Studi Perubahan Fisik Kawasan Pesisir Surabaya dan Madura Pasca Pembangunan Jembatan Suramadu Menggunakan Citra Satelit Mifta Nur Rohmah 1), Dr. Ir. Muhammad Taufik 2) Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia Email : mifta.geomatics@gmail.com 1), taufik_srmd@yahoo.com 2) Abstrak Pembangunan Jembatan Suramadu yang melintasi Selat Madura, menghubungkan Pulau Jawa dan Pulau Madura telah membuka peluang bagi daerah sekitar Jembatan Suramadu untuk berkembang menjadi daerah lokasi kegiatan perindustrian di Jawa Timur. Hal ini dapat memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap adanya perubahan-perubahan fisik yang terjadi di sekitar wilayah pembangunan Jembatan Suramadu khususnya wilayah pesisir Selatan Kabupaten Bangkalan, Madura dan pesisir Utara Surabaya berupa perubahan garis pantai dan perubahan luas daratan yang disebabkan oleh faktor alam maupun aktivitas manusia. Analisa perubahan garis pantai dapat dilakukan menggunakan citra satelit Landsat dan SPOT-4 berdasarkan metode deliniasi dengan algoritma pemisahan darat dan laut. Berdasarkan penelitian ini dapat diperoleh hasil bahwa panjang garis pantai kawasan pesisir sekitar Jembatan Suramadu di sisi Madura telah mengalami pertambahan panjang pada tahun 1994-2003 sebesar +505 m, tahun 2003-2009 sebesar +32 m dan mengalami pengurangan panjang pada tahun 2009-2012 sebesar -268 m, sedangkan pada sisi Surabaya telah mengalami pertambahan panjang secara bertahap pada tahun 1994-2003 sebesar +2154 m, tahun 2003-2009 sebesar +692 m dan tahun 2009-2012 sebesar +1182 m. Hal tersebut berdampak pada perubahan luas daratan yang mengalami pertambahan secara terus menerus pada sisi Madura dan Surabaya yaitu pada tahun 1994-2003 sebesar +41.96 ha, tahun 2003-2009 sebesar +9.10 ha dan tahun 2009-2012 sebesar +32.93 ha. Kata Kunci Jembatan Suramadu, Pesisir Surabaya dan Madura, Citra Satelit, Garis Pantai. Perubahan Luas Daratan. P I. PENDAHULUAN esisir merupakan wilayah daratan yang berbatasan dengan laut dan masih dipengaruhi oleh prosesproses alami laut maupun aktivitas manusia 1 sehingga rentan mengalami perubahan lingkungan terutama perubahan garis pantai. Pembangunan Jembatan Nasional Suramadu yang menghubungkan Pulau Jawa tepatnya di Surabaya bagian Utara dan Pulau Madura tepatnya di Kabupaten Bangkalan bagian Selatan ini diharapkan akan menjadi katalisator pendorong perkembangan sektor industri di Kabupaten Bangkalan serta optimalisasi potensi kegiatan perekonomian di pesisir Surabaya. Pembangunan Jembatan Suramadu (tahun 2003 s.d 2009) selama ± 6 tahun sampai dengan tahun 2012 tentunya daerah sekitar Suramadu telah mengalami banyak perubahan dari aspek fisik berupa perubahan garis pantai dan perubahan luas daratan pesisir. Penginderaan jauh merupakan salah satu alternatif dalam melakukan pemantauan terhadap perubahan garis pantai di kawasan pesisir Madura tepatnya di Kecamatan Labang dan Pesisir Surabaya tepatnya di Kecamatan Kenjeran dan Kecamatan Bulak dimana kawasan di sekitar Jembatan Suramadu tersebut akan mengalami pertumbuhan pembangunan yang cukup pesat. