21
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Pada Bab ini dibahas mengenai proses atau langkah-langkah pekerjaan yang dilakukan pada penelitian TA mulai dari persiapan sampai dengan pelaksanaan penelitian, dan juga hasil yang sesuai dengan tujuan penelitian.
III.1 Persiapan Penelitian
Tahapan persiapan merupakan tahap awal untuk melakukan suatu penelitian. Persiapan penelitian meliputi pemilihan lokasi penelitian serta peralatan dan data yang digunakan dalam penelitian TA ini.
III.1.1 Lokasi Penelitian
Studi kasus pada penelitian ini berada di Kota Bandar Lampung, Provinsi Lampung. Kota Bandar Lampung merupakan salah satu kota sekaligus ibukota dari Provinsi Lampung yang secara geografis terletak pada 5º 20’ LS−5º 30’ LS serta 105º 28 BT−105º 37’ BT. Kota Bandar Lampung secara administratif terdiri dari 20 kecamatan dan 126 kelurahan. Adapun kawasan administratif yang membatasi terdiri dari:
1. Sebelah Utara : Kecamatan Natar, Kabupaten Lampung Selatan; 2. Sebelah Timur : Kecamatan Tanjung Bintang, Kabupaten Lampung
Selatan;
3. Sebelah Selatan : Kecamatan Padang Cermin, Kabupaten Pesawaran,
Katibung dan Teluk Lampung, Kabupaten Lampung Selatan;
4. Sebelah Barat : Kecamatan Gedong Tataan serta Kecamatan Padang
Cermin, Kabupaten Pesawaran; Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar III.1.
22
Gambar III. 1 Peta Administrasi Kota Bandar Lampung Sumber: Bappeda Kota Bandar Lampung
III.1.2 Peralatan Penelitian
Persiapan peralatan yang digunakan dalam kerja penelitian TA ini terdiri dari: a) Perangkat keras yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
23
1. Laptop 2. Printer
3. Mouse
b) Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Software PCI Geomatica (Trial Version) untuk pengolahan citra 2. Software ArcMap 10.5 (Trial Version) untuk pengolahan peta 3. Microsoft Excel 2010 untuk pengolahan angka/tabel
4. Draw.io untuk pengolahan diagram alir
5. Microsoft Word 2010 untuk pengolahan kata/dokumen
III.1.3 Data Penelitian
Data yang digunakan dalam penelitian ini ada dua yaitu data primer dan data sekunder.
1. Data Primer
Data primer merupakan suatu data yang pertama kali dikumpulkan serta ditulis peneliti. Data primer yang digunakan dalam penelitian ini adalah data aktual pengamatan berdasarkan hasil interpretasi visual dan pemrosesan citra satelit SPOT 6 dan SPOT 7 sebagai data dasar. Dari proses ini diperoleh peta penggunaan lahan.
2. Data Sekunder
Data sekunder merupakan data yang sudah jadi yang diperoleh dari instansi wali/pemilik data.
Keseluruhan data yang dimaksud dapat dilihat pada Tabel III.1: Tabel III. 1 Data Penelitian
No Data Jenis Data Sumber Data
1 Citra SPOT 7 Tahun 2020 Kota Bandar Lampung
Data Dasar/ Data Primer
Pustekdata LAPAN
2 Citra SPOT 6 Tahun 2019 Kota Bandar Lampung
Data Dasar/ Data Primer
Pustekdata LAPAN
3 Citra SPOT 6 Tahun 2016 Provinsi Lampung
Data Dasar/ Data Primer
BAPPEDA Kota Bandar Lampung
4 Data Hasil Pengukuran Survei Ground Control Points
Data Sekunder PURINO SIG ITERA
5 Peta Batas Administrasi Kota Bandar Lampung Skala 1:25.000
24 6 Peta Pola Ruang dalam RTRW Tahun
2011-2030 Kota Bandar Lampung
Data Sekunder DISPERKIM Kota Bandar Lampung
III.2 Pelaksanaan Penelitian
Tahapan pelaksanaan penelitian yang dilakukan dalam TA ini mulai dari studi literatur, pengumpulan data, proses pengolahan data hingga tahap dimana hasil siap disusun untuk dijadikan peta perubahan dan kesesuaian lahan, secara keseluruhan tersaji dalam diagram alir pelaksanaan penelitian pada Gambar III.2.
25
Gambar III. 3 Diagram Alir Penelitian (sambungan)
III.2.1 Studi Literatur
Pada penelitian “Analisis Kesesuaian Penggunaan Lahan Terhadap Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Bandar Lampung Tahun 2011-2030 Menggunakan Sistem Informasi Geografis” ini dilakukan pengumpulan referensi dan teori dasar sesuai dengan kajian untuk mendukung penyelesaian masalah dalam bentuk buku/penerbitan, laporan penelitian pada jurnal/prosiding, dan peraturan perundang - undangan.
III.2.2 Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dalam rangka memperoleh data primer maupun data sekunder yang digunakan dalam proses penelitian TA. Pengumpulan data ini telah diuraikan pada Tabel III.1.
