Pemetaan Pola Hidrologi Pantai Surabaya-Sidoarjo Pasca Pembangunan Jembatan Suramadu dan Peristiwa Lapindo Menggunakan Citra SPOT 4 Oleh : Linda Ardi Oktareni Pembimbing : Prof. DR. Ir Bangun M.S. DEA, DESS Sukentyas Estuti Siwi, S.Si Program Studi Teknik Geomatika Institut Teknologi Sepoluh November Surabaya
Latar Belakang Pembangunan jembatan Suramadu dan terjadinya semburan Lapindo dimungkinkan dapat mengganggu siklus hidrologis di sepanjang pantai Surabaya dan Sidoarjo perlu adanya suatu pemetaan pola hidrologi yang berupa pemetaan pola aliran sungai dan penentuan daerah rawan genangan di sepanjang pantai Surabaya-Sidoarjo
Permasalahan Bagaimana memperoleh informasi dari Citra SPOT 4 dan data-data pendukung lainnya sehingga dapat dimanfaatkan untuk mengetahui tutupan lahan, luasan, menentukan daerah genangan, dan perubahan pola aliran sungai, serta pengaruh pembangunan jembatan Suramadu dan peristiwa Lapindo terhadap kerentanan daerah genangan dan pola aliran sungai.
Batasan Masalah Citra satelit SPOT 4 yang di gunakan terdiri dari 4 scene, dengan akuisisi tanggal 26 Juni 2006 K/J 297364/297365 dan tanggal 21 Juli 2009 K/J 297364/297365 dengan resolusi 20 m. Citra satelit Landsat yang di gunakan adalah ETM path 118, row 065, akuisisi 22 Mei 2003. Peta yang digunakan adalah peta Lingkungan Pantai Indonesia (LPI) tahun 1993 dengan skala 1 : 50.000 terbitan BAKOSURTANAL (Badan Koordinasi Survey dan Pemetaan Nasional) lembar 1608-01 (Gresik), 1608-02 (Kwanyar), 1608-03 (Pasuruan). Daerah studi dari penelitian ini adalah pantai Surabaya-Sidoarjo. Parameter/variabel yang digunakan dalam penentuan daerah retensi banjir yaitu jenis tanah, kelerengan, tutupan lahan, dan curah hujan. Hasil berupa peta daerah genangan berdasarkan tingkat kerentanan dan perubahan pola aliran sungai.
Daerah Studi S. MADURA SURABAYA SIDOARJO
Daerah Studi Daerah penelitian secara administratif termasuk ke dalam wilayah Kotamadya Surabaya dan Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur. Secara geografis daerah studi terletak pada 7 10' 20" 7 36' 00" LS dan 112 34' 52" 112 54' 36" BT Sebelah Utara : Selat Madura & Kab. Bangkalan Sebelah Selatan : Kabupaten Pasuruan Sebelah Timur : Selat Madura Sebelah Barat : Kabupaten Gresik
DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN DATA Citra Landsat 7 ETM Citra SPOT - 4 Data SRTM Data Curah Hujan Peta Jenis Tanah Mozaiking Peta Kelerengan Peta Curah Hujan Peta Jenis Tanah Komposit Crooping Citra Ortho Koreksi Geometrik RMS Error 1 ya Citra Terkoreksi tidak Penajaman dan Interpretasi Klasifikasi Tersilia tidak Ground Truth Uji Ketelitian 80 % ya Peta Tutupan Lahan dan pola aliran sungai Overlay Skoring Peta Daerah Genangan
Hasil dan Pembahasan Koreksi Geometrik Klasifikasi Citra Ketelitian Klasifikasi Curah Hujan Jenis Tanah Kelerengan Overlay Peta dan Skoring Pola Aliran Sungai
Citra SPOT 4 dan Landsat Citra SPOT 4 Citra Landsat
Crop berdasarkan peta LPI dan masking area
Koreksi Geometrik 1 Perhitungan kekuatan jaring titik kontrol Dari hasil perhitungan nilai kekuatan jaring (Strength Of Figure) untuk citra Landsat tahun 2003 adalah 0.000214, citra SPOT 4 tahun 2006 adalah 0.000176, dan citra SPOT 4 tahun 2009 adalah 0.00018, Dalam hal ini semakin kecil bilangan faktor kekuatan jaringan tersebut di atas, maka akan semakin baik konfigurasi jaringan dan sebaliknya (Abidin, 2002).