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan citra resolusi menengah yaitu Landsat 5 TM tahun 1994, Landsat 7 ETM + tahun 2003, SPOT-4 (Satellite Pour L Observation de la Terre) tahun 2009 dan SPOT tahun 2012. Dari proses pengolahan data-data tersebut dapat dilakukan analisa mengenai seberapa besar perubahan fisik yang terjadi yaitu berupa perubahan panjang garis pantai dan perubahan luas daratan pada kawasan pesisir Surabaya dan Madura pasca Pembangunan Jembatan Suramadu serta menganalisa penyebab terjadinya perubahan. Sehingga dapat dihasilkan peta perubahan garis pantai dan perubahan luas daratan tahun 1994, 2003, 2009 dan 2012 yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan evaluasi dan acuan untuk pengembangan fisik daerah pesisir sekitar Jembatan Suramadu kedepannya. II. METODE PENELITIAN Lokasi yang digunakan dalam penelitian ini yaitu di kawasan di sekitar Jembatan Suramadu yang meliputi pesisir Selatan Kabupaten Bangkalan, Madura tepatnya di Kecamatan Labang (terdiri dari 13 Kelurahan) dengan koordinat antara 7 o 12 28,72 LS - 112 o 46 40,47 BT dan
pesisir Surabaya tepatnya di Kecamatan Kenjeran (terdiri dari 4 kelurahan) dan Kecamatan Bulak (terdiri dari 5 kelurahan) dengan koordinat antara 7 o 09 31,82 LS - 112 o 46 52,10 BT. KEC. SOCAH Citra LANDSAT Tahun 1994,2003 KOMPOSIT BAND Citra SPOT-4 Tahun 2009, 2012 Petapan KEC. TRAGAH Sendang Dajah KEC. KAMAL Sendang Laok Morkepek Brigen Jukong KEC. LABANG Labang Baengas Bunajih Kesek KEC. KWANYAR Pangpong Sukolilo Timur Sukolilo Barat DIGITASI PETA RBI KOREKSI RADIOMETRIK KOREKSI GEOMETRIK SELAT MADURA Tidak KEC. SEMAMPIR Bulak Banteng Tambak Wedi Kedung Cowek KEC. KENJERAN Sidotopo WetanTanah Kedinding BulakKenjeran KEC. SIMOKERTO KEC. BULAK Komplek Kenjeran KEC. TAMBAKSARI Sukolilo RMS 1 Pixel Ya CITRA TERKOREKSI KEC. MULYOREJO Gambar 1. Lokasi Penelitian (Peta RBI Surabaya dan Kabupaten Bangkalan, Madura) Dalam penelitian ini, perubahan garis pantai yang terjadi pada tahun 1994 s.d 2012 dapat diketahui menggunakan data penginderaan jauh berupa citra satelit resolusi menengah yaitu Landsat 5 TM akuisisi data tanggal 8 Juli 1994 pukul 01:54:06 dan Landsat 7 ETM + akuisisi data tanggal 22 Mei 2003 pukul 02:24:26 dengan resolusi spasial 30 meter, SPOT-4 akuisisi data tanggal 21 Juli 2009 pukul 02:37:08 dan 13 Agustus 2012 pukul 02:10:29 dengan resolusi 20 meter menggunakan metode deliniasi dengan algoritma pemisahan darat dan laut untuk mendapatkan batas antara wilayah darat dan laut pada citra satelit. Pemanfaatan peta RBI Surabaya dan Madura digunakan untuk pembuatan peta vektor sebagai acuan dalam pemberian koordinat pada citra satelit, sedangkan peta LPI digunakan sebagai acuan dalam penentuan bentuk dan garis pantai berdasarkan data pasang surut yang digunakan dimana garis pantai pada peta LPI berdasarkan pada ketinggian muka air pasang tertinggi. Data sekunder yang digunakan seperti data pasang surut, kecepatan angin dan harga tanah