PEMETAAN DAERAH RAWAN KEBAKARAN HUTAN
DI PROPINSI SUMATERA UTARA BERDASARKAN
DATA SATELIT TRMM
(TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION)
T E S I S
OLEH
HERON TARIGAN
097004003/PSL
SEKOLAH PASCA SARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMETAAN DAERAH RAWAN KEBAKARAN HUTAN
DI PROPINSI SUMATERA UTARA BERDASARKAN
DATA SATELIT TRMM
(TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION)
T E S I S
Diajukan sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
OLEH
HERON TARIGAN
097004003/PSL
SEKOLAH PASCA SARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis
:
PEMETAAN DAERAH RAWAN KEBAKARAN HUTAN DI PROPINSI SUMATERA UTARA BERDASARKAN DATA SATELIT TRMM (TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION)Nama Mahasiswa
:
HERON TARIGAN Nomor Induk Mahasiswa: 097004003
Program Studi
:
PENGELOLAAN SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN (PSL)Menyetujui
Komisi Pembimbing
Ketua
Prof. Dr. Ir. Sumono, MS
Ir. Supriadi, MS
Anggota
Ir. Tuban Wiyoso, M.Si
Anggota.
Ketua Program Studi
Direktur
Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc
Telah diuji pada
Tanggal : 12 April 2014
PANITIA PENGUJI TESIS :
Ketua : Prof. Dr. Ir. Sumono, MS Anggota : 1. Ir. Supriadi, MS
2. Ir. Tuban Wiyoso, M.Si
PERNYATAAN
Judul Tesis
PEMETAAN DAERAH RAWAN KEBAKARAN HUTAN
DI PROPINSI SUMATERA UTARA BERDASARKAN
DATA SATELIT TRMM
(TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION)
Dengan ini penulis menyatakan bahwa tesis ini disusun sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Magister pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan
Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara adalah benar
merupakan hasil karya penulis sendiri.
Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian
tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan tesis ini, telah penulis cantumkan
sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah dan etika penulisan ilmiah.
Apabila dikemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian tesis ini
bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian-bagian tertentu,
penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang
dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang
berlaku.
Medan, April 2014
Penulis
PEMETAAN DAERAH RAWAN KEBAKARAN HUTAN
DI PROPINSI SUMATERA UTARA BERDASARKAN DATA SATELIT TRMM
(TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION)
ABSTRAK
Berkaitan dengan tingginya resiko kebakaran hutan/ lahan di Propinsi Sumatera Utara menyebabkan perlunya sebuah peta rawan kebakaran hutan sebagai sarana monitoring dan adaptasi terhadap bencana kebakaran hutan/lahan di Sumatera Utara. Perhitungan daerah rawan kebakaran hutan/lahan dapat dilakukan dengan perhitungan Keetch-Byram Drought Index (KBDI). BMKG telah mengembangkan rawan kebakaran hutan/lahan berdasarkan perhitungan KBDI namun kurangnya jumlah stasiun hujan observasi berakibat pada kurang akuratnya peta rawan kebakaran/hutan tersebut.
Untuk mengatasi masalah tersebut, telah dilakukan pemetaan daerah rawan kebakaran/hutan di Sumatera Utara berbasis data satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission). Data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu data curah hujan harian dari stasiun curah hujan harian satelit TRMM dan data curah hujan harian dari observasi BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) periode tahun 2009 - 2012. Selain data curah hujan harian, digunakan juga data suhu maksimum harian stasiun observasi, data elevasi dan data titik panas (hotspot) dari satelit Aqua/Terra. Estimasi curah hujan dilakukan berdasarkan persamaan regresi linear antara data curah hujan observasi dengan data curah hujan satelit TRMM. Hasil estimasi curah hujan digunakan sebagai dasar perhitungan KBDI dan kemudian dipetakan secara spasial dengan software Arc GIS 10.0.
Hasil penelitian menunjukkan dimana korelasi antara data curah hujan harian observasi dengan data satelit TRMM berkorelasi paling tinggi pada wilayah Pantai Timur dimana korelasi memiliki trend positif terjadi pada bulan-bulan basah seperti Maret, April, Mei, Agustus hingga Desember. Validasi peta KBDI telah dilakukan dengan menggunakan data titik panas (hotspot) dari satelit Aqua/Terra dimana 66 % titik panas (hotspot) berada pada daerah dengan nilai KBDI Tinggi. Hal tersebut membuktikan bahwa keberadaan peta kebakaran hutan/lahan berbasis satelit TRMM dapat digunakan sebagai alternatif dalam memonitoring bencana kebakaran hutan/lahan di Sumatera Utara.
