PENGANTAR
ANALISIS SPASIAL DENGAN ArcGIS
USU Press
Art Design, Publishing & Printing
Gedung F
Jl. Universitas No. 9, Kampus USU Medan, Indonesia
Telp. 061-8213737; Fax 061-8213737
Kunjungi kami di: http://usupress.usu.ac.id
USUpress 2018
Hak cipta dilindungi oleh undang-undang; dilarang memperbanyak, menyalin, merekam sebagian atau seluruh bagian buku ini dalam bahasa atau bentuk apapun tanpa izin tertulis dari penerbit.
ISBN: 978 602 465 044 5
Perpustakaan Nasional: Katalog Dalam Terbitan (KDT)
Pengantar Analisis Spasial dengan ArcGIS / Siti Latifah [et.al] – Medan: USU Press 2018.
ix, 116 p.; ilus.; 24 cm Bibliografi
ISBN: 978-602-465-044-5
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT atas selesainya penulisan Buku Analisis spasial menggunakan ArcGIS. Buku ini diharapkan dapat menjadi bahan acuan pembaca dalam mempelajari dan memahami analisis spasial. Buku ini membahas tentang Prinsip-prinsip analisis spasial dan penggunaan perangkat lunak ArcGIS dalam tahapan pembuatan peta-peta tematik serta aplikasinya.
Buku telah sesuai dan memenuhi persyaratan untuk menghasilkan kompetensi analisis spasial bagi yang memahami dan melaksanakan praktek kerja sebagaimana dituliskan dalam buku ini. Namun demikian buku ini akan diperkaya dengan perkembangan baru teknologi SIG.
Penyusun mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam penyusunan buku ini dan semoga buku ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa dan pihak-pihak yang membutuhkannya.
Medan, 15 Pebruari 2018
DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar... iii
Daftar Isi ... iv
Daftar Tabel ... v
Daftar Gambar ... vi
Bab 1 Konsep Sistem Informasi Geografis ... 1
Definisi dan Ruang Lingkup ... 1
Pengantar Pemetaan ... 2
Perangkat Lunak ArcGIS ... 3
Pengenalan Menu ArcGIS ... 5
Bab 2 Koreksi Geometrik ... 9
Bab 3 Membuat Data Spasial ... 14
Bab 4 Pengolahan dan Pembuatan Data Peta ... 27
Bab 5 Memasukkan Data GPS ... 47
Bab 6 Tata Letak dan Desain Peta ... 58
Bab 7 Aplikasi di Bidang Kehutanan dengan Arc GIS ... 80
Daftar Pustaka ... 102
Glossary ... 106
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 7.1 Kelas dan skor setiap faktor penyusun indeks ... 85 Tabel 7.2 Hasil uji beda nilai tengah persamaan indeks
restorasi ... 90 Tabel 7.3 Akurasi persamaan indeks restorasi yang
dikelompokkan ke dalam 5 kelas dan 3 kelas ... 91 Tabel 7.4 Potensi total biomass, simpanan karbon dan
serapan karbon pada berbagai umur tanaman E.hibrida (potensi pada seluruh tegakan di areal
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.1 Pembagian permukaan bumi kedalam zona
dan jalur ... 3
Gambar 3.1 Cara memanggil file rektifikai ... 15
Gambar 3.2 Membuka ArcCatalog di menu toolbar ... 15
Gambar 3.3 Beberapa pilihan pada ArcCatalog ... 16
Gambar 3.4 Memberi nama shapefile dan menentukan jenis feature ... 16
Gambar 3.5 Menentukan sistem koordinat shapefile yang akan dibuat ... 17
Gambar 3.6 Memilih Projected Coordinate Systemsuntuk suatu daerah menggunakan UTM ... 18
Gambar 3.7 Memulai digitasi ... 19
Gambar 3.8 Klik tombol Start Editing untuk memulai digitasi ... 20
Gambar 3.9 Memulai digitasi ... 21
Gambar 3.10 Mendigitasi titik-titik landmark ... 22
Gambar 3.11 Menyimpan hasil digitasi... 22
Gambar 3.12 Menggunakan sistem annotasi dan toolbar drawing ... 23
Gambar 3.13 Memperindah tampilan... 23
Gambar 3.14 Merubah warna dan simbol ... 24
Gambar 3.15 Cara merubah bentuk yang lain dari yang telah ada pada bagan pilihan ... 25
Gambar 3.16 Menyimpan hasil latihan ... 26
Gambar 4.1 Membuka data ... 28
Gambar 4.3 Memulai pembuatan shapefile baru... 29
Gambar 4.4 Menentukan direktori lokasi File yang ingin di simpan ... 29
Gambar 4.5 Membuat folder yang akan dibentuk Shapefile . 30 Gambar 4.6 Memberi nama shapefile pada dialog Name ... 30
Gambar 4.7 Menentukan proyeksi klik tab Edit ... 31
Gambar 4.8 Memilih Projected Coordinate System ... 31
Gambar 4.9 Memilih Projected Coordinate System UTM ... 32
Gambar 4.10 Memilih WGS 1984 ... 32
Gambar 4.11 Shapefile yang telah dibuat selesai ... 33
Gambar 4.12 Fungsi-fungsi editing terdapat dalam toolbar ... 34
Gambar 4.13 Memulai proses digitasi Point (titik) ... 35
Gambar 4.14 Proses digitasi Point (titik) ... 35
Gambar 4.15 Menambah Field pada Table atau membuat keterangan Point ... 36
Gambar 4.16 Mengisi keterangan pada Field yang telah dibuat ... 37
Gambar 4.17 Merubah/memodifikasi tampilan jenis point .... 38
Gambar 4.18 Model dan warna yang dipilih ... 39
Gambar 4.19 Proses Digitasi Polyline ... 40
Gambar 4.20 Edit garis ... 40
Gambar 4.21 Penggunaan Sketsa tool ... 41
Gambar 4.22 Proses mendigitasi membentuk Poligon ... 42
Gambar 4.23 Perluasan Polygon ... 42
Gambar 4.24 Memulai dan mengakhiri perluasan Polygon... 43
Gambar 4.25 Mengaktifkan Polygon yang mau dipotong ... 44
Gambar 4.26 Proses memotong/membelah Polygon ... 44
Gambar 4.27 Membuat Poligon baru bersebelahan dengan polygon yang sudah ada dengan batas dua
Gambar 5.1 Menjalankan pemasangan DNR Garmin ... 47
Gambar 5.3 The terms in license agreement pada DNR
Garmin ... 48
Gambar 5.4 Proses instal pada DNR Garmin selesai ... 49
Gambar 5.5 Mendownload data koordinat dari Receiver Garmin ... 49
Gambar 5.6 Menyambungkan data koordinat dari Receiver Garmin ke ArvGIS/Arc view ... 50
Gambar 5.7 Set Projection untuk mendefinikan system proyeksi ... 50
Gambar 5.8 Set Datum/Projections-nya dengan memilih GCS_WGS_1984 ... 51
Gambar 5.9 Mengunduh (download) titik koordinat ... 52
Gambar 5.10 Memunculkan seluruh titik-titik yang tersimpan dalam GPS Garmin ... 52
Gambar 5.11 Menyimpan titik koordinat ... 53
Gambar 5.12 Memanggil data “titiklapangan.txt” atau “titiklapangan.dbf” dari data folder ... 54
Gambar 5.13 Mendisplay XY Data ... 54
Gambar 5.14 Memilih Projected Coordinate System ... 55
Gambar 5.15 Menampilkan seluruh titik lapangan akan tampil dalam satu display ... 56
Gambar 5.16 Export Data ... 56
Gambar 5.17 Menyimpan dalam folder kerja ... 57
Gambar 6.1 File view peta yang akan disajikan dan diatur tata letaknya ... 59
Gambar 6.6 Menu untuk memilih ukuran kertas seperti A4 61 Gambar 6.7 Merubah posisi kertas ... 62
Gambar 6.8 Memunculkan Legenda ... 62
Gambar 6.9 Kotak dialog ”legend wizard” ... 63
Gambar 6.10 Mengatur Format Penulisan Judul Legend ... 63
Gambar 6.11 Mengatur Frame (Bingkai) ... 64
Gambar 6.12 Mengatur Format Area Legend ... 65
Gambar 6.14 Menampilkan Mata Angin... 66
Gambar 6.22 Menampilkan Grid koordinat ... 70
Gambar 6.23 Menampilkan Grid koordinat melalui Tab Grid 70 Gambar 6.24 Memilih jenis grid ... 71
Gambar 6.30 Mengubah tampilan legend ... 74
Gambar 6.31 Mengedit teks pada kotak legend ... 75
Gambar 6.32 Membuat bingkai pada layout peta ... 77
Gambar 6.33 Memberi warna Background Peta dalam Grid... 78
Gambar 6.34 Export Layout Peta ... 79
Gambar 7.3 Indeks degradasi lahan berdasarkan tipe tutupan lahan (a) dan indeks degradasi lahan hutan pada berbagai unit lahan ... 89
Gambar 7.4 Peta indeks restorasi landscape hutan berdasarkan eq3 (a) dan eq4 (b) ... 92
Gambar 7.5 Peta indeks restorasi dan peta fragmentasi landscape hutan ... 93
BAB 1
KONSEP SISTEM INFORMASI
GEOGRAFIS
Definisi dan Ruang Lingkup
Sistem informasi geografis dapat didefinisikan sebagai sistem komputerisasi yang memfasilitasi fase entri data, analisis data dan presentasi data terutama ketika berkenaan dengan data yang memiliki georeferensi. Persiapan dan entri data merupakan tahapan awal dimana data tentang sesuatu dikumpulkan dan disiapkan untuk dimasukkan ke dalam sistem. Analisis data menjadi tahapan berikutnya dimana data yang dkumpulkan ditinjau dengan teliti. Tahapan akhir adalah tahapan dimana hasil analisis sebelumnya ditampilkan dengan cara yang tepat.
