pemanfaatan citra planetscope - tn...

59
i PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR KEPULAUAN KARIMUNJAWA TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar Ahli Madya Program Studi Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografi Diajukan Oleh: Wildannur Sampurna 15/386374/SV/09760 Kepada : Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta PROGRAM DIPLOMA PENGINDERAAN JAUH DAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFI SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2019

Upload: others

Post on 18-Oct-2020

8 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

i

PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE

UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE

DI PULAU MENJANGAN BESAR

KEPULAUAN KARIMUNJAWA

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu persyaratan

Untuk memperoleh gelar Ahli Madya

Program Studi Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografi

Diajukan Oleh:

Wildannur Sampurna

15/386374/SV/09760

Kepada :

Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada

Yogyakarta

PROGRAM DIPLOMA

PENGINDERAAN JAUH DAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFI

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2019

Page 2: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Page 3: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

iii

LEMBAR PERNYATAAN BEBAS PLAGIASI

Page 4: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

iv

LEMBAR PERNYATAAN KEBENARAN DOKUMEN

Page 5: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

v

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

proposal tugas akhir. Tugas Akhir yang diajuakan dengan judul “Pemanfaatan Citra

PlanetScope untuk Pemetaan Sebaran Vegetasi Mangrove di Pulau Menjangan

Besar Kepulauan Karimunjawa pada Tahun 2018” merupakan salah satu

persyaratan perkuliahan dalam memperoleh gelar Ahli Madya.

Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan penulisan proposal ini tidak

terlepas dari bimbingan, arahan dan bantuan serta motivasi dari berbagai pihak.

Oleh karena itu, melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Dr. Taufik Hery Purwanto, M.Sc. selaku Kepala Departemen Teknologi

Kebumian Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada;

2. Dr. Pramaditya Wicaksono, M.Sc. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir

yang telah memberikan nasihat, pengetahuan, dan bimbingan terkait

pembuatan Tugas Akhir ini agar lebih baik;

3. Dwi Setyo Aji, S.Si., M.Sc. selaku dosen penguji Tugas Akhir, yang telah

banyak memberikan kritik dan saran terkait pembuatan Tugas Akhir ini agar

lebih baik;

4. Orangtua saya, Bapak Agus Sampurna dan Ibu Elly Nuryaningsih selaku

ibu dan ayah saya serta kakak dan adik saya yang selalu memberikan doa

dan dukungan pada penyelesaian Tugas Akhir ini;

5. Pihak pengelola Balai Taman Nasional Karimunjawa yang telah

memberikan ijin untuk melakukan penelitian;

6. Dida Laily Chairunnisa yang telah memberikan dukungan dan semangat

dalam mengerjakan Tugas Akhir ini;

7. Fajar Syahrul Nur Insani dan Amin Ma’ruf yang telah membantu dalam

segala hal selama melakukan survei lapangan di Taman Nasional

Karimunjawa;

Page 6: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

vi

8. Teman-teman seperjuangan Arung, Alfi, Ulfa, Amri, dan Anji yang

senantiasa memberikan dukungan, kritik, saran, dan semangat yang bersifat

membangun;

9. Keluarga besar PJSIG angkatan 2015 yang tidak bisa disebutkan satu

persatu yang banyak membantu selama 6 semester dan atas

kebersamaannya;

10. Seluruh pihak yang ikut serta baik secara langsung maupun tidak langsung

dalam mendukung penulisan tugas akhir ini sehingga dapat selesai dengan

baik.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini belum sempurna dan berharap

semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi diri pribadi penulis dan juga pembaca.

Yogyakarta, 15 Oktober 2019

(Wildannur Sampurna)

Page 7: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

vii

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii

LEMBAR PERNYATAAN BEBAS PLAGIASI ............................................. iii

LEMBAR PERNYATAAN KEBENARAN DOKUMEN ............................... iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................ v

DAFTAR ISI .................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................. ix

INTISARI ............................................................................................................ 1

ABSTRACT......................................................................................................... 2

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 3

1.1. Latar Belakang Penelitian .......................................................................... 3

1.2. Rumusan Masalah ..................................................................................... 5

1.3. Pertanyaan Penelitian................................................................................. 5

1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 5

1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 5

1.6. Batasan Penelitian ..................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 7

2.1. Penginderaan Jauh ..................................................................................... 7

2.2. Penginderaan Jauh untuk Hutan Mangrove .............................................. 10

2.2.1. Data Penginderaan Jauh untuk Mangrove .......................................... 10

2.2.2. Pengolahan Citra untuk Deteksi Mangrove ........................................ 11

2.3. Vegetasi Mangrove .................................................................................. 12

2.4. Citra PlanetScope .................................................................................... 17

2.5. Penelitian Sebelumnya ............................................................................. 18

2.6. Kerangka Pemikiran ................................................................................ 24

2.7. Batasan Istilah ......................................................................................... 25

BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 26

3.1. Deskripsi Wilayah ................................................................................... 26

3.2. Alat dan Bahan ........................................................................................ 26

3.2.1. Alat ................................................................................................... 26

3.2.2. Bahan ................................................................................................ 27

Page 8: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

viii

3.3. Perolehan Data Citra ................................................................................ 27

3.4. Masking ................................................................................................... 27

3.6. Klasifikasi Unsupervised (IsoData) ......................................................... 29

3.5. Survei Lapangan ...................................................................................... 29

3.5.1. Penentuan Lokasi Sampel .................................................................. 29

3.5.2. Pengukuran Lapangan ....................................................................... 29

3.8. Klasifikasi Multispektral Objek Mangrove .............................................. 31

3.9. Uji Akurasi .............................................................................................. 32

3.10. Visualisasi Data ..................................................................................... 33

3.11. Diagram Alir Penelitian ......................................................................... 34

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... 35

4.1. Pra-Lapangan .......................................................................................... 35

4.2. Survei Lapangan ...................................................................................... 38

4.3. Pasca Lapangan ....................................................................................... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 48

5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 48

5.2. Saran ....................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 49

Page 9: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Kurva pantulan spektral terhadap air, vegetasi, dan tanah ............... 10

Gambar 2.2. Tipe zonasi mangrove dari laut ke darat ......................................... 16

Gambar 2.3. Kerangka Pemikiran Penelitian ...................................................... 24

Gambar 3.1. Lokasi Penelitian ........................................................................... 28

Gambar 3.2. Rencana titik sampel. ..................................................................... 30

Gambar 3.3. Gambar hasil pengambilan titik sampel. ......................................... 31

Gambar 3.4. Contoh visualisasi data .................................................................. 33

Gambar 3.5. Diagram alir penelitian .................................................................. 34

Gambar 4.1. Tampilan citra PlanetScope ........................................................... 36

Gambar 4.2. Tampilan hasil masking citra. ......................................................... 37

Gambar 4.3. Tampilan hasil klasifikasi IsoData. ................................................ 38

Gambar 4.4. Foto kegiatan survei lapangan (a) dan kegiatan menuju lokasi

penelitian (b). ..................................................................................................... 39

Gambar 4.5. Ground point survey dan Pemetaan dari DISHIDROS TNI AL. ..... 40

Gambar 4.6. Contoh situasi dan kondisi di Pulau Menjangan Besar. ................... 41

Gambar 4.7. Tampilan ROI ................................................................................ 42

Gambar 4.8. Peta penutup lahan. ........................................................................ 46

Gambar 4.9. Peta sebaran vegetasi mangrove. .................................................... 47

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tabel ciri-ciri vegetasi mangrove ....................................................... 13

Tabel 2.2. Spesifikasi citra PlanetScope ............................................................. 17

Tabel 2.3. Penelitian Sebelumnya yang Terkait dengan Pemetaan Sebaran

Mangrove. ......................................................................................................... 21

Tabel 4.1. Confusion matrix algoritma Minimum Distance. ................................ 43

Tabel 4.2. Confusion matrix algoritma Mahalanobis Distance. .......................... 43

Tabel 4.3. Confusion matrix algoritma Maximum Likelihood.............................. 45

Page 10: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

1

PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE

UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE

DI PULAU MENJANGAN BESAR KEPULAUAN KARIMUNJAWA

Diajukan Oleh:

Wildannur Sampurna

15 / 386378 / SV / 09760

INTISARI

Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki banyak

keanekaragaman hayati seperti vegetasi mangrove. Salah satu pulau yang memiliki

wilayah vegetasi mangrove adalah Pulau Menjangan Besar. Vegetasi mangrove

yang ada di Pulau Menjangan Besar ini dapat dilihat dan dipantau melalui citra

satelit.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memetakan sebaran vegetasi

mangrove di Pulau Menjangan Besar Kepulauan Karimunjawa. Salah satu citra

yang dapat digunakan adalah citra PlanetScope. Citra ini memiliki resolusi spasial

tinggi sebesar 3 m. Hal tersebut sekaligus menjadi latar belakang pada penelitian

ini.

Metode klasifikasi yang digunakan pada penelitian ini adalah metode

klasifikasi terbimbing (supervised) dengan tiga algoritma berbeda. Algoritma

tersebut antara lain Maximum Likelihood, Minimum Distance, dan Mahalanobis

Distance. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa akurasi pemetaan vegetasi

mangrove di Pulau Menjangan Besar sebesar 83,83% dengan 6 kelas objek yaitu

mangrove, tumbuhan berkayu non-mangrove, semak, rumput, lahan kosong, dan

pasir.

Kata Kunci : Planetscope, Mangrove, Maximum Likelihood, Minimum Distance,

Mahalanobis Distance, Pulau Menjangan Besar, Taman Nasional Karimunjawa.