III.2.3 Pengolahan Data
Proses pengolahan data mencakup tahap pra pengolahan citra, tahap digitasi dan tahap proses overlay.
26
III.2.3.1 Mosaik Citra
Proses mosaik citra dilakukan dengan menggabungkan beberapa scene dari masing-masing data citra SPOT 6 dan SPOT 7 yang diperoleh dari Pustekdata LAPAN. Pada wilayah Bandar Lampung digunakan 4 scene citra SPOT 6 tanggal perekaman 27 Juni 2019 dan 4 scene citra SPOT 7 tanggal perekaman 26 Juni 2020. Proses mosaik citra ini menggunakan fitur Mosaic to New Raster pada software
ArcMap 10.5. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat Gambar III.4.
III.2.3.2 Pemotongan (Cropping) Citra
Pada citra SPOT 6 dan SPOT 7 dilakukan pemotongan (cropping) citra sesuai dengan area studi yaitu Kota Bandar Lampung untuk mempercepat proses pengolahan citra. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat Gambar III.5.
Citra SPOT 6 Tahun 2019
Citra SPOT 7 Tahun 2020
27
Gambar III. 5 Pemotongan Citra III.2.3.3 Koreksi Geometrik
Koreksi geometrik pada citra SPOT dalam penelitian TA ini dilakukan menggunakan software PCI Geomatica dengan cara memasukkan koordinat enam titik Ground Control Point (GCP) dan tiga titik Independent Check Point (ICP) yang terdistribusi secara merata pada area studi menggunakan fitur GCP Collection. Selanjutnya dimasukkan data DEMNas dengan resolusi 0.27-arcsecond (± 8 m) dan kemudian digunakan fitur Orthoimage production untuk menghasilkan citra yang ter-orthorektifikasi. Distribusi titik GCP dan ICP pada citra SPOT yang digunakan dapat dilihat pada Gambar III.6. Koordinat GCP dan ICP yang digunakan dapat dilihat pada LAMPIRAN A. Ketelitian dari ICP ditentukan oleh nilai Root Mean
Square Error (RMSE) yang dihitung menggunakan Persamaan II.1. Hasil dari
pengecekan ketelitian RMSE untuk citra SPOT 6 Tahun 2016, citra SPOT 6 Tahun 2019 dan citra SPOT 7 Tahun 2020 secara berurutan adalah 0,560 m dan 0,736 m serta 0,560 m.
Citra SPOT 6 Tahun 2019 Citra SPOT 7 Tahun 2020
28
Keterangan: X: GCP
+ : ICP
Gambar III. 6 Distribusi GCP dan ICP pada citra III.2.3.4 Penghilangan Liputan Awan dan Bayangan Awan
Awan dan bayangan awan akan mempengaruhi proses digitasi on screen pada citra karena menutupi objek-objek yang akan didigitasi. Oleh sebab itu perlu dilakukan pemotongan dan penggantian citra yang berawan dengan citra lain yang tidak berawan. Hal ini dilakukan dengan cara mendigitasi secara manual batas luasan yang tertutup awan dan bayangan awan menggunakan software ArcMap
10.5. Selanjutnya Batasan luasan ini dijadikan “cetakan” untuk memotong bagian
citra Kota Bandar Lampung yang bersih dari liputan dan bayangan awan yang diambil dari citra SPOT 6 tahun 2019. Kemudian citra bersih hasil pemotongan digabungkan ke dalam citra yang tertutup awan yaitu citra SPOT 7 tahun 2020 menggunakan fitur mosaic. Proses dan hasil penghilangan liputan dan bayangan awan ini dapat dilihat pada Gambar III.7.
29
Gambar III. 7 Penghilangan Liputan Awan dan Bayangannya III.2.3.5 Digitasi on Screen
Digitasi on screen pada penelitian TA ini menggunakan software ArcMap
10.5. Setiap objek didigitasi berdasarkan interpretasi visual terkait dengan
penggunaan lahan dari citra tahun 2016 dan tahun 2020. Pada tahap awal sebelum memulai digitasi dilakukan pembuatan shapefile dengan sistem proyeksi yaitu UTM Zona 48S dan sistem datum WGS ’84 yang dalam tabel atributnya disesuaikan dengan klasifikasi penggunaan lahan yaitu:
Tabel III. 2 Klasifikasi Penggunaan Lahan
No Penggunaan Lahan No Penggunaan Lahan No Penggunaan Lahan
1 Hutan 9 Pelabuhan 17 Perkebunan Campuran
2 Hutan Lindung 10 Lahan Kosong 18 Permukiman
3 Industri Pengolahan
Hasil Perikanan 11 Lapangan 19 Pertanian
4 Islamic Center 12 Pelabuhan Perikanan 20 Semak
5 Industri Menengah
dan Pergudangan 13 Kawasan Pendidikan 21
Taman Hutan Rakyat (Tahura) 6 Kawasan Lindung 14 Kawasan Perdagangan
dan Jasa 22 Taman Kota
7 Kawasan Militer 15 Perguruan Tinggi 23 Terminal
8 Kawasan Pariwisata 16 Perkantoran
Pemerintah 24 Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Awan dan Bayangan nya
Citra Satelit Utama
SPOT 7 Tahun 2020 Citra Satelit Pengganti SPOT 6 Tahun 2019
Citra Satelit Gabungan Tahun 2020 Bebas Awan
30
Kedua peta penggunaan lahan berbeda tahun ini dibuat dalam skala 1:25.000. Peta hasil digitasi penggunaan lahan tahun 2016 dan 2020 ini dapat dilihat pada Gambar IV.1 dan Gambar IV.2.