Pengguna SIG membutuhan dukungan dari sistem untuk memasukkan data, melakukan analisis dengan berbagai cara dan menghasilkan presentasi (peta dan lainnya) dari data tersebut. Banyak fungsi untuk mendapatkannya seperti dukungan berbagai jenis sistem koordinat dan transformasi serta tentunya banyak pilihan parameter presentasi seperti skema warna, kumpulan simbol, media dan lain lain.
Data yang diolah dalam SIG adalah data yang memiliki nilai posisi yang dikatakan sebagai data spasial. Data spasial yang sudah memiliki georeferensi disebut sebagai data geospasial. Data yang sudah diolah dan diinterpretasi menghasilkan informasi yang bermanfaat sesuai kepentingan yang diinginkan. Geoinformation merupakan tipe
informasi yang melibatkan interpretasi dari data spasial.
dipresentasikan dalam bentuk peta dan data tabular yang menjadi dasar analisis suatu fenomena atau masalah yang dikaji.
SIG mampu mengintegrasikan data dari berbagai sumber sehingga dapat memberikan analisis yang komprehensif. Penggunaan komputer dan perangkat lunak memberikan efisiensi waktu, biaya dan tenaga. SIG juga memungkinkan adanya kegiatan monitoring yang dapat diandalkan dengan adanya pengelolaan basis data yang berkesinambungan dan dapat diperbaharui.
Teknologi SIG telah digunakan di berbagai bidang seperti bidang kehutanan, pertanian, lingkungan hidup hingga pemerintahan. SIG diharapkan dapat membantu menelaah permasalahan yang dihadapi dan memberikan alternatif solusi bagi permasalahan tersebut. Beberapa kegiatan yang telah memanfaatkan teknologi SIG yaitu inventarisasi hutan, perencanaan hutan, analisis kesesuaian lahan, analisis bencana, perencanaan wilayah, tata ruang wilayah dan lain lain.
Pengantar Pemetaan
Pemetaan telah dilakukan manusia dari ribuan tahun yang lalu dengan maksud memberikan informasi mengenai dunia nyata. Konsep dan desain peta telah berkembang sedemikian rupa sehingga dapat digunakan pada berbagai aplikasi. Kartografi sebagai ilmu dan seni pembuatan peta dimana penafsir menterjemahkan fenomena dunia nyata (data primer) kedalam representasi yang tepat.
Peta mewakili gambaran sebagian permukaan bumi yang disajikan pada bidang datar. Skala dan proyeksi menjadi dasar pembuatan peta. Hal ini terkait juga dengan bentuk permukaan bumi yang tidak datar. Peta yang ideal akan menampilkan jarak pada peta sesuai dengan jarak asli di permukaan bumi. Begitu pula dengan luas, sudut atau arah dan bentuk suatu unsur yang direpresentasikan di atas peta harus sesuai dengan keadaan sebenarnya.
Proyeksi peta dilakukan agar bentuk permukaan bumi dapat didatarkan. Proyeksi dikelompokkan berdasarkan bidang proyeksi, luas permukaan yang tetap, bentuk yang tetap dan jarak yang tetap.
Mercator (UTM). Seluruh permukaan bumi dibagi kedalam zona dan jalur (Gambar 1.1).
Gambar 1.1 Pembagian permukaan bumi kedalam zona dan jalur
Wilayah Indonesia (90o – 144o BT dan 11o LS – 6o LU)
terbagi dalam 9 zona UTM. Zona tersebut dimulai dari zona 46 sampai zona 54. Penentuan posisi di Indonesia menggunakan sistem koordinat Datum Geodesi Nasional 95 (DGN95). Penggunaan DGN95 ini berdasarkan Surat Keputusan Ketua BAKOSURTANAL No. HK.02.04/II/KA/96 tanggal 12 Februari 1996 yang menyatakan bahwa setiap kegiatan Survei dan Pemetaan di wilayah Republik Indonesia harus menggunakan Datum Geodesi Nasional 1995. Datum Geodesi Nasional 1995 (DGN-95) menggunakan ellipsoid referensi WGS84.
Perangkat Lunak ArcGIS
Tahun 1969 Environmental Systems Research Institute (ESRI) di California didirikan. Perusahaan ini bergerak di bidang perangkat lunak sistem informasi geografi. Produk yang dikeluarkan adalah ArcGIS. Pengguna ArcGIS tersebar di seluruh dunia dan digunakan di berbagai bidang yang berbeda.
meliputi ArcReader dan ArcGIS Desktop. ArcReader digunakan untuk menampilkan peta yang dibuat menggunakan produk ArcGIS lainnya.
ArcGIS Desktop memiliki tiga tingkat lisensi yaitu ArcView, ArcEditor dan ArcInfo. ArcView memungkinkan pengguna menampilkan data spasial, membuat peta terpadu dan melakukan analisis spasial. ArcEditor memiliki kemampuan seperti ArcView dengan tambahan peralatan untuk memanipulasi berkas shapefile dan basis data. ArcInfo memiliki kemampuan seperti ArcEditor dengan tambahan fungsi manipulasi data, penyuntingan, dan analisis.
Berikut adalah spesifikasi komputer minimum untuk bisa menjalankan ArcGIS 10.1 For Desktop:
CPU
2.2 GHz minimum atau lebih tinggi; Rekomendasi : Hyper-threading (HHT) atau Multi-core
Processor Intel Pentium 4, Intel Core Duo, atau Xeon ; SSE2 (atau yang lebih tinggi)
Memory/RAM 2 GB atau yang lebih tinggi Display 24 bit
Resolusi layar 1024 x 768 atau lebih tinggi pada ukuran normal (96dpi)
Swap Space Tergantung OS yang digunakan, minimum 500 MB.
Hard Disk
Untuk hasil instalasi dibuthkan ruang sebesar
2.4 GB. Pada Windows
System directory (biasanya ada di C:\Windows\System32), dibutuhkan tambahan 50 MB
Jika menggunakan ArcGlobe dibutuhkan ruang yang lebih besar karena ArcGlobe akan membuat file cache saat di jalankan.
OpenGL version 2.0 runtime dan Shader Model 3.0 atau yang lebih tinggi.
Networking Hardware
TCP/IP, Network Card , atau Microsoft Loopback Adapter dibutuhkan untuk License Manager.
ESRI memberikan uji coba (free trial) gratis ArcDesktop
selama 60 hari yang dapat dimanfaatkan bagi siapa saja yang tertarik dengan sistem informasi geografi. Lakukan download dan install ArcDesktop dari website ESRI setelah terlebih dahulu memiliki account dan melakukan login.
Pengenalan Menu ArcGIS
Seperti halnya perangkat lunak yang lain, Program pada ArcGIS memiliki menu menu yang harus kita mengerti. Menu-menu ini akan memandu kita melakukan kegiatan sesuai dengan kebutuhan kita. Dalam pengenalan ArcGIS akan diketengahkan menu-menu yang ada yang disajikan pada Gambar 1.2 sd Gambar 1.7.
