DISTRIBUSI, KERAPATAN DAN PERUBAHAN LUAS VEGETASI MANGROVE GUGUS PULAU PARI KEPULAUAN SERIBU MENGGUNAKAN CITRA FORMOSAT 2 DAN LANDSAT 7/ETM+ Oleh : Ganjar Saefurahman C64103081 PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul : DISTRIBUSI, KERAPATAN DAN PERUBAHAN LUAS VEGETASI MANGROVE GUGUS PULAU PARI KEPULAUAN SERIBU MENGGUNAKAN CITRA FORMOSAT 2 DAN LANDSAT 7/ETM+ adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini. Bogor, 14 Mei 2008 Ganjar Saefurahman C64103081
RINGKASAN GANJAR SAEFURAHMAN. Distribusi, Kerapatan dan Perubahan Luas Vegetasi Mangrove Gugus Pulau Pari Kepulauan Seribu Menggunakan Citra FORMOSAT 2 dan Landsat 7/ETM+. Dibimbing Oleh JONSON LUMBAN GAOL dan YUDI WAHYUDI Pertambahan penduduk yang tinggi di wilayah pesisir dan pulau kecil mengakibatkan kebutuhan akan pemukiman, lahan perikanan dan pariwisata semakin meningkat sehingga ekosistem pesisir khususnya mangrove mengalami degradasi. Demikian pula dengan kondisi ekosistem mangrove Kepulauan Seribu. Penelitian ini berlokasi di gugus Pulau Pari Kabupaten Administratif Kepulauan Seribu, DKI Jakarta. Tujuan dari penelitian ini adalah mengamati distribusi, kerapatan dan perubahan luas ekosistem mangrove di gugus Pulau Pari Kepulauan Seribu dengan teknologi penginderaan jauh menggunakan citra satelit FORMOSAT 2 dan Landsat 7/ETM+. Metode yang digunakan adalah indeks vegetasi Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Data lapangan yang digunakan adalah kerapatan dan Indeks Nilai Penting (INP) mangrove. Dari hasil klasifikasi citra diketahui bahwa sebaran mangrove di gugus Pulau Pari banyak terdapat di Pulau Burung, Pulau Tengah dan Pulau Kongsi seluas 37.504 m 2 sementara sebaran mangrove di Pulau Pari seluas 35.584 m 2. Luas ekosistem mangrove di gugus Pulau Pari diperkirakan berkurang seluas 101.920 m 2 atau 31,46 % dari luas semula selama tujuh tahun dari Tahun 1999 sampai 2006. Berdasarkan analisis hubungan nilai kerapatan mangrove dan NDVI citra Landsat 7/ETM+ dan FORMOSAT 2 pada tujuh stasiun pengamatan diperoleh persamaan regresi linear, untuk Landsat 7/ETM+, y = -0,0195x + 1,4149 dan FORMOSAT 2, y = 0,0211x + 1,0458. Hal ini menunjukkan bahwa kedua nilai tersebut memiliki hubungan yang linear atau berbanding lurus. Untuk NDVI Landsat 7/ETM+, koefisien determinasi sebesar 75,05 % menunjukkan bahwa hubungan kerapatan mangrove dan NDVI dapat dijelaskan sebesar 75,05 %. Koefisien korelasi sebesar 0,8663 berarti bahwa kerapatan mangrove dan NDVI memiliki hubungan yang erat. NDVI FORMOSAT 2, koefisien determinasi sebesar 82,04 % menunjukkan bahwa hubungan kerapatan mangrove dan NDVI dapat dijelaskan sebesar 82,04 %. Koefisien korelasi sebesar 0,9058 berarti bahwa kerapatan mangrove dan NDVI juga memiliki hubungan yang erat. Mangrove jenis Rhizophora khususnya Rhizophora mucronata adalah jenis mangrove yang banyak tumbuh di Pulau Pari dan merupakan jenis dengan kerapatan tertinggi di antara jenis-jenis yang lain. Selain itu, jenis Rhizophora dengan Indeks Nilai Penting (INP) tertinggi merupakan mangrove yang memiliki peranan penting di ekosistem mangrove Pulau Pari.
