TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Pustaka merupakan upaya memperjelas batasan permasalahan, memberikan referensi, serta mengkaji konsepsi penelitian. Berkenaan dengan judul penelitian, beberapa hal yang perlu mendapatkan telaahan dari pustaka dapat dijelaskan sebagaimana uraian berikut :
Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan Pandangan dari sisi Perundangan
Dalam Undang-Undang Nomor 41 tahun 2009 tentang Perlindungan Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan pada pasal 19 dijelaskan bahwa penetapan lahan pertanian pangan berkelanjutan merupakan bagian dari penetapan perencanaan tata ruang wilayah kabupaten/kota. Penetapan Kawasan ini akan digunakan sebagai dasar peraturan zonasi.
Selanjutnya berkenaan dengan istilah lahan pertanian pangan berkelanjutan ini, pada Undang Undang No. 41/ 2009 dapat dijelaskan beberapa definisi terkait, yaitu :
a. Lahan adalah bagian daratan dari permukaan bumi sebagai suatu lingkungan fisik yang meliputi tanah beserta segenap faktor-faktor yang mempengaruhi penggunaannya seperti iklim, relief, aspek geologi dan hidrologi yang terbentuk secara alami maupun akibat pengaruh manusia.
b. Lahan Pertanian adalah bidang lahan yang digunakan untuk usaha pertanian.
c. Pertanian pangan adalah usaha manusia untuk mengelola lahan dan agroekosistem dengan bantuan teknologi, modal, tenaga kerja, dan manajemen untuk mencapai kedaulatan dan ketahanan pangan serta kesejahteraan rakyat.
d. Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan adalah bidang lahan pertanian
yang ditetapkan untuk dilindungi dan dikembangkan secara konsisten guna menghasilkan pangan pokok bagi kemandirian, ketahanan kedaulatan pangan nasional (Pasal 1 angka 3).
Pada pasal 5 disebutkan bahwa Lahan Pertanian Pangan yang ditetapkan sebagai Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan dapat berupa:
Lahan beririgasi;
Lahan reklamasi rawa pasang surut dan nonpasang surut (lebak); dan/atau Lahan tidak beririgasi.
e. Lahan Cadangan Pertanian Pangan Berkelanjutan adalah lahan potensial
yang dilindungi pemanfaatannya agar kesesuaian dan ketersediannya tetap terkendali untuk dimanfaatkan sebagai lahan pertanian pangan berkelanjutan pada masa yang akan datang (Pasal 1 angka 4).
f. Kawasan Pertanian Pangan Berkelanjutan adalah wilayah budidaya
pertanian pada wilayah perdesaan yang memiliki hamparan lahan pertanian pangan berkelanjutan dan/ atau hamparan lahan cadangan pertanian pangan berkelanjutan serta unsur penunjangnya dengan fungsi utama untuk mendukung kemandirian, ketahanan dan kedaulatan pangan nasional (Pasal 1 angka 7).
Produktifitas lahan pertanian pangan dapat dikatakan berkelanjutan jika hasil produktifitas lahan dapat bertahan dan bisa juga meningkat dari waktu ke waktu tanpa terjadinya penurunan kwalitas (degradasi) lahan dan lingkungan. Pada pasal 3 UU PLPPB disebutkan bahwa Perlindungan Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan diselenggarakan dengan tujuan:
a. melindungi kawasan dan lahan pertanian pangan secara berkelanjutan; b. menjamin tersedianya lahan pertanian pangan secara berkelanjutan; c. mewujudkan kemandirian, ketahanan, dan kedaulatan pangan; d. melindungi kepemilikan lahan pertanian pangan milik petani;
e. meningkatkan kemakmuran serta kesejahteraan petani dan masyarakat;
f. meningkatkan perlindungan dan pemberdayaan petani;
g. meningkatkan penyediaan lapangan kerja bagi kehidupan yang layak; h. mempertahankan keseimbangan ekologis; dan
i. mewujudkan revitalisasi pertanian.
Sedangkan pada pasal 9 UU PLPPB diisyaratkan bahwa lahan pertanian pangan yang sudah ada dan yang potensial dapat direncanakan sebagai lahan pertanian pangan berkelanjutan yang didasarkan atas kriteria :
a. kesesuaian lahan;
c. penggunaan lahan;
d. potensi teknis lahan; dan atau e. luasan kesatuan hamparan lahan.
