LITBANG PEMANFAATAN DATA PENGINDERAAN …pusfatja.lapan.go.id/files_uploads_ebook/publikasi/Buku... ·  · 2016-10-26Gambar 33 Pola Atau Karakteristik Spektral Hutan Mangrove ...

2015

PUSAT PEMANFAATAN PENGINDERAAN JAUH

LAPAN

LITBANG PEMANFAATAN DATA PENGINDERAAN JAUH UNTUK INVENTARISASI SUMBER DAYA HUTAN UNTUK MENDUKUNG PROGRAM REDD+ (DAN KUALITAS PERAIRAN DANAU)

LAPORAN KEGIATAN LITBANGYASA

LITBANG PEMANFAATAN DATA PENGINDERAAN JAUH UNTUK INVENTARISASI SUMBER DAYA HUTAN UNTUK MENDUKUNG

PROGRAM REDD+ (DAN KUALITAS PERAIRAN DANAU)

PUSAT PEMANFAATAN PENGINDERAAN JAUH LEMBAGA PENERBANGAN DAN ANTARIKSA NASIONAL Jl. Kalisari No. 8 Pekayon, Pasar Rebo, Jakarta 13710 Telp. (021) 8710065 Faks. (021) 8722733

Oleh: Heru Noviar Tatik Kartika Santo Djoko.Tjahjono Nursanti Gultom Ita Carolita Ahmad Sutanto Gagat Nugroho Anwar Annas

Muchlisin Arief

ii

iii

KATA PENGANTAR

Undang-undang No. 21 tahun 2013 mengamanatkan kepada Lembaga

Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) untuk menetapkan metode dan kualitas pengolahan data penginderaan jauh. Sehubungan dengan hal tersebut, maka dilakukan kegiatan penelitian, pengembangan, dan perekayasaan (litbangyasa) pemanfaatan penginderaan jauh sebagai dasar dalam penentuan metode dan kualitas pengolahan data. Kegiatan litbangyasa tersebut tentunya tidak dilakukan dalam waktu setahun atau dua tahun sehingga metode dan kualitas data langsung ditetapkan, namun memerlukan proses dan waktu yang cukup panjang. Agar setiap kegiatan untuk menuju hal tersebut terdokumentasi dengan baik, maka disusunlah buku laporan setiap tahunnya.

Puji syukur ke hadirat Allah SWT, penyusunan buku hasil litbangyasa dengan judul “Litbang Pemanfaatan Data Penginderaan Jauh untuk Inventarisasi Sumber Daya Hutan untuk Mendukung Program REDD+” telah diselesaikan dengan baik. Buku ini disusun sebagai bukti pertanggungjawaban hasil kegiatan litbangyasa yang dibiayai oleh DIPA Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh. Buku ini intinya terdiri dari 6 Bab yang memuat (1) Pendahuluan, (2) Tujuan dan Sasaran, (3) Tinjauan Pustaka, (4) Bahan dan Metode, (5) Hasil dan Pembahasan, dan (6) Kesimpulan dan Saran. Buku ini disertai dengan lampiran-lampiran yang mendukung hasil kegiatan tersebut.

Dalam penyusunan buku ini tentunya melibatkan tim litbangyasa yang bekerja selama tahun 2015, narasumber baik dari tim litbangyasa yang lain dan perguruan tinggi, dan juga pihak-pihak lain yang terkait. Masukan-masukan dan hasil-hasil diskusi memperkaya kegiatan ini sehingga mendapatkan hasil yang semakin baik. Kepada pihak-pihak terkait yang telah membantu kegiatan ini, saya selaku Kepala Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya. Kepada tim litbangyasa yang telah melakukan kegiatan litbangyasa ini, selain buku ini diharapkan juga dipublikasikan hasil temuan-temuan yang sudah didapatkan dalam media yang lain seperti Jurnal, baik nasional maupun internasional.

Akhir kata, tak ada gading yang tak retak, buku ini tentunya tidak sempurna, namun ini akan menjadi dokumen yang penting dalam kegiatan penelitian dan pengembangan selanjutnya. Kritik dan saran terkait penyusunan buku ini dapat disampaikan langsung, baik secara lisan maupun tulisan. Hal ini akan dapat membantu agar penyusunan buku berikutnya menjadi lebih baik.

Jakarta, 14 Desember 2015 Kepala Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh,

Dr. M. Rokhis Khomarudin

iv

v

DAFTAR ISI

Halaman:

KATA PENGANTAR iii DAFTAR ISI v DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR TABEL viii

I. PENDAHULUAN 1

II. TUJUAN DAN SASARAN 2 2.1. Tujuan 2 2.2. Sasaran 3

III. TINJAUAN PUSTAKA 3 3.1. Hutan, Degradasi, dan Deforestasi 3 3.2. Danau 5 3.3. Kondisi Wilayah Penelitian 7

IV. BAHAN DAN METODE 9 4.1. Bahan dan Metode Litbang Pemanfaatan Data Inderaja untuk

Klasifikasi Hutan 9

4.2. Bahan dan Metode Litbang Pemanfaatan Data Inderaja untuk Pemantauan Kualitas Air

10

V. HASIL DAN PEMBAHASAN 11

5.1. TOR Kegiatan 11 5.2. Pembentukan Tim Kegiatan 11 5.3. Rapat Koordinasi Kegiatan 11 5.4. Penyiapan dan Presentasi Awal Proposal Kegiatan (Desain Riset) 12 5.5. Pengumpulan Data 12 5.6. Pengolahan Data dan Analisis untuk Klasifikasi Hutan 16 5.7. Pengolahan Data dan Analisis untuk Litbang Pemantauan Danau 28 5.8. Survei Lapangan 31

VI. KESIMPULAN DAN SARAN 38 6.1. Kesimpulan 38 6.2. Saran 39

DAFTAR PUSTAKA

39

LAMPIRAN 42

vi

DAFTAR GAMBAR Halaman:

1. Gambar 1 Lokasi Danau Toba di Sumatera Utara 10

2. Gambar 2 Diagram Alir untuk Memperoleh Luas Danau, TSS dan Kecerahan Perairan

10

3. Gambar 3 Danau Toba Hasil Mosaik Data Landsat-8 P/R 129/58 dan 128/58 yang Sudah Terkoreksi Lengkap

11

4. Gambar 4 Citra Landsat-8 RGB 653, Provinsi Sumatera Utara, Path/Row: 129/058, Akusisi Tanggal 21 Februari 2015

12

5. Gambar 5 Citra Landsat-8 RGB 653, Provinsi Sumatera Utara, Path/Row : 128/058, Akusisi Tanggal 14 Februari 2015

13

6. Gambar 6 Citra Landsat-8 RGB 653, Provinsi Sumatera Utara, Path/Row : 128/059, Akusisi Tanggal 14 Februari 2015

13

7. Gambar 7 Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 126/059 Akusisi Tanggal 21 Juni 2014, Provinsi Riau

14

8. Gambar 8 Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 126/060 Akusisi Tanggal 21 Juni 2014, Provinsi Riau

14

9. Gambar 9 Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 126/061 Akusisi Tanggal 21 Juni 2014, Provinsi Riau

14

10. Gambar10 Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 127/062 , Akusisi Tanggal 12 Juni 2014 , Provinsi Riau

15

11. Gambar 11 Citra Spot 5 RGB 413 K/J 263-344, Sumut, 04 Februari 2014

15

12. Gambar 12 Citra Spot 5 RGB 413 K/J 265-346, Sumut, 21 Juli 2014 15

13. Gambar 13 Citra Spot 6, Sumut, 23 September 2014 16

14. Gambar 14 Peta Penutup Lahan Daerah Danau Toba Sumatera Utara, Sheet 0618 (Sumber Data : Kemenhut, 2013)

16

15. Gambar 15 Citra Landsat-8 Komposit Rgb 653 Path/Row 129/058 Tanggal 21 Februari 2015 Daerah Sumatera Utara

17

16. Gambar 16 Histogram Citra Landsat-8 Daerah Kajian Sebelum Dikoreksi Radiometrik

18

17. Gambar 17 Histogram Citra Landsat-8 Daerah Kajian Sesudah Dikoreksi Radiometrik

19

18. Gambar 18 Hasil Interpretasi Visual 1 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut Berupa Training Sampel Kotak Pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

20

19. Gambar 19 Hasil Interpretasi Visual 2 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut Berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

20

20. Gambar 20 Hasil Interpretasi Visual 3 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut Berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

20

21. Gambar 21 Hasil Interpretasi Visual 4 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut Berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

21

22. Gambar 22 Hasil Interpretasi Visual 5 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi 21

vii

Sumut Berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

23. Gambar 23 Hasil Interpretasi Visual 1 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut Berupa Training Sampel Kotak pada Citra SPOT 6 Tanggal 23 September 2014

22

24. Gambar 24 Hasil Interpretasi Visual 2 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut Berupa Training Sampel Kotak pada Citra SPOT-6 Tanggal 23 September 2014

22

25. Gambar 25 Hasil Interpretasi Visual 3 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut Berupa Training Sampel Kotak pada Citra SPOT-6 Tanggal 23 September 2014

23

26. Gambar 26 Hasil Interpretasi Visual 4 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Riau Berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tanggal 18 Juni 2013

23

27. Gambar 27 Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Lahan Kering Primer Dari Data Landsat-8

24

28. Gambar 28 Pola Atau Karakteristik Spektral Hutan Lahan Kering Sekunder Dari Data Landsat-8

24

29. Gambar 29 Pola Atau Karakteristik Spektral Hutan Tanaman 1 dari Data Landsat-8

24

30. Gambar 30 Pola Atau Karakteristik Spektral Hutan Tanaman 2 dari Data Landsat-8

25

31. Gambar 31 Pola Atau Karakteristik Spektral Hutan Rawa Primer dari Data Landsat-8

25

32. Gambar 32 Pola Atau Karakteristik Spektral Hutan Rawa Sekunder Dari Data Landsat-8

25

33. Gambar 33 Pola Atau Karakteristik Spektral Hutan Mangrove Sekunder dari Data Landsat-8

26

34. Gambar 34 Kurva Nilai NDVI Dari Tipe-Tipe Hutan Berdasarkan Data Landsat-8

26

35. Gambar 35 Hasil Klasifikasi Tipe Hutan Dengan Metode Maximum Likelihood

27

36. Gambar 36 Nilai Rata-Rata Reflektan Dari Sampel Di Daratan Dan Perairan Danau

28

37. Gambar 37 Grafik Korelasi Antar Kanal Di Daratan (A) Dan Di Perairan Danau (B)

29

38. Gambar 38 (A). Pemisahan Perairan Danau Dan Daratan Dengan Model Rasio Antara Band Nir Dan Band Green; (B). Menghilangkan Kelas Darat Yang Masih Tersisa; (C). Perairan Danau Toba Yang Sudah Terpisah Dari Daratannya

29

39. Gambar 39 (A). Pemisahan Perairan Danau Dan Daratan Dengan Model Rasio Antara Band Nir Dan Band Green; (B). Menghilangkan Kelas Darat Yang Masih Tersisa; (C). Perairan Danau Toba Yang Sudah Terpisah Dari Daratannya

30

40. Gambar40 (A). Pemisahan Perairan Danau dan Daratan Dengan 30

viii

Model Rasio Antara Band Nir dan Band Green; (B). Menghilangkan Kelas Darat yang Masih Tersisa; (C). Perairan Danau Toba Yang Sudah Terpisah dari Daratannya

41. Gambar41 Grafik TSS Danau Toba Tahun 2005-2008 31

42. Gambar 42 Sebaran Kecerahan di Danau Toba yang Diperoleh dari Data Landsat Bulan Mei Tahun 2015

31

43. Gambar 43 Bahan Presentasi Survei Lapangan ke Provinsi Sumatera Utara

32

44. Gambar 44 Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran Pada Citra Landsat-8 Akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) Pada Lokasi I (Daerah Brastagi)

32

45. Gambar 45 Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran Pada Citra Landsat-8 Akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) pada Lokasi 2 (Daerah Merek)

33

46. Gambar 46 Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran Pada Citra Landsat-8 Akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) Pada Lokasi 3 (Daerah Tele)

33

47. Gambar 47 Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran Pada Citra Landsat-8 Akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) Pada Lokasi 4 (Pulau Samosir )

33

48. Gambar 48 Sebaran Lokasi Pengambilan Sampel Air 35

49. Gambar 49 Tim Survei Mengadakan Presentasi dan Diskusi di Dinas Kehutanan dan Pertanian Toba dan di Balai Lingkungan Hidup Toba

35

50. Gambar 50 Beberapa Tipe Hutan di Lokasi Survei 36

51. Gambar 51 Tim Survei di Berbagai Lokasi Survei 37

52. Gambar 52 Sampel Air yang akan Diuji Laboratorium 38

DAFTAR TABEL

1. Tabel 1 Contoh Hasil Pelabelan Nama Kelas Penutup Lahan dari Peta Digital PL dari KLHK

17

2. Tabel 2 Hasil confusion matrix dari kelas training area dan kelas hasil klasifikasi

27

1

LITBANG PEMANFAATAN DATA PENGINDERAAN JAUH UNTUK INVENTARISASI SUMBER DAYA HUTAN UNTUK MENDUKUNG

PROGRAM REDD+

Heru Noviar*), Tatik Kartika, Djoko Santo Tjahjono, Nursanti Gultom, Ita

Carolita, Ahmad Sutanto, Gagat Nugroho, Anwar Annas, Muchlisin Arief

Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh LAPAN *)E-mail: [email protected]

I. PENDAHULUAN

Hutan Indonesia memiliki peran penting di dunia dalam hal penyimpanan karbon dan nilai-nilai lainnya. Diperkirakan sektor kehutanan merupakan penghasil emisi Gas Rumah Kaca terbesar di Indonesia. Wilayah hutan mengalami laju deforestasi yang tinggi, berkisar 1,6-1,8 juta/hektar/tahun periode 1985-1998 (Dephutbun, 2000). Tahun 2000 deforestasi meningkat sekitar 2 Juta/hektar/tahun (FWI/GFW, 2002), bahkan saat ini laju deforestasi diperkirakan mencapai lebih dari 2,4 juta/hektar/tahun. World Wildlife Fund (WWF) melaporkan bahwa luas hutan di Kalimantan pada tahun 1985 sebesar 73.7% luas wilayah, berkurang menjadi 57.5% pada tahun 2000, 50.4% pada tahun 2005, 44.4% pada tahun 2010 dan diperkirakan akan menjadi 32.6% pada tahun 2020.

