Lukulo upstream watershed represents a watershed in Karangsambung Geological Nature Preserve, this basin is located administratively in Central Java Province with Area is ± 281,394 km². In rainy season the river discharge of upstream lukulo steep increase in the dry season is very small. The purpose of this study is to analyze the surface hydrology in relation to the flood discharge in the Lukulo upstream watershed using remote sensing data. Data of SRTM image to be processed DEM hydro-processing in the form of flow determination and network catchment extraction produced 16 units of sub-drainage.  Results of coeffitient runoff value estimates using Bransby and Williams method is 58% with flood discharge was estimated using the rational method at 562, 098 m³/secon a difference with the actual flood discharge at 1, 662 m3. Value of flood discharge in the Lukulo upstream watershed is relatively large and can cause flooding /overflowing of rivers in the surrounding area.

DAS Lukulo Hulu (Puguh D. Raharjo)

DAS Lukulo Hulu merupakan suatu DAS yang berada di Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung, secara administrasi DAS ini berada di Propinsi Jawa Tengah dengan luas ± 281,394 km². Pada musim penghujan debit sungai Lukulo Hulu meningkat tajam sedangkan pada musim kemarau sangat kecil. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan analisis hidrologi permukaan dalam hubungannya dengan debit banjir pada DAS Lukulo hulu dengan menggunakan data penginderaan jauh. Data citra SRTM dilakukan pengolahan DEM hydro-processing yang berupa flow determination dan network catchment extraction dengan menghasilkan 16 satuan sub pengaliran. Hasil estimasi nilai koefien aliran permukaan (runoff) dengan menggunakan metode Bransby dan Williams sebesar 58 % dengan debit banjir ter-estimasi menggunakan metode rasional sebesar 562, 098 m³/detik yang memiliki selisih dengan debit banjir aktual sebesar 1, 662 m³/detik. Nilai debit banjir pada DAS Lukulo Hulu ini relatif besar dan dapat mengakibatkan penggenangan/luapan sungai pada kawasan di sekitarnya.

Aplikasi penginderaan jauh dalam bidang hirologi ditujukan untuk mendeteksi, mengidentifikasi dan memetakan pada permukaan bumi, dibawah permukaan, dan untuk menduga melalui proses kerja. Citra penginderaan jauh diintepretasi untuk informasi hidrologi elusif, juga untuk karaktersitik bentuklahan yang mudah diamati, penutup lahan dan ketersediaan air (Lo,1986).

Gunawan (1992) interpretasi hidrologi pada teknik penginderaan jauh diarahkan untuk menduga hubungan/interaksi kenampakan bentang lahan (landscape features) dengan proses-proses hidrologi. Penggunaan citra penginderaan jauh untuk pemetaan hidrologi permukaan cukup didekati dengan mendasarkan pada elemen-elemen lahan dan karakteristik citra. Sedangkan untuk survey dan pemetaan hidrologi dibawah permukaan diperlukan pendekatan-pendekatan yang sesuai dengan komponen-komponen atau faktor-faktor yang mempengaruhi. Penyadapan data mengenai karakteristik fisik lahan melalui foto udara digunakan sebagai pendekatan dalam perolehan data mengenai kondisi hidrologi.

Seyhan (1976) mendasarkan pada pendekatan hidromorfometri yang menjelaskan antara parameter-parameter morfologi dan parameter-parameter hidrologi. Beberapa pendekatan yang digunakan untuk sifat komponen lahan yang dikaitkan dengan proses hidrologi (permukaan dan bawah permukaan) antara lain : hidrometeorologi, hidrogeologi, dan geohidrologi. Pendekatan yang digunakan sebagai dasar dalam studi foto-hidrologi juga dapat didassarkan pada pendekatan hidrogeomorfologi yang menjelaskan hubungan antara bentuk-bentuk morfologi permukaan dalam meloloskan air (Meijerink, 1982).

Distribusi runoff dari input berupa data hujan dapat dilakukan dengan pemrosesan dan analisa menggunakan data DEM (Digital Elevation Model). Pendekatan skematik DAS dan sungai dari topologi konstruksi serta ekstraksi jaringan sungai dengan menggunakan variable drainasse outlet membantu dalam pemodelan hidrologi yang efisien (Maathuis, 2006)

Asdak (1995) metode prakiraan air larian yang telah banyak dikenal umumnya mengabaikan beberapa faktor tertentu dan menggantinya dengan asumsi yang bersifat memudahkan proses perhitungan, salah satunya adalah metode rasional (U.S. Soil Conservation Service, 1973) yang memprakirakan besarnya debit puncak merupakan metode dengan teknik yang dianggap baik.

Metode yang digunakan dalam menghitung debit banjir terestimasi menggunakan metode rasional, dimana paramater-parameter yang menentukannya dapat diekstrak melalui data penginderaan jauh. Metode rasional merupakan rumus yang tertua dan yang terkenal di antara rumus-rumus empiris, metode ini dianggap baik dalam memprakirakan besarnya debit puncak meskipun mengabaikan beberapa faktor tertentu dan menggantinya dengan asumsi yang bersifat memudahkan proses perhitungan. Persamaan matematik dalam menentukan debit maksumum pada metode rasional adalah sebagai berikut (Sumber: Chow, V, T. 1964)

Qp        : 0,278 CIA ………………………………………………………….. (1)

I           : R24/24 [24/t]^2/3 ……………………………………………….( 2)

Tc        : L/V ………………………………………………..……………….…..….. (3)

V          : 72(H/L)^0,6 ……………..……………………………………………….. (4)

Hidrologi Modeling (Puguh D. Raharjo)

Data DEM (digital elevation model) diperoleh dari citra Radar SRTM, ekstraksi dari DEM tersebut digunakan sebagai pembuatan peta kemiringan lereng, serta untuk membantu dalam intepretasi bentuklahan. Selain itu data DEM juga untuk analisis hidro-modeling yang berupa flow determination dan network and catchment extraction. Peta penutup lahan diperoleh dari citra Landsat TM dengan klasifikasi terselia maximum likelihood dengan mendasarkan hubungan klasifikasi penutup lahan Bransby dan Williams terhadap klas penggunaan lahan J.P Malingreau. Intepretasi visual dengan komposit warna FCC (false color composite) digunakan dalam pembuatan peta bentuk lahan daerah penelitian.

Pada pengolahan data DEM dari citra Radar SRTM dihasilkan berbagai parameter dalam menganalisa hidrologi permukaan khusussnya debit banjir, sebagai tamabahan analisa dilakukan pembuatan DEM hydro-processing yang berupa flow determination (fill sinks, flow direction, flow accumulation) dan network catchment extraction (drainage network extraction, drainage network ordering, catchment extraction).

Parameter Ait Permukaan dari Data Penginderaan jauh (Puguh D. Raharjo)

Nilai flow accumulation menggambarkan adanya suatu pengumpulan/konsentrasi dari aliran permukaan, piksel-piksel yang berwarna merah merupakan suatu cekungan dimana air mengalir melalui lokasi-lokasi tersebut. Semakin rapat jaringan drainase maka lereng semakin curam dan aliran permukaan (runoff) semakin tinggi, serta nilai piksel (merah) semakin rapat dan tebal berarti semakin banyak pula daya tampung air yang menjadi permukaan. Pada lokasi ini akumulasi aliran serta konsentrasi aliran banyak menuju dan terkumpul di Desa Karangsambung, Desa Banioro sampai ke outlet pada DAS. Dari nilai flow accumulation tersebut maka diolah untuk mendapatkan peta drainage network (gambar 5.D) yang merupakan suatu sub DAS-sub DAS pengaliran yang ada pada DAS sehingga dapat diketahui zonasi input aliran permukaan. Nilai ini didasarkan pada piksel dimana pada penelitian ini stream threshold yang digunakan 2000, sehingga jaringan sungai yang digunakan sebagai pembentukan sub DAS pengaliran tidak begitu kecil. Gambar 6 merupakan peta parameter yang digunakan dalam penelusuran koefisien aliran permukaan (runoff).

Penggunaan data-data penginderaan jauh sangat baik digunakan dalam aplikasinya di bidang hidrologi permukaan yaitu dengan mengkaitkan karakteristik lahan permukaan dengan proses hidrologi permukaan yang berlangsung. Pengolahan data DEM dapat digunakan sebagai analisis dalam mengetahui arah aliran serta akumulasi aliran permukaan yang berlangsung, sehingga dapat diketahui sub-sub pengaliran yang ada pada DAS. Estimasi koefisien aliran permukaan menggunakan metode Bransby dan Williams dapat diektrak informasinya melalui data-data penginderaan jauh kecuali pada nilai intensitas hujannya.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2010. Analisa Hidrologi Permukaan Dalam Hubungannya Dengan Debit Banjir DAS Lukulo Hulu Dengan Menggunakan Data Penginderaan Jauh

http://puguhdraharjo.wordpress.com/2010/12/12/analisa-hidrologi-permukaan-dalam-hubungannya-dengan-debit-banjir-das-lukulo-hulu-dengan-menggunakan-data-penginderaan-jauh/

Natural disaster is an event that threatens and causes environmental damage. As well as floods and landslides are common events that often occur in Indonesia. Karangsambung is Geological Nature Preserve contained a wide range of rock where the formation process starting from the bottom of the ocean to the continental margin.  Natural disasters are frequent in this region in the form of landslides (mass movement) and flooding. The purpose of this study is to investigate the disaster-prone areas in Karangsambung Geological Nature Preserve using the method of the survey approach and the approach with geographical information systems (GIS). In the identified research areas of high movement is generally composed by the lithology of volcanic rocks (breccias and sandstones Waturanda Formation), rocks in the Complex anxious that has undergone intensive weathering and information. Areas that often floods occur in fluvial landform that is on alluvial and fluvial plains located at the Karangsambung and Banioro Village.

Bencana alam merupakan suatu kejadian yang mengancam dan mengakibatkan kerusakan lingkungan. Seperti halnya banjir dan longsor merupakan kejadian yang umum sering terjadi di Indonesia. Karangsambung merupakan Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung yang terdapat beraneka ragam batuan dimana proses terbentuknya mulai dari dasar samudera hingga ke tepian benua. Bencana alam yang sering terjadi pada kawasan ini yaitu berupa tanah longsor (gerakan massa/tanah) dan banjir. Tujaun penelitian ini adalah untuk mengetahui wilayah rawan bencana di Kawasan Cagar Alam Geologi karangsambung dengan menggunakan metode pendekatan survei dan pendekatan dengan sistem informasi geografis (SIG). Pada wilayah penelitian yang teridentifikasi gerakan tinggi umumnya tersusun oleh litologi batuan vulkanik (breksi dan batupasir Formasi Waturanda), Batuan di Komplek Melang yang telah mengalami pelapukan yang intensif dan lanjut. Wilayah yang sering banjir terjadi pada bentuklahan fluvial yaitu pada dataran alluvial dan dataran fluvial yang lokasinya berada di Desa Karangsambung dan Desa Banioro.

Menurut UU 24/2007, bencana dapat didefinisikan sebagai peristiwa atau rangkaian peristiwa yang mengancam dan mengganggu kehidupan dan penghidupan masyarakat yang disebabkan, baik oleh faktor alam dan/atau faktor non alam maupun faktor manusia sehingga mengakibatkan timbulnya korban jiwa manusia, kerusakan lingkungan, kerugian harta benda, dan dampak psikologis. Berdasarkan sumber dan penyebabnya, bencana dapat dibagi dua, yaitu bencana alam dan bencana non alam. Yang termasuk dalam bencana alam adalah segala jenis bencana yang sumber, perilaku, dan faktor penyebab/pengaruhnya berasal dari alam. Banjir, tanahlongsor, gempabumi, erupsi gunungapi, kekeringan, angin ribut dan tsunami adalah contoh – contoh bencana alam. Sedangkan yang termasuk dalam bencana non alam antara lain bencana sosial (teror, konflik dalam masyarakat), kegagalan teknologi dan wabah penyakit (BAPEDA DIY ¹, 2008).

Menurut Marfai² (2007) bencana alam merupakan suatu kejadian yang mengancam dan mengakibatkan kerusakan lingkungan, bencana alam terjadi di seluruh dunia, dampaknya sangat besar terhadap perkembangan suatu negara seperti di Indonesia bencana alam sering terjadi, banjir dan longsor merupakan kejadian yang umum terjadi dalam kaitannya dengan intensitas hujan, frekuensi gempa bumi, kecuraman lereng, serta formasi geologi yang lemah. Menurut Sutikno³ (2007) Indonesia merupakan negara yang rentan terhadap berbagai tipe bencana alam, seperti erupsi gunung api, gempa bumi, dan tsunami karena Indonesia merupakan pertemuan dari tiga lempeng tektonik (lempeng Eurasian, India-Australia, dan Pasifik), diantara dua samudra (Pasifik dan Indian) dan diantara dua benua (Australia dan Asia). Sementara itu efek dari proses fisik dan social-masyarakat juga memberikan kontribusi bencana alam setiap tahunnya.

Data Citra Penginderaan Jauh (Puguh D. Raharjo)

Bencana alam yang sering terjadi pada kawasan dataran tinggi umumnya berupa tanah longsor (gerakan massa/tanah) dan banjir bandang (fast flood). Gerakan massa merupakan terminology umum semua proses dimana masa dari material bumi bergerak oleh gravitasi baik lambat atau cepat dari suatu tempat ke tempat lain. Proses gerakan tanah dipengaruhi oleh faktor/parameter penggunaan lahan, kemiringan lereng, ketebalan lapisan tanah, dan stratigrafi/geologi  (Zuidam⁷,1983). Banjir merupakan suatu peristiwa alam yang sering terjadi pada saat ini, terutama ketika musim penghujan. Air hujan yang menjadi aliran permukaan akan mengalir dan menuju pada sistem drinase, sungai atau area-area permukaan yang lebih rendah. Banjir disebabkan oleh banyak faktor namun secara umum banjir disebabkan oleh sebab alami (curah hujan, pengaruh fisiografi, erosi dan sedimentasi, kapasitas sungai, pengaruh air pasang, perubahan kondisi DAS) dan banjir yang diakibatkan oleh tindakan manusia, yaitu antara lain adalah, kawasan kumuh, sampah, drainase lahan, bangunan air, kerusakan bangunan pengendali banjir serta perencanaan sistem pengendali banjir yang tidak tepat (Kodoatie⁸, 2002).

Banjir sangat dipengaruhi oelh adanya limpasan yaitu dimana air hujan sebagai input utama melintas pada permukaan dan menuju saluran sungai, ketika sungai tidak mampu menampung aliran air karena distribusi dan kecepatan limpasan maka akan menyebabkan terjadinya luapan sungai. Menurut Seyhan⁹ (1977),  secara fisik lahan faktor DAS yang mempengaruhi limpasan antara lain :

Keragaman-keragaman dalam banjir sebagai fungsi peubah-peubah daerah aliran sungai berdasarkan kondisi fisik lahan yang menyebabkan banjir antara lain : DAS berukuran kecil, bentuk DAS bulat, lereng DAS terjal, vegetasi penutup gundul, wilayah perkotaan, tidak ada kolam/danau, kerapatan drainase tinggi, dan permeabilitas tinggi. Dam, 1973 (dalam  Seyhan⁹, 1977).

Menurut Karnawati¹⁰ (2002), faktor penyebab gerakan tanah dibedakan menjadi dua, yaitu Faktor Pengontrol dan Faktor Pemicu. Faktor pengontrol gerakan tanah merupakan fenomena yang mengkondisikan suatu lereng menjadi berpotensi untuk longsor, meskipun pada saat ini lereng tersebut masih stabil. Faktor pemicu gerakan tanah merupakan proses alamiah ataupun non alamiah yang mengubah kondisi lereng dari berbakat/berpotensi bergerak menjadi benar-benar bergerak/longsor. Adapun faktor-faktor pemicu bencana tanah longsor ini meliputi hujan, erosi sungai, getaran (gempa maupun sebab lain) dan aktivitas manusia.

Setiap parameter dalam faktor (ketebalan tanah, kemiringan lereng, penggunaan lahan, dan tipologi lereng/stratigrafi) diberikan nilai berdasarkan tingkat kemudahannya untuk menjadi longsor,  sedangkan setiap faktor juga diberikan nilai bobot kepentingan.

Kenampakan morfologi daerah penelitian dapat dikategorikan menjadi tiga satuan bentukan lahan, yang pertama yaitu bentukan lahan asal proses struktural (endogen) yang meliputi daerah patahan dan daerah lipatan, bentukan lahan asal denudasional yang meliputi daerah-daerah perbukitan sisa, daerah-daerah longsor, serta adalah bentuklahan asal fluvial yang meliputi daerah dataran aluvial. Bentukan lahan asal struktural (endogen) pada kawasan ini meliputi 2 macam yaitu berupa daerah lipatan dan daerah patahan. Daerah lipatan berupa suatu antiklinal yang telah mengalami erosi dan berubah menjadi lembah antiklin yang memiliki material berupa batuan sedimen yaitu batu pasir dan breksi. Sedangkan daerah patahan terdapat di sebelah utara yang merupakan daerah melange (campur aduk).

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2010. Aplikasi Data Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografis Dalam Identifikasi Kerentanan Bencana Alam

http://puguhdraharjo.wordpress.com/2010/12/12/aplikasi-data-penginderaan-jauh-dan-sistem-informasi-geografis-dalam-identifikasi-kerentanan-bencana-alam/

Sandy beach land including is dynamic marginal land. Southern coastal region at Purworejo and Kebumen District is an area of potential in the development of agriculture, tourism, and industry. Land use of this  area as agricultural, fisheries, animal husbandry, tourism, also as industrial activities of iron sand mining. This study aimed to determine characteristics of existing coastal land terrain, so it is expected to be used as a land evaluation. The results of this area divided into 3 (three) Zoning. Zone 1 is the area that has high potential for iron sands, has been mined and should be reclamation for positive impact in terms of social and environmental. Zone 2 is the area with high potential for iron sand, physically has the potential for development in agriculture and tourism (agro tourism). Zone 3 has low iron sand, complex region with a relatively more dense settlements, good accessibility, with agriculture irrigation  and tourism sites which have been managed, so that all sectors needed a further development.

Pesisir Lembupurwo Kab. Kebumen (Puguh D. Raharjo)

Lahan pantai berpasir termasuk lahan marjinal yang bersifat dinamis. Kawasan pesisir selatan Kabupaten Purworejo dan Kebumen merupakan wilayah potensial  dalam pembangunan sektor pertanian, wisata, maupun industri. Penggunaan lahan di sepanjang pesisir digunakan sebagai lahan pertanian, perikanan, peternakan, wisata, serta terdapat juga aktivitas industri berupa penambangan pasir besi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi karakteristik lahan kawasan pesisir sesuai peruntukannya saat ini sehingga dapat digunakan sebagai arahan dalam penggunaannya. Berdasarkan hasil kajian, lokasi penelitian dikelompokkan menjadi 3 (tiga) zona. Zona 1 merupakan kawasan dengan potensi pasir besi tinggi, telah dilakukan penambangan, perlu reklamasi sehingga akan memberikan dampak sosial dan lingkungan yang positif.  Zona 2 merupakan kawasan dengan potensi pasir besi tinggi, secara fisik potensial untuk pengembangan bidang pertanian dan wisata (Agrowisata). Zona 3 merupakan kawasan dengan potensi pasir besi rendah, komplek, pemukiman lebih padat, aksesibilitas baik, pertanian dengan irigasi teknis serta lokasi wisata yang telah terkelola sehingga semua sektor diperlukan suatu pengembangan lanjut.

Lahan pantai berpasir termasuk lahan marjinal yang bersifat dinamis. Pada lahan ini terdapat hubungan antara pasokan butir-butir pasir dari hasil abrasi pantai oleh ombak menuju pantai dan dari gisik yang merupakan hasil erosi angin ke arah daratan. Peristiwa tersebut menyebabkan lahan pantai berpasir menjadi semakin marjinal, baik untuk wilayah itu sendiri maupun wilayah di belakangnya. Kondisi lahan yang marjinal tersebut disebabkan tidak hanya oleh faktor biofisik semata yang secara alami kurang mendukung untuk dilakukan tindakan budidaya, tetapi juga upaya penanganan yang ada masih belum optimal, sehingga bila tidak segera ditangani, dampak negatif yang akan terjadi akan semakin luas. Berdasarkan Keputusan Menteri Kelautan dan Perikanan Nomor 10/Men/2002 tentang pedoman umum perencanaan pengelolaan pesisir terpadu; dan UU No.5 Tahun 1990 tentang Konservasi Sumberdaya Alam Hayati dan Ekosistemnya; dan pentingnya pesisir pantai yang kaya akan SDA dan jasa lingkungan, hendaknya pemanfaatan lahan pantai berpasir dilakukan secara baik dan benar dan dapat berfungsi ganda. Pemanfaatan lahan pantai berpasir berfungsi untuk mengendalikan erosi (angin) dan untuk meningkatkan pendapatan masyarakat melalui usaha budidaya tanaman semusim yang sesuai dan bernilai ekonomis (Harjadi, 2009).

Masalah pokok yang dihadapi negara-negara sedang berkembang seperti di Indonesia ini untuk meningkatkan taraf hidup rakyatnya adalah bagaimana mengelola dan memelihara sumberdaya alam yang dimiliki sehingga sumberdaya alam tersebut dapat digunakan secara lestari dan tidak merusak lingkungan hidup. Perencanaan penggunaan lahan yang baik harus disesuaikan dengan kemampuannya. Dengan evaluasi lahan dapat diketahui tingkat kemampuan lahan sehingga dapat ditentukan lahan mana yang dapat dikembangkan terlebih dahulu dan jenis penggunaan lahannya agar tidak merusak kualitas lahan tersebut (Cahyo, 2007).

Profi Pesisir Selatan Kab.Kebumen dan Kab.Purworejo (Puguh D. Raharjo)

Evaluasi dan analisis didasarkan pada peruntukkan wilayah pesisir yang berpotensi untuk kesesuaian lahan, hal ini dilihat dari sudut pandang sarana dan prasarana, pengembangan lahan untuk saat ini, serta potensi-potensi lahan apabila dilakukan suatu pengembangan.

