III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tepat Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus 2007 sapai dengan April 2008. Lokasi penelitian adalah Kabupatenn Solok Selatan Provinsi Suatera Barat dan Kabupaten Bungo Provinsi Jabi, peta lokasi penelitian disajikan pada Gabar 4. Pengolahan dan analisis data citra satelit dilakukan di Laboratoriu Fisik Penginderaan Jauh Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. B. Bahan dan Alat Bahan dan alat yang digunakan dala penelitian ini adalah: 1. Data Citra Data citra yang digunakan dala penelitian ini adalah citra satelit SPOT 5 Superode, citra SPOT 5 yang digunakan dala bentuk ulti spektral aupun pangkroatik. Citra yang digunakan ini dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gabar 5 dan 6. Tabel 4 Lebar Citra SPOT 5 yang digunakan dala penelitian No Scene K/J Tanggal Perekaan 1 5 271-352/7 05/11/07 03:54:26 2 T 271-352 2006-09-04 19:09:14 2 5 272-353/1 06/08/05 03:43:32 1 T 272-353 2006-09-04 23:14:37 Suber : Jaya et al, 2007 Gabar 4 Peta lokasi penelitian di Kabupaten Solok Selatan dan Kabupaten Bungo.
19 Gabar 5 Peta lokasi citra SPOT 5 Multi Spektral di Kabupaten Bungo. Gabar 6 Peta lokasi citra Selatan. SPOT 5 Pangkroatikk di Kabupaten Solok 2. Dataa spasial dala bentuk dijital Data ini diperlukan untuk eudahkan dala enentukan lokasi titik pengabilan contoh di lapangan, data spasial dijital yang digunakan dala penelitian ini adalah : a) Peta dijital batas adinistrasi
20 b) Peta dijital jaringan jalan c) Peta dijital jaringan sungai 3. Alat yang digunakan dala penelitian ini adalah: a) GPS (Global Positioning Syste) b) Kaera dijital c) Meteran (Phi-band) d) Tali tabang e) Haga Hypsoeter 4. Perangkat Lunak (Software) a) ERDAS Iagine Ver 8.7 b) ArcView Ver 3.2 c) MS Excel 5. Koputer pribadi dan printer C. Data Lapang yang dikupulkan Data-data yang diperlukan di lapangan dala penelitian ini adalah diensi tegakan hutan, data ini berupa : a) Tinggi total dan bebas cabang pohon b) Diaeter pohon setinggi dada c) Diaeter tajuk setiap pohon d) Naa Jenis (Koersial dan non-koersil) e) Lokasi Pohon (Koordinat relative pohon dala plot) f) Julah pohon dala 0,1 Ha Untuk lebih jelasnya pelaksanaan pengukuran terhadap setiap diensi pohon di dala setiap plot unit contoh adalah sebagai berikut : a) Pengukuran Diaeter Pohon (Diaeter setinggi dada / Dbh) Diaeter pohon erupakan peubah penduga volue untuk diukur pada ketinggian setinggi dada orang dewasa atau standar dengan 1,3 eter di atas pangkal pohon/perukaan tanah atau yang sering disebut dengan diaeter setinggi dada (diaeter at breast height/dbh). Jenis alat ukur diaeter atau keliling batang pohon yang dapat digunakan adalah pita ukur diaeter (phi-band).