Data penginderaan jauh merupakan salah satu komponen yang digunakan untuk penghitungan karbon Nasional. Berkaitan dengan hal tersebut, pengendali kebijakan internasional dan nasional telah mempersyaratkan adanya sistem pelaporan yang akurat, akuntabel dan transparan, yaitu sistem Pengukuran, Pelaporan, dan Verifikasi (Measurement, Reporting, and Verification/MRV).

Penginderaan jauh berdasarkan amanat Undang Undang Republik Indonesia Nomor 21 Tahun 2013 tentang Keantariksaan adalah meliputi perolehan, pengolahan, penyimpanan, pendistribusian data, pemanfaatan data dan diseminasi informasi. Pengolahan data penginderaan jauh terdiri dari koreksi geometrik, radiometrik, klasifikasi dan deteksi parameter geo-bio-fisik.

Komitmen Pemerintah Indonesia akan menurunkan 26% emisi carbon pada 2020 (PP No. 61 tahun 2011) dalam bentuk Rencana aksi Nasional Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca. Kementerian Kehutanan melakukan klasifikasi tipe hutan dalam 7 kelas menggunakan Landsat, yaitu: hutan lahan kering primer, hutan lahan kering sekunder, hutan rawa primer, hutan rawa sekunder, hutan mangrove primer, hutan mangrove sekunder dan hutan tanaman.

Akhir-akhir ini banyak sekali danau yang rusak karena dijadikan areal permukiman atau direlokasi menjadi area pertanian, atau bahkan dijadikan tempat pembuangan sampah. Perkembangan ini akan menghilangkan manfaat danau. Oleh karena itu sebelum terlambat maka perlu dilakukan revitalisasi (https://bebasbanjir2025.wordpress.com/teknologi-pengendalian-banjir/revitalisasi-danau-telaga-atau-situ/ Agus Maryono dan Edy Nugroho (2006). Metode Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan. Jakarta: Kementerian Lingkungan Hidup. ).

2

Di provinisi Sumatera Utara, terdapat Danau Toba di mana di sekelilingnya bayak terdapat hutan dengan tipe hutan tanaman, hutan lahan kering primer dan sekunder. Tetapi sejak pertengahan tahun 1990 mulai terlihat adanya penurunan jumlah wisatawan yang berkunjung. Salah satu yang menjadi alasan adalah disebabkan kerusakan alam di sekitar Danau Toba. Untuk itulah Danau Toba dijadikan sebagai salah satu danau yang harus direvitalisasi. Sebelumnya yaitu pada tahun 2010-2014 terdapat 15 danau prioritas di mana di Pulau Sumatera terdapat 3 danau dan salah satunya adalah Danau Toba di Provinsi Sumatera Utara.

Pemanfaatan data satelit penginderaan jauh untuk kegiatan pemantauan telah banyak dilakukan, misalnya pengukuran luas danau, pemantaua kualitas air danau, dan lain-lain. Dewasa ini perkembangan teknologi satelit penginderaan jauh berjalan sangat cepat, sehingga dapat menyediakan berbagai data penginderaan jauh optik dan SAR (Sinthetic Aparture Radar) dengan karakteristik resolusi spasial, temporal dan spektral yang berbeda-beda. Sehingga, data satelit penginderaan jauh merupakan salah satu sumber data yang paling penting dan efisien untuk pembuatan informasi spasial yang akurat, konsisten dan aktual.

Data satelit penginderaan jauh mempunyai sifat resolusi temporal sehingga bisa digunakan untuk pemantauan, resolusi spasial yang luas sehingga bisa menjangkau data yang sulit untuk dilakukan survei lapangan.

Berbagai penelitian dan pengembangan metode telah dilakukan sebelumnya untuk mengidentifikasi parameter geo-bio-fisik hutan dan melakukan klasifikasi hutan dan membedakan dengan kelas non hutan menggunakan data penginderaan jauh Landsat baik mengunakan single date maupun multitemporal. Dengan tersedianya

data Landsat terbaru yaitu Landsat-8 (LDCM) dan data SPOT 5,6 dan 7 yang diakusisi LAPAN dan belum dimanfaatkan secara maksimal, maka perlu dilakukan kegiatan penelitian dan pengembangan pemanfaatan data LDCM dan SPOT (5/6/7) untuk inventarisasi sumber daya hutan dengan metode yang telah ada atau yang dikembangkan dengan berorientasi pada identifikasi dan klasifikasi tipe/jenis hutan di Provinsi Sumut dan Riau.

Beberapa danau di Indonesia mempunyai kondisinya sangat memprihatinkan karena penurunan kualitas DAS. Untuk itu diperlukan adanya pemantauan kondisi danau seperti: luas danau dan kualitas air danau, perubahan penggunanaan lahan di sekitar danau (DAS), perubahan debit air dan erosi. Informasi tersebut dapat menjadi masukan yang penting bagi pemerintah setempat untuk merencanakan pengelolaan DAS dan danau.

Karena data ini termasuk ke dalam data optik, maka awan seringkali menjadi masalah. Tetapi jika kondisi data bersih dan tidak ada vegetasi air di tengah danau, maka yang selama ini luas danau dilakukan dengan mendeliniasi batas danau akan dilakukan penghitungan luas danau dengan membangun algoritma. Dengan demikian untuk memperoleh informasi luas danau bisa diperoleh dengan lebih cepat.

II. TUJUAN DAN SASARAN

2.1. Tujuan

a. Melakukan penelitian dan pengembangan pemanfaatan data penginderaan jauh untuk Inventarisasi Sumber Daya Hutan.

b. Melakukan penelitian pemantauan kualitas perairan danau Toba

3

2.2. Sasaran

a. Tersedianya model pemanfaatan data penginderaan jauh untuk identifikasi dan klasifikasi jenis dan tipe hutan dengan menggunakan data Landsat-8 dan SPOT 6/7.

b. Tersedianya informasi mengenai pemantauan kualitas perairan danau Toba.

III. TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Hutan, Degradasi, dan Deforestasi

a. Definisi hutan

Hutan merupakan suatu kumpulan tumbuhan dan juga tanaman, terutama pepohonan atau tumbuhan berkayu lain, yang menempati daerah yang cukup luas. Hutan sebagai suatu ekosistem tidak hanya menyimpan sumberdaya alam berupa kayu, tetapi masih banyak potensi non kayu yang dapat diambil manfaatnya oleh masyarakat melalui budidaya tanaman pertanian pada lahan hutan. Sebagai fungsi ekosistem hutan sangat berperan dalam berbagai hal seperti penyedia sumber air, penghasil oksigen, tempat hidup berjuta flora dan fauna, dan peran penyeimbang lingkungan, serta mencegah timbulnya pemanasan global (Wikipedia).

Definisi Hutan menurut Peraturan Menteri Kehutanan No. 14 Tahun 2014 adalah Hutan merupakan lahan yang luasnya minimal 0,25 ha dan ditumbuhi oleh pohon dengan persentase penutupan tajuk minimal 30% yang pada akhir pertumbuhan mencapai ketinggian minimal 5 meter.

b. Degradasi

Pengertian degradasi hutan memiliki arti yang berbeda dan bervariasi tergantung pada suatu kelompok masyarakat. Sebagian mengatakan bahwa hutan yang terdegradasi adalah hutan yang telah mengalami kerusakan sampai pada suatu point/titik dimana penebangan kayu maupun non kayu pada periode yang akan datang menjadi tertunda atau terhambat semuanya. Sedangkan sebagian lainnya mendefinisikan hutan yang terdegradasi sebagai suatu keadaan di mana fungsi ekologis, ekonomis dan sosial hutan tidak terpenuhi (Lamb, 1994).

Menurut Angelsen, A (2010), adalah perubahan didalam hutan yang merugikan susunan atau fungsi tegakan hutan atau kawasan hutan sehingga menurunkan kemampuannya untuk menyediakan berbagai barang atau jasa.

Dalam hal Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation (REDD), degradasi paling mudah diukur dalam hal berkurangnya cadangan karbon di hutan yang dipertahankan sebagai hutan.

c. Deforestasi

Menurut Nawir, A.A., dkk. (2008), bahwa hilangnya tutupan hutan secara permanen ataupun sementara merupakan deforestasi. Secara sederhana, deforestasi adalah istilah untuk menyebutkan perubahan tutupan suatu wilayah dari berhutan menjadi tidak berhutan, artinya dari suatu wilayah yang sebelumnya berpenutupan tajuk berupa hutan (vegetasi pohon dengan kerapatan tertentu) menjadi bukan hutan (bukan vegetasi pohon atau bahkan tidak bervegetasi).

Penyebab deforestrasi d Indonesia diantaranya adalah:

4

- Hak penguasaan hutan Lebih dari setengah kawasan hutan Indonesia dialokasikan untuk produksi kayu

berdasarkan sistem tebang pilih. Kawasan hutan adalah wilayah tertentu yang ditunjuk dan atau ditetapkan oleh pemerintah untuk dipertahankan keberadaannya sebagai hutan tetap (http://www.dephut.go.id) Banyak perusahaan HPH yang melanggar pola-pola tradisional hak kepemilikan atau hak penggunaan lahan. Kurangnya pengawasan dan akuntabilitas perusahaan berarti pengawasan terhadap pengelolaan hutan sangat lemah dan, lama kelamaan, banyak hutan produksi yang telah dieksploitasi secara berlebihan. Menurut klasifikasi pemerintah, pada saat ini hampir 30 persen dari konsesi HPH yang telah disurvei, masuk dalam kategori "sudah terdegradasi". Areal konsesi HPH yang mengalami degradasi memudahkan penurunan kualitasnya menjadi di bawah batas ambang produktivitas, yang memungkinkan para pengusaha perkebunan untuk mengajukan permohonan izin konversi hutan. Jika permohonan ini disetujui, maka hutan tersebut akan ditebang habis dan diubah menjadi hutan tanaman industri atau perkebunan. - Hutan tanaman industri

Hutan tanaman industri telah dipromosikan secara besar-besaran dan diberi subsidi sebagai suatu cara untuk menyediakan pasokan kayu bagi industri pulp yang berkembang pesat di Indonesia, tetapi cara ini mendatangkan tekanan terhadap hutan alam yang sebagian besar telah dialokasikan untuk pembangunan hutan tanaman industri. Setelah ditebang habis, dikhawatirkan akan lahan terbuka yang terlantar dan tidak produktif. - Perkebunan

Dengan persetujuan pemerintah, berjuta hektar hutan sudah disetujui untuk dikonversi menjadi perkebunan. Tetapi pada kenyataanya banyak pengusaha yang juga mmepunyai izin untuk mengelola HTI, sehingga pada pelaksanannya menebang habis hutan dan menggunakan kayu yang dihasilkan utamanya untuk pembuatan pulp, kemudian pindah lagi, sementara lahan yang sudah dibuka ditelantarkan. Hanya sebagian saja yang benar-benar dijadikan untuk perkebunan. - Illegal Logging

Illegal logging adalah merupakan praktik langsung pada penebangan pohon di

kawasan hutan negara secara illegal. - Konversi Lahan

Peran pertanian tradisional skala kecil, dibandingkan dengan penyebab deforestasi yang lainnya, merupakan subyek kontroversi yang besar. Tidak ada perkiraan akurat yang tersedia mengenai luas hutan yang dibuka oleh para petani skala kecil sejak tahun 1985, tetapi suatu perkiraan yang dapat dipercaya pada tahun 1990 menyatakan bahwa para peladang berpindah mungkin bertanggung jawab atas sekitar 20 persen hilangnya hutan. Data ini dapat diterjemahkan sebagai pembukaan lahan sekitar 4 juta ha antara tahun 1985 sampai 1997. - Program transmigrasi

Transmigrasi yang berlangsung dari tahun 1960-an sampai 1999, yaitu memindahkan penduduk dari Pulau Jawa yang berpenduduk padat ke pulau-pulau

5

lainnya. Program ini diperkirakan oleh Departemen Kehutanan membuka lahan hutan hampir 2 juta ha selama keseluruhan periode tersebut. Belakangan ini, transmigrasi "spontan" meningkat, karena penduduk pindah ke tempat yang baru untuk mencari peluang ekonomi yang lebih besar, atau untuk menghindari gangguan sosial dan kekerasan etnis. Estimasi yang dapat dipercaya mengenai luas lahan hutan yang dibuka oleh para migran dalam skala nasional belum pernah dibuat. - Kebakaran hutan

Pada kondisi alami, lahan gambut tidak mudah terbakar karena sifatnya yang menyerupai spons, yakni menyerap dan menahan air secara maksimal sehingga pada musim hujan dan musim kemarau tidak ada perbedaan kondisi yang ekstrim. Namun, apabila kondisi lahan gambut tersebut sudah mulai tergangggu akibatnya adanya konversi lahan atau pembuatan kanal, maka keseimbangan ekologisnya akan terganggu. Gambut mengandung bahan bakar (sisa tumbuhan) sampai di bawah permukaan, sehingga api di lahan gambut menjalar di bawah permukaan tanah secara lambat dan dan sulit dideteksi, dan menimbulkan asap tebal. Api di lahan gambut sulit dipadamkan sehingga bisa berlangsung lama (berbulan-bulan). Dan baru bisa mati total setelah adanya hujan yang intensif.

