III. METODE PENELITIAN

(1)

A. Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus 2007 sampai dengan April 2008. Lokasi penelitian adalah Kabupatenn Solok Selatan Provinsi Sumatera Barat dan Kabupaten Bungo Provinsi Jambi, peta lokasi penelitian disajikan pada Gambar 4. Pengolahan dan analisis data citra satelit dilakukan di Laboratorium Fisik Penginderaan Jauh Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

B. Bahan dan Alat

Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Data Citra

Data citra yang digunakan dalam penelitian ini adalah citra satelit SPOT 5 Supermode, citra SPOT 5 yang digunakan dalam bentuk multi spektral maupun pangkromatik. Citra yang digunakan ini dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 5 dan 6.

Tabel 4 Lembar Citra SPOT 5 yang digunakan dalam penelitian

No Scene K/J Tanggal Perekaman

1 5 271-352/7 05/11/07 03:54:26 2 T 271-352 2006-09-04 19:09:14 2 5 272-353/1 06/08/05 03:43:32 1 T 272-353 2006-09-04 23:14:37

Sumber : Jaya et al, 2007

Gambar 4 Peta lokasi penelitian di Kabupaten Solok Selatan dan Kabupaten Bungo.

(2)

Gam Gam 2. Data peng pene a) P mbar 5 Peta Bun mbar 6 Peta Selata a spasial dala

Data ini dipe gambilan con

litian ini ada Peta dijital b a lokasi cit ngo. lokasi citra an. am bentuk di erlukan untu ntoh di lapan alah : batas admini tra SPOT 5 SPOT 5 Pa ijital uk memudah ngan, data sp strasi 5 Multi Sp angkromatik hkan dalam m pasial dijital pektral di K k di Kabupat menentukan yang diguna Kabupaten ten Solok lokasi titik akan dalam

(3)

b) Peta dijital jaringan jalan c) Peta dijital jaringan sungai

3. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: a) GPS (Global Positioning System)

b) Kamera dijital c) Meteran (Phi-band) d) Tali tambang e) Haga Hypsometer 4. Perangkat Lunak (Software)

a) ERDAS Imagine Ver 8.7 b) ArcView Ver 3.2

c) MS Excel

5. Komputer pribadi dan printer

C. Data Lapang yang dikumpulkan

Data-data yang diperlukan di lapangan dalam penelitian ini adalah dimensi tegakan hutan, data ini berupa :

a) Tinggi total dan bebas cabang pohon b) Diameter pohon setinggi dada c) Diameter tajuk setiap pohon

d) Nama Jenis (Komersial dan non-komersil)

e) Lokasi Pohon (Koordinat relative pohon dalam plot) f) Jumlah pohon dalam 0,1 Ha

Untuk lebih jelasnya pelaksanaan pengukuran terhadap setiap dimensi pohon di dalam setiap plot unit contoh adalah sebagai berikut :

a) Pengukuran Diameter Pohon (Diameter setinggi dada / Dbh)

Diameter pohon merupakan peubah penduga volume untuk diukur pada ketinggian setinggi dada orang dewasa atau standar dengan 1,3 meter di atas pangkal pohon/permukaan tanah atau yang sering disebut dengan diameter setinggi dada (diameter at breast height/Dbh). Jenis alat ukur diameter atau keliling batang pohon yang dapat digunakan adalah pita ukur diameter (phi-band).

(4)

b) Pengukuran diameter tajuk pohon

Pengukuran diameter tajuk dilakukan dengan mengukur jari-jari tajuk pohon sebanyak 4 (empat) kali dan saling tegak lurus menurut 4 (empat) arah mata angin utama (Utara, Timur, Selatan, Barat) dengan acuan arah Barat dan Timur. Dalam pengukuran diameter tajuk ini diperhatikan posisi tajuk yang terlebar sebagai patokan awal pengukuran diameter atau jari-jari tajuknya dan selanjutnya diukur posisi diameter tajuk yang tegak lurus terhadap posisi pertama, sehingga diperoleh 4 (empat) jari-jari tajuk (R1, R2, R3 dan

R4). Untuk lebih jelasnya pengukuran diameter tajuk dapat dilihat

pada Gambar 7.

Gambar 7 Cara pengukuran diameter tajuk di lapangan. c) Pengukuran tinggi pohon

Pengukuran secara tidak langsung menggunakan alat ukur tinggi. Alat ukur tinggi yang digunakan adalah Haga hypsometer. Jenis tinggi yang diukur di lapangan adalah :

• Tinggi total yaitu pengukuran tinggi dari tanah sampai dengan puncak tajuk (Tt).

