ANALISIS PERUBAHAN TUTUPAN VEGETASI BERDASARKAN NILAI NDVI DAN FAKTOR BIOFISIK LAHAN DI CAGAR ALAM DOLOK SIBUAL-BUALI SKRIPSI Oleh : Ardiansyah Putra 101201018 PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian : Analisis Perubahan Tutupan Vegetasi Berdasarkan Nilai NDVI dan Faktor Biofisik Lahan di Cagar Alam Dolok Sibual-buali Nama : Ardiansyah Putra NIM : 101201018 Program Studi : Kehutanan Minat : Manajemen Hutan Menyetujui, Komisi Pembimbing Ketua Anggota Dr. Anita Zaitunah, S.Hut., M.Sc. Dr. Muhdi, S.Hut., M.Si. NIP: 19730830 200003 2 001 NIP: 19740619 200112 1 002 Mengetahui Ketua Program Studi Kehutanan Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph.D NIP: 19710416 200112 2 001
ABSTRAK ARDIANSYAH PUTRA. Analisis Perubahan Tutupan Vegetasi Berdasarkan Nilai NDVI dan Faktor Biofisik Lahan di Cagar Alam Dolok Sibual-buali. Dibimbing oleh ANITA ZAITUNAH dan MUHDI Belum adanya informasi tentang tingkat perubahan indeks vegetasi (NDVI) lahan hutan di Cagar Alam Dolok Sibual-buali sehingga belum jelasnya perkembangan hutan tersebut dan berkemungkinan telah terjadi kerusakan. Kerusakan hutan akan berdampak terhadap menurunnya fungsi hutan, terutama fungsinya sebagai pengatur tata air, pencegah banjir dan erosi serta penyerapan karbon. Penelitian ini dilakukan di CA. Dolok Sibual-buali pada Mei September 2014 dengan menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG), Penginderaan Jarak Jauh (PJJ) dan Global Positioning System (GPS) yang merupakan tiga teknologi spasial yang sangat berguna. Analisis spasial dilakukan dengan menumpangsusunkan (overlay) beberapa data spasial (parameter penentu perubahan nilai NDVI) untuk menghasilkan unit pemetaan baru (unit lahan) yang akan digunakan sebagai unit analisis. Hasil penelitian menunjukkan daerah kawasan Cagar Alam Dolok Sibual-buali terjaga dengan baik dengan luasan kelas 0,4 0,8 (hutan hujan tropis) menjadi sebesar 4049,71 Ha atau meningkat 32,15% pada tahun 2013 yang sebelumnya sebesar 2438,04 Ha pada tahun 2006. Kawasan hutan lahan kering primer dan sekunder pada Cagar Alam Dolok Sibual-buali yang terluas terletak pada kelas ketinggian 1200 1600 mdpl, kelerengan 15 25 %, jarak dari jalan > 800 m dan jarak dari sungai 200 400 m. Kata kunci: SIG, NDVI, overlay, Cagar Alam Dolok Sibual-buali
ABSTRACT ARDIANSYAH PUTRA. Analysis of Vegetation Cover Change Based on NDVI value and Biophysical Factors Land at Nature Reserve Dolok Sibual-Buali. Supervised by ANITA ZAITUNAH and MUHDI The absence of information about the level of change in vegetation index (NDVI) of forest land in the Nature Reserve Dolok Sibual-Buali so unclear that forest development and likely has damage. Forest damage will impact on the decrease of forest functions, especially its function as regulator of water management, flood prevention, erosion and carbon sequestration. This research was conducted in CADS in May-September 2009 using Geographic Information System (GIS), Remote Sensing (RS) and Global Positioning System (GPS), which are three very useful spatial technology. Spatial analysis was done by overlaying several spatial data (parameters determining forest damage vulnerability level) to produce a new mapping units (land units) which will be used as the unit of analysis. The results showed regional nature reserve area Dolok Sibual-Buali well preserved with class area from 0.4 to 0.8 (tropical rain forest) amounted to 4049.71 hectares, an increase of 32.15% in 2013 which previously amounted to 2438.04 ha in 2006. Primary and secondary of dry land forest area in nature reserve Dolok Sibual-Buali the widest located at an altitude of class 1200-1600 meters above sea level, slope 15-25%, the distance from the streets; 800 m and distance from the river 200-400 m. Keywords: GIS, NDVI, Vegetation Cover Change, overlays, Cagar Alam Dolok Sibual-buali
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di kota Medan pada tanggal 12 Juli 1992 dari pasangan Ibu Sri Wardani dan Bapak M. Irwan (alm). Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Pada tahun 2010 penulis lulus dari SMA NEGERI 1 Kisaran dan pada tahun 2010 masuk di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, (USU) melalui jalur Ujian Masuk Bersama Perguruan Tinggi Negeri. Selain mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti kegiatan organisasi, yaitu Badan Kenaziran Mushollah Kehutanan USU tahun 2012-2013, Rain Forest Community tahun 2011-2013. Penulis juga menjadi asisten Praktikum Dasar Perlindungan Hutan, dan menjadi asisten lapangan pada fieldtrip praktikum Dendrologi. Penulis melakukan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) di Taman Hutan Raya Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan Gunung Barus, Kabupaten Karo pada tahun 2012. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Hutan Tanaman Industri ITCI Hutani Manunggal, Kalimantan Timur dari tanggal 6 Februari - 6 Maret 2014. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di USU, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Analisis Perubahan Tutupan Vegetasi Berdasarkan Nilai NDVI dan Faktor Biofisik Lahan di Cagar Alam Dolok Sibualbuali. Penelitian ini dilakukan dibawah bimbingan Dr. Anita Zaitunah S.Hut., M.Sc. dan Dr. Muhdi S.Hut., M.Si.
