-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
1
PENUNTUN PRAKTIKUM Manajemen Sumberdaya Perairan (GMKB602)
Analisis Limpasan Permukaan (Studi Kasus di SSDAS Riam Kanan
& Sekitarnya)
Disusun Oleh : Abdur Rahman, S.Pi., M.Sc
FAKULTAS PERIKANAN & ILMU KELAUTAN MANAJEMEN SUMBERDAYA
PERAIRAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU 2011
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
2
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah Penulis panjatkan rasa syukur kehadirat Allah SWT
atas berkah,
rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga Penuntun Praktikum ini dapat
diselesaikan.
Praktikum ANALISIS LIMPASAN PERMUKAAN DI SUB DAS RIAM
KANAN DAN SEKITARNYA merupakan Penuntun Praktikum yang
dilaksanakan
dalam rangka memenuhi SKS Mata Kuliah Manajemen Sumberdaya
Perairan.
Pemahaman yang lebih mendalam terhadap konsep-konsep manajemen
perairan dan
konservasi sumberdaya air dan tanah diharapkan dapat
meningkatkan seiring dengan
peningkatan kemampuan analisis terhadap fenomena-fenomena dalam
ruang lingkup
Daerah Aliran Sungai (DAS).
Penulis menyadari bahwa Penuntun Praktikum ini masih jauh dari
sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran ke arah perbaikan sangat
praktikan harapkan.
Akhirnya semoga laporan Penuntun Praktikum ini dapat dijadikan
pelengkap
referensi dan bermanfaat bagi kita semua, Amiin.
Banjarbaru, Januari 2011
Penulis,
ii
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
3
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR
.........................................................................................
i
DAFTAR ISI
.........................................................................................................
ii
BAB I. PENDAHULUAN
............................................................................
1
BAB II. MANAJEMEN GEODATABASE
................................................ 4
BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PRAKTIKUM
................................ 8
BAB V. METODE PRAKTIKUM
..............................................................
10
DAFTAR PUSTAKA
..........................................................................................
15
iii
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
4
PENDAHULUAN
BAB
1 Abdur Rahman
Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan suatu sistem ekologi.
Sebagai suatu sistim ekologi, dalam suatu DAS terdapat interaksi
dan saling ketergantungan
(interdependensi) antara jasad hidup dan lingkungannya, sehingga
setiap ada masukan
(input) ke dalam ekosistem tersebut dapat dievaluasi proses yang
berlangsung dengan
melihat keluaran dari ekosistem tersebut. Dalam ekosistem DAS
komponen masukan
terdiri atas curah hujan sedangkan komponen luaran terdiri dari
debit aliran, muatan
sedimen dan unsur-unsur hara di dalamnya (Asdak, 2004; Gunawan,
2007).
Keberadaan dan kondisi ekosistem Daerah Aliran Sungai (DAS) atau
sering
disebut cekungan sungai merupakan salah satu isu nasional dalam
beberapa tahun
terakhir. Hal ini dikarenakan salah satu variabel terjadinya
banjir adalah kondisi DAS
yang kritis, seperti terjadinya penyimpangan tata guna lahan.
Fenomena tersebut
merupakan indikasi rusaknya keseimbangan tata air (water
balance) akibat
berkurangnya kemampuan beberapa proses daur hidrologi
(infiltrasi dan daya tampung)
sehingga nilai limpasan permukaan pada daerah aliran sungai
(DAS) menjadi lebih
besar melewati kapasitas tampung sungai. Kondisi ini menyebabkan
berkurang dan
hilangnya daerah resapan sebagai penyangga terhadap beban banjir
yang terlalu besar,
akibat tingginya curah hujan yang terjadi (Bakornas, 2004 ;
Yusuf dkk, 1985).
DAS Riam Kanan merupakan daerah aliran sungai yang secara
administratif
terletak di Kabupaten Banjar Propinsi Kalimantan Selatan.
Sebagai daerah resapan air
(catchment area) DAS Riam Kanan merupakan kawasan lindung yang
di dalamnya
terdapat permukiman sebanyak 12 desa yang termasuk ke dalam
kecamatan Aranio. Di
lain sisi kawasan DAS Riam Kanan memiliki nilai strategis,
karena terdapat Waduk
Riam Kanan yang berfungsi sebagai sarana pengendali banjir dan
kekeringan,
1
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
5
pembangkit tenaga listrik dan pemasok kebutuhan air, untuk
keperluan domestik dan
industri, keperluan irigasi untuk pengairan sawah dan
pengembangan perikanan, serta
sebagai sumber pembangkit tenaga listrik (PLTA).
