HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Disparitas Indeks Vegetasi atau VIDN (Vegetation Index Differencing)
Metode (Normalized Difference Vegetation Index) atau NDVI menghasilkan nilai indeks yang sensitif terhadap keberadaan vegetasi di permukaan bumi dan dapat digunakan untuk mengetahui tipe, jumlah dan kondisi vegetasi. Transformasi NDVI dihitung berdasarkan perbandingan dari intensitas yang terukur pada saluran spektral merah dan inframerah dekat menggunakan rumus NDVI. Pembuatan citra sintetis VIDN berasal dari nilai disparitas indeks vegetasi NDVI antara dua waktu yang berbeda.
Pembuatan citra VIDN pada penelitian ini menggunakan citra NDVI SPOT 4 XS tahun 2006 dan citra Landsat 7 TM tahun 2000 dan 2003. Metode ini umum digunakan untuk tujuan analisis perubahan atau change detection. Deteksi perubahan merupakan sutu proses mengindetifikasi perubahan-perubahan suatu obyek atau fenomena melalui pengamatan pada berbagai waktu yang berbeda. Intinya adalah dengan melakukan kuantifikasi pengaruh-pengaruh temporal dengan menggunakan serangkaian data yang dikumpulkan secara multiwaktu.
Seperti yang dikemukakan oleh Jensen (2006) bahwa salah satu metode yang paling sederhana untuk mengetahui terjadinya suatu perubahan tutupan lahan adalah menggunakan teknik pengurangan citra. Jaya (2005) menjelaskan bahwa nilai VIDN berkisar antara -2 sampai dengan 2 di mana nilai yang negatif menyatakan adanya pengurangan biomasa atau vegetasi hijau. Terjadinya pengurangan biomassa merupakan salah satu indikasi terjadinya suatu perubahan tutupan lahan, di mana pada penelitian ini perubahan lahan yang dimaksud adalah terjadinya lahan terbuka pada areal pasca tambang batubara.
Nilai VIDN dihitung dengan formula umum yaitu :
Di mana :
NIR = Saluran Near Infrared atau Inframerah dekat
Red = Saluran merah
Pada citra Landsat saluran inframerah dekat terdapat pada band 4 sedangkan saluran merah terdapat pada saluran 3. Pada citra SPOT 4 XS saluran
) 2003 Landsat Citra ( Red NIR Red NIR ) 2006 SPOT Citra ( Red NIR Red NIR VIDN R R N N R R N N
inframerah dekat terdapat pada saluran 3 sedangkan saluran merah terdapat pada
salura 2. Hasil analasis pembuatan citra VIDN menggunakan software Erdas
versi 9.1 dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Citra VIDN serta inset perbesaran lahan terbuka tambang batubara
Untuk mendeteksi adanya lahan pasca tambang batubara selanjutnya dibuat citra sintetik yang berasal dari citra indeks yang merangkum perubahan kecerahan, kestabilan kehijauan dan kestabilan kecerahan (PC1, PC2 dan PC3). Indeks-indeks ini diturunkan dari analisis komponen utama. Selain itu juga digunakan VIDN yang berasal dari pengurangan citra NDVI SPOT tahun 2006 dan citra NDVI Landsat tahun 2003. Hasil deteksi lahan pasca tambang batubara secara visual baik tambang batubara lama dan baru pada citra optik dan sintetik dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Kenampakan Tambang Lama dan Baru pada citra sintetis dan optik
No Citra Tambang Baru Tambang Lama
1 Citra SB
Warna abu-abu keputihan abu-abu
2 Citra DB
Warna abu-abu putih abu-abu
3 Citra SG
Warna hitam abu-abu tua
4 Citra
Komposit SB, DB,SG