MAPPING OF FOREST FIRE RISK ZONE IN
NORTH SUMATRA PROVINCE BASED ON TRMM SATELITE DATA (TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION)
ABSTRACT
With a high risk index of forest fires in North Sumatra province of Indonesia, there is a need to create forest fire risk potential map as a means of monitoring and adapting to catastrophic effect of forest fires. Creating this map can be done by calculating the Keetch - Byram Drought Index (KBDI). One of the sources for making a forest fire hazard map is the availability of rain observation data. BMKG (Meteorology, Climatology and Geophysics agency) has developed this map, but the lack of rain observation data due to limited observation stations made the accuracy of the map a bit lower than the forest fires event.
To overcome these problems, the forest fire risk potential map in North Sumatra based on TRMM satellite data (Tropical Rainfall Measuring Mission) was conducted. The data used in this research was the daily rainfall data of observation stations from BMKG and TRMM satellites data from 2009 to 2012. Besides daily rainfall data, maximum temperature data from BMKG stations is also used along with elevation data and hotspots of Aqua/terra satellite. Rainfall estimation is analysed with the linear regression equation between the observed rainfall data and TRMM satellite rainfall data. Rainfall estimation results are used as the basis for calculating KBDI and then spatially mapped it with Arc GIS software version 10.0.
The Results of analysis showed that the correlation between daily observed rainfall data with TRMM satellite data is highest on the East Coast of North Sumatra province. This correlation had a positive trend that occurred in the wet months like March, April, May, August and December. The map validation conducted using hotspots from satellite Aqua / Terra where 66 % of hotspots are in same areas with High KBDI values. It is proved that the existence of maps of forest fires risk potential can be used as an alternative in monitoring forest fires, in North Sumatra.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas Berkat dan Karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul "PEMETAAN DAERAH RAWAN KEBAKARAN HUTAN DI PROPINSI SUMATERA UTARA BERDASARKAN DATA SATELIT TRMM (TROPICAL
RAINFALL MEASURING MISSION).
Penulis menyadari bahwa selama tahap penyelesaian tesis ini, penulis banyak mendapat masukan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :
1. Orang tua penulis, Ibunda tercinta NG. br Sembiring dan Ibu mertua L. T. Keliat yang senantiasa memberikan doa dan dukungan kasih sayang serta semangat sehingga penulis dapat mencapai keberhasilan ini.
2. Direktur dan Wakil Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara yang telah menerima dan mendukung penulis untuk dapat mengikuti dan menyelesaikan program studi ini.
3. Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS selaku Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan kesempatan dan kemudahan kepada penulis untuk menyelesaikan program perkuliahan sampai penyelesaian tesis ini.
4. Drs. Chairuddin, MSc. selaku sekretaris Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan kesempatan dan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan program perkuliahan sampai penyelesaian tesis ini.
5. Prof. Dr. Ir. Sumono, MS., selaku ketua komisi pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan serta bimbingan kepada penulis guna melengkapi dan menyempurnakan tesis ini.
6. Ir. Supriadi, MS., selaku Anggota komisi pembimbing yang telah meluangkan waktu dan pemikirannya guna memberikan bimbingan kepada penulis untuk penyelesaian tesis ini.
7. Ir. Tuban Wiyoso, MSi., selaku Anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan masukan dan bimbing pada penulis guna kesempurnaan dan penyelesaian tesis ini.
8. Istri tercinta Ernita br Ginting, SE. dan Ananda tersayang Roy E. S. ; Aditia Z.N serta Jhonatan Tarigan yang senantiasa memberikan semangat dengan penuh kesabaran menunggu dan pengertian serta memberikan doa selama penulis menempuh pendidikan.
10. Sdr. Yahya Dermawan, MSc.dan keluarga, pegawai BMKG wilayah I medan yang telah banyak membantu penulis dan memberikan semangat guna penyelesaian tesis ini.
11. Rekan-rekan sekolah Pascasarjana Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam Angkatan 2009 dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu dan memberikan dukungan guna penyelesaian tesis ini.
