PENUNTUN PRAKTIKUM Manajemen Sumberdaya Perairan (GMKB602)

(1)

Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc

PENUNTUN PRAKTIKUM

Manajemen Sumberdaya Perairan (GMKB602)

Analisis Limpasan Permukaan

(Studi Kasus di SSDAS Riam Kanan & Sekitarnya)

Disusun Oleh :

Abdur Rahman, S.Pi., M.Sc

FAKULTAS PERIKANAN & ILMU KELAUTAN

MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

(2)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah Penulis panjatkan rasa syukur kehadirat Allah SWT atas berkah, rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga Penuntun Praktikum ini dapat diselesaikan.

Praktikum ”ANALISIS LIMPASAN PERMUKAAN DI SUB DAS RIAM KANAN DAN SEKITARNYA” merupakan Penuntun Praktikum yang dilaksanakan dalam rangka memenuhi SKS Mata Kuliah Manajemen Sumberdaya Perairan. Pemahaman yang lebih mendalam terhadap konsep-konsep manajemen perairan dan konservasi sumberdaya air dan tanah diharapkan dapat meningkatkan seiring dengan peningkatan kemampuan analisis terhadap fenomena-fenomena dalam ruang lingkup Daerah Aliran Sungai (DAS).

Penulis menyadari bahwa Penuntun Praktikum ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran ke arah perbaikan sangat praktikan harapkan.

Akhirnya semoga laporan Penuntun Praktikum ini dapat dijadikan pelengkap referensi dan bermanfaat bagi kita semua, Amiin.

Banjarbaru, Januari 2011 Penulis,

(3)

DAFTAR ISI

Halaman KATA PENGANTAR ... i DAFTAR ISI ... ii BAB I. PENDAHULUAN ... 1

BAB II. MANAJEMEN GEODATABASE ... 4

BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PRAKTIKUM ... 8

BAB V. METODE PRAKTIKUM ... 10

DAFTAR PUSTAKA ... 15

(4)

PENDAHULUAN

BAB

1

Abdur Rahman

D

aerah Aliran Sungai (DAS) merupakan suatu sistem ekologi. Sebagai suatu sistim ekologi, dalam suatu DAS terdapat interaksi dan saling ketergantungan (interdependensi) antara jasad hidup dan lingkungannya, sehingga setiap ada masukan (input) ke dalam ekosistem tersebut dapat dievaluasi proses yang berlangsung dengan melihat keluaran dari ekosistem tersebut. Dalam ekosistem DAS komponen masukan terdiri atas curah hujan sedangkan komponen luaran terdiri dari debit aliran, muatan sedimen dan unsur-unsur hara di dalamnya (Asdak, 2004; Gunawan, 2007).

Keberadaan dan kondisi ekosistem Daerah Aliran Sungai (DAS) atau sering disebut cekungan sungai merupakan salah satu isu nasional dalam beberapa tahun terakhir. Hal ini dikarenakan salah satu variabel terjadinya banjir adalah kondisi DAS yang kritis, seperti terjadinya penyimpangan tata guna lahan. Fenomena tersebut merupakan indikasi rusaknya keseimbangan tata air (water balance) akibat berkurangnya kemampuan beberapa proses daur hidrologi (infiltrasi dan daya tampung) sehingga nilai limpasan permukaan pada daerah aliran sungai (DAS) menjadi lebih besar melewati kapasitas tampung sungai. Kondisi ini menyebabkan berkurang dan hilangnya daerah resapan sebagai penyangga terhadap beban banjir yang terlalu besar, akibat tingginya curah hujan yang terjadi (Bakornas, 2004 ; Yusuf dkk, 1985).

DAS Riam Kanan merupakan daerah aliran sungai yang secara administratif terletak di Kabupaten Banjar Propinsi Kalimantan Selatan. Sebagai daerah resapan air (catchment area) DAS Riam Kanan merupakan kawasan lindung yang di dalamnya terdapat permukiman sebanyak 12 desa yang termasuk ke dalam kecamatan Aranio. Di lain sisi kawasan DAS Riam Kanan memiliki nilai strategis, karena terdapat Waduk Riam Kanan yang berfungsi sebagai sarana pengendali banjir dan kekeringan,

(5)

pembangkit tenaga listrik dan pemasok kebutuhan air, untuk keperluan domestik dan industri, keperluan irigasi untuk pengairan sawah dan pengembangan perikanan, serta sebagai sumber pembangkit tenaga listrik (PLTA).