III.2.3.6 Topologi
Proses topologi pada penelitian TA ini dilakukan pada data grafik primitif poligon (layer penggunaan lahan) dengan menggunakan dua syarat dapat dilakukan proses topologi dengan baik yaitu hasil digitasi must not overlap dan must not have
gaps (Lihat Gambar III.8). Sebelum dilakukan proses topologi, data-data dengan
format layer shapefile penggunaan lahan yang diekstraksi dari citra tahun 2016 dan tahun 2020 kemudian dikumpulkan dalam satu geodatabase of fundamental
dataset.
Gambar III. 8 Fitur Topologi
III.2.3.7 Validasi Peta Hasil Digitasi
Validasi peta hasil digitasi dilakukan dengan cara membandingkan dan memverifikasi hasil digitasi penggunaan lahan pada citra tahun 2016 dan tahun 2020 dengan keadaan di lapangan. Tools yang digunakan untuk melakukan validasi adalah matriks konfusi. Matriks konfusi menghasilkan nilai akurasi yaitu
producer’s accuracy, user’s accuracy, overall accuracy dan kappa accuracy dari
31
yang dilakukan dengan keadaan sesungguhnya. Nilai akurasi yang telah dijelaskan didapatkan dengan cara melakukan perhitungan menggunakan Persamaan II.2, Persamaan II.3, Persamaan II.4 dan Persamaan II.5. Adapun matriks konfusi dapat dilihat pada Lampiran D.
Sebelum dilakukan perhitungan matriks konfusi perlu terlebih dahulu ditentukan jumlah dan persebaran dari titik sampel validasi yang digunakan. Metode penentuan titik validasi untuk perhitungan matriks konfusi pada penelitian TA ini adalah stratified random sampling dimana penentuan jumlah sampel dilakukan secara acak dengan didasarkan pada strata yang telah dibuat. Penentuan jumlah sampel minimal dalam luas total Kota Bandar Lampung dengan skala 1:25.000 mengacu pada Peraturan Kepala Badan Informasi Geospasial (BIG) No 3 Tahun 2014. Jumlah sampel minimal yang harus divalidasi ini menggunakan Persamaan II.6 sehingga didapatkan hasil seperti berikut:
= 50 + (18340.1454
1500 )
= 50 + 12.2267636
= 62.2267636 ≈ 63 titik validasi
Hasil hitungan persamaan di atas yaitu 63 titik validasi merupakan sampel minimum. Untuk luas kelas penggunaan lahan pada penelitian TA ini yang kurang dari 1% dari luas total Kota Bandar Lampung dibulatkan ke atas menjadi 1% agar dapat ditentukan/memiliki titik validasi sehingga kelas yang bersangkutan terwakili. Secara keseluruhan didapatkan 77 titik sampel yang digunakan untuk validasi. Persebaran titik validasi ini dapat dilihat pada Gambar III.9.
32
33
III.2.3.8 Overlay
Proses overlay dilakukan dengan menggabungkan dua atau lebih peta/layer geografis yang berbeda menjadi layer baru. Teknik overlay yang digunakan dalam penelitian TA ini adalah operasi Union menggunakan software ArcMap 10.5. Peta (layer geografis) penggunaan lahan tahun 2016 dan tahun 2020 di-overlaying dengan operasi Union untuk mendapatkan perubahan penggunaan lahan aktual tahun 2016-2020. Kemudian peta penggunaan lahan 2016 dan tahun 2020 juga masing-masing di-overlaying menggunakan operasi Union dengan peta pola ruang RTRW Kota Bandar Lampung. Dari ketiga proses operasi Union tersebut dapat diketahui:
• Perubahan penggunaan lahan aktual tahun 2016-2020;
• Kesesuaian penggunaan lahan tahun 2016 di Kota Bandar Lampung terhadap RTRW;
• Kesesuaian penggunaan lahan tahun 2020 di Kota Bandar Lampung terhadap RTRW.
Dari ketiga hasil di atas selanjutnya dilakukan analisis untuk memperoleh persentase perubahan penggunaan lahan aktual tahun 2016-2020 serta persentase kesesuaian penggunaan lahan tahun 2016 dan tahun 2020 di Kota Bandar Lampung terhadap RTRW. Peta hasil analisis penelitian TA ini dapat dilihat pada Gambar IV.3, IV.4 dan Gambar IV.5
