Aplikasi Penginderaan Jauh Untuk Monitoring Perubahan Ruang Terbuka Hijau (Studi Kasus : Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan) Ardiawan Jati, Hepi Hapsari H, Udiana Wahyu D Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia Email : hapsari@geodesy.its.ac.id, udiana@geodesy.its.ac.id Abstrak Kawasan Pasuruan Industrial Estate Rembang (PIER) mempengaruhi pesatnya laju pertumbuhan pembangunan di Kabupaten Pasuruan sehingga mengakibatkan perubahan lahan atau bentang alam menjadi kawasan terbangun. Hal tersebut membuat keberadaan Ruang Terbuka Hijau (RTH) yang sering dianggap sebagai lahan cadangan tidak diperhatikan, padahal keberadaan RTH harus sesuai dengan peraturan yang ada bahwa proporsi ruang terbuka hijau pada wilayah kota paling sedikit 30 % dari luas wilayah kota [1] dan pola penggunaan lahan untuk pengembangan kawasan industri adalah dengan luas ruang terbuka hijau (RTH) minimum 10% dari total luas wilayah [2]. Oleh karena itu, perlu adanya pemantauan luas ruang terbuka hijau. Dalam penelitian ini, pemantauan RTH dilakukan pada tahun 1993 dan 2009 yang dipetakan menggunakan metode penginderaan jauh. Data dasar yang digunakan adalah peta RBI digital dan citra satelit ALOS AVNIR-2. Selain itu juga digunakan algoritma NDVI untuk mendapatkan nilai kerapatan vegetasi dan klasifikasi terselia berdasarkan maximum likelihood (kemiripan maksimum) untuk mengidentifikasi kelas RTH beserta luasannya di Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa luas ruang terbuka hijau Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan pada tahun 1993 sebesar 26346,299 Ha dan pada tahun 2009 sebesar 15987,021 Ha. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa terjadi penyusutan luas ruang terbuka hijau sebesar 10359,278 Ha. Meski mengalami penyusutan, Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan telah memenuhi persyaratan luas ideal wilayah perkotaan dengan jumlah persentase sebesar 46,846 persen. Selain itu, kawasan PIER juga memenuhi persyaratan kawasan industri dengan jumlah persentase sebesar 74,601 persen. Kata Kunci ALOS AVNIR-2, NDVI, Peta RBI Digital, PIER, Ruang Terbuka Hijau R I. PENDAHULUAN UANG Terbuka Hijau (RTH) adalah area memanjang/jalur dan atau mengelompok, yang penggunaannya lebih bersifat terbuka, tempat tumbuh tanaman, baik yang tumbuh tanaman secara alamiah maupun yang sengaja ditanam [3]. Penginderaan jauh merupakan salah satu alternatif dalam melakukan pemantauan terhadap perubahan Ruang Terbuka Hijau (RTH) di suatu kawasan yang dalam penelitian ini adalah Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan yang didalamnya terdapat kawasan PIER yang mengalami pertumbuhan pembangunan yang cukup pesat. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan citra The Advanced land Observing Satellite (ALOS) dengan metode algoritma NDVI dari band merah dan inframerah dekat pada Advanced Visible and Near Infrared Radiometer type 2 (AVNIR-2) dengan klasifikasi terselia berdasarkan maximum likelihood untuk pemetaan RTH, hasil metode tersebut diharapkan dapat membantu dalam mengidentifikasi kelas penutup lahan yang termasuk dalam RTH, sehingga peta penggunaan lahan RTH yang dihasilkan dapat membantu dalam pemantauan dan pengelolaan RTH untuk Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan serta sebagai bahan dalam perencanaan penataan ruang. Sebagaimana tujuan dari penelitian ini adalah membuat Peta Ruang Terbuka Hijau Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan tahun 1993 dan 2009, mengetahui perubahan RTH di Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan antara tahun 1993 sampai 2009 dan menganalisis kesesuaian RTH Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan dengan Undang-Undang No.26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang dan Peraturan Menteri Perindustrian Republik Indonesia No.35/M-IND/PER/3/2010 tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri untuk kawasan PIER. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Strength of Figure (SOF) Geometri dari suatu jaringan dapat dikarakterisasi dengan beberapa parameter, seperti jumlah dan lokasi titik dalam jaringan, jumlah baseline dalam jaringan, konfigurasi baseline dan loop, serta konektivitas titik dalam jaringan. Nilai Strength of Figure yang memenuhi syarat adalah kurang dari 1, artinya semakin kecil faktor bilangan Strength of Figure maka semakin baik pula konfigurasi jaringan dari jaring tersebut dan sebaliknya [4].