Pembakaran secara sengaja oleh pemilik perkebunan skala besar untuk membuka lahan juga menjadi pemicu terjadinya kebakaran hutan. Salah satu skema untuk mengurangi emisi karbon adalah dengan REDD (Reduce Emission from Deforestation and forest Degradation) yaitu pemberian insentif bagi negara-negara yang berhasil mengurangi emisi karbon dengan menekan tingkat kegiatan deforestasi dan degradasi hutan. Insentif ini dapat mendorong pengelolaan hutan yang lebih lestari dengan menyediakan aliran pendapatan yang berkelanjutan. Pengurangan emisi atau ‘deforestasi yang dihindari’ dapat diperhitungkan sebagai kredit karbon. Kredit tersebut selanjutnya dapat diserahkan ke lembaga pendanaan yang dibentuk untuk menyediakan kompensasi finansial bagi negara-negara peserta yang melindungi hutannya.

3.2 Danau

a. Definisi danau

Danau Toba merupakan danau terbesar di Indonesia bahkan di Asia Tenggara. Pada tahun 2010-2014, menurut Kementerian Lingkungan Hidup Danau Toba merupakan salah satu danau prioritas. Pada tahun 2015 ini, Danau Toba juga dimasukkan ke dalam salah satu danau yang harus direvitalisasi dikarenakan kondisi kualitas perairannya yang semakin menurun.

Danau adalah suatu ekosistem perairan yang menggenang dan menampung air dengan inlet lebih banyak dari pada outletnya (KLH. 2010a). Menurut BSN (2010), pada penutup lahan skala 1:250.000, danau didefiniskan sebagai areal perairan dangkal, dalam dan permanen; sedangkan pada penutup lahan skala 1:25.000 atau 1:50.000 didefinisikan sebagai area perairan yang bersifat natural, dengan penggenangan air yang dalam dan permanen serta penggenangan dangkal beserta fungsinya.

Air yang masuk ke dalam Danau Toba berasal dari air hujan yang langsung jatuh ke danau dan sungai-sungai yang bermuara di danau, dimana terdapat 19 sungai inlet dan 1 sungai outlet. Dalam DAS (Daerah Aliran Sungai) Toba yang

6

terdiri dari 26 sub DAS, 80% sungainya ada dalam keadaan kritis. 77% sungainya merupakan sungai intermitten yaitu sungai yang hanya terairi ketika hujan turun, sehingga hanya 70-80% saja debit yang masuk ke dalam danau (http://limnologi.lipi.go.id/danau/), padahal Danau Toba berfungsi untuk sumber baku air minum, irigasi, sumber energi PLTA, serta perikanan tangkap dan budidaya (Siregar, 2008; Siagian, 2009).

Dalam pemantatuan status ekosistem danau, pemantauan terbagi dalam ekosistem pada Saerah Tangkapan Air (DTA) danau dan ekosistem perairan danau. Dalam pemantauan ekosistem perairan danau terbagi dalam perubahan lluas permukaan air danau, perubahan sebaran vegetasi air, dan perubahan kualitas air. Pada penelitian ini akan menghitung parameter kualitas air berupa Total Suspended Solid (TSS) dan kecerahan. Parameter tersebut dapat digunakan untuk melihat status mutu air sehingga dapat dinilai apakah status ekosistem danau dalam kondisi baik, terancam atau rusak.

b. Penelitian terkait danau

Di Danau Toba, Badan Lingkungan Hidup Toba melakkan pemantauan terhadap status mutu air ini yang dilakukan secara kontinu untuk mengetahui kondisi danau (KLH, 2008). Mutu air sendiri adalah kondisi kualitas air yang diukur berdasarkan beberapa parameter dan metode tertentu berdasarkan undang-undang. Hal ini tercantum dalam Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 01 tahun 2010 tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air. Data penginderaan jauh satelit mempunyai resolusi temporal tertentu artinya bisa merekam suatu area yang sama dalam jangka waktu tertentu, sehingga bisa digunakan untuk pemantauan. Berdasarkan beberapa penelitian juga bisa digunakan untuk menghitung beberapa parameter seperti TSS, kecerahan, klorofil, suhu, dan lain-lain yang menunjang dalam nenilai status ekosistem danau.

Studi ini menggunakan data penginderaan jauh satelit sebagai data utama, maka identifikasi danau dicoba dengan mengkaitkan definisi-definisi di atas dengan kunci interpretasi. Dengan demikian danau didefinisikan sebagai areal perairan yang bercirikan dangkal sampai dalam dengan sifat permanen, berada di daratan dengan inlet lebih banyak daripada outlet.

Luas danau diukur dari luas air genangan yang mengairi danau tersebut. Air danau dapat berasal dari berbagai sumber, yaitu: - Air sungai yang mengalir ke dalam basin dan sebagi inflow. - Air yang berasal dari hasil pencairan salju dan es. - Air hujan yang tertangkap langsung oleh basin danau tersebut. - Air dari aliran permukaan (over land flow)yang berasal dari air hujan yang

berasal dari dari air hujan yang jatuh di sebut danau. - Air yang berasal dari dalam tanah (air tanah) yang permukaannya lebih tinggi

dari pada permukaan air danau sehingga air mengalir ke dalam danau. - Air yang berasal dari mata air atau spring yang masuk ke danau tersebut.

Jumlah air danau berubah-ubah, yaitu bertambah pada musim basah (hujan) dan berkurang pada musim kering (kemarau). Tetapi pada kedua musim pun dipengaruhi pula oleh beberapa hal seperti: - Penguapan dan dari permukaan danau. - Pengaliran air danau melalui outlet menuju sungai di bawahnya. - Perembesan air danau ke dalam tanah.

7

- Pemanfaatan untuk kepentingan manusia seperti air minum, irigasi, PLTA, dsb. TSS secara fisik adalah jumlah berat dalam mg/liter kering lumpur yang ada

dalam limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron (Sugiharto, 1987). TSS merupakan zat padat yang tersuspensi dalam air tempat berlangsungnya reaksi kimia yang heterogen, terdiri dari lumpur, pasir halus dan jasad-jasad renik yang sebagian besar disebabkan oleh adanya pengikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air. TSS menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak mengendap secara langsung, kecuali jika keseimbangannya terganggu oleh zat-zat lain yang mengakibatkan terjadinya penggumpalan dan akan diikuti dengan pengendapan. Akibatnya penetrasi cahaya matahari tidak berlangsung efektif sehingga fotosistesis tidak berlangsung sempurna (Permana SD, dkk. 1994 dalam Tarigan dan Edward, 2003; Parwati, 2014, Fardiaz,1992).

Beberapa penelitian untuk menghitung TSS menggunakan data penginderaan jauh telah dilakukan. Untuk memperoleh algoritma TSS di daerah pesisir diantaranya di Delta Mahakam melalui pendekatan analitik (Budhiman, 2004), pendekatan empiris untuk memperoleh algortitma TSS menggunakan data pengukuran di perairan Delata Berau (Parwati, 2006), dan menghasilkan TSS untuk daerah Delta Berau menggunakan data Landsat MSS dan Landsat-7 (Parwati, 2013).

Untuk perhitungan TSS di perairan danau dengan menggunakan data penginderaan jauh sudah dilakukan di beberapa lokasi seperti Danau Rawa Pening (Nurandani, P., 2014; Trisakti, dkk., 2014), Danau Tondano (Tsisakti, 2013), Danau Singkarak (Ita, dkk., 2013),dan lain-lain. Untuk pengukuran langsung menghasilkan kisaran antara 9,66-39,0 mg/l dan menurut penelitian hal ini dipengaruhi oleh bahan organik, kelompahan materi dan waktu inkubasi (Badjoeri M dan Yayah M, 2012). Menurut BLH (Badan Lingkungan Hidup) yang secara rutin mengukur kualitas air Danau Toba , TSS masih di bawah 30mg/l (http://limnologi.lipi.go.id/danau/).

Kecerahan perairan adalah suatu kondisi yang menunjukkan kemampuan cahaya untuk menembus lapisan air pada kedalaman tertentu. Pada perairan alami kecerahan sangat penting karena erat kaitannya dengan aktifitas fotosintesa. Kecerahan merupakan faktor penting bagi proses fotosintesa dan produksi primer dalam suatu perairan. Seperti diketahui fotosintesa rumput laut sangat membutuhkan cahaya dan apabila aktifitas fotosintesa terganggu maka akan mengakibatkan pertumbuhan rumput laut yang tidak optimal.

3.3. Kondisi Wilayah Penelitian

Dipilihnya Provinsi Sumut untuk kajian deforestasi dan degradasi hutan karena provinsi ini memang sedang bermasalah dalam hal deforestasi dan degradasi hutan ini, berikut hasil studi literatur berdasarkan informasi harian KOMPAS, Senin 11 November 2013 dengan tema Danau Toba terancam, vegetasi hutan tinggal 12 persen.

Eksploitasi hutan di wilayah daerah tangkapan air selama bertahun-tahun kini mengancam kelestarian Danau Toba di Sumatera Utara. Badan Lingkungan Hidup Sumut memperkirakan, hingga tahun 2010, sisa vegetasi hutan tinggal 12 persen dari total sekitar 356.800 hektar areal hutan di kawasan Danau Toba tersebut.

Akibatnya terjadi ketidakseimbangan lingkungan. Salah satu di antaranya menyebabkan pasokan air terganggu. Hutan tak lagi bisa menyerap maupun

8

menyimpan air sehingga ratusan sungai di kawasan itu sering kali banjir jika hujan dan sawah kekeringan jika kemarau, padahal sebelumnya tak pernah terjadi.

Selama ini, degradasi hutan terjadi akibat penebangan hutan yang dilakukan oleh perusahaan yang mengantongi izin konsesi hutan maupun yang tidak memiliki izin. Hingga Minggu (10/11/2013), penebangan terus berlangsung.

David Rajagukguk, anggota staf Bidang Advokasi Kelompok Studi dan Pengembangan Prakarsa Masyarakat (KSPPM), mengatakan, dalam sehari tak kurang dari 10 truk pengangkut kayu-kayu pinus melintas di jalur lintas timur Sumatera menuju Medan.

Menurut Rohani Manalu, juga dari KSPPM, masyarakat berulang kali memprotes aksi penebangan itu. ”Namun, pemerintah seperti diam saja,” ujarnya.

Kesaksian yang sama dilontarkan R Simarmata (76), warga Desa Parbuluan IV, Kecamatan Parbuluan, Kabupaten Dairi, Sumatera Utara. ”Habis maghrib sering ada truk yang membawa kayu-kayu hutan dari Tele ke arah Dairi dan Medan. Kadang kala tiga truk, dan kadang juga sampai tujuh truk” ujarnya.

Mantan pejabat Bupati Samosir Wilmar Eliaser Simandjorang mengatakan, kerusakan hutan di Danau Toba merupakan ironi. Sebab, penebangan tersebut dilakukan oleh perusahaan-perusahaan yang mengantongi izin dari pemerintah.

Saat melintas di sepanjang jalan dari Kabupaten Dairi hingga Pangururan, Kompas berulang kali mendengar suara gergaji mesin dari tengah hutan. Saat ditengok, ternyata para pembalak memang tengah menebangi pohon.

Kepala Dinas Bidang Lingkungan Hidup Sumut Hidayati baru-baru ini juga membenarkan adanya degradasi hutan sehingga tinggal 12 persen dari total hutan yang ada. Demikian pula saat dikonfirmasi mengenai temuan di lapangan soal pembalakan liar. Desak moratorium

Oleh karena itu, warga ataupun penggiat lingkungan di Sumut mendesak Presiden Susilo Bambang Yudhoyono segera memberlakukan moratorium penebangan hutan di sekeliling danau vulkanik terbesar di dunia itu. ”Sekarang juga harus diterapkan kalau mau menyelamatkan Danau Toba,” tambah Hidayati.

Sejauh ini, data luas hutan di sekitar Danau Toba berbeda-beda. Tahun 1985, luas hutan di sekitar Danau Toba, yang terdapat di delapan kabupaten, yakni Samosir, Karo, Dairi, Humbang Hasundutan, Pakpak Bharat, Simalungun, Tapanuli Utara, dan Toba Samosir, mencapai 78.558 hektar. Namun, menurut Pohan Panjaitan, dalam bukunya, Strategi Pengembangan Perikanan Tangkap dan Budidaya Perikanan Berkelanjutan di Perairan Danau Toba, daerah tangkapan air Danau Toba mencapai 356.800 hektar. Kini tersisa 12 persen saja vegetasi hutannya.

Gubernur Sumut sudah memberi izin kepada PT Inti Indorayon Utama (IIU) untuk menebangi hutan sejak 1984. PT IIU kemudian berganti nama menjadi Toba Pulp Lestari (PT TPL) dan kini mengantongi izin konsesi atas lahan seluas 188.055 hektar. Lahan ini tersebar di 13 kabupaten. Delapan wilayah di antaranya di daerah resapan air.

