SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS DAN PENGINDERAAN
Sistem Informasi Geografis
Fitur spasial pada data vektor direpresentasikan dan disimpan dalam bentuk kode atau label tertentu. Dengan data raster, data spasial disusun dan disimpan dalam bentuk piksel yang merupakan elemen terkecil dari suatu gambar (Gambar 1).
Penginderaan Jauh
Citra merupakan informasi yang dapat mewakili permukaan bumi yang dilihat dari satelit (angkasa) atau pesawat terbang (udara). Hasil penggabungan citra Landsat 8 yang mencakup area dan waktu yang sama dapat digunakan untuk menganalisis fenomena atau kenampakan di permukaan bumi (Sitanggang, 2013).
PENGGUNAAN TANAH DAN PENUTUP PERMUKAAN TANAH
Penggunaan Tanah
Penggunaan lahan adalah penggunaan lahan yang menggambarkan kegiatan manusia di atas lahan yang meliputi kegiatan ekonomi dan budaya seperti: pemukiman, pertanian, industri dan lain sebagainya (Copernicus, 2019). Penggunaan lahan berbeda dengan tutupan lahan karena tutupan lahan tidak menjelaskan penggunaan lahan (Copernicus, 2019).
Penutup Permukaan Tanah/Tutupan Lahan
Perubahan penggunaan lahan dan tutupan lahan akibat proses urbanisasi mencakup penurunan tutupan vegetasi secara simultan (Chow et al., 2016). Pada skala kota (dalam kota), struktur morfologi dan jenis tutupan lahan menyebabkan perbedaan penerimaan radiasi matahari (Oke, 1982a; Weng et al., 2004). Pertumbuhan penduduk dan urbanisasi berdampak pada percepatan pembangunan kota sehingga menyebabkan perubahan tutupan lahan dan penggunaan lahan (Tursilowati et al., 2012).
Urban Heat (Roth & Chow, 2012; Wibowo et al., 2016a) merupakan fenomena hubungan antara panas matahari dan tutupan lahan. Krisbiantoro (2014), Suhu Permukaan Tanah merupakan nilai rata-rata suhu permukaan bumi dengan cakupan satu piksel dan jenis tutupan lahan yang berbeda. Karakteristik masing-masing jenis tutupan lahan dapat mempengaruhi variasi suhu permukaan di Kampus IPB Dramaga Bogor.
Jenis tutupan lahan alami yang paling luas selanjutnya adalah zona iklim lokal tipe C (semak belukar) yang banyak dijumpai di wilayah Jakarta Utara bagian Timur dan di perbatasan Jakarta Barat (Gambar 18). Analisis dampak perubahan tutupan lahan terhadap distribusi suhu permukaan dan hubungannya dengan fenomena urban heat island.
PEMANASAN GLOBAL dan PERUBAHAN IKLIM
FENOMENA PANAS PERKOTAAN
Ciri Panas Perkotaan
Daerah perkotaan memiliki suhu siang hari yang jauh lebih tinggi dibandingkan daerah pedesaan sekitarnya (Tran et al., 2006). Daerah perkotaan mengalami suhu permukaan siang hari yang jauh lebih tinggi dibandingkan daerah pedesaan di sekitarnya, yang relatif lembab karena adanya daerah yang bervegetasi (Tran et al., 2006).
Penggunaan Ciri Panas Perkotaan
Jenis tutupan lahan yang berbeda, yang mewakili penggunaan lahan (Ren et al., 2012), akan menghasilkan tindakan yang berbeda dalam menyerap dan memancarkan kembali radiasi matahari untuk menghasilkan panas perkotaan (Wong & Yu, 2005; Srivanit dan Hokao, 2013). Pesatnya pertumbuhan kota telah mengakibatkan daerah perkotaan memiliki suhu permukaan siang hari yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan di sekitarnya yang memiliki kawasan bervegetasi (Tran et al., 2006).