digunakan sebagai data pelengkap untuk menunjang dan memperkuat analisa dalam penelitian ini. Adapun beberapa hal yang dapat dijadikan sebagai bahan analisa dalam penelitian ini adalah analisa seberapa besar perubahan garis pantai dan perubahan luas daratan, analisa penyebab terjadinya perubahan garis pantai, serta analisa pengaruh pasang surut dan kecepatan angin dalam perubahan garis pantai. PETA LPI Ground Truth PEMOTONGAN CITRA DELINIASI GARIS PANTAI Penggunaan Algoritma Pemisahan Darat dan Laut Konversi dari Format Raster ke Vektor OVERLAY CITRA TAHUN 1994, 2003, 2009, 2012 Analisa : 1. Besar Perubahan Garis Pantai 2. Besar Perubahan Luas Daratan Pesisir 3. Penyebab Perubahan Garis Pantai 4. Pengaruh Pasang dan Kecepatan Angin terhadap Perubahan Garis Pantai Peta Perubahan Garis Pantai Peta Perubahan Luas Daratan Gambar 2. Diagram Alir Pengolahan Data III. HASIL DAN PEMBAHASAN Data Pasang dan Kecepatan Angin A. Hasil Perhitungan Koreksi Geometrik dan SOF Dalam proses pengolahan data untuk mendapatkan posisi yang tepat pada citra satelit maka diperlukan perhitungan koreksi geometrik dan nilai SOF dengan digitasi peta RBI sebagai referensi atau acuan untuk memberikan titik koordinat pada citra satelit. Untuk koreksi geometrik diberikan toleransi nilai RMSE 1 piksel dan untuk jaring titik kontrol ditentukan dengan meletakkan titik-titik kontrol yang tersebar mencakup daerah studi dengan nilai toleransi SOF mendekati nol. Besar SOF = 2
Tabel 1. Perhitungan RMS Error dan SOF Citra Satelit Jumlah Rata-Rata GCP RMS Error Nilai SoF LANDSAT 1994 8 0.185079 0.326 LANDSAT 2003 8 0.187733 0.326 SPOT-4 2009 9 0.196112 0.350 SPOT-4 2012 9 0.412973 0.350 (a) (b) (c) (d) Gambar 3. Design SOF tahun 1994(a), 2003(b), 2009(c), 2012(d) B. Hasil dan Analisa Perubahan Garis Pantai Dalam proses deliniasi pemisahan daratan dan lautan menggunakan algoritma agar nilai spektral daratan tidak bercampur dengan lautan ataupun sebaliknya. If i1<20 then i1 else null [1] Tabel 2. Panjang Garis Pantai Hasil Deliniasi Daerah Panjang (m) Pesisir LPI 1994 2003 2009 2012 Madura 6508 6459 6964 6996 6728 Surabaya 9815 10504 12658 13350 14533 Tabel 3. Perubahan Panjang Garis Pantai Daerah Perubahan (m) Pesisir 1994-2003 2003-2009 2009-2012 Madura 505 32-268 Surabaya 2154 692 1182 Jumlah 2658 725 914 Dari tabel diatas dapat di analisa bahwa terjadi perubahan panjang garis pantai yang cenderung naik secara bertahap dari tahun 1994-2003 sebesar 2658 m, pada tahun 2003-2009 bertambah sebesar 725 m dan pada tahun 2009-2012 bertambah lagi garis pantainya sebesar 914 m. C. Hasil dan Analisa Perubahan Luas Daratan Tabel 4. Perubahan Luas Wilayah Per-Kelurahan Wilayah Perubahan (ha) 1994-2003 2003-2009 2009-2012 KEC. LABANG Sukolilo Timur -5.48 12.33-0.62 Kesek 2.73-1.51-0.40 Bunajih 0.00 0.00 0.00 Sukolilo Barat 6.40 2.24 2.12 Baengas 0.00 0.00 0.00 Morkepek 0.00 0.00 0.00 Pangpong 0.00 0.00 0.00 Jukong 0.00 0.00 0.00 Sendang Laok 0.00 0.00 0.00 Labang 0.00 0.00 0.00 Brigen 0.00 0.00 0.00 Sendang Dajah 0.00 0.00 0.00 