• Tinggi bebas cabang yaitu pengukuran tinggi sampai dengan cabang pertama (Tbc).

(5)

Jarak pohon yang diukur dari titik pusat plot adalah jarak datar, pengukuran dilakukan dengan meter. Sedangkan penentuan titik azimuth pohon dilakukan dengan menggunakan kompas. Pengukuran ini untuk mendapatkan titik kordinat pohon. Titik kordinat pohon yang dihasilkan akan digunakan dalam pembuatan propil pohon.

e) Pencatatan data ukur lapangan

Tahap selanjutnya adalah pencatatan hasil data pengukuran. Data hasil pengukuran dimensi pohon setiap jenis pohon pada setiap plot unit contoh dan setiap lokasi penelitian dicatat dalam tally sheet (buku ukur) yang sudah dibuat sebelumnya. Nama jenis-jenis komersil dan non komersil serta ukuran koordinat-koordinat pohon-pohon yang diukur pada setiap unit contoh tersebut, juga dicatat dalam tally sheet yang sama.

D. Teknik Pengambilan Contoh

Teknik pengambilan contoh pada penelitian ini adalah teknik penarikan contoh berganda. Tahapan pengambilan contoh dilakukan melalui dua tahap yaitu sebagai berikut :

1. Pada tahap 1 :

Tahap 1 ini, menentukan lokasi plot unit contoh berukuran besar N yang diambil secara acak pada citra SPOT 5 dari populasi berukuran n untuk memperoleh nilai dari dimensi tegakan antara lain persentase penutupan tajuk (Cs), diameter tajuk (Ds) dan jumlah pohon (Ns). Dengan ukuran plot unit contoh berbentuk lingkaran dengan luas 0,1 Ha dengan jari-jari 17,8 m. Jumlah plot contoh yang diambil dalam penelitian ini adalah 60 plot.

2. Tahap 2 :

Tahap 2 ini, pengambilan plot unit contoh di lapangan dengan ukuran plot unit contoh berbentuk lingkaran dengan luas 0,1 Ha dengan jari-jari 17,8 m, pengambilan plot unit contoh dilakukan untuk mendapatkan informasi data yang sebenarnya misalnya mengenai tipe tutupan lahan berdasarkan titik koordinat yang telah ditentukan

(6)

sebelumnya pada citra. Untuk penentuan titik koordinat geografis bumi di lapangan dilakukan dengan menggunakan alat berupa Global Positioning system (GPS) dan selanjutnya titik koordinat tersebut dianalisis menggunakan perangkat lunak (software) Arc View Ver 3.2. Pada unit-unit contoh tersebut dilakukan pengukuran peubah Y yang ingin diduga (misal: volume tegakan di lapangan). Jumlah contoh yang diambil pada tahap 2 (dua) ini adalah 60 plot.

E. Teknik pengambilan data di lapangan

Teknik pengambilan data di lapangan adalah sebagai berikut : 1). Penentuan Titik Awal

Titik awal adalah merupakan suatu titik atau tempat yang lokasinya dapat ditentukan / diketahui dengan pasti, baik di lapangan maupun di peta. Posisi titik awal di lapangan ditentukan atas dasar gambaran tentang titik awal di peta/citra dengan menggunakan alat, yaitu Global Positioning System (GPS) sebagai alat penentu posisi tempat.

2). Pembuatan lokasi area penelitian dan Plot Unit Contoh

Bentuk dan ukuran lokasi area penelitian ini selanjutnya membentuk bujur sangkar yang biasanya disebut dengan satu klaster. Pada setiap unit contoh berbentuk lingkaran dengan luas 0.1 Ha dengan jari-jari lingkaran 17.8 meter. Setelah plot unit contoh pertama sudah ditentukan maka plot unit selanjutnya berjarak 200 m dari plot pertama dengan sudut yang sudah ditentukan. Misalnya plot pertama dari plot ke 3 dan plot selanjutnya dengan urutan plot ke 4, 1 dan 2, dengan jarak yang sama yaitu 200 m dengan sudut yang berurutan yaitu 270º, 0º, 90º dari plot sebelumnya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 8 di bawah ini.

