BAB III. METODE PENELITIAN
3.6. Analisis Data
3.6.1. Perhitungan Erosi dengan Model Calsite
Dalam perhitungan erosi menggunakan Model Calsite seperti yang
dilakukan oleh Bradbury, et al tahun 1993. Pemodelan tersebut
diimplementasikan dalam basis GIS raster yang menggunakan grid persegi atau yang disebut pixel dalam mendefinisikan daerah tangkapan hujan dan mampu mengkombinasikan analisis dari beberapa tipe data spasial yang berbeda.
Software calsite diperlukan dalam pre-process yaitu input data dan menentukan
delivery ratio yang berbasis pada GIS dan image processing system yang dinamakan CONOCLAST, dikembangkan menggunakan sistem teknologi
Birmingham, UK. Dalam analisis berbasis raster maka selalu menggunakan image
processing dengan algorithma tertentu.
Tahap pertama dalam analisis erosi adalah persiapan awal dalam menghasilkan data vektor curah hujan, tanah, lereng dan penutupan lahan. Tahapan persiapan awal akan dijelaskan untuk masing-masing data tersebut yaitu sebagai berikut :
1. Peta Curah Hujan dan Nilai Erosifitas Hujan
Untuk menghasilkan nilai erosifitas hujan, rumus yang digunakan adalah Rumus Lenvain karena data yang berhasil dikumpulkan adalah data curah hujan bulanan. Dalam penelitian ini jumlah stasiun curah hujan yang digunakan berjumlah 36 stasiun yang didominasi di wilayah Bandung, Cirata dan Cianjur Utara.
selanjutnya adalah membuat peta curah hujan menggunakan metode interpolasi. Metode interpolasi digunakan dengan mempertimbangkan jumlah stasiun yang relatif banyak dan menyebar. Proses interpolasi menggunakan
software ArcGIS yaitu Spatial Analyst Tools\interpolation\natural Neighbour.
Teknik natural neigbor menggunakan input titik yaitu lokasi stasiun dan nilai
erosifitas hujan masing-masing stasiun yang selanjutnya membobotkan untuk menghasilkan daerah berdasarkan nilai interpolasi. Interpolasi yang dihasilkan berupa data interval oleh karena itu untuk menghasilkan data tunggal digunakan nilai tengah dari data interval tersebut.
2. Peta Tanah dan Nilai Erodibilitas Tanah
Peta tanah merupakan data sekunder yang didapatkan dari Pusat Penelitian Tanah dan sudah siap untuk digunakan. Dalam proses ini yang dilakukan hanya menambah informasi atribut mengenai nilai erodibilitas tanah berdasarkan literatur untuk setiap jenis tanah yang terdapat di daerah penelitian. Penambahan informasi atribut dilakukan dengan menggunakan
perintah add field dan calculate field.
3. Peta Lereng dan Nilai Panjang serta Kemiringan Lereng
Peta lereng diperoleh dari pengolahan data kontur skala 1:25.000 dengan interval kontur 12,5 meter. Proses ini dimulai dari membuat data tin kosong yang selanjutnya data tin tersebut diedit berdasarkan data kontur. Setelah tin
baru terbentuk maka langkah selanjutnya adalah analisis slope untuk
menghasilkan data grid lereng dengan satuan yang dapat dipilih yaitu derajat atau persen (dalam penelitian ini satuan yang dipakai adalah persen). Langkah selanjutnya adalah melakukan klasifikasi ulang kelas lereng tersebut berdasarkan kelas yang diinginkan. Maka akan dihasilkan data klasifikasi
lereng. Proses tersebut dilakukan dengan menggunakan 3D Analyst Tools
untuk create TIN dan edit TIN danSpatial Analyst Tools untuk analisis lereng
raster ke vektor menghasilkan polygon-polygon kecil yang tidak beraturan. Oleh karena itu untuk menghasilkan data yang seragam dilakukan generalisasi yaitu dengan mendeliniasi pola lereng yang terbentuk untuk masing-masing kelas lereng. Nilai panjang dan kemiringan lereng berdasarkan literatur untuk setiap kelas lereng dengan penambahan informasi
atribut menggunakan perintah add field dan calculate field.
