Jenis Tanah, Saluran/Sungai, Stasiun Penakar Hujan dan Penutupan Lahan/Penggunaan Lahan.

PETA ANALOG (batas DTA, tanah, kontur)

5. Data Individu Elemen

5.4. Jenis Tanah, Saluran/Sungai, Stasiun Penakar Hujan dan Penutupan Lahan/Penggunaan Lahan.

Data elemen untuk jenis tanah, saluran/sungai, stasiun penakar hujan dan penutupan lahan berupa nomor kategori masing-masing parameter. Untuk sungai/saluran hanya diisi pada elemen yang terlewati oleh sungai.

Proses atau tahapan input data ke dalam model ANSWERS dapat dijelaskan sebagai berikut: data yang diperoleh dari hasil pengolahan peta-peta tematik terutama untuk data individu elemen berupa data raster yang secara otomatis memiliki nilai pada setiap pikselnya dan telah tersusun dalam bentuk baris dan kolom (dalam software ERDAS Imagine 8.5) dieksport dan dikonversi ke dalam bentuk excel (dalam Microsoft Excel) untuk dirubah susunan baris dan kolomnya (disesuaikan denga susunan model ANSWERS). Data-data yang telah tersusun dalam bentuk baris dan kolom untuk kemudian di eksport lagi ke dalam bentuk text file (dalam notepad) sehingga akan diperoleh data individu elemen. Tahapan selanjutnya adalah membuat bagian-bagian data lain yang diperlukan dalam model ANSWERS yaitu data intensitas hujan, data jenis dan parameter tanah, data jenis dan parameter penutupan dan penggunaan lahan serta data jenis dan karakteristik saluran. Sama seperti halnya data individu elemen, penyusunan masing-masing data tersebut di atas dilakukan dalam bentuk text file. Setelah semuanya tersusun, maka masing-masing data masukan atau input dirubah bentuk filenya dari text file menjadi file sesuai dengan permintaan model ANSWERS. Data intensitas hujan menjadi RAI file, data jenis tanah dan parameter menjadi SOI file, data jenis dan parameter penutupan/penggunaan lahan menjadi CRO file, data sungai atau saluran menjadi CHA file dan data individu elemen menjadi ELM file. Data input model ANSWERS seelengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5. Proses pembangunan data model hidrologi ANSWERS selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 6 dibawah ini:

Peta tematik digital Peta penutupan/ penggunaan lahan Peta kemiringan lereng Peta arah aliran Peta ketinggian Peta jenis tanah dan

saluran/sungai Nomor stasiun penakar hujan Perubahan penyusunan row dan column Perubahan penyusunan row dan column Perubahan penyusunan row dan column Perubahan penyusunan row dan column Perubahan penyusunan row dan column Perubahan penyusunan row dan column

Excel file Excel file Excel file Excel file Excel file Excel file

Microsoft Excel Data Elemen Data Parameter penggunaan lahan Data Parameter saluran/sungai Data Parameter tanah Data Intensitas hujan Notepad (txt.file)

ELM file CRO file CHA file

SOI file RAI file

ANSWERS

Tahap Pengujian Model

Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui tingkat keandalan suatu model. Pengujian dilakukan dengan membandingkan antara debit dan nilai sedimen yang dihasilkan oleh model dengan perhitungan yang berasal dari nilai lapangan. Mengacu pada beberapa penelitian sebelumnya, pengujian model untuk model hidrologi ANSWERS dilakukan dengan dua metode yaitu dengan menggunakan uji korelasi (koefisien deterministik/R2) dan uji nilai t.

