III. METODOLOGI PENELITIAN
3.3. Tahapan Penelitian
3.3.1. Identifikasi dan Penyusunan Basis Data
Tahapan ini diawali dengan pengk ajian dan pengumpulan data/ informasi menyangkut kondisi potensi sumberdaya dan jasa lingkungan yang ada, bentuk pemanfaatan ruang/ lahan yang ada, sert a ranc angan bas is data spasial yang akan disusun berdasarkan struktur data yang diperoleh. Tahap ini menggunakan software
SIG (Arc View 3.3, ArcGIS 10, ERDAS 9.1 dan IDRISI 32) karena berbagai informasi dan data diupayakan selalu dapat ditempatkan di atas ruang sebagaimana pendekatan penelitian ini. Analisis dilakukan pada data spasial dan data atribut. Data spasial adalah data yang bereferensi geografis atau memiliki koordinat yang dapat berupa titik (point), garis, dan polygon, sedangkan data atribut adalah data yang tidak bereferensi geografis atau tidak memiliki koordinat yang dapat berupa kuantitatif maupun kualitatif. Data atribut dapat menjadi penjelasan atau dasar dalam menyusun tema spasial baru tertentu yang bereferensi geografis. Data spasial ini bersumber pada peta dasar dan citra satelit.
3.3.1.1. Pengolahan Citra
Pengolahan data spasial penggunaan lahan dilakukan dengan menerapkan metode pengolahan citra digital (digital image processing). Informasi perubahan penutupan lahan diperoleh dari hasil interpretasi citra LANDSAT dalam beberapa periode waktu perekaman yakni pada tahun 1990, 2000, dan 2010 dan citra World View 2010.
Pengolahan citra awal (Pre-image processing)
1. Penyekatan area penelitian. Setelah proses koreksi citra, dilakukan proses penyekatan citra sesuai dengan area penelitian yang diminati (area of interest) yakni Kepulauan Dullah Wilayah Kota Tual Kepulauan. Penyekatan area dilakukan untuk mengetahui lokasi penelitian sesuai dengan batas administrasi yang terakhir dilansir, sehingga memudahkan dalam inspeksi lapangan.
2. Koreksi radiometrik adalah koreksi terhadap kesalahan eksternal yang disebabkan oleh distorsi berupa pergeseran nilai piksel citra.
3. Koreksi geometrik, ditujukan untuk memperbaiki kesalahan posisi obyek- obyek yang terekam pada citra karena adanya distorsi-distorsi yang bersifat geometrik. Penyebab distorsi ini, antara lain: terjadinya rotasi pada waktu
41
perekaman, pengaruh kelengkungan bumi, pengaruh sudut pandang, pengaruh topografi, dan pengaruh gravitasi bumi yang menyebabkan terjadinya perubahan kecepatan dan ketinggian satelit dan ketidakstabilan ketinggian platform. Koreksi geometrik disebut juga dengan proses rektifikasi yaitu proses memproyeksikan data suatu bidang datar sehingga memiliki proyeksi sama dengan peta. Kegiatan ini dapat berupa rektifikasi citra ke citra (image to image rectification) maupun rektifikasi citra ke peta (image to map rectification). Proses rektifikasi dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode berdasarkan titik-tik kontrol lapangan (ground control point atau GCP). Secara ringkas, tahapan dari rektifikasi atau koreksi geometrik ini adalah:
a. Penentuan sistem koordinat dan proyeksi peta. Tahapan ini bertujuan untuk mendefinisikan informasi yang digunakan dalam proses rektifikasi selanjutnya. Sistem koordinat yang dipilih adalah Universal Transverse Mercator (UTM). Proyeksi peta yang digunakan terhadap lokasi penelitian ditentukan berdasarkan standar geodetik peta Bakosurtanal yakni zone
53S.
b. Pengumpulan titik-titik kontrol lapangan (ground control points / GCPs).