No Citra Tambang Baru Tambang Lama
5 VIDN
Warna putih keabuan abu-abu
3 Citra
Landsat TM 7 Band Red
Abu-abu hitam hitam
4 Citra
Landsat TM 7 Band NIR
Warna Abu-abu hitam
5 Citra
SPOT 4 XS Band Red
Warna Putih abu-abu Abu-abu muda
6 Citra
SPOT 4 XS Band NIR
Sedangkan berdasarkan hasil identifikasi nilai kecerahan atau digital
number (DN) karakteristik lahan terbuka tambang batubara lama dan baru pada
keempat citra sintetik dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Nilai Kecerahan lahan terbuka pada berbagai citra sintetik
Citra Sintetik
Nilai Kecerahan Pada citra Sintetik
Lahan Terbuka Lahan Terbuka Biasa
Tambang Batubara Baru Tambang Batubara Lama
Min Max Rerata Min Max Rerata Min Max Rerata SB 177,92 396,77 271,54 148,89 354,82 285,03 255,54 286,84 268,14
DB 3,21 44,53 25,89 1,33 31,27 16,27 -59,36 1,43 -46,85
SG -104,03 -16,38 -67,70 -100,44 -29,87 -75,96 -40,32 -18,56 -31,15
VIDN 0,21 0,30 0,27 -0,08 0,56 0,36 -0,22 0,39 -0,09
Berdasarkan Tabel 11 dapat dilihat bahwa nilai kecerahan atau digital number (DN) antara lahan terbuka tambang batubara lama dan baru berbeda pada rata-ratanya, dan juga bisa dibedakan dengan lahan terbuka biasa. Kemudian dari keempat citra sintetik kemudian ditentukan nilai ambang untuk areal yang menunjukkan lahan pasca tambang batubara. Nilai ambang (treshold) didapatkan dengan terlebih dulu membuat training area atau areal contoh pada keempat citra sintetik yang kemudian dari hasil pembuatan areal contoh akan dibuat rata-rata ambang batas bawah dan ambang batas atas dari masing-masing citra.
Penentuan areal contoh di bedakan untuk lahan terbuka tambang batubara terbuka lama dan baru. Untuk lahan terbuka tambang batubara lama digunakan data sekunder hasil pemeriksaan lapangan tahun 2005 dari dinas pertambangan dan energi kabupaten Banjar. Sedangkan untuk lahan terbuka tambang batubara baru digunakan acuan hasil pemeriksaan lapangan tahun 2009. Penentuan areal contoh juga dibantu dengan menggunakan citra resolusi tinggi yaitu citra SPOT 5 tahun 2007 dan quickbird tahun 2006.
Nilai treshold untuk masing-masing citra sintetik dapat dilihat pada Tabel berikut. Nilai treshold pada citra stable brightness (SB), delta brightness (DB), stable greenness(SG) dan VIDN masing-masing adalah seperti pada Tabel 12 dan 13.
Tabel 12. Nilai Treshold Citra SB,DB, SG dan VIDN pada lahan terbuka tambang batubara lama
No. Indeks Ambang Bawah (Td) Ambang Atas (Tu) 1. Stable brightness 307,55 328,603 2. Delta brightness 10,84 36,935 3. Stable Greenness -45,71 -31,934 4. VIDN 0,076 0,186
Tabel 13. Nilai Treshold Citra SB,DB, SG dan VIDN pada lahan terbuka tambang batubara baru
No. Indeks Ambang Bawah (Td) Ambang Atas (Tu) 1. Stable brightness (SB) 263,70 280,33 2. Delta brightness (DB) -43,026 -27,962 3. Stable Greenness (SG) -83,03 -52,766 4. VIDN -0,186 0,032
Berdasarkan nilai ambang pada Tabel 12 dan 13 kemudian dibuat citra tunggal yang menunjukkan lokasi-lokasi areal pasca tambang batubara. Pembuatan citra ini menggunakan algoritma sederhana menggunakan ekspresi
logika AND dan OR menggunakan software Erdas Imagine versi 9.1 sebagai
berikut :
Hasil analisis dapat dilihat pada Gambar 10 dan 11.
a.
b.
d.