DAS Riam Kanan dan sekitarnya telah mengalami penurunan daya dukung sebagai daerah tangkapan air. Tingkat kerusakan yang telah terjadi yaitu sebesar 40.057,106 ha termasuk dalam kriteria sangat kritis, 23.451,046 ha kritis, 9.311,299 agak kritis dan 33.453,086 tidak kritis (BPKH V, 2008).

Penelitian yang akan dilakukan meliputi luas wilayah  966,44 km2 yaitu meliputi Sub DAS Riam Kanan dan sekitarnya. Tutupan lahan di dareah penelitian terdiri dari hutan homogen dengan luasan 37.697,492 ha terdiri dari hutan kerapatan rendah (3.022,563 ha), hutan kerapatan sedang (24.098,637 ha), hutan kerapatan tinggi (2.366,513 ha), ladang (725 ha), semak belukar (6.109,792 ha), alang-alang (1.283,820 ha) danau (90,860 ha) dan pemukiman (301,56 ha) (Suhardi, 2005). Penelitian ini sangat penting dilaksanakan karena kondisi hidrologis Sub DAS Riam Kanan semakin menurun. Permasalahan tersebut dapat dillihat dengan sering terjadinya bencana banjir, berkurangnya kemampuan waduk sebagai pembangkit tenaga listrik akibat kapasitas tampung yang mulai berkurang karena dekomposisi sedimen, keresahan masyarakat akan bahaya banjir dan jebolnya waduk, yang secara keseluruhan menjadi perbincangan menarik baik dari kalangan akademisi, praktisi maupun pemerintahan (Kompas, 2007 ; LAPAN, 2006).

Tutupan lahan merupakan faktor yang sangat dinamis. Banyak metode yang telah digunakan untuk mengidentifikasikan perubahan tutupan lahan terkendala akibat proses perubahan faktor tutupan lahan yang tidak diikuti dengan ketersediaan data dan informasi yang up todate. Kalaupun ada tingkat kedetailannya kadang belum mampu mengakomodir berbagai kepentingan, akibat ketidakseragaman sistim klasifikasi tutupan lahan yang diacu (Danoedoro, 2004). Di sisi lain, tingginya tingkat kerusakan DAS yang ditandai makin meningkatnya frekuensi banjir, serta cepatnya proses alih fungsi lahan merupakan kajian yang mendesak dalam analisis DAS. Untuk mengatasi kelangkaan informasi tersebut, maka pemanfaatan citra satelit dengan terapan teknik penginderaan jauh, merupakan pilihan yang tepat.

(6)

Koefisien limpasan permukaan merupakan faktor penting yang harus diperhitungkan dalam penentuan volume limpasan. Selain faktor lain berupa relief, infiltrasi tanah, timbunan air permukaan, besar kecilnya koefisien permukaan suatu DAS dipengaruhi oleh buruknya tutupan lahan pada DAS tersebut. Salah satu pendekatan untuk mengetahui perubahan tutupan lahan (landcover) untuk data citra digital multispektral dapat dilakukan melalui pendekatan pengenalan respon nilai spektral. Pendekatan ini mengasumsikan bahwa obyek yang terdapat di permukaan bumi dapat dibedakan antara yang satu dengan yang lain melalui respon nilai spektralnya. Metode klasifikasi multispektral yang digunakan dalam mengklasifikasikan nilai spektral biasanya merujuk kepada metode-metode konvensional seperti maximum likelihood, minimum distance, maupun menggunakan metode parallelepiped.

(7)

MANAJEMEN GEODATABASE

BAB

2

Abdur Rahman

1. Sekilas Tentang Arc.Catalog

A

rc.Catalog adalah salah satu program dari ArcGIS yang bisa digunakan antara lain untuk menelusuri atau mencari data (browsing), mengorganisir (organizing), mendistribusikan (distributing) dan mendokumentasikan (documenting) suatu struktur data dalam ArcGIS. ArcCatalog menyediakan beberapa fungsi antara lain untuk menampilkan (preview), membuat dokumen dan mengatur data geografis serta membuat geodatabase untuk menyimpan data spasial dan tabular.