Berikutnya, Bupati Samosir Mangindar Simbolon juga memberi izin atas lahan seluas 2.250 hektar di hutan Tele kepada PT EJS Argo Mulya Lestari. Tahun 2012 disusul PT Gorga Duma Sari (PT GDS) yang mendapat izin dari Mangindar atas

9

lahan seluas 800 hektar. Namun, warga melawan dan kini operasionalisasi PT GDS dihentikan sementara.

Di Jakarta, Deputi III Kementerian Lingkungan Hidup Bidang Pengendalian Kerusakan Lingkungan dan Perubahan Iklim Arief Yuwono mengatakan, kerentanan ekosistem Danau Toba sangat mengkhawatirkan. Kegiatan pembangunan berskala kecil pun bisa mengguncang kestabilan danau.

Untuk mengendalikan kerusakan ekosistem Danau Toba dan 16 danau lainnya di Indonesia, sembilan kementerian bertemu untuk menyusun rencana aksi. Dokumen akan diberikan kepada Gubernur Sumut Gatot Pujo Nugroho. Namun, Gatot belum tahu rencana itu

IV. BAHAN DAN METODE

4.1 Bahan dan Metode Litbang Pemanfaatan Data Inderaja untuk Klasifikasi

Hutan

a. Bahan

Data utama yang digunakan dalam kegiatan pemanfaatan data inderaja untuk klasifikasi hutan adalah citra Landsat-8, SPOT 6/7, sedangkan data sekunder lainnya seperti peta penutup lahan updating terakhir dari Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK).

Lokasi penelitian adalah kawasan hutan dan perairan Danau Toba di Provinsi Sumatera Utara dan sebagian Provinsi Riau

b. Metode

Metode yang digunakan dalam kegiatan klasifikasi hutan adalah sebagai berikut: - Studi literatur dan pembuatan proposal penelitian. - Pengumpulan data primer berupa citra Landsat-8 dan SPOT 6/7 wilayah kajian. - Pengumpulan data sekunder seperti peta penutup lahan updating terakhir dari

Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. - Pengolahan awal citra berupa koreksi radiometrik Landsat-8 dan penggabungan

shet dari citra SPOT-6/7. - Pengolahan lanjut, berupa pembuatan komposit kanal Landsat-8 dan SPOT-6/7

untuk interpretasi visual. - Identifikasi tipe/jenis hutan secara visual dengan membuat training area di citra

dengan referensi peta penutup lahan dari KLHK. - Survei lapangan untuk mengetahui kondisi fisik tipe/jenis hutan di lapangan. - Identifikasi karakteristik spektral dan indeks vegetasi tipe/jenis hutan dari 7

kanal Landsat-8. - Klasifikasi secara digital tipe/jenis hutan dan non hutan di wilayah kajian dengan

metode terbimbing yaitu berdasarkan training area. - Uji akurasi klasifikasi digital.

10

4.2 Bahan dan Metode Litbang Pemanfaatan Data Inderaja untuk

Pemantauan Kualitas Air

a. Bahan

Kegiatan pemantatuan kualitas air menggunakan data penginderaan jauh satelit Landsat-8 terkoreksi geometrik, P/R 128/58 tanggal 14 Februari 2015 dan P/R 129/58 tanggal 21 Februari 2015, beserta meta datanya.

Lokasi kegiatan adalah perairan Danau Toba di Provinsi Sumatera Utara yang terletak di pegunungan Bukit Barisan Provinsi Sumatera Utara pada titik koordinat

221‘32‘‘– 256‘28‘‘ Lintang Utara dan 9826‘35‘‘ – 9915‘40‘‘ Bujur Timur. Secara administratif Danau Toba termasuk ke dalam 7 kabupaten yaitu Samosir, Tobar, Simangulun, Tapanuli Utara, Humbang Hasudutan, Dairi, dan Karo. Lokasi Danau Toba ditunjukkan oleh Gambar 1. (https://en.wikipedia.org/wiki/Sumatra).

Gambar 1. Lokasi Danau Toba di Sumatera Utara (Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Sumatra, Google Earth)

b. Metode

Diagram alir yang ditunjukkan oleh Gambar 2 adalah untuk memperoleh informasi luas danau, TSS, dan kecerahan perairan danau, sementara Danau Toba yag telah dimosaik dan dikoreksi lengkap ditunjukkan oleh Gambar 3.

Gambar 2. Diagram alir untuk memperoleh luas danau,

TSS dan kecerahan perairan

11

Gambar 3. Danau Toba hasil mosaik Data Landsat-8 P/R 129/58 dan 128/58yang sudah terkoreksi lengkap

Untuk memperoleh nilai TSS dan kecerahan, maka perlu memisahkan area

perairan danau dari daratannya. Pemisahan ini pada tulisan-tulisan sebelumnya dilakukan dengan mendigitasi batas antara danau dan daratannyasecara manual. Pada studi ini akan dilakukan dengan membangun algoritma berdasarkan nilai reflektan kanalnya.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. TOR Kegiatan

Pembuatan TOR menghasilkan proposal TOR yang berisi judul kegiatan, latar belakang kegiatan, perumusan masalah, tujuan dan sasaran kegiatan, output, instansi pengguna, data yang digunakan, lokasi penelitian, metode kegiatan, personil kegiatan dan jadwal pelaksanaan kegiatan. Hasil proposal TOR kegiatan selengkapnya disajikan dalam Lampiran 1.

5.2. Pembentukan Tim Kegiatan

Di dalam proposal TOR telah disebutkan personil kegiatan sebagai 1 tim, dengan tim utama terdiri dari 4 orang, ditambah tim tambahan 3 orang, serta 1 nara sumber.

5.3. Rapat Koordinasi Kegiatan

- Mendiskusikan rencana kegiatan dan beban tugas dari masing-masing personil dan target-target yang ingin dicapai dalam kegiatan.

- Mendiskusikan rencana kegiatan selanjutnya dan kemajuan/progress dari perolehan dan pemesanan data baik primer maupun sekunder.

- Mendiskusikan rencana kegiatan dalam hal pengolahan data. - Dari hasil presentasi kegiatan litbang kehutanan bidang SDWD berdasarkan

masukan kabid, tim dan nara sumber, diperoleh perbaikan terutama di tujuan, sasaran dan metode yang sebelumnya sasaran dan metode ke arah deforestasi dan degradasi, tapi setelah ada masukan dan pertimbangan, sasaran kegiatan

12

tema kehutanan bidang SDWD tahun 2015 ini ditujukan pada klasifikasi tipe/jenis hutan menggunakan data Landsat dan SPOT 6/7 dengan acuan data penutup lahan hutan (7 tipe/jenis hutan) yang dikeluarkan oleh Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan.

5.4. Penyiapan dan Presentasi Awal Proposal Kegiatan (Desain Riset)

Melakukan persiapan bahan-bahan untuk presentasi awal dari proposal kegiatan/desain riset yang telah dilaksanakan tanggal 4 Maret 2015. Beberapa koreksi dan masukan dari teman-teman SDWD seperti perbaikan di latar belakang, tujuan dan metode.

5.5. Pengumpulan Data

a. Data Landsat

Hasil browse katalog data Landsat 8 untuk wilayah penelitian (Provinsi Sumatera Utara) untuk tahun 2015 yang clear (sedikit tertutup awan) tidak ditemukan atau direkam atau diakuisisi oleh stasiun penerima di LAPAN, sedang dari USGS diperoleh data/scene yang clear untuk 3 path /row yang mengelingi danau Toba, yaitu path/row : 129/058, 128/058, 128/059 untuk tanggal akusisi 14 Februari 2015 (path/row : 128/058, 128/059) dan 21 Februari 2015 (path/row : 129/058).

Hasil perolehan data Landsat-8 untuk setiap path/row dengan komposit RGB 653 daerah wilayah yang akan diteliti, disajikan dalam Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 6 di bawah ini

.

Gambar 4. Citra Landsat-8 RGB 653, Provinsi Sumatera Utara, path/row: 129/058, akusisi tanggal 21 Februari 2015

13

Gambar 5. Citra Landsat-8 RGB 653, Provinsi Sumatera Utara,

path/row : 128/058, akusisi tanggal 14 Februari 2015

Gambar 6. Citra Landsat-8 RGB 653, Provinsi Sumatera Utara,

path/row : 128/059, akusisi tanggal 14 Februari 2015

Hasil Pemesanan data Landsat-8 daerah Riau dari Pustekdata diperoleh 4 scene data, yaitu scene 126/059 (akusisi tanggal 21 Juni 2014), scene 126/060 (akusisi tanggal 21 Juni 2014 dan 8 Oktober 2013), scene 126/061 (akusisi tanggal 21 Juni 2014) dan scene 127/062 (akusisi tanggal 12 Juni 2014). Dari hasil perolehan data ini kemudian dilakukan pengolahan awal citra, seperti : penggabungan kanal-kanal dari data Landsat hasil perolehan data dari Pustekdata berupa format tiff dan digabung menjadi format ers. Kemudian dilakukan stretching atau penajaman kontras dan pemilihan komposit RGB dari data Landsat-8 untuk memperoleh kombinasi dengan warna alami (true color) dan tampilan agar lebih

jelas untuk digunakan dalam interpretasi visual, yang hasilnya disajikan dalam Gambar 7, 8, 9 dan 10.

14

Gambar 7. Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 126/059

akusisi tanggal 21 Juni 2014, Provinsi Riau

Gambar 8. Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 126/060

akusisi tanggal 21 Juni 2014, Provinsi Riau

Gambar 9. Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 126/061

akusisi tanggal 21 Juni 2014, Provinsi Riau

15

Gambar 10. Citra Landsat-8 RGB 653 Scene 127/062 ,

akusisi tanggal 12 Juni 2014 , Provinsi Riau b. Data SPOT 5/6/7

Hasil browse katalog dan pemesanan data SPOT 5 dan 6 daerah penelitian (Provinsi Sumatera Utara) diperoleh 3 scene, yaitu 2 data SPOT 5 (akusisi tanggal 4 Februari 2014 dan 21 Juli 2014) dan 1 data SPOT 6 tanggal 23 September 2014. Hasil perolehan data disajikan dalam Gambar 11, Gambar 12 dan Gambar 13.

Gambar 11. Citra SPOT 5 RGB 413 K/J 263-344, Sumut, 04 Februari 2014

Gambar 12. Citra SPOT 5 RGB 413 K/J 265-346, Sumut, 21 Juli 2014

16

Gambar 13. Citra SPOT 6, Sumut, 23 September 2014

c. Data sekunder (peta penutup lahan)

Hasil pengumpulan data sekunder berupa peta penutup lahan yang diperoleh dari Kemenhut melalui Websitenya. Peta penutup lahan terakhir yang diupdate oleh Kemenhut adalah tahun 2013. Pemesanan data digital dalam bentuk shp telah dilakukan tinggal menunggu hasilnya. Sementara dilakukan download peta penutup lahan dalam format jpeg dan dilakukan koreksi geometri kasar dengan referensi garis lintang bujur yang ada dipeta, yang hasilnya disajikan dalam Gambar 14.

Gambar 14. Peta Penutup Lahan Daerah Danau Toba Sumatera Utara, Sheet 0618

(Sumber Data : Kemenhut, 2013)

5.6. Pengolahan Data dan Analisis untuk Klasifikasi Hutan

a. Pengolahan awal Data Landsat-8

Pengolahan awal data landsat-8 terdiri dari penggabungan kanal-kanal dalam format tiff menjadi 1 file dalam format ers dan tiff gabungan, pembuatan komposit (RGB) warna natural dan enhancement atau penajaman kontras pada citra agar kenampakan citra lebih kontras. Hasil pengolahan awal data Landsat-8 daerah kajian (path/row 129/058) tanggal 21 Februari 2015 dalam komposit RGB 653 yang telah dienhancement disajikan dalam Gambar 15.

17

Gambar 15. Citra Landsat-8 Komposit RGB 653 Path/Row 129/058

Tanggal 21 Februari 2015 Daerah Sumatera Utara

b. Pengolahan data sekunder (Peta Penutup Lahan) dari KLHK

Pengolahan data sekunder (Peta Penutup Lahan) dari KLHK berupa pemberian/pelabelan nama kelas poligon penutup lahan, karena yang diperoleh dari KLHK masih dalam bentuk kode nomor.

Hasil pengolahan data sekunder berupa pemberian/pelabelan nama kelas poligon penutup lahan, berupa tambahan kolom tabel pada file dbf dari file shp, yang hasil contohnya disajikan dalam Tabel 1.

Tabel 1. Contoh Hasil Pelabelan Nama Kelas Penutup Lahan dari Peta Digital PL dari KLHK

18

c. Pengolahan lanjut Data Landsat

Pengolahan lanjut berupa koreksi radiometrik bertujuan untuk merubah nilai digital number (DN) menjadi nilai reflektan. Hasil pengolahan lanjut berupa koreksi radiometrik dengan merubah nilai digital number (DN) citra menjadi nilai reflektan disajikan dalam bentuk histogram (Gambar 16 dan Gambar 17).

Histogram kanal 6

Histogram kanal 5

Histogram Kanal 3

Gambar 16. Histogram Citra Landsat-8 Daerah Kajian

sebelum dikoreksi Radiometrik

19

Histogram Kanal 6

Histogram Kanal 5

Histogram Kanal 3

Gambar 17. Histogram Citra Landsat-8 Daerah Kajian

sesudah dikoreksi Radiometrik d. Pengambilan sampel pada unutk tipe hutan pada Data Landsat

Hasil pengolahan lanjut berupa identifikasi tipe/jenis penutup lahan hutan pada citra Landsat-8 pada wilayah kajian yaitu di Provinsi Sumatera Utara dengan referensi atau acuan Peta Penggunaan Lahan yang diperoleh dari KLHK disajikan dalam Gambar 18, Gambar 19, Gambar 20, Gambar 21 dan Gambar 22.