1. Memulai ArcGIS
Berikut ini adalah cara bagaimana memulai pekerjaan dengan ArcGis (Gambar 1. 2).
- Start menuProgramArcGISArcMap
Gambar 1.2 Memulai dengan Arc Gis
Membuke Layar Baru ArcMap
Membuka Template
2. Menu ArcMap
Menu pada Arc MAP disajikan pada Gambar 1.3.
Gambar 1.3 Menu pada Arc MAP
3. Menu File
Menu File dalam Arc GIS dapat dilihat pada Gambar 1.4.
Memperkecil besar tampilan peta
Memperbesar tampilan peta
Menampilkan peta di tengah layar
Menggerakkan peta
Select / Block peta
Searching/ Mencari file Aktifkan pointer mouse
Melihat record peta Memajukan/
memundurkan ukuran
Gambar 1.4 Menu File dalam Arc GIS
4. Menu Edit
Gambar 1.5 Menu Edit dalam Arc GIS a.
Melihat tampilan sebelum di cetak
Mencetak peta
Memindahkan / memotong bagian peta
Menggandakan bagian peta Menyalin kembali bagian peta yang digandakan
Menghapus bagian peta
Mencari suatu bagian dari peta
Memilih / tidak memilih seluruh bagian peta
5. Menu View
Gambar 1.6 Menu View dalam Arc GIS
6. Menu Insert
Gambar 1.7 Menu Insert dalam Arc GIS
Tampilan peta dengan keseluruhan data Tampilan peta dalam layout
1. Memasukkan data frame peta 2. Memberi judul peta
3. Menuliskan teks pada peta 4. Memberi garis tepi pada peta 5. Memberikan keterangan (legend)
peta
6. Memasukkan arah mata angina 7. Memasukkan skala batang 8. Memasukkan skala nominal 9. Memasukkan gambar lain ke peta
10. Memasukkan objek lain ke pet b.
BAB 2
KOREKSI GEOMETRIK
Data dalam SIG dapat berasal dari berbagai sumber data. Data tersebut harus dapat dibaca dan diolah dalam SIG. Salah satu data yang dapat digunakan adalah data raster. Data raster biasanya diperoleh dengan cara scanning peta, hasil foto udara dan citra satelit. Namun demikian, dataset peta hasil scan biasanya tidak berisi informasi referensi spasial. baik yang tersimpan di dalam file atau disimpan sebagai suatu file yang terpisah.
Untuk menggunakan beberapa dataset raster bersama dengan data spasial yang lain yang sudah ada, harus melakukan proses georeferencing kedalam sebuah sistem koordinat (koreksi geometrik). Suatu sistem koordinat peta adalah penggunaan sebuah proyeksi pada sebuah peta atau data (sebuah metoda dimana permukaan lengkung bumi digambarkan sebagai suatu permukaan datar).
Ketika melakukan georeference pada dataset raster, menggambarkan lokasi dengan menggunakan koordinat peta dan menempatkannya kedalam sebuah sistem koordinat. Georeferencing data raster menjadikan data raster tersebut mudah ditampilkan, ditelusuri dan dianalisa dengan data geografis yang lain.
keruangan. Beberapa tahapan yang harus dilakukan untuk mengoreksi koordinat peta adalah sebagai berikut.
Sebelum memulai koreksi geometris, data atau peta yang
memiliki koordinat geografis di “add” pada monitor display.
Sebaiknya juga ditentukan sistem proyeksi apa yang akan digunakan sebelum koreksi geometris.
Dari Menu File → klik Add Data atau klik , muncul dialog
box “Add Data” : yaitu untuk memasukkan peta dalam bentuk
JPEG atau hasil pemindaian yang akan dikoreksi (Gambar 2.1).
Klik kanan di bagian kosong Menu Bar
Klik Add Control Point pada Menu Georeferencing
Klik Input X and Y, Masukkan nilai koordinat X dan Y pada peta
Klik OK
Pemberian koordinat tersebut dilakukan paling sedikit di tiga titik yang mewakili area yang dikoreksi.
Menyimpan hasil koreksi koordinat peta dengan Klik Rectify
Jenis atau tipe data yang akan disimpan untuk Koreksi peta harus ditentukan, misalnya dalam bentuk ERDAS IMAGINE (*.img) Klik Save.
BAB 3
MEMBUAT DATA SPASIAL
Data spasial dibuat dengan tujuan agar data-data dapat dibaca, dipanggil dan diolah secara otomatis. Data spasial dapat diperoleh dengan cara melakukan digitasi. Digitasi secara umum dapat didefinisikan sebagai proses konversi data analog kedalam format digital. Objek-objek tertentu seperti jalan, rumah, sawah, dan lain-lain yang sebelumnya dalam format raster Pada sebuah citra satelit resolusi tinggi dapat diubah kedlam format digital dengan proses digitasi.
Proses digitasi secara umum dibagi dalam dua macam yaitu (1) Digitasi menggunakan digitizer dan (2) Digitasi onscreen di
layar monitor. Dalam proses digitasi menggunakan digitizer memerlukan sebuah meja digitasi atau digitizer. Adapun digitasi
onscreen paling sering dilakukan karena lebih mudah dilakukan,
tidak memerlukan tambahan peralatan lainnya, dan lebih mudah untuk dikoreksi apabila terjadi kesalahan. Peta yang dapat didigitasi onscreen adalah peta yang telah direktifikasi. Oleh karena
itu, peta yang sudah direktifikasi dipanggil ke dalam ArcMap dengan cara File> Add Data di toolbar menu. Peta dalam bentuk
Gambar 3.1 Cara memanggil file rektifikai
Langkah – langkah untuk melakukan digitasi onscreen adalah
sebagai berikut berikut ini :
1. Mengidentifikasi terlebih dahulu objek-objek yang akan didigitasi, yaitu titik, garis dan polygon.
2. Setelah objek teridentifikasi, langkah selanjutnya membuat
shapefile untuk masing-masing kategori objek melalui
ArcCatalog.
3. Membuka ArcCatalog melalui klik menu ArcCatalog di menu
toolbar.
Gambar 3.2 Membuka ArcCatalog di menu toolbar
4. Jika ArcCatalog terbuka, pilih folder dimana shapefile yang akan dibuat ingin disimpan. Misalnya, data hasil digitasi akan
5. Klik kanan jendela bagian kanan ArcCatalog sehingga muncul beberapa pilihan, kemudian klik New > pilih Shapefile.
Gambar 3.3 Beberapa pilihan pada ArcCatalog
Kemudian akan muncul jendela “Create New Shapefile”. Isikan nama shape file yang akan dibuat di text box Name, dan tentukan jenis feature (Feature Type) di dropdown list Feature Type.
Gambar 3.4 Memberi nama shapefile dan menentukan jenis feature
Isikan nama shapefile
Misalkan, jika akan mendigitasi objek jalan, maka isikan
“Jalan” dalam text box Name, kemudian pilih Polyline di
dropdown listFeature Type sebagai jenis feature-nya.
Feature Type atau jenis feature merupakan gambaran
objek-objek pada dunia nyata ke dalam bentuk geometri sederhana. Objek yang memanjang seperti jalan, pipa air, jaringan telekomunikasi, jaringan listrik, dan lain-lain diilustrasikan dalam betuk garis (Line/Polyline), untuk objek-objek yang memiliki luasan dan berbentuk area seperti sawah, kolam, rumah, batas desa, dan lain-lain direpresentasikan dalam bentuk Polygon. Adapun untuk
objek-objek yang berbentuk titik-titik seperti lokasi tower, lokasi tiang listrik, lokasi sumur bor, dan lain lain dipresentasikan dalam bentuk Point.
Sebelum memulai digitasi sistem koordinat yang digunakan harus didefinisikan terlebih dahulu. Untuk menentukan sistem koordinat shapefile yang akan dibuat, klik Edit, hingga muncul jendela “Spatial Reference Properties” seperti tampak pada Gambar 3.5.
Klik tombol Select, sehingga muncul jendela “Browse for Coordinate System”.. Pilih pilihan Projected Coordinate Systems misalnya untuk suatu daerah Sumatera Utara
menggunakan UTM (Universal Transverse Mercator) zone
47N, dengan datum WGS 1984. maka pilih Utm, kemudian
pilih Wgs 1984, setelah itu pilih WGS 1984 UTM Zone 47N.prj
Gambar 3.6 Memilih Projected Coordinate Systemsuntuk suatu
Setelah shapefile berhasil dibuat, akan tampak di jendela display Arc Catalog.