Page 11: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

2

UTILIZATION OF PLANETSCOPE IMAGE FOR MAPPING

MANGROVE VEGETATION IN MENJANGAN BESAR ISLAND

KARIMUNJAWA

Submitted by:

Wildannur Sampurna

15 / 386374 / SV / 09760

ABSTRACT

Indonesia is an archipelago that has biodiversity such as mangrove

vegetation. One of the islands which has a mangrove vegetation area is Menjangan

Besar Island. Mangrove vegetation on the Menjangan Besar Island can be seen and

monitored through satellite imagery.

This research aims to map the distribution of mangrove vegetation on the

Menjangan Besar Island Karimunjawa Islands. One of the image that can be used

is PlanetScope imagery. This image has a high spatial resolution of 3 m. This also

forms the background of this research.

This research used supervised classification method with three different

algorithms. These algorithms include Maximum Likelihood, Minimum Distance,

and Mahalanobis Distance. The results of this study indicate that the accuracy of

mapping mangrove vegetation on Menjangan Besar Island is 83.83% with 6 classes

of objects including mangroves, non-mangrove woody plants, bushes, grass, vacant

land, and sand.

Keywords: Planetscope, Mangrove, Maximum Likelihood, Minimum Distance,

Mahalanobis Distance, Menjangan Besar Island, Karimunjawa National Park.

Page 12: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Penelitian

Wilayah pesisir Indonesia memiliki panjang garis pantai hingga 95.181 km

(Rompas 2009, dalam Putra 2016). Berbagai ekosistem laut dapat ditemui di

berbagai wilayah pesisir Indonesia, seperti hutan mangrove, padang lamun, dan

terumbu karang. Salah satu ekosistem wilayah pesisir seperti hutan mangrove

memiliki berbagai fungsi, diantaranya fungsi sosial, fungsi ekologi, fungsi

ekonomis, dan fungsi fisik. Hutan mangrove sering kali disebut dengan hutan

bakau. Akan tetapi sebenarnya istilah bakau hanya merupakan nama dari salah satu

jenis tumbuhan penyusun hutan mangrove, yaitu Rhizopora spp. Oleh karena itu,

istilah hutan mangrove sudah ditetapkan sebagai nama baku untuk mangrove forest

(Dahuri et al., 2001). Banyak wilayah yang memiliki hutan mangrove dengan

berbagai jenis. Salah satu wilayah di Indonesia yang memiliki keanekaragaman

hayati berupa hutan mangrove adalah Pulau Menjangan Besar dengan luas sekitar

56 hektar yang terletak di Kepulauan Karimunjawa, Kabupaten Jepara.

Pengelolaan hutan mangrove di Kepulauan Karimunjawa khususnya di

Pulau Menjangan Besar dilakukan oleh Balai Taman Nasional Karimunjawa yang

berada di bawah naungan Departemen Kehutanan Direktorat Jenderal Perlindungan

Hutan dan Konservasi Alam Provinsi Jawa Tengah. Secara detail, hutan mangrove

mempunyai fungsi fisik dan fungsi ekologi yang penting bagi kelestarian ekosistem

di daerah pesisir. Secara fisik, hutan mangrove berfungsi sebagai pelindung pantai

dari pengaruh gelombang laut. Secara ekologi, hutan mangrove berfungsi sebagai

daerah asuhan (nursery ground), daerah pemijahan (spawning ground), dan tempat

mencari makan (feeding ground) bagi beranekaragam biota perairan

Menurut Peraturan Menteri KP No.23 Tahun 2016 menyatakan bahwa

Pengelolaan Wilayah Pesisir dan Pulau-pulau Kecil adalah suatu pengoordinasian

perencanaan, pemanfaatan, pengawasan, dan pengendalian sumber daya pesisir dan

pulau-pulau kecil yang dilakukan oleh Pemerintah dan Pemerintah Daerah, antar

sektor, antara ekosistem darat dan laut, serta antara ilmu pengetahuan dan

Page 13: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

4

manajemen untuk meningkatkan kesejahteraan rakyat. Lebih lanjut, UU No. 1

Tahun 2014 menjelaskan bahwa wilayah pesisir dan pulau-pulau kecil memiliki

keanekaragaman sumber daya alam yang tinggi, dan sangat penting bagi

pengembangan sosial, ekonomi, budaya, lingkungan, dan penyangga kedaulatan

bangsa. Berdasarkan undang-undang tersebut, keanekaragaman sumber daya hayati

perlu dikelola secara berkelanjutan untuk menunjang dalam perencanaan

pengelolaan sumber daya alam terutama bidang hutan mangrove.

Informasi data spasial mengenai sumber daya hayati seperti hutan mangrove

di Kepulauan Karimunjawa dirasa masih kurang karena dilihat dari fungsi

Kepulauan Karimunjawa yang diperuntukan sebagai Balai Taman Nasional, yang

memiliki fungsi lindung untuk keanekaragaman hayati wilayah pesisir Indonesia.

Sehingga, perlu adanya inventarisasi pemetaan secara real-time dan berkelanjutan

dengan tujuan pengawasan serta agar mendapatkan gambaran secara utuh mengenai

kondisi sumber daya alam hayati wilayah pesisir di pulau yang akan dikaji. Selain

itu juga, dapat dijadikan sebagai informasi dasar dalam melakukan perencanaan dan

pengembangan suatu kawasan sehingga pemanfaatan dapat dilakukan secara

optimal dan maksimal.

Teknologi dari masa ke masa mengalami kemajuan yang cukup pesat. Salah

satu teknologi yang mengalami kemajuan sangat pesat adalah penginderaan jauh.

Penginderaan jauh merupakan ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang

suatu objek, daerah, atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh dengan

suatu alat tanpa kontak langsung dengan objek yang dikaji (Lillesand et al., 2015).

Salah satu contoh produk dari data penginderaan jauh adalah citra satelit.

Salah satu citra satelit yang dapat digunakan dalam pemetaan mangrove di

Pulau Menjangan Besar dengan resolusi tinggi yang baru saja diluncurkan oleh

perusahaan Amerika Serikat yaitu Planet pada tahun 2017 adalah citra PlanetScope.

Citra ini memiliki resolusi spasial 3 m dengan waktu perekaman setiap hari dan

luasan daerah perekaman perharinya 150 km2 (Planet, 2018). Kemampuan dari

citra PlanetScope perlu dilakukan uji coba pada suatu penelitian karena citra ini

terbilang baru. Salah satu kajiannya berupa pemetaan mangrove di Pulau

Menjangan Besar.

Page 14: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

5

1.2. Rumusan Masalah

Pulau Menjangan Besar merupakan salah satu pulau yang berada di

Kepulauan Karimunjawa yang memiliki banyak sumber daya alam hayati salah

satunya merupakan vegetasi mangrove. Namun, di Pulau Menjangan Besar masih

belum tersedianya data spasial berupa informasi mengenai sebaran vegetasi

mangrove dengan menggunakan citra Planetscope. Selain itu juga, minimnya

penelitian dengan menggunakan citra Planetscope. Maka dari itu, perlu adanya

pemetaan sebaran vegetasi mangrove di Pulau Menjangan Besar dan uji akurasi dari

citra PlanetScope.

1.3. Pertanyaan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah diatas, muncul pertanyaan penelitian berupa

berapakah akurasi dari citra Planetscope dalam memetakan sebaran vegetasi

mangrove di Pulau Menjangan Besar?

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah memetakan sebaran vegetasi mangrove di

Pulau Menjangan Besar dan menguji akurasi citra Planetscope.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari kegiatan penelitian pemetaan sebaran hutan mangrove di

Kepulauan Menjangan Besar ini adalah sebagai berikut.

1. Memberikan referensi data spasial kepada pengurus taman nasional

Karimunjawa terkait hutan mangrove di wilayah Pulau Menjangan

Besar.

2. Menjadikan bahan masukan bagi pengurus taman nasional

Karimunjawa agar lebih memperhatikan hutan mangrove yang ada di

Kepulauan Menjangan Besar.

Page 15: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

6

3. Membantu pemerintah, organisasi kemasyarakatan (orkemas), dan

pihak lain yang berkaitan dengan penggunaan mangrove dalam

mengambil kebijakan pelestarian hutan mangrove khususnya di Pulau

Menjangan Besar.

1.6. Batasan Penelitian

Agar dapat mencapai tujuan dalam penelitian ini, maka penulis

memberikan batasan ruang lingkup dalam penelitian. Adapun batasan masalah

dalam penelitian ini, diantaranya:

1. Data penginderaan jauh yang digunakan penelitian ini adalah citra

PlanetScope.

2. Ruang lingkup penelitian ini adalah fokus pada hutan mangrove di

Pulau Menjangan Besar, Kepulauan Karimunjawa, Kabupaten Jepara.

Page 16: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penginderaan Jauh

Penginderaan jauh adalah pengetahuan dan seni untuk memperoleh

informasi tentang objek, daerah, atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh

menggunakan piranti tanpa kontak langsung dengan objek, daerah, atau fenomena

yang dikaji (Lillesand et al., 2015). Sedangkan menurut Sutanto (2013)

penginderaan jauh adalah ilmu pengetahuan, teknologi, dan seni perolehan

informasi objek di permukaan bumi melalui hasil rekamannya. Penginderaan jauh

berupa citra satelit memiliki resolusi masing-masing berdasarkan fungsi dan

kegunaannya.

Danoedoro (2012) menyebutkan bahwa resolusi spasial adalah ukuran

terkecil objek yang masih dapat dideteksi oleh suatu sistem pencitraan. Semakin

kecil ukuran objek yang direkam, maka semakin baik pula resolusi spasial yang

dimiliki citra tersebut. Begitupun sebaliknya, semakin besar objek yang direkam,

maka semakin buruk resolusi spasialnya.

