ANALISIS DISTRIBUSI SPASIAL KERAPATAN TUTUPAN MANGROVE BERDASARKAN CITRA SATELIT SENTINEL-
2A DI DESA PANTAI BAHAGIA, MUARA GEMBONG, KABUPATEN BEKASI
SKRIPSI
Oleh:
BAYU AJI PRATAMA 26040118130121
DEPARTEMEN ILMU KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2022
ANALISIS DISTRIBUSI SPASIAL KERAPATAN TUTUPAN MANGROVE BERDASARKAN CITRA SATELIT SENTINEL-
2A DI DESA PANTAI BAHAGIA, MUARA GEMBONG, KABUPATEN BEKASI
Oleh :
BAYU AJI PRATAMA 26040118130121
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Derajat Sarjana S1 pada Program Studi Ilmu Kelautan Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Universitas Diponegoro
DEPARTEMEN ILMU KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2022
iii
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH
Dengan ini saya, Bayu Aji Pratama, menyatakan bahwa karya ilmiah/skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri dan belum pernah diajukan sebagai pemenuhan persyaratan untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata satu (1) dari Universitas Diponegoro maupun perguruan tinggi lainnya.
Semua informasi yang dimuat dalam karya ilmiah/skripsi ini yang berasal dari karya orang lain, baik yang dipublikasikan atau tidak, telah diberikan penghargaan dengan mengutip nama sumber penulis secara benar dan semua isi dari karya ilmiah/skripsi ini sepenuhnya menjadi tanggung jawab penulis.
RINGKASAN
Bayu Aji Pratama. 26040118130121. Analisis Distribusi Spasial Kerapatan Tutupan Mangrove Berdasarkan Citra Satelit Sentinel-2A di Desa Pantai Bahagia, Muara Gembong, Kabupaten Bekasi (Ibnu Pratikto dan Adi Santoso)
Mangrove adalah vegetasi yang dijumpai di kawasan pesisir, khususnya di wilayah tropis dan mampu bertahan hidup di bawah lingkungan bersalinitas yang ekstrem. Ekosistem mangrove sangat produktif dan memainkan peran penting secara ekologi, ekonomi, dan sosial. Masalah yang dihadapi mengenai konversi lahan serta dampak alam terhadap mangrove dapat dirasakan oleh ekosistem mangrove di wilayah pantai utara Jawa, tidak terkecuali di Desa Pantai Bahagia, Kecamatan Muara Gembong, Kabupaten Bekasi. Dengan menganalisis secara spasial sebaran, luasan, dan persentase tutupan mangrove di Desa Pantai Bahagia, hasil yang didapat akan menjadi sebuah landasan dalam pengelolaan mangrove dan tata guna lahan di Desa Pantai Bahagia.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sebaran vegetasi mangrove, mengetahui luas vegetasi mangrove, dan mengetahui klasifikasi tutupan vegetasi mangrove di Desa Pantai Bahagia dengan menggunakan data citra Sentinel-2A melalui studi pengindraan jauh dan validasi di lapangan. Penelitian ini bersifat deskriptif eksploratif dengan pendekatan pengindraan jauh untuk mengetahui sebaran mangrove menggunakan band composite serta analisis Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Validasi dari analisis spasial dilakukan dengan hemispherical photography.
Hasil dari penelitian ini adalah Mangrove di Desa Pantai Bahagia tersebar di dekat wilayah konservasi hutan lindung, di dekat sepanjang aliran sungai, di dekat wilayah pertambakan, area pantai, dan di dekat wilayah pemukiman. Luas sebaran mangrove di Desa Pantai Bahagia yakni sebesar 464,418 ha. Klasifikasi kerapatan tutupan kanopi mangrove di Desa Pantai Bahagia yakni kerapatan padat dengan luas sebesar 451,91 ha (97%), 6,55 (2%) memiliki kondisi kerapatan kanopi jarang, dan 5,96 ha (1%) dari total luasan mangrove memiliki kondisi kerapatan kanopi mangrove sedang.
Kata kunci: Mangrove, Sentinel-2A, NDVI, Fotografi Hemisferikal
vii
SUMMARY
Bayu Aji Pratama. 26040118130121. Spatial Distribution Analysis of Mangrove Vegetation Cover Utilizing the Sentinel-2A Satellite Imagery in Pantai Bahagia Village, Muara Gembong, Bekasi Regency (Ibnu Pratikto and Adi Santoso)
Mangroves are a type of vegetation that grows along the coast, particularly in tropical areas, and can withstand high salinity. Ecosystems of mangroves are very productive and perform an essential ecological, economic, and social role.