20

Gambar 18. Hasil Interpretasi Visual 1 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

Gambar 19. Hasil Interpretasi Visual 2 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

Gambar 20. Hasil Interpretasi Visual 3 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

21

Gambar 21. Hasil Interpretasi Visual 4 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

Gambar 22. Hasil Interpretasi Visual 5 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 Tahun 2015

e. Identifikasi tipe penutup lahan hutan pada citra Landsat-8 dan SPOT 6

Pengolahan lanjut berupa identifikasi tipe/jenis penutup lahan hutan pada citra Landsat-8 dan SPOT 6 pada wilayah kajian yaitu di Provinsi Sumatera Utara dan sebagian Provinsi Riau dengan referensi atau acuan Peta Penggunaan Lahan yang diperoleh dari KLHK. Hasil interpretasi visual tipe/jenis hutan di kawasan hutan Provinsi Sumatera Utara dengan data SPOT-6 yang ada (banyak awan) tanggal 23 September 2014, dengan berbagai tipe/jenis hutan yang tercakup di dalamnya disajikan dalam Gambar 1,2 dan 3. Hasil interpretasi visual tipe/jenis di Provinsi Riau untuk memperoleh 2 tipe/jenis hutan yang tidak ada di Provinsi Sumatera Utara, yaitu hutan rawa primer dan hutan rawa sekunder menggunakan data Landsat-8 disajikan dalam Gambar 23.

22

Gambar 23. Hasil Interpretasi visual 1 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra SPOT 6 tanggal 23 September 2014

Gambar 24. Hasil Interpretasi visual 2 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra SPOT 6 tanggal 23 September 2014

23

Gambar 25. Hasil Interpretasi visual 3 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Sumut

berupa Training Sampel Kotak pada Citra SPOT-6 tanggal 23 September 2014.

Gambar 26. Hasil Interpretasi Visual 4 Tipe/Jenis Hutan di Provinsi Riau

berupa Training Sampel Kotak pada Citra Landsat-8 tanggal 18 Juni 2013

f. Identifikasi nilai-nilai spektral dari setiap kanal Landsat-8 pada beberapa

tipe hutan.

Hasil identifikasi nilai-nilai spektral dari setiap kanal Landsat-8 pada beberapa tipe hutan yang ada di Provinsi Sumatera Utara dan sebagian Provinsi Riau

24

berdasarkan training sampel yang dibuat dengan acuan peta penutup lahan dari KLHK disajikan dalam bentuk grafik atau kurva spektral yang menggambarkan pola atau karakteristik spektral dari tipe-tipe hutan pada kanal-kanal Landsat-8 (7 kanal), hasilnya dapat dilihat dalam Gambar 27 sampai dengan Gambar 33.

Gambar 27. Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Lahan Kering

Primer dari Data Landsat-8

Gambar 28. Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Lahan Kering

Sekunder dari data Landsat-8

Gambar 29. Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Tanaman 1

dari data Landsat-8

25

Gambar 30. Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Tanaman 2

dari data Landsat-8

Gambar 31. Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Rawa Primer

dari data Landsat-8

Gambar 32. Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Rawa Sekunder

dari data Landsat-8

26

Gambar 33. Pola atau Karakteristik Spektral Hutan Mangrove Sekunder

dari data Landsat-8

g. Pembuatan citra NDVI

Pembuatan citra NDVI dengan formula NDVI yaitu menggunakan kanal NIR (Near Infra Red) atau kanal 5 dan kanal Red (kanal 4) dari kanal Landsat-8,

kemudian dioverlay dengan training area tipe hutan kemudian dihitung statistik dan diperoleh nilai rata-rata (Mean) NDVI dari setiap training area tipe-tipe hutan.

Gambar 34. Kurva nilai NDVI dari tipe-tipe hutan berdasarkan

data Landsat-8

Hasil identifikasi nilai-nilai NDVI menggunakan kanal NIR (Near Infra Red) atau

kanal 5 dan kanal Red (kanal 4) dari kanal Landsat-8, dari tipe-tipe hutan yang ada disajikan dalam Gambar 34.

h. Klasifikasi digital kelas tipe hutan dengan Metode Maximum Likelihood

Setelah identifikasi tipe hutan berdasarkan acuan peta penutup lahan KLHK, dilakukan klasifikasi secara digital dengan membuat training area pada beberapa tipe hutan dengan cropping sampel pada kawasan yang ada perbedaan ketiga tipe hutan tersebut dengan tujuan untuk melihat hasil klasifikasi apakah terjadi percampuran antara ke-3 tipe kelas tersebut maupun dengan kelas non hutan disekitarnya. Hasil klasifikasi digital tipe hutan di wilayah kajian yang termasuk Kabupaten Samosir dengan menggunakan metode maximum likelihood disajikan

dalam Gambar 35.

27

KLASIFIKASI TIPE HUTAN DENGAN METODE MAXIMUM LIKELIHOOD

Gambar 35. Hasil Klasifikasi Tipe Hutan dengan Metode

Maximum Likelihood

i. Uji percampuran atau keterpisahan kelas hasil klasifikasi

Untuk mengetahui uji percampuran atau keterpisahan antara ke-3 tipe kelas tersebut maupun dengan kelas non hutan dan mengetahui akurasinya secara digital dilakukan confusion matrix antara kelas training area yang dibuat dengan kelas hasil

klasifikasi. Hasil confusion matrix disajikan dalam Tabel 2.

Tabel 2. Hasil confusion matrix dari kelas training area dan kelas hasil klasifikasi

HLKP HLKS HT1 HT2 NH LT TA

HLKP 3966 0 0 0 0 0 0

HLKS 0 3468 15 1 33 34 1

HT1 0 0 1288 0 0 12 0

HT2 0 13 0 283 0 0 0

NH 0 17 0 0 4663 4 0

LT 0 7 25 0 0 12824 31

TA 0 0 3 0 0 282 682

Keterangan: HLKP = Hutan Lahan Kering

Primer HLKS = Hutan Lahan Kering

Sekunder

HT1 = Hutan Tanaman 1 HT2 = Hutan Tanaman 2

NH = Non Hutan LT = Lahan Terbuka

TA = Tubuh Air

Overall Accuracy : 98.27% dari 27652 pikse

Nilai Statistik Kappa : 0.976

28

5.7 Pengolahan Data dan Analisis untuk Litbang Pemantauan Danau

a. Pengolahan awal Data Landsat-8

Untuk memperoleh TSS dan kecerahan perairan danau, data Landsat-8 yang digunakan perlu dikoreksi radiometrik, matahari, dan atmosferik sehingga diperoleh nilai reflektan yang sudah menghilangkan gangguan-gangguan atmosfer dan kesalahan sudut matahari sehingga mendekati nilai objek yang sebenarnya. Untuk data Landsat-8 koreksi ini lebih mudah dilakukan dibanding dengan koreksi data Landsat generasi sebelumnya (http://landsat.usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php).

b. Penghitungan luas danau

Untuk mengetahui luas Danau Toba, menghitung TSS dan kecerahan perairan, maka perlu memisahkan perairan danau dari daratannya.Tetapi bila ada vegetasi air, karena sifatnya mengapung dan ada dalam perairan danau, maka vegetasi ini merupakan bagian dari danau. Pada metode-metode sebelumnya, pemisahan danau dari daratannya dilakukan dengan cara mendeliniasi secara manual batasan keduanya. Deliniasi manual memerlukan waktu yang tergatung kepada area yang akan dideliniasi dan bersifat subjektif karena sangat tergantung kepada ketelitian pendeliniasinya.

Data tahun 2015 menunjukkan bahwa vegetasi air di Danau Toba hampir tidak ada, atau tidak terdeteksi oleh Landsat-8 yang mempunyai resolusi 30 meter. Dengan demikian untuk memisahkan perairan dari daratannya akan dilakukan dengan membangun algoritma. Algoritma dibangun dengan memperhatikan nilai reflektan pada setiap kanal. Untuk itu diambil sampel yang mewakili perairan danau dan daratannya. Jika kita memperhatikan Gambar 36 maka nilai rata-rata reflektan sampel untuk kanal 5 di daratan sangat berbeda dengan kanal-kanal lainnya, sementara untuk di perairan danau, nilai reflektan bisa dikatakan hampir sama. Dengan demikian maka kanal 5 bisa dijadikan patokan untuk memisahkan daratan dan perairan danau.

Gambar 36. Nilai rata-rata reflektan dari sampel di daratan dan perairan danau

Selain itu, pemisahan antara daratan dan perairan danau juga bisa dilihat dari

korelasi antar kanal seperti ditunjukkan oleh Gambar 37. Dari Gambar 38 (A) dan

29

38(B) menunjukkan bahwa tren kanal 5 hampir sama dengan kanal 4 atau 3. Dengan demikian rasio antara kanal 5 dengan kanal 3 atau kanal 4 adalah sekitar 1.

(A)

(B)

= kanal1

= kanal 2 = kanal 3 = kanal 4 = kanal 5

Gambar 37. Grafik korelasi antar kanal di daratan (A) dan di perairan danau (B)

Dengan metode “trial and error” dicari nilai ambang batas yang pasti sehingga

daratan dan periaran danau dapat terpisah dengan baik. Untuk kasus ini diperoleh rasio antara kanal 5 dan kanal 3 adalah 1,5, sehingga dibuat algoritma jika rasio antara kanal 5 dengan kanal 3 kurang dari 1,5 adalah perairan danau dan lebih atau sama dari 1,5 adalah daratan. Dengan demikian bisa diperoleh hanya perairan danaunya saja seperti ditunjukkan oleh Gambar 38.

(A)

(B)

(C)

Gambar 38. (A). Pemisahan perairan danau dan daratan dengan model rasio antara Band NIR dan Band Green; (B). Menghilangkan kelas darat yang masih tersisa; (C). Perairan

Danau Toba yang sudah terpisah dari daratannya

Hasil dari proses pemisahan perairan danau adalah luas perairan Danau Toba

tahun 2015 sekitar 1.119 km2. Sementara dari data lainnya berkisar antara 1.103 km2 sampai 1.130 km2 . (http://geologi.iagi.or.id/2010/04/19/keunikan-geofisik-kaldera-danau-toba-sebagai-potensi-geowisata/; http://limnologi.lipi.go.id/danau/).

c. Penghitungan TSS

Dalam menghitung nilai TSS dan kecerahan diperlukan data yang bersih dari awan sekalipun merupakan awan tipis. Untuk itu dikarenakan data P/R 128/58 tidak memenuhi syarat, maka TSS dan kecerahan akan dihitung berdasarkan data Landsat-8 P/R 129/59 yang meliputi sebagian besar dari Danau Toba, seperti ditunjukkan oleh Gambar 39.

30

Gambar 39. Garis kuning memisahkan P/R 129/58 (kanan) dan 128/58 (kiri)

Nilai TSS dihitung berdasarkan metode Doxaran yang sudah diterapkan untuk

beberapa danau di Indonesia.Gambar 40 memperlihatkan hasil perhitungan TSS dengan metode tersebut.

0 Gambar 40. Sebaran nilai TSS di Danau Toba berdasarkan

data Landsat-8 bulan 5 Februari 2015

Untuk Danau Toba, diperoleh hasil bahwa TSS berkisar antara 2mg/liter dan 30

mg/liter, tetapi jika dilihat dari grafiknya maka perairan Danau Toba Tahun 2015 dominan berkisar pada 3,5mg/liter dan 7,5 mg/liter. Badan Lingkungan Hidup (BLH) Kabupaten Samosir, secara rutin melakukan pemantauan dengan mengukur parameter kualitas air di lapangan, diantaranya TSS dan kecerahan. Dari Gambar 41, yaitu informasi besaran TSS tahun 2005 sampai dengan 2008 dari BLH Samosir, maka setiap tahunnya berfluktuasi tetapi masih di bawah 30 mg/l. Tahun 2008 cenderung turun sehingga maksimum di sekitar 6 mg/liter. Jika melihat pada nilai TSS tahun 2015, berarti terjadi peningkatan TSS di beberapa lokasi. Menurut informasi dari BLH Kabupaten Samosir, dilakukan pemantauan kualitas air dan pembersihan eceng gondok secara rutin, tetapi karena pembangunan permukiman dan tempat wisata baik di Pulau Samosir maupun di daratan Sumatera terus berlangsung, maka akan memberikan sumbangan yang berarti dalam fluktuasi kualitas air danau.

3,5 7,5

30

P/R: 128/59

P/R:

128/58

31

Gambar 41. Grafik TSS Danau Toba Tahun 2005-2008 (Sumber:Badan Lingkungan Hidup Provinsi Sumatera Utara

http://limnologi.lipi.go.id/danau/)

d. Penghitungan Kecerahan

0

Gambar 42. Sebaran kecerahan di Danau Toba yang diperoleh dari data Landsat bulan Mei tahun 2015

Gambar 42 menunjukkan hasil perhitungan kecerahan untuk data Bulan Mei

2015. Menurut perhitungan tersebut nilai kecerahan di Danau Toba berkisar antara 0,5 meter sampai 2,85 meter.

Nilai TSS dan kecerahan Danau Toba bulan Februari 2015 menurut Peraturan Menteri Kesehatan tentang Syarat-Syarat Dan Pengawasan Kualitas Air masih dibawah batas maksimum kadar yang diperbolehkan, baik untuk kualitas air bersih maupun air minum.