21 b) Pengukuran diaeter tajuk pohon Pengukuran diaeter tajuk dilakukan dengan engukur jari-jari tajuk pohon sebanyak 4 (epat) kali dan saling tegak lurus enurut 4 (epat) arah ata angin utaa (Utara, Tiur, Selatan, Barat) dengan acuan arah Barat dan Tiur. Dala pengukuran diaeter tajuk ini diperhatikan posisi tajuk yang terlebar sebagai patokan awal pengukuran diaeter atau jari-jari tajuknya dan selanjutnya diukur posisi diaeter tajuk yang tegak lurus terhadap posisi pertaa, sehingga diperoleh 4 (epat) jari-jari tajuk (R 1, R 2, R 3 dan R 4 ). Untuk lebih jelasnya pengukuran diaeter tajuk dapat dilihat pada Gabar 7. Gabar 7 Cara pengukuran diaeter tajuk di lapangan. c) Pengukuran tinggi pohon Pengukuran secara tidak langsung enggunakan alat ukur tinggi. Alat ukur tinggi yang digunakan adalah Haga hypsoeter. Jenis tinggi yang diukur di lapangan adalah : Tinggi total yaitu pengukuran tinggi dari tanah sapai dengan puncak tajuk (Tt). Tinggi bebas cabang yaitu pengukuran tinggi sapai dengan cabang pertaa (Tbc). d) Pengukuran jarak pohon dan titik aziuth pohon dari titik pusat plot
22 Jarak pohon yang diukur dari titik pusat plot adalah jarak datar, pengukuran dilakukan dengan eter. Sedangkan penentuan titik aziuth pohon dilakukan dengan enggunakan kopas. Pengukuran ini untuk endapatkan titik kordinat pohon. Titik kordinat pohon yang dihasilkan akan digunakan dala pebuatan propil pohon. e) Pencatatan data ukur lapangan Tahap selanjutnya adalah pencatatan hasil data pengukuran. Data hasil pengukuran diensi pohon setiap jenis pohon pada setiap plot unit contoh dan setiap lokasi penelitian dicatat dala tally sheet (buku ukur) yang sudah dibuat sebelunya. Naa jenis-jenis koersil dan non koersil serta ukuran koordinat-koordinat pohon-pohon yang diukur pada setiap unit contoh tersebut, juga dicatat dala tally sheet yang saa. D. Teknik Pengabilan Contoh Teknik pengabilan contoh pada penelitian ini adalah teknik penarikan contoh berganda. Tahapan pengabilan contoh dilakukan elalui dua tahap yaitu sebagai berikut : 1. Pada tahap 1 : Tahap 1 ini, enentukan lokasi plot unit contoh berukuran besar N yang diabil secara acak pada citra SPOT 5 dari populasi berukuran n untuk eperoleh nilai dari diensi tegakan antara lain persentase penutupan tajuk (Cs), diaeter tajuk (Ds) dan julah pohon (Ns). Dengan ukuran plot unit contoh berbentuk lingkaran dengan luas 0,1 Ha dengan jari-jari 17,8. Julah plot contoh yang diabil dala penelitian ini adalah 60 plot. 2. Tahap 2 : Tahap 2 ini, pengabilan plot unit contoh di lapangan dengan ukuran plot unit contoh berbentuk lingkaran dengan luas 0,1 Ha dengan jarijari 17,8, pengabilan plot unit contoh dilakukan untuk endapatkan inforasi data yang sebenarnya isalnya engenai tipe tutupan lahan berdasarkan titik koordinat yang telah ditentukan
23 sebelunya pada citra. Untuk penentuan titik koordinat geografis bui di lapangan dilakukan dengan enggunakan alat berupa Global Positioning syste (GPS) dan selanjutnya titik koordinat tersebut dianalisis enggunakan perangkat lunak (software) Arc View Ver 3.2. Pada unit-unit contoh tersebut dilakukan pengukuran peubah Y yang ingin diduga (isal: volue tegakan di lapangan). Julah contoh yang diabil pada tahap 2 (dua) ini adalah 60 plot. E. Teknik pengabilan data di lapangan Teknik pengabilan data di lapangan adalah sebagai berikut : 1). Penentuan Titik Awal Titik awal adalah erupakan suatu titik atau tepat yang lokasinya dapat ditentukan / diketahui dengan pasti, baik di lapangan aupun di peta. Posisi titik awal di lapangan ditentukan atas dasar gabaran tentang titik awal di peta/citra dengan enggunakan alat, yaitu Global Positioning Syste (GPS) sebagai alat penentu posisi tepat. 2). Pebuatan lokasi area penelitian dan Plot Unit Contoh Bentuk dan ukuran lokasi area penelitian ini selanjutnya ebentuk bujur sangkar yang biasanya disebut dengan satu klaster. Pada setiap unit contoh berbentuk lingkaran dengan luas 0.1 Ha dengan jari-jari lingkaran 17.8 eter. Setelah plot unit contoh pertaa sudah ditentukan aka plot unit selanjutnya berjarak 200 dari plot pertaa dengan sudut yang sudah ditentukan. Misalnya plot pertaa dari plot ke 3 dan plot selanjutnya dengan urutan plot ke 4, 1 dan 2, dengan jarak yang saa yaitu 200 dengan sudut yang berurutan yaitu 270º, 0º, 90º dari plot sebelunya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gabar 8 di bawah ini.