Pulau Panas Perkotaan (Urban Heat Island)
Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA) (2008) menjelaskan bahwa ada dua jenis UHI (Urban Heat Island), yaitu UHI permukaan yang didasarkan pada LST (Land Surface Temperature), dan UHI atmosferik yang didasarkan pada AST ( Suhu Permukaan Udara) (Priyankara et al., 2019). Canopy Layer UHI (CLUHI) merupakan fenomena UHI yang terjadi pada lapisan ketinggian di bawah puncak suatu bangunan yang diukur menggunakan variabel suhu udara (Bechtel et al., 2019).
ZONA IKLIM LOKAL
Zona Iklim Lokal
Pembagian Tipe Zona Ikim Lokal
Kawasan yang tutupan lahannya berupa perairan besar seperti pantai, laut, dan danau, atau perairan kecil seperti sungai, waduk, dan telaga. Zona iklim lokal (LCZ) atau zona iklim lokal merupakan suatu wilayah seragam tutupan lahan, struktur permukaan dan bahan bangunan yang memanjang ratusan meter hingga beberapa kilometer dalam skala horizontal (Stewart & Oke, 2012). Zona Iklim Lokal (LCZ) menerapkan konsistensi seluruh kota untuk menjelaskan struktur perencanaan kota dan tutupan lahan dalam penelitian tentang gelombang panas perkotaan, urbanisasi, dan keseimbangan energi perkotaan.
Hampir sama dengan Kota Semarang yang memiliki 13 klasifikasi LCZ (6 tipe bangunan dan 7 tipe lahan terbuka), namun suhu permukaan tertinggi terdapat pada LCZ E (Astuti dkk mengatakan LCZ di wilayah Kota Bandung pada tahun 2013 dan 2016 hanya ditemukan 8 klasifikasi yang terdiri dari 3 tipe bangunan dan 5 tipe tutupan lahan.
MORFOLOGI PERKOTAAN
Kerapatan Bangunan
Informasi mengenai kepadatan bangunan pada suatu kawasan penting dilakukan sebagai upaya pengendalian dan perencanaan tata ruang dalam pemanfaatan ruang (Iek et al., 2014). Untuk penerapan teknologi penginderaan jauh, kepadatan bangunan dapat diperkirakan dengan mengekstraksi turunan penginderaan jauh yaitu penggunaan indeks kepadatan bangunan atau Normalized Difference Built-up Index (NDBI) yang dikembangkan oleh Zha et al. 2003) melalui penelitian di China untuk memetakan lahan terbangun di perkotaan. Kisaran nilai NDBI adalah antara -1 sampai +1 yang artinya semakin tinggi nilai NDBI maka semakin tinggi pula kepadatan bangunannya (Wahfifudin, 2015).
Menurut Hardyanti et al (2017), klasifikasi kepadatan bangunan berdasarkan indeks dapat dibagi menjadi empat kelas, seperti dijelaskan pada Tabel 3.
Kerapatan Vegetasi
Nilai NDVI merupakan perbandingan reflektansi yang terekam pada pita merah (R) dan pita inframerah (NIR) (Angga, 2017). Kisaran nilai NDVI antara -1 sampai dengan 1, semakin rendah nilai NDVI maka semakin rendah pula tingkat kepadatan vegetasi pada kawasan tersebut (Irawan, 2018). Berdasarkan Kshetri (2018), nilai NDVI dapat digolongkan menjadi empat kelas, yaitu nilai -1 hingga 0 menunjukkan penggunaan lahan badan air, nilai indeks -0,1 hingga 0,1 mewakili penggunaan lahan batuan tandus, pasir atau salju.
Sedangkan berdasarkan penelitian Hardyanti dkk (2017), tingkat kepadatan vegetasi suatu kawasan dapat diklasifikasikan menjadi empat kelas (Tabel 4).
SUHU PERMUKAAN PENUTUP TANAH
Berdasarkan hasil penelitian Wibowo dkk (2017) membandingkan suhu permukaan dan suhu udara berdasarkan tutupan lahan seperti bangunan, vegetasi terbuka, vegetasi lebat dan lahan terbuka beraspal. Hal ini juga diperkuat dengan hasil pengukuran suhu udara secara langsung (survei lapangan) yang membuktikan suhu tersebut. Suhu permukaan tanah (LST) (Tabel 5) pada suatu wilayah dapat diketahui dengan menggunakan dua metode, yaitu pengukuran langsung di lapangan dan pengolahan citra satelit (Tan dkk, 2010).