Wilayah penelitian meliputi sebagian Kabupaten Purworejo dan Kebumen dengan lokasi di sekitar pesisir. Wilayah tersebut meliputi Desa Patutrejo, Desa Ketawang, Desa Pranji, Desa Lembupurwo, Desa Munggahharjo, Desa Puliharjo, Desa Kutojaya, Desa Tambakmulyo. Dari lokasi penelitian tersebut yang telah dilakukan penambangan pasir besi berada di wilayah Desa Patutrejo, Desa Ketawangrejo serta Desa Munggahharjo di Kabupaten Purworejo, sedangkan lokasi penelitian yang berada di Kabupaten Kebumen belum pernah terjadi kegiatan penambangan pasir besi.

Kawasan pesisir selatan Kabupaten Purworejo dan Kebumen merupakan wilayah yang berpotensi dalam pengembangan pembangunan sektor pertanian, wisata, maupun industri. Disepanjang pesisir kawasan Kabupaten Purworejo dan Kabupaten Kebumen lahan digunakan sebagai lahan pertanian, kecuali di sebagian daerah Kabupaten Purworejo yang telah dilakukan penambangan. Pada Kecamatan Patutrejo dan Ketawangrejo lahan di kawasan pesisir sebagian besar talah dilakukan suatu penambangan pasir besi mulai dari tahun 1982 dan berakhir pada tahun 2007.

Daerah bekas penambangan dilakukan suatu reklamasi yaitu dengan pengalihfungsian penggunaan lahan menjadi sawah irigasi yang semula berupa cekungan dengan kedalaman ± 8 meter, dengan masa panen mencapai 2 kali dalam setahun. Selain pertanian sawah pada lahan yang tidak bisa digunakan untuk tanaman padi, masyarakat menggunakan lahan untuk tanaman semangka, jagung, dan sayuran.

Adanya kesamaan dalam jenis penggunaan lahan kebun/ladang yaitu dengan tanaman semangga, jagung, sayuran, lombok. Perbedaan yang mencolok adalah luasan dan besaran gumuk pasir yang ada di sekitar pantai, semakin ke barat (wilayah Kebumen) gumuk pasir semakin rendah serta produktivitas lahan semakin baik, hal ini terlihat dari vegetasi baik pertanian maupun non pertanian di wilayah Kebumen lebih rapat serta jenis penggunaan lahannya juga semakin beragam, dengan tekstur tanah sudah ke arah geluh. Lingkungan yang terbentukpun pada bagian barat sudah mencerminkan adanya kestabilan lokasi.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2010. Kajian Deskriptif Karakteristik Kesesuaian Lahan Pesisir

http://puguhdraharjo.wordpress.com/2010/12/12/kajian-deskriptif-karakteristik-kesesuaian-lahan-pesisir/

Basin atau Daerah Aliran Sungai (DAS) didefinisikan sebagai suatu satuan wilayah ekosistem yang dibatasi oleh topografi punggungan pemisah air (water divide), dan berfungsi sebagai pengumpul, penyimpan dan penyalur air, sediment, unsur hara dalam system sungai yang kesemuanya keluar melalui outlet tunggal. Saat ini permasalahan DAS pada bagian hulu berupa masalah sosial (tingkat pendidikan rendah, kemiskinan, pertumbuhan penduduk, ketersediaan lapangan kerja, dll) yang berpotensi mengganggu kelestarian lingkungan DAS. Di dalam DAS terdapat masukan berupa hujan dan terjadi proses penguapan, aliran, infiltrasi, simpan air, erosi, longsor lahan, pelapukan, pengangkutan dan pengendapan sedimen, aliran energi serta dinamika penduduk. Keluaran bersifat alami berupa hasil air, hasil sedimen, unsur hara dan kimia yang terangkut oleh limpasan, sedangkan yang bersifat non alami berupa hasil pembangunan, yaitu : Pendapatan Asli Daerah, tingkat kesejahteraan masyarakat, serta produktivitas lahan. Keluaran DAS yang bersifat negatif seperti: banjir, kekeringan, pengendapan sedimen, degradasi lahan, pencemaran tubuh perairan, dan pencemaran udara.

Dengan perkembangan geoinformasi sajian dalam SIG dapat berupa manipulasi data yang berupa spasial serta data yang berupa atribut, serta mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan memodelkan suatu 3D permukaan. Berbagai kepentingan yang berkaitan dengan sumberdaya air dapat dianalisa dan dimodelkan,  misalnya seperti saluran air, konsentrasi aliran air, akumulasi aliran air, arah aliran air permukaan, wilayah pengendapan, zonasi satuan Sub DAS (Daerah Aliran Sungai), serta daerah dataran banjir yang semuanya memberikan informasi DAS guna dilakukan pengkajian.

Studi pengujian DAS merupakan penyelidikan keadaan sebenarnya suatu DAS di alam, untuk kemudian dilakukan modifikasi sehingga karakter hidrologi daerah penelitian tersebut dapat dipelajari. Dalam penelitian ini melibatkan berbagai disiplin ilmu yang terkait dan kepentingannya terhadap obyek yang dikelola tersebut, untuk mencapai suatu keserasian tujuan, memadukan setiap usaha, pemanfaatan penataan dan pemeliharaan.

Pengumpulan data primer melalui survei lapangan, antara lain meliputi survei lokasi penempatan untuk penelitian hidrologi. Berdasarkan peta jaringan sungai, peta topografi, dan peta data prioritas hidrologi untuk masing-masing lokasi penelitian air. Tiga macam prioritas hidrologi, yaitu meliputi prioritas jumlah air, sedimen dan kontinuitas. Dari peta prioritas hidrologis dipilih lokasi-lokasi prioritas yang paling tinggi dan diberikan plot lokasi pada peta jaringan sungai, lokasi tersebut merupakan titik pelepasan dari DAS yang memiliki batas. Penentuan lokasi-lokasi kebutuhan air dengan stratifikasi tingkat prioritas hidrologis yang lebih rendah dengan letak disebelah hilir daerah yang memiliki prioritas.

Kegiatan lapangan yang dilakukan meliputi analisis  : Geomorfologi (pengamatan bentang alam, pengukuran kelerengan) ; Litologi (deskripsi batuan penyusun, susunan batuan penyusunnya) ; Struktur geologi (pengukuran strike dip dan aspek struktur lainnya ) ; Tanah hasil pelapukan batuan (berdasarkan suatu asumsi bahwa suatu jenis batuan menghasilkan tanah lapukan yang seragam) ; Pengukuran debit air sungai ; Pengamatan kualitas air permukaan secara fisik , kimia dan pengambilan contoh air ntuk uji laboratorium ; Pengukuran infiltrasi ; Pengukuran koefisien permiabilitas.

Peta pembagian sub DAS di dasarkan atas peta jaringan sungai dan peta topografi. Pemilihan sub DAS dapat diperoleh berdasarkan peta tingkat perkembangan desa, kekritisan komoditi, bahaya erosi/lahan rusak, prioritas jumlah air, prioritas sedimen, prioritas kontinuitas dan pembagian sub DAS, yang kemudian peta-peta tersebut di overlaykan dan dipilih calon sub DAS pengujian yang mempunyai stratifikasi prioritas kekritisan hidrologis yang tinggi. Persyaratan yang diperlukan dalam experimental basin meliputi terdapatnya tempat yang memenuhi syarat bagi stasiun pengamat arus sungai, mudah dicapai, dan topografi yang stabil.

DAS Welaran (Puguh D. Raharjo, 2009)

Sistem Informasi Geografi (SIG) merupakan suatu alat yang efisien dalam pengumpulan data dasar, pengolahan dan analisa, dan penyajian data yang berupa spasial, serta penilaian tentang sumber daya air dengan tujuan teknologi keruangan yang tepat, cepat dan terintegrasi. SIG dalam menyajikan dan memanipulasi data dapat berupa manipulasi data yang berupa spasial serta data yang berupa atribut. SIG mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan memodelkan suatu 3D permukaan sebagai DEM, DTM atau TIN. Berbagai kepentingan yang berkaitan dengan sumber daya air dapat dianalisa dan dimodelkan seperti misalnya, saluran air, konsentrasi aliran air, akumulasi aliran air, arah aliran air permukaan, wilayah pengendapan, zonasi satuan Sub DAS, serta daerah dataran banjir. Peralatan uji geologi ; Palu geologi, loupe, kompas dan bahan kimia ; Peralatan pengukuran kualitas air: pH meter, EC meter, Temp, TDS ; Peralatan uji akifer: bor tangan, roll meter ; Peralatan uji peresapan air kedalam tanah ; doble ring infiltometer ; Peralatan uji debit air: current meter, stop-watch ; Alat tulis, kamera ; serta seperangkat alat komputer lengkap dengan program pemetaan merupakan sarana yang harus dipenuhi dalam mencari eksperimental basin. Data primer yang digunakan meliputi pengambilan data sifat fisik dan kimia tanah, kimia air, jenis batuan, jenis penggunaan lahan, pengukuran sedimentasi dan erosi, data curah hujan, sedangkan data sekunder yang digunakan berupa data hidrologi, peta geologi, peta tanah, peta erodibilitas tanah, dan peta RBI.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2010. Perencanaan DAS Sebagi Daerah Pengujian Hidrologi

http://puguhdraharjo.wordpress.com/2010/12/12/perencanaan-das-sebagai-daerah-pengujian-hidrologi/

Referensi :

Saifudin, Puguh Dwi Raharjo ; 2009. Perencanaan Das Welaran Sebagai Daerah Pengujian Hidrologi, Prosiding Simposium Geoinformasi I, Fakultas Geografi UGM, Yogyakarta 17 – 18 November  2009, Halaman 191 – 196, ISBN 978-979-98521-3-7

Permasalahan yang sering kita hadapi ketika tibanya musim hujan adalah banjir, seperti kita ketahui bahwa banjir merupakan bencana alam yang sangat merugikan baik materiil maupun non materiil, kerusakan pemukiman, lahan pertanian serta infrastruktur lain dan terganggunya aktivitas sosial ekonomi.

Banjir bandang terjadi Senin 4 Oktober 2010 pagi akibat hujan lebat yang turun terus-menerus selama 6 jam di Kabupaten Teluk Wondama, Provinsi Papua Barat. Delapan kampung terendam banjir, yakni Kampung Wasior I dan II, Kampung Rado, Kampung Moru, Kampung Maniwak, Kampung Manggurai, Kampung Wondamawi dan Kampung Wondiboy [sumber : 1].

Sumber : Mypepito

Bencana banjir bandang yang melanda Wasior, Kabupaten Teluk Wondama, Papua Barat, diperkirakan mencapai ratusan miliar. Selain merusak bangunan pemerintah, banjir juga memporakporandakan perumahan penduduk.Hingga Kamis malam, para korban banjir Wasior mengungsi ke Kabupaten Manokwari dan Nabire. DanaAda sekitar 800 yang sudah diungsikan ke Nabire menggunakan kapal Nggapulu, sementara 200 lebih lainnya diungsikan ke Manokwari. [sumber : 2].

Banjir bandang ini diperkirakan karena adanya kerusakan hutan, akibat pemekaran wilayah dan penebangan pohon di hutan oleh beberapa perusahaan HPH. Hal ini dilihat, pada saat kejadian banjir bandang yang membawa pohon-pohon, sehingga pohon-pohon yang dibawa banjir bandang ini yang juga banyak merusakkan rumah-rumah penduduk. Hal ini didukung dengan hujan yang melanda secara terus-menerus, sehingga hutan resapan air yang sudah mulai menipis, sangat sulit untuk menahan beban air yang besar akibat hujan terus-menerus [sumber : 3]. Papua Barat memiliki kerentanan terhadap bencana ekologis. Penyebabnya adalah alih fungsi lahan secara masif di kawasan itu. Dalam rentang waktu antara 2005 hingga 2009 juga dilaporkan terjadinya deforestasi nasional mencapai lebih dari satu juta hektar per tahun [sumber : 4].

Fakta di lokasi kejadian di wasior Kabupaten Wondama, tidak dijumpai adanya pembalakan liar di atas kota wasior tepatnya di pegunungan wondiwoi, karena pegunungan tersebut adalah kawasan suaka alam, secara topografi juga sulit truk untuk naik ke pegunungan tersebut karena lerengnya curam. Faktor utamanya adalah curah hujan dengan intensitas tinggi, serta adanya bendung alami yang terbentuk dari longsor tebing sungai yang membawa material lumpur, batu dan pohon2x besar menutupi badan sungai, Akibat akumulasi curah hujan sehingga bendung tersebut tidak kuat menahan dan akhirnya jebol, maka terjadilah banjir banding (sumber : 5)

Lokasi Banjir Bandang Wasior Papua Barat (Puguh D. Raharjo, 2010)

Secara umum banjir bisa dikategorikan menjadi 3 jenis yaitu banjir drinase/perkotaan (karena kurang baiknya saluran darinasse), banjir luapan (biasanya daerah tengah hingga hilir DAS), banjir pasang-surut(akibat adanya intrusi air laut di daerah pesisir, serta banjir banding (yang seharusnya berada di daerah hulu). Seperti banjir yang terjadi di Wasior Papua Barat ini merupakan banjir banding. Dalam membicarakan masalah hidrologi tidak lepas dari bahasan mengenai DAS (Daerah Aliran Sungai), penataan vegetasi di daerah hulu sangat menentukan besarnya aliran permukaan yang terkumpul pada pada DASdan masuk pada system pengaliran sungai, sehingga apabila apabila daerah hulu terjadi penataan vegetasi yang tidak baik maka kecepatan aliran permukaan sangat besar sehingga menimbulkan banjir pada daerah hilir. Gambar di Bawah ini merupakan model dari banjir bandang akibat keseimangan DAS yang terganggu.

Banjir Bandang Pada Keseimbangan DAS (Puguh D. Raharjo, 2010)

Semakin rapat tutupan kanopi dan vegetasi semakin besar air hujan yang massuk kedalam tanah semakin besar pula yaitu melalui troughfall pada batang tumbuhan dan masuk ter-infiltrasi ataupun ter-permeabilitas ke tanah. Apabila lokasi yang berada pada lokasi yang mempunyai kemiringan maka air semakin banyak yang tertampung di dalam tanah. Apabila terjadi pada tanah dengan lapisan yang tipis maka akan menimbulkan dampak lonsor seperti yang pernah terjadi di Banjarnegara Jawa Tengah, akan tetapi apabila tanah yang terbentuk pada lokasi yang mempunyai kemiringan secara logika kapasitas air juga semakin banyak dan ketika tanah sudah menjadi kejenuhan maka energi akan dilepaskan dengan material berupa lumpur atau tanah serta air. Dalam kasus ini penyebab yang terjadi (sumber : berita) diakibatkan karena adanya penebangan hutan atau dengan kata lain vegetasi semakin berkurang, hal ini mungkin dapat juga dibenarkan karena dari video amatir yang terlihat di layer kaca televise memperlihatkan bahwa banjir tersebut membawa material berupa kayu-kayu selain Lumpur tentunya. Wilayah yang mempunyai kemiringan dengan vegetasi yang relative rapat serta lokasi yang tidak jauh dengan outlet/hilir/down stream watershed (dekat laut) semula mempunyai keseimbangan dari air yang banyak terinfiltrasi masuk ke dalam tanah melalui batang tumbuhan dan kondisi tanah yang subur karena laju alirannya dapat diperlambat oleh adanya vegetassi-vegatasi, dan ketika keseimbangannya terganggu (vegetasi berkurang, air permukaan cepat) dan ketika runoff dari permukaan yang terbuka terhalang oleh vegetasi yang masih relative rapat sebagian akan masuk dan mempertahannkan sampai kondisi yang maksimum sampai akhirnya melepaskan tenaga yang berupa air yang berlumpur dengan kecepatan arus yang relative cepat dan inilah kemungkinan pertama banjir bandang yang terjadi

Proses Denudasional Berupa Kipas Aluvial yang Mencirikan Adanya Luapan Pada Masa Silam (Puguh D. Raharjo, 2010)

Kemungkinan yang kedua, secara endogen yang terjadi wilayah ini  dipengaruhi adanya tektonisme yang telah terkena tenaga dari luar (eksogen, dari sudut pandang geomorfologi), wilayah ini merupakan suatu kipas alluvial yang menandakan bahwa adanya aliran sediment dari daerah hulu ke daerah hilir yang secara otomatis sediment tersebut dibawa oleh tenaga air, sehingga kemungkinan banjir yang aa pada wilayah ini merupakan banjir bandang yang mempunyai system periodik. Banjir periodic ini terjadi karena adanya karakteristik dari DAS yang mempunyai bottle neck dimana air siap untuk meluncur ketika kondisi sudah dalam keadaan jenuh. Apabila benar merupakan suatu banjir bandang periodik maka kemungkinan dapat terjadi benjir yang serupa puluhan tahun yang akan datang dan inilah kemungkinan-kemungkinan yang terjadi ditinjau dari sudut pandang faktor fisik tidak faktor lingkungan […]

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2010. Banjir Bandang Wasior Papua Barat (Tinjauan Deskriptif Kualitatif)

http://puguhdraharjo.wordpress.com/2010/10/09/banjir-bandang-wasior-papua-barat-tinjauan-deskriptif-kualitatif/

Referensi

Dalam mempelajari penginderaan jauh bidang hidrologi maka fokus kita adalah kajian permukaan yaitu berupa proses hidrologi yang ada di permukaan, sehingga sebelum kita melakukan identifikasi, deteksi dan analisis dengan menggunakan data-data penginderaan jauh maka pengetahuan mengenai hidrologi harus dimengerti terlebih dahulu dari input, sistem yang bekerja, dan output.

Kelangkaan mengenai data hidrologi seperti debit Run off merupakan masalah umum yang sering dijumpai sebagian DAS di Indonesia, sedangkan dalam pengelolaan DAS diperlukan informasi yang saling terkait secara cepat dan tepat. Informasi mengenai daerah aliran sungai meliputi wilayah yang luas dan berada pada daerah yang sulit dijangkau dalam hubungannya dengan informasi debit puncak. Penerapan teknik penginderaan jauh berguna mengumpulkan data kualitatif dan kuantitatif dari lingkungan terestrial yang di dalamnya mencakup tentang studi hidrologi. Data tersebut lebih lazim dalam sifat spasial dan ditampilkan dalam bentuk peta, dan peta-peta tersebut merupakan peta tematik yang menggambarkan variasi spasial dari fenomena tunggal atau hubungan antar fenomena. (puguh, 2005).

Citra pengeinderaan jauh merupakan gambaran relatif lengkap tentang obyek dipermukaan bumi. Setiap obyek yang tidak terlindung oleh obyek lain tergambar pada citra pengeinderaan jauh, yang ujud dan letaknya mirip dengan keadaan sebenarnya di medan. Pemanfaatan citra pengeinderaan jauh salah satunya digunakan untuk mendeteksi, mengidentifikasi, dan memetakan kenampakan-kenampakan hidrologi yang berada pada permukaan seperti penyebaran nilai koefisien aliran permukaan  dan debit aliran maupun di bawah permukaan bumi seperti memetakan kondisi air tanah. Penyadapan informasi hidrologi melalui citra pengeinderaan jauh dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung. Penyadapan informasi hidrologi melalui citra pengeinderaan jauh secara langsung umumnya lebih ditujukan untuk identifikasi morfometri daerah aliran sungai (DAS), seperti bentuk dan luas DAS, pola aliran, dan lain sebagainya, sedangkan penyadapan informasi hidrologi melalui citra pengeinderaan jauh secara tidak langsung lebih ditekankan kepada identifikasi karakteristik fisik daerah berdasarkan pendekatan-pendekatan dalam mengidentifikasi obyek-obyek hidrologi seperti dalam menentukan tingkat infiltrasi tanah. Penggunaan teknik penginderaan jauh untuk membantu survei dan pemetaan hidrologi dapat mengurangi biaya, waktu serta tenaga bila dibandingkan dengan pengukuran secara terestrial (puguh, 2005).

Pendekatan hidromorfometri dapat menjelaskan hubungan antara aspek-aspek morfometri dan variabel-variabel hidrologi (Seyhan, 1976). Pendekatan hidromorfometri dapat menjelaskan respon limpasan maupun masukan air ke tanah di dalam suatu sistem DAS sebagai reaksi dari variabel morfometri DAS terhadap masukan hujan. Selain variabel morfometri, variabel fisik permukan lahan lainnya seperti vegetasi, penggunaan lahan, yang membantu dalam analisis hidrologi dapat disadap dari citra pengeinderaan jauh. Untuk data hidrologi lainnya seperti kondisi air tanah yang tidak dapat disadap dari citra pengeinderaan jauh memerlukan data bantu dari informasi lain.

Melalui interpretasi citra pengeinderaan jauh karakteristik wilayah daerah aliran sungai dapat dengan mudah diidentifikasi. Kenampakan-kenampakan yang berkaitan dengan evaluasi medan seperti morfometri, topografi, pola aliran, erosi, vegetasi dan penggunaan lahan berhubungan erat dengan proses hidrologi dapat disadap melalui citra pengeinderaan jauh, sehingga dengan menggunakan data penginderaan jauh, citra pengeinderaan jauh dapat memberikan informasi secara keseluruhan dan mencakup aspek-aspek yang terkait (puguh, 2005).