Medan, April 2014
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Heron Tarigan lahir di Medan, pada tanggal 13 Pebruari 1968 dari pasangan Ayahanda U. Tarigan dan Ibunda NG. br. Sembiring. Penulis merupakan anak keempat dari enam bersaudara. Penulis mengikuti Pendidikan Sekolah Dasar di SD Masehi Medan Tahun 1983 setelah lulus penulis melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Pertama Negeri 8 Medan dan Lulus Sekolah Menengah Pertama tahun 1984 setelah lulus penulis melanjutkan ke pendidikan Sekolah Menengah Atas Proklamasi'45 Medan dan Lulus Sekolah Menengah Atas pada tahun 1987. Pada Tahun 1989 lulus testing di Instansi BMKG dan mengikuti diklat BPLMG di Jakarta, kemudian lulus dari BPLMG tahun 1990 dan ditugaskan di Banda Aceh. Pada tahun 1997 lulus S-I pertanian UNAYA Banda Aceh. Penulis melanjutkan pendidikan pascasarjana (S-2) pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL) tahun 2009.
Penulis bekerja pada :
1. Stasiun Meteorologi Blangbintang Banda Aceh tahun 1990 s/d 1999.
2. Kantor Balai Besar Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah I Medan tahun 2000 s/d 2013.
DAFTAR ISI
ABSTRAK...i
ABSTRACT...ii
KATA PENGANTAR ...iii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ...iv
DAFTAR ISI ...v
DAFTAR TABEL ...vii
DAFTAR GAMBAR ...viii
I. PENDAHULUAN ...1
1.1. Latar Belakang ...14
1.2. Perumusan Masalah ...17
1.3. Tujuan Penelitian ...18
1.4. Manfaat Penelitian ...19
II. TINJAUAN PUSTAKA ...20
2.1. Kebakaran Hutan ...20
2.2. Titik Panas (Hotspot) ...22
2.3. Keetch and Byram Drought Indeks (KBDI)... ...24
2.4. Curah Hujan (Rainfall) ...26
2.4.1. Penakar Hujan (Rain Gauge) ...27
2.4.2. Satelit Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) ...28
III. METODE PENELITIAN ...31
3.1. Tempat dan waktu ...31
3.2. Bahan dan Alat ...19
3.2.1. Bahan ...32
3.2.2. Alat ...37
3.3. Analisis Data ...38
3.3.1. Koefisien korelasi (r) antara data curah hujan TRMM dengan data hujan harian dari stasiun penakar hujan ...38
3.3.2. Estimasi curah hujan harian berdasarkan data satelit TRMM ...38
3.3.3. Pembuatan peta rawan bencana kebakaran hutan dengan KBDI ...40
3.3.4. Validasi peta rawan bencana dengan menggunakan data hotspot ...41
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...43
4.1. Hasil Penelitian ...43
4.1.1. Filtering data curah hujan observasi dan satelit TRMM ...43
4.1.2. Korelasi antara data curah hujan harian TRMM dengan data hujan harian dari stasiun penakar hujan ...45
4.1.3. Estimasi curah hujan harian berdasarkan data satelit TRMM...33
4.1.4. Estimasi Suhu Udara Harian...36
4.1.5. Pembuatan peta rawan bencana kebakaran hutan dengan KBDI...38
4.1.6. Validasi Peta KBDI menggunakan data hotspot satelit Aqua/Terra ...996
4.2. Pembahasan ...1029
V. KESIMPULAN DAN SARAN...96
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Kriteria Kerawanan Kebakaran Berdasarkan Indeks Kekeringan
Keetch-Byram ... 12
Tabel 3.1 : Koordinat dari alat penakar hujan yang dipergunakan. ... 20
Tabel 3.2 : Nama Software yang digunakan dan fungsinya... .. 24
Tabel 3.3 : Koordinat Titik Stasiun Tambahan... .. 26
Tabel 4.1 : Presentase data curah hujan observasi yang diindikasi sebagai outlier 31 Tabel 4.2 : Presentase data curah hujan TRMM yang diindikasi sebagai outlier ... 32
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Penakar Hujan Observasi (OBS) ... 15
Gambar 3.1 : Lokasi Penelitian ... 18
Gambar 4.1 : Grafik perbandingan nilai koefisien korelasi (r) berdasarkan model
regressi ... 32
Gambar 4.2. Pola Harian Curah Hujan Estimasi satelit TRMM Periode
Tahun 2010 - 2012 untuk wilayah Pantai Barat Sumatera Utara...34
Gambar 4.3. Pola Harian Curah Hujan Estimasi satelit TRMM Periode
Tahun 2010 - 2012 untuk wilayah Pegunungan Sumatera Utara...35
Gambar 4.4. Pola Harian Curah Hujan Estimasi satelit TRMM Periode
Tahun 2010 - 2012 untuk wilayah Pantai Barat Sumatera Utara...35
Gambar 4.5. Pola Harian Suhu Udara Estimasi Periode Tahun 2010 - 2012 untuk
wilayah Pantai Timur Sumatera Utara...36
Gambar 4.6. Pola Harian Suhu Udara Estimasi Periode Tahun 2010 - 2012 untuk
wilayah Pegunungan...37
Gambar 4.7. Pola Harian Suhu Udara Estimasi Periode Tahun 2010 - 2012 untuk
wilayah Pantai Barat...37
Gambar 4.8 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Januari Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 38
Gambar 4.9 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Januari Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 39
Gambar 4.10 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Januari Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 40
Gambar 4.11 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Januari berdasarkan data satelit TRMM . 41
Gambar 4.12 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Februari Tahun 2010 berdasarkan data
Gambar 4.13 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Februari Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 43
Gambar 4.14 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Februari Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 44
