METODE PENELITIAN Kerangka Pendekatan Penelitian
II DATA LAPANGAN A Data Aktual
1 Produktivitas Lahan Wawancara dg Petani, Kelompok Tani Produktivitas Lahan Aktual 2 Biaya Produksi Pertanian Wawancara dg Petani, Kelompok Tani Kesesuaian Ekonomi Lahan/kelayakan
B Data Kondisi lapangan
1 Kondisi Existing Groundchecking Penggunaan Lahan, LKHL dan Infrastruktur
Keterangan Gambar : D.Sc = data sekunder KL = kesesuaian lahan
Inf = infrastruktur (jalan dan irigasi) PL = penggunaan lahan
AKSE = analisis kelayakan secara ekonomi IP = indeks penanaman
PLPPS = produktivitas lahan pertanian padi sawah
Analisis Citra
Citra ALOS (Advanced Land Observing Satellite)
Analisis citra ALOS dilaksanakan dengan Non Parametric Methods. Analisis ini dimaksudkan untuk memperoleh data infrastruktur (jalan dan irigasi), penggunaan lahan dan luasan kesatuan hamparan lahan sawah (lahan baku sawah). Beberapa kegiatan yang dilaksanakan dapat digambarkan dengan diagram alir berikut :
Gambar 5. Tahapan Kegiatan Penyadapan dan Analisis dari Citra ALOS Pada tahap awal pelaksanaan penyadapan data, citra ALOS yang diperoleh perlu dikoreksi untuk menghilangkan kesalahan akibat distorsi geometrik, berupa jarak, luas, arah dan sudut. Pelaksanaan koreksi geometri dibantu dengan peta dasar yang mempunyai kontrol bumi yang baik, dalam hal ini digunakan peta hasil kegiatan fotogrammetris yaitu Peta Lahan Baku Sawah skala 1 : 10.000 Departemen Pertanian RI. Pada pelaksanaan koreksi geometri ini hingga didapat
Citra ALOS
Koreksi Citra Pemrosesan Citra
Ekstraksi Data
Manuskript
Data Parameter Ceking Lapangan
Editing Data Evaluasi Kemam. Penyadapan Data
Data Parameter Kemampuan Penyadapan Data
kesalahan transformasi (Root Mean Square) = 0,05 atau < 0,5 pixel. Pelaksanaan koreksi geometri citra dibantu dengan perangkat lunak ERDAS Imagine 9.3.
Kegiatan selanjutnya adalah pemrosesan citra, suatu kegiatan yang digunakan untuk mwmpwrbaiki kualitas gambar agar lebih tajam. Kegiatan pemrosesan citra yang dilaksanakan berupa penajaman citra ALOS dengan manipulasi kontras dan filtering. Pemrosesan citra dibantu dengan perangkat lunak ERDAS Imagine 9.3.
Kegiatan ekstraksi data penggunaan lahan dilaksanakan secara visual dengan digitasi on screen menggunakan perangkat lunak Auto Cad Map. Pengenalan masing-masing obyek didasarkan pola tanggap spektral dan karakteristik dasar obyek lainnya yang dapat dikenali dan tergambar dari citra ALOS. Pengenalan ini dibantu dengan menggunakan unsur-unsur interpretasi berupa karakteristik dasar yang bisa dikenali dari citra berupa rona/warna, tekstur, pola, ukuran, bentuk, bayangan dan situs. Dalam ekstraksi data ini dibantu juga dengan data penggunaan lahan lama (tahun 2003).
Hasil ekstraksi data penggunaan lahan yang didalamnya terdapat juga data infrastruktur dan luas kesatuan hamparan lahan (lahan baku sawah) di wujudkan dalam bentuk manuskript (peta sementara). Peta sementara ini selanjutnya dibawa ke lapangan untuk dijadikan sebagai bahan untuk kegiatan pengecekan lapangan. Kegiatan ini dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran hasil ekstraksi dan kondisi sesungguhnya setiap obyek di lapangan. Banyaknya obyek yang di cek di lapangan diambil secara Stratified pada setiap populasi obyek. Hasil ceking lapangan yang diperoleh digunakan untuk editing hasil ekstraksi data penggunaan lahan dan evaluasi kemampuan citra ALOS dalam menyajikan data parameter. Citra MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)
Pada penelitian ini digunakan citra MODIS Terra MOD09A1 dan citra MODIS Aqua MYD09A1. Citra ini mempunyai proyeksi Sinusoidal dengan luas cakupan area 1200 x 1200 km², mempunyai 7 kanal spektral yaitu kanal spektral 1 sampai dengan kanal spektral 7 dan mempunyai resolusi spasial 500 m. Produk citra ini telah dikoreksi atmosferik terhadap gas, awan tipis dan aerosol (Xiao et al 2006, Heidina 2010).