ArcCatalog merupakan sebuah fasilitas untuk mengatur data dalam jumlah besar yang disimpan tersebar dalam folder data GIS. Tampilan (views) data di dalam ArcCatalog sangat membantu Anda agar cepat mencari data yang Anda perlukan walaupun tersimpan dalam sebuah file. Untuk membangun database pada program ArcGis terdapat layer-layer seperti di gambar disamping.

Pada Arc.Gis, selain membuat database terdapat hubungan lain antara lain membangun Attribut, Geometri, dan Behaviour. File Geodatabase, digunakan bila kita ingin membuat database yang berhubungan langsung dengan jaringan skala besar biasa menggunakan program Oracle, My SQL. Sedangkan Personal Geodatabase digunakan untuk membangun Database skala kecil atau diperuntukan untuk personal, dan biasanya berafiliasi dengan program MS. Acces pada Microsof Windows. Untuk membangun database skala kecil disarankan untuk menggunakan fasilitas database ini. Pada Arc.Gis 9.2, terdapat 3 layer untuk membangun database, semakin ke bawah database yang dibentuk mempunyai kecenderungan semakin lemah (tidak mempunyai behaviour).

(8)

Geodatabase merupakan kumpulan data geografis yang digunakan dalam Arc.Gis. Geodatabase memiliki 3 tipe data set yaitu : feature classes, raster data sets, dan tables. Langkah-langkah membangun Geodatabase untuk manajemen Database Rawan Longsor Kabupaten Purworejo adalah sebagai berikut :

1. Buka Arc. Catalog.

2. Buat Folder terlebih dahulu di D:\ dengan nama SIG_S2

Gambar : Memulai Arc. Catalog

Untuk memulai ArcCatalog adalah sebagai berikut: 1. Klik Start > Program > ArcGIS > ArcCatalog

2. Buat Folder terlebih dahulu di D:\ dengan nama SIG_Limpasan

3. Agar Database tetap pada folder, terlebih dahulu connect dengan menggunakan toolbar

(9)

Gambar : Koneksi ke Folder SIG_Limpasan

4. Buat domain pada Geodatabse dengan cara buat Folder Personal Geodatabase di dalam folder yang telah dibuat dengan mengklik kanan > New > Personal Database

> Beri nama Limpasan_Permukaan.mdb

Klik Kanan

(10)

5. Buat Feature Dataset di dalam Geodatabase dengan nama Peta Dasar dan Tematik

Feature Kelas dengan nama Tematik dengan cara : Klik Kanan > New > Feature Dataset > Next > Projected Coordinate System > UTM > WGS 1984 > WGS 1984 UTM Zona 49S > XY Tolerance > Finish. Pada XY toleransi tertulis 0,001 meter, ini mempunyai titik akan melakukan snap pada jarak 0,1 cm.

1

2

3

4

(11)

6. Salah satu input data yang dapat dilakukan yaitu dengan melakukan import data. Cara ini dilakukan untuk data geologi, dan tataguna lahan (landuse). Cara yang dilakukana yaitu ; pada Tematik > Klik Kanan > Import > Feature Class

akan muncul kotak dialog Feature Class to Feature Class

Pada Kolom Data Type Klik Kanan, Pilih Text, Klik Finish. Lakukan cara yang sama untuk data Drainage Density, Landuse, dan Slope.

(12)

TUJUAN DAN MANFAAT PRAKTIKUM

BAB

3

Abdur Rahman

3.1. Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan meningkatkan kemampuan analisis mahasiswa dengan pemahaman terhadap materi praktikum dan studi kasus, melalui fasilitas Sistim Informasi Geografi dalam memahami konsep Manajemen Sumberdaya Perairan yang berhubungan dengan Limpasan Permukaan.

3.2. Manfaat Praktikum

Praktikum ini mempunyai manfaat antara lain :

1. Mengetahui dan memahami dasar-dasar teori pengolahan citra digital dengan menggunakan software Arc Gis 9.2.

2. Memberikan informasi yang cepat berupa data kebumian mengenai ”Limpasan Permukaan”, yang terjadi di SSDA Riam Kanan dan Sekitarnya Propinsi Kalimantan Selatan.

(13)

METODE PRAKTIKUM

BAB

4

Abdur Rahman

4.1. Waktu dan Tempat

Praktikum Pengolahan dan Analisis Citra Digital ini dilaksanakan di Studi Komputasi dan Penginderaan Jauh Terapan Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Lambung Mangkurat

4.2. Metode Pengumpulan Data

Data Praktikum terdiri : Peta-peta Tematik Tataguna Lahan (Land use), Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi Tanah, dan Kerapatan Aliran (Drainage Density) dalam format JPEG, dan sebagian dalam format SHP.