(7)

F G 3). P P lo la di di te ya F. Metode 1. An lok a. P K s d (1 Gambar 8 L t Pengukuran k engukuran k okasi area p apangan ber irencanakan i lapangan egakan di la ang dapat di e Analsis Da alisis Citra Analisis c asi survey. Pra Pengolah Kegiatan in sehingga sia dalam tahap 1) Geometri geometri Letak unit training area koordinat da koordinat d penelitian ya rdasarkan h sebelumnya bertujuan u apangan berd iukur/ditafsir ata SPOT 5 Su citra dilakuk Secara kesel han Data (Pr ni mencakup ap untuk dila ini, diantara ic correction objek terhad contoh dala a. an pengamat dan pengama ang sudah d hasil interpr a. Pengukura untuk meng dasarkan pe r melalui citr upermode kan dalam r luruhan, keg reprocessing p persiapan akukan peng anya : n, merupaka dap koordina am klaster p an pada loka atan di lapa ditentukan s retasi denga an dan penga getahui besa erbedaan dim ra SPOT 5 rangka persi giatan ini terd

g) data citra golahan. Ke an kegiatan at sebenarny pada 1 (sat

asi area pene angan dilak sebelum ber an jumlah amatan yang arnya poten mensi-dimen iapan data, diri dari : SPOT 5 S egiatan yang pengkoreks ya di permuk tu) lokasi elitian kukan pada rangkat ke plot yang g dilakukan nsi volume nsi tegakan penentuan Supermode, g termasuk sian posisi kaan bumi

(8)

(2) Mosaikcing, merupakan proses menggabungkan beberapa scene citra menjadi satu kesatuan. Penggabungan ini dilakukan agar citra dapat dianalisis lebih lanjut secara keseluruhan.

(3) Cropping, merupakan kegiatan yang dilakukan untuk membatasi citra sesuai dengan wilayah penelitian.

b. Analisis Citra SPOT 5 Supermode

Analisis citra berdasarkan atas kemampuan pandang (penglihatan) yang dimiliki pengamat (penafsiran) serta kemampuan mendeteksi ciri fisik obyek yang diamati. Obyek yang dijadikan bahan kajian adalah kerapatan tajuk atau persentase penutupan tajuk (Cs), diameter tajuk rata-rata (Ds) dan jumlah penampakan tajuk (Ns). Cara pengukuran peubah ini adalah sebagai berikut.

a) Buat plot ukur dengan jari-jari 17.85 m

b) Pilih lokasi yang akan diamati (syarat mewakili seluruh tipe C dan D)

c) Hutung jumlah tajuk dalam lingkaran 17.85 m.

d) Buat 2 lingkaran, yang pertama berukuran 17.85 m. Kemudian di dalam lingkaran yang pertama. dibuat lingkaran yang kedua berukuran 12.68 m. Untuk mengukur C, lingkaran tersebut dibagi menjadi 16 bagian.

Dengan rumus 100%

16× = n

C , dimana n adalah jumlah bagian yang

terdapat C di dalam lingkaran, model lingkarannya pengukuran persentase penutupan tajuk di sajikan pada Gambar 9.

Gambar 9 Model pengukuran persentase penutupan tajuk pada citra SPOT 5 Supermode dengan kombinasi band MIR, NIR dan Red yang diletakkan pada gun Red, Green dan Blue.

(9)

e) Untuk mengukur D, diambil minimal 3 pohon untuk contoh rata-rata pengukuran D.

Berdasarkan dari kombinasi yang ditafsir/diinterpretasi akan dikelompokan kedalam 4 (empat) kelas kerapatan tutupan tajuk dan 3 (tiga) kelas diameter tajuk. Pengelompokan ini dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5 Kelas kerapatan tajuk dan diameter tajuk

No Kelas Kerapatan Tajuk Kelas Diameter Tajuk

Kelas (%) Kelas (m) 1 C1 10 ~ 30 D1 < 10 2 C2 31 ~ 50 D2 10 ~20 3 C3 51 ~ 70 D3 > 20 4 C4 71~ 100 Sumber : Jaya (2006) 2. Struktur Tegakan

Struktur tegakan dibuat dengan menghubungkan antara diameter setinggi dada (cm) dengan kerapatan pohon (jumlah pohon per hektar). Kerapatan pohon (jumlah pohon per hektar) diletakkan pada sumbu y, sedangkan kelas diameter diletakkan pada sumbu x. Hubungan antara kerapatan pohon dengan kelas diameter tersebut akan memperlihatkan struktur horizontal suatu tegakan (penyebaran jumlah individu pohon dalam kelas diameter berbeda).