24 Gabar G 8 Letak L unit contoh dalaa klaster pada p 1 (sattu) lokasi training t areaa. 3). Pengukuran P koordinat k daan pengaatan pada lokaasi area peneelitian Pengukuran koordinat k ddan pengaaatan di lapaangan dilak kukan pada lo okasi area penelitian p yaang sudah ditentukan d ssebelu berrangkat ke laapangan berrdasarkan hasil h interprretasi dengaan julah plot yang diirencanakan sebelunyaa. Pengukuraan dan pengaaatan yangg dilakukan dii lapangan bertujuan untuk u eng getahui besaarnya potennsi volue teegakan di laapangan berddasarkan peerbedaan di ensi-diennsi tegakan yaang dapat diiukur/ditafsirr elalui citrra SPOT 5 F Metodee Analsis Daata F. 1. Analisis Citra SPOT 5 Su uperode c dilakukkan dala rangka r persiiapan data, penentuan Analisis citra lokasi survey. Secara keselluruhan, keggiatan ini terddiri dari : a. Pra P Pengolahhan Data (Prreprocessingg) Kegiatan K inni encakupp persiapan data citra SPOT 5 Superode, S sehingga s siaap untuk dilaakukan penggolahan. Keegiatan yangg terasuk dala d tahap ini, diantaraanya : (11) Geoetriic correctionn, erupakaan kegiatan pengkorekssian posisi geoetri objek terhaddap koordinaat sebenarnyya di perukkaan bui
25 (2) Mosaikcing, erupakan proses enggabungkan beberapa scene citra enjadi satu kesatuan. Penggabungan ini dilakukan agar citra dapat dianalisis lebih lanjut secara keseluruhan. (3) Cropping, erupakan kegiatan yang dilakukan untuk ebatasi citra sesuai dengan wilayah penelitian. b. Analisis Citra SPOT 5 Superode Analisis citra berdasarkan atas keapuan pandang (penglihatan) yang diiliki pengaat (penafsiran) serta keapuan endeteksi ciri fisik obyek yang diaati. Obyek yang dijadikan bahan kajian adalah kerapatan tajuk atau persentase penutupan tajuk (Cs), diaeter tajuk rata-rata (Ds) dan julah penapakan tajuk (Ns). Cara pengukuran peubah ini adalah sebagai berikut. a) Buat plot ukur dengan jari-jari 17.85 b) Pilih lokasi yang akan diaati (syarat ewakili seluruh tipe C dan D) c) Hutung julah tajuk dala lingkaran 17.85. d) Buat 2 lingkaran, yang pertaa berukuran 17.85. Keudian di dala lingkaran yang pertaa. dibuat lingkaran yang kedua berukuran 12.68. Untuk engukur C, lingkaran tersebut dibagi enjadi 16 bagian. n Dengan ruus C = 100%, diana n adalah julah bagian yang 16 terdapat C di dala lingkaran, odel lingkarannya pengukuran persentase penutupan tajuk di sajikan pada Gabar 9. Gabar 9 Model pengukuran persentase penutupan tajuk pada citra SPOT 5 Superode dengan kobinasi band MIR, NIR dan Red yang diletakkan pada gun Red, Green dan Blue.