Data pendukung yang di pergunakan dalam penelitian ini adalah Peta Rupa Bumi Digital. Perangkat lunak pengolahan data yang digunakan adalah ; Arc.GIS 9.2, dan, MS. Excel.

4.3. Analisis Data

Pengolahan data pada Praktikum ini dibagi menjadi 4 (empat) bagian yaitu : 1. Peta Tematik Tataguna Lahan (Land use), Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi

Tanah, dan Kerapatan Aliran (Drainage Density) dalam format JPEG didigitasi dengan metode Digitasi Layar (On Screen Digitation).

2. Dilakukan operasi pengisian Atribut pada masing-masing peta tematik.

3. Melakukan operasi Weighting Factor (WO), dengan melakukan metode Overlay dengan memanfaatkan fasilitas Analys Spatial pada tool Raster Calculator.

(14)

Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc Keterangan :

= Proses = Hasil

Gambar 4.1. Skema Prosedur Praktikum

START

Infiltrasi.JPEG

On Screen Digitation

DISTRIBUSI LIMPASAN PERMUKAAN

Overlay Landuse.JPEG Kerapatan Aliran.JPEG Slope.JPEG Infiltrasi.shp Landuse.shp Kerapatan Aliran.shp Slope.shp Atribute dan Score Atribute dan Score Atribute dan Score Atribute dan Score

Landuse.lyr Infiltrasi.lyr Kerapatan

Aliran.lyr

(15)

4.4. Prosedur Kerja

Prosedur Kerja untuk menganalisis Limpasan Permukaan di DAS Riam Kanan diikhtisarkan sebagai berikut :

1. Membangun Geodatabase dan Domain untuk data-data : Tataguna Lahan (Land use), Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi Tanah (Soil Infiltration), Kerapatan Aliran dan (Drainage Density), dengan menggunakan fasilitas Arc. Catalog.

2. Menganalisis dan Layout Peta dengan menggunakan fasilitas Arc. Map.

3. Peta Tematik Tataguna Lahan (Land use), Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi Tanah (Soil Infiltration), Kerapatan Aliran dan (Drainage Density), diolah terlebih dahulu dengan menggunakan fasilitas Geoference, Digitasi layar (On Screen Digitation), Pengisian attribut dan Field attribut.

4. Memodifikasi Polygon terluar untuk peta-peta tematik ; Tataguna Lahan (Land use), Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi Tanah (Soil Infiltration), Kerapatan Aliran dan (Drainage Density), agar batas terluar tidak crossing pada saat overlay.

5. Melakukan proses tumpang susun (Overlay) dengan menggunakan cara overlay Aritmatik, sesuai dengan tabel arahan untuk analisis limpasan Permukaan pada DAS Riam Kanan.

6. Hasil Overlay yang diperoleh dilakukan proses Lay Out peta, dengan hasil “Peta Arahan Limpasan Permukaan di DAS Riam Kanan dan Sekitarnya.

(16)

Tabel 1. Penyesuaian klasifikasi penggunaan lahan terhadap klasifikasi vegetasi penutup dalam metode Cook.

Klasifikasi bentuk Penggunaan lahan

Karakteristik tutupan lahan Metode Cook

Harkat Harkat Permukiman, permukaan

diperkeras, lahan terbuka

Tidak ada tanaman penutup efektif atau sejenisnya

20 0,08 – 0,10 Sawah irigasi, sawah

tadah hujan, semak /belukar, tegalan.

Tanaman penutup sedikit hingga sedang, tidak ada tanaman pertanian dan penutup alam sedikit, < 10% DAS tertutup baik

15 0,1 – 0,12

Hutan kurang rapat, tutupan vegetasi sedang kebun campuran

50% DAS tertutup baik oleh pepohonan dan rumput.

10 0,06 – 0,08

Hutan rapat, tutupan vegetasi rapat hingga sangat rapat.

90% DAS tertutup baik oleh rumput, kayu-kayuan atau sejenisnya.