Pendugaan nilai diameter setinggi dada digunakan dengan citra SPOT 5 Supermode, pendugaan ini berdasarkan nilai diameter tajuk di citra untuk mendapatkan nalai diameter setinggi dada di lapangan, begitu juga dengan jumlah pohon perhektar di lihat dari jumlah tajuk yang ditemukan pada citra SPOT 5 Supermode. Pendugaan nilai diameter pohon setinggi dada (Dbh) dan pendugaan nilai jumlah pohon perhektar dapat dilihat peda persamaan dibawah ini

a. Pendugaan diameter pohon setinggi dada (Dbh) dengan Diameter tajuk pada citra Spot 5

Model linear : Dbh = b0 + b1·Ds

Power : Dbh = b0· Dsb

(10)

Polynomial : Dbh = b0 + b1·Dt + b2·Ds2

Eksponensial : Dbh = b0· ebDs

b. Pendugaan jumlah pohon per hektar (Nlap) dengan jumlah penampakan tajuk pada citra (Nc)

Model linear : N = b0 + b1·Ns

Power : N = b0· Nsb

Kuadratik : N = b0 + b1·Ns2

Polynomial : N = b0 + b1· Ns + b2· Ns2

Eksponensial : N = b0· eb1 Ns

3. Pendugaan Potensi Tegakan

Peubah-peubah dimensi yang dapat menduga volume pohon melalui citra antara lain adalah persentase tutupan tajuk (Cs), diameter tajuk pohon (Ds) dan jumlah pohon (Ns). Untuk peubah tinggi pohon tidak dapat diukur karena citra berbentuk 2 dimensi sedangkan peubah dimensi tinggi harus berbentuk 3 dimensi. Sehingga dapat secara umum model matematisnya adalah :

Vb1,b2,b3 = f (Cs, Ds, Ns)

Dengan demikian maka model-model yang dapat dikembangkan antara lain adalah :

a. Model linear Sederhana : V = b0 + b1·Cs ; V = b0 + b1· Ds ; V = b0 + b1·Ns ; Berganda : V = b0 + b1·Cs + b2· Ds ; V = b0 + b1·Cs + b2·Ns V = b0 + b1· Ds + b2·Ns V = b0 + b1·Cs + b2· Ds + b3·Ns b. Model non linear Power : V = b0· Csb1; V = b0· Dsb1; V = b0·Nsb1; Berganda : V = b0·Csb1· Dtb2 ; V = b0·Csb1· Nsb2 V = b0· Dsb1 · Nsb2 V = b0·Csb1·Dsb2· Nsb3 Kuadratik : V = b0 + b1·Cs2 ; V = b0 + b1· Ds 2 V = b0 + b1·Ns2 V = b0 + b1·Cs2 + b2· Ds2 V = b0 + b1·Cs2 + b2·Ns2 V = b0 + b1·Ds2 + b2·Ns2 V = b0 + b1·C2 + b2·Ds2 + b3·Ns2

(11)

Polynomial : V = b0 + b1·Cs + b2·Cs2 V = b0 + b1·Ds + b2·Ds2 V = b0 + b1·Ns + b2·Ns2 V = b0 + b1·Cs + b2·Ds+ b3·CDs + b4·Cs2+ b5·Ds2 V = b0 + b1·Cs + b2·Ns+ b3·CsNs + b4·Cs2+ b5·Ns2 V = b0 + b1·Ds + b2·Ns+ b3·DsNs + b4·Ds2+ b5·Ns2 Eksponensial : V = b0· eb1Ds V = b0· eb1Cs V = b0· eb1Ns

Regresi terpilih adalah yang hasilnya verifikasinya paling baik. Model ini digunakan untuk menyusun tabel volume pohon. Regresi yang baik yaitu regresi yang dibuat sesederhana mungkin, tetapi mempunyai ketelitian yang cukup tinggi. Demikian pula dalam pemilihan peubah-peubah tegakan di citra satelit, yang akan dijadikan peubah-peubah bebasnya. Hal ini dikarenakan tujuan dari pembuatan regresi tersebut adalah untuk meningkatkan efisiensi penelitian dalam menduga volume tegakan melalui citra satelit.

Untuk mencari nilai dugaan b0, b1, b2 dan b3 dapat diperoleh dengan

memecahkan persamaan linear simultan, perhitungan untuk mendapatkan nilai , b1, b2 dan b3 adalah sebagai berikut

• Persamaan regresi linear sederhana

y b

0 y bx 1 n

∑xy ∑x ∑y

n∑x2 _∑_x 2

dimana b0 = y pintasan, (y’ bila x =0)

b1 = Kemiringan dari garis regresi (kenaikan atau

penurunan Y’ untuk setiap perubaan satu-satuan x) atau koefisien regresi, yang mengukur besarnya pengaruh x terhadap Y kalau x naik satu unit.

x = Nilai tertentu dari peubah bebas. y Nilai tertentu dari peubah tidak bebas.

y’ = Nialai yang diukur/dihitung pada peubah tidak bebas.