5.8. Survei Lapangan

Survei lapangan diadakan pada tanggal 5-11 September 2015 di Provinisi Sumatera Utara. Sebelumnya dibuat proposal berisi rencana yang akan

3

1,51 2,47

32

dilaksanakan selama survei lapangan. Gambar 43 menunjukkan bahan presentasi survei lapangan.

Gambar 43. Bahan Presentasi Survei Lapangan

ke Provinsi Sumatera Utara

Pada saat survei lapangan, diambil tiitk-titik sampel yang mewakili berbagai tipe

hutan di daratan, sementara untuk danau juga diambil sampel air dan dilakukan pengukuran di tempat untuk kecerahan, klorofil, dan posisi.

- Survei lapangan kegiatan hutan

Hasil penentuan titik-titik sampel yang akan dan telah dilakukan pada saat survei lapangan dengan lokasi di kawasan hutan Provinsi Sumatera Utara pada tanggal 5-11 September 2015 disajikan dalam Gambar 44, sampai dengan Gambar 47.

Gambar 44. Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran pada Citra Landsat-8 akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) pada Lokasi I (Daerah Brastagi)

33

Gambar 45. Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran pada Citra Landsat-8 akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) pada Lokasi 2 (Daerah Merek)

Gambar 46. Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran pada Citra Landsat-8

akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) pada Lokasi 3 (Daerah Tele)

Gambar 47. Penentuan Titik Sampel dan Pelaksanaan Pengukuran pada Citra Landsat-8

akusisi 21 Februari 2015 dan Peta PL (KLHK) pada Lokasi 4 (Pulau Samosir ).

- Survei lapangan kegiatan pemantauan danau

Pengamatan dilakukan untuk melihat kondisi penutupan vegetasi, keramba jaring apung yang terdapat di perairan Danau Toba. Sedangkan pengukuran kualitas air dilakukan untuk parameter kecerahan menggunakan seiichi disk, parameter Total Suspended Matter, Kecerahan dan Klorofil. Pengukuran spektro radiometer dilakukan untuk mendapatkan nilai reflektansi objek perairan, dan juga akan melakukan pengambilan sampel air untuk beberapa parameter kualitas perairan (TSM, Klorofil, Nitrat dan Posphat).

34

Berdasarkan laporan yang dikeluarkan oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup (KNLH), ekosistem DAS dan danau di wilayah Indonesia menyimpan kekayaan 25% plasma nutfah dunia, mensuplai 72% air permukaan dan penyedia air untuk pertanian, sumber air baku masyarakat, pertanian, pembangkit listrik tenaga air, pariwisata dan lain-lain. Dewasa ini banyak wilayah DAS dan danau di Indonesia telah mengalami degradasi (penurunan kualitas) yang diakibatkan oleh pertambahan penduduk, konversi lahan hutan, polusi dan erosi (Fahmudin dan Widianto, 2004).

Konversi/pembukaan lahan yang tidak menggunakan prinsip kelestarian lingkungan dapat mengakibatkan banyak hal negatif, tidak hanya dalam tahap pembukaannya tetapi juga pada tahap penggunaan dan pengelolaannya. Pembukaan lahan secara besar-besaran dengan menggunakan alat-alat berat dapat menimbulkan pencemaran suara yang mengganggu lingkungan sekitarnya. Selanjutnya, keterlambatan penanaman pada lahan yang telah dibuka akan menimbulkan erosi tanah pada saat musim hujan, terutama pada daerah dengan kelerengan yang curam. Tingginya erosi pada wilayah DAS mengakibatkan keruhnya wilayah perairan, yang pada gilirannya mengakibatkan gangguan terhadap kehidupan perairan sungai, waduk dan danau

Salah satu danau yang saat ini kondisinya sangat memprihatinkan dan menjadi salah satu prioritas untuk direvitalisasi adalah Danau Toba di Provinisi Sumatera Utara. Menurut perkiraan, debit air yang masuk ke Danau Toba pada kondisi normal sebanyak 215,70 m3/s, debit air pada kondisi banjir 515,05 m3/s. Perhitungan tersebut belum termasuk debit akibat direct rain fall dan dengan asumsi bahwa kondisi DAS Danau Toba adalah normal. Tetapi kenyataannya diperkirakan 80 % dari sungai saat ini dalam kondisi kritis, sehingga diperkirakan debit yang masuk hanya sekitar 70%.

Survei bertujuan untuk melakukan koordinasi dengan Badan Lingkungan Hidup (BLH) Kabupaten Samosir, dalam hal uji lab terhadap parameter TSS (Total Suspended Solid), Posfat dan Nitrat. Koordinasi dilaksanakan dengan mendatangi kantor BLH Kabupaten Samosir dan diterima oleh Kepala BLH Kabupaten Samosir Bapak Jabiat Sagala dan beberapa stafnya. Pada kesempatan tersebut dilakukan diskusi untuk mendapat masukan dan membina kerjasama dengan BLH Kabupaten Samosir untuk pemanfaatan data penginderaan jauh satelit untuk pemantauan kualitas danau.

Masukan dan harapan dari PSDA provinsi dan Kabupaten terkait dengan masalah penelitian dan kerjasama lanjutan : o Pada umumnya kondisi danau Toba cukup jernih. o Secara rutin setiap tiga bulan diambil sampel air. o Secara rutin dilakukan pembersihan danau dari eceng gondok. o Hasil pemetaan TSS dan kecerahan diharapkan dapat digunakan oleh BLH

Kabupaten Samosiruntuk perencanaan pemantauan dan perencanaan wilayah Danau Toba.

o Perlu juga untuk memantau perubahan penutup lahan di DTA Toba. Berdasarkan hasil diskusi dengan BLH Kabupaten Samosir, terdapat perubahan

rencana pengambilan titik sampel. Ada 15 titik sampel yang akan diambial dengan sebaran seperti ditunjukkan oleh Gambar 9 berikut ini.

Hasil pengambilan sampel kualitas air di Danau Toba dilaksanakan di 15 titik, seperti ditunjukkan pada Gambar 48. Hasil lengkapnya ada pada laporan survei.

35

Gambar 48. Sebaran lokasi pengambilan sampel air

Berikut ini adalah foto-foto saat survei dilaksanakan. Gambar 49 menunjukkan

tim survei diterima oleh Kepa Dinas Kehutanan dan pertanian (A), dan kepala Balai Lingkungan Hidup Toba (B).

A. Tim Survei presentasi di Dinas Kehutanan dan Pertanian Toba

B. Tim Survei berdiskusi dengan Kepala Balai Lingkungan Hidup Toba

Gambar 49. Tim survei mengadakan presentasi dan diskusi di Dinas Kehutanan dan Pertanian Toba dan di Balai Lingkungan Hidup Toba

Gambar 50 berikut ini menunjukkan beberapa tipe hutan di lokasi survei.

36

Hutan tanaman pinus

Hutan sekunder

Hutan tanaman eucaliptus

Gambar 50. Beberapa tipe hutan di lokasi survei

Gambar 51 adalah tim survel dari LAPAN, dimana untuk survei hutan dibantu

oleh staf dari Dinas Kehutanan dan Pertanian, sementara untuk survei pengambilan sapel air Danau Toba bekerja sama dengan Badan Lingkungan Hidup Toba.

37

Tim Survei memasuki htan sekunder dipandu oleh staf dari Kehutanan dan Pertanian Toba

Tim survei di atas kapal dalam pengmabilan sampel kualitas air di Danau Toba

Tim Survei beserta tim dari BLH

Gambar 51. Tim survei di berbagai lokasi survei

Gambar 52 adalah contoh sampel air yang dikemas dalam botol dan

disimpan dalam cooler, untuk selanjutnya diperiksa di laboratorium.

38

Gambar 52. Sampel air yang akan diuji laboratorium

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Dari hasil kegiatan penelitian dan pengembangan pemanfaatan data penginderaan jauh untuk inventarisasi sumberdaya hutan dengan orientasi identifikasi dan klasifikasi tipe hutan yang ada di Provinsi Sumatera Utara dan sebagian Provinsi Riau, serta pemantauan kualitas air Danau Toba dapat disimpulkan bahwa : a) Di Provinsi Sumatera Utara terdapat 3 tipe hutan yaitu hutan lahan kering

primer, hutan lahan kering sekunder dan hutan tanaman. Sementara hutan tanaman yang di temui di lapangan terdiri dari 2 jenis yaitu hutan tanaman pinus dan hutan tanaman Eucalyptus. Sementara di Provinsi Riau terdapat 3 tipe

hutan yaitu hutan rawa primer, hutan rawa sekunder dan hutan mangrove sekunder.

b) Secara visual bisa dibedakan antara hutan lahan kering dan hutan tanaman pada citra Landsat.

c) Secara digital, diperoleh akurasi klasifikasi yang cukup baik (overall accuracy 98 %) artinya keterpisahan antara kelas tipe hutan yang ada dan non hutan cukup baik (percampurannya sedikit). Hal ini disebabkan karena data yang clear/bebas awan tipis dan pemilihan training sampel yang akurat dengan referensi peta penutup lahan updating terakhir dari Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan.

d) Apabila data “clear” dari awan dan vegetasi air, maka pemisahan danau dari daratannya dapat dilakukan dengan membentuk algoritma berupa rasio antara band NIR dan band green.

39

e) Dari pemisahan dengan metode d. di atas diperoleh luas danau pada Februari 2015 adalah 1.119 km2.

f) Nilai TSS di Danau Toba berdasarkan perhitungan pada data bulan Februari 2015 P/R 129/58 berkisar antara 2-30 mg/l dan nilai kecerahan Danau Toba berkisar antara 0,009-2,93 meter. Data dari BLH Samosir, kondisi TSS berfluktuasi dan masihi di bawah 30 mg/l. Ini berarti ada peningkatan dari tahun 2008 ke tahun 2015, tetapi hasil tersebut masih di bawah batas maksimum kadar yang diperbolehkan, baik untuk kualitas air bersih maupun air minum.

6.2. Saran

a) Perairan bersifat dinamis, demikian juga danau. Untuk itu perlu dianalisis dengan mengolah data Landsat pada waktu yang berbeda dan waktu yang berdekatan. Hal ini dilakukan utuk mengkaji nilai paarameter yang dicari dan membandingkannya dengan data lapangan.

b) Untuk kegiatan litbang pemantauan danau perlu dianalisis mengenai perubahan penutup lahan di Daerah Tangkapan Air (DTA) Toba pada tahun-tahun diadakan pemantauan. Hal tersebut untuk melihat kemungkinan pengaruhnya terhadap perubahan kualitas air Danau Toba.

DAFTAR PUSTAKA

Agus, H. 2010. Keunikan Geofisik Kaldera Danau Toba sebagai Potensi Geowisata. Cited in http://geologi.iagi.or.id. [11 Mei 2015]

Badjoeri, M., Yayah, M. 2012. Laju Dekomposisi Padatan Tersuspensi di Perairan Danau Toba (Studi Kasus: di Karamba Jaring Apung). Prosiding Seminar Limnologi VI: 245-255.

BAPLAN. 2001. Statistik Kehutanan Indonesia 2001. Kemenhut Brown, J., Colling, A., Park, D., Philips, J., Rothery, D., dan Wright, J. 1989. Ocean

Circulation. The Open University, Pergamon Press. BSN. 2010. SNI 7645:2010. Klasifikasi Penutup Lahan. Jakarta. Budhiman, S. 2004. Mapping Concentrations from Multisensor Satellite Images in

Turbid Tropical Coastal Waters of Mahakam Delta-Indonesia. Master thesis ITC Ensched Netherland.

Carolita, I., Bambang, T., Heru, N. 2013. Environmental Quality Changes of Singkarak Water Catchment Area Using Remote Sensing Data. International

Journal of Remote Sensing and Earth Sciences Vol. 10(2): 142-148. Danau Toba. Cited in http://limnologi.lipi.go.id/danau/. [11 Mei 2015] Danoedoro, P. 1997. Penginderaan Jauh Terapan untuk Survei Penggunaan

Lahan dan Vegetasi. Yogyakarta: Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada Digby, S. 1999. Use of Altimeter Data. Jet Propulsion Laboratory, California Institute

of Technology, Pasadena, California. Doxaran, D., J.M. Froidefond, P. Castaing. 2000. A Reflectance Band Ratio Used to

Estimate Suspended Matter Concentration in Sediment-Dominated Coastal Waters. International Journal Remote Sensing 23(23): 5079-5085.

Fardiaz, S. 1992. Polutan Air dan Polusi Udara. Fakultas Pagan dan Gizi IPB. Bogor. Handoko, E.Y. 2004. Satelit Altimetri dan Aplikasinya dalam Bidang Kelautan.

Scientific Journal Pertemuan Ilmiah Tahunan I, Teknik Geodesi ITS, Surabaya, Indonesia.

40

Harini, W.S. 2004. Pola Arus Permukaan di Wilayah Perairan Indonesia dan Sekitarnya yang Diturunkan Berdasarkan Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon. Tesis. IPB.

Howard, A., John. 1996. Penginderaan jauh Untuk Sumberdaya Hutan Teori dan Aplikasi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

KLH (2008). Pedoman Pengelolaan Ekosistem Danau. KLH (2010). Panduan Valuasi Ekonomi Ekosistem Danau/Waduk. Lillesand and Kiefer (1979). Remote sensing and image interpretation. Wiley.New

York. Lillesand, T.M. and Kiefer, R.W. 1999. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Ed

ke-4. Dulbahri, Suharsono P, Hartono, Suharyadi, penerjemah; Sutanto, penyunting.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Remote Sensing and Image Interpretatiton.

Lumme, J. Forest Classification Using High Spectral and Spatial Resolution Data.