Petapan 0.00 0.00 0.00 Jumlah 3.66 13.06 1.09 KEC. KENJERAN Bulak Banteng -0.10 1.34 1.29 Tambak Wedi 2.65-2.65 2.58 Sidotopo Wetan 0.00 0.00 0.00 Tanah Kedinding 0.00 0.00 0.00 Jumlah 2.56-1.31 3.87 KEC. BULAK Sukolilo 19.68 2.22 27.52 Komplek Kenjeran 0.00 0.00 0.00 Kenjeran 9.44-1.99 0.96 Bulak 0.00 0.00 0.00 Kedung Cowek 6.62-2.88-0.50 Jumlah 35.74-2.65 27.97 TOTAL 41.96 9.10 32.93 Semakin bertambah panjangnya garis pantai serta kedudukan dari garis pantai yang semakin maju atau mendekat ke arah laut dan semakin mundur atau mendekat ke arah daratan, berpengaruh besar terhadap perubahan fisik berupa penambahan dan pengurangan luas daratan. Hal ini terbukti dengan terjadinya penambahan luas daratan yang terjadi secara bertahap tahun 1994-2003 yaitu sebesar 41.96ha, kemudian tahun 2003-2009 sebesar 9.10 ha dan tahun 2009-2012 sebesar 32.93 ha. Penambahan luas daratan tahun 1994-2003 terjadi tepat di Kaki Jembatan Suramadu di sisi Surabaya yaitu di Desa Tambak Wedi sebesar 2.65 ha dan di sisi Madura yaitu di pesisir barat Jembatan Suramadu yaitu tepatnya pesisir Desa Kesek sebesar 2.73 ha yang disebabkan oleh terjadinya sedimentasi di muara sungai di Desa Kesek serta di Desa Sukolilo Barat sebesar 6.40 ha karena adanya pengaruh pembangunan Jembatan Suramadu sehingga terjadi reklamasi di kaki Jembatan Suramadu. Penambahan luas daratan yang cukup besar juga terjadi di pesisir 3
Kelurahan Sukolilo, Surabaya sebesar 19.68 ha dan Kelurahan Kenjeran sebesar 9.44 ha. Hal terjadi karena adanya reklamasi di daerah tersebut tepatnya di sekitar tempat wisata Kenjeran Park dan Wisata Kenjeran merupakan tempat wisata yang berada di pesisir Surabaya. Pada tahun 2003-2009 terjadi penambahan luasan yang cukup signifikan di Desa Sukolilo Timur, Madura sebesar 12.33 ha karena efek dari pembangunan jembatan Suramadu ke arah timur jembatan berupa pembuatan pagar pemecah gelombang pada batas pesisir pantai dengan pemukiman yang lumayan padat di daerah tersebut. Pecahnya gelombang yang membawa material laut menyebabkan terjadinya erosi maupun sedimentasi. Sedangkan terjadinya penyusutan luas daratan di sisi Surabaya yaitu di Tambak Wedi Sebesar 2.65 ha, Kenjeran sebesar 1.99 ha dan Kedung Cowek sebesar 2.88 ha disebabkan oleh terjadinya pengikisan pantai. Pada tahun 2009-2012 terjadi penambahan luas daratan pesisir yang cukup besar di Desa Sukolilo, Surabaya sebesar 27.52 ha karena terjadi reklamasi di daerah tersebut tepatnya di sekitar wisata Kenjeran Park. Dengan terjadinya perubahan luas daratan berupa akresi (penambahan luas daratan) dan erosi (pengurangan luas daratan) maka dapat di hitung laju akresi dan erosi pertahun. Tabel 5. Hasil Perhitungan Akresi dan Erosi Tahun (ha) KECAMATAN 1994-2003 2003-2009 2009-2012 Akresi Erosi Akresi Erosi Akresi Erosi LABANG 9.13-5.48 14.57-1.51 2.12-1.02 KENJERAN 2.65-0.10 1.34-2.65 3.87 0 BULAK 35.75 0.00 2.22-4.87 28.48-0.5 TOTAL 47.53-5.58 18.13-9.03 34.47-1.52 Tabel 6. Laju Akresi dan Erosi Per-Tahun Laju Akresi dan Erosi Per-Tahun (ha/tahun) KECAMATAN 