DAS Riam Kanan dan sekitarnya telah mengalami penurunan daya
dukung
sebagai daerah tangkapan air. Tingkat kerusakan yang telah
terjadi yaitu sebesar
40.057,106 ha termasuk dalam kriteria sangat kritis, 23.451,046
ha kritis, 9.311,299
agak kritis dan 33.453,086 tidak kritis (BPKH V, 2008).
Penelitian yang akan dilakukan meliputi luas wilayah 966,44 km2
yaitu
meliputi Sub DAS Riam Kanan dan sekitarnya. Tutupan lahan di
dareah penelitian
terdiri dari hutan homogen dengan luasan 37.697,492 ha terdiri
dari hutan kerapatan
rendah (3.022,563 ha), hutan kerapatan sedang (24.098,637 ha),
hutan kerapatan tinggi
(2.366,513 ha), ladang (725 ha), semak belukar (6.109,792 ha),
alang-alang (1.283,820
ha) danau (90,860 ha) dan pemukiman (301,56 ha) (Suhardi, 2005).
Penelitian ini
sangat penting dilaksanakan karena kondisi hidrologis Sub DAS
Riam Kanan semakin
menurun. Permasalahan tersebut dapat dillihat dengan sering
terjadinya bencana banjir,
berkurangnya kemampuan waduk sebagai pembangkit tenaga listrik
akibat kapasitas
tampung yang mulai berkurang karena dekomposisi sedimen,
keresahan masyarakat
akan bahaya banjir dan jebolnya waduk, yang secara keseluruhan
menjadi perbincangan
menarik baik dari kalangan akademisi, praktisi maupun
pemerintahan (Kompas, 2007 ;
LAPAN, 2006).
Tutupan lahan merupakan faktor yang sangat dinamis. Banyak
metode yang
telah digunakan untuk mengidentifikasikan perubahan tutupan
lahan terkendala akibat
proses perubahan faktor tutupan lahan yang tidak diikuti dengan
ketersediaan data dan
informasi yang up todate. Kalaupun ada tingkat kedetailannya
kadang belum mampu
mengakomodir berbagai kepentingan, akibat ketidakseragaman
sistim klasifikasi tutupan
lahan yang diacu (Danoedoro, 2004). Di sisi lain, tingginya
tingkat kerusakan DAS
yang ditandai makin meningkatnya frekuensi banjir, serta
cepatnya proses alih fungsi
lahan merupakan kajian yang mendesak dalam analisis DAS. Untuk
mengatasi
kelangkaan informasi tersebut, maka pemanfaatan citra satelit
dengan terapan teknik
penginderaan jauh, merupakan pilihan yang tepat.
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
6
Koefisien limpasan permukaan merupakan faktor penting yang
harus
diperhitungkan dalam penentuan volume limpasan. Selain faktor
lain berupa relief,
infiltrasi tanah, timbunan air permukaan, besar kecilnya
koefisien permukaan suatu DAS
dipengaruhi oleh buruknya tutupan lahan pada DAS tersebut. Salah
satu pendekatan
untuk mengetahui perubahan tutupan lahan (landcover) untuk data
citra digital
multispektral dapat dilakukan melalui pendekatan pengenalan
respon nilai spektral.
Pendekatan ini mengasumsikan bahwa obyek yang terdapat di
permukaan bumi dapat
dibedakan antara yang satu dengan yang lain melalui respon nilai
spektralnya. Metode
klasifikasi multispektral yang digunakan dalam
mengklasifikasikan nilai spektral
biasanya merujuk kepada metode-metode konvensional seperti
maximum likelihood,
minimum distance, maupun menggunakan metode parallelepiped.
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
7
MANAJEMEN GEODATABASE
BAB
2 Abdur Rahman
1. Sekilas Tentang Arc.Catalog
Arc.Catalog adalah salah satu program dari ArcGIS yang bisa
digunakan antara lain untuk menelusuri atau mencari data
(browsing), mengorganisir (organizing), mendistribusikan
(distributing) dan mendokumentasikan (documenting) suatu struktur
data dalam ArcGIS. ArcCatalog menyediakan beberapa fungsi antara
lain untuk menampilkan (preview), membuat dokumen dan mengatur data
geografis serta membuat geodatabase untuk menyimpan data spasial
dan tabular. ArcCatalog merupakan sebuah fasilitas untuk mengatur
data dalam jumlah besar yang disimpan tersebar dalam folder data
GIS. Tampilan (views) data di dalam ArcCatalog sangat membantu Anda
agar cepat mencari data yang Anda perlukan walaupun tersimpan dalam
sebuah file. Untuk membangun database pada program ArcGis terdapat
layer-layer seperti di gambar disamping. Pada Arc.Gis, selain
membuat database terdapat hubungan lain antara lain membangun
Attribut, Geometri, dan Behaviour. File Geodatabase, digunakan bila
kita ingin membuat database yang berhubungan langsung dengan
jaringan skala besar biasa menggunakan program Oracle, My SQL.
