3 metode - ipb repositoryrepository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/73120/bab iii... ·...
TRANSCRIPT
-
8
3 METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian adalah Kabupaten Bogor Jawa Barat yang secara geografis
terletak pada 618 64710 LS dan 1062345- 107 1330 BT. Lokasi ini dipilih
karena Kabupaten Bogor merupakan wilayah penyangga DKI Jakarta dan
sekitarnya, sehingga diperkirakan akan mengalami perubahan penggunaan lahan
yang nyata. Batas administrasi Kabupaten Bogor meliputi:
Utara : Kabupaten Tangerang, Kabupaten/Kota Bekasi, Kota Depok
Timur : Kabupaten Cianjur dan Kabupaten Karawang
Selatan : Kabupaten Sukabumi dan Cianjur
Barat : Kabupaten Lebak (Provinsi Banten)
Tengah : Kota Bogor
Wilayah administrasi Kabupaten Bogor terbagi dalam 40 kecamatan dan
430 desa dengan luas wilayah 298.797 ha. Lokasi Kabupaten Bogor dapat dilihat
pada Gambar 1. Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2010 hingga Juli 2014.
Gambar 1. Lokasi Penelitian Kabupaten Bogor
Jenis Data dan Sumber Data
Data utama dalam penelitian ini adalah citra Landsat Kabupaten Bogor
tahun 1989, 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013. Sementara data pendukung untuk
mengkaji faktor penentu perubahan penggunaan lahan terdiri dari data Potensi
-
9
Desa, Kabupaten Bogor Dalam Angka, Peta Tanah, Peta Lereng, Peta Pola Ruang
dan Peta Hak Ijin Usaha. Data sekunder diperoleh dari Badan Pusat Statistik
Kabupaten Bogor, Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Bogor,
Pusat Pengkajian Perencanaan dan Pengembangan wilayah (P4W), Lab
Pengembangan Wilayah ITSL dan Badan Informasi Geospasial (BIG).
Jenis data, sumber data, teknik analisis data dan output yang diharapkan
berdasarkan tujuan penelitian secara lengkap disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Data, Sumber Data, Serta Teknik Analisis Berdasarkan Tujuan Penelitian
No Tujuan Penelitian Jenis Data Teknik Analisis Output yang diharapkan
1 Mengidentifikasi
perubahan dan pola
penggunaan lahan di
Kabupaten Bogor
tahun 1989-2013
Peta RBI 1989, Citra
Landsat 1995, 2001,
2006, 2009, Landsat 8
2013, Peta
Administrasi
Kabupaten Bogor, Peta
Dasar (jalan dan
sungai)
Koreksi
geometri,
klasifikasi
visual
penggunaan
lahan, serta
validasi dengan
citra resolusi
tinggi dan cek
lapang
Perubahan Penggunaan
Lahan tahun 1989,
1995, 2001, 2006,
2009, 20113
2 Menentukan faktor-
faktor penentu
perubahan
penggunaan lahan di
Kabupaten Bogor
Hasil Analisis Tujuan
1, Peta RTRW 2005-
2025, Peta Tanah, Peta
Lereng, Peta Hak Ijin
Usaha 2005 dan 2011,
Peta Jalan, Laju
pertumbuhan
penduduk, Laju
Pertumbuhan Fasilitas
Calculate center
of mass,
Distance matrix,
Regresi logistik
biner
Jarak terhadap jalan
terdekat, jarak ke pusat
kabupaten dan kota,
faktor penyebab
perubahan penggunaan
lahan
3 Memprediksi
penggunaan lahan
tahun 2025 dan
menguji akurasinya
dengan hasil
prediksi tahun 2013
Hasil Analisis tujuan 1 Markov Chain Prediksi penggunaan
lahan tahun 2025
berdasarkan prediksi
tahun 2013 yang telah
diuji akurasinya
4 Mengevaluasi
kesesuaian Rencana
Tata Ruang Wilayah
Kabupaten Bogor
2005-2025 dengan
penggunaan lahan
tahun 2025
Hasil Analisis tujuan 3,
Peta RTRW 2005-
2015
Combine,
Matriks Transisi
Proporsi kesesuaian
RTRW 2005-2025
dengan Estimasi
Penggunaan Lahan
2025
Prosedur Analisis Data
Tahapan analisis yang dilakukan dalam penelitian ini secara garis besar
dibagi menjadi empat, yaitu: 1) Analisis perubahan penggunaan lahan, 2) Analisis
regresi logistic biner, 3) Analisis Prediksi Penggunaan Lahan Markov Chain,
4) Evaluasi keselarasan prediksi penggunaan lahan 2025 dengan RTRW
Kabupaten Bogor 2005-2025. Kerangka pemikiran penelitian disajikan pada Gambar 2.