Data debit lapangan diperoleh dari hasil pengukuran tinggi muka air Sungai Cipopokol dengan menggunakan alat AWLR (Automatic Water Level Recorder) yang dikonversi dengan menggunakan persamaan yang diperoleh dari penelitian sebelumnya (Setyianto, 2005):

Q = 0.000047 x H2,61...(1) Dimana:

Q = Besar aliran (debit) Sungai Cipopokol (m3/detik) H = Tinggi muka air Sungai Cipopokol (cm)

Pengujian nilai sedimen dalam hal ini adalah sedimen melayang dilakukan dengan tujuan untuk memastikan bahwa jika nilai hasil pengujian terhadap debit tinggi maka nilai hasil pengujian terhadap sedimen melayang juga akan berlaku hal yang sama. Hal ini disebabkan, nilai sedimen melayang diperoleh dari konversi nilai debit lapangan. Data lapangan sedimen melayang diperoleh dengan menggunakan rumus hubungan antara debit dengan sedimen melayang yang diperoleh dari penelitian sebelumnya (Setyianto, 2005):

Qs = 864 x Q3,61...(2) Dimana:

Qs = Sedimen melayang Sungai Cipopokol (ton/hari) Q = Debit Sungai Cipopokol (m3/s)

Pengujian dapat dilakukan dengan dua macam metode yaitu menggunakan koefisien deterministik untuk hasil kalibrasi model dan validasi dengan uji statistik. Koefisien deterministik ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut (O’Connell dalam Nurlianty 2000):

...(3)

[

] [

]

∑

− − − − = ₂ 2 2 2 ) ( mod) ( ) ( Qavg Qlap Q Qlap Qavg Qlap R

)

1 (

)

(

2 2

−

=

∑

n

X

S

i i Dimana: R2 : Koefisien deterministik

Qlap : Debit pengukuran lapangan (liter/detik)

Qmod : Debit hasil keluaran model (liter/detik)

Qavg : Debit rata-rata pengukuran lapangan

Model dapat dievaluasi dengan asumsi sebagai berikut;

1. Jika R2 mendekati satu atau nilai R2• 0.7 maka has il kalibras i model dapat dikatakan baik.

2. Jika R2 < 0, maka model akan menghasilkan simulasi yang kurang baik karena prediksi model akan sangat berbeda dengan Qavg hasil

pengukuran di lapangan.

Pengujian validasi model dilakukan dengan menggunakan uji t atau uji nilai tengah menggunakan s elang kepercayaan 95% (taraf nyata á = 0.05) dimana nilai tengah prediksi model (µ) sama dengan nilai data lapangan (µo) yaitu

sebesar H0 : µ=µo

Jika jumlah sampel yang dipakai < 30 maka rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

n S x t₌ −

µ

0 _{, v = n-1...(4)} Dimana: t : Nilai t hitung

X : Nilai tengah data lapangan µo : Nilai tengan data model

S : Simpangan baku n : Jumlah data v : Derajat bebas

Dalam statistika hidrologi dijelaskan bahwa simpangan baku (S) digunakan untuk menentukan besarnya variabilitas suatu sampel populasi. Nilai simpangan baku dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut (Asdak 2002): ...(5)

Keputusan:

1. H0 akan diterima jika t < - tá/2 atau t > - tá/2, berarti hasil prediksi model

tidak berbeda nyata dengan hasil pengukuran di lapangan. 2. H0 akan ditolak jika tidak berada pada selang tersebut.

Tahap Pemetaan Penyebaran Kelas Erosi dan Sedimentasi

Tahap atau kegiatan merubah hasil keluaran atau output model ANSWERS berupa angka kembali menjadi bentuk peta/data raster dapat dilihat dalam diagram alir berikut ini:

Gambar 7. Proses pemetaan penyebaran nilai erosi dan sedimen

Langkah awal dalam memetakan kembali hasil output atau keluaran model adalah dengan melakukan pengelompokan nilai erosi dan sedimen pada setiap elemen menurut identitasnya yaitu nomor baris dan kolom. Pengkelasan nilai erosi dan sedimen dilakukan karena output model menghasilkan nilai erosi dan sedimen yang berbeda pada masing-masing elemen, sehingga untuk memudahkan merubah hasil output menjadi bentuk peta raster (image) maka nilai erosi dan sedimen disusun menjadi beberapa kelas. Pembagian kelas erosi dan sedimen dilakukan berdasarkan batas nilai terbesar dan terkecil yang dihasilkan. Tabel 4 berikut merupakan pengkelasan nilai erosi dan sedimen.