I. Siklus Hidrologi

Hidrologi adalah ilmu tentang air yang ada di bumi, yaitu keterdapatannya, sifat-sifat fisis dan kimiawinya, sirkulasi dan penyebarannya, serta reaksinya terhadap lingkungan, termasuk hubungannya dengan kehidupan. (Sianawati, 2009)

Secara meteorologis, air merupakan unsur pokok paling penting dalam atmofer bumi. Air terdapat sampai pada ketinggian 12.000 hingga 14.000 meter, dalam jumlah yang kisarannya mulai dari nol di atas beberapa gunung serta gurun sampai empat persen di atas samudera dan laut. Bila seluruh uap air berkondensasi (atau mengembun) menjadi cairan, maka seluruh permukaan bumi akan tertutup dengan curah hujan kira-kira sebanyak 2,5 cm. Air terdapat di atmosfer dalam tiga bentuk: dalam bentuk uap yang tak kasat mata, dalam bentuk butir cairan dan hablur es. Kedua bentuk yang terakhir merupakan curahan yang kelihatan, yakni hujan, hujan es, dan salju. (lablink)

Gerakan air di permukaan bumi ini merupakan perjalanan air dari permukaan laut ke atmosfer kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi ke laut secara berangsur-angsur. Matahari  mengeluarkan energi panas yang akan menyebabkan terjadinya evaporasi di laut atau tubuh-tubuh perairan. Evaporasi akan menyebabkan terjadinya uap air tersebut terbawa angin melintasi daratan yang bergunung atau datar, apabila keadaan atmosfer memungkinkan sebagian dari uap air akan turun menjadi hujan. Dalam daur hidrologi komponen masukan utama berupa air hujan, air hujan yang jatuh di permukaan akan tertahan sementara di sungai, danau, dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia. (Asdak, 1995). Gambar 1. merupakan siklus hidrologi

Sumber gambar: http://media-2.web.britannica.com

Evaporasi dan evapotranspirasi akibat adanya energi panas matahari dapat menyebabkan air yang ada di permukaan, dalam vegetasi, dalam lengas tanah serta laut mengalami penguapan dan menjadi uap air di atmosfer yang akan menyebabkan terjadinya hujan. Uap air yang jatuh sebagai hujan akan menempati ruang-ruang dipermukaan. Air hujan sebagian akan menjadi aliran permukaan (runoff), meresap kedalam tanah (infiltrasi), tertahan pada vegetasi, dan langsung pada tubuh air (sungai/laut).

Air hujan yang ada di permukaan akan mengalir sesuai dengan topografi dari tempat yang tinggi menuju pada tempat yang rendah. Aliran permukaan tersebut ada yang mengalir secara bebas (overlandflow) dan mengalir secara langsung (runoff). Apabila pada permukaan terdapat suatu cekungan maka aliran air akan tertampung sementara untuk kemudian mengalir pada system sungai menuju ke hilir/laut. Air permukaan yang melalui peresapan ke dalam tanah (infiltrasi) sebagian akan menjadi aliran antara dan sebagian yang ter-perkolasi (pergerakan air dari lengas tak jenus ke mintakat jenuh) akan menjadi air tanah. Sedangkan air hujan yang jatuh pada vegetasi terdapat beberapa proses, jatuh melalui sela-sela daun/ tajuk (througfall), mengalir ke bawah melalui batang pohon (streamflow), serta ada yang tidak sampai ke permukaan karena telah mengalami penguapan dari tajuk pohon (intersepsi).

Analisis kuantitatif dari konsep siklus hidrologi (neraca air), siklus dibatasi oleh kondisi fisik tertentu seperti DAS atau sebidang lahan, dan di dalamnya menerima masukan (input), proses, dan keluaran (output). Masukan (input) mencakup presipitasi dengan berbagai bentuknya. Keluaran (output) mencakup dua keluaran utama yaitu evaporasi dan limpasan serta bocoran akifer, sedangkan proses meliputi berbagai transfer air yang terjadi dalam system siklus tersebut. Pendekatan kedua ini apabila dikaji lebih jauh bentuknya sama dengan pendekatan pertama yaitu neraca air atau hidrologi, namun prosedur perhitungannya lebih komplek.

P =Ea + Q + DS

dimana:

P             = presipitasi

Ea           = evaporasi dan transpirasi

Q            = total limpasan dan aliran sungai (debit)

DS           = cadangan air permukaan dan bawah permukaan

Seyhan (1977), Menyatakan bahwa respon sistem DAS dapat ditinjau dari tiga segi yaitu hujan (sebagai input), sistem DAS (sebagai operator), dan debit runoff (sebagai output). Sistem DAS sebagai operator mengubah hujan P(t) menjadi debit runoff Q(t). Sistem DAS yang merupakan lahan total dan permukaan air yang dibatasi oleh topografi merupakan salah satu cara memberikan sumbangan terhadap debit runoff. Besarnya hujan yang akan menjadi debit runoff tergantung pada karakteristik setiap DAS. Sistem DAS yang bertindak sebagai operator yang mengubah hujan P(t) menjadi debit runoff Q(t) dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagi berikut : MASUKAN –> STUKTUR SISTEM –> KELUARAN

Sekitar 396.000 km³ air naik ke atmosfer tiap tahun, 84% berasal dari samudera, 16% dari darat (danau, sungai, tanah, tanaman) à EVAPOTRANSPIRASI ; 75% air yang naik langsung jatuh ke samudera ; 10% jatuh ke tanah, mengalir kembali ke samudera ;15% meresap ke dalam tanah dimanfaatkan tanaman dll

II. Konsep DAS

Dalam membicarakan permasalahan mengenai hidrologi ditekankan pada tinjauan menyeluruh komponen-komponen hidrologi, pengaruhnya satu terhadap yang lain serta kaitannya dengan komponen lain di luar jalur hidrologi perlu dilakukan, sehingga pembahasan masalah hidrologi tidak lepas membicakan masalah DAS (Daerah Aliran Sungai), yang merupakan daerah tangkapan air dengan dibatasi punggungan/igir gunung sehingga air yang jatuh akan tertampung dan mengalir melalui riil-riil sungai dan terpusat menuju pada titik outlet. Gambar 2. merupakan penampang melintang dari DAS.

Sumber gambar: http://www.oregon.gov

DAS mempunyai suatu keterkaitan antara faktor biotik, abiotik dan budaya serta interaksi yang saling berpengaruh dari DAS bagian hulu, tengah dan hilir. Factor biotik merupakan makluk hidup yang menempati ruang DAS, factor abiotik merupakan permukaan lahan DAS tersebut sedangkan budaya adalah sifat dan perilaku masyarakat terhadap kawasan DAS.

Kawasan hulu DAS merupakan suatu daerah topografi tinggi kemiringan lebih besar dari 15 %, alur sungai rapat dan merupakan daerah konservasi. Kemiringan yang terjal menyebabkan aliran langsung permukaan sangat tinggi akan tetapi apabila konservasi pada daerah hulu ini relative baik, vegetasi dengan kerapatan tinggi dan system drainase yang tertata serta kondisi tanah yang stabil maka aliran langsung permukaan tersebut akan tertahan dan sebagian besar meresap ke dalam tanah, sehingga cadangan air dalam tanah sangat tinggi. Akan tetapi apabila konservasi daerah hulu yang buruk baik dari segi pengelolaan vegetasi dan tanah maka air hujan yang jatuh sebagian besar akan menjadi aliran langsung permukaan dan masuk pada system sungai. Hal ini dapat menyebabkan longsor pada wilayah hulu dan menjadikan banjir di kawasan tengah dan hilir DAS. Wilayah hulu DAS merupakan daerah yang penting karena berfungsi sebagai perlindungan terhadap seluruh DAS karena konservasi yang dilakukan pada hulu DAS akan berdampak pada seluruh DAS.

Karakteristik DAS pada umumnya tercermin dari penggunaan lahan, jenis tanah, topografi, kemiringan, panjang lereng, serta pola aliran yang ada. Pola aliran dalam das dapat terbentuk dari karakteristik fisik dari DAS. Pola aliran merupakan pola dari organisasi atau hubungan keruangan dari lembah-lembah, baik yang dialiri sungai maupun lembah yang kering atau tidak dialiri sungai (riil). Pola aliran dipengaruhi oleh lereng, kekerasan batuan, struktur, sejarah diastrofisme, sejarah geologi dan geomerfologi dari daerah alairan sungai. Dengan demikian pola aliran sangat berguna dalam interpretasi kenampakan geomorfologis, batuan dan struktur geologi.

II. A. Pola Aliran Sungai

Dalam interpretasi pola aliran dapat mudah dilakukan dengan pemanfaatan data penginderaan jauh baik citra foto ataupun non foto sangat terlebih lagi apabila data penginderaan jauh yang stereoskopis (foto udara) dengan menampakkan 3 dimensional, sehingga hasil yang didapatkan akan maksimal. Citra satelit yang paling baik digunakan untuk mengetahui pola aliran adalah citra radar (ifsar) yang menghasilkan kenampakan tiga dimensi yang paling baik. Pola aliran mempunyai berbagai jenis pola, diantaranya ialah dendritic, paralel, radial, trelis, rectangular, centripetal, angular dan multibasinal. Gambar 3. merupakan jenis-jenis pola aliran sungai dalam DAS.

Pola Aliran Sungai

1. Dendritik: seperti percabangan pohon, percabangan tidak teratur dengan arah dan sudut yang beragam. Berkembang di batuan yang homogen dan tidak terkontrol oleh struktur, umunya pada batuan sedimen dengan perlapisan horisontal, atau pada batuan beku dan batuan kristalin yang homogen.
2. Rectangular : Aliran rectangular merupakan pola aliran dari pertemuan antara alirannya membentuk sudut siku-siku atau hampir siku-siku. Pola aliran ini berkembang pada daerah rekahan dan patahan.
3. Paralel: anak sungai utama saling sejajar atau hampir sejajar, bermuara pada sungai-sungai utama dengan sudut lancip atau langsung bermuara ke laut. Berkembang di lereng yang terkontrol oleh struktur (lipatan monoklinal, isoklinal, sesar yang saling sejajar dengan spasi yang pendek) atau dekat pantai.
4. Trellis: percabangan anak sungai dan sungai utama hampir tegak lurus, sungai-sungai utama sejajar atau hampir sejajar. Berkembang di batuan sedimen terlipat atau terungkit dengan litologi yang berselang-seling antara yang lunak dan resisten.
5. Deranged : pola aliran yang tidak teratur dengan sungai dengan sungai pendek yang arahnya tidak menentu, payau dan pada daerah basah mencirikan daerah glacial bagian bawah.
6. Radial Sentrifugal: sungai yang mengalir ke segala arah dari satu titik. Berkembang pada vulkan atau dome.
7. Radial Centripetal: sungai yang mengalir memusat dari berbagai arah. Berkembang di kaldera, karater, atau cekungan tertutup lainnya.
8. Annular: sungai utama melingkar dengan anak sungai yang membentuk sudut hampir tegak lurus. Berkembang di dome dengan batuan yang berseling antara lunak dan keras.
9. Pinnate : Pola Pinnate adalah aliran sungai yang mana muara anak sungai membentuk sudut lancip dengan sungai induk. Sungai ini biasanya terdapat pada bukit yang lerengnya terjal.
10. Memusat/Multibasinal: percabangan sungai tidak bermuara pada sungai utama, melainkan hilang ke bawah permukaan. Berkembang pada topografi karst. Tabel 1. merupakan pola pengaliran dengan karaktersitiknya.

Morisawa (1985) menyebutkan pengaruh geologi terhadap bentuk sungai dan jaringannya adalah dinamika struktur geologi, yaitu tektonik aktif dan pasif serta lithologi (batuan). Kontrol dinamika struktur diantaranya pensesaran, pengangkatan (perlipatan) dan kegiatan vulkanik yang dapat menyebabkan erosi sungai. Kontrol struktur pasif mempengaruhi arah dari sistem sungai karena kegiatan tektonik aktif. Sedangkan batuan dapat mempengaruhi morfologi sungai dan jaringan topologi yang memudahkan terjadinya pelapukan dan ketahanan batuan terhadap erosi. Tabel 2. merupakan tabel kontrol struktur terhadap bentuk sungai

Tabel 2. Kontrol Struktur Terhadap Bentuk Sungai (Morisawa, 1985)

Pola Pengaliran dan Karakteristiknya (van Zuidam, 1985)

II. B. Kestabilan Air Pada Sungai

Kestabilan Air Sungai

1. Sungai perenial, yaitu sungai yang airnya permanen atau selalu berair pada musim hujan dan kemarau. Contohnya sungai di Kalimantan, Sumatera dan Jawa.
2. Sungai intermitten, yaitu sungai yang air hanya pada waktu musim hujan. Contohnya sungai Benam dan Membramo di Sumba.
3. Sungai ephemeral, yaitu sungai yang berair hanya pada waktu datang hujan. Contohnya sungai di Nusa Tenggara .

Catatan : Kombinasi tipe ini dapat berlangsung dalam satu DAS

Apabila dilihat dari sudut pandang klasifikasi geologi terhadap sistem aliran maka, dapat dibedakan berupa aliran air influent, effluent, dan intermitent (sama). Identifikasi sistem aliran ini perlu diketahui karena berkaitan dengan pencemaran pada sungai yang akan mempengaruhi kondisi air tanah yang dipergunakan dalam pemenuhan kebutuhan sehari-hari (air minum).

1. Influent : Sistem aliran sungai dimana air sungai masuk ke dalam tanah memberikan pasokan terhadap air tanah. Sehingga apabila ada suatu pencemaran pada sungai maka akan dapat membahayakan kondisi air tanah yang digunakan sebagai air minum.
2. Effluent : Air tanah memberikan masukan/pasokan pada sistem aliran sungai. Pada umumnya aliran sungai berlangsung sepanjang tahun (perenial)
3. Intermitent. Gambar 5. merupakan klasifikasi geologi terhadap sistem aliran sungai.

Sumber Gambar : Asdak, 1995

II. C. Sungai Berdasarkan Asal Kejadiannya (Arah Jurus Dan Kemiringan Formasi)

Pola Sungai Berdasarkan Arah Jurus dan Kemiringan (Asal Kejadiannya)

1. Sungai konsekuen (K) adalah sungai yang alirannya mengikuti kemiringan batuan.
2. Sungai subsekuen (S) adalah sungai yang arah alirannya sejajar dengan jurusa lapisan batuan.
3. Sungai obsekuen (O) adalah sungai yang arah alirannya berlawanan dengan arah kemiringan lapisan batuan.
4. Sungai resekuen (R) adalah sungai yang arah alirannya searah dengan sungai konsekuen dan alirannya masuk ke sungai subsekuen.
5. Sungai insekuen (I) adalah sungai yang arah alirannya miring terhadap sungai konsekuen atau jurus batuan.

II. D. Sungai Berdasarkan Struktur Geologinya sungai dibedakan menjadi :

1. Sungai Anteseden, adalah sungai yang tetap mempertahankan arah aliran airnya walaupun ada struktur geologi (batuan ) yang melintang ,hal ini karena kuatnya arus sehingga mampu menembus batuan yang merintangi.
2. Sungai Superposed, adalah sungai yang melintang, struktur dan prosesnya dibimbing oleh lapisan batuan yang menutupinya.

II. E. Orde Sungai

Order sungai secara resmi diusulkan pada tahun 1952 oleh Arthur Newell Strahler, seorang geoscience profesor di Universitas Columbia di New York City, dalam artikelnya “Hypsometric (Area Ketinggian) Analisis Topologi Erosional.”

Sumber Gambar : http://svn.osgeo.org

1. Starhler : adalah anak-anak sungai yang letaknya paling ujung dan dianggap sebagai sumber mata air pertama dari anak sungai tersebut. Segmen sungai sebagai hasil pertemuan dari orde yang setingkat adalah orde 2, dan segmen sungai sebagai hasil pertemuan dari dua orde sungai yang tidak setingkat adalah orde sungai yang lebih tinggi.
2. Horton : mengklasifikasikan sungai berdsarkan tingkat kerumitan anak-anak sungainya. Saluran sungai tanpa anaknya disebut sebagai “first order”. Sungai yang mempunyai satu atau lebih anak sungai “first order” disebut saluran sungai “second order”. Sebuah sungai dikatakan “third order” jika sungai itu mempunyai sekurang-kurangnya satu anak sungai “second order
3. Shreve : Dihitung mulai dari hulu, nomor orde sungai ditambahkan bersama-sama pada setiap pertemuan aliran, jika ada orde 1 bergabung dengan aliran orde 2 maka hasilnya adalah orde 3 sungai.

II. F. Morfometri DAS

Morfometri adalah nilai kuantitatif dari parameter-parameter yang terkandung pada suatu daerah aliran sungai (DAS). Menurut Susilo, 2006 karakteristik DAS yang penting dapat dikaji berdasarkan hasil analisis morfometri. Karakteristik DAS tersebut adalah:

1. Daerah Pengaliran/Drainage Area (A)

Daerah pengaliran merupakan karakteristik DAS yang paling penting dalam pemodelan berbasis DAS. Daerah pengaliran mencerminkan volume air yang dapat dihasilkan dari curah hujan yang jatuh di daerah tersebut. Curah hujan yang konstan dan seragam untuk seluruh daerah pengaliran merupakan asumsi yang umum dalam pemodelan hidrologi.

2. Panjang DAS/Watershed Length (L)

Panjang daerah aliran sungai biasanya didefinisikan sebagai jarak yang diukur sepanjang sungai utama dari outlet hingga batas DAS. Sungai biasanya tidak akan mencapai batas DAS, sehingga perlu ditarik garis perpanjangan mulai dari ujung sungai hingga batas DAS dengan memperhatikan arah aliran. Meskipun daerah pengaliran dan panjang DAS merupakan ukuran dari DAS tetapi keduanya mencerminkan aspek ukuran yang berbeda. Daerah pengaliran digunakan sebagai indikasi potensi hujan dalam menghasilkan sejumlah volume air, sedangkan panjang DAS biasanya digunakan dalam perhitungan waktu tempuh yang dibutuhkan oleh air untuk mengalir di dalam DAS.

3. Kemiringan DAS/Watershed Slope (S)

Banjir merupakan besaran yang mencerminkan momentum runoff dan lereng merupakan faktor penting dalam momentum tersebut. Lereng DAS mencerminkan tingkat perubahan elevasi dalam jarak tertentu sepanjang arah aliran utama. Lereng diukur berdasarkan perbedaan elevasi (ΔE) antara kedua ujung sungai utama dibagi dengan panjang DAS atau dapat dituliskan dalam persamaan:

S = ΔE/L

Beda elevasi (ΔE) tidak selalu menjadi atau mencerminkan beda elevasi maksimum dalam DAS. Elevasi tertinggi biasanya terdapat sepanjang batas DAS dan ujung dari sungai atau aliran utama umumnya tidak mencapai batas DAS.

4. Bentuk DAS/Watershed Shape

Bentuk DAS mempunyai variasi yang tak terhingga dan bentuk ini dianggap mencerminkan bagaimana aliran air mencapai outlet. DAS yang berbentuk lingkaran akan menyebabkan air dari seluruh bagian DAS mencapai outlet dalam waktu yang relatif sama. Akibatnya puncak aliran terjadi dalam waktu yang relatif singkat. Sejumlah parameter telah  dikembangkan untuk menentukan bentuk DAS antara lain

• Panjang terhadap pusat DAS (L_ca): Jarak (dalam satuan mil) yang diukur sepanjang sungai utama dari outlet hingga kesuatu titik di pusat DAS.

• Faktor bentuk /Shape Factor (L_l) : L_l = (LL_ca)^0.3 ; L adalah panjang DAS (mil)

• Circularity ratio (F_c) : F_c = P/(4πA)^0.5 ; P adalah keliling DAS (ft) dan A adalah luas DAS (ft²)

• Circularity ration (R_c) : R_c = A/A₀ ; A₀ adalah luas suatu lingkaran yang mempunyai keliling sama dengan keliling DAS.

• Elongation Ration (R_e) : R_e = 2/L_m(A/π)^0.5 ; L_m adalah panjang maksimum DAS (ft) yang sejajar dengan sungai utama.

5. Kerapatan aliran/Drainage density (Dd)

Kerapatan aliran atau timbunan aliran permukaan merupakan panjang aliran sungai per kilometer persegi luas DAS (jumlah seluruh panjang alur sungai dalam luas DAS). Kerapatan aliran dapat dituliskan menggunakan persamaan :

Dd            = L/A

Keterangan :

Dd        = Kerapatan Aliran (km/km²)

L          = Jumlah Panjang Alur (km)

A         = Luas satuan pemetaan (km²)

Selain karakteristik DAS seperti yang disebutkan di atas, penggunaan lahan dan curah hujan merupakan karakteristik DAS yang tidak kalah pentingnya. Penggunaan lahan dan curah hujan memang tidak terkait dengan morfometri DAS, namun dalam kajian tentang banjir dengan menggunakan DAS sebagai unit analisis, keduanya merupakan faktor yang sangat penting.

Semakin besar nilai kerapatan aliran semakin baik sistem pengaliran sehingga semakin besar air larian total (infiltrasi kecil) dan semakin kecil air tanah yang tersimpan. Kerapatan aliran mempunyai hubungan dengan perilaku laju air larian, jumlah total air larian, dan jumlah air tanah yang tersimpan. Tabel 3. merupakan pengaruh besar-kecilnya kerapatan aliran terhadap koefisien aliran permukaan.