Gambar 4.15 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Februari berdasarkan data satelit
TRMM ... 45
Gambar 4.16 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Maret Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 46
Gambar 4.17 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Maret Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 47
Gambar 4.18 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Maret Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 48
Gambar 4.19 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Maret berdasarkan data satelit TRMM .. 49
Gambar 4.20 : Peta KBDI Rata-rata Bulan April Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 50
Gambar 4.21 : Peta KBDI Rata-rata Bulan April Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 51
Gambar 4.22 : Peta KBDI Rata-rata Bulan April Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 52
Gambar 4.23 : Peta KBDI Rata-rata Bulan April berdasarkan data satelit TRMM ... 53
Gambar 4.24 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Mei Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 54
Gambar 4.25 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Mei Tahun 2011 berdasarkan data
Gambar 4.26 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Mei Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 56
Gambar 4.27 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Mei berdasarkan data satelit TRMM ... 57
Gambar 4.28 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juni Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 58
Gambar 4.29 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juni Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 59
Gambar 4.30 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juni Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 60
Gambar 4.31 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juni berdasarkan data satelit TRMM ... 61
Gambar 4.32 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juli Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 62
Gambar 4.33 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juli Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 63
Gambar 4.34 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juli Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 64
Gambar 4.35 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Juli berdasarkan data satelit TRMM ... 65
Gambar 4.36 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Agustus Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 66
Gambar 4.37 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Agustus Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 67
Gambar 4.38 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Agustus Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 68
Gambar 4.39 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Agustus berdasarkan data
Gambar 4.40 : Peta KBDI Rata-rata Bulan September Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 70
Gambar 4.41 : Peta KBDI Rata-rata Bulan September Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 71
Gambar 4.42 : Peta KBDI Rata-rata Bulan September Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 72
Gambar 4.43 : Peta KBDI Rata-rata Bulan September berdasarkan data
satelit TRMM ... 73
Gambar 4.44 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Oktober Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 74
Gambar 4.45 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Oktober Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 75
Gambar 4.46 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Oktober Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 76
Gambar 4.47 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Oktober berdasarkan data
satelit TRMM ... 77
Gambar 4.48 : Peta KBDI Rata-rata Bulan November Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 78
Gambar 4.49 : Peta KBDI Rata-rata Bulan November Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 79
Gambar 4.50 : Peta KBDI Rata-rata Bulan November Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 80
Gambar 4.51 : Peta KBDI Rata-rata Bulan November berdasarkan data
Gambar 4.52 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Desember Tahun 2010 berdasarkan data
satelit TRMM ... 82
Gambar 4.53 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Desember Tahun 2011 berdasarkan data
satelit TRMM ... 83
Gambar 4.54 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Desember Tahun 2012 berdasarkan data
satelit TRMM ... 84
Gambar 4.55 : Peta KBDI Rata-rata Bulan Desember berdasarkan data
satelit TRMM ... 85
Gambar 4.56 : Hasil overlay peta KBDI dengan Data Hotspot Tahun 2010-2012 .... 86
Gambar 4.57 : Hasil overlay peta KBDI dengan Data Hotspot Agustus 2010 ... 87
Gambar 4.58 : Hasil validasi peta KBDI dengan Data Hotspot Juli 2011 ... 88
Gambar 4.59. Mekanisme Hujan Orografis di Sumatera (Harjupa, 2012)...91
Gambar 4.60. Grafik Curah Hujan Bulanan Rata-Rata Berdasarkan Satelit TRMM
