JURNAL TEKNIK POMITS Vol. X, No. X, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 1 Analisa Perubahan Lahan Tambak Tahun 2002 dan Tahun 2012 dengan Menggunakan Data Penginderaan Jauh (Studi Kasus : Kota Surabaya Timur) Helen Christine Gaina, Teguh Hariyanto Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: tgh_hary@yahoo.com Abstrak--- Teknologi penginderaan jauh, data dari peta garis hasil foto udara maupun dari citra satelit memungkinkan untuk memetakan permukaan bumi secara cepat dan mudah. Oleh karena itu, penggunaan teknologi seperti citra satelit, WorldView-2, dalam proses pemetaan dan analisis perubahan lahan tambak di kota Surabaya Timur sangat diperlukan, karena citra satelit ini memiliki resolusi spasial yang tinggi dengan tingkat ketelitian, cakupan wilayah dan dalam hal penyajian obyek yang sesuai dengan kenampakan asli membuat citra satelit ini dapat memberi informasi yang akurat, terutama untuk wilayah tambak Surabaya Timur. Penggunaan lahan tambak yang paling luas adalah kecamatan Sukolilo sebesar 1.395,285 Ha. Dapat dilihat juga perubahan luas lahan tambak pada tahun 2002 sebesar 2.837,438 Ha, sedangkan pada tahun 2012 luas tambak sebesar 2.361,222 Ha. Sehingga total pengurangan lahan tambak di wilayah Surabaya Timur dari tahun 2002 sampai 2012 mengalami pegurangan sebesar 476.216 Ha. Jumlah persil tambak pada tahun 2002 berkisar 5.042 persil dan pada tahun 2012 mengalami penurunan sebanyak 3.519 persil. Dapat disimpulkan bahwa sebanyak 1.423 persil tambak mengalami perubahan karena berbagai faktor salah satunya peralihan fungsi lahan tambak fungsi lahan tambak menjadi lahan RTH (Ruang Terbuka Hijau) karena dipersiapkan untuk beberapa lahan pemukiman seperti perumahan real estate, fasilitas umum berupa sekolah, pelayanan kesehatan, perkantoran, mall, dan lainnya. Lahan tambak tersebut sebagian besar telah dikuasai oleh pihak swasta, sebagian belum terbangun, sehingga peralihannya menjadi lahan terbuka atau lahan kosong. Kata kunci Penginderaan Jauh, Persil, Surabaya, Tambak, WorldView-2 I. PENDAHULUAN Indonesia memiliki iklim tropis memungkinkan pembudidayaan dilakukan sepanjang tahun. Ketersediaan tenaga kerja yang relatif banyak serta perjalanan usaha budidaya yang sudah cukup lama di Indonesia memudahkan pengenalan akan teknologi. Pengelolaan tambak secara terpadu dan berkelanjutan memerlukan berbagai macam penunjang, antara lain ketersediaan data dan informasi yang dapat diakses dengan mudah, cepat, dan tepat [1]. Optimalisasi penggunaan suatu lahan akan berubah bila terdapat pergeseran nilai rent ekonomi dari lahan tersebut atau manfaat marjinal dari peubahan alokasi penggunaan lahan tersebut lebih besar dari ongkos marjinal yang diakibatkan oleh perubahan tersebut sehingga menyebabkan terjadinya realokasi lahan ke penggunaan lainnya [2]. Teknologi penginderaan jauh, data dari peta garis hasil foto udara maupun dari citra satelit memungkinkan untuk memetakan permukaan bumi secara cepat dan mudah. Perekaman atau pengumpulan data penginderaan jauh dilakukan dengan menggunakan alat pengindera (sensor) yang dipasang pada pesawat terbang atau satelit [3]. Oleh karena itu, penggunaan teknologi seperti citra satelit dalam proses pemetaan dan analisis perubahan lahan tambak di kota Surabaya Timur sangat diperlukan, karena citra satelit ini memiliki resolusi spasial yang tinggi dengan tingkat ketelitian, cakupan wilayah dan dalam hal penyajian obyek yang sesuai dengan kenampakan asli membuat citra satelit ini dapat member informasi yang akurat, terutama untuk wilayah tambak Surabaya Timur. Penelitian ini menggunakan data-data penginderaan jauh dari citra satelit WorldView-2 keluaran tahun 2012 yang merupakan citra resolusi tinggi yang paling up-to-date sehingga dapat digunakan