Tabel 3. Pengaruh Kerapatan Aliran Terhadap Koefisien Aliran Permukaan

Sumber : Meijerink, 1970 (dalam, Puguh, 2005)

III. Air Permukaan

Air permukaan merupakan bagian dari hujan yang mengalir di permukaan, merupakan lapisan aliran yang tipis yang pada akhirnya aliran ini akan berkumpul pada suatu sungai. Bentuk-bentuk air permukaan ini meliputi pada sungai, danau, rawa sedangkan apabila air permukaan tersebut masih pada permukaan tanah yang bebas maka sering disebut sebagai overland flow . Aliran permukaan langsung (runoff) terjadi apabila jumlah curah hujan melampui laju infiltrasi air ke dalam tanah. Gambar 8. merupakan proses aliran permukaan

Sumber : Seyhan, 1990

Pada gambar tersebut air hujan yang merupakan input jatuh ke permukaan, ada sebagian yang hilang dan ada yang mengalami kelebihan. Aliran permukaan total (debit sungai) berasal aliran permukaan langsung, aliran bawah permukaan (lapisan antara), dan berasal dari debit air tanah hasil perkolasi dari air hujan.Volume total dari aliran permukaan diakibatkan oleh faktor iklim (banyaknya presipitasi ; banyaknya evapotranspirasi) dan factor DAS (ukuran ; ketinggian). Distribusi waktu limpasan (aliran permukaan) menurut seyhan, 1977 :

1. 1. Faktor Meterologis
      1. Presipitasi (tipe, intensitas, lama, agihan kawasan, agihan waktu, arah gerakan hujan, frekuensi terjadinya, presipitasi yang mendahului)
      2. Meteorologis (radiasi matahari, suhu, kelembaban, kecepatan angina, tekanan atmosfer), yang mempengaruhi evapotranspirasi
   2. Faktor DAS
      1. Topografi (bentuk, kemiringan)
      2. Geologi (permeabilitas dan kapasitas akuifer)
      3. Tipe Tanah
      4. Vegetasi (penutupan vegetasi, pertumbuhan tanaman dalam saluran)
      5. Jaringan Drainase (urutan sungai dan kerapatan sungai)
   3. Faktor Manusia
      1. Struktur hidrolik
      2. Teknik Pertanian
      3. Urbanisasi

III. A. Pengukuran Debit

Dalam hidrologi dikemukakan, debit air sungai adalah, tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur pemukaan air sungai. Pengukurannya dilakukan tiap hari, atau dengan pengertian yang lain debit atau aliran sungai adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt).

beberapa metode pengukuran debit aliran sungai ;

A. Velocity Method

Q = A.V

Pada prinsipnya adalah pengukuran luas penampang basah dan kecepatan aliran. Penampang basah (A) diperoleh dengan pengukuran lebar permukaan air dan pengukuran kedalaman dengan tongkat pengukur atau kabel pengukur. Kecepatan aliran (V) dapat diukur dengan metode : metode current-meter dan metode apung. Current meter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran (kecepatan arus). Ada dua tipe current meter yaitu tipe baling-baling (proppeler type) dan tipe canting (cup type). Oleh karena distribusi kecepatan aliran di sungai tidak sama baik arah vertikal maupun horisontal, maka pengukuran kecepatan aliran dengan alat ini tidak cukup pada satu titik. Debit aliran sungai dapat diukur dengan beberapa metode. Tidak semua metode pengukuran debit cocok digunakan. Pemilihan metode tergantung pada kondisi (jenis sungai, tingkat turbulensi aliran) dan tingkat ketelitian yang akan dicapai.

* Pengukuran Debit dengan Cara Apung (Float Area Methode)

Q = A x k x U

dimana

Q = debit (m3/det)

U = kecepatan pelampung (m/det)

A = luas penampang basah sungai (m2)

k = koefisien pelampung

• kecepatan aliran (V) ditetapkan berdasarkan kecepatan pelampung (U)
• luas penampang (A) ditetapkan berdasarkan pengukuran lebar saluran (L) dan kedalaman saluran (D)
• debit sungai (Q) = A x V atau A = A x k dimana k adalah konstanta

Sumber : Hatma Suryatmojo, 2006

* Pengukuran Debit dengan Current-meter

• kecepatan diukur dengan current meter
• luas penampang basah ditetapkan berdasarkan pengukuran kedalaman air dan lebar permukaan air. Kedalaman dapat diukur dengan mistar pengukur, kabel atau tali.

Tabel 4. Perhitungan Pengukuran dengan Current Meter

Sumber :Hatma Suryatmojo, 2006

Vs di ukur 0,3 m dari permukaan air dan Vb di ukur 0,3 m di atas dasar sungai. Kecepatan aliran dihitung berdasarkan jumlah putaran baling-baling per waktu putarannya (N = putaran/dt). Kecepatan aliran V = aN + b dimana a dan b adalah nilai kalibrasi alat current meter. Hitung jumlah putaran dan waktu putaran baling-baling (dengan stopwatch).

* Pengukuran Debit dengan Metode Kontinyu

Current meter diturunkan kedalam aliran air dengan kecepatan penurunan yang konstant dari permukaan dan setelah mencapai dasar sungai diangkat lagi ke atas dengan kecepatan yang sama.

Sumber : Hatma Suryatmojo, 2006

B. Pengukuran Debit dengan Metode Hidrograf

Hidrograf merupakan suatu grafik yang menggambarkan hubungan antara tinggi muka air dan waktu sehingga dari data tersebut dapat diketahui besarnya debit. Hidrograf tinggi muka air dihasilkan dari rekaman alat yang disebut Automatic Water Level Recorder (AWLR)

Hidrograf Tinggi Muka Air dan Curah Hujan

Bentuk DAS akan mempengaruhi kecepatan aliran yang menyebabkan perbedaan nilai Debit, Gambar 9. merupakan pengaruh bentuk DAS Terhadap hidrograf yang dihasilkan

Sumber Gambar : Seyhan, 1990

Selain pengaruh dari bentuk DAS yang mempengaruhi TC dan bentuk lengkung hidrograf, arah hujan juga menentukan besarnya TC dan bentuk lengkung hidrograf. seperti pada gambar 10. dibawah ini

Sumber Gambar : Seyhan, 1990

III. B. Debit Puncak (Qp)

Debit puncak pada suatu DAS dapat dihitung dengan menggunakan persamaan rasional ;

Qp = 0.278CiA

di mana:

Qp    = debit puncak (m3/detik)

C      = koefisien limpasan (rasio tebal limpasan dan tebal curah hujan)

i       = intensitas hujan (mm/jam) ketika lama hujan (tr) pada DAS tersebut sama dengan waktu konsentrasinya (tc)

A      = luas DAS ( km2)

Persamaan lain adalah yang dikembangkan oleh Burkli-Ziegler:

Q = CiA [S/A]^0.25

di mana:

Q = debit puncak (cfs)

C = koefisien limpasan

I = intensitas hujan (inch/jam)

A = luas DAS

S = kemiringan permukaan tanah rata-rata

III. C. Aliran Laminer dan Turbulen

Aliran Laminer adalah aliran fluida yang bergerak dengan kondisi lapisan-lapisan (lanima-lamina) membentuk garis-garis alir yang tidak berpotongan satu sama lain.

Aliran Laminer

Aliran Turbulen adalah aliran fluida yang partikel-partikelnya bergerak secara acak dan tidak stabil dengan kecepatan berfluktuasi yang saling interaksi.

Aliran Turbulent

IV. Air Tanah

Air tanah merupakan air yang berada di wilayah jenuh di bawah permukaan. Air tawar yang berada dipermukaan bumi ini sebagian besar berupa air tanah yaitu sekitar 97 % dan 2 % sisanya ada di sungai, danau, rawau, dan cekungan-cekungan permukaan. Asal air tanah juga dipergunakan sebagai monsep dalam menggolongkan air tanah ke dalam 4 tipe yang jelas (Told, 1959 dan Dam, 1966) yaitu :

1. Air meteorik : air ini berasal dari atmosfer dan mencapai mintakat kejenuhan baik secara langsung maupun tidak langsung

1. Air Juvenil : air ini merupakan air baru yang ditambahkan pada mintakat kejenuhan dari kerak bumi yang dalam, menurut sumber spesifiknya :
   1. air magmatik
   2. air gunung api dan air kosmik (yang dibawa meteor)

1. Air diremajakan : air yang untuk sementara waktu telah dikeluarkan dari daur hidrologi oleh pelapukan, maupun oleh sebab-sebab lain, kembali kke daur lagi dengaan proses-proses metamorfis.
2. Air konat : air yang dijebak pada beberapa batuan sedimen atau gunung pada saat asal mulanya. Air tersebut biasanya sangat mineralisasi dan mempunyai salinitas yang lebih tinggi dari pada air laut. Gambar 10. merupakan siklus air tanah, (Suyono, Adji, 2008)

Sumber Gambar : asyafe.files.wordpress.com

Faktor-faktor Penentu Potensi Airtanah

1. Curah Hujan

2. Material Batuan

3. Geomorfologi/ Lereng

4. Vegetasi

AKUIFER

Suyono, Adji, 2008. Aqui = air ; ferre = menerima dan mengalirkan : Formasi atau perlapisan jenuh (saturated) dan lolos air yang mampu menyimpan dan mengalirkan airtanah dalam jumlah yang besar = untuk mengaliri/ menjadi sumber suatu sumur, sungai atau mata air. Contoh : pasir, kerikil, kerakal, dll. Aquifer ini bisa berupa akuifer tertekan (confined), akuifer bebas (unconfined), dan akuifer bertengger (perched)

1. Aquifer Bebas/ Dangkal (unconfined)

• Aquifer tidak tertekan

• Jika muka airtanah merupakan batas atas dari akuifer

2. Aquifer Tertekan (confined)

• Terletak di bawah atau diantara confining layer (impermeable/ kedap air)

• Hydraulic head/ water table terletak diatas batas atas aquifernya,biasa disebut  piezometric/ potentiometric

• Karena tekanan, kadang- kadang muka airtanah aquifer tertekan pada sumur bor dapat melebihi permukaan tanah (flowing artesian well)

3. Aquifer Menggantung (perched)

• Terletak diatas unconfined aquifer, dan aliran airtanah ke bawah tertahan oleh confining layer yang tidak kontinyu

Tipe Akuifer

Porositas Batuan

Porositas atau kesarangan batuan adalah rasio antara volume pori-pori batuan dengan total volume batuan

Á = volume pori 2/volume batuan

• Porositas primer : tergantung dari matrix batuan itu sendiri

• Porositas sekunder : karena proses solusional atau rekahan pada batuan

Airtanah mengisi ruang rongga dalam akuifer, sehingga porositas jadi ukuran dari jumlah air persatuan volume akuifer. Gambar 11. merupakan gambar porositas terhadap tipe partikel dan rekahan.

Tipe Porositas Partikel

a) Sedimen sortasi bagus, porositas besar

b) Sortasi tidak bagus, porositas kecil

c) Sortasi sedimen bagus, terisi oleh endapan yang porus, secara keseluruhan porositas bagus

d) Sortasi sedimen bagus tetapi porositas berkurang karena deposit mineral yang tidak porus pada pori- pori

e) Porositas tinggi karena proses solusional

f) Porositas karena rekahan

V. Mata Air

Mata air merupakan pemusatan pengeluaran ait tanah yang muncul dipermukaan tanah sebagai arus dari aliran air. Mata air dapat berupa rembesan yang keluar secara perlahan-lahan dan menyebar pada permukaan tanah. Menurut tolman (1937), faktor faktor yang mempengaruhi keadaan mataair adalah :

1. 1. 1. curah hujan ;
      1. karakteristik hidrologi material permukaan tanah terutama kelulusannya ;
      2. topografi ;
      3. karakteristik hidrologi formasi akuifer, dan
      4. struktur geologi.

a. Klasifikasi mataair berdasarkan sifat pengaliran

1. mataair menahun (perenial spings), yaitu mataair yang mengeluarkan air sepanjang tahun dan tidak dipengaruhi oleh curah hujan
2. mataair musiman (intermitent springs), yaitu mataair yang mengeluarkan air pada musim-musim tertentu dan sangat tergantung pada curah hujan
3. mataair periodik (periodic springs), yaitu mataair yang mengeluarkan air pada periode tertentu, faktor penyebabnya adalah evapotranspirasi pada malam hari,  perubahan tekanan udara, pasang surut, dan pemanasan air oleh batuan.

b. Klasifikasi mataair berdasarkan debit;  Meinzer mengemukakan delapan kelas mataair berdasarkan debit,

Tabel 4. Klasifikasi Mataair Berdasarkan Debit

c. Klasifikasi mataair berdasarkan suhu air

1. mataair dingin, yaitu mata air yang suhu airnya rendah. Air berasal dari pencairan salju atau es.
2. mataair normal, yaitu mataair yang suhu airnya hampir sama dengan suhu udara sekitarnya.
3. mataair panas, yaitu mataair yang suhu airnya lebih tinggi dengan dari suhu udara di sekitarnya.

d. Klasifikasi mataair berdasarkan tenaga penyebabnya, (Bryan dan Todd, 1980).

Tenaga non gravitasi (biasanya merupakan mataair panas)

-         mataair vulkanik

-         mata air celah

Tenaga gravitasi

-         mataair cekungan, biasanya disebabkan permukaan tanah yang memotong muka air tanah

-         mataair kontak, muncul pada daerah kontak antara batuan lulus air dan kedap air

-         mataair artesis, berasal dari air tanah tertekan

-         mataair pada batuan kedap, terjadi pada saluran atau retakan di batuan kedap

-         mataair retakan atau pipa, matair yang terjadi dari pipa lava, pelarutan atau retakan batuan yang berhubungan dengan air tanah.

e. Klasifikasi mataair berdasarkan tipe material pembawa air

1. Mataair yang muncul dari material lulus air yang tipis (mataair perched, mataair dari tanah tua di bagian atas gunung, mataair talus, mataair landslide, mataair dari aluvium, mataair pocket, mataair mesa, mataair pada lubang di gurun, mataair barrier).
2. Mataair yang muncul dari material lulus air yang tebal (mataair chanel, mataair valley, mataair cliff, mataair dimple, mataair boundary/lereng aluvial).
3. Mataair yang muncul pada perselingan batuan lulus dan kedap air (mataair monoklinal, mataair sinklinal, mataair antiklinal, mataair ketidakselarasan)
4. Mataair yang muncul dari saluran pelarutan (mataair yang muncul di lubang batuan gamping)
5. Mataair pada lava
6. Mataair yang muncul dari retakan batuan.

Mata Air Hidrotermis

Hidrotermis merupakan mataair yang panas biasa mempunyai kandungan mineral yang tinggi. Hal ini terjadi pelepasan air dan uap yang selalu berasosiasi dengan batuan vulkanik dan cenderung berada pada gradien hidrotermis besar. Air tanah dipanaskan dari bawah oleh magma dan timbul ke permukaan tanah sebagai mataair panas. Geyser merupakan mataair panas yang mengeluarkan airnya secara periodik dan biasanya terdapat pada daerah vulkanik. Geiser terjadi akibat tenaga uap panas pada saluran air bawah tanah. Gambar X merupakan fenomena geotermis.

VI. Presipitasi

Presipitasi/hujan adalah peristiwa turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi dapat berbagai bentuk (Es, air, Salju), bersifat alamiah yaitu perubahan bentuk dari uap air menjadi curah hujan sebagai proses kondensasi di atmosfer. Curah hujan yang jatuh di wilayah Indonesia dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: (1). bentuk medan/topografi ; (2). arah lereng medan ; (3). arah angin yang sejajar dengan garis pantai ; (4). jarak perjalanan angin di atas medan datar.

Proses terjadinya hujan

Dua per tiga dari bumi kita ini mengandung air dan sisanya adalah daratan. Air itu tersimpan dalam banyak wadah seperti samudera, lautan, sungai dan danau. Air yang terdapat di berbagai wadah dan air yang ada di daun tumbuhan ataupun permukaan tanah akan mengalami penguapan atau evaporasi dengan bantuan matahari. Proses penguapan air dari tumbuh-tumbuhan itu dinamakan transpirasi. Kemudian uap-uap air tersebut akan mengalami proses kondensasi atau pemadatan yang akhirnya menjadi awan. Awan-awan itu akan bergerak ke tempat yang berbeda dengan bantuan hembusan angin baik secara vertikal maupun horizontal. Gerakan angin vertikal ke atas menyebabkan awan bergumpal. Gerakan angin tersebut menyebabkan gumpalan awan semakin membesar dan saling bertindih-tindih. Akhirnya gumpalan awan berhasil mencapai atmosfir yang bersuhu lebih dingin. Di sinilah butiran-butiran air dan es mulai terbentuk. Lama-kelamaan angin tidak dapat lagi menopang beratnya awan dan akhirnya awan yang sudah berisi air ini mengalami presipitasi atau proses jatuhnya hujan air, hujan es dan sebagainya ke bumi. Indonesia terbagi menjadi dua yaitu musim hujan dan musim kemarau. Setiap musim berlangsung selama enam bulan. Musim kemarau terjadi pada bulan April sampai September. Sedangkan musim hujan terjadi pada bulan Oktober sampai Maret. Klasifikasi presipitasi dapat dilakukan baik atas dasar genesis (asal mula dan proses terjadinya) dan atas dasar bentuk presipitasi.

VI. A. Klasifikasi Berdasarkan Proses Terjadinya

1) Hujan Frontal

Sumber Gambar : Aboutdivil.com

Hujan frontal adalah hujan yang terjadi di daerah front, yang disebabkan oleh pertemuan dua massa udara yang berbeda temperaturnya. Massa udara panas/lembab bertemu dengan massa udara dingin/padat sehingga berkondensasi dan terjadilah hujan, dengan kata lain udara panas naik di atas suatu tepi frontal yang dingin. Laju presipitasi terjadi adalah sedang dan sering berlangsung lama.

2) Hujan Zenithal/ Ekuatorial/ Konveksi/ Naik Tropis

Hujan Konveksi

Jenis hujan ini terjadi karena udara naik disebabkan adanya pemanasan tinggi dipermukaan dan mendingin membentuk awan setelah itu presipitasi. Terdapat di daerah tropis antara 23,5o LU – 23,5o LS. Oleh karena itu disebut juga hujan naik tropis. Arus konveksi menyebabkan uap air di ekuator naik secara vertikal sebagai akibat pemanasan air laut terus menerus. Terjadilah kondensasi dan turun hujan. Itulah sebabnya jenis hujan ini dinamakan juga hujan ekuatorial atau hujan konveksi. Disebut juga hujan zenithal karena pada umumnya hujan terjadi pada waktu matahari melalui zenit daerah itu. Semua tempat di daerah tropis itu mendapat dua kali hujan zenithal dalam satu tahun.

3) Hujan Orografis/Hujan Naik Pegunungan

Hujan Orografis

Terjadi karena udara yang mengandung uap air dipaksa oleh angin mendaki lereng pegunungan yang makin ke atas makin dingin sehingga terjadi kondensasi, terbentuklah awan dan jatuh sebagai hujan. Hujan yang jatuh pada lereng yang dilaluinya disebut hujan orografis, sedangkan di lereng sebelahnya bertiup angin jatuh yang kering dan disebut daerah bayangan hujan

4) Hujan Siklonal

Hujan Siklonal

yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar. Pendinginan sinklonik terjadi dalam dua bentuk. Siklonik non frontal dan siklonik frontal (poin 1).  Jika terjadi tekanan rendah di suatu daerah, udara akan mengalir secara horizontal dari wilayah sekitarnya (tekanan tinggi), menyebabkan udara di daerah tekanan rendah untuk mengangkat. Ketika mengangkat mendinginkan udara hangat ke bawah pada sikap yang lebih tinggi, non-frontal cyclonic curah hujan akan terjadi.

5). Hujan muson

Hujan Muson

yaitu hujan yang terjadi karena Angin Musim (Angin Muson). Penyebab terjadinya Angin Muson adalah karena adanya pergerakan semu tahunan Matahari antara Garis Balik Utara dan Garis Balik Selatan. Di Indonesia, secara teoritis hujan muson terjadi bulan Oktober sampai April. Sementara di kawasan Asia Timur terjadi bulan Mei sampai Agustus.

VI. B. Klasifikasi Berdasarkan Bentuk

Klasifikasi berdasarkan bentuk secara mendasar dapat dibedakan presipitasi vertikal dan presipitasi horeisontal.

VI.B.1. Presipitasi Vertikal

1)      Hujan : Air yang jatuh dalam bentuk tetesan yang dikondensasikan dari uap air di atmosfer, apabila hujan deras maka curahan air yang turun dari awan yang temperaturnya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 7 mm ;

2)      Hujan gerimis/drizzle : diameter butir-butirannya kurang dari 0,5 mm ;

3)      Salju/snow : terdiri dari kristal-kristal es yang temperatur udaranya berada di bawah titik beku ( 0 derajat) ;

4)      Hujan es batu : merupakan curahan batu es yang turun di dalam cuaca panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku; dan

5)      Sleet : campuran hujan dan salju, hujan ini disebut juga sebagai glaze (salju basah).

VI.B.1. Presipitasi Horisontal

1)      Es : Salju yang sangat dipadatkan

2)      Kabut : uap air yang dikondensasikan menjadi partikel-partikel air halus di dekat permukaan tanah

3)      Embun beku : bentuk kabut yang membeku di atas permukaan tanah dan vegetasi

4)      Embun : air yang dikondensasikan sebagai air di atas permukaan tubuh yang dingin (permukaan tanah dan vegetasi) terutama pada malam hari, embun ini menguap di pagi hari.

5)      Kondensasi pada es dan dalam tanah : kondensasi juga menghasilkan presipitasi dari udara basah hangat yang mengalir di atas lembaran es dan pada iklim sedang di dalam sentimeter bagian atas tanah.