Resolusi spektral adalah kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk

membedakan informasi (objek) berdasarkan pantulan atau pancaran spektralnya

(Danoedoro, 2012). Semakin banyak jumlah saluran yang dimiliki citra dengan

julat yang sempit, maka semakin tinggi kemungkinannya untuk membedakan

objek-objek berdasarkan respons spektralnya. Hal ini menjelaskan bahwa semakin

sempit julat (interval panjang gelombangnya) dan banyak jumlah salurannya dapat

dikatakan semakin tinggi pula resolusi spektral yang dimiliki.

Resolusi radiometrik adalah kemampuan sensor dalam mencatat respon

spektral objek. Sensor yang peka dapat membedakan selisih respon dari yang paling

lemah (Danoedoro, 2012). Semakin tinggi resolusi radiometrik yang dimiliki oleh

citra, maka akan semakin tinggi pula kemampuan untuk membedakan objek-objek

di permukaan bumi. Sebaliknya, jika resolusi radiometrik yang dimiliki oleh citra

itu rendah, maka kemampuan untuk membedakan objek-objek di permukaan bumi

juga rendah.

Page 17: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

8

Dari pendapat beberapa ahli di atas dapat disimpulkan bahwa penginderaan

jauh terdiri atas tiga komponen utama yaitu objek yang diindera, sensor untuk

merekam objek, dan gelombang elektronik yang dipantulkan atau dipancarkan oleh

permukaan bumi. Interaksi dari ketiga komponen ini menghasilkan data

penginderaan jauh yang selanjutnya melalui proses interpretasi dapat diketahui

jenis objek atau fenomena yang ada.

Interpretasi citra merupakan perbuatan mengkaji foto udara dan atau citra

dengan maksud untuk mengidentifikasi objek dan menilai arti pentingnya objek

tersebut (Sutanto, 1992). Kegiatan interpretasi citra memerlukan unsur-unsur

pengenal pada objek yang terekam pada citra. Unsur tersebut disebut unsur-unsur

interpretasi yang meliputi:

1. Rona dan Warna

Rona (tone/color tone/grey tone) adalah tingkat kegelapan atau

tingkat kecerahan objek pada citra. Rona pada citra yang dimaksud

merupakan tingkatan dari hitam ke putih atau sebaliknya. Berbeda dengan

rona yang hanya menyajikan tingkat kegelapan, warna menunjukkan tingkat

kegelapan yang lebih beraneka. Misal warna hijau, kuning, merah, atau biru.

2. Bentuk

Bentuk merupakan atribut yang jelas sehingga banyak objek yang

dapat dikenali berdasarkan bentuknya saja.

3. Ukuran

Ukuran merupakan ciri dari suatu objek yang antara lain berupa luas,

tinggi lereng, maupun volume. Ukuran objek pada citra berupa skala. Oleh

karena itu dalam interpretasi citra dengan memanfaatkan ukuran harus

selalu diketahui skala dari objek yang diamatai.

4. Pola

Pola dikelompokkan ke dalam tingkat kerumitan tersier. Tingkat

kerumitannya setingkat lebih tinggi dari tingkat kerumitan bentuk, ukuran,

dan tekstur sebagai unsur interpretasi citra.

Page 18: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

9

5. Bayangan

Bayangan bersifat menyembunyikan detail atau objek yang berada

di daerah gelap. Objek atau gejala yang terletak di daerah bayangan pada

umumnya tidak tampak sama sekali atau kadang-kadang tampak samar-

samar. Meskipun demikian, bayangan sering merupakan kunci pengenalan

yang penting bagi beberapa objek yang justru lebih tampak dari

bayangannya.

6. Tekstur

Tekstur adalah perubahan rona pada citra. Tekstur sering dinyatakan

dengan kasar, halus, dan belang-belang.

7. Situs

Situs dapat diartikan sebagai penjelasan tentang lokasi objek relatif

terhadap objek atau kenampakan lain yang mudah untuk dikenali dan

dipandang dapat dijadikan dasar untuk identifikasi objek yang dikaji.

8. Asosiasi

Asosiasi adalah keterkaitan antara objek yang satu dengan objek

lain. Adanya keterkaitan ini maka terlihatnya suatu objek pada citra sering

merupakan petunjuk bagi adanya objek lain.

Pantulan setiap objek memiliki karakteristik tertentu untuk setiap saluran

spektral sehingga setiap objek dapat dikenali perbedaannya (Lillesand dan Kiefer,

1990). Hampir seluruh objek terestrial memiliki pantulan baur, kecuali objek air

yang memiliki pantulan sempurna. Namun demikian, pada panjang gelombang

mikro terjadi sebaliknya dimana objek terestrial memiliki pantulan sempurna.

Panjang gelombang tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Page 19: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

10

Gambar 2.1. Kurva pantulan spektral terhadap air, vegetasi, dan tanah

(Sumber: Lilliesand dan Kiefer, 1997 dalam Ashar, 2018: 13)

Mangrove secara spektral sebenarnya merupakan fungsi pantulan dari

kanopi dan latar belakang lumpur, dan kadang-kadang air khususnya ketika

mangrove tersebut tergenang air pasang. Seperti halnya vegetasi lain, pantulan

kanopi mangrove bervariasi, tergantung pada bentuk kanopi, struktur percabangan

daun (filotaksis), struktur internal daun, dan kerapatannya (Danoedoro, 2012).

Pantulan lumpur dan air pada semua saluran cenderung menurunkan pantulan

vegetasi mangrove. Sehingga membuat liputan mangrove dapat dibedakan secara

spektral dari penutup lahan lain dengan relatif mudah (Danoedoro, 2012).

2.2. Penginderaan Jauh untuk Hutan Mangrove

2.2.1. Data Penginderaan Jauh untuk Mangrove

Saat ini teknologi penginderaan jauh berbasis satelit menjadi sangat

populer dan digunakan untuk berbagai tujuan kegiatan, salah satunya untuk

mengidentifikasi potensi sumber daya wilayah pesisir dan lautan. Hal ini

disebabkan teknologi ini memiliki beberapa kelebihan, seperti: harganya yang

relatif murah dan mudah didapat, adanya resolusi temporal (perulangan)

sehingga dapat digunakan untuk keperluan monitoring, cakupannya yang luas

dan mampu menjangkau daerah yang terpencil, bentuk datanya digital

Page 20: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

11

sehingga dapat digunakan untuk berbagai keperluan dan ditampilkan sesuai

keinginan (Suwargana, 2008).

Menurut Kamal et al. (2015) dalam pemetaan mangrove, keunggulan

dari pendekatan penginderaan jauh dibandingkan dengan survei terestrial

konvensional, yaitu penyediaan akses tidak langsung ke lokasi mangrove yang

tidak dapat diakses. Selain itu, kemampuan untuk melakukan ekstrapolasi

pengukuran dari titik sampling tertentu ke wilayah yang lebih luas. Penyediaan

cakupan sinoptik dan pengulangan wilayah juga merupakan keunggulan dari

pendekatan penginderaan jauh, serta kemampuan untuk mengirimkan data

pada skala spasial ganda atau tingkat detail ekologis.

2.2.2. Pengolahan Citra untuk Deteksi Mangrove

Proses pengolahan citra pada vegetasi mangrove dapat dilakukan dengan

berbagai cara. Terdapat tiga macam algoritma pengolahan citra yang

digunakan pada pemetaan vegetasi mangrove, diantaranya Minimum Distance,

Mahalanobis Distance, dan Maximum Likelihood. Ketiga macam algoritma

citra tersebut merupakan cara yang dilakukan pada klasifikasi terselia

(supervised).

Minimum Distance merupakan algoritma yang membutuhkan suatu nilai

ambang (threshold value) (Danoedoro, 2012). Saat digunakan dengan benar,

maka akan menghasilkan akurasi klasifikasi yang sebanding dengan algoritma

lainnya yang lebih intensif komputasinya seperti algoritma maximum

likelihood (Jensen, 2015). Namun, teknik perhitungan jarak minimal ini

menggunakan vektor dan menghitung jarak Euclidean dari setiap piksel yang

diketahui oleh vektor rata-rata untuk masing-masing kelas. Apabila semua

jarak yang dihitung ternyata tidak ada yang memenuhinya, maka beberapa

piksel tersebut kemungkinan tidak terklasifikasi.

Mahalanobis Distance merupakan pengklasifikasi yang menggunakan

statistik untuk masing-masing kelas. Beberapa piksel tidak ditandai jika tidak

memenuhi ambang batas yang sudah ditentukan sesuai dengan standar sebesar

Page 21: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

12

3 dan 8. Hal tersebut dikarenakan semua piksel yang diklasifikasikan ke kelas

ROI dengan menentukan ambang batas jarak.

Maximum Likelihood mengkelaskan piksel berdasarkan probabilitas

suatu nilai piksel terhadap kelas tertentu dalam sampel. Dengan kata lain,

probabilitas suatu piksel termasuk ke dalam setiap kelas yang telah ditentukan,

kemudian piksel tersebut lebih ke kelas yang probabilitasnya tertinggi (Jensen,

2015). Danoedoro (2012) menerangkan pada algortima ini, piksel yang

dikelaskan sebagai objek spesifik bukan karena jarak, melainkan berdasarkan

bentuk, ukuran, dan orientasi sampel pada feature space. Algortitma Maximum

Likelihood diasumsikan bahwa semua objek memiliki kemungkinan yang

sama.