Setelah identitas shapefile dibuat, selanjutnya dilaksanakan kegiatan digitasi. Kembali ke ArcMap, kemudian tambahkan atau panggil shapefile-shapefile yang
akan digitasi, mengunakan tombol Add Data.
Untuk memulai digitasi, pilih menu Editor > Start Editing
Gambar 3.7 Memulai digitasi
Gambar 3.8 Klik tombol Start Editing untuk memulai digitasi
Dalam kegiatan digitasi penggunaan tool snapping akan sering dilakukan. Snapping adalah suatu tool yang sangat berguna untuk mendeteksi titik (Vertex), ujung garis (End),
atau tepi(Edge) dari vektor shapefile. Tool ini sangat
bermanfaat untuk menghubungkan atau menghimpitkan antar garis atau titik dalam proses digitasi, sehingga bisa mereduksi kesalahan dalam digitasi berupa garis yang tidak nyambung atau berhimpit. Untuk mengaktifkan
snapping pilih menu File> View >Toolbar > Editor
Snapping. Selanjutnya akan muncul jendela “Snapping Environment”. Berilah tanda check pada masing-masing
layer sesuai pilihan-pilihan snapping yang diinginkan
Selanjutnya untuk memulai digitasi, pada Menu utama pilih View > Toolbars > Editor, kemudian pilihlah layer yang akan didigitasi di dropdown list Target. Misalnya
layer jalan. Pada dropdown list Task pastikan memilih
Create New Feature. Kemudian pilih tombol Sketch Tool,
Gambar 3.9 Memulai digitasi
Untuk memulai digitasi arahkan mouse ke objek “medan”
dalam gambar, klik pada sebuah titik permulaan, kemudian ikuti sepanjang jalan tersebut dengan mouse,
klik pada tiap-tiap belokan (setiap klik akan menghasilkan
vertex), sehingga tergambar garis hasil digitasi tersebut.
Setelah selesai mendigitasi garis maka dilanjutkan dengan mendigitasi Polygon. Detail-detal yang berupa area dan memiliki luas didigitas satu per satu dan disimpan setelah selesai.
Demikian juga setelah selesai mendigitasi garis dan poligon maka dilanjutkan dengan mendigitasi titik-titik landmark. Detail-detal yang berupa lokasi atau titik didigitasi satu per satu dan disimpan setelah selesai.
Dropdown list Contruction tool
Gambar 3.10 Mendigitasi titik-titik landmark
Untuk mendigitasi layer-layer yang lain, ganti nama layer
pada menu Target di toolbar menu Editor. Untuk menghentikan digitasi, cukup double click pada titik akhir
digitasi..
Hasil digitasi harus disimpan sehingga memudahkan untuk memanggil lagi. Untuk menyimpan hasil digitasi, klik menu Editor > Save Edits. Untuk menghentikan digitasi
pilih Stop Editing.
Annotasi Sederhana
Jika akan memberikan annotasi dengan teks untuk memberikan tanda Kecamatan Jantho pada image dibawah ini.
Cara termudah menggambar obyek di ArcMap adalah menggunakan sistem annotasi dan toolbar drawing. Tombol Draw sama seperti yang terdapat di produk Microsoft dan memberikan pilihan dalam membuat bentuk, titik, garis dan teks di peta . Tombol ini terletak dibawah kiri tampilan ArcGIS.
Gambar 3.12 Menggunakan sistem annotasi dan toolbar drawing
Berlatih dengan beberapa annotasi dipeta, meskipun tidak terdapat layer sesungguhnya tetapi hanya bentuk obyek dasar di peta.
Dari panel Draw, klik tombol teks. Ketik Kecamatan Jantho pada
peta akan berlatih untuk memberikan annotasi pada beberapa nama kota dipeta.
Untuk memperindah tampilan, dapat mengubah beberapa teks warna, ukuran maupun stylenya. Caranya: pertama, dengan memilih keterangan teks lalu ubahlah warna, style dan atau ukuran teks. Hal ini bisa dilakukan dengan bantuan drawing tools yang dibawah tampilan ArcGIS.
Gambar 3.13 Memperindah tampilan
Untuk titik, dapat menandakan dengan memasukkan symbol. Untuk melakukannya, klik tombol Marker dan tambahkan point. dapat memilih point yang diinginkan dan merubah warna maupun simbolnya. Caranya ialah dengan mengklik kanan pada point yang ada, lalu ubahlah tampilan point dengan mengklik Change Symbol. Pada bagan tersebut,
dapat merubah warna, ukuran maupun bentuk dari point yang ada.
Gambar 3.14 Merubah warna dan simbol
Gambar 3.15 Cara merubah bentuk yang lain dari yang telah ada pada bagan pilihan
Gambar 3.16 Menyimpan hasil latihan
BAB 4
PENGOLAHAN DAN PEMBUATAN
DATA PETA
Prinsip GIS adalah mengolah dan menganalisa data-data yang tersimpan sebagai data digital dalam database sebuah sistem informasi geografis. Sistem informasi geografis, dunia nyata digambarkan berdasarkan posisi ruang (space) dan klasifikasi,
atibut data, dan hubungan antar item data. Tingkat ketelitian dan kedetailan peta digital bergantung pada skala dan dasar acuan geografis. Data yang validitasnya tinggi merupakan kunci kualitas output analisis dalam SIG.
Data yang digunakan berasal dari data skunder yang sudah dimiliki maupun data primer yang langsung diukur di lapangan. Data hasil pengukuran lapangan dapat digunakan untuk memperbarui (updating) ataupun menambah informasi baru.
Penyusunan data base harus dilakukan sedemikian rupa sehingga memudahkan pemanggilan kembali dan analisis data spasial. Tahapan-tahapan yang harus dikerjakan dalam analisis dan pembuatan data sebagai berikut (Gambar 4.1 sd Gambar 4.30).
1. Open Data
Gambar 4.1 Membuka data
Pilih File data peta yang ingin dibuka (misalnya : registrasi) → klik
Open
2. Menambahkan Data Frame
Dari Menu File → klik Add Data atau klik , muncul dialogbox Add Data
Gambar 4.2 Menambahkan Data Frame
Pilih File data peta yang ingin dibuka (misal : tutupan lahan 2011)
→ klik Add
Dari Menu ile → klik atau klik , muncul
3. Membuat shapefile baru
Data shapefile dikelola dalam ArcCatalog, oleh karenannya untuk
memulai pembuatan shapefile baru dimulai dari “Klik tools
ArcCatalog ”
Gambar 4.3 Memulai pembuatan shapefile baru
Tentukan direktori lokasi File yang ingin di simpan
Klik Kanan pada Folder yang akan dibentuk Shapefile
NewShapefile
Gambar 4.5 Membuat folder yang akan dibentuk Shapefile
Isi nama shapefile pada dialog Name Pilih Jenis layer yang anda inginkan
Untuk menentukan proyeksi klik tab Edit. Klik select
Gambar 4.7 Menentukan proyeksi klik tab Edit
Pilih Projected Coordinate System
Gambar 4.8 Memilih Projected Coordinate System
Pilih Utm
Gambar 4.9 Memilih Projected Coordinate System UTM
Pilih WGS 1984 lalu Add
Gambar 4.10 Memilih WGS 1984
Gambar 4.11 Shapefile yang telah dibuat selesai
Klik Ok
Shapefile yang telah dibuat Addkan pada ArcMap klik Star Editingklik tool Pensil Kerjakan Penambahan
Shepefile Stop Editing.
4. Editing Tools
ArcGis – ArcMap memiliki kemampuan Meng-Edit File-file berformat data vektor seperti Coverages, Shapefiles, dan
Gambar 4.12 Fungsi-fungsi editing terdapat dalam toolbar
Edit Commands : Menu yang berisi perintah editing untuk
memulai, mengakhiri, dan menyimpan hasil editing.
Edit Tool: Tool yang digunakan untuk memilih fitur yang
akan di-edit
Sketsa Tool: Tool Utama ini untuk mengedit fitur spasial,
yang memungkinkan kita untuk melakukan digitasi fitur
yang baru, maupun memodifikasi shapefile yang telah ada.
Task List: Tempat yang menunjukkan bagian dari fitur class
yang sedang di-edit.
Layer Control: Bagian yang mengatur pilihan layer yang
akan di-edit.
