II. METODE PENELITIAN
2.3 Metode Penelitian
2.3.2 Tahapan
Penyusunan model penduga biomassa tegakan hutan rawa gambut dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu: penaksiran kerapatan tajuk (crown density) dan
11 diameter tajuk (crown diameter) pada citra SPOT Pankromatik dan di lapangan, penghitungan biomassa tegakan pada plot contoh, dan penghitungan korelasi antara keduanya. Tahapan penelitian yang dikerjakan secara ringkas disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Alur tahapan dalam penelitian pemodelan penduga biomassa tegakan hutan rawa gambut.
12
2.3.2.1 Pemilihan dan Penentuan Lokasi Plot Contoh
Plot contoh yang digunakan berbentuk bujur sangkar seluas 0,04 ha atau mempunyai sisi bujur sangkar sepanjang 20 m. Plot contoh ini diletakkan secara sistematik untuk mendapatkan keterwakilan yang baik pada lokasi penelitian yang tercakup oleh citra SPOT Pankromatik. Jumlah dan posisi plot contoh yang dibuat di lapangan sama dengan plot contoh yang dibuat pada citra SPOT Pankromatik tersebut.
2.3.2.2 Penaksiran Citra SPOT Pankromatik
Pada tahap awal analisis dilakukan kegiatan rektifikasi (koreksi geometrik), registrasi, dan pemotongan citra (subset image) untuk mendapatkan citra yang terkoreksi (Gambar 3). Tahap selanjutnya, kegiatan penaksiran/interpretasi citra dilakukan secara visual pada citra SPOT Pankromatik yang sudah terkoreksi tersebut (Lillesand & Kiefer 2006; Jaya 2009).
Berdasarkan plot-plot contoh yang sudah ditumpangtindihkan (overlay) pada citra SPOT Pankromatik ini dilakukan penaksiran kerapatan tajuk dan rata-rata diameter tajuk pada tajuk dominan dan kodominan yang terlihat pada citra.
Hasil penaksiran disajikan sebagai peubah kerapatan tajuk dan diameter tajuk pada masing-masing plot contoh.
Penaksiran citra SPOT Pankromatik secara visual dilakukan dengan cara membatasi (deliniasi) tepi batas tajuk pada setiap plot contoh (Gambar 5).
Berdasarkan hasil kegiatan ini, ditentukan luas tutupan tajuk dan diameter tajuk pada perangkat lunak Arc View 3.3 untuk mendapatkan kerapatan tajuk dan diameter tajuk rata-rata. Kerapatan tajuk pada citra SPOT Pankromatik diperoleh dengan merasiokan luas tutupan tajuk hasil pembatasan tepi batas tajuk dengan luas plot contoh (Fensham et al. 2002), sedangkan diameter rata-rata tajuk dihitung dengan mencari rata-rata diameter tajuk pada hasil pembatasan tepi batas tajuk.
13
Gambar 5. Penafsiran tepi batas tajuk pohon secara visual pada plot contoh bujur sangkar luas 0,04 ha pada citra SPOT Pankromatik.
2.3.2.3 Pengukuran Plot Contoh di Lapangan
Pengukuran lapangan dilakukan pada plot-plot contoh yang posisinya bersesuian dengan posisi plot contoh pada citra SPOT Pankromatik. Pelaksanaan kegiatan ini meliputi kegiatan penentuan titik awal pengukuran (starting point), pembuatan plot contoh, dan pengukuran dimensi pohon dan tegakan pada plot contoh. Dimensi pohon dan tegakan yang diukur pada setiap plot contoh meliputi:
1. Diameter pohon pada ketinggian 1,3 m 2. Tinggi total dan bebas cabang pohon
3. Jari-jari tajuk pohon pada arah mata angin (Utara, Timur, Selatan, Barat) 4. Nama jenis (komersial dan non-komersial)
5. Lokasi pohon (koordinat pohon dalam plot contoh) 6. Jumlah pohon dalam plot contoh
2.3.2.4 Pengolahan Data
Pengolahan data plot contoh hasil pengukuran di lapangan meliputi kegiatan penghitungan biomassa tegakan di atas permukaan tanah per plot, kerapatan tajuk per plot, dan rata-rata diameter tajuk per plot. Penghitungan biomassa tegakan di atas permukaan tanah per plot didasarkan pada penjumlahan biomassa seluruh pohon yang terdapat dalam plot tersebut (Parresol 1999). Biomassa pohon (BP) dihitung menggunakan persamaan yang dibuat oleh Murdiyarso et al. (2004):
14
BP = 0,19D2,37
keterangan: BP = biomassa pohon (kg); = berat jenis pohon (g cm-3); dan D = diameter setinggi dada pada ketinggian 1,3 m (cm). Berat jenis pohon disesuaikan dengan masing-masing jenis pohon yang ditemukan dalam plot contoh dan nilainya seperti terlihat pada Lampiran 1.