2.3. Vegetasi Mangrove

Hutan mangrove adalah sebutan umum yang digunakan untuk

menggambarkan suatu varietas komunitas pantai tropik yang didominasi oleh

beberapa spesies pohon-pohon yang khas atau semak-semak yang mempunyai

kemampuan untuk tumbuh dalam perairan asin (Nybakken, 1992). Menurut Istomo

(1992), ciri khusus habitat vegetasi mangrove adalah keadaan tanah yang berlumpur

atau berpasir, salinitas, penggenangan, pasang surut, dan kandungan oksigen tanah.

Untuk itu vegetasi mangrove akan beradaptasi melalui perubahan dan ciri khusus

fisiologi, morfologis, fenologi, fisiognomi, dan komposisi struktur vegetasinya.

Menurut Bengen dan Dutton (2004), zonasi mangrove dipengaruhi oleh

salinitas, toleransi terhadap ombak dan angin, toleransi terhadap lumpur (keadaan

tanah), frekuensi tergenang oleh air laut. Zonasi yang menggambarkan tahapan

suksesi yang sejalan dengan perubahan tempat tumbuh. Perubahan tempat tumbuh

sangat bersifat dinamis yang disebabkan oleh laju pengendapan atau pengikisan.

Daya adaptasi tiap jenis akan menentukan komposisi jenis tiap zonasi.

Nybakken (1992) menjelaskan, hutan mangrove dicirikan oleh tumbuhan

dari 11 genus (Avicennia, Snaeda, Laguncularia, Lumnitzera, Conocarpus,

Aegiceras, Aegialitis, Rhizophora, Bruguiera, Ceriops, dan Sonneratia), memiliki

akar napas (pneumatofor), adanya zonasi (Avicennia/Sonnetaria, Rhizophora,

Page 22: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

13

Bruguiera, Ceriops, Nypa), tumbuh pada substrat tanah berlumpur/berpasir dan

variasinya. Ciri-ciri tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.1

Tabel 2.1. Tabel ciri-ciri vegetasi mangrove

Nomor Ciri-ciri Gambar

1. Avicennia

2. Snaeda

3. Laguncularia

Page 23: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

14

Nomor Ciri-ciri Gambar

4. Lumnitzera

5. Conocarpus

6. Aegiceras

7. Aegialitis

8. Rhizophora

Page 24: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

15

Nomor Ciri-ciri Gambar

9. Bruguiera

10. Ceriops

11. Sonneratia

12. pneumatofor

Sumber: https://jdih.lapan.go.id/ diakses pada tanggal 17 Juli 2019 pukul

18.30 WIB.

Page 25: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

16

Mangrove di Indonesia dikenal mempunyai keragaman jenis yang tinggi.

Seluruhnya tercatat 89 jenis tumbuhan, 35 jenis diantaranya berupa pohon dan

selebihnya berupa terna (5 jenis), perdu (9 jenis), liana (9 jenis), Epifit (29 jenis),

dan parasit (2 jenis). Beberapa contoh mangrove yang berupa pohon antara lain

adalah bakau (Rhizophora), api-api (Avicenia), pedada (Sonneratia), tanjang

(Brugueira), nyirih (Xylocarpus), tengar (Ceriops), buta-buta (Excocaria) (Nontji,

2005).

Menurut Bengen (1999 dalam Saefurahman, 2008), salah satu zonasi hutan

mangrove, yaitu (Gambar 2.2):

1. Daerah yang paling dekat dengan laut dengan substrat agak berpasir, sering

ditumbuhi oleh Avicennia spp. Di zona ini biasa berasosiasi jenis Sonneratia

spp. yang dominan tumbuh pada lumpur dalam yang kaya bahan organik.

2. Lebih ke arah darat, hutan mangrove umumnya didominasi oleh Rhizophora

spp. Di zona ini juga dijumpai Bruguiera spp. dan Xylocarpus spp.

3. Zona berikutnya didominasi oleh Bruguiera spp.

4. Zona transisi antara hutan mangrove dengan hutan dataran rendah biasa

ditumbuhi oleh Nypa fruticans dan beberapa spesies palem lainnya.

Gambar 2.2. Tipe zonasi mangrove dari laut ke darat

(Sumber: Bengen, 1999 dalam Ashar, 2018: 10)

Beberapa ciri mangrove yang disebutkan oleh Nybakken (1992) merupakan

ciri hutan mangrove yang ada di Pulau Menjangan Besar. Hutan mangrove yang

ada di pulau tersebut tumbuh pada substrat berpasir yang bervariasi bentukannya.

Selain itu juga, tumbuhan mangrove yang ada di pulau tersebut tumbuh dengan

berzonasi.

Page 26: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

17

2.4. Citra PlanetScope

Produk penginderaan jauh yang digunakan adalah citra PlanetScope. Citra

ini dapat dibedakan berdasarkan tingkat ketelitian informasi geometrik yang

disajikan. Terdapat tiga kelas untuk tingkat resolusi spasial citra, diantaranya

resolusi spasial rendah, resolusi spasial sedang/menengah, dan resolusi spasial

tinggi. Citra dengan resolusi tinggi mampu menampilkan kenampakan objek

permukaan bumi yang detil sehingga menyerupai bentuk dan ukuran aslinya.

Salah satu dari citra beresolusi spasial tinggi adalah citra PlanetScope. Citra

ini dikembangkan oleh Planet Labs Inc. yang berdiri atas kerja tim mantan NASA,

seperti Robbie Schingler, Will Marshall, dan Chris Boshuizen di Mountain View,

California. Planet Labs Inc. itu sendiri berdiri sejak 12 juni 2016 dan telah berganti

nama menjadi Planet. Pada tangal 31 Oktober 2017, Planet sudah meluncurkan

enam Skysat dan empat Flocks 3 m yang sudah termasuk PlanetScope didalamnya.

Peluncuran tersebut dilakukan dengan tujuan untuk melakukan perekaman seluruh

bumi pada setiap hari dalam resolusi tinggi.

Citra ini memiliki resolusi spasial 3 m dan mampu merekam 150 km2/hari.

Citra resolusi tinggi ini memiliki 4 band terdiri dari band 1 (biru), band 2 (hijau),

band 3 (merah), dan band 4 (inframerah tengah). Spesifikasi lebih rinci dapat dilihat

pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Spesifikasi citra PlanetScope

Karakteristik citra Orbit Internasional Luar

Angkasa (ILA)

Orbit Sun-sinkron

(SS)

Orbit ketinggian

(referensi) 400 km (Inklinasi 51,6o)

475 km (inklinasi ~

98o)

Max/Min Cakupan

Lintang

± 52o (tergantung pada

musim)

± 81,5o (tergantung

pada musim)

Waktu Melewati

Khatulistiwa Bervariasi

9.30-11.30 (Waktu

matahari lokal)

Band spektral

Biru Hijau Merah NIR

455–515 nm 500–590

nm

590-670

nm

780-860

nm

Tipe Sensor Tiga-saluran frame imager atau empat-saluran

frame imager dengan sebuah filter split-frame NIR

Page 27: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

18

Karakteristik citra Orbit Internasional Luar

Angkasa (ILA)

Orbit Sun-sinkron

(SS)

Ukuran Sampel

Lapangan (nadir) 3,0 m (perkiraan)

3,5 – 4,0 m

(tergantung on

flocks)

Ukuran cakupan

perekaman 20 x 12 km (perkiraan)

24,6 x 16,4 km

(perkiraan)

Lajur Gambar

Maksimum per Orbit 8.100 km2 20.000 km2

Waktu Kunjungan Ulang Bervariasi Setiap hari (awal

2017)

Kapasitas Pengambilan

Gambar Bervariasi 340 juta km2 /hari

Rentang Dinamis

Kamera 12 – bit 12 – bit

Sumber: www.planet.com/docs/spec-sheets/sat-imagery/ (diakses pada tanggal 20

September 2018 pukul 20.00 WIB)

2.5. Penelitian Sebelumnya

Penelitian ini dibuat dengan mempelajari penelitian yang sebelumnya yang

mengkaji hal-hal yang menyerupai penelitian ini. Banyak penelitian yang mengkaji

tentang mangrove maupun citra beresolusi tinggi. Beberapa penelitian yang ditulis

pada jurnal maupun skripsi antara lain tertera pada Tabel 2.3.

Skripsi yang ditulis oleh Wicaksono (2016) memiliki judul Pemetaan Famili

Mangrove Menggunakan Metode Object Based Image Analysis (OBIA) pada Citra

WorldView-2 di Balai Taman Nasional Karimunjawa. Kesamaan dari penelitian

yang dibuat oleh Wicaksono (2016) dengan penelitian ini antara lain memetakan

vegetasi mangrove, menggunakan citra resolusi tinggi, dan wilayah kajian di

Taman Nasional Karimunjawa. Perbedaan dari penelitian yang dibuat oleh

Wicaksono (2016) dengan penelitian ini adalah metode dan citra yang digunakan.

Metode yang digunakan pada skripsi yang ditulis oleh Wicaksono (2016) adalah

Page 28: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

19

klasifikasi berbasis objek, proses segmentasi dengan algoritma multiresolution

segmentation, dan klasifikasi menggunakan rules class algoritma nearest neighbor.

Sedangkan pada penelitian ini menggunakan metode klasifikasi terbimbing dengan

tiga algoritma, yaitu Maximum Likelihood, Mahalanobis Distance, dan Minimum

Distance. Citra yang digunakan pada skripsi Wicaksono (2016) adalah citra

WorldView-2, sedangkan citra yang diguanakan pada penelitian ini adalah citra

Planetscope.