Referensi dari penelitian yang ada
Sofyan Ritung et al. (2007) melaksanakan desk study untuk penyusunan kriteria pertanian lahan abadi (lahan kering dan lahan beririgasi) dengan memanfaatkan data hasil-hasil penelitian yang telah dilaksanakan oleh Puslitbangtanak dan instansi lainnya, yang disertai dengan verifikasi lapangan. Penetapan lahan pertanian abadi ini menggunakan kriteria Biofisik. Lahan pertanian dibedakan menjadi dua, yaitu lahan beririgasi dan lahan kering. Lahan berigasi adalah lahan sawah yang sumber airnya berasal dari sistem irigasi. Lahan yang digolongkan ke dalam lahan beririgasi (sawah) antara lain adalah sawah irigasi, sawah tadah hujan, sawah pasang surut dan lebak. Parameter yang digunakan yang digunakan untuk penetapan lahan sawah abadi ada 3 yaitu :
a. Status Irigasi
b. Indeks Penanaman (IP) padi (%)
c. Produktivitas padi sawah rata-rata tahunan (P)
Hasil penetapan lahan pertanian abadi untuk sawah dari penelitian tersebut dibedakan menjadi 4 klasifikasi, yaitu Lahan Utama Abadi (LAU) I s/d IV, sebagaimana dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 1. Kriteria Lahan Sawah Abadi Aktual
1 ≥ 200 ≥ P LU-I = LAU-I 2 ≥ 200 < P LU-II = LAU-II 3 < 200 ≥ P LU-II = LAU-II 4 < 200 < P LU-II = LAU-II 5 ≥ 200 > P LU-III = LAU-III 6 ≥ 200 < P LU-IV = LAU-IV 7 < 200 ≥ P LU-IV = LAU-IV 8 < 200 < P LU-IV = LAU-IV
*) Produktivitas tanaman padi (P) : Jawa, Bali dan NTB = 4,5 ton/ha Sumetera dan Sulawesi = 4,0 ton/ha Kalimantan = 3,0 ton/ha **) LAU = lahan sawah abadi utama (BBSDLP, 2006)
LU = lahan sawah utama (Puslitbangtanak, 2003 - 2004) LS = lahan sawah sekunder (Puslitbangtanak, 2003 - 2004)
Model Status Irigasi Keterangan
Beririgasi
Tadah hujan, pasang surut,
lebak
Termasuk irigasi teknis, semi teknis dan sederhana Sawah berteras dan berfungsi
sebagai riparian zones diarahkan sebagai lahan abadi
utama Indeks Pertanaman
(IP) - Padi (%)
Produktivitas
Padi Sawah *) Kelas **)
Pertanian lahan kering yang dimaksud adalah lahan kering yang sudah digunakan baik untuk tanaman pangan, hortikultura maupun perkebunan. Lahan kering dibedakan berdasarkan persyaratan agroekosistemnya yakni ketinggian tempat (m dpl) dan kondisi iklim (tipe hujan). Kritteria yang digunakan terdiri atas :
a. Topografi (elevasi dan lereng) b. Iklim (basah dan kering)
c. Keadaan tahan (jenis tanah, kedalaman efektif dan tekstur tanah) d. Penggunaan lahan
Hasil penetapan lahan pertanian kering ini dibedakan untuk tanaman tahunan dan tanaman pangan musiman sebagaimana tabel berikut.
Tabel 2. Kriteria Lahan Pertanian Abadi Tanaman Tahunan
Sumber : Ritung et al (2007)
Tabel 3. Kriteria Lahan Pertanian Pangan Semusim Lahan Kering
Sumber : Ritung et al (2007)
NO. Parameter Dataran Rendah (< 700 m dpl) Dataran Tinggi (≥ 700 m dpl)
1 Lereng a. Tan. Semusim : < 15 % a. Tan. Semusim : < 30 % pada Andisols atau < 15 % pada tanah lainnya b. Tan. Tahunan : < 40 % b. Tan. Tahunan : < 40 %
2 Kedalaman Tanah ≥ 50 cm ≥ 50 cm
3 Tekstur Tanah Semua kelas, kecuali pasir dan Semua kelas, kecuali pasir dan
berbatu > 15 % berbatu > 15 %
4 Bahan Induk Tanah a. Tan. Semusim : Volkan, aluvium a. Tan. Semusim : Volkan, aluvium b. Tan. Tahunan : Volkan, sedimen, b. Tan. Tahunan : Volkan, sedimen,
Beberapa hal yang dapat diambil dari penelitian ini antara lain :
a. Parameter kriteria lahan pertanian abadi untuk sawah sudah cukup valid untuk diaplikasikan. Kriteria tersebut terdiri dari status irigasi, indeks pertanaman (IP) dan produktivitas.
b. Konsep kriteria lahan pertanian abadi tanaman pangan semusim lahan kering yang dihasilkan terdiri dari 5 faktor kondisi lahan dan 2 faktor penggunaan, yaitu : lereng, jenis tanah, kedalaman tanah, tekstur tanah, iklim, penggunaan lahan dan peruntukan lahan.
c. Penerapan aplikasi kriteria penetapan lahan pertanian abadi pada lahan sawah dan lahan kering dengan skala tinjau.
Referensi lainnya
Menurut Rustiadi pada tahun 2007 menyampaikan bahwa terdapat beberapa pertimbangan dalam penetapan lahan pangan abadi (berkelanjutan), yaitu :
a. Mempertimbangkan kesesuaian lahan b. Mempertimbangkan kondisi eksiting
c. Tidak dipaksakan bagi semua daerah, melainkan harus didasarkan oleh adanya kriteria.
d. Mempertimbangkan keseimbangan ekosistem dan daya dukung alam dan lingkungan.
e. Terbatas pada lahan dengan intensitas tanam 2 kali/tahun dengan produktivitas lebih dari 4,5 ton/ha.
f. Mencakup lahan sawah maupun lahan kering, lahan pasang surut dan pinggir sungai.
g. Untuk sawah diutamakan beririgasi, atau non irigasi dengan luas hamparan di atas 2 ha.