Sedangkan Personal Geodatabase digunakan untuk membangun Database
skala kecil atau diperuntukan untuk personal, dan biasanya
berafiliasi dengan program MS. Acces pada Microsof Windows. Untuk
membangun database skala kecil disarankan untuk menggunakan
fasilitas database ini. Pada Arc.Gis 9.2, terdapat 3 layer untuk
membangun database, semakin ke bawah database yang dibentuk
mempunyai kecenderungan semakin lemah (tidak mempunyai behaviour).
2. Manajemen Geodatabase Arc. Catalog
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
8
Geodatabase merupakan kumpulan data geografis yang digunakan
dalam Arc.Gis. Geodatabase memiliki 3 tipe data set yaitu : feature
classes, raster data sets, dan tables. Langkah-langkah membangun
Geodatabase untuk manajemen Database Rawan Longsor Kabupaten
Purworejo adalah sebagai berikut : 1. Buka Arc. Catalog. 2. Buat
Folder terlebih dahulu di D:\ dengan nama SIG_S2 Gambar : Memulai
Arc. Catalog
Untuk memulai ArcCatalog adalah sebagai berikut: 1. Klik Start
> Program > ArcGIS > ArcCatalog 2. Buat Folder terlebih
dahulu di D:\ dengan nama SIG_Limpasan 3. Agar Database tetap pada
folder, terlebih dahulu connect dengan menggunakan
toolbar
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
9
Gambar : Koneksi ke Folder SIG_Limpasan 4. Buat domain pada
Geodatabse dengan cara buat Folder Personal Geodatabase di
dalam folder yang telah dibuat dengan mengklik kanan > New
> Personal Database > Beri nama Limpasan_Permukaan.mdb
Klik Kanan Gambar : Langkah Kerja Membuat Personal
Geodatabase
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
10
5. Buat Feature Dataset di dalam Geodatabase dengan nama Peta
Dasar dan Tematik
Feature Kelas dengan nama Tematik dengan cara : Klik Kanan >
New > Feature Dataset > Next > Projected Coordinate System
> UTM > WGS 1984 > WGS 1984 UTM Zona 49S > XY Tolerance
> Finish. Pada XY toleransi tertulis 0,001 meter, ini mempunyai
titik akan melakukan snap pada jarak 0,1 cm.
1 2 3 4 Gambar : Pengaturan Sistim Proyeksi Database
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
11
6. Salah satu input data yang dapat dilakukan yaitu dengan
melakukan import data. Cara ini dilakukan untuk data geologi, dan
tataguna lahan (landuse). Cara yang dilakukana yaitu ; pada Tematik
> Klik Kanan > Import > Feature Class
akan muncul kotak dialog Feature Class to Feature Class Pada
Kolom Data Type Klik Kanan, Pilih Text, Klik Finish. Lakukan cara
yang sama untuk data Drainage Density, Landuse, dan Slope.
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
12
TUJUAN DAN MANFAAT PRAKTIKUM
BAB
3 Abdur Rahman
3.1. Tujuan Praktikum
Praktikum ini bertujuan meningkatkan kemampuan analisis
mahasiswa dengan
pemahaman terhadap materi praktikum dan studi kasus, melalui
fasilitas Sistim
Informasi Geografi dalam memahami konsep Manajemen Sumberdaya
Perairan yang
berhubungan dengan Limpasan Permukaan.
3.2. Manfaat Praktikum
Praktikum ini mempunyai manfaat antara lain :
1. Mengetahui dan memahami dasar-dasar teori pengolahan citra
digital dengan
menggunakan software Arc Gis 9.2.
2. Memberikan informasi yang cepat berupa data kebumian mengenai
Limpasan
Permukaan, yang terjadi di SSDA Riam Kanan dan Sekitarnya
Propinsi
Kalimantan Selatan.