Jurnal yang ditulis oleh Saputra (2015) memiliki judul Citra Penginderaan

Jauh untuk Pemetaan Perubahan Tutupan Lahan Mangrove di Muara Sungai

Porong pada Tahun 2003-2013. Persamaan dari penelitian yang dibuat oleh Saputra

(2015) dengan penelitian ini adalah memetakan vegetasi mangrove dan metode

klasifikasi yang digunakan. Maximum Likelihood merupakan algoritma yang

digunakan oleh Saputra (2015) dan penelitian ini. Perbedaan dari penelitian yang

dibuat oleh Saputra (2015) dengan penelitian ini antara lain tujuan penelitian, lokasi

penelitian, dan hasil penelitian. Tujuan dari penelitian yang dibuat oleh Saputra

(2015) adalah mengetahui luasan dan tingkat kerusakan mangrove akibat adanya

sedimentasi yang berasal dari kebocoran gas pada tahun 2006, sedangkan tujuan

dari penelitian tugas akhir ini adalah memetakan persebaran vegetasi mangrove di

Pulau Menjangan Besar pada tahun 2018. Lokasi penelitian yang dilakukan oleh

Saputra (2015) di Muara Sungai Porong, sedangkan lokasi penelitian tugas akhir

ini di Pulau Menjangan Besar Kepulauan Karimunjawa. Hasil dari penelitian yang

dibuat oleh Saputra (2015) adalah peta perubahan penutup lahan mangrove di

muara Sungai Porong tahun 2003-2013, sedangkan hasil penelitian tugas akhir ini

adalah peta persebaran vegetasi mangrove di Pulau Menjangan Besar pada tahun

2018.

Jurnal yang dibuat oleh Purwanto et al. (2014) memiliki judul Analisis

Sebaran dan Kerapatan Mangrove Menggunakan Citra Landsat 8 di Segara Anakan,

Cilacap. Persamaan dari penelitian yang dibuat oleh Purwanto et al. (2014) dengan

penelitian ini adalah memetakan sebaran vegetasi mangrove. Perbedaan dari

penelitian yang dibuat oleh Purwanto et al. (2014) dengan penelitian tugas akhir

ini antara lain metode yang digunakan dan hasil penelitian. Metode yang digunakan

Page 29: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

20

pada penelitian yang dibuat oleh Purwanto et al. (2014) adalah klasifikasi

unsupervised dan NDVI, sedangkan metode yang digunakan pada penelitian tugas

akhir ini adalah klasifikasi supervised dengan tiga algoritma, yaitu Maximum

Likelihood, Minimum Distance, dan Mahalanobis Distance. Hasil dari penelitian

yang dibuat oleh Purwanto et al. (2014) adalah peta sebaran dan kerapatan vegetasi

mangrove di kawasan Segara Anakan Kabupaten Cilacap, sedangkan hasil dari

penelitian tugas akhir ini adalah peta sebaran vegetasi mangrove di Pulau

Menjangan Besar Kepulauan Karimunjawa.

Page 30: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

21

Tabel 2.3. Penelitian Sebelumnya yang Terkait dengan Pemetaan Sebaran Mangrove.

Nomor Peneliti Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian

1. Wicaksono

(2016)

Pemetaan Famili

Mangrove

Menggunakan Metode

Object Based Image

Analysis (OBIA) pada

Citra WorldView-2 di

Balai Taman Nasional

Karimunjawa.

- Melakukan pemetaan

famili mangrove di

Pulau Kemujan dan

Pulau Karimun,

Kepulauan

Karimunjawa

menggunakan

metode OBIA

- Mengetahui tingkat

akurasi kelas famili

mangrove yang

diklasifikasi

menggunakan

metode OBIA

- Klasifikasi berbasis

objek

- Proses segmentasi

menggunakan algoritma

multiresolution

segmentation

- Klasifikasi

menggunakan rules

class algoritma nearest

neighbor

- Pengambilan data

lapangan menggunakan

metode klasifikasi tak

terselia Isodata.

- Peta Famili

Mangrove Metode

Ruleset di Kawasan

Balai Taman

Nasional

Karimunjawa

- Peta Famili

Mangrove Metode

Nearest Neighbor di

Kawasan Balai

Taman Nasional

Karimunjawa

Page 31: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

22

Nomor Peneliti Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode penelitian Hasil Penelitian

2. Saputra (2015) Citra PJ untuk

Pemetaan Perubahan

Tutupan Lahan

Mangrove di Muara

Sungai Porong Tahun

2003-2013.

- Memetakan tutupan

lahan mangrove di

sepanjang muara

sungai Porong

- Mengetahui luasan

dan tingkat

kerusakan mangrove

akibat adanya

sedimentasi yang

berasal dari

kebocoran gas pada

tahun 2006

Klasifikasi

multispektral terselia

dengan menggunakan

algoritma maximum

likelihood

- Peta penutup

lahan mangrove di

muara sungai

Porong pada tahun

2003

- Peta penutup

lahan mangrove di

muara sungai

porong pada tahun

2013

- Peta perubahan

penutup lahan

mangrove di

muara sungai

Porong tahun

2003-2013

-

-

Page 32: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

23

Nomor Peneliti Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian

3. Purwanto et

al. (2014)

Analisis Sebaran dan

Kerapatan Mangrove

Menggunakan Citra

Landsat 8 di Segara

Anakan, Cilacap.

- Mengetahui sebaran

tutupan lahan

mangrove dan non-

mangrove

- Mengetahui

perubahan kerapatan

tutupan mangrove di

kawasan Segara

Anakan

- Melakukan uji akurasi

hasil klasifikasi

dengan data lapangan

Klasifikasi

unsupervised untuk

mengekstraksi tutupan

lahan mangrove dan

non-mangrove dan

metode NDVI untuk

mengetahui kerapatan

tutupan mangrove

Peta sebaran dan

kerapatan tutupan

lahan mangrove di

kawasan Segara

Anakan, Kabupaten

Cilacap

Page 33: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

24

2.6. Kerangka Pemikiran

Penelitian ini bertujuan untuk memetakan persebaran hutan mangrove dan

mengetahui tingkat akurasi dari citra PlanetScope. Seperti diketahui bahwa citra

PlanetScope merupakan salah satu citra yang baru diluncurkan dan masih

kurangnya kajian yang menggunakan citra ini. Salah satu kajian yang dilakukan

pada penelitian ini adalah pemetaan hutan mangrove. Pemetaan ini dimaksudkan

agar dapat menjadi salah satu data baik untuk organisasi masyarakat ataupun

pemerintah khususnya taman nasional Karimunjawa guna menjaga kelestarian

hutan mangrove yang ada di Kepulauan Menjangan Besar.

Pemetaan dengan menggunakan metode klasifikasi terbimbing dengan

memanfaatkan data penginderaan jauh citra PlanetScope dengan resolusi tinggi

sebesar 3 m untuk mengambil informasi terkait hutan mangrove. Secara sederhana

kerangka pemikiran digambarkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Kerangka Pemikiran Penelitian

Pemetaan hutan mangrove menggunakan citra PlanetScope

Penentuan kelas hutan mangrove

Uji akurasi

Survei

lapangan

Klasifikasi supervised

Peta persebaran

hutan mangrove

Page 34: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

25

2.7. Batasan Istilah

1. Penginderaan jauh adalah ilmu dan seni yang digunakan untuk

mendapatkan informasi atau fenomena melalaui analisis data yang

diperoleh dari hasil rekaman objek, daerah atau fenomenya yang dikaji

tanpa adanya kontak langsung dengan objek terkait (Lillesand dan Kiefer,

1990).

2. Hutan mangrove adalah sebutan umum yang digunakan untuk menggambarkan

suatu varietas komunitas pantai tropik yang didominasi oleh beberapa spesies

pohon-pohon yang khas atau semak-semak yang mempunyai kemampuan

untuk tumbuh dalam perairan asin (Nybakken, 1992).

3. Danoedoro (2012) menyebutkan bahwa resolusi spasial adalah ukuran

terkecil objek yang masih dapat dideteksi oleh suatu sistem pencitraan.

4. Resolusi spektral adalah kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk

membedakan informasi (objek) berdasarkan pantulan atau pancaran

spektralnya (Danoedoro, 2012).

5. Resolusi radiometrik adalah kemampuan sensor dalam mencatat respon

spektral objek. Sensor yang peka dapat membedakan selisih respon dari

yang paling lemah (Danoedoro, 2012).

Page 35: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

26

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Deskripsi Wilayah

Suatu penelitian memerlukan lokasi yang dijadikan objek penelitian untuk

memperoleh data, informasi, keterangan dan hal-hal lain yang dibutuhkan untuk

keperluan penelitian. Lokasi penelitian ini adalah di Pulau Menjangan Besar,

Kepulauan Karimunjawa, Kabupaten Jepara. Kepulauan Karimunjawa sendiri

terletak disebelah utara dari Pulau Jawa, lebih tepatnya disebelah utara Kabupaten

Jepara. Dipilihnya wilayah ini karena di Pulau Menjangan Besar merupakan salah

satu pulau dari banyak pulau di Kepulauan Karimunjawa sebagai tempat

bertumbuhnya hutan mangrove. Selain itu juga masih kurangnya data spasial

tentang sebaran hutan mangrove di wilayah ini.

Wilayah Pulau Menjangan Besar dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan

berbatasan langsung dengan :

Utara : Pulau Karimunjawa,

Timur : Laut Jawa,

Selatan : Laut Jawa,

Barat : Pulau Menjangan Kecil.

3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Perangkat keras berupa personal computer yang dilengkapi dengan

perangkat lunak untuk pengolahan data

2) Global Positioning System (GPS) Garmin 78s yang digunakan untuk

penentuan koordinat lokasi dari setiap sampel.

3) Camera digital yang digunakan sebagai alat dokumentasi saat survei

lapang.

4) Perahu atau kapal untuk menuju tempat lokasi penelitian.