Berdasarkan hasil identifikasi lahan tambang batubara lama menggunakan ambang batas pada Tabel 12 terlihat bahwa citra sintetik yang dihasilkan masih mengalami konfusi dengan areal lain seperti pemukiman, areal sawah dan awan.
Untuk hasil identifikasi lahan tambang batubara baru menggunakan ambang batas pada tabel 12 dapat dilihat pada Gambar 11.
a.
Gambar 10. lahan terbuka tambang batubara lama hasil tresholding untuk citra a.SB b. DB c. SG dan d. VIDN. Keterangan : areal berwarna merah adalah areal yang teridentifikasi sebagai lahan terbuka tambang batubara lama,garis polyline biru merupakan areal perusahaan tambang batubara, garis polyline kuning merupakn pemukiman dan titik berwarn ungu adalah titik hasil pemeriksaan lapangan.
b.
c.
d.
Gambar 11. lahan terbuka tambang batubara baru hasil tresholding untuk citra a.SB b. DB c. SG dan d. VIDN. Keterangan : areal berwarna merah adalah areal yang teridentifikasi sebagai lahan terbuka tambang batubara baru,garis polyline biru merupakan areal perusahaan tambang batubara, garis polyline kuning merupakn pemukiman dan titik berwarn ungu adalah titik hasil pemeriksaan lapangan.
Berdasarkan hasil identifikasi lahan tambang batubara lama menggunakan ambang batas pada Tabel 13 terlihat bahwa citra sintetik baik yang dihasilkan seperti pada Gambar 11 masih mengalami konfusi dengan areal lain seperti pemukiman, areal sawah dan awan. Namun hasil identifikasi lahan terbuka tambang batubara menggunakan citra sintetik SG memberikan hasil yang lebih jelas dibandingkan dengan citra lain karena tidak terjadi konfusi dengan penutupan lahan lain
Untuk mendapatkan hasil akhir maka citra tunggal hasil tresholding pada metode MPCA perlu dibuat komposit citra kemudian dilakukan pengambilan keputusan untuk menghasilkan satu citra tunggal lahan terbuka tambang batubara. Hal ini dilakukan dengan menerapkan algoritma pengambilan keputusan menggunakan penghubung logika OR. Proses tersebut dilakukan dengan
menggunakan software Erdas Imagine versi 9.1 dengan membuat model sebagai
berikut :
EITHER 1 IF (Citra treshold gabungan(layer 1) EQ 1 OR Citra treshold
gabungan(layer 2) EQ 1 OR Citra treshold s gabungan (layer3) EQ 1) OR 0 OTHERWISE (menggunakan penghubung OR).
Keterangan : EQ (Equality) = penghubung atau relasi.
Hasil dari model merupakan citra tunggal dari metode MPCA yang menggambarkan lahan terbuka tambang batubara lama dan baru. Jaya (2005)
menyebutkan bahwa hasil tresholding pada umumnya masih mengandung noise
yang tampak seperti noktah-noktah atau sering disebut salt and pepper. Sehingga untuk menghilangkan kesalahan ini dilakukan filtering menggunakan lowpass filter yaitu filter median. Selanjutnya dilakukan masking untuk melokalisasi lahan terbuka dan mengeluarkan areal yang dapat meningkatkan hasil analisis. Hal ini dilakukan dengan menggunakan data peta geologi dan peta penutupan lahan hasil penafsiran secara konvensional, di mana areal-areal yang ada penutupan awan
dikeluarkan dari analisis. Proses ini dilakukan dengan software Arc View
menggunakan ekstensi image analysis dan grid tools yang hasilnya dapat dilihat pada Gambar 12.
a.
b.
Gambar 12. lahan terbuka tambang batubara lama dan baru hasil penggabungan.
Keterangan : areal berwarna merah adalah areal yang teridentifikasi sebagai lahan terbuka tambang batubara lama,garis polyline biru merupakan areal perusahaan tambang batubara, garis polyline kuning merupakn pemukiman dan titik berwarn ungu adalah titik hasil pemeriksaan lapangan.