-
10
Analisis Perubahan
Penggunaan Lahan
Analisis
Regresi
Logistic Biner
Analisis
Prediksi
Markov Chain
Evaluasi Keselarasan
Landuse 2025 dengan
RTRW 2005-2025
Rekomendasi Arahan
Pemanfaatan Ruang
Interpretasi &
Digitasi
32 1
4
Data Sosek,
Fisik, Ijin
Lokasi, RTRW
Faktor-Faktor
Penentu Perubahan
Dinamika & Pola
Perubahan
Penggunaan Lahan
Prediksi
Landuse 2025
Potensi
Masalah
2025
Peta Landuse
1989-2013
Citra Landsat Kab
Bogor tahun 1989-2013
RTRW 2005-
2025
Gambar 2. Kerangka Pemikiran Penelitian
Analisis Perubahan Penggunaan Lahan
Analisis ini bertujuan untuk mengidentifikasi dinamika perubahan dan pola
penggunaan lahan di Kabupaten Bogor tahun 1989, 1995, 2001, 2006, 2009 dan
2013. Adapun tahap yang dilakukan meliputi aktivitas pengunduhan citra landsat,
penggabungan kanal citra (layer stack), pemotongan citra, koreksi geometri,
klasifikasi visual dan pengecekan lapang:
1. Pengunduhan citra Landsat Citra Landsat tahun 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013 diunduh dari
http://glovis.usgs.gov/. Citra yang diunduh adalah citra Landsat yang berada
pada path/row 122/64 dan 122/65 dengan liputan awan yang minimum pada
tahun yang bersesuaian. Jumlah citra yang diunduh adalah 10 scene.
Penggunaan lahan tahun 1989 diambil dari Peta Rupa Bumi Indonesia yang
diperoleh dari Bakosurtanal.
2. Penggabungan kanal citra (Layer Stack) Pada tahap ini dilakukan penggabungan seluruh band kanal tampak dan infra
merah pada setiap scene agar mempermudah pembuatan citra komposit warna
alami (natural color) sesuai dengan kenampakan yang diharapkan.
3. Pemotongan Citra sesuai lokasi penelitian Pemotongan citra dilakukan sesuai dengan batas luar Peta Administrasi
Kabupaten Bogor. hal ini bertujuan untuk memfokuskan pada lokasi penelitian
dan agar output peta penggunaan lahan memiliki luas yang konsisten
4. Koreksi Geometri Tahap ini bertujuan agar citra Landsat yang akan digunakan memiliki
spesifikasi koordinat yang sama dengan koordinat yang digunakan pada peta
http://glovis.usgs.gov/
-
11
Pengunduhan Citra
Landsat
Digitasi &
Klasifikasi
Cek
Lapang
Quickbird
2013
Agregasi Band, Pemotongan
Citra sesuai Administrasi Kab
Bogor, Koreksi Geometrik
Overlay
Dinamika Perubahan
Penggunaan Lahan
Reklasifikasi
Landuse
2013
terkonfirmasi
Landsat
1995
Landsat
2001
Landsat
2006
Landsat
2009Landsat
2013 RBI 1989
Landuse
1989Landuse
1995
Landuse
2013
Landuse
2009
Landuse
2006
Landuse
2001
dasar dan GPS (Global Positioning System). Koreksi geometri dilakukan
dengan menggunakan acuan dari peta dasar (sungai dan jalan)yang juga
dikenali pada citra Landsat. Berdasarkan 4 acuan titik kontrol GCP (Ground
Control Point) tersebut, rektifikasi citra dilakukan dengan sistem proyeksi
WGS 1984.
5. Klasifikasi Visual Kegiatan klasifikasi ini dimulai dengan mengkompositkan citra Landsat
dengan spesifikasi RGB 5-4-3 agar mempermudah proses interpretasi
penggunaan lahan. Pada tahap selanjutnya, dilakukan interpretasi citra visual
dengan memperhatikan unsur-unsur interpretasi seperti: ukuran, pola, rona,
tekstur dan warna. Hasil dari interpretasi ini adalah peta penggunaan lahan
Kabupaten Bogor tahun 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013. Jenis penggunaan
lahan yang diamati adalah hutan, kebun, lahan terbangun, sawah, tegalan,
tubuh air dan lain-lain. Untuk membantu proses interpretasi visual, penelitian
ini juga memanfaatkan citra resolusi tinggi Quickbird tahun 2013 sebagai
sumber data sekunder. Hasil dari analisis ini selanjutnya dibuat matriks transisi
untuk mengetahui pola perubahan penggunaan lahan di wilayah kajian. Matriks
transisi dibuat setiap periode pengamatan, yaitu tahun 1989-1995, 1995-2001,
2001-2006, 2006-2009 dan 2009-2013.
