pendekatan topografi penting karena ada tidaknya lempung di dalam tanah berkaitan dengan kemampuan tanah dalam menyerap dan menyimpan air, dimana faktor
topografi mempunyai peranan penting dalam hal tersebut. Sama seperti pendekatan spektral, metode pendekatan topografi juga masih jarang dilakukan di Indonesia. 3. Perlu dilakukan perbandingan kemampuan kedua metode tersebut, baik secara spektral dan secara topografis, dengan perhitungan uji akurasi pada masing-masing metode agar dapat diketahui seberapa besar akurasi model untuk estimasi persentase lempung sebenarnya. 1.3. Pertanyaan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah tersebut terdapat beberapa pertanyaan penelitian diantaranya adalah : 1. Bagaimana cara analisis citra penginderaan jauh secara spektral dalam memetakan kandungan lempung pada tanah? 2. Apakah pendekatan topografi dengan Topographic Wetness Index (TWI) dapat digunakan untuk memetakan kandungan lempung pada tanah? 3. Berapakah nilai akurasi indeks spektral dan indeks topografi dalam memetakan kandungan lempung pada tanah? 1.4. Tujuan 1. Mengetahui cara analisis citra penginderaan jauh secara spektral dalam memetakan kandungan lempung pada tanah. 2. Mengetahui kemampuan indeks topografi pada Topographic Wetness Index (TWI) dalam memetakan kandungan lempung pada tanah. 3. Mengetahui akurasi indeks spektral dan indeks topografi dalam memetakan kandungan lempung pada tanah.
1.5. Manfaat Penelitian 1. Penerapan perkembangan ilmu dan teknologi penginderaan jauh dan Sistem Informasi Geografis (SIG) dalam kajian sumberdaya lahan. 2. Memberikan informasi mengenai kandungan lempung pada tanah di daerah penelitian agar dapat membantu memaksimalkan pengolahan sumberdaya lahan secara maksimal.