26 e) Untuk engukur D, diabil inial 3 pohon untuk contoh rata-rata pengukuran D. Berdasarkan dari kobinasi yang ditafsir/diinterpretasi akan dikelopokan kedala 4 (epat) kelas kerapatan tutupan tajuk dan 3 (tiga) kelas diaeter tajuk. Pengelopokan ini dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Kelas kerapatan tajuk dan diaeter tajuk No Kelas Kerapatan Tajuk Kelas Diaeter Tajuk Kelas (%) Kelas () 1 C1 10 ~ 30 D1 < 10 2 C2 31 ~ 50 D2 10 ~20 3 C3 51 ~ 70 D3 > 20 4 C4 71~ 100 Suber : Jaya (2006) 2. Struktur Tegakan Struktur tegakan dibuat dengan enghubungkan antara diaeter setinggi dada (c) dengan kerapatan pohon (julah pohon per hektar). Kerapatan pohon (julah pohon per hektar) diletakkan pada subu y, sedangkan kelas diaeter diletakkan pada subu x. Hubungan antara kerapatan pohon dengan kelas diaeter tersebut akan eperlihatkan struktur horizontal suatu tegakan (penyebaran julah individu pohon dala kelas diaeter berbeda). Pendugaan nilai diaeter setinggi dada digunakan dengan citra SPOT 5 Superode, pendugaan ini berdasarkan nilai diaeter tajuk di citra untuk endapatkan nalai diaeter setinggi dada di lapangan, begitu juga dengan julah pohon perhektar di lihat dari julah tajuk yang diteukan pada citra SPOT 5 Superode. Pendugaan nilai diaeter pohon setinggi dada (Dbh) dan pendugaan nilai julah pohon perhektar dapat dilihat peda persaaan dibawah ini a. Pendugaan diaeter pohon setinggi dada (Dbh) dengan Diaeter tajuk pada citra Spot 5 Model linear : Dbh = b 0 + b 1 Ds Power : Dbh = b 0 Ds b Kuadratik : Dbh = b 0 + b 1 Ds 2
27 Polynoial : Dbh = b 0 + b 1 Dt + b 2 Ds 2 Eksponensial : Dbh = b 0 e bds b. Pendugaan julah pohon per hektar (Nlap) dengan julah penapakan tajuk pada citra (Nc) Model linear : N = b 0 + b 1 Ns Power : N = b 0 Ns b Kuadratik : N = b 0 + b 1 Ns 2 Polynoial : N = b 0 + b 1 Ns + b 2 Ns 2 Eksponensial : N = b 0 e b1 Ns 3. Pendugaan Potensi Tegakan Peubah-peubah diensi yang dapat enduga volue pohon elalui citra antara lain adalah persentase tutupan tajuk (Cs), diaeter tajuk pohon (Ds) dan julah pohon (Ns). Untuk peubah tinggi pohon tidak dapat diukur karena citra berbentuk 2 diensi sedangkan peubah diensi tinggi harus berbentuk 3 diensi. Sehingga dapat secara uu odel ateatisnya adalah : Vb1,b2,b3 = f (Cs, Ds, Ns) Dengan deikian aka odel-odel yang dapat dikebangkan antara lain adalah : a. Model linear Sederhana : V = b 0 + b 1 Cs ; V = b 0 + b 1 Ds ; V = b 0 + b 1 Ns ; Berganda : V = b 0 + b 1 Cs + b 2 Ds ; V = b 0 + b 1 Cs + b 2 Ns V = b 0 + b 1 Ds + b 2 Ns V = b 0 + b 1 Cs + b 2 Ds + b 3 Ns b. Model non linear Power : V = b 0 Cs b1 ; V = b 0 Ds b1 ; V = b 0 Ns b1 ; Berganda : V = b 0 Cs b1 Dt b2 ; V = b 0 Cs b1 Ns b2 V = b 0 Ds Ns b2 V = b 0 Cs b1 Ds b2 Ns b3 Kuadratik : V = b 0 + b 1 Cs 2 ; V = b 0 + b 1 Ds 2 V = b 0 + b 1 Ns 2 V = b 0 + b 1 Cs 2 + b 2 Ds 2 V = b 0 + b 1 Cs 2 + b 2 Ns 2 V = b 0 + b 1 Ds 2 + b 2 Ns 2 V = b 0 + b 1 C 2 + b 2 Ds 2 + b 3 Ns 2
28 Polynoial : V = b 0 + b 1 Cs + b 2 Cs 2 V = b 0 + b 1 Ds + b 2 Ds 2 V = b 0 + b 1 Ns + b 2 Ns 2 V = b 0 + b 1 Cs + b 2 Ds+ b 3 CDs + b 4 Cs 2 + b 5 Ds 2 V = b 0 + b 1 Cs + b 2 Ns+ b 3 CsNs + b 4 Cs 2 + b 5 Ns 2 V = b 0 + b 1 Ds + b 2 Ns+ b 3 DsNs + b 4 Ds 2 + b 5 Ns 2 Eksponensial : V = b 0 e b1ds V = b 0 e b1cs V = b 0 e b1ns Regresi terpilih adalah yang hasilnya verifikasinya paling baik. Model ini digunakan untuk enyusun tabel volue pohon. Regresi yang baik yaitu regresi yang dibuat sesederhana ungkin, tetapi epunyai ketelitian yang cukup tinggi. Deikian pula dala peilihan peubahpeubah tegakan di citra satelit, yang akan dijadikan peubah bebasnya. Hal ini dikarenakan tujuan dari pebuatan regresi tersebut adalah untuk eningkatkan efisiensi penelitian dala enduga volue tegakan elalui citra satelit. Untuk encari nilai dugaan b 0, b 1, b 2 dan b 3 dapat diperoleh dengan eecahkan persaaan linear siultan, perhitungan untuk endapatkan nilai, b 1, b 2 dan b 3 adalah sebagai berikut Persaaan regresi linear sederhana y b 0 y bx 1 n xy x y n x 2 x 2 diana b 0 = y pintasan, (y bila x =0) b 1 = Keiringan dari garis regresi (kenaikan atau penurunan Y untuk setiap perubaan satu-satuan x) atau koefisien regresi, yang engukur besarnya pengaruh x terhadap Y kalau x naik satu unit. x = Nilai tertentu dari peubah bebas. y Nilai tertentu dari peubah tidak bebas. y = Nialai yang diukur/dihitung pada peubah tidak bebas. = Nilai rata-rata dari peubah tidak bebas = Nilai rata-rata dari peubah bebas
29 Persaaan regresi linear berganda 2 peubah bebas y b x b x 0 1 1 2 2 x diana : b 0 = Nilai Y, kalau x 1 = x 2 = 0 x 1, x 2 = Peubah bebas b 1 = Besarnya kenaikan (penurunan) Y dala satuan, kalau x 1 naik (turun) satu satuan, sedangkan x 2 konstan. b 2 = Besarnya kenaikan (penurunan) Y dala satuan, kalau x 2 naik (turun) satu satuan, sedangkan x 1 konstan. y = Nialai yang diukur/dihitung pada peubah tidak bebas. Persaaan regresi linear berganda 3 peubah bebas : diana : b 0 = Nilai Y, kalau X 1 = X 2 = 0 x 1, x 2, x 2 Peubah bebas b 1 = Besarnya kenaikan (penurunan) Y dala satuan, kalau x 1 naik (turun) satu satuan, sedangkan x 2 dan x 3 konstan.