KATA PENGANTAR Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Analisis Perubahan Tutupan Vegetasi Berdasarkan Nilai NDVI dan Faktor Biofisik Lahan di Cagar Alam Dolok Sibual-buali. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian,. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan tutupan vegetasi berdasarkan nilai NDVI dan faktor biofisik lahan di Cagar Alam Dolok Sibualbuali. Analisis tersebut diperoleh dengan pengolahan data Citra Landsat TM 7 dan 8 Tahun 2006 dan 2013 dan data shapefile dari Badan Pemantapan Kawasan Hutan. Penulis menyampaikan terima kasih kepada komisi pembimbing skripsi yaitu Dr. Anita Zaitunah S.Hut., M.Sc. dan Dr. Muhdi S.Hut., M.Si. dan semua pihak yang telah banyak membantu dan memberi saran dalam penyusunan skripsi ini. Skripsi ini pada akhirnya dapat diselesaikan dengan baik. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini bermanfaat. Medan, September 2014 Penulis
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 Manfaat Penelitian... 2 Kerangka Pemikiran... 3 TINJAUAN PUSTAKA Cagar Alam Dolok Sibual-buali... 4 Teknologi Penginderaan Jarak Jauh dan Sistem Informasi Geografis... 5 Pemodelan Spasial... 7 Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)... 9 METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelitian... 10 Alat dan Data Penelitian... 10 Metode Penelitian Pengumpulan Data... 11 Analisis Data... 11 1. Analisis Citra Untuk Pembuatan Peta Tutupan Lahan... 11 2. Pembuatan Peta NDVI... 13 3. Pembuatan Peta Ketinggian... 13 4. Pembuatan Peta Kelerengan... 13 5. Pembuatan Peta Jarak dari Jalan... 14 6. Pembuatan Peta Jarak dari Sungai... 14 7. Overlay... 14 8. Uji Keteletian... 14 HASIL DAN PEMBAHASAN Perubahan Nilai NDVI... 17 Parameter Indikator Kerawanan Kerusakan Hutan... 18 Tutupan Lahan... 20 Ketinggian Tempat... 23
Kelerengan Lahan... 25 Jarak dari Jalan... 27 Jarak dari Sungai... 29 Analisis Indikator Perubahan Nilai NDVI... 31 Indikator Ketingian... 32 Indikator Kelerengan... 33 Indikator Jarak dari Jalan... 34 Indikator Jarak dari Sungai... 35 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 37 Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 38 LAMPIRAN... 40
DAFTAR TABEL No. Halaman 1. Pembagian Obyek Berdasarkan NDVI... 15 2. Perubahan Luas dan Persen Nilai NDVI Tahun 2006 Ke 2013... 17 3. Klasifikasi Tutupan Lahan Citra Satelit Landsat TM 8 Tahun 2013... 20 4. Sebaran Ketinggian Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 23 5. Sebaran Kelerengan Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 25 6. Sebaran Jarak Dari Jalan Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 27 7. Sebaran Jarak Dari Sungai Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 29 8. Persentase Tutupan Lahan Berdasarkan Perubahan Nilai NDVI... 31 9. Analisis Kelas Ketinggian Berdasarkan Tutupan Lahan... 32 10. Analisis Kelas Kelerengan Berdasarkan Tutupan Lahan... 33 11. Analisis Jarak Dari Jalan Berdasarkan Tutupan Lahan... 34 12. Analisis Jarak Dari Sungai Berdasarkan Tutupan Lahan... 35
DAFTAR GAMBAR No. Halaman 1. Kerangka Pemikiran... 3 2. Peta Lokasi Penelitian... 10 3. Tahapan Penelitian... 16 4. Persentase Perubahan Nilai NDVI Tahun 2006 dan 2013... 17 5. Peta NDVI Tahun 2006 Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 18 6. Peta NDVI Tahun 2013 Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 19 7. Persentase Luas Tutupan Lahan CA. Sibual-buali... 20 8. Peta Sebaran Tutupan Lahan Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 22 9. Persentase Kelas Ketinggian di CA. Sibual-buali... 23 10. Peta Sebaran Ketinggian Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 24 11. Persentase Kelas Kelerengan di CA. Sibual-buali... 25 12. Peta Sebaran Kelerengan Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 26 13. Persentase Jarak dari Jalan di CA. Sibual-buali... 27 14. Peta Sebaran Jarak Dari Jalan Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 28 15. Persentase Jarak dari Jalan di CA. Sibual-buali... 29 16. Peta Sebaran Jarak Dari Sungai Di Cagar Alam Dolok Sibual-Buali... 30 17. Persentase Tutupan Lahan Berdasaran Kelas NDVI... 31 18. Persentase Analisis Terhadap Indikator Kelas Ketinggian... 32 19. Persentase Analisis Terhadap Indikator Kelas Kelerengan... 33 20. Persentase Analisis Terhadap Indikator Jarak Dari Jalan... 34 21. Persentase Analisis Terhadap Indikator Jarak Dari Sungai... 35
DAFTAR LAMPIRAN No. Halaman 1. Titik Koordinat Berdasarkan Pada Pengecekan Lapangan Dengan GPS 40 2. Hasil evaluasi separabilitas tutupan lahan citra Landsat TM 8 tahun 2013 42 3. Hasil evaluasi kontingensi tutupan lahan citra Landsat TM 8 tahun 2013 43 4. Peta Sebaran Titik Ground Check Berdasarkan NDVI... 44 5. Kondisi Tutupan Lahan Di Lapangan... 45 6. Dokumentasi Penelitian... 46