1994-2003 2003-2009 2009-2012 Akresi Erosi Akresi Erosi Akresi Erosi LABANG 1.01-0.61 2.43-0.25 0.71-0.34 KENJERAN 0.29-0.01 0.22-0.44 1.29 0.00 BULAK 3.97 0.00 0.37-0.81 9.49-0.17 TOTAL 5.28-0.62 3.02-1.51 11.49-0.51 Pembangunan jembatan Suramadu juga memberikan dampak yang besar terhadap harga tanah yang cepat melambung tinggi dari harga sebelumnya. Tabel 7. Harga Pasaran Tanah [2] Kecamatan Harga Tanah/ m2 Sebelum Sesudah LABANG 25.000 s.d 100.000 200.000 s.d 600.000 KENJERAN 200.000 s.d 500.000 500.000 s.d 4.000.000 BULAK 100.000 s.d 500.000 500.000 s.d 2.000.000 D. Analisa Pasang Dan Kecepatan Angin Angin merupakan penyebab terjadinya gelombang di permukaan laut. Semakin besar kecepatan angin bertiup maka gelombang yang dihasilkan semakin besar. Gelombang dapat menimbulkan arus dan transpor sedimen 4 dalam arah tegak lurus dan sepanjang pantai yang akhirnya akan mempengaruhi bentuk pantai atau garis pantai. Pada saat pasang, energi pasang akan mendorong massa air laut ke dalam daerah pantai sehingga sedimen akan menyebar di daerah tersebut. Arus yang mengalir kearah laut akan mengangkut sedimen dari pantai dalam jumlah besar maka pantai akan mengalami pengikisan. Pada saat surut aliran sungai mampu mendorong massa air laut keluar dan akibatnya sedimen akan terbawa bersama dan akan menyebar sampai ke laut yang kemudian akan terdeposit di sekitar daerah tersebut. Apabila peristiwa ini terjadi secara terus menerus dalam waktu yang lama, maka bentuk pantai akan mengalami perubahan akibat dari penumpukan sedimen dan material lainnya di pantai [3]. Tabel 8. Tinggi Pasang Pada Citra Satelit [4] Citra Satelit LANDSAT TM LANDSAT ETM+ SPOT-4 SPOT-4 Akui sisi 8 Juli 1994 13:54:06 WIB 22 Mei 2003 14:24:26 WIB 21 Juli 2009 14:37:08 WIB 13 Agustus 2012 14:10:29 WIB Ketinggian(m) 1.48 1.96 1.62 1.94 Ket. Pasang Pasang Berdasarkan tabel pasang surut tersebut dapat di analisa bahwa citra satelit merekam data pada saat kondisi pasut menuju surut sehingga pada saat itu material pantai banyak yang terdeposit di sekitar laut dan mengalami sedimentasi. Keadaan pasut berpengaruh kecil terhadap bentuk dari garis pantai pada citra yaitu perbedaan pasang surut < 2.5 meter. Hal ini disebabkan oleh tenaga yang dibangkitkan oleh energi pasang surut akibat perbedaan tinggi air pada saat pasang dan surut yang tidak terlalu besar sehingga menyebabkan energi pasut tidak berpotensi untuk dapat memindahkan material sedimen dari permukaan dasar. Tabel 9. Data Kecepatan Angin Stasiun Perak Utara 7 o 2' 20 LS - 112 o 44' 08 BT Kecepatan Km/jam Angin Agus Mei Juli Mei Tahun tus Max km/jam Juli Agus tus 2008 5.2 SE 6.3 SE 7.9 SE 43.0 50.4 30.0 2009 4.1 SE 6.1 E 6.3 E 54.0 57.6 45.0 2010 3.9 E 4.7 E 6.1 E 55.8 43.2 54.0 Berdasarkan tabel diatas dapat di analisa bahwa besar kecepatan angin di pesisir Surabaya dan Madura berpengaruh kecil terhadap perubahan garis pantai yang terjadi. Hal itu dapat dilihat dari besar kecepatan angin yang rata-rata selisihnya jauh dari kecepatan angin maximum pada saat itu.