Keragaman Presipitasi

1. Garis Lintang

2. Ketinggian tempat

3. Jarak dari sumber-sumber air

4. Posisi di dalam dan ukuran massa tanah benua atau daratan

5. Hubungannya dengan deretan gunung

6. Suhu nisbi tanah dan samudera yang berbatasan

Ciri Hujan Yang Penting Dalam Hidrologi

• Intensitas: jumlah hujan yg jatuh pada waktu tertentu (mm/menit, mm/jam)
• Lama hujan: periode jatuhnya hujan (menit, jam, hari)
• Frekuensi: mengacu pada harapan tebal hujan tertentu akan jatuh pada saat tertentu
• Luas wilayah: luas wilayah, dimana hujannya dianggap sama

Keragaman Curah Hujan di Suatu Wilayah

Poligon Thiessen

Peta Isohyet

VII. Evapotranspirasi

• Evapotranspiration efek gabungan penguapan air dari tanah basah dan transpirasi air oleh tanaman yang tumbuh (Kijne, 1974)
• Potential Evapotranspiration (Ep), jumlah maksimum uap yang dapat dipindahkan dari daerah ke atmosfer bawah kondisi meteorologi yang ada
• Actual Evapotranspiration (Ea), jumlah maksimum uap yang dapat dipindahkan dari daerah ke atmosfer yang tidak hanya tergantung pada kondisi meteorologi yang sudah ada, tetapi juga pada ketersediaan air untuk memenuhi permintaan atmosfer dan, dalam kasus vegetasi, kemampuannya untuk mengekstrak kelembaban dari tanah

Seringkali, para ilmuwan membedakan antara dua aspek yang berbeda dari Evapotranspirasi: Evapotranspirasi potensial dan Evapotranspirasi aktual. Evapotranspirasi Potensial atau PE adalah ukuran kemampuan atmosfer untuk menghilangkan air dari permukaan melalui proses penguapan dan transpirasi dengan asumsi tidak ada kontrol pada persediaan air. Evapotranspirasi Aktual atau AE adalah jumlah air yang benar-benar dihapus dari permukaan akibat proses penguapan dan transpirasi. Ilmuwan mempertimbangkan kedua jenis Evapotranspirasi untuk tujuan praktis pengelolaan sumber daya air. Manusia di seluruh dunia terlibat dalam produksi berbagai tanaman tanaman. Banyak dari tanaman ini tumbuh di lingkungan yang secara alami kekurangan air. Akibatnya, irigasi yang digunakan untuk melengkapi kebutuhan air tanaman. Banyaknya air tambahan yang dibutuhkan untuk mencapai produktivitas maksimum dengan memperkirakan Evapotranspirasi Potensial dan Evapotranspirasi Aktual. Perkiraan nilai-nilai ini kemudian digunakan dalam persamaan berikut:

tanaman air perlu = potensial Evapotranspirasi – aktual Evapotranspirasi

Faktor-faktor berikut sangat penting dalam memperkirakan potensi Evapotranspirasi:

• Potensi Evapotranspirasi membutuhkan energi untuk proses penguapan. Sumber utama energi ini adalah dari matahari. Jumlah energi yang diterima dari matahari menyumbang 80% dari potensi variasi Evapotranspirasi.
• Angin adalah faktor terpenting kedua mempengaruhi potensi Evapotranspirasi. Angin molekul air memungkinkan untuk dihapus dari permukaan tanah dengan proses yang dikenal sebagai difusi eddy.
• Laju Evapotranspirasi dikaitkan dengan gradien uap tekanan antara permukaan tanah dan lapisan atmosfer menerima air yang menguap.

Faktor-faktor yang berpengaruh (Ward, 1967, Priciples of Hydrology)

1. Faktor-faktor meteorologi: Radiasi matahari, Suhu udara dan permukaan, Kelembaban,Angin, Tekanan Barometer
2. Faktor-faktor geografi: Kualitas air, Jeluk tubuh air, Ukuran dan bentuk permukaan air.
3. Faktor-faktor lainnya: Kandungan lengas tanah, Karakteristik kapiler tanah, Jeluk muka airtanah, Warna tanah, Tipe kerapatan dan tingginya vegetasi, Ketersediaan air.

Proses Evaporasi dan Evapotranspirasi

Teknik penginderaan jauh merupakan teknik pengumpulan data dan informasi tentang obyek atau gejala di muka bumi dengan menggunakan sensor tanpa ada hubungan langsung dengan obyek atau gejala yang dikaji (Lillesand dan Kiefer, 1979). Dengan penggunaan foto udara informasi mengenai karakteristik fisik lahan dapat tersadap, sehingga dapat membantu dalam mengatasi permasalahan hidrologi permukaan melalui interpretasi foto udara.

Menurut Gunawan  (1992) interpretasi hidrologi pada teknik penginderaan jauh diarahkan untuk menduga hubungan/interaksi kenampakan bentang lahan (landscape features) dengan proses-proses hidrologi. Penggunaan citra penginderaan jauh untuk pemetaan hidrologi permukaan cukup didekati dengan mendasarkan pada elemen-elemen lahan dan karakteristik citra. Sedangkan untuk survey dan pemetaan hidrologi dibawah permukaan diperlukan pendekatan-pendekatan yang sesuai dengan komponen-komponen atau faktor-faktor yang mempengaruhi. Penyadapan data mengenai karakteristik fisik lahan melalui foto udara digunakan sebagai pendekatan dalam perolehan data mengenai kondisi hidrologi.

Informasi tentang suatu obyek, daerah, atau fenomena yang berkaitan dengan suatu kajian tertentu dapat dilakukan interpretasi melalui citra penginderaan jauh. Dalam pengenalan obyek yang tergambar pada citra, ada tiga rangkaian kegiatan yang diperlukan, yaitu deteksi, identifikasi, dan analisis. Deteksi adalah pengamatan atas adanya suatu obyek, identifikasi adalah upaya mencirikan obyek yang telah dideteksi dengan menggunakan keterangan yang cukup, sedangkan analisis adalah keterangan rinci dari tahap akhir interpretasi yang berguna untuk memberikan kesimpulan dari informasi yang ada. Pengukuran dengan data penginderaan jauh digunakan sama dengan perhitungan pada keadaan lapangan, walapun ada suatu modifikasi guna mendapatkan nilai dari citra.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2010. Ekstraksi Informasi Hidrologi dengan Menggunakan Data Penginderaan Jauh. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2010/03/18/ektraksi-hidrologi-dengan-penginderaan-jau/

Pustaka

Agustian., A. ____. Interpretasi beragam pola pengaliran

Asdak. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Chow, V, T. 1964. Handbook of Aplied Hidrology, A Compendium of Water Resources Technology. McGraw – Hill Book Company, New York

Raharjo, Puguh. 2009. Perubahan Penggunaan Lahan Das Kreo Terhadap Debit Puncak Dengan Aplikasi Penginderaan Jauh. Jurnal Riset dan Pertambangan Jilid 19 No. 2 tahun 2009, Halaman 69 – 84 )

Seyhan. 1990. Fundamentals of Hidrology. Instituut voor Aardwetenschappen Vrije Universiteit, Amsterdam.

Sianawati, Hesti., 2009. Kamus Sitilah Hidrologi Teknik. Garmedia (http://www.bookoopedia.com/daftar-buku/pid-28680/kamus-istilah-hidrologi-teknik.html ) diakses tanggal 24 Februari 2010

Susilo,B., G.D, Pratomo., 2006. Kajian Karakteristik Daerah Aliran Sungai Berdasarkan Analisis Morfometri.  Pertemuan Ilmiah Tahunan III – T. Geomatika ITS. Surabaya

Suwarno. 2000. Hidrologi Operasional. Citra Aditya Bakti. Bandung

Thewartha, Horn,. 1995. Pengantar Iklim. Edisi Kelima. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Gunawan, T. 1991. Penerapan Teknik Penginderaan Jauh Untuk Menduga Debit Puncak Menggunakan Karakteristik Fisik DAS (Studi Kasus di DAS Bengawan Solo Hulu Jawa Tengah). Disertasi. Fakultas Pasca Sarjan, IPB, Bogor .

Lee, Richard. 1980. ForetryHidrology. Columbia University, New York.

Lillesand, T.M and R.W Kiefer. 1979. Remote Sensing And Image Interpretation. University Of  Minesota – University Of  Wisconsin : Madison

Malingreau,J.P. 1981. A Land Cover / LandUse Classification For Indonesia.  The Indonesia Journal of Geography, Faculty of Geography, Gadjah Mada University, Yogyakarta. Volume 11. No. 41. p : 13-49.

Meijerink, A,M. 1970. Photo-Interpretation in Hidrology a Geomorphology Approach. ITC. Enschede.

http://leosejati.blogspot.com/

http://mayong.staff.ugm.ac.id/site/?page_id=110

http://svn.osgeo.org/grass/grass-addons/raster/r.stream.order/orders.png

http://www.lablink.or.id/Env/Hidro/air-diUdara.htm diakses tanggal 2 maret 2010

Wilayah indonesia merupakan daerah dimana terdapat perpotongan tiga lempeng, yaitu Lempeng Samudera Hindia-Australia yang bergerak relatif ke utara, Lempeng Samudera Pasifik yang bergerak relatif ke barat dan Lempeng Benua Eurasia yang relatif stabil, akibatnya wilayah ini indonesia banyak terdapat sesar aktif yang dapat menimbulkan bencana pada waktu gempa terjadi. Sesar Lembang adalah salah satu landmark geologis yang paling menarik di Dataran Tinggi Bandung dan ekspresi geomorfologi yang jelas dari aktivitas neotektonik di Cekungan Bandung. Sesar Lembang secara morfologi diekspresikan berupa gawir sesar (fault scrap) dengan dinding gawir menghadap kearah utara. Bagian Sesar Lembang yang dapat dilihat, baik dari peta topografi terutama dari foto udara ataupun citra satelit, mempunyai panjang 22 km. Dari timur ke barat, tingginya gawir sesar yang mencerminkan besarnya pergeseran sesar (loncatan vertical/throw maupun dislokasi) berubah dari sekitar 450-an meter di ujung timur (Maribaya, G. Pulusari) dan 40-an meter di sebelah barat (Cisarua) dan kemudian menghilang di ujung barat utara Padalarang.

Dengan adanya perkembangan teknologi penginderaan jauh dan sistem informasi geografi (geographic information system) yang pesat saat ini, analisis spasial wilayah dalam hubungannya dengan bidang ilmu kebumian seperti geologi, geomorfologi, tataguna lahan dan lain-lainnya mudah dilakukan. Penggabungan atau integrasi hasil interpretasi dan data sekunder lainnya dapat dilakukan dengan cepat dan akurat dengan bantuan teknik sistem informasi geografis. Sajian dalam SIG dapat berupa manipulasi data yang berupa spasial serta data yang berupa atribut, serta mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan memodelkan suatu 3D permukaan sebagai DEM (Digital Elevation Model ;, Model Digital Ketinggian) ; DTM (Digital Terrain model : Model Digital Permukaan) atau TIN (Triangular Irregular Network ; Jaringan Bersegitiga yang tidak beraturan). Berbagai kepentingan yang berkaitan dengan bidang spasial kebumian dapat dianalisa dan dimodelkan. Gambar 1. merupakan diagram alir penelitian

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Secara umum geomorfologi merupakan ilmu yang membicarakn mengenai konfigurasi permukaan yang dalam hal ini tidak terlepas bahasan kita terkait dengan bentuklahan. Tenaga geomorfologi di bagi menjadi 2 yaitu tenaga endogen dan tenaga eksogen. Salah satu tenaga endogen akan menghasilkan suatu bentuklahan struktural dimana dalam sub bentuklahannya merupakan patahan/ blok patahan.

Penggunaan data-data spasial dalam penelitian ini menggunakan bahan data berupa citra SRTM, citra aster, serta peta dasar digital. Data srtm dilakukan peng-konversian ke dalam bentuk vektor yaitu berupa data kontur dengan interval kontur pada penelitian ini sebesar 3 meter, hal ini dilakukan guna pembuatan peta TIN (triangular irregular network) sehingga konfigurasi permukaan dengan kesan 3 dimensional dapat terlihat dengan jelas. Kesan topografi ini dapat mempermudah untuk mengetahui jalur sesar utama serta untuk mengetahui pola-pola aliran yang terbentuk pada daerah tersebut.

Data raster berupa citra aster dilakukan pengkoreksian terlebih dahulu sebelum dilakukan intepretasi dan analisis, koreksi tersebut meliputi koreksi geometrik dan koreksi radiometrik. Koreksi geometrik dimaksudkan agar citra sesuai dengan kondisi di permukaan, sedangkan koreksi radiometrik dimaksudkan guna piksel-piksel dalam citra bebas dari pengaruh awan pada saat perekaman data, sehingga data dapat digunakan untuk  intepretasi lebih lanjut. Saluran citra aster yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan band 3B, VNIR (Visible and Near Infrared) dengan panjang gelombang 0, 78 – 0, 86 mm dengan resolusi spasial 30 meter, pemilihan saluran ini dikarenakan pada band 3B citra aster memiliki sudut penyiaman 27, 6 ° untuk mempertegas kenampakan permukaan maka digunakan penajaman citra linier 2%, kesan-kesan topografis lebih terlihat jelas sehingga intepretasi mengenai sesar serta pola aliran pada sesar lembang dapat dengan mudah dilakukan.

Pembuatan formula untuk mengetahui suatu kelurusan pun dapat dilakukan baik menggunakan aplikasi dari grid, dimana nilai piksel grid dirubah secara seragam. Permasalah yang sering dihadapi bahwa piksel grid mempunyai resolusi spasial yang sangat besar, sehingga diperlukan pembuatan data grid berdasarkan meta data dari citra SRTM. Hal ini juga terbentur dengan kemampuan komputer dalam mengolahnya. Ketika pembuatan data kontur dengan interval 0,5 meter diharapkan dapat memberikan output piksel DEM yang kecil dengan resolusi spasial memadai untuk mendapatkan kedetilan kelurusan. Data citra aster pun dapat dilakukan suatu analisis dengan beberapa pemodelan. Penggunaan formula untuk mengetahui kondisi permukaan guna mempertegas kenampakan permukaan salah satunya digunakan filter, menggabungkan beberapa parameter hasil klasifikasi. Kenampakan kelurusan ini hanya sebatas mengetahui keberadaan patahan-patahan (mikro) dan masih perlu dilakukan cross cek dengan data pendukung lainnya. Untuk mengetahui keaktifan sesar maka masih dilakukan survei dan pengukuran lapangan dengan beberapa metoda.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Penggunaan SRTM dan Aster 3B VNIR Untuk Analisis Geomorfologi Tektonik. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/11/23/penggunaan-srtm-dan-aster-3b-vnir-untuk-analisis-geomorfologi-tektonik/

Pustaka

Posted in Remote Sensing & GIS For Landscapes ]]> http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/11/23/penggunaan-srtm-dan-aster-3b-vnir-untuk-analisis-geomorfologi-tektonik/feed/ 4 puguhdraharjo puguh dwi raharjo .bumi puguh dwi raharjo aster sesar lembang puguh dwi raharjo aster sesar lembang diagram puguh dwi raharjo aster sesar lembang srtm http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/17/gerakan-tanah/ http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/17/gerakan-tanah/#comments Thu, 17 Sep 2009 03:08:28 +0000 puguhdraharjo http://puguhdraharjo.wordpress.com/?p=375 ]]>

Spatial data is a data that contains an image, in this case is a quantitative map (attribute) and qualitative (map). Input from a form of spatial data is an image / photo air / ground surveys conducted a population of scale and then poured in a picture of a map. Advantage of spatial data is to be knowing distribution of data and also data can be modeled in accordance with the desire so easy to do the analysis. Spatial data processing in this study using the indirect method is the method of stacking overlap (overlay) by first giving the value / score of each parameter. Parameters of land-use management based on the analysis conducted (vegetation), gravity load, and water porusivitas in each type of land use. Resulting from the analysis that the type of residential land use is a kind of ground motion parameters of which have high sensitivity due to this lack of management (vegetation) is effective, has a heavy load force, and has porusivitas water level in the low ground. Type the second land use that has been the movement sensitivity is rice field soil. Rice has a good management but porusivitas level into the ground water is very low so that the load becomes heavier. Type of land usage has a low sensitivity is garden land, fields, dry land. Land use, land use management has been a burden that is not too heavy and the ability of water to seep into the soil easily. Types of land use parameters that have very low sensitivity in the forms of forest land. Forest has a good vegetation management, soil type and relatively stable porusivitas water into the ground very well. From the resulting map will provide a picture that has spread defined types of land use and also the value of sensitivity to soil movement. This value is also a score. Each type of land use has a different score will depend on the ease of ground movement. Parameter use of this land is the last deciding factor in determining the ground motion process, so in this study in order to obtain a weighted value of each parameter multiplied by the weight of interest in accordance with the order of the sensitivity of each parameter.

The second parameter is the movement of soil slope. Processing spatial data obtained from the slope of the quantitative data that is converted to spatial data is qualitative. To get the slope polygon map of contour lines is converted to a TIN (3 Dimensional appearance) and then converted into grid-grid and made reclassification. Each pixel in grid value in accordance with the altitude. Slope parameter is one trigger of the ground motion. This is because the steep slope of a material that is above the surface becomes easier to fall / slip downward because of gravity force. Pengkelasan slope based on the ease of the ground motion, the higher the grade the slope the greater the slope. The weight of importance given to this slope parameter is 2 or level is. The third parameter in relation to the land movement is the thickness of the soil. The thickness of this soil can be measured by an indirect way, namely by knowing the soil type and slope of the slope. Semaki slope of the ramps will be more sloping land due pegendapan, agradasi above ground from the region. Each class was given the thickness of the soil niliai / kemudahanya score according to the land movement. Weight value for the thickness parameters of this land as belonging to the last one and land use parameters given the value 1 so that its impact on soft ground movement. This parameter determines the largest ground motion process is the condition of Stratigraphy (typology of vulnerability slope), this parameter can not be separated from the geological conditions. Stratigraphy Pengkelasan the parameters are based on the criteria of slick / slicing on the surface, the soil contained perlapisan above with an unstable condition, and the slope out appearance. The weight of importance given to these parameters is 3 Stratigraphy of the highest value of all the parameters that trigger the occurrence of ground motion. To obtain maps maps maps of land movement is done stacking overlap (overlay) and do a query, the calculation of the total score is multiplied by the weight of interest to obtain the value / weighted results.

Data spasial merupakan suatu data yang berisikan suatu gambar, dalam hal ini adalah peta yang bersifat kuantitatif (atribut) dan kualitatif (peta). Input dari sebuah data spasial yaitu berupa citra/foto udara/survey lapangan yang dilakukan suatu pen-skala-an dan kemudian dituangkan dalam suatu gambaran berupa peta. Keunggulan dari data spasial adalah dapat mengetaui sebaran dari data dan juga data dapat dimodelkan sesuai dengan keinginan sehingga mudah untuk dilakukan analisis. Pengolahan data secara spasial pada penelitian ini menggunakan metode tidak langsung yaitu dengan metode tumpang susun (overlay) dengan terlebih dahulu memberikan nilai/skor dari setiap parameter.

Menurut Van Zuidam (1983) gerakan tanah merupakan terminology umum semua proses dimana masa dari material bumi bergerak oleh gravitasi baik lambat atau cepat dari suatu tempat ke tempat lain. Proses gerakan tanah dipengaruhi oleh faktor/parameter penggunaan lahan, kemiringan lereng, ketebalan lapisan tanah, dan stratigrafi (geologi). Data-data dari setiap parameter tersebut dilakukan suatu analisis dan diberikan pengkelasan sesuai dengan kepekaan untuk terjadinya proses gerakan tanah.

Parameter penggunaan lahan dilakukan analisis berdasarkan pengelolaan (vegetasi), beban gaya berat, serta porusivitas air dalam setiap jenis penggunaan lahan. Dari analisis yang dihasilkan bahwa jenis penggunaan lahan pemukiman merupakan jenis dari parameter dari gerakan tanah yang mempunyai kepekaan tinggi hal tersebut dikarenakan tidak adanya pengelolaan (vegetasi) yang efektif,  mempunyai gaya beban yang berat, serta mempunyai tingkat porusivitas air ke dalam tanah rendah. Jenis penggunaan lahan yang kedua yang mempunyai kepekaan sedang terhadap gerakan tanah adalah lahan sawah. Sawah mempunyai pengelolaan yang baik akan tetapi tingkat porusivitas air ke dalam tanah sangat rendah sehingga beban menjadi lebih berat. Jenis pengunaan lahan yang mempunyai kepekaan rendah adalah lahan kebun, ladang, lahan kering. Penggunaan lahan-penggunaan lahan tersebut mempunyai pengelolaan yang sedang dengan beban yang tidak terlalu berat dan kemampuan air untuk meresap kedalam tanah mudah. Jenis parameter penggunaan lahan yang memiliki kepekaan sangat rendah yaitu berupa lahan hutan. Hutan mempunyai pengelolaan vegetasi yang baik, dengan jenis tanah yang relative stabil dan porusivitas air ke dalam tanah sangat baik.

Dari peta yang dihasilkan akan memberikan sebaran gambaran yang telah terdefinisikan jenis penggunaan lahan dan juga nilai kepekaan terhadap gerakan tanah. Nilai ini disebut juga suatu skor. Setiap jenis penggunaan lahan memiliki skor yang berbeda tergantung akan kemudahan terhadap gerakan tanah. Parameter penggunaan lahan ini merupakan faktor penentu terakhir dalam menentukan proses gerakan tanah, sehingga dalam penelitian ini agar diperoleh nilai yang tertimbang setiap parameter dikalikan dengan bobot kepentingan sesuai dengan urutan kepekaan setiap parameter.

Parameter kedua proses gerakan tanah adalah kemiringan lereng. Pengolahan data spasial berupa kemiringan diperoleh dari data kuantitatif yang dirubah menjadi data spasial yang bersifat kualitatif. Untuk mendapatkan poligon peta kemiringan lereng garis kontur dirubah menjadi TIN (kenampakan 3 Dimensional) kemudian diubah menjadi grid-grid dan dilakukan reklasifikasi. Setiap pixel dalam grid memberikan nilai sesuai dengan ketinggian tempat.

Kemiringan lereng merupakan salah satu parameter pemicu terjadinya gerakan tanah. Hal tersebut karena semakin terjal suatu lereng material yang ada diatas permukaan akan semakin mudah untuk jatuh/tergelincir ke bawah karena adanya gaya grafitasi. Pengkelasan kemiringan lereng mendasarkan pada kemudahan untuk menjadi gerakan tanah, semakin tinggi kemiringan kelas lereng akan semakin besar. Bobot kepentingan yang diberikan pada parameter kemiringan lereng ini adalah 2 atau tingkat sedang.

Parameter yang ketiga dalam kaitannya dengan gerakan tanah adalah ketebalan tanah. Ketebalan tanah ini dapat dilakukan pengukuran dengan cara tidak langsung, yaitu dengan mengetahui jenis tanah dan kemiringan lerengnya. Kemiringan lereng yang semaki landai maka tanah akan semakin landai karena adanya pegendapan, agradasi tanah dari daerah diatasnya. Setiap kelas ketebalan tanah diberikan niliai/skor sesuai dengan kemudahanya untuk menjadi gerakan tanah. Nilai bobot untuk paramater ketebalan tanah ini tergolong yang terkahir seperti parameter penggunaan lahan dan diberikan nilai 1 sehingga pengaruhnya terhadap gerakan tanah ringan.