Strength of Figure = [trace(a T A) -1 ] / U...(1) Dimana: U Trace : Jumlah parameter yang dipengaruhi oleh jumlah titik kontrol yang digunakan. : Jumlah elemen diagonal dari suatu matrik. Undang No. 26 Tahun 2007 dan Peraturan Menteri Perindustrian No. 35 Tahun 2010. Dari tahapan diatas akan dapat diperoleh perubahan ruang terbuka hijau di Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan. B. NDVI Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) merupakan kombinasi antara teknik penisbahan dengan teknik pengurangan citra. Transformasi NDVI ini merupakan salah satu produk standar NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), satelit cuaca yang berorbit polar namun member perhatian khusus pada fenomena global vegetasi. Indeks vegetasi berbasis NDVI yang ditunjukkan pada persamaan (2), mempunyai nilai yang hanya berkisar antara -1 hingga 1 [5]. Algoritma NDVI secara aritmatik sebagai berikut : NDVI = NIR RED NIR+ RED (2) Keterangan : NDVI = Normalized Difference Vegetation Index NIR = nilai band infra merah dekat RED = nilai band merah III. METODE PENELITIAN Lokasi yang digunakan pada penelitian ini meliputi Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan yang terdiri dari tujuh kecamatan yaitu Kecamatan Rembang, Bangil, Beji, Pandaan, Sukorejo, Wonorejo dan Kraton. Gambar 1. Lokasi Penelitian (Peta RBI Digital Kabupaten Pasuruan tahun 1993) Dalam penelitian ini, pemantauan ruang terbuka hijau dilakukan pada tahun 1993 dan 2009 dengan dipetakan menggunakan metode penginderaan jauh dengan memanfaatkan data peta RBI digital dan citra satelit ALOS AVNIR-2 menggunakan algoritma NDVI dengan klasifikasi terselia berdasarkan maximum likelihood untuk mendapatkan luas ruang terbuka hijau di Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan. Pengumpulan data primer dan sekunder diperlukan untuk menunjang penguatan analisa seperti data curah hujan, jumlah penduduk, dasar hukum dan penelitian lain. Adapun analisa yang diperlukan adalah analisa nilai NDVI, analisa ketelitian nilai NDVI, analisa perubahan ruang terbuka hijau, analisa kesesuaian hasil algoritma NDVI citra ALOS AVNIR-2 dengan Undang- Gambar 2. Diagram Alir Pengolahan Data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Klasifikasi Ruang Terbuka Hijau dari Peta RBI Digital Proses pengolahan untuk mendapatkan RTH pada peta RBI digital yaitu dengan cara reklasifikasi. Hasil dari reklasifikasi tersebut terdiri dari enam kelas yang ditunjukkan pada tabel 3. Tabel 1. Luas Area Tutupan Lahan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan tahun 1993 Area Terbangun 4670,308 13,685 Sawah 17741,347 51,987 Tegalan 1617,75 4,740 Kawasan hijau 6042,252 17,705 Lapangan 944,95 2,769 Badan Air 3110 9,113 Total 34126,607 100
Tabel 2. Luas Area Tutupan Lahan Kawasan PIER tahun 1993 Area Terbangun 0,282 0,056 Sawah 6,424 1,285 Tegalan 0 0 Kawasan Hijau 283,149 56,630 Lapangan 210,013 42,003 Badan Air 0,132 0,026 Total 500 100 B. Koreksi Geometrik Gambar 3. Sebaran Ground Control Point Untuk koreksi geometrik diberikan toleransi nilai RMSE 1 piksel dan untuk jaring titik kontrol ditentukan dengan meletakkan titik-titik kontrol yang merata mencakup daerah studi dengan nilai toleransi SOF mendekati nol [6]. Berikut hasil perhitungan RMSE dan SOF. Tabel 3. Perhitungan RMS Error pada Citra ALOS AVNIR-2 Koordinat Citra (Actual) Besar SoF = Koordinat Citra (Predict) Trace (A T.A) 1 Jumla h Parameter Kesalahan = 0.57 RMS Error Error Error X Y X Y X Y 4302 4872.50 4301.83 4872.41-0.16-0.08 0.18 5430 4981.75 5430.26 4982.12 0.26 0.37 0.45 5830 5300 5830.10 5300.05 0.10 0.05 0.11 6294 5833.50 6293.51 