Kotak Attribute: Bagian yang memungkinkan untuk
meng-edit nilai attribute dari fitur yang dipilih.
5. Proses Digitasi
Proses digitasi Point (titik)
Add Shapefile point yang telah dibuat dari ArcMAP
Gambar 4.13 Memulai proses digitasi Point (titik)
Klik Editor Start Editing . Editor toolbar telah aktif dan
siap untuk memulai editing.
Klik tombol panah kebawah dari Menu Task List dan Klik Create New Feature.
Klik tombol panah kebawah Target Layer Control dan
Klik suatu layer Point.
Klik Sketsa tool
Klik pada peta untuk menghasilkan suatu titik.
Menyimpan Hasil Editing: Klik Editor Menu dan Klik Save Edits. Proses edit yang telah dilakukan telah tersimpan
dalam database-nya.
Mengakhiri Editing : Klik Menu Editor dan Klik Stop Editing. Pilih Yes untuk mengakhiri dengan menyimpan
hasil editing, atau Pilih No untuk mengakhiri tanpa
menyimpan
Menambah Field pada Table atau membuat keterangan Point
Klik kanan Field pada Table of Contents Open Attribute Table
Klik Option AddFile Isikan nama field pada Name TypeField Properties
Klik OK
Gambar 4.15 Menambah Field pada Table atau membuat keterangan Point
Mengisi keterangan pada Field yang telah dibuat:
Klik tanda edit Tool Klik pada salah satu Point yang telah dibuat supaya tidak keliru dalam mengisi keterangan Point pada Table.
Gambar 4.16 Mengisi keterangan pada Field yang telah dibuat
EditorStart Editing Double click pada tempat yang
akan di-isikan recordnya.
Setelah diisi data atributnya Klik EditorStop Editing Lakukan langkah yang sama untuk mengisi keterangan
pada baris berikutnya hingga selesai.
Mengakhiri Klik Editor Menu dan Klik Stop Editing. Klik Yes untuk mengakhiri dengan menyimpan.
Merubah/memodifikasi tampilan jenis point
Klik kanan pada Field di dalam Table of Contents Properties Pilih menu Symbology pada layer
Double Klik pada jenis symbol Point
Gambar 4.17 Merubah/memodifikasi tampilan jenis point
Gambar 4.18 Model dan warna yang dipilih
Membuat point atau vertex dengan Sistem Koordinat Peta (Absolute X, Y)
Klik Sketsa tool
Klik kanan dibagian mana saja dari peta dan Klik Absolute X, Y.
Masukkan nilai koordinat yang diinginkan, kemudian tekan
Enter
Proses Digitasi Polyline
Add Shapefile polyline yang telah dibuat dari ArcMAP, Kemudian ikuti langkah-langkah seperti Proses Digitasi pada Point
Klik File Add Data atau Klik lakukan proses digitasi
Klik pada peta untuk digitasi membentuk Line
Gambar 4.19 Proses Digitasi Polyline
Edit Line
Membuat Line baru dengan melanjutkan line yang telah ada
Klik Editor menu Snapping
Gambar 4.20 Edit garis
Klik Sketsa tool Lanjutkan proses digitasi
Gambar 4.21 Penggunaan Sketsa tool
Proses Digitasi Polygon
Add Shapefile polygon yang telah dibuat dari ArcMAP, Kemudian ikuti langkah-langkah seperti Proses Digitasi pada Point dan palyline
Klik File Add Data atau Klik , Lakukan Proses
Digitasi
Gambar 4.22 Proses mendigitasi membentuk Poligon
Setelah selesai, Klik kanan pada peta dan Klik Finish Sketch atau double Klik pada titik terakhir dari Poligon
Perluasan Polygon
Aktifkan Polygon yang mau diperluas Area nya
Klik tombol Reshape Feature
Mulai digit dari dalam Polygon dan akhiri dengan double Klik di dalam Polygon juga
Gambar 4.24 Memulai dan mengakhiri perluasan Polygon
Klik Editor Menu dan Klik Save Edits (kalau mau
menyimpan)
Memotong/membelah Polygon
Aktifkan Polygon yang mau dipotong
Klik tombol Cut Polygon Feature
Gambar 4.25 Mengaktifkan Polygon yang mau dipotong
Gambar 4.26 Proses memotong/membelah Polygon
Membuat Poligon baru bersebelahan dengan polygon yang sudah ada dengan batas dua polygon berimpit sama.
Klik tombol panah ke bawah dari Menu Task List dan Klik Auto-Complete polygon
Gambar 4.27 Membuat Poligon baru bersebelahan dengan polygon yang sudah ada dengan batas dua polygon berimpit sama
Gambar 4.28 Mulai digit dari dalam Polygon dan akhiri dengan double Klik didalam Polygon yang sama
Pengabungan dua polygon atau lebih menjadi satu polygon Blok Polygon yang mau digabung Klik Editor menu
Merge Klik OK
6. Proses Peng-Edit-an
Memulai Editing: Klik Editor Menu and Klik Start Editing.
Editor toolbar telah aktif dan siap untuk memulai editing.
Menyimpan Hasil Editing: Klik the Editor Menu dan Klik
Klik kanan File pada Table of ContentsOpen Attribute Table
OptionSelect by Attributes
Gambar 4.29 Proses mencari record
Mengkopi Layer
Gambar 4.30 Proses Mengkopi Layer
Record pada Field dalam Table
Field dalam Table Logika Matematika
Command untuk mencari Record
Mentransparansikan Layer
BAB 5
MEMASUKKAN DATA GPS
ArcGIS dapat menggunakan data yang berasal dari perekaman Geographics Positioning System (GPS). Ini sangat bermanfaat bagi pembaharuan basis data dalam Sistem Informasi Geografis. ArcGIS dapat membaca data yang berasal dari GPS dalam
format “txt”, maupun dbf. GPS merupakan alat untuk merekam posisi geografis suatu obyek di permukaan bumi. GPS yang umumnya digunakan dikelompokkan ke dalam GPS navigasi, mapping dan geodetic. GPS yang digunakan dalam panduan ini adalah GPS navigasi Garmin Type 60 CS. Adapun tahapan-tahapan yang dilalui untuk memasukkan data GPS ke dalam sistem informasi geografis dengan ArcGIS sebagai berikut.
1. Instal DNR Garmin
Menjalankan pemasangan DNR Garmin dengan Klik dnrgarminsetup.exe dari CD
Klik Next
Gambar 5.2 Lisence Agriment pada DNR Garmin
Kemudian pilih I accept the terms in license agreement. Klik Next
Gambar 5.4 Proses instal pada DNR Garmin selesai
Untuk mendownload data koordinat dari Receiver Garmin GPS 60, klik toolbar DNR Garmin Open Garmin GPS.
Akan muncul windows MN DNR Garmin / ArcView.
Gambar 5.5 Mendownload data koordinat dari Receiver Garmin
pojok. Dan disitu tertulis tersambungnya ke GPS 60i Software version 2.10 VERBMAP None beserta Lat dan Long-nya.
Gambar 5.6 Menyambungkan data koordinat dari Receiver Garmin ke ArvGIS/Arc view
Sebelum mendownload file koordinat dari GPS, system proyeksinya harus didefinisikan terlebih dahulu dengan meng-klik File - Set Projection.
Gambar 5.7 Set Projection untuk mendefinikan system proyeksi
Setelah selesai mendefinisikan system proyeksi Garmin, maka untuk mengunduh (download) titik koordinat “klik” toolbar Waypoint - Download.
Gambar 5.9 Mengunduh (download) titik koordinat
Secara default program ini akan memunculkan seluruh titik-titik yang tersimpan dalam GPS Garmin.
Untuk menghapus titik yang tidak diperlukan, pilih satu baris pada tabel yang akan dihapus, untuk menambah pilihan klik baris satunya lagi sambil menekan tombol shift.
Setelah dipilih, simpan titik koordinatnya. Salah satunya dalam bentuk shapefile (shp) atau dalam bentuk database (dbf).
Klik toolbar File Arcview Shapefile
Gambar 5.11 Menyimpan titik koordinat
Simpan shapefile-nya di folder kerja yang digunakan. Klik Save.
Misalnya dengan nama “titiklapangan”. Selain itu koordinat titik dari GPS juga dapat disimpan dalam bentuk “txt” misalnya “titiklapangan.txt”.