IV. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian mengenai studi perubahan garis pantai pesisir Surabaya dan Madura menggunakan citra multitemporal maka diperoleh kesimpulan akhir, yaitu: a. Perubahan panjang garis pantai yang terjadi yaitu, Pada sisi Madura telah mengalami pertambahan panjang pada tahun 1994-2003 sebesar +505 m, tahun 2003-2009 sebesar +32 m dan mengalami pengurangan panjang pada tahun 2009-2012 sebesar -268 m, Sedangkan pada sisi Surabaya telah mengalami pertambahan panjang pada tahun 1994-2003 sebesar +2154 m, tahun 2003-2009 sebesar +692 m dan tahun 2009-2012 sebesar +1182 m. b. Perubahan luas daratan pesisir pantai yang terjadi pada sisi Madura dan Surabaya yaitu pada tahun 1994-2003 sebesar +41.96 ha, tahun 2003-2009 sebesar +9.10 ha dan tahun 2009-2012 sebesar +32.93 ha. c. Penyebab terjadinya perubahan fisik ( penambahan dan pengurangan luas daratan) pesisir Surabaya dan Madura pasca pembangunan jembatan Suramadu yaitu, Sisi Madura: Adanya reklamasi di kaki Jembatan Suramadu sehingga menyebabkan bertambahnya luas daratan pesisir pantai, adanya pengaruh sedimentasi, serta efek dari pembangunan jembatan Suramadu ke arah timur dan barat jembatan pada sisi Madura berupa pembuatan pagar pemecah gelombang pada batas pesisir pantai dengan pemukiman yang berada di daerah tersebut Sisi Surabaya: Pengaruh pembangunan dan reklamasi di sekitar tempat wisata Pantai Kenjeran dan Kenjeran Park, adanya reklamasi di kaki Jembatan Suramadu sehingga menyebabkan bertambahnya luas daratan dan terjadinya pengikisan pantai sehingga menyebabkan berkurangnya luas daratan. d. Laju akresi (penambahan luas daratan) dan Erosi (pengurangan luas daratan) yang terjadi di sekitar Jembatan Suramadu pada tahun 1994-2003 yaitu sebesar +5.28 dan -0.62ha/tahun, tahun 2003-2009 sebesar +3.02 dan -1.51 ha/tahun, tahun 2009-2012 sebesar +11.49 dan -0.51 ha/tahun sehingga perubahan garis pantai menggunakan citra resolusi menengah yang dipantau per-tahun, akan menghasilkan perubahan yang relatif kecil dan kurang terdeteksi pada citra. e. Kondisi perbedaan ketinggian pasang surut < 2.5 meter dan kecepatan angin yang besarnya antara 4-6 km/jam atau kurang dari setengah kecepatan maximum, mempunyai pengaruh yang kecil terhadap perubahan garis pantai pesisir Surabaya dan Madura. 5 DAFTAR PUSTAKA [1] Fatmawati, H. 2011. Analisis perubahan garis pantai Surabaya- Sidoarjo menggunakan citra multitemporal tahun 2008-2011. Tugas Akhir Program Studi Teknik Geomatika. FTSP-ITS. Surabaya [2] Kantor Kabupaten Bangkalan, Madura dan Kantor Kecamatan Kenjeran dan Bulak, Surabaya [3] Sulistriani, Y. 2009. Perubahan Daratan Pantai Dan Penutupan Lahan Pasca Tsunami Secara Spasial Dan Temporal Di Pantai Pangandaran, Kabupaten Ciamis Jawa Barat. Skripsi Departemen Ilmu Dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor [4] Daftar Pasang Kepulauan Indonesia dikeluarkan oleh Dinas Hidrografi Dan Oseanografi TNI Angkatan Laut LAMPIRAN Gambar 4. Peta Perubahan Garis Pantai Pesisir Selatan Kabupaten Bangkalan, Madura Tahun 1994-2012 Gambar 5. Peta Perubahan Garis Pantai Pesisir Utara Surabaya Tahun 1994-2012
Gambar 6. Peta Perubahan Luasan Daratan Pesisir Selatan Kabupaten Bangkalan, Madura Tahun 1994-2003 Gambar 7. Peta Perubahan Luasan Daratan Pesisir Utara Surabaya Tahun 1994-2003 Gambar 8. Peta Perubahan Luasan Daratan Pesisir Selatan Kabupaten Bangkalan, Madura Tahun 2003-2009 Gambar 9. Peta Perubahan Luasan Daratan Pesisir Utara Surabaya Tahun 2003-2009 Gambar 10. Peta Perubahan Luasan Daratan Pesisir Selatan Kabupaten Bangkalan, Madura Tahun 2009-2012 Gambar 11. Peta Perubahan Luasan Daratan Pesisir Utara Surabaya Tahun 2009-2012 6