Helsinki University of Technology, Department of Surveiing, Espoo, Finland. Muzahid, H.A. 2008. Potensi simpanan karbon di hutan alam tropika

Indonesia.[Skripsi]. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Nurandani, P. 2014. Pengolahan Data Penginderaan Jauh untuk Pemetaan Total

Suspended Solid (TSS) di Danau Rawa Pening Provinsi Jawa Tengah. Seminar Penginderaan Jauh 2014.

Parwati, E. 2006. Spatial Dynamic Modeling of Coastal Land Management in Berau Regency, East Kalimantan Using Remote Sensing Data. Final Report of The Intensive Aerospace Research LAPAN. Jakarta.

Parwati, E., Mahdi, K., Kadarwan, S., Tridoyo, K., dan I.W. Nurjaya. 2013. The Relationship Beetwen Total Suspended Solid (TSS) and Coral Reef Growth (Case Stuudy of Derawan Island, Delta BErau Waters). International Journal of Remote Sensing and Earth Scinces Vol 10 No. 2 December 2013: 104-113.

Peraturan Menteri Kesehatan Nomor: 416/MEN.KES/PER/IX/1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air.

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: 01 Tahun 2010 tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air.

Pusat Inventarisasi dan Statistik Kehutanan. 2002. Data dan Informasi Kehutanan, Provinsi Kalimantan Tengah. Badan Planologi Kehutanan Departemen.

Siagian. 2009. Keanekaragaman dan Kelimpahan Ikan serta kaitannya dengan Kualitas Perairan di Danau Toba Balige, Sumatera Utara. Tesis Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Medan.

Siregar, Z. 2008. Pengelolaan Ekosistem Danau Toba Tanggung Jawab Siapa?. USU Repository. Medan.

Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Penngelolaan Air Limbah. Jakarta: UIP: 6-7. Sumatera. Cited in http://en.wikipedia.org/wiki/Sumatra. [11 Mei 2015]. Sutanto. 1979. Penginderaan Jauh Jilid 1. Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press. Sutanto. 1994. Penginderaan Jauh Jilid 2. Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press. Suzanne, F. 2002. Land cover change: Specification for Remote Sensing analysis.

National Carbon Accounting System Technical Report No. 9. ISSN: 1442 6838.

41

Tarigan, M.S. dan Edward. 2003. Kandungan Total Zat Padat Tersusupensi (Total Suspended Solid) di Perairan Raha Sulawesi Tenggara. Makara Sains Vol 7 (3): 109-116.

Trisakti, B. 2013. Pengembangan Model Standar Pemanfaatan Data Penginderaan Jauh untuk Pemantauan Sumberdaya Air. Laporan Akhir Bidang Sumberdaya Wilayah Darat. Pusfatja-LAPAN. Jakarta.

Trisakti, B., Nana, S., Joko, S.C. 2014. Pemanfaatan Data Penginderaan Jauh untuk Memantau Parameter Status Ekosistem Perairan Danau (Studi Kasus: Danau Rawa Pening). Prosiding Deteksi Parameter Geobiofisik dan Diseminasi Penginderaan Jauh. Seminar Nasional Penginderaan Jauh 2014: 393-402.

USGS. Using The USGS Landsat-8 Product. Cited in

http://landsat.usgu.gov/Landsat8_Using_Product.php. [8 September 2015]. Vohland, M., Johannes, S., Christina, H., and Gebhard, S. 2007. Remote Sensing

Techniques for Forest Parameter Assessment: Multispectral Classification and Linear Spectral Mixture Analysis. Silva Fennica 41(3) research articles.

www.metla.fi/silvafennica · ISSN 0037 5330.

42

LAMPIRAN

43

LAPORAN SURVEI LAPANGAN

LOKASI PROVINSI SUMATERA UTARA

5- 11 SEPTEMBER 2015

PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PEMANFAATAN DATA

PENGINDERAAN JAUH UNTUK INVENTARISASI SUMBER DAYA HUTAN

DAN PEMANTAUAN DANAU

PUSAT PENGEMBANGAN PEMANFAATAN PENGINDERAAN JAUH

LEMBAGA PENERBANGAN DAN ANTARIKSA NASIONAL

JAKARTA

2015

44

1. PENDAHULUAN

Hutan Indonesia memiliki peran penting di dunia dalam hal penyimpanan karbon dan nilai-nilai lainnya. Diperkirakan sektor kehutanan merupakan penghasil emisi Gas Rumah Kaca terbesar di Indonesia. Wilayah hutan di Indonesia mengalami laju deforestasi yang tinggi, berkisar 1,6-1,8 juta/hektar/tahun periode 1985-1998 (Dephutbun, 2000), tahun 2000 sekitar 2 Juta/hektar/tahun (FWI/GFW, 2002), saat ini 2,4 juta/hektar /tahun.

Komitmen Pemerintah Indonesia akan menurunkan 26% emisi carbon pada 2020 (PP No. 61 tahun 2011) dalam bentuk Rencana aksi Nasional Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca. Untuk mendukung komitmen Pemerintah Indonesia maka sejak dari tahun 2011 Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) melakukan pemetaan penutup lahan, khususnya lahan hutan, seluruh Indonesia setiap tahun menggunakan data satelit Landsat. Kementerian LHK melakukan klasifikasi penutup lahan hutan menjadi 7 tipe hutan, yaitu: hutan lahan kering primer, hutan lahan kering sekunder, hutan rawa primer, hutan rawa sekunder, hutan mangrove primer, hutan mangrove sekunder dan hutan tanaman.

Berdasarkan amanat Undang Undang Republik Indonesia Nomor 21 Tahun 2013 tentang Keantariksaan maka penyelenggaraan kegiatan bidang penginderaan jauh meliputi perolehan, pengolahan, penyimpanan, pendistribusian data, pemanfaatan data dan diseminasi informasi. Pengolahan data penginderaan jauh terdiri dari koreksi geometrik, radiometrik, klasifikasi dan deteksi parameter geo-bio-fisik. Lembaga (LAPAN) jugan mempunyai kewajiban untuk membuat metode standar dan pedoman pengolahan data (yang meliputi koreksi data, ekstraksi parameter geo-bio-fisik, dan klasifikasi) yang selanjutnya akan dijadikan acuan oleh intansi pengguna data penginderaan jauh satelit. Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh (Pusfatja) mempunyai tugas untuk menghasilkan metode standar pemanfaatan penginderaan jauh untuk berbagai sektor, sebagai contoh menghasilkan metode standar klasifikasi penutup lahan hutan yang selanjutnya dapat mendukung kebutuhan pengguna seperti Kementerian LHK.

Berbagai penelitian dan pengembangan metode telah dilakukan untuk mengidentifikasi parameter geo-bio-fisik hutan dan melakukan klasifikasi penutup lahan hutan dan membedakan dengan kelas non hutan menggunakan data penginderaan jauh Landsat baik mengunakan satu waktu (single date) maupun menggunakan data beberapa waktu (multi date). Sejak tahun 2013, Stasiun Bumi LAPAN telah menerima data Landsat terbaru yaitu Landsat-8 (LDCM: Landsat Data Continous Mission) dan data SPOT 6/7 untuk wilayah Indonesia, dan data tersebut

belum dimanfaatkan secara optimal untuk kegiatan sektor kehutanan. Oleh karena itu kegiatan penelitian ini bertujuan untuk melakukan litbang pemanfaatan data Landsat-8 (LDCM) dan SPOT (6/7) untuk menghasilkan metode klasifikasi penutup lahan hutan yang dapat mendukung kegiatan pemetaan penutup lahan hutan yang dilakukan oleh Kementerian LHK, yaitu pemetaan penutup lahan hutan berdasarkan tipenya (7 kelas hutan).

Selain itu dalam rangka mendukung Sistem Pemantauan Bumi Nasional (SPBN) yang dilakukan oleh Pusfatja, maka kegiatan ini juga mempunyai tujuan tambahan untuk melakukan verifikasi dan validasi model pemantauan perairan danau yang telah dikembangkan pada kegiatan tahun sebelumnya.

45

Sesuai dengan jadwal kegiatan dan adanya kebutuhan untuk pengumpulan data lapangan yang akan digunakan untuk melakukan verifikasi dan validasi model yang dibuat, maka kegiatan ini merencanakan untuk melakukan survei lapangan. Pada kegiatan survei akan dilakukan verifikasi antara tipe hutan di Provinsi Sumatera Utara dengan hasil yang diperoleh berdasarkan interpretasi citra Landsat dan referensi peta penggunaan lahan yang dibuat oleh Kementerian LHK. Di samping itu pada survei lapangan ini juga akan dilakukan verifikasi dan validasi algoritma kualitas air sehingga dapat meningkatkan akurasi model pemantauan perairan danau.

2. TUJUAN

Tujuan dari survei ini adalah: - Mengamati kondisi fisik hutan dan kerapatannya dan membandingkannya

dengan data inderaja. - Melakukan pengukuran lokasi dan posisi koordinat sampel dan pengambilan

dokumentasi. - Memperoleh informasi tambahan seperti tipe hutan tanaman pada instansi

terkait atau penyuluh hutan maupun warga setempat. - Melakukan pengukuran dan pengambilan sampel air di perairan danau Toba

untuk beberapa parameter kualitas air serta mengamati adanya vegetasi danau seperti eceng gondok dan lainnya serta objek lain di danau seperti keramba.

- 3. WAKTU, LOKASI DAN PERSONIL

Survei lapangan telah dilaksanakan pada tanggal 5 – 11 September 2015. Lokasi survei adalah kawasan hutan di sekitar Danau Toba, kawasan hutan di Pulau Samosir dan perairan Danau Toba , Provinsi Sumatera Utara. Gambar 1 memperlihatkan lokasi survei dengan data satelit Landsat tahun 2015 untuk wilayah Danau Toba dan sekitarnya.

Gambar 1. Lokasi tujuan survei, Danau Toba dan sekitarnya, di Provinsi Sumatera

Utara

46

Personil yang telah melaksanakan survei lapangan adalah:

- Heru Noviar, S.Si, M.Si (Koordinator) - Dra. Tatik Kartika, M.Si. - Dr. Bambang Trisakti - Nursanti Gultom - Joko santo Cahyono

3.1. Bahan dan Alat

Peralatan yang dibawa dalam pelaksanaan survei lapangan adalah: - Printout citra RGB 653 Landsat-8 Kawasan Hutan Provinsi Sumatera Utara dan

Danau Toba. - GPS untuk mengukur posisi obyek pengamatan di lapangan - Spektro/Reflektometer untuk mengukur Reflektansi/Spektral Obyek penutup

lahan dan perairan - Klorofil meter untuk mengukur kandungan klorofil - Seiichi disk untuk mengukur kecerahan - Kamera untuk memotret kondisi obyek pengamatan di lapangan

3.2. Parameter Pengamatan dan Pengukuran

3.2.1.Pengamatan Kondisi Hutan

Gambar 2. Lokasi titik pengukuran I di kawasan hutan lokasi kajian (Sumut)

Pengamatan dilakukan dengan menggunakan citra RGB/Komposit 653 data

Landsat 8 (LDCM) tahun 2015 dan SPOT 6/7, dengan lokasi titik-titik pengukuran hasil identifikasi tipe/jenis hutan berdasarkan interpretasi citra dan peta penutup lahan Kementerian LHK. Pengukuran posisi koordinat titik sampel dilakukan dengan

47

menggunakan alat GPS dan pengambilan dokumentasi kondisi penutup lahan hutan dengan kamera digital. Lokasi titik pengukuran diperlihatkan pada Gambar 2, Gambar 3 dan Gambar 4.

Gambar 3. Lokasi titik pengukuran 2 di kawasan hutan lokasi kajian (P.Samosir)

Gambar 4. Lokasi titik pengukuran di kawasan hutan lokasi kajian (SPOT-6)

48

3.2.2.Pengamatan dan Pengukuran Perairan Danau Toba

Pengamatan dilakukan untuk melihat kondisi penutupan vegetasi, keramba jaring apung yang terdapat di perairan Danau Toba. Sedangkan pengukuran kualitas air dilakukan untuk parameter kecerahan menggunakan seiichi disk, parameter Total Suspended Matter, Kecerahan dan Klorofil. Pengukuran spektro radiometer dilakukan untuk mendapatkan nilai reflektansi objek perairan, dan juga akan melakukan pengambilan sampel air untuk beberapa parameter kualitas perairan (TSM, Klorofil, Nitrat dan Posphat). Gambar 5 memperlihatkan titik lokasi pengukuran yang akan dilakukan untuk pengukuran kualitas perairan.

Gambar 5. Lokasi titik pengukuran kualitas air di perairan Danau Toba

4. JADWAL KEGIATAN

Jadwal kegiatan dan perjalanan survei yang telah dilaksanakan adalah sebagai berikut

WAKTU KEGIATAN

Sabtu/ 5 September 2015

Perjalanan Jakarta – Medan Menginap di Medan

Minggu/ 6 September 2015

Perjalanan Medan – Samosir lewat Sibolangit Survei hutan (pengukuran GPS, dokumentasi dll) Menginap di Samosir

Senin/ 7 September 2015

Melakukan kunjungan dan sosialisasi ke dinas kehutanan dan perkebunan Kabupaten Samosir. Melakukan koordinasi dengan Badan Lingkungan Hidup untuk pelaksanaan survei perairan danau Toba Menginap di Samosir.

Selasa/ 8 September 2015

Melakukan survei hutn di Kabupaten Samosir .

Melakukan survei di perairan danau Toba Menginap di Samosir.

Rabu/ 9 September 2015

Melakukan survei di perairan danau Toba dan mengambil sampel air. Menginap di Samosir.