6. Pengecekan Lapang Survei lapang dilakukan untuk mengklarifikasi penggunaan lahan tahun akhir
(2013) hasil interpretasi citra yang tidak clear (meragukan). Klarifikasi
dilakukan dalam dua cara: pertama melakukan cek pada citra dengan resolusi
tinggi (Quickbird), kedua dengan cek kondisi lapangan secara langsung.
Kerangka analisis perubahan penggunaan lahan disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Alir Analisis Perubahan Penggunaan
Lahan
-
12
Analisis Faktor-Faktor Penentu Perubahan Penggunaan Lahan
Berdasarkan beberapa literatur, faktor-faktor yang secara nyata menentukan
perubahan penggunaan lahan adalah tipe penggunaan lahan pada masa
sebelumnya, status kawasan dalam kebijakan tata ruang, hak penguasaan dan
kepemilikan lahan, karakteristik fisik lahan, karakteristik sosial ekonomi wilayah,
dan karakteristik interaksi spasial antara aktivitas sosial ekonomi internal dan
eksternal suatu wilayah (Saefulhakim et al., 1999). Selain itu menurut Munibah et
al., (2010) faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan penggunaan lahan adalah
bentuk lahan, kemiringan lereng, jenis tanah, curah hujan, jarak dari jalan raya
dan mata pencaharian masyarakat.
Dalam penelitian ini, juga akan diuji variabel-variabel terkait karakteristik
fisik lahan berupa peta jenis tanah dan peta kemiringan lereng. Karakteristik sosial
ekonomi berupa kepadatan penduduk dan laju pertumbuhan fasilitas. Hak
penguasaan dan kepemilikan lahan berupa peta hak ijin usaha. Status kawasan
dalam kebijakan tata ruang berpa peta RTRW kabupaten bogor 2005-2025, serta
jarak ke lokasi-lokasi strategis meliputi jarak ke jalan tol, jarak ke pusat aktifitas
ekonomi, dan jarak ke pusat pemerintahan kota dan kabupaten. Ke 12 variabel-
variabel terkait tersebut disajikan pada Tabel 2.
Perubahan penggunaan lahan yang dianalisis yaitu perubahan penggunaan
lahan pertanian menjadi lahan non pertanian pada periode 1989 sampai 2013.
Analisis dilakukan dengan menggunakan metode regresi logistik biner
menggunakan perangkat lunak SPSS yang dapat menganalisis nilai kategori dan
non kategori. Persamaan regresi logistik yang digunakan adalah:
dimana
= Nilai peluang untuk peubah tetap ke 1
= Konstanta = Nilai koefisien untuk peubah bebas ke 1 sampai n = Peubah bebas ke 1 sampai n, pada peubah tetap ke 1 n = Jumlah variebel
= Faktor yang diduga mempengaruhi proses perubahan penggunaan
lahan pertanian menjadi lahan non pertanian (Tabel 2)
Metode regresi logistik dilakukan dengan metode forward stepwise, yang
berarti melakukan pemodelan regresi secara berulang dan memasukkan peubah
bebas satu persatu kemudian mempertahankannya dalam model apabila peubah
bebas tersebut signifikan. Peubah bebas yang tidak signifikan akan dikeluarkan
dari model, sehingga peubah yang terdapat dalam model semuanya signifikan
terhadap penggunaan lahan. Hal ini juga diharapkan dapat menghilangkan
multikolinearitas yang mungkin ada diantara peubah. Secara sistematis proses
kerja dalam mencari faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan penggunaan
lahan yang dihubungkan dengan teknik spasial disajikan pada Gambar 4.