DISTRIBUSI, KERAPATAN DAN PERUBAHAN LUAS VEGETASI MANGROVE GUGUS PULAU PARI KEPULAUAN SERIBU MENGGUNAKAN CITRA FORMOSAT 2 DAN LANDSAT 7/ETM+ Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh : Ganjar Saefurahman C64103081 PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
Judul Nama NRP : DISTRIBUSI, KERAPATAN DAN PERUBAHAN LUAS VEGETASI MANGROVE GUGUS PULAU PARI KEPULAUAN SERIBU MENGGUNAKAN CITRA FORMOSAT 2 DAN LANDSAT 7/ETM+ : Ganjar Saefurahman : C64103081 Disetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Jonson Lumban Gaol, M.Si. Ir. Yudi Wahyudi, DEA. NIP. 131 953 479 NIP. 680 003 505 Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP. 131 578 799 Tanggal Lulus: 17 Juni 2008
KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas semua karunia yang diberikan pada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Distribusi, Kerapatan, dan Perubahan Luas Vegetasi Mangrove Gugus Pulau Pari Kepulauan Seribu menggunakan Citra FORMOSAT 2 dan Landsat 7/ETM+. Skripsi ini merupakan tugas akhir yang dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana. Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Jonson Lumban Gaol, M.Si dan Bapak Ir. Yudi Wahyudi, DEA selaku Dosen Pembimbing skripsi atas segala bimbingannya. 2. Ibu Risti Endriani Arhatin, S.Pi, M.Si sebagai penguji tamu dan Ibu Dr. Ir. Sri Pujiyati, M.Si sebagai komisi pendidikan pada ujian akhir. 3. Kedua Orang tua-ku, Kakak dan Adik untuk kasih sayang dan doanya. 4. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi atas kesempatan penelitian. 5. Tim survei BPPT, tim sponge ITK, Pak Turi, Pak Tobing, Heri dan rekanrekan di Pulau Pari yang membantu dalam survei lapang. 6. Keluarga besar ITK dan FPIK IPB : dosen, staf TU, laboratorium biologi laut, oseanografi, akustik dan instrumentasi, inderaja dan SIG, warga ITK, dan sahabat seperjuangan ITK 40 untuk kebersamaan selama masa kuliah. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat baik bagi penulis sendiri maupun pihak-pihak lain yang membutuhkan. Bogor, 16 Januari 2008 Ganjar Saefurahman.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ix x xii 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang... 1 1.2 Tujuan... 2 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mangrove 2.1.1 Definisi mangrove... 3 2.1.2 Distribusi dan zonasi mangrove... 4 2.1.3 Faktor-faktor pembatas ekosistem mangrove... 5 2.1.4 Adaptasi vegetasi mangrove... 7 2.1.5 Fungsi ekosistem mangrove... 9 2.2 Penginderaan Jauh 2.2.1 Definisi penginderaan jauh... 10 2.2.2 Penginderaan jauh untuk mangrove... 14 2.2.3 Karakteristik satelit FORMOSAT 2 dan Landsat 7/ETM+... 18 2.3 Keadaan umum lokasi penelitian... 20 3. METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan waktu... 22 3.2 Alat dan bahan... 22 3.3 Metode penelitian 3.3.1 Pengolahan data penginderaan jauh... 23 3.3.2 Pengambilan dan analisis data lapang... 31 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengolahan citra... 35 4.2 Pemulihan citra 4.2.1 Koreksi geometrik... 37 4.2.2 Koreksi radiometrik... 37 4.3 Distribusi vegetasi mangrove... 39 4.4 Hubungan antara kerapatan mangrove dan NDVI... 41 4.5 Penutupan lahan hasil klasifikasi... 48 4.6 Ketelitian hasil klasifikasi... 56 4.7 Kondisi vegetasi mangrove... 57 5. KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan... 60 5.2 Saran... 61