Add data atau Klik ArcMAP, untuk memanggil data
Gambar 5.12 Memanggil data “titiklapangan.txt” atau
“titiklapangan.dbf” dari data folder
Klik kanan pada data yang telah “lia_jamanis” Add Display XY Data
Gambar 5.13 Mendisplay XY Data
Setelah data terdisplay pada jendela display, perlu didefinisikan sistem proyeksinya. Untuk mendefinisikan system proyeksi, klik tab Edit.. Klik select . Pilih
Projected Coordinate System, Pilih UTM, Pilih WGS 1984 dan pilih Northern Hemisphere, pilih WGS 1984 Zona 47N,
Klik OK.
Gambar 5.14 Memilih Projected Coordinate System
Pemilihan system koordinat akan muncul lagi pada display
“Display XY Data”. Terdapat deskripsi system koordinat
yang diinputkan, jika sudah sesuai maka klik Ok,
Selanjutnya even layer “titiklapangan” akan tertera di TOC, klik kanan pada “titiklapangan”, dan pilih “zoom to layer”,
-Gambar 5.15 Menampilkan seluruh titik lapangan akan tampil dalam satu display
- Layer “titik lapangan” selanjutnya disimpan dengan
mengeksport event layer tersebut menjadi Shapefile.
Klik kanan pada layer koordidat.txt events dan pilih Data Export Data
Gambar 5.16 Export Data
Misalnya beri nama file ”koordinat cek lapangan”. Klik OK Klik
Yes. Hasil kerja dari tahap ini adalah titik titik lapangan hasil
pengecekan di lapangan telah menjadi bentuk “ shapefile” dan
disimpan dalam folder kerja.
BAB 6
TATA LETAK DAN DESAIN PETA
Tahapan terakhir dari pekerjaan pembuatan peta adalah penyajian data. Penyajian data dapat berbentuk peta, tabel atau grafik. Untuk mendapatkan tampilan yang menarik tentang penyajian peta, grafik dan tabel memerlukan tata letak yang proporsional dan sesuai dengan standar. Melalui fasilitas layout (tata letak) dapat diatur data yang akan digunakan sebagai output dari proses atau analisis GIS yang digunakan serta bagaimana data tersebut akan ditampilkan.
Tata letak peta merupakan teknik menampikan peta, bagan, tabel dan data grafis (asli maupun import) dalam sebuah tampilan dengan skala tertentu. Tata cara penyajian mengikuti aturan atau standar peta yang ditetapkan oleh Badan Informasi Geospasial dalam SNI Peta Tematik. Tata letak membatasi data yang akan digunakan serta bagaimana tampilannya. Sifat tata letak dalam Sistem Informasi Geografis adalah dinamis, karena bisa membuat grafis yang berhubungan langsung dengan data. Misalnya jika data pada peta berubah, maka layout secara otomatis ikut berubah. Tahapan-tahapan dalam mengatur tata letak penyajian peta sebagai berikut (Gambar 1 sd Gambar 6.35).
Gambar 6.1 File view peta yang akan disajikan dan diatur tata letaknya
Berdasarkan data view di atas, ditampilkan dalam bentuk layout view. Menu View layout view
Gambar 6.2 Bentuk layout view
Gambar 6.3 bentuk layout view Pulau Samosir
Gambar 6.4 Icon pada layout view
Ukuran kertas ditentukan sesuai dengan keperluan pencetakan peta. Memilih ukuran kertas untuk layout peta
Klik File Klik Page and print setup
Memperbesar tampilan peta pada Layout
Memperkecil tampilan peta pada Lauout
Menggerakkan peta pada Layout
Tampilan Layout 100%
Gambar 6.5 Menu untuk memilih ukuran kertas untuk layout peta
Selanjutnya Pilih Paper pilih ukuran kertas yang
diinginkan, Misalnya ukuran A4
Gambar 6.6 Menu untuk memilih ukuran kertas seperti A4
Posisi kertas dapat dirubah sesuai dengan tata letak yang diinginkan. Merubah posisi kertas
- Klik Orientation pilih Portrait atau Landscape
Gambar 6.7 Merubah posisi kertas
Langkah selanjutnya adalah menampilan Legenda Peta yang menjelaskan peta yang akan dicetak. Memunculkan Legenda
Klik Insert Klik Legend
Pada kotak dialog ”legend wizard” pilih Layer yang akan dimunculkan sebagai legend Klik Next
Gambar 6.9 Kotak dialog ”legend wizard”
Setelah memilih legend yang akan ditampilkan selanjutnya mengatur Format Penulisan Judul Legend
Gambar 6.10 Mengatur Format Penulisan Judul Legend
Gambar 6.11 Mengatur Frame (Bingkai)
Mengatur Format Area Legend Klik Next
Gambar 6.12 Mengatur Format Area Legend
Klik Finish untuk menampilkan hasil pengaturan / layout
Gambar 6.13 Menampilkan hasil pengaturan / layout
Gambar 6.14 Menampilkan Mata Angin
- Pilih bentuk yang diinginkan Klik OK
- Pilih Insert pilih North Arrow
Gambar 6.15 Memilih bentuk mata angin
- Klik Insert Klik Scale Bar
Gambar 6.16 Menampilkan skala
- Pilih model Scale Bar Klik OK
Gambar 6.17 Memilih model skala bar
Selain skala batang, dapat juga ditampilkan Skala Angka
Gambar 6.18 Memilih model skala angka
- Pilih model Scale Bar Klik OK
Gambar 6.19 Memilih model Scale Bar
Gambar 6.20 Menampilkan Judul Peta
- Pilih Insert pilih Title
- Kemudian menulis judul peta yang diinginkan pada kolom yang disediakan di kotak dialog. Pada kotak dialog ini dapat memilih jenis huruf, ukuran huruf dan tampilan huruf.
Gambar 6.21 Menulis judul peta
Sistem koordinat yang dimiliki oleh peta dapat ditampilkan dalam grid koordinat. Grid koordinat ditampilkan melalui
Gambar 6.22 Menampilkan Grid koordinat
Selanjutnya Pilih Tab Grid pilih New Grid Next
- Pilih jenis grid yang dikehendaki
Gambar 6.24 Memilih jenis grid
Gambar 6.25 Memilih axes dan label
- Pilih Finish
Gambar 6.26 Pembuatan grid selesai
Gambar 6.27 Membuat data frame
Mengubah Tampilan Skala Bar
- Klik kanan Scale Bar pilih Properties
Gambar 6.29 Menampilkan Skala Bar
Legend dapat diubah tampilannya
- Klik kanan pada kotak legend Pilih Covert To Graphics
- Klik kanan lagi pada kotak legend Pilih Ungroup
Gambar 6.30 Mengubah tampilan legend
Mengedit teks pada kotak legend Ketik pada Tab Text pilih OK
Gambar 6.31 Mengedit teks pada kotak legend
Untuk membuat tampilan lebih menarik, peta dapat diberi tambahan bingkai pada layoutnya (Gambar 6.32).
Pilih Border Pilih Style Selector
Sehingga muncul tampilan akhir seperti berikut:
Memberi warna Background Peta dalam Grid
InsertNeatline
Gambar 6.33 Memberi warna Background Peta dalam Grid
Menampilkan Grafik
Tools Graph Create Pilih modelnya Next Next Finish
Membuka Report
Tools Report Pindahkan Available Field Report Field Generate Report
Menambah Field pada tabel
Klik kanan File pada Table of Contents Open Attribute Table
OptionAddFile Isikan nama field pada NameType Field Properties
Menampilkan Table pada Layout Peta :
EditorStart Editing Klik kanan pada Field di dalam Table of Contents Open Attribute Table Option Add Table to Layout
Export Layaot Peta ke bentuk PDF, JPEG,TIF,...