30 b 2 b 3 Y = Besarnya kenaikan (penurunan) Y dala satuan, kalau x 2 naik (turun) satu satuan, sedangkan x 1 dan x 3 konstan.. = Besarnya kenaikan (penurunan) Y dala satuan, kalau x 3 naik (turun) satu satuan, sedangkan x 1 dan x 2 konstan. = Nialai yang diukur/dihitung pada peubah tidak bebas. a. Pengujian Konsistensi Data yang diperoleh dari hasil interpretasi pada citra dapat dijadikan peubah untuk enentukan atau enduga potensi tegakan yang selanjutnya diuji konsistensinya. Pengujian ini dilakukan dengan analisis korelasi. Hal ini diaksudkan untuk engetahui hubungan antar peubah di lapangan dengan di citra. Peubah yang diuji harus saa antara di lapangan dan pada citra. Misalnya C = f (Cs) dan D = f (Ds). Apabila hasilnya endekati 100% aka peubah di citra sesuai dengan di lapangan dan itu hasil yang sangat baik yang diharapkan oleh peneliti. Ruus yang digunakan yaitu enggunakan ruus korelasi yaitu sebagai berikut : r = x 2 x i= 1 i = 1 i x y i 2 i = 1 x i= 1 i = 1 y y 2 i = 1 y 2 keterangan : r = nilai korelasi x = nilai peubah X dari unit-unit contoh = julah contoh y = nilai peubah Y dari unit-unit contoh b. Pengujian Model Untuk endapatkan odel yang BLUE (Best Linear Unbiased Estiator) aka dilakukan pengujian-pengujian sebagai berikut (Hasan, 2001):
31 a) Uji linearitas, dilakukan dengan hipotesis : Pengujian Hipotesis enggunakan uji F. Uji F diaksudkan untuk enguji apakah secara bersaa-saa koefisien regresi peubah bebas epunyai pengaruh signifikan terhadap peubah tidak bebas, dengan ruus hipotesis sebagai berikut: Ho : b i = 0, artinya peubah bebas secara siultan tidak dapat enjelaskan peubah tidak bebas. Ho : b i 0, artinya peubah bebas secara siultan dapat enjelaskan peubah tidak bebasnya Dengan ebandingkan F hitung (F h ) dengan F tabel, (F t ) pada = 0,05; apabila perhitungan enunjukkan: a. F h > F t adalah probabilitas kesalahan kurang dari 5% aka Ho ditolak dan H 1 diteria,artinya variasi dari odel regresi berhasil enerangkan variasi peubah bebas secara bersaasaa epunyai pengaruh signifikan terhadap peubah tidak bebasnya. Dengan deikian hipotesis pcrtaa, kedua dan ketiga terbukti. b. F h < F t adalah probabilitas kesalahan kurang dan 5%, aka H O diteria dan H 1 ditolak, artinya variasi dan odel regresi tidak berhasil enerangkan bahwa variasi peubah bebas secara bersaa-saa epunyai pengaruh signifikan lerhadap peubah tidak bebasnya. Dengan deikian hipotesis pertaa, kedua dan ketiga tidak terbukti. Nilai dari F-hitung diperoleh dari kuatrat tengah regresi berbanding kuadrat tengah galah, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 6. Sedangkan F-tabel dapat dilihat pada Tabel F
32 Tabel 6 Analisis raga regresi Suber Derajat Bebas Julah Kuatrat Tengah F-hitung Keragaan Kuatrat Regresi p JKR KTR= JKR/p KTR/KTG Galah n-p-1 JKG KTG = JKG/ (n-p-1) Total n-1 JKT 2 S y = JKT/(N-1) Keterangan : p = julah peubah n = julah contoh JKR = julah kuadrat regresi JKG = julah kuadrat galah KKT = julah kuadrat total
Gabar 10 Skea etode penelitian. 33