DAFTAR PUSTAKA... 62 LAMPIRAN... 65 RIWAYAT HIDUP... 79
DAFTAR TABEL Halaman 1. Karakteristik satelit FORMOSAT 2 (Chen, 2005)... 18 2. Karakteristik satelit Landsat 7/ETM+ (http://imaging.geocomm.com/ features/sensor/landsat7)... 20 3. Klasifikasi kerapatan mangrove berdasarkan NDVI (Kadi, 1996)... 28 4. Bentuk matriks kesalahan (confussion matrix) (Arhatin, 2007)... 28 5. Uji F regresi linear sederhana (Walpole, 1992)... 30 6. Nilai digital citra FORMOSAT 2 band 1 sebelum dan sesudah koreksi radiometrik... 38 7. Nilai digital citra Landsat 7/ETM+ band 1 sebelum dan sesudah koreksi radiometrik... 39 8. Luas wilayah Kelurahan Pulau Pari dan peruntukannya (Budiyanto, 2002)... 40 9. Kerapatan mangrove (Ind/m 2 ), nilai NDVI FORMOSAT 2 dan kelas vegetasi mangrove tiap stasiun... 42 10. Kerapatan mangrove (Ind/m 2 ), nilai NDVI Landsat 7/ETM+ dan kelas vegetasi mangrove tiap stasiun... 44 11. Luas penutupan lahan gugus Pulau Pari tahun 1999 dan 2006... 48 12. Luas tutupan mangrove menurut kerapatan gugus P. Pari tahun 2006... 49 13. Luas tutupan mangrove menurut kerapatan gugus P. Pari tahun 1999... 49 14. Perubahan luas tutupan mangrove gugus P. Pari tahun 1999 dan 2006... 53 15. Posisi stasiun pengamatan dan jenis mangrove setiap stasiun... 57 16. Nilai kerapatan jenis dan INP mangrove setiap stasiun... 58
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Tipe zonasi mangrove dari laut ke darat (Bengen, 1999)... 5 2. Tipe-tipe akar mangrove (a) akar papan (b) akar cakar ayam (c) akar tunjang (d) akar lutut (Bengen, 1999)... 8 3. Spektrum gelombang elektromagnetik (http://www.srrb.noaa.gov/ highlights/sunrise/spectrum.gif)... 11 4. Panjang gelombang efektif yang dapat digunakan pada penginderaan jauh (jendela atmosfer) (CCRS, 2005)... 12 5. Interaksi antara tenaga elektromagnetik dan atmosfer (Paine, 1992)... 13 6. Reflektansi objek tanah, vegetasi, dan air untuk setiap panjang gelombang (Lillesand dan Kiefer, 1990)... 13 7. Karakteristik pantulan komponen vegetasi (Lo, 1996)... 15 8. Satelit FORMOSAT 2 (http://yearbook.stpi.org.tw/english/94/ yearbook/image/fc-2.jpg)... 19 9. Satelit Landsat 7/ETM+ (http://imaging.geocomm.com/features/ sensor/landsat7)... 19 10. Peta lokasi penelitian Pulau Pari (Peta digital rupa bumi Balai TNKPS 2006)... 22 11. Contoh citra sebelum (a) dan sesudah (b) koreksi geometrik (citra FORMOSAT 2 tahun 2006)... 25 12. Contoh histogram sebelum (a) dan sesudah (b) koreksi radiometrik... 26 13. Contoh citra komposit 321 (a) dan citra komposit 342 (b)... 26 14. Diagram alir pengolahan citra FORMOSAT 2 dan Landsat 7/ETM+... 34 15. Citra pseudo layer FORMOSAT 2 scene 1 (a) dan scene 2 (b)... 35 16. Citra FORMOSAT 2 gugus Pulau Pari, Kepulauan Seribu tahun 2006... 36 17. Citra Landsat 7/ETM+ gugus Pulau Pari, Kepulauan Seribu tahun 1999... 36