Dari kajian ini terdapat beberapa kriteria yang secara umum dapat digunakan untuk penetapan lahan pangan berkelanjutan, dan perlu untuk diuji, yaitu kesesuaian lahan, kondisi aktual (penggunaan lahan), intensitas tanam (indeks penanaman) dan sistem irigasi.
Prediksi Produktivitas Pertanian
Pada dasarnya semua obyek di permukaan bumi mempunyai karakter tertentu dalam menyikapi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari sumber tenaga. Setiap karakter spektral yang tergambar pada citra mencerminkan karakter obyek, begitu juga dengan karakter spektral pada tiap tutupan vegetasi. Karakter spektral pada vegetasi merupakan cerminan fisik vegetasi, tingkat pertumbuhan, dan lingkungan ekologi permukaan lahan.
Telah banyak penelitian yang dilaksanakan berkaitan dengan prediksi produksi pertanian melalui penginderaan jauh, diantaranya Zhongxin Chen et al. (2008) yang telah menggunakan penginderaan jauh untuk pemantauan dan manajemen pertanian. Wahyunto et al. (2006) mengadakan pendugaan produktivitas tanaman sawah melalui analisis citra satelit Landsat. Pendugaan produktivitas didekati dari nilai NDVI (normalized difference vegetation indeks).
Prediksi hasil tanaman pertanian dapat dilakukan dengan mengidentifikasi tingkat kehijauan suatu tanaman dengan menggunakan metode rasio (perbandingan) band inframerah dan inframerah dekat, yang dikenal dengan NDVI. NDVI merupakan suatu pembagian dari gelombang yang dipantulkan oleh vegetasi dengan gelombang yang diserap oleh tanaman yaitu gelombang infrared dekat dengan gelombang merah, dan penjumlahan dan pengurangannya dari tiap-tiap gelombang merupakan suatu normalisasi dari irradians (Shorts 2006, As-Syakur 2008).
Formulasi lain yang dikembangkan berupa indeks vegetasi terkoreksi (Enhanced Vegetation Index). Penajaman indeks vegetasi dilakukan dengan cara koreksi radiometrik dari pengaruh kondisi lahan (tanah dan kerapatan kanopi) dan aerosol yang terdeteksi oleh band biru serta posisi penyinaran matahari. Dengan menggunakan metode tersebut dapat dimonitor perkembangan tanaman pertanian
mulai dari masa tanam, pemeliharaan hingga produksi. Sehingga produksi hasil
pertanian secara kualitas dan kuantitas dapat diprediksi dengan baik (Shorts 2006, As-Syakur 2008).
Secara spesifik penelitian Heidina (2010) menggunakan MODIS Aqua dan Terra untuk mengetahui produktifitas padi di kecamatan Ciasem Subang. Fase Pertumbuhan padi diamati menggunakan nilai NDVI dan EVI hasil ekstraksi citra.
Dari penelitian ini dapat diketahui bahwa terdapat hubungan positif antara NDVI/EVI dengan fase pertumbuhan padi. Hal ini menunjukkan bahwa NDVI/EVI hasil ekstraksi dari citra MODIS dapat digunakan untuk menduga produktivitas padi.
Konsepsi Penelitian Yang Dilaksanakan
Berdasarkan hasil kajian terhadap beberapa pustaka tersebut di atas, terdapat beberapa hal yang dapat diambil sebagai referensi dalam memberikan konsepsi pelaksanaan penelitian, antara lain :
1. Penetapan lahan pertanian pangan berkelanjutan merupakan bagian dari penetapan perencanaan tata ruang wilayah kabupaten/kota. Penetapan Kawasan ini akan digunakan sebagai upaya pengendalian pemanfaatan ruang dan sebagai dasar peraturan zonasi.
2. Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan adalah bidang lahan pertanian yang ditetapkan untuk dilindungi dan dikembangkan secara konsisten guna menghasilkan pangan pokok bagi kedaulatan dan ketahanan pangan nasional. Pada penelitian ini lahan pertanian pangan dikhususkan pada lahan pertanian padi sawah, karena produksi padi (beras) merupakan cerminan langsung ketersediaan pangan masyarakat Indonesia.
3. Produktifitas lahan pertanian pangan dapat dikatakan berkelanjutan jika hasil produktifitas lahan dapat bertahan dan bisa juga meningkat dari waktu ke waktu tanpa terjadinya penurunan kwalitas (degradasi) lahan dan lingkungan. 4. Berdasar pada referensi yang ada, setidaknya terdapat 9 parameter dalam
pemilihan dan penetapan Kawasan Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan (LPPB). Parameter tersebut antara lain : produktifitas pertanian, kesesuaian lahan, kelayakan ekonomi, jaringan infrastruktur, potensi teknis lahan, luasan kesatuan hamparan, indeks penanaman, kondisi aktual dan aspek kebijakan. Dari ke sembilan parameter ini, jika ditelaah berdasar pada batasan yang ada, terlihat bahwa potensi teknis lahan mempunyai makna yang sama (redundan) dengan kesesuaian lahan. Dari ke 8 (delapan) parameter ini, 2 parameter yaitu kondisi aktual dan aspek kebijakan merupakan parameter untuk pertimbangan penetapan zonasi LPPB. Sedangkan 6 lainnya, yaitu produktifitas pertanian, kesesuaian lahan, kelayakan ekonomi, jaringan
infrastruktur, luasan kesatuan hamparan lahan dan indeks penanaman termasuk dalam parameter pemilihan LPPB.