5 0,04 – 0,06

Sumber : Modifikasi Metode Linsley (1959); Meijerink (1970); Gunawan (1991)

Tabel 2. Klasifikasi Kemiringan Lereng menurut Metode Cook

Kelas Lereng Konfigurasi Relief Kemiringan (%) Harkat Koefisien C I Datar 0-5 0,3 0,28 – 0,35 II Bergelombang >5-10 0,25 0,20 – 0,28 III Perbukitan >10-30 0,15 0,14 – 0,20 IV Medan terjal dan kasar >30 0,1 0,08 – 0,14

Sumber : Modifikasi Metode Linsley (1959); Meijerink (1970); Gunawan (1991) dan SCDT (2003) dalam Pratista (2008).

Tabel 3. Klasifikasi Infiltrasi Metode Cook dengan Modifikasi

Klasifikasi Infiltrasi Tanah Harkat Koefisien C

Tidak ada penutup tanah efektif, lapisan tanah tipis

kapasitas infiltrasi diabaikan 0,12 0,12 – 0,16 Tingkat infiltrasi rendah; lempung atau tanah lain yang

kapasitas infiltrasinya rendah 0,08 0,08 – 0,12 Normal, tanah geluh dan in-filtrasi hampir sama dengan

tipe perairan. 0,06 0,06 – 0,08

Tinggi; tanah dengan tekstur pasir atau tanah lain yang

cepat meresap air 0,04 0,04 – 0,06

(17)

Tabel 4. Klasifikasi Infiltrasi menurut Richard dan Cossens

Kelas Klasifikasi Infiltrasi Laju Infiltrasi (mm/jam) 0 I II III IV Sangat lambat Lambat Sedang Cepat Sangat cepat  2,5 > 2,5 -  15 > 15 -  28 > 28 -  53 > 53 Sumber : ILRI (1974)

Tabel 5. Penyesuaian klasifikasi kerapatan aliran terhadap simpanan permukaan dengan metode Cook

Kerapatan aliran (mil/mil2)

Kriteria Klasifikasi metode Cook Harkat Koefisien C

>5 Tinggi

Depresi permukaan dangkal, daerah pengaliran curam, tidak ada

rawa

0,1 0,12 – 0,16 >2-5 Rendah Sistem drainase baik 0,08 0,08 – 0,12 >1-2 Normal

Normal, depresi permukaan dipertimbangkan, ada danau, empang atau rawa <2% daerah

pengaliran

0,06 0,06 – 0,08

1 Diabaikan Drainase jelek, timbunan air

permukaan besar 0,04 0,04 – 0,06

Tabel 6. Klasifikasi limpasan permukaan Metode Cook

Kelas Kriteria Nilai (%) I II III IV Rendah Normal Tinggi Ekstrim 0-25 26-50 51-75 76-100 Sumber : Meijerink (1970)

(18)

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, C., 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Danoedoro, P. 2004. Klasifikasi Tutupan lahan Secara Rinci : Pengalaman dengan Citra LANDSAT dan Quickbird. Sains Informasi Geografis, p. 147 – 176. Gunawan, T. 1991. Penerapan Teknik Penginderaan Jauh untuk Menduga Debit

Puncak Menggunakan Karakteristik Lingkungan Fisik DAS. Disertasi Studi Kasus di Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo Hulu Jawa Tengah. Institut Pertanian Bogor. (Tidak Diterbitkan).

Klein, A.G. and Isacks, B.L., 1999. Spectral Mixture Analysis of Landsat Thematic Mapper Images Applied to the Detection of the Transient Snowline on Tropical Andean Glaciers. Global and Planetary Change, 22: 139-154.

Lillesand, T.M. and R.W. Kiefer and Jonathan, W.C., 2004. Remote Sensing and Image Interpretation. Fift Edition. John Wiley and Sons. Newyork.

Pratisto, A., 2008. The Impact of Landcover Change on Discharge Response and Flood Hazard. A Case Studi in Gesing Subwatershed, Indonesia. Tesis. Double Degree, Program Studi Geo-Informasi Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada dan ITC. Yogyakarta. Tidak diterbitkan.

Suripin, 2000. Pelestarian Sumberdaya Tanah dan Air. Penerbit Andi, Yogyakarta. SCDT, 2000. Storm Water Quality Handbook. Caltrans, State of California Department

of Transportation. California.

Yusuf, G, Sosro Darsono, S., Tominaga, M., 1985. Perbaikan dan Pengaturan Sungai. Penerbit PT. Pradnya Paramita. Jakarta.