Mangrove habitats in the northern coast of Java, including Pantai Bahagia Village, Muara Gembong District, Bekasi Regency, are dealing with the effects of land conversion and natural impacts on mangroves. The results of spatially analyzing the distribution, area, and percentage of mangrove cover in Pantai Bahagia Village can serve as a foundation for mangrove management and land use in the village.
The purpose of this research was to use Sentinel-2A image data to determine the distribution of mangrove vegetation, the extent of mangrove vegetation, and the classification of mangrove vegetation cover in Pantai Bahagia Village through remote sensing studies and field validation. The distribution of mangroves was determined using composite bands and analysis of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) in this descriptive exploratory study. Hemispherical photography was used to verify the spatial analysis results.
The mangroves in Pantai Bahagia Village are distributed out around protected forest conservation areas, rivers, fish ponds, coastlines, and residential areas. Pantai Bahagia Village has a mangrove distribution area of 464.418 ha.
Pantai Bahagia Village's mangrove canopy cover density is classified as dense with 451.91 ha (97%) of the total mangrove area, sparse with 6.55 ha (2%) of the total mangrove area, and 5.96 ha (1%) of the total mangrove area with a medium density of mangrove canopy.
Keywords: Mangrove, Sentinel-2A, NDVI, Hemispherical Photography
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian tugas akhir (Skripsi) dengan judul "Analisis Distribusi Spasial Kerapatan Tutupan Mangrove Berdasarkan Citra Satelit Sentinel-2A di Desa Pantai Bahagia, Muara Gembong, Kabupaten Bekasi” serta memenuhi syarat untuk memperoleh gelar sarjana Strata 1 (S1) di Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sebaran vegetasi mangrove, luas vegetasi mangrove, dan klasifikasi tutupan vegetasi mangrove di Desa Pantai Bahagia, Muara Gembong, Kabupaten Bekasi. Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala dukungan dan bantuan yang penulis peroleh dalam penyusunan skripsi ini kepada:
1. Ir. Ibnu Pratikto, M.Si. dan Ir. Adi Santoso, M.Sc. sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan saran, kritik, bimbingan, masukan dan arahan selama penyusunan skripsi;
2. Dr. Ir. Nur Taufiq Syamsudin Putra Jaya, M.App.Sc. selaku dosen wali yang memberikan saran dan nasihat akademik kepada penulis;
3. Bapak Ahmad Qurtubi selaku Sekretaris Desa Pantai Bahagia yang membantu penulis dalam administrasi izin di lokasi penelitian;
4. Bapak Hari Sugeng Riadi selaku ayah, Ibu Ningsih selaku ibu, dan Muhammad Naufal Febrian selaku adik penulis yang selalu percaya, memberikan dukungan, dan doa selama penulis berkuliah serta dalam penyusunan skripsi;
5. Farhan Al Piansyah yang membantu penulis dalam pemerolehan data riset di lokasi penelitian;
6. Adina Syahidah, Aidan Raditya Prawira, Ananda Arifidyani, Anggi Rahmadani Kusumaningtyas, Fiki Rizqa Izzati, Mohammed Al Kwarizmi Dwi Anggara, Muhammad Andhika Pramudya, Nadifa Azzahra Putri, Rania Rizki Zulkarnain, dan Regina Dwi Shalsa Mayzana selaku teman terdekat penulis; dan
ix
7. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu dan memberi dukungan kepada penulis dalam penyusunan skripsi.
Penulis menyadari penulisan karya ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu, penulis membuka lebar datangnya kritik dan saran yang membangun.
Semoga penulisan karya ilmiah ini memberikan manfaat kepada penulis sendiri, pembaca, dan ilmu pengetahuan.