5. Pemilihan dan pendeliniasian kawasan pertanian padi sawah berkelanjutan secara visual akan didekati dengan metodologi penginderaan jauh dengan estimasi produktivitas padi. Prediksi produktivitas padi didekati berdasarkan pada karakter spektral vegatasi yang tergambar pada citra berupa indeks vegetasi (EVI). Dengan anggapan bahwa pada setiap nilai indeks vegetasi yang secara visual tergambar pada citra merupakan cerminan faktor-faktor yang mempengaruhinya, yaitu daya dukung wilayah baik geobiofisik, sosial-ekonomi maupun kebijakan.
6. Dalam mencari model dalam pemilihan dan pendeliniasian kawasan lahan pertanian padi sawah berkelanjutan ini perlu diketahui juga adanya keterkaitan antara nilai indeks vegetasi/produktivitas pertanian dengan semua parameter yang mempengaruhinya.
7. Dari hasil penelitian ini pada akhirnya diharapkan dapat diformulasikan bagaimana kawasan lahan pertanian pangan berkelanjutan dan bagaimana kawasan lainnya, serta bagaimana strategi dan tata cara pendeliniasiannya menggunakan analisis spasial (metode penginderaan jauh dan SIG).
Kerangka Pemikiran
Berdasar tujuan penelitian dan hasil telaah pustaka disusun kerangka pemikiran penelitian Teknik Pemilihan Kawasan Lahan Pertanian Padi Sawah Berkelanjutan di Kabupaten Karawang sebagaimana diagram alir berikut.
METODE PENELITIAN
Kerangka Pendekatan Penelitian
Pelaksanaan penelitian secara umum dapat dibagi dalam 4 tahapan, yaitu persiapan, perolehan data, analisis dan penyajian hasil. Persiapan merupakan tahapan untuk preparasi data. Tahap Perolehan Data terdiri dari tiga kegiatan yaitu pengumpulan data sekunder, ekstraksi data penginderaan jauh dan pengumpulan data lapangan. Analisis mencakup pengolahan dan pengujian data untuk mendapatkan peubah (variable) yang berpengaruh nyata terhadap pemilihan LPPB. Sedangkan tahap penyajian hasil merupakan penyusunan metode/teknik dalam pemilihan LPPB. Kerangka penelitian ini dapat disusun menjadi diagram alir sebagaimana yang dapat dilihat pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2. Diagram Alir Kerangka Penelitian
Persiapan Penyajian Hasil Perolehan Data Analisis
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2010 – Juni 2010. Secara geografis wilayah penelitian terletak pada zone UTM 48 Selatan, pada posisi koordinat 739653, 9322363 hingga 776465, 9281150 dengan luas wilayah 108.782 hektar. Wilayah ini secara administratif termasuk dalam kabupaten Karawang, provinsi Jawa Barat. Wilayah penelitian diliput oleh 23 kecamatan. Pemilihan wilayah ini didasarkan pada alasan bahwa kabupaten Karawang termasuk wilayah lumbung padi provinsi Jawa Barat yang didukung dengan kawasan pertanian padi sawah yang luas, produktivitasnya cukup tinggi dan secara geobiofisik wilayah ini cukup bervariasi. Batas wilayah penelitian didasarkan pada batas fisik lahan dengan pendekatan unit lahan.
Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data pada penelitian ini dilaksanakan dalam 3 tahap, yaitu :
Koleksi Data Sekunder
Koleksi data sekunder dimaksudkan untuk memperoleh data spasial dan data atribut pendukung penelitian. Koleksi data sekunder diupayakan dapat diperoleh pada instansi pemilik data seperti Departemen Pertanian RI, Balai Besar Penelitian Pertanian dan Sumber Daya Lahan Pertanian (BBPPSLP), Dinas Pertanian, dan Dinas Bina Marga dan Pengairan, BAPPEDA, BMG dan BPS yang ada di kabupaten Karawang.
Ekstraksi Data Citra Penginderaan Jauh
Pada penelitian ini digunakan data utama berupa data hasil ekstraksi dari citra MODIS series dan citra ALOS. Guna pemakaian citra dibantu juga dengan peta dasar berupa peta garis hasil pemetaan fotogrammetris, yaitu Peta Lahan Baku Sawah skala 1 : 10.000. Melalui data citra ini diupayakan secara optimal penyadapan data produktivitas lahan pertanian padi sawah dan pendukung lainnya, seperti indeks penanaman, infrastruktur (irigasi, dan jalan), luasan kesatuan hamparan lahan dan kondisi aktual. Data produktivitas dan indeks penanaman diperoleh dari data citra MODIS series, sedangkan data lainnya seperti infrastruktur berupa jalan, irigasi, luasan kesatuan hamparan lahan dan data kondisi aktual diupayakan dari data ALOS.