Model LST yang dihasilkan dari citra satelit divalidasi menggunakan data pengukuran suhu permukaan udara yang dikumpulkan melalui survei lapangan dengan menentukan titik sampel terlebih dahulu, sehingga nantinya akan diperoleh nilai Root Mean Square Error (RMSE) untuk menganalisis kesalahan dan memeriksa keakuratan LST. model (Wibowo et al., 2017).
APLIKASI SIG – PJ
Kampus UI Depok
Pembagian LST pada tanggal 9 Juni 2014 dengan suhu <250C dipusatkan pada hutan atau vegetasi tinggi di kampus UI. Sebaran LST pada tanggal 29 Agustus 2014 dengan suhu <270C meluas hingga ke kawasan hutan atau vegetasi tinggi. Sebaran LST pada tanggal 29 September 2014 dengan suhu <280C meluas hingga ke kawasan hutan atau vegetasi tinggi.
Hasil tersebut memberikan kesimpulan bahwa perbandingan LST maksimum pada tahun 2013 lebih tinggi dibandingkan dengan LST maksimum pada tahun 2014.
Kampus UM Kuala Lumpur
Kampus UM mempunyai UHS 2013, suhu maksimum untuk semua jenis tutupan lahan adalah 31,0oC kecuali badan air dengan suhu minimum 30,0oC. Berdasarkan UHS 2014, suhu maksimum pada ruang paving terbuka dan bangunan tertutup adalah 39,0oC, selebihnya suhu terendah 37,0oC dan tanaman permanen mempunyai suhu tersebut. Berdasarkan UHS 2016, suhu maksimum pada ruang perkerasan terbuka dan bangunan tertutup adalah 36,0oC, dan tutupan vegetasi yang rapat memiliki suhu maksimum 34,0oC (Gambar 12).
Berdasarkan UHS Maret 2016, suhu maksimum pada ruang terbuka dan bangunan dengan perkerasan tertutup adalah 36,0oC, dan tutupan vegetasi yang rapat memiliki suhu maksimum 34,0oC.
Kampus IPB Bogor
Dalam perkembangannya, terjadi perubahan tutupan lahan kampus IPB dari tahun 2013-2018 yang turut mempengaruhi variasi suhu permukaan di kawasan kampus. Dari tabel 9 terlihat bahwa rata-rata suhu tahunan tertinggi selalu terdapat pada wilayah yang tutupan lahannya berupa lahan terbangun. Sedangkan rata-rata suhu terendah pada tahun 2013-2018 selalu terjadi pada wilayah yang memiliki tutupan lahan yang ditumbuhi vegetasi.
Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa perubahan tutupan lahan mempengaruhi variasi suhu permukaan lahan pada tahun 2015-2018.
Kampus UPM Serdang
Dibandingkan rata-rata kenaikan suhu tiap jenis tutupan pada tahun yang sama, nilai kenaikan suhunya sebesar 4,2-4,7 ºC. Sementara itu, peningkatan suhu rata-rata di wilayah yang mengalami perubahan tutupan lahan sepanjang tahun meningkat sebesar 4,2–7 °C, dengan peningkatan suhu terbesar terjadi pada tutupan lahan yang berubah dari tutupan vegetasi menjadi lahan terbangun sebesar 7 °C dan kenaikan suhu paling sedikit terjadi pada daerah yang mengalami perubahan tutupan lahan sepanjang tahun. pada tutupan lahan, yang bertransisi dari tutupan lahan pertanian ke vegetasi pada suhu 4,2 ºC. Kategorisasi LST dengan suhu maksimum tertinggi 31,30 °C, suhu minimum terendah 17,20 °C dan rata-rata antara 21,10 °C hingga 28,70 °C dijelaskan pada Gambar 17 dan Tabel 12. Sebaran LST pada tahun 2015 ditunjukkan pada Gambar 2 dengan suhu tertinggi pada bulan September 2015.