Semarang, 26 April 2022
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
I. PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Rumusan Masalah ... 4
Tujuan ... 5
Manfaat ... 6
II. TINJAUAN PUSTAKA... 7
Mangrove ... 7
Peran dan Tantangan Mangrove ... 8
Antisipasi Kerusakan Mangrove ... 11
Pemulihan Mangrove ... 12
Mangrove Desa Pantai Bahagia ... 14
Sebaran dan Zonasi Mangrove ... 15
Pengindraan Jauh ... 18
Sentinel-2A ... 19
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) ... 21
Hemispherical Photography ... 22
III. MATERI DAN METODE ... 25
Materi ... 25
Waktu dan Tempat ... 26
Alat dan Bahan ... 26
Metode Penelitian ... 27
Pengumpulan Data ... 28
Pra Pengolahan Citra ... 28
Penyusunan komposit band ... 29
Klasifikasi citra ... 29
Uji separability index ... 30
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) ... 30
Penentuan Lokasi Penelitian ... 33
Pengambilan Data Lapangan ... 34
Analisis Data ... 39
xi
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 45
Hasil ... 45
Gambaran Umum Lokasi Penelitian ... 45
Komposit Band dan Maximum Likelihood ... 49
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) dan Zonasi Mangrove ... 52
Komposisi dan Struktur Mangrove ... 56
Kerapatan Kanopi Mangrove Dengan Hemispherical Photography ... 58
Uji Akurasi ... 75
Korelasi Nilai NDVI Dengan Persentase Tutupan Kanopi Mangrove ... 78
Pembahasan ... 79
Luas dan Sebaran Mangrove ... 79
Struktur dan Komposisi Mangrove ... 85
Uji Validasi ... 91
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 95
Kesimpulan ... 95
Saran ... 95
DAFTAR PUSTAKA ... 96
LAMPIRAN ... 101
RIWAYAT HIDUP ... 110
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Zonasi mangrove ... 18
Gambar 2. Ilustrasi hemispherical photography ... 24
Gambar 3. Diagram alir pengolahan citra satelit ... 32
Gambar 4. Stasiun sampling ... 34
Gambar 5. Peletakan plot sampling ... 35
Gambar 6. Pengukuran DBH mangrove ... 36
Gambar 7. Teknik pengambilan tinggi mangrove ... 37
Gambar 8. Kuadran hemispherical photography ... 38
Gambar 9. Komposit band citra Sentinel-2A di Desa Pantai Bahagia ... 50
Gambar 10. Peta tata guna lahan Desa Pantai Bahagia ... 52
Gambar 11. Peta kerapatan kanopi mangrove di Desa Pantai Bahagia... 53
Gambar 12. Luas mangrove berdasarkan kelas kerapatan ... 54
Gambar 13. Luas mangrove berdasarkan kelas zonasi ... 55
Gambar 14. Peta zonasi mangrove Desa Pantai Bahagia ... 55
Gambar 15. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi terendah di PB1 ... 60
Gambar 16. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi tertinggi di PB1 ... 61
Gambar 17. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi terendah di PB2 ... 63
Gambar 18. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi tertinggi di PB2 ... 64
Gambar 19. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi terendah di PB3 ... 66
Gambar 20. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi tertinggi di PB3 ... 67
Gambar 21. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi terendah di PB4 ... 69
Gambar 22. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi tertinggi di PB4 ... 70
Gambar 23. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi terendah di PB5 ... 72
Gambar 24. Hasil analisis ImageJ nilai tutupan kanopi tertinggi di PB5 ... 73
Gambar 25. Persentase tutupan kanopi tiap stasiun ... 74
Gambar 26. Persentase tutupan kanopi tiap plot sampling ... 75
Gambar 27. Grafik hubungan NDVI dengan hemispherical photography ... 79
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Klasifikasi kerusakan mangrove ... 12
Tabel 2. Klasifikasi zonasi mangrove ... 16
Tabel 3. Spesifikasi Sentinel 2-A ... 20
Tabel 4. Klasifikasi kerapatan NDVI ... 22
Tabel 5. Alat dan bahan ... 26
Tabel 6. Pengerjaan Confusion matrix ... 43
Tabel 7. Nilai keterpisahan Jeffries-Matusita ... 51
Tabel 8. Komposisi mangrove di Desa Pantai Bahagia ... 57
Tabel 9. Analisis struktur vegetasi mangrove ... 58
Tabel 10. Persentase tutupan kanopi mangrove stasiun PB1 ... 59
Tabel 11. Persentase tutupan kanopi mangrove stasiun PB2 ... 62
Tabel 12. Persentase tutupan kanopi mangrove stasiun PB3 ... 65
Tabel 13. Persentase tutupan kanopi mangrove stasiun PB4 ... 68
Tabel 14. Persentase tutupan kanopi mangrove stasiun PB5 ... 71
Tabel 15. Titik uji akurasi objek mangrove ... 76
Tabel 16. Titik akurasi objek non mangrove ... 77
Tabel 17. Kesesuaian nilai NDVI dengan hemispherical photography ... 78
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Parameter lingkungan ... 102
Lampiran 2. Confusion matrix kelas lahan... 103
Lampiran 3. Confusion matrix kelas kerapatan mangrove ... 104
Lampiran 4. Persentase ukuran butir ... 105
Lampiran 5. Dokumentasi kegiatan ... 106
Lampiran 6. Submission publikasi ilmiah ... 108
Lampiran 7. Kondisi plot sampel ... 109