Pengecekan Lapangan dan Wawancara
Guna keperluan survei lapangan dilaksanakan teknik sampling Stratified
Purposive. Proporsi sampel didasarkan pada jumlah pixel citra MODIS,
sedangkan pengambilannya diambil secara proporsional terhadap setiap strata unit lahan yang disusun dari penggunaan lahan sawah, status irigasi dan jenis tanah. Survei lapangan dilaksanakan dengan dua cara yaitu groundchecking dan wawancara. Groundchecking pada daerah sampel untuk mengidentifikasi, mengecek kebenaran dan melengkapi data lain yang diperoleh dari kegiatan ekstraksi citra. Sedangkan wawancara responden dimaksudkan untuk memperoleh
data produktivitas aktual lahan padi sawah dan untuk menilai kelayakan secara ekonomi. Responden yang dipilih adalah dari petani atau kelompok tani.
Secara keseluruhan data yang diperlukan dalam penelitian ini, beserta cara perolehannya dapat dilihat pada Tabel 4 berikut.
Tabel 4. Data yang Dipakai dan Cara Perolehannya
Metode Analisis
Guna mencapai tujuan dan mengetahui hasil penelitian, dilaksanakan beberapa analisis yang dapat disusun diagram alir sebagai berikut :
NO JENIS DATA CARA PEROLEHAN/INSTANSI KELUARAN YANG DAPAT DIPEROLEH
I DATA SEKUNDER
A Data Spasial
1 Peta Fotogrammetris LB 1 : 10.000 Dinas Pertanian, Ditjen BPTP Deptan RI Peta Dasar, Penggunaan Lahan, Batas Adm. 2 Citra Satelit MODIS Series dan ALOS Proyek KKP3T Deptan - IPB 2009 Data EVI, LKHL, IP,IS dan PL
3 Peta Kesesuaian Lahan Dinas Pertanian Kab., BBPPSLP Deptan RI Kesesuaian Lahan Padi Sawah 4 Peta Jaringan Irigasi Dinas Bina Marga dan Pengairan J. Irigasi, Klasifikasi Irigasi Sawah 5 Peta Infrastruktur Dinas Bina Marga dan Pengairan J. Jalan, aksesibilitas
B Data Atribut
1 RTRW Kab. Karawang BAPPEDA kab. Karawang Arahan Pemanfaatan Lahan (Kebijakan) 2 Data Iklim Dinas Pertanian kab. Kararawang Curah Hujan, Musim tanam
3 Kab. Karawang Dalam Angka BPS kab. Karawang Untuk berbagai penggunaan
II DATA LAPANGAN A Data Aktual
1 Produktivitas Lahan Wawancara dg Petani, Kelompok Tani Produktivitas Lahan Aktual 2 Biaya Produksi Pertanian Wawancara dg Petani, Kelompok Tani Kesesuaian Ekonomi Lahan/kelayakan
B Data Kondisi lapangan
1 Kondisi Existing Groundchecking Penggunaan Lahan, LKHL dan Infrastruktur
Keterangan Gambar : D.Sc = data sekunder KL = kesesuaian lahan
Inf = infrastruktur (jalan dan irigasi) PL = penggunaan lahan
AKSE = analisis kelayakan secara ekonomi IP = indeks penanaman
PLPPS = produktivitas lahan pertanian padi sawah Analisis Citra
Citra ALOS (Advanced Land Observing Satellite)
Analisis citra ALOS dilaksanakan dengan Non Parametric Methods. Analisis ini dimaksudkan untuk memperoleh data infrastruktur (jalan dan irigasi), penggunaan lahan dan luasan kesatuan hamparan lahan sawah (lahan baku sawah). Beberapa kegiatan yang dilaksanakan dapat digambarkan dengan diagram alir berikut :
Gambar 5. Tahapan Kegiatan Penyadapan dan Analisis dari Citra ALOS Pada tahap awal pelaksanaan penyadapan data, citra ALOS yang diperoleh perlu dikoreksi untuk menghilangkan kesalahan akibat distorsi geometrik, berupa jarak, luas, arah dan sudut. Pelaksanaan koreksi geometri dibantu dengan peta dasar yang mempunyai kontrol bumi yang baik, dalam hal ini digunakan peta hasil kegiatan fotogrammetris yaitu Peta Lahan Baku Sawah skala 1 : 10.000 Departemen Pertanian RI. Pada pelaksanaan koreksi geometri ini hingga didapat
Citra ALOS
Koreksi Citra
Pemrosesan Citra
Ekstraksi Data
Manuskript
Data Parameter Ceking Lapangan
Editing Data Evaluasi Kemam.
Penyadapan Data
Data Parameter Kemampuan
kesalahan transformasi (Root Mean Square) = 0,05 atau < 0,5 pixel. Pelaksanaan koreksi geometri citra dibantu dengan perangkat lunak ERDAS Imagine 9.3.
Kegiatan selanjutnya adalah pemrosesan citra, suatu kegiatan yang digunakan untuk mwmpwrbaiki kualitas gambar agar lebih tajam. Kegiatan pemrosesan citra yang dilaksanakan berupa penajaman citra ALOS dengan
manipulasi kontras dan filtering. Pemrosesan citra dibantu dengan perangkat
lunak ERDAS Imagine 9.3.