Parameter terbesar yang sangat menentukan proses gerakan tanah adalah kondisi stratigrafi (tipologi kerentanan lereng), parameter ini tidak lepas dari kondisi geologi. Pengkelasan  pada parameter stratigrafi ini didasarkan pada kriteria-kriteria adanya bidang lincir/slicing pada permukaan, adanya perlapisan yang terdapat tanah diatasnya dengan kondisi yang tidak stabil, serta kenampakan lereng keluar. Bobot kepentingan yang diberikan pada parameter stratigrafi ini adalah 3 yaitu nilai paling tinggi dari semua parameter yang memicu terjadinya gerakan tanah. Untuk mendapatkan peta gerakan tanah peta peta tersebut dilakukan tumpang susun (overlay) serta dilakukan query, perhitungan dari jumlah skor dikalikan dengan bobot kepentingan untuk mendapatkan nilai/hasil yang tertimbang.

Komponen yang ada di dalam SIG mencakup tiga hal, yaitu input, proses, dan output. Input dapat berupa bahan data berupa citra/foto udara dan data primer dari lapangan yang dilakukan intepretasi serta digitasi, dalam penelitian ini digunakan diqityzing on screen. Proses dalam SIG mencakup suatu teknik query dari parameter-parameter input yang dilakukan tumpang susun (overlay). Untuk melakukan analisis pada peta terlebih dahulu dilakukan penyamaan koordinat serta sistem proyeksi setiap parameter peta. Di dalam penelitian ini digunakan koordinat UTM (Universal Trade Mercator) dengan tujuan agar dalam perhitungan luasan didapatkan nilai yang akurat. Pada query dilakukan suatu perhitungan data baik berupa penjumlahan, pengurangan, pembagian serta perkalian nilai dari peta. Sebagai output yaitu berupa data peta yang disajikan guna tujuan tertentu.

Metode yang digunakan dalam analisis SIG mengenai kerentanan terhadap bahaya gerakan tanah di wilayah CAG karangsambung ini adalah metode tidak langsung, yaitu suatu metode yang digunakan dengan malalui beberapa pendekatan berdasarkan parameter yang mendukung. Parameter-parameter tersebut antara lain : tipologi lereng rentan, jenis penggunaan lahan, kemiringan lereng dan ketebalan tanah diberikan suatu nilai (skor) sesuai dengan tingkat kerentanannya.

Rumus umum yang digunakan untuk membuat pemetaan gerakan tanah pada penelitian ini mengacu pada rumus yang dikembangkan oleh UGM ;

…………………………………………………………………….(1)

dimana :

B = Bobot kepentingan

I = Intensitas bobot (skor)

Nilai bobot tertinggi pada parameter geologi, kemiringan lereng merupakan bobot tertinggi kedua dan terakhir adalah adalah parameter penggunaan lahan dan ketebalan tanah yang mempunyai bobot sama.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Pemetaan Kerentanan Gerakan Tanah Dengan Analisis Sistem Informasi Geografis. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/17/gerakan-tanah/

Posted in Remote Sensing & GIS For Landscapes ]]> http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/17/gerakan-tanah/feed/ 17 puguhdraharjo puguh dwi raharjo .bumi alur penelitian gerakan tanah gertan2009 http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/16/analisis-lahan-kkgs-dengan-data-penginderaan-jauh/ http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/16/analisis-lahan-kkgs-dengan-data-penginderaan-jauh/#comments Wed, 16 Sep 2009 02:31:01 +0000 puguhdraharjo http://puguhdraharjo.wordpress.com/?p=362 ]]>

The main problems faced by countries in developing as Indonesia is to improve people’s living standard is how to manage and preserve natural resources owned by that natural resources can be used sustainably and not damage the environment. Land-use planning should be adjusted well to his ability. With a land evaluation can be known that the land’s ability level can be determined which land can be developed in advance and the type of land use so as not to damage the quality of the land (Cahyo, 2007). Land usage is any human intervention, either permanently or moving to a group of natural resources and built resources, which collectively, the land, in order to satisfy the needs of both material and spiritual, ataupu both needs (Malingreau, 1978 ). Land as a study of the interaction between physical phenomena and social importance in environmental, land use associated with the community as a subject that affects the function and use of land. Communities tend to use land conditions and views of the potential results of the use. The use of the land has been recognized as one important factor in planning and environmental modeling. Development today also shows that remote sensing has been accepted as one of the main tools for the extraction of information and pemetaannya. Nevertheless, the presence of a variety of images and information extraction methods as well terestris mapping method has spawned a variety of information cover / land use are not mutually compatible. Regional development planning is basically a resource allocation activities and activities in the area concerned in order to obtain economic benefits, ecological, or social and economic (Danoedoro, 2004). Analysis and detection with remote sensing system known as the visual interpretation and digital intepreasi. Interpretation of digital images can be used aerial photographs and satellite images multispektral, but the interpretation of digital interpretation can only be done using satellite imagery analysis multispektral with the use of either composites or the use of color-formual algorithm faormula. Aerial photographs systematically include some basic characteristic appearance depicted in the photographs, the characteristics / basic characteristic is used as a reference in doing aerial photography interpretation. As consideration in conducting the aerial photo interpretation can be based on seven basic characteristics or variations, namely: the color or colors, shapes, textures, sizes, patterns, shadows, site, and associations.

Masalah pokok yang dihadapi negara-negara sedang berkembang seperti di Indonesia ini untuk meningkatkan taraf hidup rakyatnya adalah bagaimana mengelola dan memelihara sumberdaya alam yang dimiliki sehingga sumberdaya alam tersebut dapat digunakan secara lestari dan tidak merusak lingkungan hidup. Perencanaan penggunaan lahan yang baik harus disesuaikan dengan kemampuannya. Dengan evaluasi lahan dapat diketahui tingkat kemampuan lahan sehingga dapat ditentukan lahan mana yang dapat dikembangkan terlebih dahulu dan jenis penggunaan lahannya agar tidak merusak kualitas lahan tersebut (Cahyo, 2007). Penggunaan Lahan merupakan segala macam campur tangan manusia, baik secara menetap ataupun berpindah-pindah terhadap suatu kelompok sumberdaya alam dan sumberdaya binaan, yang secara keseluruhan disebut lahan, dengan tujuan untuk mencukupi kebutuhan baik material maupun spiritual, ataupu kebutuhan kedua-duanya (Malingreau, 1978). Lahan sebagai kajian interaksi antara fenomena fisik dan social yang memberikan arti penting dalam lingkungan, penggunaan lahan terkait dengan masyarakat sebagai subyek yang mempengaruhi fungsi lahan dan penggunaannya. Masyarakat cenderung memanfaatkan kondisi lahan dilihat dari potensi dan hasil dari kegiatan terhadap penggunaan. Penggunaan lahan telah diakui sebagai salah satu factor penting dalam perencanaan dan pemodelan lingkungan. Perkembangan dewasa ini juga menunjukkan bahwa penginderaan jauh telah diterima sebagai salah satu alat utama untuk ekstraksi informasi dan pemetaannya. Meskipun demikian, kehadiran berbagai macam citra dan metode ekstraksi informasi disamping metode pemetaan terestris telah melahirkan berbagai macam informasi penutup/penggunaan lahan yang tidak saling bersesuaian. Perencanaan pengembangan wilayah pada dasarnya merupakan aktivitas alokasi sumberdaya dan kegiatan dalam ruang supaya wilayah yang bersangkutan dapat memperoleh keuntungan ekonomis, ekologis, dan atau social ekonomis (Danoedoro, 2004). Analisis dan deteksi dengan sistem penginderaan jauh dikenal dengan adanya intepretasi secara visual dan intepreasi secara digital. Intepretasi secara digital dapat digunakan citra foto udara maupun citra satelit multispektral, akan tetapi intepretasi mengenai intepretasi digital hanya dapat dilakukan dengan menggunakan citra satelit multispektral dengan berbagai analisis baik secara penggunaan komposit warna maupun penggunaan faormula-formual algoritma. Secara sistematik foto udara meliputi beberapa sifat khas dasar kenampakan yang tergambar dalam foto, karakteristik/sifat khas dasar digunakan sebagai acuan dalam melakukan interpretasi foto udara. Sebagai pertimbangan dalam melakukan interpretasi foto udara maka dapat didasarkan pada tujuh karakteristik dasar atau variasinya, yaitu : rona atau warna, bentuk, tekstur, ukuran, pola, bayangan, situs, dan asosiasi.

a. Rona atau Warna

Rona atau warna merupakan merupakan kecerahan relative obyek pada foto. Rona dalam foto udara hitam-putih bervariasi dari hitam sampai putih dengan berbagai bayangan kelabu. Rona dilukiskan beberapa bentuk, yaitu pola seperti seragam (uniform), berbintik (mottled), bargaris (badded), dan berkerak (scabbed). Rona atau warna ditekankan relative seragam pada obyek-obyek yang sama. Salah satu factor yang mempengaruhi rona adalah kendungan kelembaban tanah dan vegetasi. Romn apada foto pankromatik merupakan atribut bagi obyek yang berinteraksi dengan seluruh spectrum tampak dengan panjang gelombang (04 – 0,5) μm (Sutanto, 1986).

b. Bentuk

Bentuk merupakan konfigurasi atau kerangka obyek atau variable kualitatif kerangka suatu obyek, bentuk menggambarkan kenampakan obyek di lapangan yang terlihat dari atas, sehingga dengan melalui foto udara dapat dikenali dan diidentifikasi. Obyek-obyek tersebut dapat dikenali secara dua dimensi pada foto udara tunggal dan tiga dimensi dengan menggunakan pandangan foto udara stereoskopis.

c. Ukuran

Dalam foto udara ukuran merupakan pertimbangan yang penting dalam interpretasi, ukuran menggambarkan obyek dilapangan yang sesuai dengan skala foto. Sehingga dalam interpretasi foto udara penafsiran suatu obyek harus dikaitkan dengan skala yang ada. Ukuran pada obyek dapat berupa jarak, luas, tinggi, lereng. dan volume.

d. Pola

Pola merupakan suatu aturan keruangan dari obyek-obyek di permukaan. Karakteristik dari obyek yang terekam dalam foto udara sangat bervariasi. Hubungan susunan spasial obyek sangat membantu dalam interpretasi, sehingga dalam melakukan intepretasi foto udara pola dapat digunakan sebagai landasan dan mempermudah dalam mengenali obyek. Sebagai contoh pada foto udara terdapat obyek yang berbentuk persegi dalam jumlah yang relative banyak, dari pola tersebut dalam interpretasi didapatkan informasi yang mempunyai pola teratur, sehingga dapat dambil kesimpulan bahwa obyek tersebut merupakan pemukiman/perumahan.

e. Bayangan

Bayangan merupakan suatu bentuk atau profil dari obyek pada foto udara, yang dapat memberikan kesan tiga dimensi/stereoskopis. Dari bayangan tersebut dapat diketahui ketinggian antara obyek, dan dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan arah. Misalnya dalam foto udara terdapat obyek yang berupa jalan layang, tanpa adanya efek bayangan tersebut maka jalan layang akan terkesan sebagai jalan biasa yang terletak pada permukaan tanah.

f. Tekstur

Tekstur adalah frekuensi perubahan rona pada citra fotografi yang merupakan hasil perubahan-perubahan rona yang menentukan susunan rona yang khas (Lillesand dan Kiefer, 1979). Sehingga kumpulan unit kenampakan yang mungkin terlalu kecil dapat dibedakan secara individual pada foto udara.

g. Situs

Situs merupakan lokasi obyek dalam hubungannya dengan obyek lain, atau merupakan kaitan obyek dengan lingkungan sekitar yang berguna dalam membantu pengenalan obyek. Dengan mendasarkan pada situs, obyek-obyek yang tidak/kurang dikenali dapat diketahui dengan cara mempertimbangkan kenampakan obyek disekitarnya, kaitan/hubungan obyek tersebut dapat dianalisis untuk mengenali kenampakan obyek. Sebagai contoh situs kebun kopi terletak di tanah miring karena tanaman kopi menghendaki pengatusan yang baik, situs pemukiman memanjang pada umumnya pada igir beting pantai, pada tanggul alam, atau di sepanjang tepi jalan (Sutanto, 1986).

h. Asosiasi

Asosiasi atau pemusatan bukit adalah suatu ketrampilan yang dikembangkan oleh penafsir yang meliputi suatu proses penalaran yang menggunakan semua asas penafsiran untuk menghubungkan suatu obyek terhadap sekelilingnya. Sebagai contoh stasiun kereta api berasosiasi dengan jalan kereta api yang jumlahnya lebih dari satu/bercabang, gedung sekolah pada ditandai dengan ukuran bangunan yang besar serta berbentuk menyerupai huruf I, L, atau U dan ditandai dengan asosiasinya terhadap lapangan olah raga.

Citra landsat TM (Thematic Mapper) merupakan salah satu jenis citra multispektral, Citra Landsat TM merupakan sensor citra penginderaan jauh yang sering digunakan pada saat ini, citra ini mempunyai 7 Saluran yang terdiri dari spektrum tampak pada saluran 1, 2, dan 3, spektrum inframerah dekat pada saluran 4, 5, dan 7 dan spektrum inframerah termal pada saluran 6. resolusi spasial pada saluran 1- 5 dan 7 mencapai 30 meter, sedangkan untuk saluran 6 resolusi spasial mencapai 60 meter.

Seiring dengan kemajuan teknologi informasi spasial suatu wilayah dapat dilakukan dengan mudah. Penggunaan data penginderaan jauh dan SIG (sistem informasi geografis) dalam ekstraksi informasi mengenai keruangan dan kewilayahan dapat digunakan untuk pengkajian wilayah secara menyeluruh dalam hubungannya dengan sumberdaya air. Keterbatasan-keterbatasan data permukaan yang memerlukan suatu pengkaitan obyek dengan mudah, cepat dan akurat dapat dianalisis dengan menggunakan data penginderaan jauh. SIG memiliki kemampuan yang sangat baik dalam memvisualisasikan data  spasial berikut atribut-atributnya. Unsur-unsur yang terdapat dipermukaan bumi dapat diuraikan ke dalam bentuk beberapa layer atau coverage data spasial. Dengan layers ini permukaan bumi dapat direkonstruksi kembali atau dimodelkan dalam bentuk nyata (real world tiga dimensi) dengan menggunakan data ketinggian berikut layers tematik yang diperlukan (Prahasta, 2001).

Kawasan Karst Gombong Selatan (KKGS) merupakan satu kawasan eko-karst atau kawasan ekologi kapur, penetapan wilayah eko-karst berdasarkan Keputusan Menteri nergi dan Sumber Daya Mineral Nomor: 961.K/40/MEM/2003 tanggal 23 Juli 2003 dan Nomor: 1659 K/40/MEM/2004 tanggal 1 Desember 2004. dinilai memiliki unsur strategis tinggi. Unsur yang mencakup aspek ilmiah, ekonomi, kemanusiaan, dan konservasi itu merupakan dasar dan pilar utama bagi kegiatan pengelolaan kawasan yang berbasis pada pembangunan berkelanjutan dan berwawasan lingkungan hidup. Kawasan karst gombong selatan memiliki aneka fungsi yang berkaitan erat dengan situs pengembangan iptek, sumber daya alam hayati dan nirhayati yang memberi nilai ekonomi jangka pendek dan jangka panjang, tatanan sosio-budaya masyarakat setempat yang khas, dan konservasi sumberdaya alam. (kompas cyber media, 2009)

Kawasan Karst merupakan salah satu ekosistem yang penting namun keberadaannya belum banyak diperhatikan. Beberapa kebijakan konservasi belum banyak menyentuh pada kawasan karst sebagai sebuah ekosistem yang layak untuk dilindungi dan diselamatkan. Ada beberapa alasan mengapa kawasan karst perlu di lindungi (diadopsi dari Watson et al. 1997), kal ini karena wilayah karst Sebagai ; HABITAT berbagai jenis flora-fauna yang terancam punah ; lokasi atau situs yang mempunyai mineral yang langka dan bentuk lahan yang unik : situs yang penting untuk mempelajari geologi, geomorfologi, palaentologi dan disiplin lainnya ; situs bersejarah yang penting baik ditinjau dari segi sejarah maupun pra-sejarah ; bentukan yang bernilai spiritual maupun keagamaan ; Untuk pertanian yang khusus dan kepentingan industri ; untuk memahami hidrologi regional ; sumber bahan yang berekonomi sangat penting khususnya air bawah tanah ; .Untuk berwisata dan segala bentuk keuntungan ekonomi yang mengikutinya ; Sebagai tempat wisata yang alami baik pemandangan maupun tantangannya (Rahmadi, 2008).

Masyarakat pada umumnya sangat menggantungkan oleh ketersediaan air, pada daerah karst air hujan lebih banyak yang masuk ke dalam permukaan dari pada yang mengalir menjadi runoff. Air tanah pada daerah gamping mempunyai permukaan yang teratur, yang berarti didalam lapisan batu gamping terdapat adanya pipa yang berhubungan. Air tanah bergerak dalam akifer karbonat dengan aliran difusi, aliran yang lambat atau aliran bebas. Torehan air terhadap lapisan batugamping yang keras dapat berupa aliran sungai yang permanen dan periodik, dapat juga merupakan alur drainase yang melewati bagian-bagian yang lemah. Sehingga membentuk cekungan-cekungan pada bagian yag tererosi dan meninggalkan bagian yang lebih tinggi yang susah tererosi. Sehingga keberadaan/ketersediaan air pada suatu wilayah sangat menentukan jenis penggunaan lahannya.

Pada penelitian ini untuk penyelidikan mengenai penggunaan lahan digunakan data citra penginderaan jauh satelit landsat tm, peta digital rupa bumi skala 1:25.000, serta data-data sekunder kewilayahan. Methodologi penelitian menggunakan analisis spasial guna mengetahui jenis penutup lahan, dan hasil akan diklasifikasi menjadi jenis-jenis penggunaan lahan di kawasan karst gombong selatan. Gambar 1. merupakan peta citra satelit landsat tm komposit RGB 321 klasifikasi unsupervised isodata citra di kawasan karst gombong selatan.

Gambar 1. Peta Citra Landsat TM (A : Komposit RGB 321 dan B : KlasifikasiCitra Unsupervised isodata )

Gambar 1. A merupakan peta citra Landsat komposit warna asli RGB 321, pada saluran 3 (0,63 – 0,69 m) diberikan warna merah, saluran 2 (0,53 – 0,69 m) diberikan warna hijau dan saluran 1 (0,45 – 0,52 m) diberikan warna biru sesuai dengan kenampakan aslinya. Tutupan lahan pada kawasan karst gombong selatan meliputi tiga jenis yaitu tutupan vegetasi, lahan terbuka, serta lahan terbangun. Jenis penutup lahan vegetasi pada wilayah ini paling mudah dikenali terlihat dari warna, bentuk dan pola yang ada, Sebagian besar penutup lahan dalam kawasan merupakan penutup vegetasi, topografi semakin tinggi terlihat jenis penutup lahan vegetasi semakin tinggi. Tutupan vegetasi ini dapat berbagai macam jenis penggunaan lahan, kebun campur, ladang, semak/belukar, tegalan dengan berbagai tingkat kerapatan serta dapat juga berupa pemukiman desa yang masih banyak penutup vegetasinya.

Penutup lahan jenis lahan terbangun sangat relatif sedikit dengan pola penyebaran yang tidak teratur, hanya berada di kawasan topografi rendah dah sangat jarang di daerah topografi tinggi. Identifikasi penutup lahan jenis lahan terbuka dari citra semua permukaan yang mempunyai spektral tinggi akan pantulan, hal ini tidak terkecuali lahan kering persawahan tadah hujan. Dari peta citra tersebut juga terlihat bahwa tutupan vegetasi rapat hanya terdapat pada daerah dengan topografi yang tinggi, hal ini memperlihatkan bahwa lahan-lahan pertanian basah jarang/ tidak ada pada lokasi perbukitan sehingga dapat diketahui bahwa aliran permukaan pada sistem sungai tidak bersifat kontinyuitas.

Gambar 2. A merupakan hasil klasifikasi tak terselia dengan menggunakan metode isodata. Hasil klasifikasi teridentifikasi meliputi ; laut, pasir pantai, vegetasi, lahan terbuka, pemukian, lahan pertanian rapat, lahan pertanian jarang, lahan pertanian basah. Pada lokasi penelitian pemukiman banyak ditemukan di sekitar perbukitan, tidak pada topografi dan kelerengan yang tinggi. Jenis penutup lahan terbuka pada penggunaan lahan meliputi pasir darat, lahan pertanian tanaman jarang, sawah tadah hujan pada musim kering. Pasir pantai meliputi semua pesisir dan banyak ditemukan di muara sungai cicingguling. Hasil klasifikasi tak terselia tersebut memberikan informasi a. Merah : air laut ; b. hijau : endapan pasir ; c. Ungu : vegetasi kerapatan jarang ; d. Magenta : lahan terbuka ;  e. Biru : lahan pertanian basah ; f. Biru muda : vegetasi kerapatan tinggi ; g. Kuning : vegetasi kerapatan sedang.

Selain data citra pada penelitian ini juga digunakan data sekunder sebagai pembanding guna mendapatkan hasil yang maksimal. Data-data penduduk serta kewilayahan dijadikan dalam bentuk spasial guna mempermudah dalam analisis mengetahui potensi dari sudut pandang penggunaan lahan. Gambar 2. merupakan peta penggunaan lahan kawasan karst gombong selatan.