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
13
METODE PRAKTIKUM
BAB
4 Abdur Rahman
4.1. Waktu dan Tempat
Praktikum Pengolahan dan Analisis Citra Digital ini dilaksanakan
di Studi
Komputasi dan Penginderaan Jauh Terapan Program Studi Manajemen
Sumberdaya
Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas
Lambung Mangkurat
4.2. Metode Pengumpulan Data
Data Praktikum terdiri : Peta-peta Tematik Tataguna Lahan (Land
use),
Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi Tanah, dan Kerapatan
Aliran (Drainage Density)
dalam format JPEG, dan sebagian dalam format SHP.
Data pendukung yang di pergunakan dalam penelitian ini adalah
Peta Rupa Bumi
Digital. Perangkat lunak pengolahan data yang digunakan adalah ;
Arc.GIS 9.2, dan,
MS. Excel.
4.3. Analisis Data
Pengolahan data pada Praktikum ini dibagi menjadi 4 (empat)
bagian yaitu :
1. Peta Tematik Tataguna Lahan (Land use), Kemiringan Lereng
(Slope), Infiltrasi
Tanah, dan Kerapatan Aliran (Drainage Density) dalam format JPEG
didigitasi
dengan metode Digitasi Layar (On Screen Digitation).
2. Dilakukan operasi pengisian Atribut pada masing-masing peta
tematik.
3. Melakukan operasi Weighting Factor (WO), dengan melakukan
metode Overlay
dengan memanfaatkan fasilitas Analys Spatial pada tool Raster
Calculator.
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
14
Keterangan : = Proses = Hasil
Gambar 4.1. Skema Prosedur Praktikum
START
Infiltrasi.JPEG
On Screen Digitation
DISTRIBUSI LIMPASAN PERMUKAAN
Overlay
Landuse.JPEG Kerapatan Aliran.JPEG
Slope.JPEG
Infiltrasi.shp Landuse.shp Kerapatan Aliran.shp
Slope.shp
Atribute dan Score
Atribute dan Score
Atribute dan Score
Atribute dan Score
Landuse.lyr
Infiltrasi.lyr
Kerapatan Aliran.lyr
Slope.lyr
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
15
4.4. Prosedur Kerja
Prosedur Kerja untuk menganalisis Limpasan Permukaan di DAS Riam
Kanan
diikhtisarkan sebagai berikut :
1. Membangun Geodatabase dan Domain untuk data-data : Tataguna
Lahan (Land use),
Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi Tanah (Soil Infiltration),
Kerapatan Aliran dan
(Drainage Density), dengan menggunakan fasilitas Arc.
Catalog.
2. Menganalisis dan Layout Peta dengan menggunakan fasilitas
Arc. Map.
3. Peta Tematik Tataguna Lahan (Land use), Kemiringan Lereng
(Slope), Infiltrasi
Tanah (Soil Infiltration), Kerapatan Aliran dan (Drainage
Density), diolah terlebih
dahulu dengan menggunakan fasilitas Geoference, Digitasi layar
(On Screen
Digitation), Pengisian attribut dan Field attribut.
4. Memodifikasi Polygon terluar untuk peta-peta tematik ;
Tataguna Lahan (Land use),
Kemiringan Lereng (Slope), Infiltrasi Tanah (Soil Infiltration),
Kerapatan Aliran dan
(Drainage Density), agar batas terluar tidak crossing pada saat
overlay.
5. Melakukan proses tumpang susun (Overlay) dengan menggunakan
cara overlay
Aritmatik, sesuai dengan tabel arahan untuk analisis limpasan
Permukaan pada DAS
Riam Kanan.
6. Hasil Overlay yang diperoleh dilakukan proses Lay Out peta,
dengan hasil Peta
Arahan Limpasan Permukaan di DAS Riam Kanan dan Sekitarnya.
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
16
Tabel 1. Penyesuaian klasifikasi penggunaan lahan terhadap
klasifikasi vegetasi penutup dalam metode Cook.
Klasifikasi bentuk Penggunaan lahan
Karakteristik tutupan lahan Metode Cook
Harkat Harkat
Permukiman, permukaan diperkeras, lahan terbuka
Tidak ada tanaman penutup efektif atau sejenisnya
20 0,08 0,10
Sawah irigasi, sawah tadah hujan, semak /belukar, tegalan.
Tanaman penutup sedikit hingga sedang, tidak ada tanaman
pertanian dan penutup alam sedikit, < 10% DAS tertutup baik
15 0,1 0,12
Hutan kurang rapat, tutupan vegetasi sedang kebun campuran
50% DAS tertutup baik oleh pepohonan dan rumput.
10 0,06 0,08
Hutan rapat, tutupan vegetasi rapat hingga sangat rapat.
90% DAS tertutup baik oleh rumput, kayu-kayuan atau
sejenisnya.