5833.28-0.48-0.21 0.53 6143.50 6566.50 6143.56 6566.43 0.06-0.06 0.09 5209.75 7154.63 5209.92 7155.02 0.17 0.39 0.42 5896 6137 5896.23 6137.26 0.23 0.26 0.35 5258.75 6450.25 5258.61 6449.94-0.13-0.30 0.33 4804 6559 4803.73 6558.70-0.26-0.29 0.39 5064 5767.25 5063.91 5767.10-0.08-0.14 0.16 5079.75 5442.25 5079.68 5442.03-0.06-0.21 0.22 4985.50 6164 4985.89 6164.27 0.39 0.27 0.48 4443.75 5391.25 4443.87 5391.06 0.12-0.18 0.22 4439.13 6039.50 4438.90 6039.26-0.22-0.23 0.32 3977.75 5565 3977.81 5565.39 0.06 0.39 0.40 Total RMS Error 5.11 Rata-rata RMS Error 0.34 C. Hasil Klasifikasi Ruang Terbuka Hijau dari Citra Proses pengolahan citra dengan menggunakan algoritma NDVI menghasilkan nilai spektral indeks vegetasi untuk seluruh daerah penelitian. Untuk itu dilakukan klasifikasi terselia berdasarkan maximum likelihood untuk mendapatkan kelas tutupan lahan. Hasil dari klasifikasi ditunjukkan pada tabel 2. Kelas yang termasuk RTH adalah area terbangun, sawah, tegalan, kawasan hijau, lapangan dan badan air. Tabel 4. Luas Area Tutupan Lahan Wilayah Barat Area Terbangun 14458,866 42,368 Sawah 13122,756 38,453 Tegalan 410,463 1,203 Kawasan hijau 1822,336 5,340 Lapangan 631,466 1,850 Badan Air 3680,72 10,785 Total 34126,607 100 Tabel 5. Luas Area Tutupan Lahan Kawasan PIER tahun 2009 Area Terbangun 126,997 25,399 Sawah 0 0 Tegalan 0 0 Kawasan Hijau 277,822 55,564 Lapangan 95,181 19,036 Badan Air 0 0 Total 500 100 D. Analisa Nilai NDVI Tabel 6. Nilai NDVI Tiap Kelas Kelas Nilai NDVI min max mean Area Terbangun -0,241-0,103-0,172 Sawah 0,029 0,550 0,290 Kawasan Hijau 0,004 0,029 0,016 Tegalan -0,090 0,004-0,044 Lapangan -0,103-0,090-0,096 Data curah hujan pada bulan Agustus 2009 menunjukkan angka nol (nilai yang rendah) [7] sehingga hal itu mempengaruhi nilai NDVI untuk setiap obyek. Dalam hal ini, nilai NDVI untuk obyek kawasan hijau, tegalan dan lapangan cenderung lebih rendah dibandingkan pada bulan lain dengan jumlah curah hujan tinggi. Akan tetapi, nilai NDVI untuk obyek sawah cenderung meningkat. Hal ini didasarkan pada bulan Agustus 2009, sawah telah mengalami fase vegeratif sehingga menyebabkan nilai NDVI menjadi lebih tinggi dari bulan lainnya pada saat fase awal tanam, fase generatif, dan fase bera. E. Analisa Ketelitian Nilai NDVI Statistik nilai NDVI untuk masing-masing kelas adalah sebagai berikut : Tabel 7. Statistik Nilai NDVI Tiap Kelas Kelas Nilai NDVI n stdev CSE Area Terbangun 25 0,421 0,016 Sawah 20 0,124 0,006 Tegalan 16 0,179 0,011 Kawasan hijau 17 0,280 0,017 Lapangan 18 0,337 0,019 Badan Air 10 0,639 0,071 Keterangan : n = jumlah sampel Stdev = standar deviasi sampel CSE = Coefficient Standard Error / koefisien kesalahan standar
Tingkat presisi diukur dengan koefisien kesalahan standar. Semakin kecil koefisien standard error, semakin tinggi presisi dari sampel itu [8]. Presisi yang didapat cukup baik dengan nilai presisi sampel terbaik adalah sawah karena jumlah sampel yang diambil memang lebih banyak dari kelas lain selain area terbangun. Area terbangun memiliki presisi yang lebih rendah daripada sawah padahal area terbangun memilki jumlah sampel yang lebih banyak. Hal ini disebabkan karena sampel dari area terbangun kurang mewakili dari populasi area terbangun. Akan tetapi secara keseluruhan, nilai sampel NDVI untuk daerah penelitian ini baik karena memiliki nilai kecil. Hal yang paling mungkin untuk mengetahui tingkat akurasi adalah membandingkan dengan data penelitian lain [8]. Dalam penelitian ini hal tersebut tidak dapat dilakukan karena tidak ada penelitian lain yang memungkinkan untuk dibandingkan. Ketidakmungkinan itu disebabkan karena tidak adanya penelitian lain yang sama dalam hal lokasi, waktu, dan citra. F. Analisa Perubahan Ruang Terbuka Hijau Berikut adalah persentase luas tutupan lahan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan hasil klasifikasi tahun 1993 dan 2009. 