sebagai bahan acuan untuk keperluan analisis perubahan lahan tambak di wilayah Kota Surabaya Timur dengan jangka waktu yang cukup lama. Tujuan dari penilitian ini adalah menganalisis perubahan lahan tambak ikan yang didapat dari hasil klasifikasi digital citra satelit WorldView-2 tahun 2012 dan peta garis hasil foto udara tahun 2002 sehingga didapatkan informasi peta perubahan lahan tambak ikan di Kota Surabaya Timur, tujuan yang kedua untuk mengetahui jumlah persil tambak dari tahun 2002 dan tahun 2012, dan tujuan yang ketiga adalah untuk mengetahui luas tambak dari tahun 2002 dan tahun 2012. II. METODOLOGI PENELITIAN
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. X, No. X, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 2 A. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian ini dilakukan dengan mengambil kawasan tambak di Surabaya bagian timur. Secara administratif, Surabaya Timur terdiri dari tujuh kecamatan, yaitu Kecamatan Gubeng, Kecamatan Gunung Anyar, Kecamatan Sukolilo, Kecamatan Tambak Sari, Kecamatan Mulyorejo, Kecamatan Rungkut, dan Kecamatan Tenggilis Mejoyo. Penelitian dilakukan dalam dua tahap, yaitu analisis data citra dan ground truth. Gambar 1. Lokasi Penelitian B. Tahapan Pengolahan Data dan Analisa Data Berikut adalah diagram alir tahapan pengolahan data: Gambar 2. Diagram Alir Tahap Pengolahan Data Dalam tahapan pengolahan data ini dilakukan langkah- langkah sebagai berikut: 1. Import Citra Satelit WorldView-2 Tahun 2012 Data-data yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah Citra Satelit WorldView-2 dan peta garis hasil Foto Udara Kota Surabaya skala 1:5000. 2. Koreksi Geometrik Koreksi Geometrik dilakukan untuk mereduksi kesalahan geometrik sehingga dihasilkan citra terkoreksi geometrik. Koreksi geometrik ini menggunakan peta garis hasil foto udara skala 1:5000. Peta garis hasil foto udara ini digunakan sebagai referensi terhadap GCP (Ground Control Point) untuk menyamakan proyeksi objek dari citra terhadap peta yang digunakan dan dilakukan perhitungan RMS dengan nilai RMS harus 1 pixel. 3. Pemotongan Citra (Cropping) Citra yang telah dikoreksi geometrik dilakukan proses pemotongan (cropping) untuk mendapatkan citra digital yang hanya meliputi daerah penelitian yaitu Kota Surabaya bagian timur agar pemrosesan data menjadi lebih efektif. 4. Klasifikasi Terbimbing (Supervised) Interpretasi visual dilakukan melalui interpretasi dan klasifikasi kenampakan asli dari citra. Dalam interpretasi citra secara digital dilakukan klasifikasi citra secara terbimbing dengan menggunakan metode Klasifikasi Kemungkinan Maksimum (Maximum Likelihood Classification). Klasifikasi ini dilakukan setelah diperoleh daerah contoh (training site), yaitu dengan menggambar training area untuk masingmasing tipe lahan tambak yang harus dipisahkan pada klasifikasi dan menggunakan karakteristik seperti rona, bentuk, dan pola masing-masing area untuk mengklasifikasi objek yang termasuk lahan tambak pada citra [4]. 5. Citra terklasifikasi tersebut kemudian di overlay kan dengan foto udara kota Surabaya skala 1:5000 tahun 2002. 6. Uji Standart Deviasi Ground Truth dalam penelitian ini bertujuan untuk validasi data hasil klasifikasi dengan kondisi lapangan. Uji ketelitian merupakan tahapan penting untuk menentukan tingkat akurasi metode klasifikasi yang dihasilkan. 7. Analisa Pada tahap ini dilakukan analisa dari hasil perubahan lahan tambak di Surabaya Timur. 8. Peta perubahan lahan tambak di Surabaya Timur Hasil klasifikasi yang telah diuji ketelitiannya dan dianalisa, kemudian disajikan dalam Peta perubahan lahan tambak di Surabaya Timur. III. HASIL DAN ANALISA