5) Perangkat lunak pengolah data spasial, meliputi:

Page 36: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

27

- ArcGIS 10.2 untuk membuat peta persebaran hutan mangrove

- Microsoft Word 2010 digunakan untuk mengetik laporan

- Microsoft Excel 2010 digunakan untuk mengolah data dari GPS

- ENVI digunakan untuk menentukan komposit band Citra

Planetscope

3.2.2. Bahan

1. Data citra PlanetScope SR (Surface Reflectance).

2. Data plotting titik sampel hasil survei lapangan

3.3. Perolehan Data Citra

Pengumpulan data untuk penelitian ini dilakukan dengan mengunduh data

penginderaan jauh pada laman www.planet.com. Data yang diunduh berupa citra

PlanetScope dengan waktu perekaman 16 Desember 2018 sesuai dengan waktu

saat lapangan. Selain data citra PlanetScope sebagai data primer, juga dilakukan

pengumpulan data lapangan sebagai acuan dalam proses uji akurasi.

Citra multispektral yang digunakan adalah PlanetScope (3 m). Tanggal

perekaman citra disamakan atau disesuaikan dengan pengambilan data

lapangan. Citra PlanetScope yang digunakan adalah jenis citra Surface

Reflectance (SR) yang menunjukkan bahwa citra tersebut telah terkoreksi

atmosferik, geometrik, maupun radiometrik,

Data sekunder lainnya yaitu data batas administrasi Wilayah Provinsi Jawa

Tengah untuk keperluan layouting peta untuk penyajian hasil akhir pemetaan

perubahan luasan mangrove yang baik dan sesuai kartografis. Data tersebut

dapat diunduh pada portal website InaGeo Portal dengan alamat laman

http://portal.ina-sdi.or.id/.

3.4. Masking

Proses memisahkan antara wilayah daratan dengan wilayah laut dangkal

optis maupun wilayah laut dalam optis perlu dilakukan masking citra. Proses ini

dilakukan agar wilayah laut dangkal optis dan wilayah laut dalam optis tidak ikut

terkelaskan. Hal ini dikarenakan yang akan diklasifikasikan adalah objek yang

Page 37: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

28

berada di daratan, seperti hutan mangrove, tumbuhan berkayu non-mangrove,

rumput, semak, lahan kosong, dan pasir. Proses masking citra dapat dilakukan

secara manual yaitu melakukan digitisasi batas antara wilayah daratan dengan

wilayah perairan laut.

Gambar 3.1. Lokasi Penelitian

Page 38: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

29

3.6. Klasifikasi Unsupervised (IsoData)

Klasifikasi unsupervised atau tak-terselia yang digunakan adalah IsoData.

Formula minimal digunakan untuk mengelompokkan piksel pada citra

multispektral dan menghasilkan kelas-kelas yang relatif homogen (Danoedoro,

2012). Metode perhitungan yang digunakan adalah jarak minimum terhadap rerata.

Keseluruhan perhitungan pada metode ini dilandasi pada nilai ambang yang sudah

ditentukan. Software yang digunakan berupa ENVI yang dapat melakukan kalkulasi

nilai rerata masing-masing kelas. Proses ini dilakukan untuk membuat peta sampel

yang digunakan pada saat survei lapangan.

3.5. Survei Lapangan

3.5.1. Penentuan Lokasi Sampel

Lokasi sampel yang akan dijadikan tempat penilitian ditentukan dengan

menggunakan stratified random sampling. Titik sampel ditentukan secara

bebas/random dengan mengacu variabel yang terdapat pada klasifikasi.

Keuntungan menggunakan metode ini adalah dapat menyesuaikan medan dan

lokasi titik sampel lapangan, sehingga titik dapat diakses dengan mudah.

Lokasi sampel ada pada Gambar 3.2.

3.5.2. Pengukuran Lapangan

Pengukuran lapangan yang dilakukan adalah mengambil titik sampel

dengan jumlah yang didapatkan dan yang dilakukan survei disesuaikan dengan

hasil klasifikasi multispektral, dengan macam dua kelas objek berbeda yaitu

mangrove dan non-mangrove. Gambar 3.3 menunujukkan hasil pengambilan

titik sampel dengan berjumlah 70 titik yang tersebar dengan penentuan secara

random. Detail dari penentuan titik sampel adalah 40 titik pada kenampakan

mangrove dan 30 titik pada kenampakan non-mangrove. Hal tersebut

dikarenakan wilayah mangrove yang cukup luas dan fokus penelitian ada pada

kenampakan mangrove, sehingga titik sampel lapangan lebih banyak objek

mangrove daripada non-mangrove. Hasil plotting pada citra penginderaan jauh

kemudian dilakukan uji lapangan menggunakan GPS Handheld sesuai dengan

Page 39: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

30

koordinat titik sampel, sehingga dapat ditentukan kesesuaian objek pada citra

hasil klasifikasi dengan objek yang berada di lapangan.

Gambar 3.2. Rencana titik sampel.

Page 40: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

31

Gambar 3.3. Gambar hasil pengambilan titik sampel.

3.8. Klasifikasi Multispektral Objek Mangrove

Klasifikasi multispektral citra merupakan pengolahan untuk ekstraksi objek

tutupan lahan mangrove dan non-mangrove. Selain itu juga, membedakan

kenampakan objek perairan atau tubuh air. Pembuatan kelas menjadi objek

mangrove dan non-mangrove dinilai tepat karena perbedaan kenampakan masing-

masing objek memiliki kenampakan yang berbeda satu sama lain.

Page 41: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

32

Klasifikasi yang digunakan pada proses penelitian adalah klasifikasi

terbimbing (supervised) dengan algoritma Maximum Likelihood, Minimum

Distance, dan Mahalanobis Distance. Menurut (Danoedoro, 2012), Minimum

Distance merupakan algoritma yang membutuhkan suatu nilai ambang (threshold

value). Saat digunakan dengan benar, maka akan menghasilkan akurasi klasifikasi

yang sebanding dengan algoritma lainnya yang lebih intensif komputasinya seperti

algoritma Maximum Likelihood (Jensen, 2015). Namun, teknik perhitungan jarak

minimal ini menggunakan vektor dan menghitung jarak Euclidean dari setiap piksel

yang diketahui oleh vektor rata-rata untuk masing-masing kelas. Apabila semua

jarak yang dihitung ternyata tidak ada yang memenuhinya, maka beberapa piksel

tersebut kemungkinan tidak terklasifikasi

Mahalanobis Distance merupakan pengklasifikasi yang menggunakan

statistik untuk masing-masing kelas. Beberapa piksel tidak ditandai jika tidak

memenuhi ambang batas yang sudah ditentukan. Hal tersebut dikarenakan semua

piksel yang diklasifikasikan ke kelas ROI dengan menentukan ambang batas jarak.

Maximum likelihood mengkelaskan piksel berdasarkan probabilitas suatu

nilai piksel terhadap kelas tertentu dalam sampel. Dengan kata lain, probabilitas

suatu piksel termasuk ke dalam setiap kelas yang telah ditentukan, kemudian piksel

tersebut lebih ke kelas yang probabilitasnya tertinggi (Jensen, 2015). Apabila nilai

probabilitas nilai piksel berada di bawah nilai threshold yang ditentukan, maka

piksel tersebut tidak terkelaskan. Sebaliknya, apabila dalam klasifikasi tidak

memasukkan nilai threshold, maka semua piksel dapat terkelaskan sesuai sampel

piksel yang ada.

3.9. Uji Akurasi

Uji akurasi dilakukan untuk mengetahui tingkat keakuratan peta yang

dihasilkan dari klasifikasi multispektral. Metode yang digunakan dalam uji akurasi

ini adalah confusion matrix yang menghitung nilai akurasi user’s accuracy,

producer’s accuracy, dan overall accuracy. Uji akurasi dilakukan menggunakan

data hasil survei lapangan.

Page 42: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

33

3.10. Visualisasi Data

Tahapan paling akhir dari suatu penelitian, khususnya pemetaan adalah

layout peta. Layout peta dilakukan pada data hasil pengolahan data atau hasil dari

klasifikasi supervised yang telah diuji akurasinya. Layout peta dilakukan dengan

mengikuti aturan kartografi dengan melengkapi informasi tepi peta, seperti judul

peta, grid, orientasi arah utara, legenda, inset peta, skala, nama pembuat, sumber

dan instansi. Layout peta tertera pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Contoh visualisasi data

Page 43: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

34

3.11. Diagram Alir Penelitian

Diagram alir penelitian pemetaan vegetasi mangrove di Pulau Menjangan Besar Kepulauan Karimunjawa dapat dilihat pada

Gambar 3.5 sebagai berikut.

Gambar 3.5. Diagram alir penelitian

Citra PlanetScope

(SR)

Supervised

Unsupervised

(IsoData) Masking Penentuan lokasi

sampel

Survei

lapangan

Maximum

Likelihood

Mahalanobis

Distance

Minimum

Distance Uji

akurasi

Kelas tentatif

penutup lahan

Data klasifikasi

Data uji

akurasi

Data

lapangan

Peta penutup

lahan akurasi

terbaik

Peta persebaran

mangrove

Keterangan:

: Input

: Proses

: Output

Page 44: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

35

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pra-Lapangan

Langkah awal pada penelitian ini adalah menentukan citra yang akan

digunakan dan menentukan cakupan daerah kajian pemetaan vegetasi mangrove,

serta disesuaikan dengan tujuan pemetaan yang akan dilakukan. Selain menentukan

citra yang akan digunakan, kegiatan pra-lapangan ini juga melakukan studi literatur

terkait metode penelitian, dan konsep pengambilan sampel vegetasi mangrove.

Pengolahan data citra yang akan dilakukan untuk pemetaan vegetasi mangrove

terdiri dari beberapa proses diantaranya, masking citra dan klasifikasi unsupervised

untuk penentuan sampel saat survei lapangan.