Kegiatan ekstraksi data penggunaan lahan dilaksanakan secara visual dengan digitasi on screen menggunakan perangkat lunak Auto Cad Map. Pengenalan masing-masing obyek didasarkan pola tanggap spektral dan karakteristik dasar obyek lainnya yang dapat dikenali dan tergambar dari citra ALOS. Pengenalan ini dibantu dengan menggunakan unsur-unsur interpretasi berupa karakteristik dasar yang bisa dikenali dari citra berupa rona/warna, tekstur, pola, ukuran, bentuk, bayangan dan situs. Dalam ekstraksi data ini dibantu juga dengan data penggunaan lahan lama (tahun 2003).
Hasil ekstraksi data penggunaan lahan yang didalamnya terdapat juga data infrastruktur dan luas kesatuan hamparan lahan (lahan baku sawah) di wujudkan dalam bentuk manuskript (peta sementara). Peta sementara ini selanjutnya dibawa ke lapangan untuk dijadikan sebagai bahan untuk kegiatan pengecekan lapangan. Kegiatan ini dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran hasil ekstraksi dan kondisi sesungguhnya setiap obyek di lapangan. Banyaknya obyek yang di cek di lapangan diambil secara Stratified pada setiap populasi obyek. Hasil ceking lapangan yang diperoleh digunakan untuk editing hasil ekstraksi data penggunaan lahan dan evaluasi kemampuan citra ALOS dalam menyajikan data parameter. Citra MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)
Pada penelitian ini digunakan citra MODIS Terra MOD09A1 dan citra MODIS Aqua MYD09A1. Citra ini mempunyai proyeksi Sinusoidal dengan luas cakupan area 1200 x 1200 km², mempunyai 7 kanal spektral yaitu kanal spektral 1 sampai dengan kanal spektral 7 dan mempunyai resolusi spasial 500 m. Produk citra ini telah dikoreksi atmosferik terhadap gas, awan tipis dan aerosol (Xiao et al 2006, Heidina 2010).
Citra MODIS Terra Aqua yang digunakan merupakan citra yang diakusisi pada tahun 2005 sampai dengan tahun 2009 (series 5 tahun), yang dapat dirinci sebagaimana tabel berikut :
Tabel 5. Citra MODIS Terra Aqua Yang Digunakan
Analisis citra MODIS dilaksanakan dengan Parametric Methods. Analisis ini dimaksudkan untuk pemetaan produktivitas dan indeks penanaman padi sawah dengan pendekatan melalui indeks vegetasi (EVI). Nilai EVI diperoleh dari nilai reflektansi kanal spektral merah (red), kanal inframerah dekat (NIR) dan kanal
No. Kode Tgl. Akuisisi No. Kode Tgl. Akuisisi No. Kode Tgl. Akuisisi
1 MOD09A1.A2005033 02-Feb-05 50 MOD09A1.A2007009 09-Jan-07 99 MOD09A1.A2008209 27-Jul-08 2 MOD09A1.A2005049 18-Feb-05 51 MOD09A1.A2007073 14-Mar-07 100 MOD09A1.A2008217 04-Agust-08 3 MOD09A1.A2005057 26-Feb-05 52 MOD09A1.A2007089 30-Mar-07 101 MOD09A1.A2008225 12-Agust-08 4 MOD09A1.A2005065 06-Mar-05 53 MOD09A1.A2007121 01-Mei-07 102 MOD09A1.A2008233 20-Agust-08 5 MOD09A1.A2005097 07-Apr-05 54 MOD09A1.A2007129 09-Mei-07 103 MOD09A1.A2008241 28-Agust-08 6 MOD09A1.A2005105 15-Apr-05 55 MOD09A1.A2007137 17-Mei-07 104 MOD09A1.A2008249 05-Sep-08 7 MOD09A1.A2005113 23-Apr-05 56 MOD09A1.A2007145 25-Mei-07 105 MOD09A1.A2008257 13-Sep-08 8 MOD09A1.A2005129 09-Mei-05 57 MOD09A1.A2007153 02-Jun-07 106 MOD09A1.A2008265 21-Sep-08 9 MOD09A1.A2005137 17-Mei-05 58 MOD09A1.A2007161 10-Jun-07 107 MOD09A1.A2008273 29-Sep-08 10 MOD09A1.A2005145 25-Mei-05 59 MOD09A1.A2007169 18-Jun-07 108 MOD09A1.A2008281 07-Okt-08 11 MOD09A1.A2005153 02-Jun-05 60 MOD09A1.A2007177 26-Jun-07 109 MOD09A1.A2008289 15-Okt-08 12 MOD09A1.A2005161 10-Jun-05 61 MOD09A1.A2007185 04-Jul-07 110 MOD09A1.A2008297 23-Okt-08 13 MOD09A1.A2005169 18-Jun-05 62 MOD09A1.A2007193 12-Jul-07 111 MOD09A1.A2008305 31-Okt-08 14 MOD09A1.A2005177 26-Jun-05 63 MOD09A1.A2007201 20-Jul-07 112 MOD09A1.A2008313 08-Nop-08 15 MOD09A1.A2005185 04-Jul-05 64 MOD09A1.A2007209 