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. X, No. X, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 3 Pada bagian ini akan ditampilkan hasil dari pelaksanaan penelitian mengenai pengolahan citra yang telah dilakukan. A. Hasil Perhitungan Strength of Figure (SoF) dan RMS Error (RMSE) Semakin kecil nilai RMSE maka semakin teliti hasil rektifikasi. Persamaan untuk menghitung nilai RMSE [5]. Berikut adalah tabel nilai RMS Error pada tiap titik: Tabel 1. Nilai RMS Error Nama Titik RMSE 1 0.12 2 1.84 3 1.09 4 1.24 5 0.32 6 0.12 7 0.40 8 0.06 9 0.15 10 0.19 11 0.21 12 0.42 13 0.19 14 0.22 B. Pemotongan Citra (Cropping) Citra yang telah dikoreksi geometrik dilakukan proses pemotongan (cropping) untuk mendapatkan citra digital yang hanya meliputi daerah penelitian yaitu Kota Surabaya bagian timur agar pemrosesan data menjadi lebih efektif. Sampel lapangan yang digunakan adalah Lokasi Kecamatan Keterangan Koordinat X Y Perubahan Lahan Mulyorejo 231950.807 696192.069 pemukiman 231951.849 696179.075 pemukiman Sukolilo 234624.872 693625.384 pemukiman 234627.785 693651.389 pemukiman 234789.868 693617.934 pemukiman 234788.964 693588.936 pemukiman Gunung Anyar 234995.648 688875.459 pemukiman 234997.955 688783.483 pemukiman 235069.961 688777.725 pemukiman 235069.664 688866.708 pemukiman 233760.975 687945.49 vegetasi 233762.049 687923.497 vegetasi 233980.474 689022.973 vegetasi 234449.317 688901.529 pemukiman 234433.464 689073.116 pemukiman Rungkut 234359.817 692153.76 pemukiman 234193.604 692226.194 pemukiman sebanyak 70 lokasi area tambak. Setelah dilakukan pencocokkan terhadap kondisi di lapangan, didapatkan error di beberapa lokasi diantaranya 10 lokasi tambak yang pada citra ternyata sudah berubah peruntukkan lahannya menjadi lahan kosong, dan 3 lokasi area tambak yang ada di citra juga sudah berubah peruntukkan lahannya menjadi area pemukiman (real estate, ruko). Adanya perubahan peruntukkan lahan di Surabaya Timur menyebabkan terjadi error karena citra yang digunakan adalah peta garis hasil foto udara tahun 2002 dan waktu penelitian atau pencocokkannya dilakukan pada tahun 2013 dengan menggunakan citra tahun 2012. Untuk pengujian ketepatan interpretasi citra Surabaya Timur menggunakan rumus (2.2): JSL = 70 Error = 13 JKI = 70 13 = 57 (a) (b) Gambar 3. (a) Citra sebelum pemotongan, (b) Citra setelah pemotongan C. Pengecekan Lapangan (Ground Truth) Pengecekan lapangan (Ground Truth) dalam penelitian ini bertujuan untuk validasi data hasil klasifikasi dengan kondisi lapangan. Hasil ground truth digunakan sebagai data uji ketelitian. Pada tabel 2 berikut adalah hasil ground truth: Tabel 2. Hasil Ground Truth KI = KI = 81.428 % Berdasarkan nilai hasil perhitungan diatas didapat nilai KI = 81.428 % pada citra Surabaya Timur, dalam hal ini interpretasi dianggap benar karena sudah memenuhi toleransi yang ada yaitu di atas atau sama dengan 80% [6]. D. Hasil Pengklasifikasian Citra Surabaya Timur Menggunakan Klasifikasi Supervised Dari hasil pengklasifikasian citra dilakukan untuk mendapatkan kelas dari masing-masing tutupan lahan untuk mengetahui dan
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. X, No. X, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 4 membedakan masing-masing jenis kelas. Pengklasifikasian dengan warna merah mengidentifikasi kelas tambak, warna biru untuk wilayah pemukiman, dan warna hijau untuk kelas vegetasi. Gambar 4. Hasil Pengklasifikasian Citra Surabaya Timur Tahun 2012 E. Ketelitian Klasifikasi Uji ketelitian hasil klasifikasi dilakukan proses dengan menggunakan metode perhitungan confusion matrix. Perhitungan uji ketelitian dengan metode confusion matrix dilakukan menggunakan metode perhitungan digital. Sebelum dilakukan uji ketelitian diperlukan ground truth atau pengecekan lapangan untuk setiap masing-masing kelas. Gambar berikut adalah hasil dari perhitungan confusion matrix: Gambar 