Tabel 4. Pengkelasan nilai erosi dan sedimentasi

No. Hasil Prediksi Kelas Nilai

(Ton/Ha) 1 0 – 0,5 2 0,5 – 1 1. Sedimen 3 >1 1 0 – 0,5 2 0,5 – 1 3 0,5 – 1 4 1 – 5 2. Erosi 5 >10

Proses pengelompokan elemen berdasarkan masing-masing parameter serta pengkelasan nilai erosi dan sedimen dilakukan di dalam format excel files, selanjutnya dilakukan perubahan nama file menjadi bentuk MS-DOS. Bentuk format file MS-DOS selanjutnya akan dapat terbaca di dalam software ERDAS Imagine 8.5 menjadi bentuk ASCII Raster melalui proses import. Import di dalam

Output/Keluaran Model ANSWERS

Pengelompokan Hasil Keluaran

Pengkelasan Nilai Erosi dan Sedimen

Perubahan File

(Text File) (Excel File)

Import Menjadi Bentuk Image

ERDAS Imagine 8.5 (Raster File)

Peta Penyebaran Kelas Erosi dan

ERDAS merupakan suatu proses untuk merubah suatu data dalam bentuk format tertentu (misalnya GRID, Arc Coverage, ASCII Raster) menjadi bentuk image. ASCII Raster merupakan sebuah format yang tersusun sebagai kumpulan angka. Tahap pengubahan format file ASCII Raster ke dalam bentuk format image memiliki ketentuan atau susunan bentuk file berupa BSQ dengan tipe data berupa decimal dan tipe output data berupa float. Setelah semua ketentuan atau persyaratan terpenuhi maka akan dihasilkan tampilan berupa peta dalam bentuk image.

Tahap Analisa Indeks Sensitivitas Model

Analisa sensitivitas digunakan untuk mengetahui pengaruh masukan model dan nilai parameter karakteristik model dan keluarannya. Analisa data yang digunakan adalah analisa sensitivitas deterministik terhadap variabel DAS dalam model ANSWERS. Prosedur yang digunakan adalah menjalankan simulasi dengan mengganti nilai setiap parameter sebesar 10% lebih besar dan 10% lebih kecil. Pengaruh perubahan keluaran model disebabkan oleh adanya penambahan atau pengurangan sebanyak 10% dari setiap parameternya. Indeks yang menggambarkan sensitivitas dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut (de Roo dalam Nurlianty, 2000):

Dimana:

S : Indeks Sensitivitas

P10 : Hasil simulasi dengan nilai parameter >10% M10 : Hasil simulasi dengan nilai parameter <10% Baseline : Hasil simulasi awal

Tahap Simulasi penggunaan lahan

Simulasi penggunaan lahan merupakan bentuk aplikasi dari model hidrologi ANSWER. Simulasi dilakukan dengan merubah luas penutupan lahan pada lokasi penelitian menjadi beberapa skenario penggunaan lahan. Perubahan jenis dan luas penggunaan lahan dilakukan dengan berdasarkan pertimbangan tertentu. Pada penelitian ini, simulasi penggunaan lahan bertujuan untuk mengetahui besarnya nilai erosi dan sedimen yang dihasilkan oleh berbagai macam jenis penutupan lahan di DTA Cipopokol.

Baseline M P

Gambar 8. Bagan alir kerangka penelitian

Aplikasi SIG dan Penginderaan Jauh KONDISI UMUM

DTA CIPOPOKOL

Dalam dokumen Aplikasi Sistem Informasi Geografis (Sig) dan Penginderaan Jauh Untuk Model Hidrologi Answers Dalam Memprediksi Erosi Dan Sedimentasi (Halaman 58-64)