Citra MODIS Terra Aqua yang digunakan merupakan citra yang diakusisi pada tahun 2005 sampai dengan tahun 2009 (series 5 tahun), yang dapat dirinci sebagaimana tabel berikut :
Tabel 5. Citra MODIS Terra Aqua Yang Digunakan
Analisis citra MODIS dilaksanakan dengan Parametric Methods. Analisis ini dimaksudkan untuk pemetaan produktivitas dan indeks penanaman padi sawah dengan pendekatan melalui indeks vegetasi (EVI). Nilai EVI diperoleh dari nilai reflektansi kanal spektral merah (red), kanal inframerah dekat (NIR) dan kanal
No. Kode Tgl. Akuisisi No. Kode Tgl. Akuisisi No. Kode Tgl. Akuisisi
1 MOD09A1.A2005033 02-Feb-05 50 MOD09A1.A2007009 09-Jan-07 99 MOD09A1.A2008209 27-Jul-08 2 MOD09A1.A2005049 18-Feb-05 51 MOD09A1.A2007073 14-Mar-07 100 MOD09A1.A2008217 04-Agust-08 3 MOD09A1.A2005057 26-Feb-05 52 MOD09A1.A2007089 30-Mar-07 101 MOD09A1.A2008225 12-Agust-08 4 MOD09A1.A2005065 06-Mar-05 53 MOD09A1.A2007121 01-Mei-07 102 MOD09A1.A2008233 20-Agust-08 5 MOD09A1.A2005097 07-Apr-05 54 MOD09A1.A2007129 09-Mei-07 103 MOD09A1.A2008241 28-Agust-08 6 MOD09A1.A2005105 15-Apr-05 55 MOD09A1.A2007137 17-Mei-07 104 MOD09A1.A2008249 05-Sep-08 7 MOD09A1.A2005113 23-Apr-05 56 MOD09A1.A2007145 25-Mei-07 105 MOD09A1.A2008257 13-Sep-08 8 MOD09A1.A2005129 09-Mei-05 57 MOD09A1.A2007153 02-Jun-07 106 MOD09A1.A2008265 21-Sep-08 9 MOD09A1.A2005137 17-Mei-05 58 MOD09A1.A2007161 10-Jun-07 107 MOD09A1.A2008273 29-Sep-08 10 MOD09A1.A2005145 25-Mei-05 59 MOD09A1.A2007169 18-Jun-07 108 MOD09A1.A2008281 07-Okt-08 11 MOD09A1.A2005153 02-Jun-05 60 MOD09A1.A2007177 26-Jun-07 109 MOD09A1.A2008289 15-Okt-08 12 MOD09A1.A2005161 10-Jun-05 61 MOD09A1.A2007185 04-Jul-07 110 MOD09A1.A2008297 23-Okt-08 13 MOD09A1.A2005169 18-Jun-05 62 MOD09A1.A2007193 12-Jul-07 111 MOD09A1.A2008305 31-Okt-08 14 MOD09A1.A2005177 26-Jun-05 63 MOD09A1.A2007201 20-Jul-07 112 MOD09A1.A2008313 08-Nop-08 15 MOD09A1.A2005185 04-Jul-05 64 MOD09A1.A2007209 28-Jul-07 113 MOD09A1.A2008321 16-Nop-08 16 MOD09A1.A2005193 12-Jul-05 65 MOD09A1.A2007217 05-Agust-07 114 MOD09A1.A2008329 24-Nop-08 17 MOD09A1.A2005201 20-Jul-05 66 MOD09A1.A2007225 13-Agust-07 115 MOD09A1.A2008337 02-Des-08 18 MOD09A1.A2005209 28-Jul-05 67 MOD09A1.A2007233 21-Agust-07 116 MOD09A1.A2008345 10-Des-08 19 MOD09A1.A2005217 05-Agust-05 68 MOD09A1.A2007241 29-Agust-07 117 MOD09A1.A2008353 18-Des-08 20 MOD09A1.A2005225 13-Agust-05 69 MOD09A1.A2007249 06-Sep-07 118 MOD09A1.A2008361 26-Des-08 21 MOD09A1.A2005233 21-Agust-05 70 MOD09A1.A2007265 22-Sep-07