4. Peta Penutupan Lahan dan Nilai Pengelolaan Tanaman serta Pengelolaan
Tanah
Peta penutupan lahan telah dihasilkan dari hasil interpretasi citra Landsat 7
ETM+ dan Ground Truthing (pengecekan lapangan) mengenai hasil
interpretasi tersebut. Nilai pengelolaan tanaman dan pengelolaan tanah berdasarkan literatur sesuai dengan kelas penutupan masing-masing yaitu
penambahan informasi atribut menggunakan perintah add field dan calculate
field.
Tahap kedua, menghitung erosi berdasarkan hasil perkalian perhitungan
erosi Model USLE, Caliberate Delivery Ratio dan konstanta. Dalam penelitian ini
digunakan analisis SIG dengan memadukan analisis data raster dan data vektor sebagaimana langkah-langkah berikut :
1. Perhitungan Erosi dengan Model USLE
Menggunakan rumus empiris hasil perkalian antara faktor erosivitas hujan, faktor erodibilitas tanah, faktor panjang dan kemiringan lereng, serta faktor pengelolaan tanaman dan konservasi lahan. Dalam penelitian ini data tersebut
dianalisis menggunakan analisis tumpang susun (overlay) dengan software
ArcGIS 9.x. Menggunakan tools Union pada tool set Analysis Tool. Untuk
mengkalkulasi nilai erosi maka dilakukan field calculator dengan membuat
Untuk menghasilkan nilai ada tiga tahapan yang harus dilakukan, yaitu :
a. Menentukan nilai delivery index dengan mengolah data kontur menjadi
Digital Elevation Model (DEM) yang selanjutnya dianalisis
menggunakan tool focal flow yang bertujuan untuk menentukan nilai
aliran raster dari masing-masing nilai pixel dengan menggunakan metode tetangga terdekat. Nilai ini berkisar antara 0 – 255. Nilai 255 menunjukkan lokasi jaringan aliran sungai yang sebenarmya.
b. Membuat data raster curah hujan dan lereng yang berasal dari data
vektor dengan menggunakan conversion tool feature to raster dengan
sebelumnya menaikkan nilai curah hujan dan lereng dengan angka pangkat tertentu.
c. Caliberate Delivery Ratio merupakan hasil perkalian dari focal flow image, raster curah hujan dan raster lereng. Untuk itu dapat dilakukan
dengan menggunakan raster calculator pada Spatial Analyst Tools.
Langkah terakhir adalah mengklasifikasikan hasil tersebut ke dalam 7 kelas dengan kisaran nilai 0 – 100 (satuan persen). Agar data ini dapat dianalisis selanjutnya dengan Model USLE maka dikonversi menjadi
data vektor dengan menggunakan conversion tool raster to polygon.
3. Perhitungan Konstanta
Untuk mendapatkan konstanta, maka perhitungan yang dilakukan adalah dari hasil pembagian nilai konsentrasi sedimen hasil pengukuran lapangan (X) dengan debit (Q) dan kemiringan lereng sungai (S) dengan nilai pangkat tertentu (a dan b) sesuai dengan persamaan (Bradbury et al, 1993):
X = T/Q = k Qa-1 Sb sehingga k = X / (Qa-1 Sb) ... (15)
4. Perhitungan Erosi dengan Model Calsite
Perhitungan Model Calsite selanjutnya merupakan hasil perkalian 3 komponen nilai tersebut di atas. Langkah yang dilakukan adalah membuat
dan konstanta. Selanjutnya melakukan untuk
perkalian nilai USLE, caliberate delivery ratio dan konstanta sehingga
menghasilkan nilai erosi baru.