Kamis/ 10 September 2015

Melakukan survei hutan di Kabupaten Samosir. Menginap di Samosir.

Jum’at/ 28 Agustus 2015

Perjalanan Samosir - Medan – Jakarta (Pulang)

49

5. HASIL PELAKSANAAN SURVEI LAPANGAN

5.1. Survei Hutan

Hasil pelaksanaan survei hutan yang telah dilakukan berupa pengukuran posisi koordinat geografi dan pengambilan dokumentasi kondisi fisik dilapangan pada titik-titik sampel kawasan hutan yang telah ditentukan sebelumnya pada saat persiapan menjelang pelaksanaan survei. Hasil pengukuran dan pengamatan titik-titik sampel kawasan hutan di lapangan dapat dilihat dalam Tabel 2. Sedangkan posisi titik-titik sampel yang telah dilakukan pengukuran dan dokumentasi pada citra Landsat-8 dan peta penutup lahan (KLHK) dapat dilihat dalam Gambar 6, 7, 8, dan 9.

Gambar 6. Lokasi Pelaksaanan Survei Hutan pada Lokasi 1

50

Gambar 7. Lokasi Pelaksaanan Survei Hutan pada Lokasi 2

51

Gambar 8. Lokasi Pelaksaanan Survei Hutan pada Lokasi 3

52

Gambar 9. Lokasi Pelaksaanan Survei Hutan pada Lokasi 3

53

HASIL PELAKSANAAN SURVEI LAPANGAN INVENTARISASI SUMBERDAYA HUTAN

DI PROVINSI SUMATERA UTARA, TANGGAL 5 – 11 SEPTEMBER 2015

No. Lintang

Bujur

Ketinggian (meter)

Foto Kondisi Fisik Lapangan

Keterangan

1 30 15.17' 980 32.577' 1025.6

Desa Bandar Baru (Hutan Sekunder)

No. Lintang

Bujur

Ketinggian (meter)

Foto Kondisi Fisik Lapangan

Keterangan

1 30 15.17' 980 32.577' 1025.6

Desa Bandar Baru (Hutan Sekunder)

2 30 14.335' 980 32.203' 1270 .4

Desa Doulu Pasar dekat Pabrik Aqua (Hutan Sekunder)

54

3 30 11.685' 980 30.536' 1408.9

Tugu perjuangan Rakyat ABRI Tanah Karo, Brastagi

4 20 58.054' 980 31.957' 1419.9

Desa Garingging, Kecamatan Merek (Kebun Campur)

5 20 56.799' 980 31.383' 1454 Pertigaan Kota Merek

6 20 56.031' 980 32.836' 1462.5

Hutan Tanaman, Kecamatan Merek

55

7 20 56.157' 980 32.779' 1456.7

Hutan Tanaman (Kopi dan Jeruk), Kecamatan Merek

8 20 53.164' 980 29.377' 1579.8

Hutan Sekunder (Kec. Merek)

9 20 51.607' 980 28.941' 1592.4

Perbatasan Kab.Dairi dengan Kab.Karo (Hutan Sekunder)

56

10 20 46.622' 980 28.889' 1595.6

Hutan Sekunder (sepanjang kiri kanan jalan)

11 20 43.885' 980 23.462' 895.4

Hutan Sekunder (Kecamatan Sitinjau)

12 20 44.027' 980 22.106' 1102. 6 Persimpangan Tele dan Sidikalang

13 20 33.241' 980 35.874' 1777.7

Hutan Sekunder

57

14 20 33.882' 980 35.734' 1782.5

Hutan Tanaman (Perbatasan dengan Hutan Sekunder)

15 20 33.847' 980 35.761' 1780.9

Hutan Tanaman (Reboisasi), diapit Hutan Alam (Sekunder)

16 20 34.82' 980 33.613' 1751.8

Perbatasan Kab.Samosir dan Kab.Dairi (Hutan Sekunder)

58

17 20 33.941' 980 32.706' 1705

Hutan Alam Sekunder (Sungai Kaurenun)

18 20 33.081' 980 36.254' 1778

Hutan Alam (Sekunder) di sebelah kiri menuju Kota Tele dari arah Merek

19 20 32.811' 980 36.844' 1787

Hutan Alam Sekunder menuju Kota Tele (Jembatan Bombong)

59

20 20 31.63' 980 38.004'

1852

Hutan Tanaman (Jembatan Simpang Pangururan)

21 20 29.373' 980 39.137' 1949

Hutan Tanaman Eucalyptus (Luas)

Toba Pult Lestari (TPL)

22 20 39.003' 980 47.938' 1598

Hutan Tanaman (Hutan Negara) dibangun oleh Jepang, Hutan Kayu putih (50 Hektar).

60

23 20 39.24' 980 49.696' 1668

Hutan Tanaman Eucalyptus (Pulau Samosir)

(Indorayon TPL) Luas

24 20 36.029’ 980 44.838' 1316

Sidihoni (Danau Diatas Danau)

5.2 Survei kualitas air Danau Toba

Berdasarkan laporan yang dikeluarkan oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup (KNLH), ekosistem DAS dan danau di wilayah Indonesia menyimpan kekayaan 25% plasma nutfah dunia, mensuplai 72% air permukaan dan penyedia air untuk pertanian, sumber air baku masyarakat, pertanian, pembangkit listrik tenaga air, pariwisata dan lain-lain. Dewasa ini banyak wilayah DAS dan danau di Indonesia telah mengalami degradasi (penurunan kualitas) yang diakibatkan oleh pertambahan penduduk, konversi lahan hutan, polusi dan erosi (Fahmudin dan Widianto, 2004).

Konversi/pembukaan lahan yang tidak menggunakan prinsip kelestarian lingkungan dapat mengakibatkan banyak hal negatif, tidak hanya dalam tahap pembukaannya tetapi juga pada tahap penggunaan dan pengelolaannya. Pembukaan lahan secara besar-besaran dengan menggunakan alat-alat berat dapat menimbulkan pencemaran suara yang mengganggu lingkungan sekitarnya. Selanjutnya, keterlambatan penanaman pada lahan yang telah dibuka akan menimbulkan erosi tanah pada saat musim hujan, terutama pada daerah dengan kelerengan yang curam. Tingginya erosi pada wilayah DAS mengakibatkan keruhnya wilayah perairan, yang pada gilirannya mengakibatkan gangguan terhadap kehidupan perairan sungai, waduk dan danau.

Salah satu danau yang saat ini kondisinya sangat memprihatinkan dan menjadi salah satu prioritas untuk direvitalisasi adalah Danau Toba di Provinisi Sumatera Utara. Menurut perkiraan, debit air yang masuk ke Danau Toba pada kondisi normal sebanyak 215,70 m3/s, debit air pada kondisi banjir 515,05 m3/s. Perhitungan tersebut belum termasuk debit akibat direct rain fall dan dengan asumsi bahwa kondisi DAS

Danau Toba adalah normal.. Tetapi pada kenyataannya diperkirakan 80 persen dari sungai saat ini dalam kondisi kritis, sehingga diperkirakan debit yang masuk hanya sekitar 70-80 persen.

Survei bertujuan untuk melakukan koordinasi dengan Badan Lingkungan Hidup (BLH) Kabupaten Samosir, dalam hal uji lab terhadap parameter TSS (Total Suspended Solid), Posfat dan Nitrat. Koordinasi dilaksanakan dengan mendatangi kantor BLH Kabupaten Samosir dan diterima oleh Kepala BLH Kabupaten Samosir Bapak Jabiat Sagala dan beberapa stafnya. Pada kesempatan tersebut dilakukan diskusi untuk mendapat masukan dan membina kerjasama dengan BLH Kabupaten Samosir untuk pemanfaatan data penginderaan jauh satelit untuk pemantauan kualitas danau.

Masukan dan harapan dari PSDA provinsi dan Kabupaten terkait dengan masalah penelitian dan kerjasama lanjutan: - Pada umumnya kondisi danau Toba cukup jernih. - Secara rutin setiap tiga bulan diambil sampel air - Secara rutin dilakukan pembersihan danau dari eceng gondok. - Hasil pemetaan TSS dan kecerahan diharapkan dapat digunakan oleh BLH

Kabupaten Samosir untuk perencanaan pemantauan dan perencanaan wilayah Danau Toba.

- Perlu juga untuk memantau perubahan penutup lahan di DTA Toba Data-data yang akan diperoleh dari BLH Kabupaten Samosir adalah kualitas air

termasuk TSS yang rutin dilaksanakan oleh BLH Kabupaten Samosir. Hal ini bisa disinkronisasi dengan data Landsat yang mempunyai resolusi temporal 16 hari sekali.

62

Berdasarkan hasil diskusi dengan BLH Kabupaten Samosir, terdapat perubahan rencana pengambilan titik sampel. Ada 15 titik sampel yang akan diambil dengan sebaran seperti ditunjukkan oleh Gambar 10 berikut ini.

Gambar 10. Sebaran titik sampel di Danau Toba

Berikut adalah ke 15 lokasi titik sampel di Danau Toba, dilihat berdasartkan satelit

dan perhitungan TSS.

63

Titik Pengamatan : 1

Lokasi Pengamatan : Pelabuhan Aek Rangat Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Merupakan pelabuhan dimana banyak hotel di sekitarnya dan terdapat pemandian air panas, yang airnya mengalir ke danau.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 289618.18 N, Bujur : 463886.23 E, Ketinggian : 925.47 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

64

Titik Pengamatan : 2 Lokasi Pengamatan : Jungak

Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Merupakan tanjung dengan penutup lahan semak.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 290604.36 N, Bujur : 463616.35 E, Ketinggian : 921 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

65

Titik Pengamatan : 3 Lokasi Pengamatan : Tulas

Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Jauh dari daratan dengan perairan cukup dalam.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 292335.87 N, Bujur : 461432.12 E, Ketinggian : 919 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

66

Titik Pengamatan : 4 Lokasi Pengamatan : Sampuran

Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Titik pengamatan jauh dari daratan,daratan terdekat berupa lereng dengan penutup lahan semak.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 293782,87 N, Bujur : 459621.52 E , Ketinggian : 921 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

67

Titik Pengamatan : 5 Lokasi Pengamatan : Bonan Dolok

Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Titik pengamatan dekat dengan daratan berupa lereng dengan penutup lahan semak, permukiman, dan ladang.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 292626.62 N, Bujur : 458521.62 E, Ketinggian : 925,3 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

68

Titik Pengamatan : 6 Lokasi Pengamatan : Pinal Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Dekat dengan permukiman jarang dan semak belukar.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 292450.00 N, Bujur : 457248.30 E, Ketinggian : 917.8 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

69

Titik Pengamatan : 7 Lokasi Pengamatan : Lagundi Uraian Lokasi : Cuaca cerah Berawan. Titik pengamatan dekat dengan daratan, dimana penutup lahannya sawah dan sebelahnya adalah lereng yang ditumbuhi semak.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 294636.59 N, Bujur : 458573.10 E , Ketinggian : 920,6 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

70

Titik Pengamatan : 8 Lokasi Pengamatan : Tao Pinal Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Titik pengamatan agak tengah danau, pentup lahan terdekat adalah semak.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 297133.28 N, Bujur : 460115.69 E, Ketinggian : 919,6 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

71

Titik Pengamatan : 9 Lokasi Pengamatan : Tao Bahal bahal Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan. Titik pengamatan cukup jauh dari daratan yang berpenutup[ lahan semak.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 299733.10 N, Bujur : 458605.67 E, Ketinggian : 927,4 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

72

Titik Pengamatan : 10 Lokasi Pengamatan : Peretengahan Danau Toba, Bahal bahal dan Parbaba Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan Lokasi di tengah danau

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 299853.69 N, Bujur : 461578.50 E, Ketinggian : 918,77 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Foto 1

Foto 2

73

Titik Pengamatan : 11 Lokasi Pengamatan : Pasir Putih Uraian Lokasi : Cuaca cerah berawan Titik pengamatan dekat tempat wisata Pasir Putih

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 297767.71 N, Bujur : 465351.64 E, Ketinggian : 916,27 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

74

Titik Pengamatan : 12 Lokasi Pengamatan : Tengah Tao Pasir Putih Uraian Lokasi : Cuaca mendung tipis. Titik pengamatan jauh dari daratan. Daratan terdekat adalah tempat wisata Pasir Putih.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 297598.63 N, Bujur : 462484.61 E, Ketinggian : 922,73 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

75

Titik Pengamatan : 13 Lokasi Pengamatan : Binanga Aron Uraian Lokasi : Cuaca hujan gerimis. Agak jauh dari daratan. Penutup lahan di daratan adalah permukiman dan sawah.Merupakan pelabuhan dimana banyak hotel di sekitarnya.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 294916.54 N, Bujur : 463363.7 E , Ketinggian : 924 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

76

Titik Pengamatan : 14 Lokasi Pengamatan : Buhit Uraian Lokasi : Cuaca hujan gerimis. Dekat dengan muara sungai dan di daratan berpenutup lahan sawah.

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 294636.59 N, Bujur : 458573.10 E, Ketinggian : 920,6 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

77

Titik Pengamatan : 15 Lokasi Pengamatan : Tano Pongol Uraian Lokasi : Cuaca mendung tipis Merupakan jalur masuk ke Pulau Samosir sebelah kiri, dekat dengan permukiman dan keramba

Hasil Pengamatan GPS

Lintang : 289418.65 N, Bujur : 465393.81 E, Ketinggian : 925,28 meter

Citra Satelit

Landsat-8 RGB-235 (Danau)

Landsat-8 RGB-653

TSS 2015

Foto 1

Foto 2

78

PUSAT PEMANFAATAN PENGINDERAAN JAUH - 2015