5. Hasil Confusion Matrix Metode Maximum Likelihood Citra Worldview-2 Tahun 2012 Berdasarkan hasil dari confusion matrix citra WorldView-2 tahun 2012 menunjukkan bahwa hasil uji klasifikasi maximum likelihood memiliki overall accuracy sebesar 89.5397%. Ketelitian dengan menggunakan metode klasifikasi ini telah memenuhi toleransi yang diberikan yaitu toleransi diatas 80%, sehingga hasil interpretasi memiliki kecocokan dengan data citra. F. Analisa Luas Tambak di Surabaya Tahun 2002 dan 2012 Perhitungan luas tambak di Surabaya Timur berdasarkan Peta Garis Digital kota Surabaya skala 1:5000 tahun 2002/2003 produk Dinas Tata kota Surabaya yang telah dilakukan updating sampai tahun 2012 dapat ditampilkan dalam tabel di bawah ini: Tabel 3. Tabel Luas Tambak per Kecamatan 2002 2013 No Kecamatan Ikan (Ha) Ikan (Ha) 1 Gubeng 4.683 0 2 Gunung Anyar 283.978 219.471 3 Mulyorejo 347.143 254.383 4 Rungkut 803.138 706.201 5 Sukolilo 1.395,285 1.181,167 6 Tambak Sari 3.004 0 7 Tenggilis 0.207 0 Mejoyo Total 2.837,438 2.361,222 Berdasarkan tabel diatas penggunaan lahan tambak yang paling luas adalah kecamatan Sukolilo sebesar 1.395,285 Ha. Dapat dilihat juga perubahan luas lahan tambak pada tahun 2002 sebesar 2.837,438 Ha, sedangkan pada tahun 2012 luas tambak sebesar 2.361,222 Ha. Sehingga total pengurangan lahan tambak di wilayah Surabaya Timur dari tahun 2002 sampai 2012 mengalami pegurangan sebesar 476.216 Ha. Dapat dianilisis bahwa wilayah tambak pada kecamatan Gubeng pada tahun 2002 wilayah tambak kecamatan ini berkisar 4.683 Ha kemudian pada tahun 2012 tidak terlihat adanya aktivitas pertambakan. Hal ini juga terlihat pada kecamatan Tambaksari dengan luas 3.004 Ha pada tahun 2002 kemudian pada tahun 2012 tidak terdapat wilayah tambak lagi. Serta kecamatan Tenggilis Mejoyo 0,207 Ha pada tahun 2002 kemudian pada tahun 2012 tidak terdapat wilayah tambak. Berkurangnya lahan tambak dipengaruhi oleh adanya peralihan fungsi lahan tambak menjadi lahan RTH (Ruang Terbuka Hijau) karena dipersiapkan untuk beberapa lahan pemukiman seperti perumahan real estate, fasilitas umum berupa sekolah, pelayanan kesehatan, perkantoran, mall, dan lainnya. Lahan tambak tersebut sebagian besar telah dikuasai oleh pihak swasta, sebagian belum terbangun, sehingga peralihannya menjadi lahan terbuka atau lahan kosong. Dari data diatas juga beberapa kecamatan seperti kecamatan Gubeng, Tambaksari, dan Tenggilis Mejoyo perubahan lahan tambak sangat signifikan. Dimana faktor peralihan fungsi lahan tambak merupakan salah satu penyebab utamanya dan lokasi masing-masing kecamatan yang terletak ditengah kota menyebabkan peralihan fungsi lahan tambak. Berikut adalah perbandingan luasan tambak tahun 2002 dan 2012.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. X, No. X, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 5 (a) (b) Gambar 6. (a) Perbandingan Luas Tambak Surabaya Timur Tahun 2002, (b) Perbandingan Luas Tambak Surabaya Timur Tahun 2012 G. Jumlah Persil Tambak Surabaya Timur pada Tahun 2002 dan Tahun 2012 Berdasarkan perhitungan dari perbandingan antara peta garis tahun 2002 dan citra WorldView-2 tahun 2012 didapat jumlah persil tambak Surabaya Timur sebagai berikut: (b) Gambar 7. (a) Jumlah Persil Tambak Surabaya Timur Pada Tahun 2002, (b) Jumlah Persil Tambak Surabaya Timur Pada Tahun 2012 Jumlah persil tambak pada tahun 2002 berkisar 5.042 persil dan pada tahun 2012 jumlah persil tambak mengalami penurunan sebanyak 3.519 persil. Dapat disimpulkan bahwa sebanyak 1.423 persil tambak mengalami perubahan karena berbagai faktor salah satunya peralihan fungsi lahan tambak. IV. KESIMPULAN Berdasarkan pengolahan data dan analisa yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain: a. Luasan lahan tambak yang paling luas di Surabaya