22 MOD09A1.A2005241 29-Agust-05 71 MOD09A1.A2007321 17-Nop-07 119 MOD09A1.A2009001 01-Jan-09 23 MOD09A1.A2005257 14-Sep-05 72 MOD09A1.A2007329 25-Nop-07 120 MOD09A1.A2009065 05-Mar-10 24 MOD09A1.A2005265 22-Sep-05 121 MOD09A1.A2009073 13-Mar-10 25 MOD09A1.A2005273 30-Sep-05 73 MOD09A1.A2008001 01-Jan-08 122 MOD09A1.A2009081 21-Mar-10 26 MOD09A1.A2005305 01-Nop-05 74 MOD09A1.A2008009 09-Jan-08 123 MOD09A1.A2009105 14-Apr-10 27 MOD09A1.A2005313 09-Nop-05 75 MOD09A1.A2008017 17-Jan-08 124 MOD09A1.A2009113 22-Apr-09 76 MOD09A1.A2008025 25-Jan-08 125 MOD09A1.A2009121 30-Apr-10 28 MYD09A1.A2006041 10-Feb-06 77 MOD09A1.A2008033 02-Feb-08 126 MOD09A1.A2009137 16-Mei-10 29 MYD09A1.A2006065 06-Mar-06 78 MOD09A1.A2008041 10-Feb-08 127 MOD09A1.A2009145 24-Mei-10 30 MYD09A1.A2006097 07-Apr-06 79 MOD09A1.A2008049 18-Feb-08 128 MOD09A1.A2009153 01-Jun-10 31 MYD09A1.A2006121 01-Mei-06 80 MOD09A1.A2008057 26-Feb-08 129 MOD09A1.A2009161 09-Jun-10 32 MYD09A1.A2006129 09-Mei-06 81 MOD09A1.A2008065 05-Mar-08 130 MOD09A1.A2009169 17-Jun-10 33 MYD09A1.A2006161 10-Jun-06 82 MOD09A1.A2008073 13-Mar-08 131 MOD09A1.A2009177 25-Jun-10 34 MYD09A1.A2006169 18-Jun-06 83 MOD09A1.A2008081 21-Mar-08 132 MOD09A1.A2009185 03-Jul-10 35 MYD09A1.A2006177 26-Jun-06 84 MOD09A1.A2008089 29-Mar-08 133 MOD09A1.A2009193 11-Jul-10 36 MYD09A1.A2006185 04-Jul-06 85 MOD09A1.A2008097 06-Apr-08 134 MOD09A1.A2009201 19-Jul-10 37 MYD09A1.A2006193 12-Jul-06 86 MOD09A1.A2008105 14-Apr-08 135 MOD09A1.A2009209 27-Jul-10 38 MYD09A1.A2006201 20-Jul-06 87 MOD09A1.A2008113 22-Apr-08 136 MOD09A1.A2009217 04-Agust-10 39 MYD09A1.A2006209 28-Jul-06 88 MOD09A1.A2008121 30-Apr-08 137 MOD09A1.A2009225 12-Agust-10 40 MYD09A1.A2006217 05-Agust-06 89 MOD09A1.A2008129 08-Mei-08 138 MOD09A1.A2009233 20-Agust-10 41 MYD09A1.A2006225 13-Agust-06 90 MOD09A1.A2008137 16-Mei-08 139 MOD09A1.A2009241 28-Agust-10 42 MYD09A1.A2006233 21-Agust-06 91 MOD09A1.A2008145 24-Mei-08 140 MOD09A1.A2009249 05-Sep-10 43 MYD09A1.A2006241 29-Agust-06 92 MOD09A1.A2008153 01-Jun-08 141 MOD09A1.A2009257 13-Sep-10 44 MYD09A1.A2006249 06-Sep-06 93 MOD09A1.A2008161 09-Jun-08 142 MOD09A1.A2009265 21-Sep-10 45 MYD09A1.A2006257 14-Sep-06 94 MOD09A1.A2008169 17-Jun-08 143 MOD09A1.A2009289 15-Okt-09 46 MYD09A1.A2006265 22-Sep-06 95 MOD09A1.A2008177 25-Jun-08 144 MOD09A1.A2009345 10-Des-09 47 MYD09A1.A2006273 30-Sep-06 96 MOD09A1.A2008185 03-Jul-08
48 MYD09A1.A2006281 08-Okt-06 97 MOD09A1.A2008193 11-Jul-08 49 MYD09A1.A2006289 16-Okt-06 98 MOD09A1.A2008201 19-Jul-08
spektral biru (blue). Persamaan EVI oleh Huete et al. (1997) diformulasikan dengan :
ρNIR – ρRED EVI = 2.5 *
ρNIR – C1*ρRED-C2*ρBLUE+L Keterangan :
ρ = nilai reflektan kanal spektral
C = koefisien koreksi atmospheric aerosol scattering pada kanal spektral merah berdasarkan kanal spektral biru (C1 : 6, C2 : 7,5)
L = soil effect adjustment factor (1)
Indeks vegetasi diketahui melalui data citra MODIS series selama 5 tahun (2005 – 2009), dengan resolusi temporal 8 hari. Cara perolehan data produktivitas dan indeks penanaman dapat digambarkan pada diagram alir berikut.