Gambar 2. Peta Penggunaan Lahan Kawasan Karst Gombong Selatan

Pada lokasi penelitian terdapat 42 desa dengan 9 jenis penggunaan lahan, jenis penggunaan lahan daerah penelitian disajikan pada tabel. 1

Tabel 1. Jenis Penggunaan Lahan Daerah Penelitian Berdasarkan Analisis Sistem Informasi Geografis

Sumber : Pengolahan SIG, 2009

Jenis penggunaan lahan empang merupakan jenis penggunaan lahan yang termasuk pada tubuh perairan darat, pada lokasi penelitian mempunyai luas 13, 136 hektar yang berada di Desa Ayah. Penggunaan lahan ini berasosiasi dengan sungai, sehingga wilayahnya relatif tergenang. Peruntukan lahan empang ini dapat digunakan sebagai jenis budidaya perikanan ataupun biota air tawar yang keberadaannya secara alami ataupun secara buatan. Secara alami ini dipengaruhi oleh faktor bentuklahan (landform) dimana wilayah terbentuk karena adanya proses alami sedngkan secara buatan dikarenakan adanya campur tangan manusia dalam mempengaruhi/membentuk peruntukan lahan ini, secara buatan terkait adanya potensi lahan yang dipandang adanya nilai ekonomis sehingga mendorong untuk membuat jenis penggunaan lahan ini.

Perkebunan merupakan jenis penggunaan lahan paling tinggi di lokasi penelitian yaitu sekitar 44,1 % dari total jenis penggunaan lahanya, hal menandakan bahwa lokasi penelitian masih mempunyai taraf kelas desa dimana lokasi pemukiman lebih rendah dari jenis penggunaan lahan perkebunan. Jenis penggunaan lahan ini memberikan gambaran bahwa sebagian penduduk pada lokasi penelitian masih banyak yang menggunakan lahan sebagai mata pencaharian. Secara spasial penggunaan lahan kebun/perkebunan ini merata hampir menempati seluruh perbukitan karst. Dengan menggunakan citra satelit terlihat bahwa sebagian besar perbukitan tertutup oleh lahan vegetasi, yang kesemuanya tersebut dapat diklasifikasikan menjadi lahan perkebunan, lahan tegalan, serta semak belukar. Perbedaan dari ketiga pola ini hanya pada klasifikasi tanaman, kerapatan vegetasi, periodik tanaman serta dapat juga dipengauhi oleh kesuburannya. Pada lahan perkebunan ini terkesan sebagai lahan hutan namun demikian peruntukan hasil pertaniannya banyak dgunakan untuk masyarakat sekitar dengan waktu yang tidak lama seperti pada hasil hutan.

Perbandingan antara sawah irigasi dengan sawah tadah hujan memperlihatkan bahwa jenis penggunaan lahan sawah irigasi lebih besar dari pada sawah tadah hujan yaitu sekitar 1 berbading 6,63. Penyebaran lahan sawah tadah hujan berada di lereng bawah perbukitan karst sehingga kondisi pengaliran air tidak tersedia dengan baik dan hanya mengandalkan air hujan pada musim penghujan. Tingginya peruntukkan lahan sawah irigasi ini menandakan bahwa aliran permukaan terjadi kontinuitas sehingga adanya kestabilan kondisi hidrologisnya, penyebaran penggunaan lajan jenis sawah irigasi ini tidak ada yang berada pada perbukitan karst atau pada topografi yang tinggi, sawah irigasi hanya berada di di daerah datar dengan topografi yang landai dan juga terdapat aliran sungai yang stabil. Kawasan karst merupakan salah satu kawasan penampungan/tandon air raksasa yang menjanjikan ketersediaan air. Sungai bawah tanah yang mengalir di dalam mengalirkan air kontinuitas. Kawasan karst Gombong terdapat pipa pralon dipasang di dalam gua untuk mengambil air bersih dari dalam gua untuk keperluan hidup masyarakat sehari-hari (Rahmadi, 2008). Hasil perhitungan dengan menggunakan sistem informasi geografis didapatkan 42 desa yang tercakup dalam lokasi penelitian (lampiran 1).

Jenis penggunaan lahan ladang/tegalan dengan luasan lebih dari 100 hektar berada di Desa Tugu, Sikayu, Pasir, Argopeni, Karangduwur, dan Desa Karangbolong, dengan luasan tertinggi di Desa Karangduwur sekitar 209, 872 Hektar, wilayah ini merupakan desa yang berada di zona selatan pada lokasi penelitian, terdapat aliran sungai bertipe ephemeral (air hanya mengalir pada waktu hujan) sehingga jenis pertaniannya berupa lahan kering. Desa yang memiliki jenis penggunaan lahan perkebunan paling dominan dengan luasan di atas 100 hektar meliputi desa Adiwarno, Kalipoh, Argosari, Wonodadi, Rogodadi, Kalibangkang, Pakuran, Tlogosari, Wangunweni, Candirenggo, Demangsari, Jatijajar, Tugu, Banyumudal, Kalisari, Buayan, Sikayu, Pasir, Argopeni, Karangduwur, Srati, Jintung, Banjararjo, Karangbolong dan Jladri, dengan luasan perkebunan paling luas di Desa Pakuran sekitar 643, 637 Hektar. Desa Pakuran ini termasuk wilayah yang berada pada daerah topografi yang tinggi yaitu sekitar 200 – 370 dpal, berada pada kawasan karst (batu gamping) sehingga daerah ini sangat sulit dalam pertanian lahan basah. Sedangkan luasan sawah irigasi lebih dari 100 hektar antara lain berada di Desa Mergosono, Candirenggo, Kedungweru, Bulurejo, Redisari, Pringtutul, dan Rowokele, dengan luasan tertinggi berada di Desa Candirenggo seluas 283, 722 hektar. Penyebaran jenis penggunaan lahan sawah irigasi ini berada pada zona aluvium dengan ketinggian yang relatif datar yaitu 0 – 50 dpal dan dilalui oleh aliran sungai sehingga aliran-aliran permukaan pada sistem sungai dapat digunakan sebagai wahana irigasi. Jenis penggunaan lahan pemukiman pada lokasi penelitian yang mempunyai luasan lebih dari 100 hektar berada di Desa Nogoraji, Candirenggo, Demangsari, Tugu, Sikayu, dan Rowokele, dengan area terluas berada di Desa Tugu seluas 181, 092 hektar. Desa Tugu ini berada di sebelah utara pada lokasi penelitian, kecenderungan aksesibilitas ke tempat lain lebih mudah di jangkau karena kota terdekat berada di utara wilayah penelitian sehingga banyak penduduk yang mendirikan permukiman di wilayah tersebut.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Analisis Lahan KKGS dengan Data Penginderaan Jauh. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/16/analisis-lahan-kkgs-dengan-data-penginderaan-jauh/

Penggunaan lahan merupakan factor penting dalam mempengaruhi kondisi suatu wilayah, segala macam campur tangan manusia, baik secara menetap ataupun berpindah-pindah terhadap suatu kelompok sumberdaya alam dan sumberdaya binaan, yang secara keseluruhan. Pada Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung jenis penggunaan lahan yang paling tinggi adalah jenis penggunaan lahan kebun, penggunaan lahan kebun ini memiliki luas sekitar 8428, 942 hektar dan luasan terkecil merupakan jenis penggunaan lahan terbangun non-pemukiman (gedung). Dengan menggunakan analisis SIG lokasi batuan lindung dapat dilakukan analisis yaitu dengan mengetahui kondisi penggunaan lahan, keberadaan dalam topografi serta kerawanan dalam gerakan tanah. Dari hasil dapat d diskripsikan secara terintegrasi bahwa batugamping terumbu, rijang, lava bantal, serpentinit, lava basalt, batugamping numulities berlokasi pada daerah dengan gerakan tanah rendah.

Lahan merupakan suatu wilayah tertentu di permukaan bumi meliputi semua benda penyusun biosfer yang dapat dianggap bersifat menetap atau berpindah berada di atas dan di bawah wilayah tersebut, meliputi atmosfer, tanah, topografi, air, tumbuhan, binatang, serta akibat-akibat kegiatan manusia pada masa lalu maupun sekarang yang semuanya memiliki pengaruh nyata terhadap penggunaaan lahan oleh manusia pada masa sekarang maupun masa yang akan datang. (vink, 1975) ¹

Sedangkan penggunaan lahan merupakan segala macam campur tangan manusia, baik secara menetap ataupun berpindah-pindah terhadap suatu kelompok sumberdaya alam dan sumberdaya binaan, yang secara keseluruhan disebut lahan, dengan tujuan untuk mencukupi kebutuhan baik material maupun spiritual, ataupu kebutuhan kedua-duanya.(Malingreau, 1978) ¹

Kerusakan sumberdaya lahan dapat menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan lahan sehingga akan menyebabkan kerugian-kerugian dalam masyarakat, seperti misalnya banjir, kekeringan, tanah longsor, pendangkalan sungai. Wilayah Karangsambung merupakan wilayah yang fenomenal dimana daerah tersebut terdapat berbagai macam jenis batuan, yaitu kelompok batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf yang tersingkap di daerah ini. Iklim tropis dalam kawasan menyebabkan terjadinya pelapukan yang intensif. Pada musim kemarau daerah ini sangat panas dan banyak partike-partikel tanah yang terurai sehinga ketika terjadi musim penghujan partikel-partikel tanah tersebut tererosi dan terendapkan di sungai Lukulo yang merupakan sungai utama di kawasan ini. Permasalahan alam terjadi tidak hanya disebabkan oleh faktor fisik lahan, akan tetapi sosial juga mempengaruhi keadaan tersebut. Akibat permasalahan ekonomi kondisi masyarakat semakin terdesak, sehingga keadaan alam terganggu keseimbangannya. Fungsi-fungsi lahan sudah tidak pada tempat yang sesuai. Masyarakat mulai menggunakan tempat-tempat yang tidak dianjurkan untuk pemukiman, seperti bantaran sungai, dan juga menebangi hutan secara besar sehingga ekosistem berubah fungsi dan menimbulkan dampak lingkungan.

Dalam perkembangan mengenai pengelolaan sumber daya alam informasi spasial sangat dibutuhkan, yaitu dengan melakukan pemodelan-pemodelan ataupun analisis data. Sistem Informasi Geografi (SIG) merupakan suatu penyajian data yang berupa keruangan dengan tujuan tertentu. Keluaran yang berupa data keruangan (peta tematik) yang disajikan dapat berupa data yang telah dilakukan analisis dan juga data keruangan yang masih memerlukan suatu analisis secara visual. Selain faktor fisik kerusakan lahan juga disebabkan oleh faktor sosial budaya masyarakat, ketika masyarakat sudah terbentur dengan kebutuhan maka sumberdaya alam yang ada (bahan galian) di eksploitasi baik penambangan batuan ataupun penambangan-penambangan dari material endapan sungai. Desakan kondisi sosial masyarakat juga mempengaruhi desakan lahan, salah satunya ditujukan adanya perubahan peruntukkan penggunaan lahan yang berkaitan dengan vegetasi. Semakin lama kerapatan vegetasi semakin berkurang sehingga akan menyebabkan peningkatan aliran permukaan dan penurunan air tanah. Tujuan peneilitian ini adalah melakukan diskripsi mengenai inventarisasi batuan lindung dalam kaitannya dengan jenis penggunaan lahan dan kebencanaan gerakan tanah. Dengan menggunakan analisis penginderaan jauh (remote sensing) dan SIG (Sistem Informasi Geografis) maka keterbatasan-keterbatasan mengenai lahan dapat dilakukan pengkajian. Dirasa perlu dilakukan suatu penelitian atau pengkajian mengenai karakteristik fisik lahan daerah Karangsambung sehingga dapat diketahui kondisi wilayah secara terintegrasi dan saling berhubungan.

Penggunaan lahan merupakan salah satu parameter penting dalam mempelajari suatu wilayah. Proses input yang digunakan dalam pemetaan penggunaan lahan berupa bahan data primer yaitu citra/ foto udara. Intepretasi mengenai penggunaan lahan melalui citra/ foto hanya didapat sebatas penutup lahan saja, untuk mengetahui jenis penggunaan lahannya maka digunakan survey lapangan. Dari hasil analisis dengan menggunakan SIG (Sistem Informasi Geografis) jenis penggunaan lahan yang ada di Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung berjumlah 11 jenis, yaitu Air Tawar, Permukiman dan Gedung, Sawah Irigasi, Sawah Tadah Hujan, Semak/Belukar, Perkebunan, Tegalan, Rumput, Pasir Darat, dan Hutan.

Luasan jenis penggunaan lahan yang paling tinggi di Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung adalah jenis penggunaan lahan kebun, penggunaan lahan kebun ini memiliki luas sekitar 8428, 942 hektar dan luasan terkecil merupakan jenis penggunaan lahan terbangun non-pemukiman (gedung). Penggunaan lahan kebun ini menandakan bahwa pada lokasi penelitian masih merupakan suatu daerah dengan keterbatasan akan lahan pertanian. Sawah irigasi mempunyai penyebaran disekitar sungai utama dengan jumlah jauh lebih kecil dibandingkan dengan sawah tadah hujan yang penyebaran sebagian besar di sekitar lembah antiklin. Penggunaan Lahan jenis semak/belukar memiliki luasan sekitar 1535, 887 hektar dengan sebagian besar penyebarannya di daerah melange (pra tersier), hal ini sedikit banyak dipengaruhi oleh adanya lokasi yang masih berbukit-bukit dan masih banyak terdapat singkapan batuan (bed rock). Pemukiman mempunyai penyebaran yang merata di seluruh kawasan cagar akan tetapi pola yang terbentuk teratur dengan mengikuti keberadaan dari aliran sungai, hal ini menandakan bahwa sebagain besar masyarakatnya masih menggunakan air sungai sebagai memenuhi kebutuhannya, luasan untuk jenis penggunaan lahan ini sekitar 1565, 719 hektar. Jenis penggunaan lahan tegalan terkonsentrasi pada daerah dengan kemiringan lereng yang tinggi, dan sebagain besar berada di daerah melange dengan luasan sekitar 4959, 38 hektar.

Penggunaan lahan yang memiliki luasan lebih dari 5000 hektar hanya meliputi 3 jenis penggunaan lahan, yaitu kebun, tegalan, dan sawah tadah hujan. Ketiga jenis penggunaan lahan ini merupakan jenis pertanian lahan kering, sehingga sebagian besar kawasan ini masih kekurangan sumberdaya air. Hal ini juga terlihat keadaan umum pada sungai lukulo yang merupakan sungai utama yang melintas pada kawasan ini mengalami fluktuasi debit sungai yang tidak menentu, pada musim penghujan debit sangat tinggi dan sering menimbulkan banjir sedangkan pada musim kemarau debit sungai sangat kecil  bahkan anak-anak sungai sering mengalami kekeringan.

Penggunaan lahan yang paling banyak terdapat di wilayah dengan topografi landai yaitu jenis penggunaan lahan sawah tadah hujan dengan luasan sebesar 2288, 124 hektar. Pada kelas kemiringan lereng menengah penggunaan lahan terluas berupa kebun yaitu sebesar 2364, pada daerah bergelombang jenis penggunaan lahan yang dominan berupa penggunaan lahan tegalan sedangkan wilayah dengan perbukitan tinggi penggunaan lahan yang dominan berupa kebun. Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung mempunyai empat tingkatan kerawanan gerakan tanah, yaitu ; kelas sangat rendah seluas 455, 157 hektar ; kelas rendah seluas 623, 820 hektar ; kelas menengah 10909, 024 hektar ; dan gerakan tanah kelas tinggi seluas 12510, 190 hektar. Penggunaan lahan sawah irigasi merupakan jenis penggunaan lahan terluas yang mempunyai kriteria kelas kerawanan gerakan tanah sangat rendah, pada kelas gerakan tanah rendah jenis penggunaan lahan dominan berupa pemukiman, kelas gerakan tanah menengah jenis penggunaan lahan dominan berupa pemukiman, sedangkan pada kelas tinggi jenis penggunaan lahan dominan berupa kebun.

Keberadaan lokasi batuan lindung pada Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung diperlukan konservasi agar tercipta kelestarian batuan lindung guna kepentingan ilmiah. Keberadaan batuan lindung terkait dengan karaktersitik lahan dari faktor-faktor penggunaan lahan, kemiringan lereng serta faktor resiko kebencanaan (gerekan tanah), integrasi dari ketiga faktor tersebut memperlihatkan lokasi-lokasi batuan lindung yang sesuai dan dapat diketahui langkah-langkah untuk konservasi lanjut. Hasil dari tumpang susun peta penggunaan lahan, peta kemiringan lereng serta peta gerakan tanah maka dihasilkan 93 satuan yang digunakan dalam menilai kualitas batuan lindung. Berdasarkan zonasi wilayah terhadap batuan lindung. Satuan-satuan wilayah pada lokasi batuan lindung dengan tingkat kerawanan terhadap bencana serta pada jenis penggunaan lahan pada berbagai tingkat topografi. Wilayah batuan lindung yang memiliki tingkat gerakan tanah sangat rendah dan rendah meliputi, rijang merah berlapis di daerah cangkring dengan penggunaan lahan hutan ;  lava bantal dan rijang di daerah Kali Muncar pada jenis penggunaan lahan sawah tadah hujan dengan topografi berbukit ; serpentinit di daerah pucangan pada penggunaan lahan sawah tadah hujan dengan topografi landai ; batugamping numulities di daerah karangsambung dengan topografi landai ; lava basalt di daerah langse dengan topografi datar ; dan batugamping terumbu di daerah jatibungkus. Penempatan satuan ini berdasarkan generalisasi dari hasil analisis spasial sehingga lokasi batuan lindung merupakan poin-poin termasuk dalam kesatuan area. Peta satuan di lokasi CAG Karangsambung.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Kajian Penggunaan Lahan Pada Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung Dengan Menggunakan Sistem Informasi Geografis. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/09/07/kajian-penggunaan-lahan-pada-kawasan-cagar-alam-geologi-karangsambung-dengan-menggunakan-sistem-informasi-geografis/

Kekeringan secara umum bisa didefinisikan sebagai pengurangan pesediaan air atau kelembaban yang bersifat sementara secara signifikan di bawah normal atau volume yang diharapkan untuk jangka waktu khusus. Kekeringan paling sering dihubungkan dengan curah hujan yang rendah atau iklim semi kering, sementara kekeringan juga terjadi pada daerah-daerah dengan jumlah curah hujan yang biasanya besar. Kabupaten Kebumen merupakan salah satu kabupaten di Jawa Tengah yang berada di bagian selatan. Penggunaan lahan yang berupa lahan pertanian di Kabupaten Kebumen lebih dari 50% dari total jenis penggunaan lahannya, masyarakat secara umum masih banyak yang menggantungkan mata pencahariannya terhadap lahan pertanian. Tahun 2008 Sedikitnya 26 desa yang tersebar di Kabupaten Kebumen dilanda kekeringan, masyarakat kesulitan air bersih dan air irigasi menyusul menurunnya debit sumber air dan Sungai Luk Ulo, Kalibanda, dan Telomoyo hal tersebut mengakibatkan sekitar 2000 hektar lahan pertanian mengalami kekeringan dan gagal panen. Penggunaan data penginderaan jauh dan SIG dapat digunakan untuk mengidentifikasi potensi daerah yang rawan kekeringan. Menggunakan transformasi mengenai indeks kecerahan, indeks kebasahan serta indeks vegetasi dapat mengetahui kondisi permukaan dalam hubunganya dengan kekeringan, parameter lain seperti kondisi akuifer, curah hujan serta jenis penggunaan lahan pertanian kering faktor penentu dalam mengidentifikasi kekeringan. Hasil dari penelitian ini mengidentifikasikan bahwa sebagian Kecamatan di Kabupaten Kebumen yang meliputi Karanggayam, Karangsambung, Sadang, Alian, Puring, Klirong, Buluspesantren, Ambal dan Mirit terdeteksi memeliki potensi kekeringan.

Motode yang digunakan dalam memperoleh hasil adalah menumpangsusunkan parameter-parameter yang berpengaruh terhadap kekeringan dengan menggunakan SIG, sebagai bahan data primer digunakan data citra satelit Landsat TM (thematic mapper). Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain peta digital Kabupeten Kebumen, Citra Landsat TM path/row 120/065, data curah hujan, data geohidrologi, seperangkat alat komputer lengkap dengan program pemetaan data vektor dan pemroses citra digital. Parameter-parameter yang digunakan dalam penelitian ini meliputi bentuklahan, geohidrologi, curah hujan, serta penggunaan lahan yang berupa lahan pertanian kering. Data-data tersebut di dapat dari bahan data primer berupa citra landsat TM, data sekunder dari penelitian sebelumnya, serta data hasil ceking lapangan

Curah hujan merupakan salah satu faktor utama dalam menentukan kondisi permukaan dalam sudut pandang sumberdaya air. Hujan merupakan suatu masukan (input) yang akan diproses oleh permukaan lahan untuk menghasilkan suatu keluaran. Wilayah yang mempunyai tingkat curah hujan rendah maka kondisi sumberdaya air baik air permukaan maupun air tanah semakin lama akan semakin menurun, sehingga berpengaruh pada sosial ekonomi masyarakat. Aliran air tanah yang mengalami penurunan akan mengakibatkan masyarakat susah dalam memenuhi kebutuhan hidup, aliran permukaan yang mengalir pada sistem sungai kecil akan berdampak pada kemampuan irigasi.

Curah hujan yang ada di Kabupaten Kebumen Jawa Tengah menggambarkan adanya variasi,  hujan yang terjadi terbagi menjadi lima kelas, curah hujan 2000 – 2500 mm/tahun dengan seluas 22070,94 km², penyebaran curah hujan ini terbagi menjadi dua zonasi, zonasi pertama hujan terjadi di daerah dengan jenis bentuklahan pegunungan denudasional dan perbukitan struktural dengan jenis tanah eutrudepts/hapuldals. Isohyet curah hujan pada zonasi yang kedua berada pada kawasan bentuklahan pegunungan denudasional, bukit sisa, dataran kaluvial-aluvial, dataran aluvial, serta beting gisik dengan jenis tanah eutrudepts/ hapludals, endoaguepts/ endoaquent, dan udipsamment/ endoaquents.