Pengumpulan GCPs dilakukan dengan mengidentifikasi obyek-obyek yang sama yang terdapat di peta dan citra.
c. Evaluasi nilai kesalahan rata-rata atau root mean square error (RMSE). Transformasi RMSE yang pertama memiliki nilai yang besar sehingga diperlukan pembuangan atau eliminasi GCP yang menyebabkan nilai
Root Mean Square Error (RMSE) tinggi, sampai dicapai nilai RMSE < 0,5 pixel. RMSE dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:
(
) (
2)
2 ' ' poriginal l loriginal p RMSE= − + − ...……...(1) dimana : poriginal, lorigin al p’, l' = koordinat estimasi= koordinat asli dari GCP pada citra
d. Agar supaya masing-masing citra mencakup areal yang sama, dilakukan registrasi antara citra yang satu dengan citra yang lain secara tepat, sehingga dapat menggambarkan deteksi perubahan yang akurat. Dalam penelitian ini, citra TM tahun 2010 diregistrasi dengan citra TM tahun 2000 dan 1990.
4. Interpretasi visual citra (visual image interpretation). Kegiatan ini dilakukan untuk memberikan gambaran awal sebelum diadakan survei lapangan, mengidentifikasi pola sebaran, penutupan jumlah kelas penutupan lahan dan macam kelas penutupan lahan yang ada di wilayah penelitian. Untuk mempermudah dalam interpretasi visual, citra ditampilkan dalam format RGB (Red Green Blue) 542 untuk dapat menghasilkan warna komposit.
Pengolahan citra lanjutan
1. Penentuan/ pemilihan area contoh (training area). Area contoh adalah rangkaian atau kumpulan piksel pada citra yang mewakili kelas penutupan lahan yang sebelumnya telah diidentifikasi. Piksel-piksel ini menggambarkan pola yang khas dari kelas potensial sebagai penutupan lahan dan sangat penting untuk memilih area contoh yang dapat mewakili semua kelas yang diidentifikasi. Pengambilan contoh dilakukan berdasarkan data yang didapat dari pemeriksaan lapangan, kemudian dilakukan penentuan dan pemilihan lokasi area contoh (training area) untuk mengambil informasi statistik tipe-tipe penutupan lahan. Training area yang dipilih senantiasa memperhatikan obyek-obyek yang sudah dikenal, juga dari pengetahuan tentang keadaan lapangan dan kesan warna dari tiap-tiap penutupan lahan pada citra warna gabungan.
2. Pengecekan lapangan (ground check). Kegiatan ini dilakukan untuk memperoleh informasi mengenai keadaan/ kondisi lapangan secara nyata sebagai pelengkap informasi dan pembanding bagi analisis selanjutnya. 3. Klasifikasi terbimbing (supervised classification). Dalam penelitian ini tipe
penutupan lahan diarahkan pada 9 klasifikasi sebagai berikut: a. Hutan, yang merupakan hutan sekunder
b. Hutan mangrove, yang merupakan hutan mangrove primer dan hutan mangrove sekunder
c. Kebun campuran, bentang lahan yang ditanami tanaman semusim atau tahunan dan letaknya terpisah dengan halaman sekitar rumah serta pemakaiannya tidak berpindah, terdiri dari dua atau lebih jenis tanaman tahuan yang tumbuh bercampur dalam satu unit pengamatan (bidang/ petak).
d. Pertanian lahan kering (PLK). Letaknya pada topografi yang landai. Jenis PLK yang ditanam adalah ketela pohon, jagung, dan kacang-kacangan. e. Semak belukar, merupakan areal yang didominasi oleh rumput-rumputan,
43
semak belukar . yang landai f. Padang rumput.
g. Tanah terbuka.
h. Badan air: yang terdiri dari danau, sungai dan laut.
i. Kawasan terbangun: yang terdiri dari kawasan terbangun berupa permukiman, perdagangan dan jasa, perkantoran, dan industri.
4. Evaluasi hasil klasifikasi. Penetapan akurasi dari klasifikasi citra satelit dilakukan untuk mengevaluasi kualitas peta yang dibuat. Keakuratan klasifikasi dihitung dengan membagi total jumlah piksel yang diklasifikasi secara benar pada setiap kelas dengan jumlah contoh yang digunakan. Akurasi ini ditampilkan melalui penyajian matrik kontingensi, yang lebih sering disebut matrik kesalahan (confusion matrix). Matrik ini adalah matrik bujur sangkar yang berfungsi membandingkan antara data lapangan dan korespondesinya dengan hasil klasifikasi. Ukuran keakuratan hasil klasifikasi yang digunakan, antara lain adalah nilai akurasi Kappa (Kappa Accuration), dan overall accuracy.
3.3.2. Tahap Penyusunan Model Dinamika Spasial Penggunaan Lahan