Gambar 6. Ekstraksi Data Produktivitas Pertanian
Analisis Kelayakan Secara Ekonomi
Analisis ini pada dasarnya merupakan kesesuaian lahan pertanian pangan secara ekonomi. Evalusi kesesuaian/kelayakan lahan secara ekonomi dilaksanakan dengan cara analisis nilai ekonomi lahan berdasar pada data lapangan yang diperoleh. Kelayakan secara ekonomi dapat diukur dari cost produksi dan benefit
yang diperoleh dari volume produksi lahan. Kapasitas lahan yang mempunyai ratio benefit dan cost (BCR) berada di atas BEP dan mempunyai margin minimal sama dengan kebutuhan hidup minimal tiap keluarga petani yang dianggap memenuhi syarat untuk dilanjutkan.
EVI Grafik Produktivitas Ekstraksi C. MDS Citra MODIS Sr. EVIn Sampling Groundtruth Prod. Ak. Anal. Korelasi
EVIos Persamaan Relasional
Keterangan :
EVIn = EVI new (2009)
Analisis Penentuan Parameter Yang Digunakan Untuk Deliniasi LPPB
Paramater yang akan digunakan untuk pembuatan model diketahui dari signifikansi dan sumbangan terbesar dari masing-masing variabel penjelas (Xi), berupa kesesuaian lahan, kelayakan secara ekonomi, infrastruktur, luasan kesatuan hamparan lahan, indeks penanaman dan aspek kebijakan (RTRWK) dengan variabel tujuan (Y) berupa produktifitas lahan pertanian pangan. Selanjutnya dideskripsikan keterkaitan antara keberlanjutan lahan dengan semua parameter yang digunakan. Dalam pelaksanaan analisis ini akan digunakan metode analisis Hayashi 1. Penggunaan metode analisis ini dengan pertimbangan bahwa 1). analisis ditujukan untuk menduga parameter koefisien keterkaitan antara variabel- variabel penjelas (Explanatory Variables) dengan satu variabel tujuan, 2). untuk menunjukkan variabel-variabel penjelas mana saja yang paling nyata (Significant) kaitannya dengan variabel tujuan. Selain itu pertimbangannya adalah variabel penjelasnya (independent variable) yang digunakan dalam penelitian ini merupakan campuran antara data nominal dan data ordinal, sedang variabel tujuannya (dependent variable) berupa data kuantitatif. Sehingga untuk memudahkan analisis variabel penjelas diseragamkan dengan jalan kuantifikasi menjadi data kategorik. Algoritma pokok dari Analisis Kuantifikasi Hayashi ini dapat diformulasikan dengan model matematis :
y = ∆a + ε
di mana:
y : vektor data variabel tujuan ukuran (n×1)
∆ : matriks data variabel-variabel penjelas ukuran (nxC) di mana C =
a : vektor parameter skor untuk kategori-kategori dari variabel-variabel penjelas ukuran (C×1)
ε : vektor parameter eror pendugaan ukuran (n×1) Sumber : Tanaka et al. (1992), Saefulhakim (1996)
Dari hasil analsis yang diperoleh selanjutnya diformulasikan paramater apa saja yang mempunyai pengaruh nyata untuk penentuan LPPB.
Uji Keberlanjutan
Analisis ini dilaksanakan untuk mengetahui aspek keberlanjutan dalam pemanfaatan lahan. Keberlanjutan dapat dicapai melalui pemanfaatan lahan untuk
produksi secara optimal. Penggunaan lahan optimal jika sesuai dengan daya dukung dan daya tampung lahan. Uji keberlanjutan ini dapat diketahui dari dari grafik yang dibuat dan matriks yang diperoleh dari hasil analisis, di sini dapat diperlihatkan dan diidentifikasi karakteristik parameter unit lahan padi sawah yang berkelanjutan.
Pembuatan Model Penetapan dan Pendeliniasian LPPB
Berdasarkan hasil analisis uji keberlanjutan, selanjutnya dilaksanakan analisis spasial dan dikenali suatu model lahan pertanian padi sawah berkelanjutan. Melalui identifikasi gejala spasial LPPB yang dapat dinampakkan pada suatu citra. Dari pola gejala spasial yang diamati pada citra, teknik penginderaan jauh/SIG dapat dibangun dalam pemilihan dan pendelinasian kawasan lahan pertanian pangan berkelanjutan.