- Klik menu File Export Map
Pengaturan mode Border
Pengaturan warna Background
Gambar 6.34 Export Layout Peta
Buat nama File nya Pilih jenis format data yang diinginkan
Atur Resolution yang diinginkan Klik Save Untuk menyimpan data yang tela di Export
BAB 7
APLIKASI DI BIDANG KEHUTANAN
DENGAN ARC GIS
Penggunaan Arc GIS sangat membantu pekerjaan. Beberapa contoh yang telah diaplikasikan oleh penulis, diantaranya :
1. Penggunaan Arc GIS dalam menentukan Indeks restorasi landscape hutan tropis terdegradasi DAS Batang Toru Sumatera Utara
Tulisan ini merupakan bagian dari desertasi penulis yang didukung oleh PhD Grant SEAMEO-BIOTROP 2013 dan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan atas Beasiswa Program Doktor di Institut Pertanian Bogor, sebagai berikut:
Pendahuluan
Degradasi hutan dan deforestasi berdampak pada kerusakan landscape hutan. Kerusakan landscape hutan tropis di Indonesia menyebabkan lahan terdegradasi. Degradasi lahan ini memunculkan lahan-lahan kritis. Pada tahun 2010, lahan kritis Indonesia meningkat menjadi 81.664.294,90 ha, lebih besar dibanding tahun 2006 sebesar 77.806.880,78 ha. Sebagian lahan kritis tersebut, seluas 2.753.596,70 ha berada di Sumatera Utara (Kementerian Kehutanan, 2010). DAS Batang Toru di Sumatera Utara memiliki lahan kritis seluas 13.000 ha pada tahun 2005, dan bertambah menjadi 17.000 ha pada tahun 2009. Kondisi ini menurunkan fungsi ekosistem hutan.
Peningkatan dan pengembalian fungsi ekosistem hutan dapat melalui rehabilitasi dan restorasi hutan. Restorasi hutan dapat dilaksanakan dengan pendekatan restorasi landscape hutan yaitu kegiatan restorasi hutan untuk mendapatkan keseimbangan fungsi konservasi dan kebutuhan masyarakat (McCraken et al.
landscape terdegradasi. Rehabilitasi hutan dan lahan yang telah dilakukan belum sepenuhnya berhasil dalam konteks fungsionalitas eksosistem hutan. Karena umumnya restorasi hanya sebagai persyaratan dalam kegiatan reklamasi pertambangan, sehingga pelaksanaannya hanya tapak per tapak (Ruiz et a.l 2005). Beberapa
penelitian mengukur keberhasilan restorasi (reklamasi tambang) berdasarkan indikator-indikator ekologis tapak restorasi. Puspaningsih (2009) menemukan kanopi indeks untuk menentukan keberhasilan restorasi. Pendekatan kesuburan tanah dapat digunakan untuk mengetahui indikator keberhasilan restorasi (Rohyani, 2012). Pada skala lebih luas diperlukan perubahan perencanaan dari restorasi tapak per tapak menjadi berbasis landscape (Lamb 2005). Restorasi diawali dari area dengan fragmentasi yang sangat merusak dan jumlah penduduk besar (Bright et al. 2011). Komponen penting dalam restorasi landscape
adalah identifikasi tapak potensial untuk restorasi dan aspeks restorasi dalam konteks spasial dan temporal. Penentuan prioritas tapak restorasi menjadi penting untuk menjamin keberhasilan restorasi serta efisiensi dan kesinambungan proyek restorasi. Oleh karena itu diperlukan suatu nilai yang menyatakan tingkat prioritas tapak yang harus direstorasi terlebih dahulu. Penelitian ini mendesain indeks restorasi yang menyatakan nilai yang dapat digunakan untuk menentukan apakah suatu tapak hutan perlu direstorasi atau tidak dan dari mana restorasi harus dimulai dalam sebuah ekosistem hutan.
Metode
Bahan dan alat
Pengumpulan data lapangan
Pada kegiatan pengambilan data lapangan, setiap titik pengamatan dibuat plot contoh berbentuk segi empat dengan ukuran 50 m x 50 m terbagi ke dalam 4 kuadran ukuran 25 m x 25 m. Data vegetasi dikumpulkan dari plot contoh adalah pohon (plot 25 m x 25 m), tiang (plot 10 m x 10 m), pancang (5 m x 5 m) dan semai (plot 2 x 2 m). Pengambilan sampel tanah untuk pengukuran bobot isi (bulk density) dilakukan di 54 plot contoh (kedalaman 10 –
20 cm) dan untuk pengukuran sifat kimia dan fisika tanah dilakukan pada 70 plot contoh (kedalaman 10-40 cm).
Analisis faktor indeks
a. Kerusakan hutan
Tingkat degradasi hutan ditentukan menggunakan nilai NDVI dan MSAVI. Persamaan regresi linear disusun dengan peubah bebas NDVI dan MSAVI dan peubah tak bebasnya kerapatan pohon (Wen et al. 2010.). Selanjutnya dugaan kerapatan
tegakan dikelaskan dan dikonversi menjadi indeks degradasi landscape hutan menggunakan persamaan [9] (Jaya et al.
2007). Skor total dihitung menggunakan persamaan [1]. Bobot ditentukan berdasarkan koefisien regresi hubungan antara kerapatan vegetasi dan variabel bebas.
Peta tutupan lahan dianalisis menggunakan Fragstat 3.3 menghasilkan metrik landscape. Metric landscape yang digunakan adalah area, number of patch, patch density, proximity dan contiguity (McGargical 1995; Fahrig 2003; Li et al. 2009; Sing et al. 2010). Masing-masing metrik landscape
Adapun masing-masing metrik landscape dirumuskan sebagai
N = jumlah patch hutan, dan A = luas landscape hutan.
c. pusat sel ke pusat sel lainnya
c. Konektivity hutan
Konektivity ditentukan berdasarkan nilai metrik landscape. Metrik landscape yang digunakan adalah connectan dan radius of gyration (McGargical 1995, 1999, 2002; Fahrig 2003; Li et al. 2009; Sing et al.2010). Skor konektivity merupakan
Adapun masing-masing metrik dirumuskan sebagai berikut :
tergabung/unjoined, 1 = tergabung/ joined) yang bersesuaian tipenya (i), berdasarkan pada ambang jarak yang diberikan
pusat patch ij (rata-rata), berbasis jarak pusat sel ke
pusat sel
z = jumlah sel dalam patch ij
c. Degradasi lahan
Tabel 7.1 Kelas dan skor setiap faktor penyusun indeks
Proximity Proximity <554 555-1233
Contiguity Contig <0.2 0.2-0.4
(1992) d Riwandi & Handayani (2012), dimodifikasi
Rescaling skor
Skor masing-masing indeks faktor distandarkan nilainya menggunakan persamaan [8] Jaya et al 2007. Hal ini dilakukan karena skala data yang digunakan berbeda-beda antara faktor.
𝐼𝑛𝑑_𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟= 𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 −𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒𝑚𝑖𝑛
𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒𝑡𝑜𝑡 −𝑚𝑎𝑥 −𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒𝑡𝑜𝑡 −𝑚𝑖𝑛 𝑖𝑛𝑑_𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟𝑚𝑎𝑥 −
Notes :
Ind_faktor = nilai indeks faktor Scoretotal = skor total sebagai input
Scoretot- min = total skor minimum
Scoretot-max = total skor maksimum
Ind_FLC max = indeks faktor maksimum
Ind_FLC min = indeks faktor minimum
Regresi indeks faktor
Indeks faktor merupakan hasil rescaling skor total faktor. Selanjutnya dilakukan analisis regresi dengan peubah tak bebas indeks faktor dan peubah bebasnya adalah variabel indeks. Persamaan regresi y = a + b x, dimana y adalah indeks faktor dan x adalah peubah tak bebas (variabel indeks faktor).
Model indeks restorasi
Indeks restorasi (z) dibangun menggunakan 4 indeks faktor yang diformulasikan sebagai berikut :
z = f (y1, y2, y3, y4),
dimana :
z = indeks restorasi, y1 = indeks kerusakan hutan, y2 = indeks
fragmentasi, y3 = indeks konektivity, dan y4 = indeks degradasi
lahan
Analisis PCA dilakukan untuk menentukan bobot yang digunakan menyusun persamaan indeks restorasi. Beberapa model persamaan disusun berdasarkan eigent value. Validasi model menggunakan uji
beda nilai tengah (Z-mean test). Selanjutnya model diuji akurasinya
menggunakan Overall acuracy.
Hasil dan pembahasan
Indeks degradasi hutan
Degradasi hutan dinyatakan dengan indeks degradasi hutan. Kerapatan vegetasi merupakan indikator tingkat degradasi hutan. Degradasi hutan ditentukan menggunakan indeks vegetasi (Wen et al. 2010), karena adanya korelasi antara kerapatan pohon dengan
dirumuskan w1 = 0.740 f1 + 0.260 f2. Sedangkan indeks degradasi
hutan dirumuskan y2 = 0.938 - 0.600 x1 + 0.049 x2, dimana x1 adalah
nilai NDVI dan x2 adalah nilai MSAVI. Jumlah atau kerapatan pohon
sangat penting dalam konteks penyediaan habitat bagi hidupan liar, karena mempengaruhi kepadatan species (David et al. 2004).