Pendugaan kerapatan tajuk lapangan dilakukan dengan merasiokan total luas tutupan tajuk yang diproyeksikan pada plot contoh dengan luas plot contoh (400 m2). Oleh karena itu, diperlukan koordinat dan panjang jari-jari/diameter tajuk pada setiap pohon yang terdapat pada plot contoh. Proses penghitungan dilakukan menggunakan Arc View 3.3 dengan script avenue IHMB Ver. 4 (Jaya 2010).
Pengukuran rata-rata diameter tajuk di lapangan dilakukan pada pohon-pohon yang dominan dan kodominan minimal sebanyak 3 pohon dan hasilnya dirata-ratakan.
2.3.2.5 Penyusunan Model
Model yang dibuat terdiri dari model persamaan penduga biomassa tegakan berdasarkan peubah kerapatan tajuk data lapangan dan atau peubah diameter rata-rata tajuk data lapangan. Selain itu, dibuat juga model penduga biomassa tegakan berdasarkan peubah kerapatan tajuk data SPOT Pankromatik dan atau peubah diameter rata-rata tajuk data SPOT Pankromatik. Model-model linier dan nonlinier dalam penyusunan model biomassa tegakan yang dicobakan sebagai berikut (Parresol 1999): menggunakan metode Ordinary Least Square (OLS), Generalized Linear Least
15
Square (GLS), dan Generalized Nonlinier Least Square (GNLS) (Draper & Smith 1998; Tiryana et al. 2011). Penggunaan metode GLS dan GLNS dimaksudkan untuk mengantisipasi tidak terpenuhinya asumsi homoskedastisitas dalam pemodelan menggunakan metode OLS. Metode GLS dan GNLS ini lebih efektif dibandingkan dengan metode OLS yang umum digunakan dalam analisis regresi linier karena dapat menghilangkan pengaruh heteroskedastisitas sisaan dalam model (Parresol 1999). Ragam sisaan dalam metode GLS/GNLS ditentukan dengan memerhatikan pembobot masing-masing model. Paket nlme dari program R versi 2.11.1 digunakan dalam penentuan parameter masing-masing model tersebut (Everitt & Hothorn 2006; Tiryana et al. 2011).
Pemilihan model regresi dari beberapa model yang dicobakan menggunakan parameter penilaian berupa koefisien determinasi terkoreksi (R2adj), simpangan baku sisaan (s), dan Akaike’s Information Criterion (AIC). Pemilihan model regresi penduga biomassa tegakan didasarkan pada R2adj yang terbesar dan nilai-nilai s, AIC yang paling kecil. Rumus-rumus yang digunakan dari parameter penilaian tersebut mengacu Draper dan Smith (1998) dan Rawlings et al. (1998):
digunakan, logLik = nilai logaritma kemiripan dari model linier dan nonlinier.Pengujian keeratan hubungan antara peubah kerapatan tajuk dan diameter tajuk di lapangan dengan peubah kerapatan tajuk dan diameter tajuk pada citra SPOT Pankromatik dilakukan untuk mengetahui konsistensi hasil penaksiran citra SPOT Pankromatik dengan hasil pengukuran di lapangan. Korelasi peubah lapangan dan peubah data citra satelit tersebut diuji dengan uji korelasi Z-Fisher (Aunuddin 2005). Pasangan hipotesis yang diuji adalah H0: tidak ada korelasi antara peubah lapangan dan data citra satelit melawan H1: ada korelasi antara
16 pengujian akan berada pada wilayah kritik jika nilai Zhitung > Ztabel.
2.3.2.6 Validasi Model
Verifikasi model terpilih bertujuan mendapatkan model penduga biomassa tegakan terandalkan. Verifikasi model tersebut menggunakan kriteria statistik simpangan agregat (SA), simpangan rata-rata (SR), nilai root mean squared error (RMSE), dan nilai khi kuadrat (2) yang secara matematis dirumuskan sebagai
Model dikatakan valid jika hasil verifikasi menunjukkan bahwa nilai SA berada pada selang -1 dan 1, SR < 10%, RMSE kecil, dan 2hitung ≤ 2tabel pada tingkat nyata (/2) dan derajat bebas tertentu (n-1).