-
13
Tabel 2. Variabel dalam pendugaan penentu perubahan penggunaan lahan
Peubah Respon (Y) Peubah Penjelas (X)
Y = Perubahan Lahan Pertanian
menjadi Lahan Non-pertanian
X1: Kepadatan Penduduk (jumlah orang/km2)
X2: Laju Pertumbuhan Fasilitas (Jumlah dan
Jenis Fasilitas ekonomi)
X3: Ijin Tahun 2005
X4: Ijin Tahun 2011
X5: Kelas Lereng (1=(0 - 8)%, 2=(9- 15)%,
3=(16- 25)% ), 4=(> 40)%
X6: Kelas Pola Ruang (1=Kawasan Lindung,
2=Kawasan Perkebunan, 3=Kawasan
Pertanian, 4=Kawasan Industri, 5=Kawasan
Permukiman)
X7: Kelas Tanah (1= Aluvial & Latosol; 2=
Andosol; 3= Grumusoli; 4= Podsolik; 5=
Regosol)
X8: Jarak ke Jalan Kolektor
X9: Jarak ke Jalan Tol
X10: Jarak ke Pusat Aktivitas Ekonomi
X11: Jarak ke Pusat Pemerintahan Kabupaten
X12: Jarak ke Pusat Pemerintahan Kota
1.Overlay
2. Join
Analisis Regresi
Logistik Biner
Faktor-Faktor yang
mempengaruhi Perubahan
Penggunaan Lahan
Jarak ke
Jalan tol
Jarak ke
Pst Aktiv. Eko&
Pemerintahan
Keluaran 1
Kepadatan
Penduduk
2006,2011
Keragaman
Fasilitas
2006,2011
Keluaran 2
Landuse 1989,1995,
2001, 2006, 2009,
2013
RTRW
Kab Bogor
2005-2025
Peta Izin Usaha
2005, 2011
Peta Jenis
Tanah
Peta Kemringan
Lereng
Gambar 4. Diagram Alir Analisis Faktor Perubahan Penggunaan
Lahan
-
14
Sebelum melakukan analisis regresi logistik biner terlebih dahulu dilakukan
perhitungan data yang akan dijadikan variabel penjelas. Untuk menghitung jarak
suatu poligon terhadap jalan terdekat dan jarak ke pusat aktivitas ekonomi dan
pemerintahan dilakukan dengan menentukan titik tengah (center of mass) masing-
masing poligon penggunaan lahan, kemudian dilakukan perhitungan jarak
terhadap jalan terdekat (kolektor dan tol) dan jarak terhadap pusat aktivitas
ekonomi dan pemerintahan. Variabel Kepadatan penduduk diperoleh dari nilai
rata-rata kepadatan penduduk tahun 2006 dan 2011 dari data Potensi Desa (Podes)
per poligon dibagi dengan luas poligon perubahannya sehingga didapat nilai
kepadatan per poligon perubahan. Dalam memasukkan variabel kepadatan ini
digunakan asumsi bahwa kepadatan hanya terjadi pada poligon-poligon yang
berubah menjadi lahan terbangun saja, sementara untuk poligon-poligon yang
tidak berubah menjadi lahan terbangun diberikan nilai nol pada kolom
kepadatannya. Asumsi ini berdasarkan pemikiran bahwa kepadatan yang
melambangkan aktivitas manusia hanya terjadi pada penggunaan lahan terbangun.
Untuk menghitung laju pertumbuhan fasilitas didapat dari rumus
matematika sebagai berikut:
Dimana:
= Laju Pertumbuhan Fasilitas Ekonomi antara tahun 2006-2011 = Jumlah Fasilitas per desa tahun 2011 = Jumlah Fasilitas per desa tahun 2006 = Selisis antara tahun awal dan tahun akhir
Prediksi Penggunaan Lahan tahun 2025 serta Evaluasi Keselarasannya
dengan RTRW Kabupaten Bogor tahun 2005-2025
Analisis prediksi dalam penelitian ini dilakukan untuk melihat potensi
ketidakselarasan dengan kebijakan ruang di Kabupaten Bogor, sehingga dapat
diketahui juga potensi permasalahan tata ruang di Kabupaten Bogor pada tahun
2025. Diharapkan dengan mengetahui potensi masalah tata ruang yang akan
datang, semua pihak yang terlibat dapat meningkatkan tindakan pencegahan agar
potensi masalah tersebut tidak terjadi.
Teknik yang digunakan dalam analisis ini adalah teknik Markov Chain.