Koreksi Geometrik 2 Citra Satelit RMS errors (Average RMS errors ) Landsat 2003 0.445 SPOT 4 2006 0.488 SPOT 4 2009 0.454 Hasil RMS rata-rata citra Landsat dan SPOT 4 tahun 2003, 2006, dan 2009 mempunyai nilai RMS ratarata kurang dari 1 pixel. Sehingga dianggap memenuhi toleransi yang diberikan. Faktor yang mempengaruhi ketelitian proses koreksi geometri adalah: a. Jumlah titik kontrol yang dipakai b. Penyebaran titik kontrol pada citra c. Kesalahan identifikasi titik kontrol tanah GCP pada citra. e. Desain dan Nilai kekuatan jaring (SoF)
No. Klasifikasi Citra Jenis Lahan Tutupan Area (Ha) 2003 2006 2009 1 Tambak 24983.993 23983.646 24751.915 2 Pemukiman 12715.309 13592.434 14607.565 3 Sawah 4751.509 4698.831 2821.387 4 Vegetasi 635.619 654.734 656.816 5 Lahan Terbuka 938.649 1618.906 1717.665 6 Tubuh Air 664.451 495.912 614.165 Total 44689.53 45044.463 45169.513 Dari hasil pengolahan 3 tahun di atas, tutupan lahan terbesar di dominasi oleh tambak dan terkecil adalah tubuh air. Serta terjadi penambahan luasan pesisir Surabaya Sidoarjo dari tahun 2003 hingga tahun 2009. Penambahan ini terjadi akibat penambahan sedimentasi yang terjadi pada daerah pantai. Yang menunjukkan bahwa tingkat sedimentasi yang terbentuk pada kawasan ini cukup besar dan mengalami peningkatan (Rahardian Ardy, 2008)
Ketelitian Klasifikasi No Hasil Interpretasi 1 2 3 4 5 6 Total Omisi MA(%) 1 Tambak 165 2 0 8 0 2 177 14 93.22 2 Pemukiman 2 204 12 10 7 5 240 36 85 3 Lahan Terbuka 1 7 105 1 5 3 122 17 86.06 4 Badan Air 11 10 3 155 1 9 189 34 82.01 5 Vegetasi 0 7 9 2 134 8 160 26 83.75 6 Sawah 0 3 8 8 5 154 178 24 86.51 Total/KH 179 233 137 184 152 181 1066 151 86.02 Komisi (pixel) 14 29 32 29 18 27 149
CURAH HUJAN No Curah Hujan (mm) 2003 (Ha) 2006 (Ha) 2009 (Ha) 1 > 1452 9304.593 25371.514 31356.705 2 1452-1740 17499.15 12923.141 8113.228 2 1740-2784 17033.703 5542.791 4299.979 Pembuatan peta curah hujan dilakukan dengan software arcview menggunakan ekstensi tambahan yaitu polygon thiessen untuk menghasilkan peta curah hujan berupa polygon Dari ke tiga tahun pengolahan data curah hujan didapatkan rata-rata bulan basah antara 3 4 bulan dan rata-rata bulan kering antara 7 8 bulan. Berdasarkan klasifikasi iklim untuk daerah Asia Tenggara oleh LR. Oldeman, 1974 (Benyamin Lakitan, 1991)
JENIS TANAH No Jenis Tanah Luas (Ha) Area % 1 KJP 19275.025 47.87 2 MKS 20971.593 52.09 3 BDG 15.668 0.04 Total 40262.286 100
KELERENGAN Kelerengan diperoleh dari data SRTM dengan menggunakan filter-filter yang terdapat di dalam ER Mapper seperti filter medium dan slope. Kemudian data tersebut di export ke dalam bentuk.dxf agar pengolahannnya dapat dilanjutkan menggunakan software Arc View maupun di ArcGIS. Pada daerah pesisir Surabaya Sidoarjo kelerengan berada diantara 0 2 %, yang merupakan daerah dengan kelerengan sangat datar
Overlay Peta dan Skoring Kriteria tingkat kerentanan di kategorikan dalam 4 kelas (Emi sukriyah, Agus, BAKOSURTANAL, dengan penyesuaian) 1. Kurang Rentan 2. Rentan 3. Sangat Rentan 4. Genangan Permanen Dengan proses overlay akan dihasilkan data spasial baru (data analisis ).Pada data analisis, nilai skor dari setiap area di jumlahkan. Dengan membagi selisih nilai tersebut dengan 4 kelas tingkat kerentanan terhadap genangan (Deliar dalam Jefri 2010). No Variabel Kriteria Nilai 1 Penggunaan Lahan Terbuka Lahan Industri dan Pemukiman Sawah Tambak 2 Curah 1452mm/th Hujan 1452 1740mm/th 1740 2789mm/th 2789 3 Jenis Tanah Kjp Mks bdg 4 Kelerengan 0-2 2-8 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 5 4
Daerah Genangan No Tingkat Rentan 2003 (Ha) 2006 (Ha) 2009 (Ha) 1 Kurang Rentan 893.558 1071.506 1410.643 2 Rentan 10967.216 10987.952 12633.247 3 Sangat Rentan 7386.71 8996.418 6609.525 4 Genangan Permanen 26058.365 23955.467 24469.697 Dari tabel 6 diketahui adanya perubahan luasan dari tahun 2003-2009 bertambah sebesar 517.085Ha pada kelas kurang rentan, hal ini dapat terjadi mengingat bertambahnya luasan lahan terbuka dan persebaran curah hujan yang rendah berdasarkan kriteria kelas kurang rentan terhadap genangan