4,740 Gambar 4. Persentase Luas Tutupan Lahan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan Tahun 1993 1,850 5,340 1,203 Persentase Luas Tutupan Lahan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan Tahun 1993 2,769 9,113 17,705 13,685 51,987 Area Terbangun Sawah Tegalan Kawasan Hijau Lapangan Badan Air Persentase Luas Tutupan Lahan Wilayah Barat 38,453 10,785 42,368 Area Terbangun Sawah Tegalan Kawasan Hijau Lapangan Badan Air 20000 15000 10000 5000 0 Gambar 6. Grafik perbandingan luas tutupan lahan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan tahun 1993 dan 2009 Dari grafik diatas menunjukkan luas ruang terbuka hijau (sawah, tegalan, kawasan hijau, dan lapangan) Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan pada tahun 1993 sebesar 26346,299 Ha dan pada tahun 2009 sebesar 15987,021 Ha. Dari grafik di atas dapat pula disimpulkan bahwa untuk kelas RTH yaitu kelas sawah, kawasan hijau, tegalan, lapangan mengalami penurunan luas. Sedangkan untuk kelas area terbangun mengalami peningkatan luas hingga hampir tiga kali lipat. Kelas area terbangun mengalami peningkatan yang signifikan hingga hampir tiga kali lipat, hal ini juga disebabkan oleh beberapa faktor yaitu peningkatan jumlah penduduk. Pada tahun 1993 penduduk Kabupaten Pasuruan berjumlah 1.130.282 jiwa sedangkan pada tahun 2009 meningkat menjadi 1.500.533 jiwa [9] sehingga area pemukiman juga meningkat dan pembangunan kawasan industri yang terus berkembang dimana sesuai tujuan perencanaan wilayah Kabupaten Pasuruan sebagai kota industri. Berikut adalah grafik perubahan ruang terbuka hijau antara tahun 1993 dan 2009. 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Gambar 7. Perubahan RTH Per Kecamatan Tahun 1993 Tahun 2009 Tahun 1993 Tahun 2009 Gambar 5. Persentase Luas Tutupan Lahan Wilayah Barat Berikut adalah grafik perbandingan luas tutupan lahan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan hasil klasifikasi tahun 1993 dan 2009.
300 250 200 150 100 50 0 Tahun 1993 Tahun 2009 Gambar 8. Perubahan Tutupan Lahan Kawasan PIER Dari tabel 4.21 menunjukkan luas ruang terbuka hijau (kelas sawah, tegalan, kawasan hijau, lapangan) Kawasan PIER pada tahun 1993 sebesar 499,586 Ha dan pada tahun 2009 sebesar 373,003 Ha. Hal ini memperlihatkan perubahan RTH dari tahun 1993 hingga 2009 mengalami penurunan sebesar 126,583 Ha. Jika dibuat presentase maka RTH tahun 1993 sebesar 99,917% dan tahun 2009 sebesar 74,601% sehingga RTH mengalami penurunan sebesar 25,317%. G. Analisa Kesesuaian Hasil Algoritma NDVI Citra ALOS AVNIR-2 dengan Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 dan Peraturan Menteri Perindustrian No. 35 tahun 2010 Dari hasil pengolahan citra satelit ALOS AVNIR-2 dengan klasifikasi terselia, diklasifikasikan yang termasuk kelas RTH yaitu sawah, tegalan, kawasan hijau dan lapangan. Sedangkan yang bukan merupakan RTH dimasukkan dalam kelas area terbangun (pemukiman, kawasan perdagangan, kawasan perindustrian) dan kelas badan air. RTH Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan meliputi tujuh kecamatan yaitu Kecamatan Rembang, Bangil, Beji, Pandaan, Sukorejo, Wonorejo, Kraton yaitu sebesar 15987,021 Ha diperoleh persentase luasan RTH sebesar 46,846%. Sedangkan untuk Kawasan PIER memiliki luas RTH seluas 373,003 Ha diperoleh persentase luasan RTH sebesar 74,601%. Berdasarkan Undang-Undang No.26 Tahun 2007 