Taknik ini mengasumsikan bahwa perubahan yang terjadi di masa mendatang
memiliki pola dan peluang serupa dengan pola perubahan pada periode data yang
digunakan. Data yang digunakan dan dianalisis dalam teknik Markov adalah
dalam bentuk format raster (pixel), dengan menggunakan perangkat lunak IDRISI
Taiga. Teknik Markov sebelumnya telah digunakan oleh Lopez et al., (2001)
untuk memprediksi tutupan lahan dan perubahan penggunaan lahan di pinggiran
perkotaan Morelia, Meksiko. Penelitian lain yang dilakukan oleh Weng (2001)
menggunakan teknik Markov untuk menganalisis perubahan penggunaan lahan di
Delta Zhujiang, China. Di Indonesia, Trisasongko et al., (2009) memanfaatkan
Markov Chain untuk memprediksi perubahan penggunaan lahan sebagai
-
15
rangkaian dari kajian identifikasi pengaruh jalur tol terhadap intensitas perubahan
penggunaan lahan di wilayah sekitarnya.
Analisis ini dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama adalah tahap simulasi
dalam menentukan penggunaan lahan dua titik tahun yang akan dijadikan dasar
prediksi dalam analisis Markov. Berdasarkan asumsi Markov bahwa pola
perubahan penggunaan lahan di masa yang akan datang serupa dengan pola
perubahan penggunaan lahan masa yang telah lalu (Deng et al, 2009). Untuk
mencapai tujuan tersebut kita perlu melakukan beberapa tahap analisis simulasi
agar model yang digunakan untuk prediksi penggunaan lahan tahun 2025
memiliki nilai akurasi yang baik.
Berdasarkan data titik tahun yang tersedia menghasilkan lima simulasi yang
mungkin dilakukan. Dari kelima simulasi tersebut akan menghasilkan lima
prediksi penggunaan lahan tahun 2013 yang kemudian masing-masing divalidasi
dan menghasilkan nilai Kappa/ketepatan. Kelima nilai Kappa yang dihasilkan
cukup tinggi dan konsisten, sehingga produk estimasi yang dihasilkan dapat
dikatakan cukup baik. Dari kelima simulasi tersebut, dipilih simulasi pertama
yang akan dijadikan model prediksi, yakni penggunaan lahan tahun 1989 dan
penggunaan lahan tahun 2009 dengan alasan karena rentang waktunya yang
paling panjang.
Tahap kedua adalah memprediksi penggunaan lahan tahun 2013
berdasarkan penggunaan lahan 1989 dan 2009 dengan analisis Markov sehingga
didapat prediksi penggunaan lahan tahun 2013. Hasil prediksi tersebut diuji
akurasinya dengan membandingkan terhadap penggunaan lahan 2013 yang
terkonfirmasi, karena penggunaan lahan tahun 2013 yang terkonfirmasi ini
dianggap sebagai penggunaan lahan aktual tahun 2013.
Tahap ketiga adalah memprediksi penggunaan lahan tahun 2025
berdasarkan penggunaan lahan tahun 1989 dan penggunaan lahan tahun 2013.
Hasil prediksi penggunaan lahan tersebut dikonfirmasi dengan Rencana Tata
Ruang Wilayah Kabupaten Bogor 2005-2025 sehingga didapat nilai
keselarasannya dan dapat diidentifikasi potensi permasalahan tata ruang tahun
2025 berdasarkan hasil prediksi Markov. Ketiga tahap dalam proses analisis ini
disajikan pada Gambar 5.
-
16
Analisis
Markov Chain
Landuse
2013
Terkonfirmasi
Landuse
1989
Landuse
2009
Prediksi
Landuse
2013
Akurasi Prediksi Landuse 2013
dengan Landuse terkonfirmasi
2013 89.48%
RTRW
2005-
2025
Analisis
Markov
Chain
Landuse
1989
Landuse
2013
Prediksi
Landuse
2025
Overlay
Keselarasan Prediksi
Landuse 2013 dan 2025
dengan RTRW 2025
Potensi Masalah
Tata Ruang 2025
Ketidakselarasan
RTRW
2005-
2025
Masalah Tata
Ruang 2013
ketidakselarsan
Kecenderungan
Kenaikan/penurunan
potensi masalah
penataan ruang
Landuse
1989
Landuse
1995
Landuse
2001
Landuse
2006
Landuse
2009
Landuse
2013
Prediksi
Landuse
2013
20 tahun
17 tahun 7 tahun
4 tahun
12 tahun 12 tahun
14 tahun 4 tahun
11 tahun 7 tahun
0.8948
0.8765
0.8360
0.8993
0.8997
Simulasi 1
Simulasi 2
Simulasi 3
Simulasi 4
Simulasi 5
Validasi
Gambar 5. Diagram alir Pengujian Prediksi Markov 2013 dan 2025
serta keselarasan Prediksi Penggunaan Lahan 2013 dan
2025 dengan RTRW 2005-2025