Kota Jakarta
LCZ7, atau Zona Konstruksi Rendah Material Ringan, merupakan jenis zona iklim lokal dengan suhu permukaan tanah tertinggi kedua. Hal ini bisa terjadi karena pengaruh bayangan gedung-gedung tinggi yang menurunkan suhu permukaan sekitar. Intensitas UHI tertinggi mencapai 6,8oC terjadi pada tahun 2018 yang merupakan perbedaan suhu permukaan tanah antara pemukiman/desa padat penduduk (LCZ3) dan badan air (LCZG).
Hal ini menunjukkan bahwa tanah aspal/batu mempunyai temperatur permukaan tanah yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan grade konstruksi.
Kota Lampung
Wilayah dengan kepadatan vegetasi sedang berada di wilayah Bandar Lampung bagian barat dan tenggara yang diwakili oleh 4576 grid atau 12,5%. Wilayah LST sangat rendah diwakili oleh grid 405 di bagian barat dan tenggara Bandar Lampung yang merupakan wilayah belum berkembang dengan kepadatan vegetasi sedang. LCZ dengan bangunan bertingkat rendah yang besar merupakan zona terkecil yang ditentukan di kota Bandar Lampung berdasarkan jenis bangunan.
Pola spasial LCZ di Kota Bandar Lampung diketahui dengan menggambar garis transek pada peta LCZ.
Kota Tangerang
Wilayah suhu tinggi pada tahun 2013 sebagian besar mengelompok di bagian tengah dan kemudian menyebar ke bagian tengah Kota Tangerang bagian barat. Terdapat sedikit penyesuaian pada tahun 2015, dimana ambang batas ditetapkan pada +28 oC, karena LST maksimum sebesar 29 oC pada tahun 2015. Hal ini berkurang secara signifikan pada tahun 2014, ketika hanya sebagian kecil UHI yang dikumpulkan di wilayah utara (Benda ) dan tersebar jarang di wilayah barat daya Kota Tangerang.
Luas wilayah UHI sedikit menurun pada tahun 2016, mayoritas terdapat di Kota Tangerang Tenggara (Larangan).
Kabupaten Majalengka
Pada Tabel 19 terlihat jelas suhu permukaan tanah Kabupaten Majalengka berfluktuasi berdasarkan sebaran dan luas tiap kelas suhu sepanjang tahun. Khusus untuk suhu permukaan tanah lebih besar dari 32oC pada tahun 2019, luas wilayahnya mengalami peningkatan dibandingkan kondisi tahun 2013. Peta menunjukkan peningkatan luas, dimulai dengan sedikit konsentrasi di pusat kota kecamatan Jatiwangi pada tahun 2016 hingga terus mendominasi di bagian tengah. di Kabupaten Majalengka bagian utara pada tahun 2016. 2019.
Sedangkan lingkungan cenderung memiliki suhu permukaan lebih rendah karena didominasi oleh vegetasi dengan kepadatan tinggi.
Kota Malang
Sementara itu, terdapat empat kecamatan yang proporsi RTH-nya sebesar 0% yang berarti tidak memiliki RTH, yaitu Kecamatan Ciptomulyo, Rampalcakelat, Samaan, dan Sukoharjo (Gambar 28). Fenomena urban heat island (UHI) didefinisikan sebagai suatu wilayah yang memiliki suhu permukaan tanah lebih dari 30°C. Kesimpulannya Kota Malang mempunyai RTH seluas 4.214 hektar yang terdiri dari RTH privat seluas 3.635 hektar (34%) dan RTH publik sebesar 579 hektar (5%).
Kecamatan dengan suhu permukaan tanah tinggi yaitu yang mengalami UHI meliputi seluruh kecamatan di Kota Malang kecuali Tasikmadu.
PENUTUP
Analisis pengaruh penggunaan lahan terhadap suhu permukaan dan hubungannya dengan fenomena urban heat island menggunakan citra satelit Landsat (Studi kasus: Kota Bandar Lampung). Mengidentifikasi pola spasial perkembangan fisik melalui pertumbuhan kawasan pemukiman di Kecamatan Sukarame Kota Bandar Lampung. Melacak penggunaan lahan dan perubahan tutupan lahan serta suhu permukaan tanah di English Bazar Urban Center.
Local climate zone classification for climate-based urban planning using Landsat 8 imagery (a case study in Yogyakarta urban area).