Penggunaan data pada penelitian ini adalah citra resolusi spasial tinggi yaitu

data penginderaan jauh PlanetScope. Citra PlanetScope yang digunakan meliputi

wilayah kajian Pulau Menjangan Besar, Kepulauan Karimunjawa (Gambar 4.1).

Data ini didapat dari hasil unduhan melalui laman resmi www.planet.com secara

gratis hanya dengan mendaftar surel yang aktif. Perekaman citra yang digunakan

pada tanggal 16 Desember 2018. Hal ini dikarenakan pada waktu perekaman

tersebut terdapat sedikit gangguan atmosphere atau awan yang menutupi wilayah

Pulau Menjangan Besar.

Page 45: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

36

Gambar 4.1. Tampilan citra PlanetScope

Page 46: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

37

Penampilan wilayah kajian penelitian secara spesifik pada peta pemetaan

vegetasi mangrove maka perlu dilakukan masking pada citra. Masking citra

meliputi pemisahan antara daratan dan lautan karena pada penelitian ini hanya

mencakup daerah daratan. Adapun band yang digunakan sebagai acuan dalam

proses masking citra tersebut adalah band 3, band 2, dan band 1 (RGB). Penggunaan

3 band mampu memisahkan kedua objek secara jelas dengan interpretasi visual

karena memiliki rona gelap dan terang pada masing-masing objek. Hasil pemisahan

daratan dan lautan merupakan shapefile hasil digitasi visual pada citra, selanjutnya

dijadikan data training area untuk ditampalkan pada citra RGB. Hasil dari masking

citra terdapat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Tampilan hasil masking citra.

Penentuan pengambilan sampel di lapangan dapat dilakukan dengan

membuat peta survei lapangan terlebih dahulu. Peta survei lapangan dibuat

menggunakan klasifikasi unsupervised. Klasifikasi unsupervised dalam pembuatan

peta survei lapangan adalah Isodata dengan menggunakan software ENVI.

Klasifikasi objek kemudian dibagi kedalam 6 kelas yang terdiri dari objek

mangrove, tumbuhan berkayu non-mangrove, semak, rumput, lahan terbuka, dan

pasir. Warna dari masing-masing kelas yaitu Gambar 4.3. menunjukkan hasil dari

klasifikasi unsupervised IsoData.

Page 47: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

38

Gambar 4.3. Tampilan hasil klasifikasi IsoData.

4.2. Survei Lapangan

Kegiatan survei lapangan dimaksud untuk mengidentifikasi objek mangrove

dan non-mangrove berdasarkan peta rencana survei lapangan yang sudah dibuat.

Survei lapangan ini dilakukan pada hari Minggu, 16 Desember 2018 di Pulau

Page 48: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

39

Menjangan Besar Kepulauan Karimunjawa. Sebelum dilakukannya survei

lapangan, laporan atau izin untuk melakukan penelitian di lokasi kajian berada di

Balai Taman Nasional Karimunjawa yang beralamatkan di Kota Semarang.

Kegiatan survei lapangan dilaksanakan selama 1 hari pada pukul 07.30 WIB hingga

15.00 WIB. Kegiatan ini hanya berlangsung 1 hari karena pada hari dan jam

tersebut cuaca mendung dan angin yang berhembus kencang membuat air menjadi

pasang yang dapat membahayakan jika masih dilakukan survei lapangan. Lokasi

kajian dapat ditempuh sekitar 15 menit dari wilayah Pulau Karimunjawa

menggunakan kapal nelayan.

GPS handheld, kamera, sepatu boots, pelampung, obat nyamuk oles, jas

hujan plastik, dan perahu merupakan alat-alat pendukung yang digunakan pada saat

survei lapangan. Masing-masing alat tersebut memiliki fungsi dan kegunaannya

sesuai yang dibutuhkan pada saat di lapangan. GPS handheld digunakan untuk

plotting titik objek yang nantinya dimasukkan ke dalam peta. Kamera digunakan

untuk merekam objek atau kegiatan selama survei di lapangan. Gambar 4.4. (a)

menunjukkan alat yang digunakan saat lapangan, antara lain sepatu boots,

pelampung, obat nyamuk oles, dan jas hujan plastik dengan menyesuaikan situasi

dan kondisi di daerah tersebut. Sedangkan Gambar 4.4. (b) menunjukkan perahu

nelayan digunakan sebagai alat transportasi penyebrangan dari Pulau Karimunjawa

menuju wilayah kajian yaitu Pulau Menjangan Besar.

(a) (b)

Gambar 4.4. Foto kegiatan survei lapangan (a) dan kegiatan menuju lokasi

penelitian (b).

Page 49: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

40

Sebelum melakukan pengambilan sampel di lapangan, penting dilakukannya

kalibrasi GPS handheld sesuai dengan waktu dan posisi yang ada di daerah kajian.

Kalibrasi ini mengacu pada ground point Survei dan Pemetaan dari DISHIDROS

TNI AL. Pengaturan kalibrasi ini tentunya dilakukan sesuai dengan prosedur yang

ada di GPS Garmin tersebut. Proses ini terlihat pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5. Ground point Survei dan Pemetaan dari DISHIDROS TNI AL.

Pengambilan data sampel berupa data titik koordinat dan foto dari objek

yang dikaji. Objek yang dimaksud antara lain Mangrove, tumbuhan berkayu non-

mangrove, rumput, semak, lahan kosong, dan pasir. Keuntungan dari pengambilan

sampel pada waktu tersebut adalah air laut yang sedang surut sehingga dapat

menjangkau objek yang dikaji. Namun, pada saat pengambilan sampel terdapat

gangguan seperti adanya mendung yang membuat GPS kurang akurat, serta

banyaknya binatang serangga yang ada di dalam pulau keluar dari sarangnya.

Kenampakan tersebut dapat terlihat pada Gambar 4.6.

Page 50: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

41

Gambar 4.6. Contoh situasi dan kondisi di Pulau Menjangan Besar.

Vegetasi mangrove merupakan objek kajian yang paling banyak ditemukan

di garis tepi Pulau Menjangan Besar. Sedangkan yang ada di dalam pulau

didominasi oleh tumbuhan berkayu non-mangrove. Hampir di sekeliling pulau

ditumbuhi oleh vegetasi mangrove.

Data sampel survei lapangan (Gambar 4.8) dengan rencana 70 titik sampel

hanya memperoleh 58 titik sampel dikarenakan tidak memungkinkannya

pengambilan sampel pada daerah tertentu di Pulau Menjangan Besar. Kendala yang

dialami pada saat pengambilan data sampel survei lapangan dengan rencana 70 titik

sampel namun hanya memperoleh 58 titik sampel adalah pulau yang terlampau luas

mengakibatkan tidak tercapainya seluruh daerah kajian terplotkan oleh GPS. Selain

itu, waktu yang semakin sore membuat air semakin pasang yang dapat

membahayakan pada saat survei lapangan, serta cuaca yang mendung mengganggu

kinerja dari GPS handheld yang digunakan pada saat survei lapangan. Terdapat 38

foto yang direkam dari 58 titik sampel. Semua foto tersebut terdiri dari objek yang

dikaji. Kurangnya foto yang tidak sesuai dengan jumlah titik sampel dikarenakan

kamera yang terkena gelombang kecil air laut secara tidak sengaja saat dibawa

sehingga mengakibatkan kamera tersebut hang atau rusak dan tidak dapat

digunakan sebagaimana fungsinya.

Page 51: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

42

4.3. Pasca Lapangan

Objek yang digunakan sebagai acuan pada pembuatan ROI antara lain

mangrove, tumbuhan berkayu non-mangrove, semak, rumput, lahan terbuka, dan

pasir. Pembuatan ROI dilakukan dengan bentuk polygon. Hal ini dikarenakan objek

yang dibedakan berupa area. Masing-masing objek dibedakan dengan warna yang

berbeda, antara lain mangrove (merah), tumbuhan berkayu non-mangrove (biru),

semak (kuning), rumput (Cyan), lahan terbuka (hijau), dan pasir (magenta).

Pembuatan ROI dapat dilihat pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7. Tampilan ROI dan Tabel ROI

Metode klasifikasi untuk pemetaan vegetasi mangrove di Pulau Menjangan

Besar, Taman Nasional Karimunjawa menggunakan metode klasifikasi supervised.

Algoritma yang digunakan pada klasifikasi ini antara lain Maximum Likelihood,

Minimum Distance, dan Mahalanobis Distance. Ketiga algoritma tersebut

digunakan untuk membandingkan hasil dengan tingkat akurasi yang terbaik

berdasarkan nilai dari confusion matrix.

Berdasarkan hasil confusion matrix dari algoritma Minimum Distance

(Tabel 4.1.) menunjukkan bahwa nilai user’s accuracy dari objek mangrove sebesar

82,13%. Hal ini menandakan bahwa kemungkinan piksel mangrove yang

terkelaskan di lapangan probabilitasnya sebesar 82,13%. Sedangkan besaran nilai

Page 52: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

43

akurasi klasifikasi yang didapatkan dari jumlah benar sampel yang terklasifikasikan

pada kelas Mangrove adalah 52,47%. Hal tersebut dikarenakan beberapa piksel

yang tidak terklasifikasikan masuk kedalam piksel kelas tumbuhan kayu non-

mangrove.

Tabel 4.1. Confusion matrix algoritma Minimum Distance.