5 0,04 0,06
Sumber : Modifikasi Metode Linsley (1959); Meijerink (1970);
Gunawan (1991)
Tabel 2. Klasifikasi Kemiringan Lereng menurut Metode Cook
Kelas Lereng Konfigurasi Relief Kemiringan (%) Harkat Koefisien
C I Datar 0-5 0,3 0,28 0,35 II Bergelombang >5-10 0,25 0,20 0,28
III Perbukitan >10-30 0,15 0,14 0,20 IV Medan terjal dan kasar
>30 0,1 0,08 0,14
Sumber : Modifikasi Metode Linsley (1959); Meijerink (1970);
Gunawan (1991) dan SCDT (2003) dalam Pratista (2008).
Tabel 3. Klasifikasi Infiltrasi Metode Cook dengan Modifikasi
Klasifikasi Infiltrasi Tanah Harkat Koefisien C
Tidak ada penutup tanah efektif, lapisan tanah tipis kapasitas
infiltrasi diabaikan 0,12 0,12 0,16
Tingkat infiltrasi rendah; lempung atau tanah lain yang
kapasitas infiltrasinya rendah 0,08 0,08 0,12
Normal, tanah geluh dan in-filtrasi hampir sama dengan tipe
perairan. 0,06 0,06 0,08
Tinggi; tanah dengan tekstur pasir atau tanah lain yang cepat
meresap air 0,04 0,04 0,06
Sumber : Modifikasi Metode Linsley (1959); Meijerink (1970);
Gunawan (1991) dan SCDT (2003) dalam Pratista (2008).
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
17
Tabel 4. Klasifikasi Infiltrasi menurut Richard dan Cossens
Kelas Klasifikasi Infiltrasi Laju Infiltrasi (mm/jam)
0 I II III IV
Sangat lambat Lambat Sedang Cepat Sangat cepat
2,5 > 2,5 - 15 > 15 - 28 > 28 - 53
> 53 Sumber : ILRI (1974)
Tabel 5. Penyesuaian klasifikasi kerapatan aliran terhadap
simpanan permukaan dengan metode Cook
Kerapatan aliran (mil/mil2)
Kriteria Klasifikasi metode Cook Harkat Koefisien C
>5 Tinggi Depresi permukaan dangkal,
daerah pengaliran curam, tidak ada rawa
0,1 0,12 0,16
>2-5 Rendah Sistem drainase baik 0,08 0,08 0,12
>1-2 Normal
Normal, depresi permukaan dipertimbangkan, ada danau,
empang atau rawa
-
Penuntun Praktikum Analisis Limpasan Permukaan
Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc
18
DAFTAR PUSTAKA Asdak, C., 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah
Aliran Sungai. Gadjah Mada
University Press. Yogyakarta.
Danoedoro, P. 2004. Klasifikasi Tutupan lahan Secara Rinci :
Pengalaman dengan Citra LANDSAT dan Quickbird. Sains Informasi
Geografis, p. 147 176.
Gunawan, T. 1991. Penerapan Teknik Penginderaan Jauh untuk
Menduga Debit Puncak Menggunakan Karakteristik Lingkungan Fisik
DAS. Disertasi Studi Kasus di Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo
Hulu Jawa Tengah. Institut Pertanian Bogor. (Tidak
Diterbitkan).
Klein, A.G. and Isacks, B.L., 1999. Spectral Mixture Analysis of
Landsat Thematic
Mapper Images Applied to the Detection of the Transient Snowline
on Tropical Andean Glaciers. Global and Planetary Change, 22:
139-154.
Lillesand, T.M. and R.W. Kiefer and Jonathan, W.C., 2004. Remote
Sensing and Image Interpretation. Fift Edition. John Wiley and
Sons. Newyork.
Pratisto, A., 2008. The Impact of Landcover Change on Discharge
Response and Flood
Hazard. A Case Studi in Gesing Subwatershed, Indonesia. Tesis.
Double Degree, Program Studi Geo-Informasi Sekolah Pascasarjana
Universitas Gadjah Mada dan ITC. Yogyakarta. Tidak diterbitkan.
Suripin, 2000. Pelestarian Sumberdaya Tanah dan Air. Penerbit
Andi, Yogyakarta. SCDT, 2000. Storm Water Quality Handbook.
Caltrans, State of California Department
of Transportation. California. Yusuf, G, Sosro Darsono, S.,
Tominaga, M., 1985. Perbaikan dan Pengaturan Sungai.
Penerbit PT. Pradnya Paramita. Jakarta.