28-Jul-07 113 MOD09A1.A2008321 16-Nop-08 16 MOD09A1.A2005193 12-Jul-05 65 MOD09A1.A2007217 05-Agust-07 114 MOD09A1.A2008329 24-Nop-08 17 MOD09A1.A2005201 20-Jul-05 66 MOD09A1.A2007225 13-Agust-07 115 MOD09A1.A2008337 02-Des-08 18 MOD09A1.A2005209 28-Jul-05 67 MOD09A1.A2007233 21-Agust-07 116 MOD09A1.A2008345 10-Des-08 19 MOD09A1.A2005217 05-Agust-05 68 MOD09A1.A2007241 29-Agust-07 117 MOD09A1.A2008353 18-Des-08 20 MOD09A1.A2005225 13-Agust-05 69 MOD09A1.A2007249 06-Sep-07 118 MOD09A1.A2008361 26-Des-08 21 MOD09A1.A2005233 21-Agust-05 70 MOD09A1.A2007265 22-Sep-07
22 MOD09A1.A2005241 29-Agust-05 71 MOD09A1.A2007321 17-Nop-07 119 MOD09A1.A2009001 01-Jan-09 23 MOD09A1.A2005257 14-Sep-05 72 MOD09A1.A2007329 25-Nop-07 120 MOD09A1.A2009065 05-Mar-10
24 MOD09A1.A2005265 22-Sep-05 121 MOD09A1.A2009073 13-Mar-10
25 MOD09A1.A2005273 30-Sep-05 73 MOD09A1.A2008001 01-Jan-08 122 MOD09A1.A2009081 21-Mar-10 26 MOD09A1.A2005305 01-Nop-05 74 MOD09A1.A2008009 09-Jan-08 123 MOD09A1.A2009105 14-Apr-10 27 MOD09A1.A2005313 09-Nop-05 75 MOD09A1.A2008017 17-Jan-08 124 MOD09A1.A2009113 22-Apr-09 76 MOD09A1.A2008025 25-Jan-08 125 MOD09A1.A2009121 30-Apr-10 28 MYD09A1.A2006041 10-Feb-06 77 MOD09A1.A2008033 02-Feb-08 126 MOD09A1.A2009137 16-Mei-10 29 MYD09A1.A2006065 06-Mar-06 78 MOD09A1.A2008041 10-Feb-08 127 MOD09A1.A2009145 24-Mei-10 30 MYD09A1.A2006097 07-Apr-06 79 MOD09A1.A2008049 18-Feb-08 128 MOD09A1.A2009153 01-Jun-10 31 MYD09A1.A2006121 01-Mei-06 80 MOD09A1.A2008057 26-Feb-08 129 MOD09A1.A2009161 09-Jun-10 32 MYD09A1.A2006129 09-Mei-06 81 MOD09A1.A2008065 05-Mar-08 130 MOD09A1.A2009169 17-Jun-10 33 MYD09A1.A2006161 10-Jun-06 82 MOD09A1.A2008073 13-Mar-08 131 MOD09A1.A2009177 25-Jun-10 34 MYD09A1.A2006169 18-Jun-06 83 MOD09A1.A2008081 21-Mar-08 132 MOD09A1.A2009185 03-Jul-10 35 MYD09A1.A2006177 26-Jun-06 84 MOD09A1.A2008089 29-Mar-08 133 MOD09A1.A2009193 11-Jul-10 36 MYD09A1.A2006185 04-Jul-06 85 MOD09A1.A2008097 06-Apr-08 134 MOD09A1.A2009201 19-Jul-10 37 MYD09A1.A2006193 12-Jul-06 86 MOD09A1.A2008105 14-Apr-08 135 MOD09A1.A2009209 27-Jul-10 38 MYD09A1.A2006201 20-Jul-06 87 MOD09A1.A2008113 22-Apr-08 136 MOD09A1.A2009217 04-Agust-10 39 MYD09A1.A2006209 28-Jul-06 88 MOD09A1.A2008121 30-Apr-08 137 MOD09A1.A2009225 12-Agust-10 40 MYD09A1.A2006217 05-Agust-06 89 MOD09A1.A2008129 08-Mei-08 138 MOD09A1.A2009233 20-Agust-10 41 MYD09A1.A2006225 13-Agust-06 90 MOD09A1.A2008137 16-Mei-08 139 MOD09A1.A2009241 28-Agust-10 42 MYD09A1.A2006233 21-Agust-06 91 MOD09A1.A2008145 24-Mei-08 140 MOD09A1.A2009249 05-Sep-10 43 MYD09A1.A2006241 29-Agust-06 92 MOD09A1.A2008153 01-Jun-08 141 MOD09A1.A2009257 13-Sep-10 44 MYD09A1.A2006249 06-Sep-06 93 MOD09A1.A2008161 09-Jun-08 142 MOD09A1.A2009265 21-Sep-10 45 MYD09A1.A2006257 14-Sep-06 94 MOD09A1.A2008169 17-Jun-08 143 MOD09A1.A2009289 15-Okt-09 46 MYD09A1.A2006265 22-Sep-06 95 MOD09A1.A2008177 25-Jun-08 144 MOD09A1.A2009345 10-Des-09 47 MYD09A1.A2006273 30-Sep-06 96 MOD09A1.A2008185 03-Jul-08
48 MYD09A1.A2006281 08-Okt-06 97 MOD09A1.A2008193 11-Jul-08 49 MYD09A1.A2006289 16-Okt-06 98 MOD09A1.A2008201 19-Jul-08
spektral biru (blue). Persamaan EVI oleh Huete et al. (1997) diformulasikan dengan : ρNIR – ρRED EVI = 2.5 * ρNIR – C1*ρRED-C2*ρBLUE+L Keterangan :
ρ = nilai reflektan kanal spektral
C = koefisien koreksi atmospheric aerosol scattering pada kanal spektral merah berdasarkan kanal spektral biru (C1 : 6, C2 : 7,5)
L = soil effect adjustment factor (1)
Indeks vegetasi diketahui melalui data citra MODIS series selama 5 tahun (2005 – 2009), dengan resolusi temporal 8 hari. Cara perolehan data produktivitas dan indeks penanaman dapat digambarkan pada diagram alir berikut.