Kerapatan tegakan dan luas bidang dasar di daerah penelitian relatif kecil jika dibandingkan dengan hutan di dataran rendah Sumatra yang mencapai 200 ind/ha (Whitten et al. 1987). Hutan
mengalami kerusakan, yang diindikasikan juga oleh nilai law frequency menunjukkan ekosistem hutan terganggu.
Indeks fragmentasi
Perbandingan nilai metrik landscape menunjukkan fragmentasi cenderung meningkat dari tahun 1989 ke tahun 2013. Sub DAS Sarula mengalami peningkatan fragmentasi signifikan dibandingkan dengan sub DAS lainnya. Peningkatkan fragmentasi diindikasikan oleh peningkatan jumlah patch serta penurunan
contiguity dan proximity (Gambar 7.1). Penurunan proximity dan
contiguity menunjukkan adanya peningkatan keterisolasian patch hutan. Faktor aktifitas manusia mempengaruhi fragmentasi landscape hutan (Gaspari dan Gran 2009). Adanya aksesibilitas berupa jalan menarik manusia membuka hutan untuk pertanian dan pemukiman sehingga menaikan fragmentasi (Simone 2010). Hutan yang tersisa umumnya mengelompok di bukit dan pegunungan (Zhang et al. 2010). Lokasi hutan yang sulit diakses dan
berada pada kelerengan tinggi menyebabkan potensi gangguannya kecil (Cabral et al. 2007).
Gambar 7.1 Patch density hutan (a), contiguity index (b), dan
proximity index (c) masing-masing sub DAS di Batang Toru
Indeks konektivity
Metrik landscape hutan menunjukkan konektivity cenderung menurun dari tahun 1989 ke tahun 2013. Sub DAS Sarula mengalami penurunan konektivity lebih cepat dibandingkan dengan sub DAS lainny (Gambar 7.2). Penurunan konektivity antara patch hutan menghambat pergerakan spesies. Kondisi ini mengancam kelestarian spesies karena konektivitas sangat penting dalam konservasi spesies (Van Looy et al. 2013). Indeks
konektivitas tinggi memungkinkan pergerakan dan penyebaran species (Rouger et al. 2006).
Tingkat konektivity landscape hutan dinyatakan menggunakan indeks konektivity. Indeks konektivity landscape hutan dapat menggunakan skor radius of gyration (f6), dan
connectan (f7). Skor total indeks konektvity dirumuskan w3 = 0,5 f6
+ 0,5 f7, sedangkan indeks konektivity nya adalah y3 = -0,009 +
3,059 10-5 x7 + 0,286 x6; dimana x6 adalah radius ofgyration dan x7
adalah connectan.
Indeks degradasi lahan
Tingkat degradasi lahan dinyatakan dalam indeks degradasi lahan. Indeks degradasi lahan ditentukan menggunakan skor Corganik (f8), skor tekstur tanah (f9), dan type erosi (f11). Skor
indeks degradasi lahan dirumuskan w4 = 0.37 f8 + 0.24 f9 dan 0.39
f11. Indeks degradasi lahan merupakan hasil rescaling skor total
degradasi lahan. Kerusakan hutan dan konversi hutan memunculkan lahan-lahan terdegradasi. Degradasi lahan ini dicirikan oleh kandungan organik rendah, bobot isi tinggi, dan tekstur cenderung kasar serta indikator adanya lapangan erosi. Tipe tutupan lahan hutan dan kebun campuran relatif lebih rendah tingkat degradasi lahannya. Degradasi lahan tertinggi berada di tipe tutupan pertanian lahan kering campur semak (Gambar 7.3-a). Gambar 7.3-b menunjukkan indeks degradasi lahan di landscape hutan, dimana indeks paling tinggi dimiliki oleh unit lahan hill, serta fans dan lahar. Indeks terendah degradasi lahan di landscape hutan
berada di unit lahan mountain dan alluvial.
Indeks restorasi
Indeks restorasi didesain menggunakan 4 indeks faktor. Contoh acak dipilih untuk menyusun persamaan indeks restorasi. Untuk mengetahui kolinearitas antar faktor indeks maka contoh yang dipilih secara random dianalisis kolinearitasnya. Uji VIF (varian inflation factor) menunjukkan bahwa indeks fragmentasi
(y2) dan indeks konektivity (y3) memiliki kolinearitas. Uji VIF tanpa
melibatkan salah satu dari y2 dan y3 menunjukkan tidak ada
kolinearitas antar variabel. Berdasarkan kondisi ini, model indeks restorasi dibangun oleh variable y1, y2, dan y4 serta y1 y3 y4.
Persamaan indeks restorasi yang dihasilkan adalah :
eq1 : z1 = 0,156 y1 + 0,462 y2 + 0,382 y4
Persamaan di atas divalidasi menggunakan uji beda nilai tengah (uji Z ). Uji Z menguji hipotesis nol (Ho : δ = 0), tidak ada perbedaan nilai tengah antara model dan populasi, dan (H1 : δ ≠ 0) yang menyatakan ada perbedaan nilai tengah model dan populasi. Hasil uji Z menunjukkan semua persamaan diterima sebagai persamaan indeks restorasi landscape hutan karena nilai Zhitung
lebih kecil dibandingkan dengan nilai Z kritisnya (Tabel 7.2). Persamaan indeks restorasi terdiri atas persamaan yang menggunakan 3 indeks faktor (2 persamaan), 2 indeks faktor (2 persamaan) dan 1 indeks faktor (2 persamaan).
Tabel 7.2 Hasil uji beda nilai tengah persamaan indeks restorasi
Berdasarkan model indeks restorasi dibuat kelas indeks
pada 5 kelas indeks restorasi.
Tabel 7.3 Akurasi persamaan indeks restorasi yang dikelompokkan ke dalam 5 kelas dan 3 kelas
Model Akurasi
Persamaan indeks restorasi yang memiliki akurasi paling besar dipilih sebagai persamaan yang digunakan untuk membuat peta indeks restorasi landscape hutan tropis terdegradasi di DAS Batang Toru (Gambar 7.4). Eq. z3 dan eq. z4 disusun oleh 2 faktor
Gambar 7.4. Peta indeks restorasi landscape hutan berdasarkan eq3
(a) dan eq4 (b)
Gambar 7.5 Peta indeks restorasi dan peta fragmentasi landscape hutan
Indeks fragmentasi dan indeks konektivity memiliki kolinearitas artinya bisa saling menggantikan. Fragmentasi dan konektivity merupakan indikator penting dalam fungsionalitas ekosistem hutan. Kehilangan konektivitas alami dari sebuah ekosistem merupakan ancaman terbesar dalam penyebaran
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Sarula Puli
Sarula
hidupan liar dan kemampuan hidup serta konservasi keanekaragaman hayati pada umumnya. Menurut Saura (2006) kondisi ini memerlukan perhatian lebih serius terutama pada peningkatan konektivitas dalam perencanaan landscape dan
konservasi habitat. Pemeliharaan dan restorasi konektivitas
landscape sangat diperlukan (Saura 2011), karena konektivitas
landscape dapat memfasilitasi pergerakan organisme, pertukaran genetik dan aliran material ekologi yang lain (Crook dan Sanjayan 2006. Kebutuhan akan habitat bagi hidupan liar endemik merupakan kunci utama dalam konservasi keanekaragaman hayati dan stabilitas serta integritas ekosistem alami (Taylor et al. 1993;
Collinge 1998). Oleh karena itu, konektivitas menjadi pertimbangan dalam perencanaan konservasi dan analisis perubahan lanskap. Konektivity dan fragmentasi menjadi indeks yang relatif penting, sehingga pertimbangan peningkatan konektivity dan penurunan fragmentasi menjadi prioritas dalam restorasi landscape hutan. Secara ekologi, konektivity menjadi faktor penting dalam aliran dan siklus materi ekosistem hutan. Di sub DAS Puli, sebagian besar landscape hutan termasuk ke dalam area indeks restorasi sedang. Indeks restorasi ini menunjukkan sub DAS Puli menjadi prioritas restorasi landscape hutan Batang Toru. Melalui restorasi landscape hutan sub DAS Puli, akan mendapatkan keseluruhan kondisi DAS Batang Toru karena lokasinya berada di bagian atas DAS.
Kesimpulan