= Nilai rata-rata dari peubah tidak bebas = Nilai rata-rata dari peubah bebas

(12)

• Persamaan regresi linear berganda 2 peubah bebas y b x b x 0 1 1 2 2 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ x ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑

dimana : b0 = Nilai Y, kalau x1 = x2 = 0

x1 , x2 = Peubah bebas

b1 = Besarnya kenaikan (penurunan) Y dalam

satuan, kalau x1 naik (turun) satu satuan,

sedangkan x2 konstan.

sedangkan x1 konstan.

y’ = Nialai yang diukur/dihitung pada peubah

tidak bebas.

• Persamaan regresi linear berganda 3 peubah bebas

:

dimana : b0 = Nilai Y’, kalau X1 = X2 = 0

x1 , x2, x2 Peubah bebas

(13)

sedangkan x1 dan x3 konstan..

sedangkan x1 dan x2 konstan.

Y = Nialai yang diukur/dihitung pada peubah

tidak bebas.

a. Pengujian Konsistensi

Data yang diperoleh dari hasil interpretasi pada citra dapat dijadikan peubah untuk menentukan atau menduga potensi tegakan yang selanjutnya diuji konsistensinya. Pengujian ini dilakukan dengan analisis korelasi. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui hubungan antar peubah di lapangan dengan di citra. Peubah yang diuji harus sama antara di lapangan dan pada citra. Misalnya C = f (Cs) dan D = f (Ds). Apabila hasilnya mendekati 100% maka peubah di citra sesuai dengan di lapangan dan itu hasil yang sangat baik yang diharapkan oleh peneliti.

Rumus yang digunakan yaitu menggunakan rumus korelasi yaitu sebagai berikut : ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⋅ ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − =

∑

= = = = = = m y y m x x m y x y x r m i m m i m m i m i m m m m i m m i m mi mi 2 1 1 2 1 2 1 2 1 1

keterangan : r = nilai korelasi

xm= nilai peubah X dari unit-unit contoh

m = jumlah contoh

ym= nilai peubah Y dari unit-unit contoh

b. Pengujian Model

Untuk mendapatkan model yang BLUE (Best Linear Unbiased Estimator) maka dilakukan pengujian-pengujian sebagai berikut (Hasan, 2001):

(14)

a) Uji linearitas, dilakukan dengan hipotesis :

Pengujian Hipotesis menggunakan uji F. Uji F dimaksudkan untuk menguji apakah secara bersama-sama koefisien regresi peubah bebas mempunyai pengaruh signifikan terhadap peubah tidak bebas, dengan rumus hipotesis sebagai berikut:

Ho : bi = 0, artinya peubah bebas secara simultan tidak dapat

menjelaskan peubah tidak bebas.

Ho : bi ≠ 0, artinya peubah bebas secara simultan dapat

menjelaskan peubah tidak bebasnya

Dengan membandingkan Fhitung (Fh) dengan Ftabel, (Ft) pada =

0,05; apabila perhitungan menunjukkan:

a. Fh> Ft adalah probabilitas kesalahan kurang dari 5% maka Ho

ditolak dan H1 diterima,artinya variasi dari model regresi

berhasil menerangkan variasi peubah bebas secara bersama-sama mempunyai pengaruh signifikan terhadap peubah tidak bebasnya. Dengan demikian hipotesis pcrtama, kedua dan ketiga terbukti.

b. Fh< Ft adalah probabilitas kesalahan kurang dan 5%, maka HO

diterima dan H1 ditolak, artinya variasi dan model regresi

tidak berhasil menerangkan bahwa variasi peubah bebas secara bersama-sama mempunyai pengaruh signifikan lerhadap peubah tidak bebasnya. Dengan demikian hipotesis pertama, kedua dan ketiga tidak terbukti.

Nilai dari F-hitung diperoleh dari kuatrat tengah regresi berbanding kuadrat tengah galah, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 6. Sedangkan F-tabel dapat dilihat pada Tabel F

(15)

Tabel 6 Analisis ragam regresi Sumber

Keragaman Derajat Bebas Jumlah Kuatrat Kuatrat Tengah F-hitung

Regresi p JKR KTR= JKR/p KTR/KTG

Galah n-p-1 JKG KTG = JKG/ (n-p-1)

Total n-1 JKT Sy2 = JKT/(N-1)

Keterangan : p = jumlah peubah

n = jumlah contoh

JKR = jumlah kuadrat regresi

JKG = jumlah kuadrat galah

(16)