Daerah Genangan Kelas rentan terjadi penambahan luasan 1666.031Ha, sedangkan pada kelas sangat rentan terjadi penurunan luasan sebesar 777.185Ha berbanding lurus dengan penurunan yang terjadi pada luasan tutupan lahan sawah dan luasan persebaran curah hujan kelas 1452 2787. Pada kelas genangan permanen terjadi penurunan luasan sebesar 1588.688Ha dari tahun 2003-2009 sesuai dengan penurunan yang terjadi pada jumlah luasan tambak dan mangrove yang merupakan tutupan lahan yang mendominasi kelas genangan permanen
Peta Daerah Genangan Berdasarkan Kerentanan 2003 2006 2009
Pola Aliran Sungai Daerah pesisir Surabaya bagian utara sampai perbatasan Sidoarjo di dominasi oleh pola aliran Paralel yaitu anak sungai utama saling sejajar atau hampir sejajar, bermuara pada sungai-sungai utama dengan sudut lancip atau langsung bermuara ke laut. Berkembang di lereng yang terkontrol oleh struktur (lipatan monoklinal, isoklinal, sesar yang saling sejajar dengan spasi yang pendek) atau dekat pantai. Daerah pesisir Sidoarjo lebih di dominasi oleh pola aliran sungai Dendritik yaitu seperti percabangan pohon, percabangan tidak teratur dengan arah dan sudut yang beragam. Berkembang di batuan yang homogen dan tidak terkontrol oleh struktur, umunya pada batuan sedimen dengan perlapisan horisontal, atau pada batuan beku dan batuan kristalin yang homogen. Pola aliran sungai pada tahun 2003, 2006, 2009 relatif tetap.
Kesimpulan 1 Nilai kekuatan jaring (Strength of Figure) pada semua citra telah memenuhi syarat ketelitian SoF yang nilainya harus mendekati nol (0). Nilai rata rata RMS errors pada penentuan titik kontrol tanah atau GCP s (Ground Control Points) sebesar 0.445 untuk Landsat ETM+ tahun 2003, 0.488 untuk citra SPOT 4 tahun 2006, dan 0.454 untuk citra SPOT 4 tahun 2009 telah memenuhi toleransi dari RMS errors yang nilainya < 1 pixel. Tutupan lahan terbesar yaitu tambak dengan luas 24983.993 Ha (55.91%) pada tahun 2003, 23983.646Ha (53.24%) tahun 2006, dan 24751.915Ha (54.8%) tahun 2009. Nilai uji ketelitian sebesar 86.02%, maka klasifikasi dianggap benar karena memiliki nilai di atas 80%. Curah hujan rerata tahunan (annual) yang terjadi di kawasan pesisir Surabaya Sidoarjo tergolong tinggi, berkisar antara 918-2645 mm/tahun. Daerah pesisir Surabaya Sidoarjo kelerengan berada diantara 0 2 %, yang merupakan daerah dengan kelerengan sangat datar.
Kesimpulan 2 Pesisir Surabaya Sidoarjo sebagian besar terdiri dari daratan alluvial yang merupakan gabungan endapan muara dan endapan sungai pada daerah kering, dengan rata-rata kemiringan kurang dari 2. mineral dominan terdiri dari aluvium muda yg berasal dari campuran endapan muara, endapan laut dan endapan sungai dengan luas 20971.593 (52.09%). Berdasarkan tingkat kerentanannya kawasan pesisir pantai Surabaya Sidoarjo di dominasi kelas genangan permanen yaitu 26058.365 pada tahun 2003, 23955.467 tahun 2006, dan 24469.697 tahun 2009 yang sebagian besar terdapat pada tutupan lahan tambak yang juga merupakan tutupan lahan terbesar pada daerah tersebut yang mengindikasikan bahwa tutupan lahan merupakan parameter terpenting yang mempengaruhi tingkat kerentanan daerah genangan. Daerah pesisir Surabaya bagian utara sampai perbatasan Sidoarjo di dominasi oleh pola aliran Paralel, sedangkan Daerah pesisir Sidoarjo lebih di dominasi oleh pola aliran sungai Dendritik. Pola aliran sungai pada tahun 2003, 2006, 2009 relatif tetap. Dari hasil di atas dimungkinkan pembangunan jembatan suramadu yang berlangsung tahun 2003-2009 dan peristiwa lapindo mulai tahun 2006 tidak berpengaruh banyak pada kerentanan daerah genangan dan pola aliran sungai kawasan pantai Surabaya Sidoarjo.
Saran Penelitian mengenai daerah rawan genangan dilakukan dengan menggunakan parameter-parameter lain seperti geologi, pasang surut dan lain-lain. Penelitian mengenai pola aliran sungai dilakukan lebih mendalam seperti terjadinya pendangkalan, penyempitan atau pelebaran sungai dan lain-lain. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh pembangunan jembatan Suramadu dan pembuangan lumpur lapindo melalui Kali Porong terhadap daerah genangan dan perubahan pola aliran sungai. Menggunakan citra yang memiliki kondisi baik (tidak banyak tertutup awan) sehingga akan mempermudah dalam pengolahan citra.