Kelas Producer’s

Accuracy (%)

User’s

Accuracy (%)

Producer’s

Accuracy

(pixels)

User’s

Accuracy

(pixels)

Mangrove 52,47 82,13 308/587 308/375

Lahan Terbuka 50,77 80,49 33/65 33/41

Tumbuhan

kayu non-

mangrove

46,05 44,68 105/228 105/235

Semak 82,80 28,41 77/93 77/271

Rumput 72,73 21,92 16/22 16/73

Pasir 100,00 100,00 365/365 365/365

Rata-rata 67,47 59,60

Overall

Accuracy 63,53 %

Berdasarkan hasil confusion matrix dari algoritma Mahalanobis Distance

(Tabel 4.2.) menunjukkan bahwa nilai user’s accuracy dari objek mangrove sebesar

95,07%. Hal ini menandakan bahwa kemungkinan piksel mangrove yang

terkelaskan di lapangan probabilitasnya sebesar 95,07%. Sedangkan besaran nilai

akurasi klasifikasi yang didapatkan dari jumlah benar sampel yang terklasifikasikan

pada kelas Mangrove adalah 59,11%. Hal tersebut dikarenakan beberapa piksel

yang tidak terklasifikasikan masuk kedalam piksel kelas tumbuhan kayu non-

mangrove.

Page 53: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

44

Tabel 4.2. Confusion matrix algoritma Mahalanobis Distance.

Kelas Producer’s

Accuracy (%)

User’s

Accuracy (%)

Producer’s

Accuracy

(pixels)

User’s

Accuracy

(pixels)

Mangrove 59,11 95,07 347/587 347/365

Lahan Terbuka 55,38 22,50 36/65 36/160

Tumbuhan

kayu non-

mangrove

44,30 61,96 101/228 101/163

Semak 89,25 48,54 83/93 83/171

Rumput 50,00 7,69 11/22 11/143

Pasir 98,08 100,00 358/365 358/358

Rata-rata 66,02 55,96

Overall

Accuracy 60,90%

Berdasarkan hasil confusion matrix dari algoritma Maximum Likelihood

(Tabel 4.3.) menunjukkan bahwa nilai user’s accuracy dari objek mangrove sebesar

94,16%. Hal ini menandakan bahwa kemungkinan piksel mangrove yang

terkelaskan di lapangan probabilitasnya sebesar 94,16%. Sedangkan besaran nilai

akurasi klasifikasi yang didapatkan dari jumlah benar sampel yang terklasifikasikan

pada kelas Mangrove adalah 63,20%. Hal tersebut dikarenakan beberapa piksel

yang tidak terklasifikasikan masuk kedalam piksel kelas tumbuhan kayu non-

mangrove.

Ketiga algoritma yang digunakan dapat diambil yang paling baik

berdasarkan nilai confusion matrix yang dihitung melalui software ENVI.

Algoritma Maximum Likelihood merupakan nilai confusion matrix yang paling baik

dari ketiga algoritma tersebut. Hal ini dikarenakan objek yang dikelaskan

Page 54: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

45

menggunakan algoritma Maximum Likelihood menggunakan nilai piksel yang

mendekati dengan hasil survei di lapangan dan interpretasi.

Tabel 4.3. Confusion matrix algoritma Maximum Likelihood.

Kelas Producer’s

Accuracy (%)

User’s

Accuracy (%)

Producer’s

Accuracy

(pixels)

User’s

Accuracy

(pixels)

Mangrove 63,20 94,16 371/587 371/394

Lahan Terbuka 96,92 94,03 63/65 63/67

Tumbuhan

kayu non-

mangrove

86,40 52,53 197/228 197/375

Semak 93,55 73,73 87/93 87/118

Rumput 100,00 53,66 22/22 22/41

Pasir 100,00 100,00 365/365 365/365

Rata-rata 89,68 78,02

Overall

Accuracy 83,85 %

Distribusi vegetasi mangrove di Pulau Menjangan Besar dapat dilihat pada

hasil klasifikasi terbaik. Persebarannya bisa dikatakan secara merata mengelilingi

Pulau Menjangan Besar. Berdasarkan survei lapangan, terdapat mangrove yang

tumbuh di beberapa area di tengah Pulau Menjangan Besar. Namun, persebaran

mangrove di Pulau Menjangan Besar paling banyak tumbuh dan berkembang

terdapat di bagian Tenggara dan Barat Pulau Menjangan Besar. Selain itu juga,

tumbuhan yang mengelilingi Pulau Menjangan Besar tidak semua vegetasi

mangrove, melainkan terdapat semak, rumput, pasir, dan tumbuhan kayu non-

mangrove seperti pohon kelapa. Beberapa penutup lahan di Pulau Menjangan Besar

dapat dilihat pada gambar 4.8, sedangakang untuk persebaran vegetasi mangrove di

Pulau Menjangan Besar dapat dilihat pada gambar 4.9.

Page 55: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

46

Gambar 4.8. Peta penutup lahan.

Page 56: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

47

Gambar 4.9. Peta persebaran vegetasi mangrove.

Page 57: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

48

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Pemetaan vegetasi mangrove menggunakan citra Planetscope dengan

klasifikasi Supervised algoritma Maximum Likelihood di Pulau Menjangan Besar,

Taman Nasional Karimunjawa menghasilkan 6 kelas, yaitu mangrove, tanaman

berkayu non-mangrove, semak, rumput, lahan kosong, dan pasir dengan nilai

Overall Accuracy sebesar 83,83%. Hasil distribusi vegetasi mangrove tersebar di

sekeliling pulau dan terdapat beberapa area di dalam Pulau Menjangan Besar.

5.2. Saran

Penyediaan informasi persebaran mangrove di Pulau Menjangan Besar

kedepannya tidak hanya menggunakan survei lapangan, tetapi dapat menggunakan

data penginderaan jauh karena mampu menghasilkan akurasi yang baik seperti yang

dilakukan pada penelitian. Selain itu juga, penelitian ini bukan hanya persebaran

mangrove saja, namun dapat memetakan kerapatan vegetasi mangrove.

Page 58: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

49

DAFTAR PUSTAKA

Ashar, J. A. 2018. Pemanfaatan Citra Landsat Multitemporal untuk Pemetaan

Perubahan Luas Mangrove di Segara Anakan, Kabupaten Cilacap Tahun

1996-2017. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.

Bengen, D. G., & Dutton, I. M. 2004. Interaction: mangroves, fisheries and forestry

management in Indonesia. H. 632-653.

Dahuri, R., Rais, J., Ginting, S. P., & Sitepu, M. J. 2001. Pengelolaan Sumberdaya

Pesisir dan Lautan Secara Terpadu. Jakarta: PT. Pramadya Paramita.

Danoedoro, P. 2012. Pengantar Penginderaan Jauh Digital. Yogyakarta: Penerbit

Andi.

Istomo. 1992. Tinjauan ekologi mangrove dan pemanfaatannya di Indonesia. Lab.

Ekologi Hutan. Bogor: Jurusan Manajemen Hutan, Fak. Kehutanan - IPB.

Jensen, J. R. 2015. Introductory Digital Image Processing a Remote Sensing

Perspective 4th Edition. United States of America: Pearson Education, Inc.

Kamal, M., Phinn, S., & Johansen, K. 2015. Object-Based Approach for Multi Scale

Mangrove Composition Mapping Using Multi-Resolution Image Datasets.

Journal: Remote Sens. 2015, 7, 4753-4783

Lillesand, T. M., & Kiefer, W. R. 1990. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra

(Diterjemahkan oleh Dulbahri, Prapto Suharsono, Hartono, dan

Suharyadi). Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada Press.

Lillesand, T., Kiefer, R., & Chipman, J. 2015. Remote Sensing and Image

Interpretation (Fifth Edition). United States America : Wiley.

Nybakken, J., W. 1992. Biologi Laut: Suatu Tinjauan Ekologis. Jakarta: PT.

Gramedia.

Purwanto, A. D., Wikanti, A., Gathot, W., & Ety, P. 2014. Analisis Sebaran dan

Kerapatan Mangrove Menggunakan Citra Landsat 8 di Segara Anakan,

Cilacap. Jakarta: LAPAN.

Putra, A. C. P. 2016. Pemetaan Kerapatan Kanopi Hutan Mangrove Menggunakan

Citra Landsat-8 OLI di Wilayah Pengelolaan (Resort Grajagan), Taman

Nasional Alas Purwo, Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur. Yogyakarta:

Universitas Gadjah Mada.

Saefurahman, G. 2008. Distribusi, Kerapatan dan Perubahan Luas Vegetasi

Mangrove Gugus Pulau Pari Kepulauan Seribu Menggunakan Citra

Formosat 2 Dan Landsat 7/ETM+. Bogor: Tesis. FPIK – IPB.

Saputra, J. P. 2015. Citra PJ untuk Pemetaan Perubahan Tutupan Lahan Mangrove

di Muara Sungai Porong Tahun 2003-2013. Yogyakarta: Universitas Gadjah

Mada.

Page 59: PEMANFAATAN CITRA PLANETSCOPE - TN Karimunjawatnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ081218… · UNTUK PEMETAAN SEBARAN VEGETASI MANGROVE DI PULAU MENJANGAN BESAR

50

Sutanto. 1992. Penginderaan Jauh Jilid I. Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press.

Sutanto. 2013. Metode Penelitian Penginderaan Jauh. Yogyakarta: Badan Penerbit

Fakultas Geografi.

Wicaksono, I. 2016. Pemetaan Famili Mangrove Menggunakan Metode Object

Based Image Analysis pada Citra WorldView-2 di Balai Taman Nasional

Karimunjawa. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.

https://jdih.lapan.go.id/ diakses pada tanggal 17 Juli 2019 pukul 18.30 WIB

www.planet.com/docs/spec-sheets/sat-imagery/ (diakses pada tanggal 20

September 2018 pukul 20.00 WIB)