Gambar 6. Ekstraksi Data Produktivitas Pertanian
Analisis Kelayakan Secara Ekonomi
Analisis ini pada dasarnya merupakan kesesuaian lahan pertanian pangan secara ekonomi. Evalusi kesesuaian/kelayakan lahan secara ekonomi dilaksanakan dengan cara analisis nilai ekonomi lahan berdasar pada data lapangan yang diperoleh. Kelayakan secara ekonomi dapat diukur dari cost produksi dan benefit yang diperoleh dari volume produksi lahan. Kapasitas lahan yang mempunyai ratio benefit dan cost (BCR) berada di atas BEP dan mempunyai margin minimal sama dengan kebutuhan hidup minimal tiap keluarga petani yang dianggap memenuhi syarat untuk dilanjutkan.
EVI Grafik Produktivitas Ekstraksi C. MDS Citra MODIS Sr. EVIn Sampling Groundtruth Prod. Ak. Anal. Korelasi
EVIos Persamaan Relasional
Keterangan :
EVIn = EVI new (2009)
Analisis Penentuan Parameter Yang Digunakan Untuk Deliniasi LPPB
Paramater yang akan digunakan untuk pembuatan model diketahui dari signifikansi dan sumbangan terbesar dari masing-masing variabel penjelas (Xi), berupa kesesuaian lahan, kelayakan secara ekonomi, infrastruktur, luasan kesatuan hamparan lahan, indeks penanaman dan aspek kebijakan (RTRWK) dengan variabel tujuan (Y) berupa produktifitas lahan pertanian pangan. Selanjutnya dideskripsikan keterkaitan antara keberlanjutan lahan dengan semua parameter yang digunakan. Dalam pelaksanaan analisis ini akan digunakan metode analisis Hayashi 1. Penggunaan metode analisis ini dengan pertimbangan bahwa 1). analisis ditujukan untuk menduga parameter koefisien keterkaitan antara variabel-variabel penjelas (Explanatory Variables) dengan satu variabel-variabel tujuan, 2). untuk menunjukkan variabel-variabel penjelas mana saja yang paling nyata (Significant) kaitannya dengan variabel tujuan. Selain itu pertimbangannya adalah variabel penjelasnya (independent variable) yang digunakan dalam penelitian ini merupakan campuran antara data nominal dan data ordinal, sedang variabel tujuannya (dependent variable) berupa data kuantitatif. Sehingga untuk memudahkan analisis variabel penjelas diseragamkan dengan jalan kuantifikasi menjadi data kategorik. Algoritma pokok dari Analisis Kuantifikasi Hayashi ini dapat diformulasikan dengan model matematis :
y
= ∆a +
ε
di mana:y : vektor data variabel tujuan ukuran (n×1)
∆ : matriks data variabel-variabel penjelas ukuran (nxC) di mana C = a : vektor parameter skor untuk kategori-kategori dari variabel-variabel
penjelas ukuran (C×1)
ε : vektor parameter eror pendugaan ukuran (n×1) Sumber : Tanaka et al. (1992), Saefulhakim (1996)
Dari hasil analsis yang diperoleh selanjutnya diformulasikan paramater apa saja yang mempunyai pengaruh nyata untuk penentuan LPPB.
Uji Keberlanjutan
Analisis ini dilaksanakan untuk mengetahui aspek keberlanjutan dalam pemanfaatan lahan. Keberlanjutan dapat dicapai melalui pemanfaatan lahan untuk
produksi secara optimal. Penggunaan lahan optimal jika sesuai dengan daya dukung dan daya tampung lahan. Uji keberlanjutan ini dapat diketahui dari dari grafik yang dibuat dan matriks yang diperoleh dari hasil analisis, di sini dapat diperlihatkan dan diidentifikasi karakteristik parameter unit lahan padi sawah yang berkelanjutan.
Pembuatan Model Penetapan dan Pendeliniasian LPPB
Berdasarkan hasil analisis uji keberlanjutan, selanjutnya dilaksanakan analisis spasial dan dikenali suatu model lahan pertanian padi sawah berkelanjutan. Melalui identifikasi gejala spasial LPPB yang dapat dinampakkan pada suatu citra. Dari pola gejala spasial yang diamati pada citra, teknik penginderaan jauh/SIG dapat dibangun dalam pemilihan dan pendelinasian kawasan lahan pertanian pangan berkelanjutan.