Tentang Penataan Ruang Pasal 29 ayat 2 yang berbunyi Proporsi ruang terbuka hijau pada wilayah kota paling sedikit 30 (tiga puluh) persen dari luas wilayah kota. maka dari itu kawasan perkotaan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan yang meliputi Kecamatan Rembang, Bangil, Beji, Pandaan, Sukorejo, Wonorejo, Kraton dapat dikategorikan sebagai kawasan perkotaan yang telah memenuhi luas ideal RTH dan mencakup RTH publik maupun privat yang telah tercantum dalam tipologi RTH. Berdasarkan Peraturan Menteri Perindustrian Republik Indonesia No.35/M-IND/PER/3/2010 tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri yang berbunyi Pola penggunaan lahan untuk pengembangan kawasan industri adalah dengan luas ruang terbuka hijau (RTH) minimum 10% dari total luas wilayah maka dari itu kawasan PIER di Kecamatan Rembang dikateorikan sebagai kawasan yang telah memenuhi luas ideal RTH. V. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian mengenai pemantauan perubahan ruang terbuka hijau (RTH) dengan menggunakan citra satelit ALOS AVNIR-2, maka didapatkan beberapa kesimpulan akhir yaitu: a. RTH tahun 1993 untuk Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan meliputi Kecamatan Rembang, Bangil, Beji, Pandaan, Sukorejo, Wonorejo dan Kraton yang paling besar adalah kelas sawah sebesar 51,987 % dan paling kecil adalah kelas lapangan sebesar 2,769 % dari luas wilayah. b. RTH tahun 2009 untuk Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan yang paling besar adalah kelas sawah sebesar 38,453 % dan paling kecil adalah kelas tegalan sebesar 1,203 % dari luas wilayah. c. Perubahan luas untuk kelas RTH dari tahun 1993 sampai 2009 yaitu seluas 10359,278 Ha yang meliputi kelas sawah seluas 4618,591 Ha, kelas kawasan hijau seluas 4219,916 Ha, kelas tegalan seluas 1207,287 Ha, kelas lapangan seluas 313,484 Ha. Kelas yang mengalami perubahan paling besar adalah kelas sawah dan perubahan paling kecil adalah kelas lapangan. d. Luas RTH Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan sebesar 46,846% dari luas wilayah sehingga telah memenuhi luas RTH sesuai ketentuan yang berlaku sebesar 30% dari luas wilayah yang tercantum dalam Undang- Undang No.26 Tahun 2007 Tentang Penataan Ruang Pasal 29 ayat 2. e. Luas RTH Kawasan PIER sebesar 74,601% dari luas wilayah sehingga telah memenuhi luas RTH sesuai ketentuan yang berlaku sebesar 10% yang tercantum dalam Peraturan Menteri Perindustrian Republik Indonesia No.35/M-IND/PER/3/2010 tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri. DAFTAR PUSTAKA [1] Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 Tentang Penataan Ruang [2] Peraturan Menteri Perindustrian Republik Indonesia No.35/M- IND/PER/3/2010 tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri [3] Peraturan Menteri PU no.12 tahun 2009. Pedoman Penyediaan Dan Pemanfaatan Ruang Terbuka. [4] Abidin, H. Z., dkk. 2002. Survei Dengan GPS. Jakarta: Pradnya Paramitha. [5] Danoedoro, P. 1996. Pengolahan Citra Digital. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. [6] Sukojo, B. M. 2012. Penginderaan Jauh (Dasar Teori & Terapan). Surabaya : ITS-Press. [7] Kabupaten Pasuruan Dalam Angka 2010 [8] Wolf dan Ghilani. 1980. Adjustment Computation Practical Least Squares for Surveyors. [9] Badan Pusat Statistik Jawa Timur
LAMPIRAN Gambar 9. Peta Ruang Tutupan Lahan Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan Tahun 1993 Gambar 10. Peta Ruang Tutupan Lahan Wilayah Barat Gambar 11. Peta Ruang Terbuka Hijau Wilayah Barat Kabupaten Pasuruan Tahun 1993 Gambar 12. Peta Ruang Terbuka Hijau Wilayah Barat Gambar 13. Peta Kerapatan Vegetasi Wilayah Barat