Timur adalah kecamatan Sukolilo sebesar 1.395,285 Ha. b. Perubahan luas lahan tambak pada tahun 2002 sebesar 2.837,438 Ha, sedangkan pada tahun 2012 luas tambak sebesar 2.361,222 Ha. Sehingga total pengurangan lahan tambak di wilayah Surabaya Timur dari tahun 2002 sampai 2012 mengalami pegurangan sebesar 476.216 Ha. c. Jumlah persil tambak pada tahun 2002 berkisar 5.042 persil dan pada tahun 2012 jumlah persil tambak mengalami penurunan sebanyak 3.519 persil. Dapat disimpulkan bahwa sebanyak 1.423 persil tambak mengalami perubahan karena berbagai faktor salah satunya peralihan fungsi lahan tambak. UCAPAN TERIMA KASIH (a) Penulis H.C.G mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu penulis baik dalam penyediaan data maupun pemberian bimbingan dan motivasi sehingga penulis mampu menyelesa penelitiannya dengan baik. LAMPIRAN Peta perubahan lahan tambak Surabaya Timur tahun 2002 dan tahun 2012 dapat ditampilkan seperti gambar dibawah ini. Peta Persebaran Lahan Tambak Surabaya Timur Tahun 2002
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. X, No. X, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 6 Untuk gambar diatas merupakan peta persebaran lahan tambak di Surabaya Timur dengan masingmasing kelas untuk warna hijau merupakan lahan tambak, warna magenta (pink tua) merupakan kelas vegetasi, dan warna ungu tua merupakan kelas pemukiman. Peta Persebaran Lahan Tambak Surabaya Timur Tahun 2012 Pada tahun 2012 lahan tambak di Surabaya Timur semakin berkurang. Hal ini dapat dilihat dari wilayah pemukiman (ungu tua) mulai berkembang ke area pertambakan (hijau muda). Peta Perubahan Lahan Tambak Surabaya Timur Tahun 2002 dan Tahun 2012 Perubahan penggunaan lahan memiliki dampak potensial besar terhadap lingkungan fisik dan sosial. Perubahan penggunaan lahan di Surabaya Timur sebagian besar terjadi di Kecamatan Sukolilo. Di bagian Timur ini, perubahan yang terjadi adalah bertambahnya area pemukiman yang diikuti dengan berkurangnya area tambak. Pada peta diatas dapat dilihat bahwa terjadi perubahan lahan tambak pada tahun 2002 yang ditunjukkan dengan warna hijau garis-garis dan pada tahun 2012 dengan warna hijau tua. Sehingga pada tahun 2002 sampai tahun 2012 terjadi perubahan lahan tambak di Surabaya Timur yang semakin meningkat. Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa lahan tambak di Surabaya Timur semakin berkurang dari tahun ke tahun hal ini terjadi akibat adanya perubahan fungsi lahan tambak. Berikut adalah perubahan lahan tambak yang terjadi di Kecamatan Sukolilo dengan luas 1.395,285 ha pada tahun 2002 kemudian pada tahun 2012 lahan tambak menjadi 1.181,167 ha Pada peta diatas dapat dilihat bahwa terjadi perubahan lahan tambak pada tahun 2002 yang ditunjukkan dengan warna hijau garis-garis dan pada tahun 2012 dengan warna hijau tua. Sehingga pada tahun 2002 sampai tahun. DAFTAR PUSTAKA [1] Laili, Anis N. 2004. Studi Kesesuaian Lahan Tambak dengan Memanfaatkan Teknologi Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografis di Kabupaten Lampung Timur. Skripsi. Bogor: program studi ilmu kelautan, IPB. [2] Pakpahan, A. dan Anwar, A. (1989). Faktorfaktor yang mempengaruhi konversi lahan sawah. Jurnal Agro Ekonomi Vol. 8 No. 1, Mei 1989. Bogor: Pusat Penelitian Agro Ekonomi, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. [3] Lillesand, T.M., Kiefer.1994. Remote Sensing and Image Interpretation. Fifth Edition. New york : John Wiley & Sons. [4] John. A. Richards, Remote Sensing Digital Image Analysis, An Introduction, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1986. [5] Jensen, J. R. 1996. Introductory Digital Image Processing. A Remote Sensing Perspective. Singapore: Prentice Hall. [6] Purwadhi, F. S. H. 2001. Interpretasi Citra Digital. Jakarta: PT. Grasindo.