Hujan 2500 – 3000 mm/tahun dengan seluas 83352,89 km² , sebagian besar di Kabupaten kebumen mempunyai curah hujan kelas kedua yang merupakan kelas yang tergolong relatif rendah dari semua kelas yang ada, sebaran pada curah hujan kelas ini juga meliputi topografi datar, landai, wilayah pesisir hingga pada daerah perbukitan. Jenis bentuklahannya meliputi pegunungan denudasional, perbukitan denudasional, perbukitan struktural, bukit sisa, dataran aluvial, perbukitan kapur serta beting gisik dengan jenis tanah eutrudepts/hapludals, endoaguepts/endoaquent, endoaquepts/endoaquepts, eutrudepts/udorthers, hapluduls/dystrudepts, haprendolls/hapludalfs dan udipsamment/endoaquents.

Hujan 3000 – 3500 mm/tahun dengan seluas 23979,09 km² Isohyet berada pada daerah dengan topografi berbukit sedang sampai tinggi dengan bentuklahan pegunungan denudasional dan perbukitan struktural serta mempunyai jenis tanah hapluduls/dystrudepts, eutrudepts/udorthers, dan eutrudepts/hapludals. Sedangkan curah hujan 3500 – 4000 mm/tahun dengan seluas 1908,24 km² dan curah hujan 4000 – 4500 mm/tahun dengan seluas 638,48 km² hanya merupakan kawasan yang kecil dengan topografi berbukit sedang yang berada pada bentuklahan perbukitan struktural dengan jenis tanah hapluduls/dystrudepts. Parameter curah hujan merupakan faktor penentu kondisi permukaan dalam kaitannya dengan sumberdaya air yang mempunyai hubungan pada kekeringan.

Hidrogeologi merupakan bagian dari hidrologi yang mempelajari penyebaran dan pergerakan air tanah dalam tanah dan batuan di kerak Bumi. Pengaruh hidrogeologi dalam kekeringan adalah adanya penyimpanan air dalam lengas tanah ataupun akuifer sehingga kondisi air tanah tidak kontinuitas, suplai air tanah ke sungai (influent) tidak ada dan menjadikan aliran permukaan pada sistem sungai menjadi kecil atau hampir tidak ada. Umumnya batuan yang mempunyai sifat yang tidak lolos air serta daya simpan air yang kecil potensi air tanah yang terkandung pada daerah bersangkutan kecil.

Kondisi hidrogeologi di Kabupaten Kebumen pada dasarnya adalah wilayah yang mempuynayi akuifer produktif, walaupun dengan intensitas setempat sampai penyebaran luas. Kondisi air tanah langka pada wilayah ini sekitar 46905, 78 hektar yang meliputi sebagain Kecamatan Sempor, Karanggayam, Karangsambung, Sadang, Padureso, daerah tersebut merupakan wilayah dengan topografi berbukit. Akuifer dengan produktifitas kecil setempat berada di sebagian Kecamatan Ayah, Gombong, Sruweng, Karanganyar dan Rowokele serta sebagian kecil di Kecamatan Padureso yaitu sekitar 16113,17 hektar, di Kecamatan Ayah akuifer tersebut berada pada zona karst gombong selatan. Penyebaran akuifer dengan produktifitas sedang sampai sempit berada di apit oleh keadaan wilayah dengan akuifer dengan produktifitas kecil setempat yaitu berada di Sebagian Kecamatan Buayan. Akuifer produktif dengan penyebaran luas dan sempit mempunayi luasan yang paling besar, dari bagian tengah ke selatan wilayah  Kabupaten Kebumen mempunyai  tipe akuifer ini, semakin ke arah selatan (laut) akuifer produktif penyebarannya semakin menyempit. Akuifer produktif penyebaran menyempit berada pada daerah pesisir dengan bentuklahan marin sampai fluvio-marin, sedangkan penyebaran dari ekuifer produktif dengan penyebaran luas berada di wilayah dengan tingkat pemukiman yang rapat serta wilayah yang relatif datar.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Aplikasi Teknik Penginderaan Jauh Dan Sistem Informasi Geografis Untuk Identifikasi Potensi Kekeringan. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/07/13/aplikasi-teknik-penginderaan-jauh-dan-sistem-informasi-geografis-untuk-identifikasi-potensi-kekeringan/

Studi bentuklahan merupakan studi yang menitikberatkan pada bentuklahan penyusun konfigurasi permukaan bumi. Proses yang terjadi di permukaan bumi selalu mengalami perubahan dari waktu-kewaktu sebagai proses geomorfologi. Seiring dengan kemajuan teknologi informasi spasial suatu wilayah dapat di deteksi  dengan mudah. Penggunaan data penginderaan jauh dan SIG (Sistem Informasi Geografis) dalam ekstraksi informasi mengenai keruangan dan kewilayahan dapat digunakan untuk pengkajian wilayah secara menyeluruh dalam hubungannya dengan sumberdaya permukaan. Citra Landsat TM merupakan sensor citra penginderaan jauh yang sering digunakan pada saat ini, Identifikasi bentuklahan dengan mudah dilakukan dengan menggunakan citra yaitu dengan mengaitkan berbagai parameter dipermukaan. Tujuan dalam penelitian ini adalah mengidentifikasi bentuklahan di wilayah Cagar Alam Geologi Karangsambung yang mempunyai potensi ilmiah dalam mempelajari ilmu kebumian dengan menggunakan wahan citra satelit. Metode yang digunakan menggunakan analisis 3 dimensi hasil pengolahan vektor dari garis kontur dan juga menggunakan analisis intepretasi secara visual citra Landsat TM komposit warna 452. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini bahwa Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung mempunyai 3 jenis bentuk lahan, yaitu bentukan lahan asal proses struktural (perbukitan patahan, lembah antiklin, gawir, igir perbukitan antiklin) ; bentukan lahan asal proses fluvial (gosong sungai, sungai teranyam, meandering, dataran banjir, dataran aluvial, point bar, pothole) ; dan bentuklahan asal proses denudasional (perbukitan terisolasi).

Karakteristik suatu wilayah sangat dipengaruhi oleh bentuklahan, hal ini akan menentukan zonasi-zonasi keruangan serta peruntukkannya dalam aspek kewilayahan. Bentuklahan dikontrol oleh adanya tenaga yang bekerja pada permukaan, adanya struktur geologi, serta topografi permukaan. Studi bentuklahan merupakan studi yang menitikberatkan pada bentuklahan penyusun konfigurasi permukaan bumi. Proses yang terjadi di permukaan bumi selalu mengalami perubahan dari waktu-kewaktu sebagai proses geomorfologi, proses tersebut dapat diakibatkan dari dalam bumi (endogen) maupun yang diakibatkan dari luar bumi (eksogen). Proses endogen berasal dari aktivitas vulkanik dan diatropisme sebagai pembentukan pegunung-api-an, pembentukan perbukitan dan pegunungan serta mempengaruhi struktur geologi. Sedangkan proses eksogen sangat ditentukan oleh adanya tenaga geomorfologis yang bekerja sebagai medium alami yang mengkikis dan mengangkut material di permukaan bumi (Dibyosaputro, 1998).

Citra Landsat TM merupakan sensor citra penginderaan jauh yang sering digunakan pada saat ini, citra ini mempunyai 7 Saluran yang terdiri dari spektrum tampak pada saluran 1, 2, dan 3, spektrum inframerah dekat pada saluran 4, 5, dan 7 dan spektrum inframerah termal pada saluran 6. resolusi spasial pada saluran 1- 5 dan 7 mencapai 30 meter, sedangkan untuk saluran 6 resolusi spasial mencapai 60 meter. Analisis digital mempermudah dalam mendeteksi fenomena permukaan, adanya transformasi nilai digital yang dapat menonjolkan tema-tema tertentu sesuai dengan kebutuhan mempermudah dalam melakukan intepretasi citra. James (1996) menyatakan “indeks vegetasi” merupakan suatu ukuran kuantitatif berdasarkan nilai digital citra satelit untuk mengukur biomasa suatu vegetasi. Salah satu indeks vegetasi adalah Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) yang merupakan kombinasi antara teknik penisbahan dengan teknik pengurangan citra. Hartono, dkk (2005).

Dalam melakukan analisis mengenai bentuklahan pada penelitian ini dilakukan dua tahap, yang pertama dilakukan dengan analisis SIG dan yang kedua dengan intepretasi citra. Analisis dengan menggunakan sistem informasi geografis diperlukan suatu data kenampakan tiga dimensional yang memperlihatkan kondisi topografi wilayah. Dengan menggunakan ektensi 3D modeling pada software pengolah data vektor data dasar yang berupa garis kontur wilayah dirubah dalam bentuk TIN (Triangular Irregular Network) yaitu berupa garis-garis yang membentuk segitiga yang tidak beraturan guna menggambarkan kenampakan 3 dimensional.

saluran komposit warna semu RGB 452 citra landsat TM yang menonjolkan kenampakan topografi, dengan mengunakan saluran tersebut igir-igir perbukitan serta alur dan riil aliran dapat terlihat dengan jelas. Warna merah (R) diberikan pada saluran 4 (inframerah dekat) yang mempunyai panjang gelombang 0,78 µm – 0,90 µm, saluran ini peka terhadap pantulan vegetasi. Warna hijau (G) diberikan pada saluran 5 (inframerah tengah) yang mempunyai panjang gelombang 1,55 µm – 1,75 µm, saluran ini peka terhadap pantulan tanah kering, sedangkan warna biru (B) diberikan pada saluran 2 (Hijau) yang mempunyai panjang gelombang 0,53 µm – 0,61 µm, saluran ini peka terhadap pantulan tanah kering dengan sedikit vegetasi dan tubuh air. Penggabungan dari tiga saluran ini (gambar. 4) memperlihatkan dengan jelas ukiran-ukiran permukaan bumi, pada citra tersebut juga terlihat permukaan yang terkesan keras, permukaan dengan resistensi erosi tinggi dan rendah, perbedaan topografi serta terlihat jelas riil-riil pengalirannya. Dengan menggunakan dasar intepretasi bentuklahan wilayah penelitian dapat dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu bentuklahan bentukan asal struktural (S), bentuklahan bentukan asal fluvial (F) serta bentuklahan bentukan asal denudasional (D).

Bentuklahan struktural merupakan bentuklahan yang diakibatkan keran adanya tenaga endogen yang bekerja, sehingga terjadi adanya patahan dan lipatan di permukaan bumi. Bentuklahan struktural di kawasan cagar alam geologi karangsambung terdapat berbagai macam bentukan lahan asal proses struktural, bentuklahan pada zona lipatan meliputi lembah antiklin, igir lembah antiklin, gawir,  sedangkan pada zona patahan terdapat bentuklahan berupa perbukitan-pegunungan sesar. Pada zona lipatan (S1) merupakan daerah dengan umur batuan tersier sedangkan pada zona patahan (S2) sebagian besar merupakan daerah pra tersier yang sering di sebut daerah melang. Pada bentuklahan daerah patahan mempunyai tekstur yang kasar dengan bentuk yang tidak teratur serta mempelihatkan kesan topografi tinggi yang seragam dan alur sungai rapat dengan pola yang seragam, hal ini menandakan bahwa permukaannya tersusun oleh batuan-batuan yang kompak serta proses erosi intensif yang tidak mampu menggerus permukaan secara utuh. Bentuklahan struktural lipatan pada daerah penelitian merupakan suatu aniklin yang telah tererosi/terdenudasi sehingga membentuk suatu lembah antiklin yang menyerupai seperti tapal kuda (gambar. 4). Akibat adanya denudasi tersebut maka munculan bentukan-bentukan lahan lainnya seperti gawir (pada sisi lereng bagian dalam lembah antiklin), serta igir-igir lembah antiklin.

Bentukan lahan asal proses fluvial merupakan bentuklahan yang diakibatkan karena adanya proses aliran air permukaan. Pada lokasi penelitian mempunyai karakteristik yang unik hal ini dilihat dari sistem sungai yang terbentuk pada dominan topografi berbukit, jenis sungai mempunyai jenis dendritik dan rektangular dengan erosi dan sedimentasi yang intensif. Bentukan lahan proses fluvial pada daerah ini meliputi gosong sungai, sungai meander, sungai teranyam, point bar dan pothole, dataran banjir, serta dataran aluvial. Adanya hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan sebagian besar akan menjadi aliran permukaan akibat dari kondisi permukaan yang mempunyai kandungan tanah tipis, jenis lempung serta  terdapat banyaknya singkapan. Lokasi dengan topografi sebagian besar berbukit nilai aliran permukaan sangat tinggi sehingga proses erosi, transportasi dan deposisi terjadi dengan cepat. Aliran permukaan yang masuk pada sistem sungai akan menggerus batuan/permukaan yang lunak, dan apabila terdapat dinding/permukaan sungai yang keras akan terjadi pembelokan arah dan sungai menjadi meandering, dalam bentukan tersebut akan disertai juga dengan pembentukan pothole dan point bar, dengan berangsurnya waktu dan proses masih yang intensif terjadi cut-off pada lengkungan sungai.

Bentukan lahan asal proses denudasional (D) merupakan suatu proses yang sangat dipengaruhi oleh adanya pelapukan, gerakan masa, dan pengendapan. Pada dasarnya proses ini mempengaruhi bentukan-bentukan lahan lainnya, di mana statu bentuklahan akan terjadi degradasi dan agradasi lahan dan membentuk suatu bentukan baru dengan struktur asli yang mulai ditinggalkan. Pada lokasi penelitian bentuk lahan asal denudasional ini berupa perbukitan terisolasi, pada bentuklahan struktural berupa lembah antiklin juga merupakan suatu bentukan akibat adanya proses denudasi, akan tetapi struktur lipatan masih terlihat dengan jelas. Dari citra satelit (gambar. 4) perbukitan terisolasi berada pada lembah antiklin dan juga berada di sisi dari bentuklahan asal proses fluvial. Perbukitan ini menandakan bahwa mempunyai batuan yang kompak dan erosi tidak mampu mengikisnya secara cepat sehingga teringgal dan membentuk suatu perbukitan yang menyendiri.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Identifikasi Satuan Bentuklahan Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung Dengan Menggunakan Aplikasi Penginderaan Jauh dan SIG. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/07/13/identifikasi-satuan-bentuklahan-kawasan-cagar-alam-geologi-karangsambung-dengan-menggunakan-aplikasi-penginderaan-jauh-dan-sig/

Banjir merupakan fenomena alam yang sering terjadi pada saat ini. Bengawan Solo salah satu DAS yang sering terlanda banjir, curah hujan yang tinggi menyebabkan sungai tidak mampu menampung aliran permukaan (runoff), sehingga terjadi banjir luapan. Penelitian ini mempunyai tujuan untuk mengidentifikasi kerawanan banjir di DAS Bengawan Solo, metodologi penelitian menggunakan pendekatan peninderaan jauh yaitu dengan menggabungkan saluran 4 dan saluran 7 pada citra Landsat TM yang dapat membedakan permukaan lahan air dan non air. Satelit SRTM digunakan untuk analisis elevasi permukaan, dengan menggunakan data SRTM dapat mendeteksi akumulasi aliran yaitu dengan ekstraksi grid. Utuk identifikasi banjir luapan diperluakan asosiasi dari kondisi sungai uatam. Hasil dari penelitian ini bahwa wilayah yang terindikasi rawan terhadap banjir meliputi wilayah Sragen, Ngawi, tuban, Bojonegoro, Lamongan, dan Gresik yang ada di DAS Bengawan Solo.

Banjir merupakan suatu peristiwa alam yang sering terjadi pada saat ini, terutama ketika musim penghujan. Air hujan yang menjadi aliran permukaan akan mengalir dan menuju pada sistem drinase, sungai atau area-area permukaan yang lebih rendah. Banjir disebabkan oleh banyak faktor namun secara umum dapat diklasifikasikan dalam 2 kategori, banjir yang disebabkan oleh sebab-sebab alami dan banjir yang diakibatkan oleh tindakan manusia, yaitu antara lain adalah curah hujan, pengaruh fisiografi, erosi dan sedimentasi, kapasitas sungai, pengaruh air pasang, perubahan kondisi DAS, kawasan kumuh, sampah, drainase lahan, bangunan air, kerusakan bangunan pengendali banjir serta perencanaan sistem pengendali banjir yang tidak tepat (Kodoatie, 2002).

Daerah Aliran Sungai (DAS) Bengawan Solo merupakan salah satu DAS yang melalui dua provinsi, yaitu Provinsi Jawa Tengah dan Propinsi Jawa Timur. Secara astronomis DAS Bengawan Solo terletak pada 110°26’10’’- 112°40’ Bujur Timur dan 6°50’50’’- 8°18’40’’ Lintang Selatan dengan luas sekitar ± 1756754.382 hektar. DAS Bengawan Solo merupakan DAS yang sering terjadi banjir, curah hujan yang tinggi pada musim penghujan mengakibatkan DAS ini tidak mampu menampung aliran langsung permukaan yang masuk pada sistem sungai sehingga terjadi luapan yang menggenangi di sekitar wilayah-wilayah yang dilalui oleh sungai utamanya. Curah hujan yang tinggi bukan hanya menyebabkan banjir di sejumlah wilayah hulu, seperti Solo atau Sragen, tetapi juga mengancam sejumlah wilayah hilir yaitu di Provinsi Jawa Timur, khususnya Bojonegoro, Lamongan, Tuban, dan Gresik. Di Bojonegoro sekitar 900 rumah penduduk terendam banjir akibat tanggul sepanjang 50 meter di kanor rusak. Di Gresik, sekitar 1.800 rumah lebih tergenang air, di Tuban sekitar 1.000 lebih rumah di kawasan Widang juga terendam air, dan di Lamongan kondisinya juga kurang lebih sama. Bahkan, tidak hanya rumah, di berbagai daerah sepanjang Sungai Bengawan Solo tidak jarang ribuan hektar lahan juga tergenang air sehingga tidak mungkin lagi dipanen (Suyanto, 2008).

Data Wilayah dan Dampak Banjir DAS Bengawan Maret 2009

Penentuan daerah rawan banjir dengan menggunakan data citra penginderaan jauh dan SIG (Sistem Informasi Geografis) dilakukan dengan mengidentifikasi wilayah-wilayah yang mempunyai respon terhadap penggenangan di permukaan. Citra penginderaan jauh berupa Landsat TM (Land Sattelite Thematic Mapper) merupakan citra multispektral yang dapat menyajikan informasi fisik permukaan lahan suatu daerah. Landsat TM terdiri dari tujuh saluran dengan resolusi spasial 30 meter untuk band 1-5 dan band 7, resolusi spasial untuk band 6 (inframerah thermal) adalah 120 meter. Perkiraan ukuran cakupan adalah 170 kilometer sebelah utara-selatan dan 183 kilometer sebelah timur-barat. Citra penginderaan jauh SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) merupakan salah satu jenis citra yang mempunyai kegunaan dalam analisis model elevasi. SRTM menggunakan teknologi SAR (Synthetic Aperture Radar). SRTM memiliki struktur data yang sama seperti format grid, yaitu terdiri dari sel-sel yang setiap sel memiliki nilai ketinggian. Nilai ketinggian pada SRTM adalah nilai ketinggian dari datum WGS 1984. Informasi yang diidentifikasi dari citra penginderaan jauh mengenai parameter penyebab banjir dilakukan analisis dengan menggunakan teknologi SIG guna mengetahui daerah rawan banjir.

Saluran 4 merupakan saluran yang bermanfaat dalam pembuatan batasan-batasan air dan daratan, atap dan jalan aspal juga menghasilkan refleksi yang sangat rendah. Saluran 4 dan saluran 7 efisien dalam membedakan air banjir dan tanah kering, batasan-batasan air  banjir dapat dideliniasi. Faktor refleksi piksel sangat dekat dengan permukaan lahan basah. Selama banjir albedo pada tubuh air meningkat secara signifikan karena suatu konsentrasi yang tinggi pada debris dan silt di dalam air. Faktor refleksi puncak bergerak ke arah band saluran. Pada sisi lain, meningkatkan kelembaban tanah mengurangkan albedo tanah, membuat faktor refleksi dari beberapa piksel yang tidak banjir serupa dengan piksel banjir. Suatu penggolongan biner telah melakukan sebagai berikut untuk saluran 4 dan saluran 7.

Nilai Piksel > 78 = Tanah Kering

Nilai Piksel ≤ 78 = Air

Penggolongan ini secara efektif menyadap piksel air di dalam area, kerugian utama  penggolongan ini adalah tidak bisa membedakan antara air dan tanah permukaan di bawah bayang-bayang awan (Sanyal, 2005). Pada penelitian ini nilai piksel yang digunakan dalam pendeteksian rawan banjir adalah nilai grid 1 sampai grid 4 yang hanya terdapat di bagian tengah DAS sampai bagian hilir DAS. Nilai grid 1 sebagian besar terdapat di wilayah Gresik, Lamongan, Bojonegoro dan Tuban ; nilai grid 2 sebagian besar terdapat di wilayah Tuban, Bojonegoro, lamongan, dan Blora ; nilai grid 3 sebagian besar terdapat di wilayah Tuban, Bojonegoro, Blora dan Ngawi ;  Sedangkan nilai grid 3 sebagian besar terdapat di wilayah Sragen, Ngawi, Madiun, Blora, dan Bojonegoro. Wilayah-wilayah tersebut merupakan wilayah dalam DAS Bengawan Solo yang dilewati oleh sungai utama, sehingga luapan aliran permukaan pada sungai dimungkinkan akan menggenangi wilayah-wilayah tersebut.

Penggunaan Hydrologic Modelling pada Arcview GIS digunakan untuk penelusuran arah dan lokasi akumulasi aliran yang menuju ukuran serta nilai grid minimal. Akumulasi aliran terjadi pada sebagian wilayah Sragen, Bojonegoro, Tuban, Gresik dan paling banyak terjadi di wilayah Lamongan, dari profil penampang wilayah Lamongan memberikan gambaran bahwa arus aliran yang menjadi akumulasi aliran akan cenderung ke sebelah kanan sungai. Integrasi data penginderaan jauh citra Landsat TM dengan citra SRTM yang diasosiasikan dengan kenampakan sungai utama dapat digunakan dalam pendeteksian wilayah rawan banjir. Analisis pada citra Landsat TM berupa penggabungan antara saluran 4 dan saluran 7 guna membedakan kenampakan air dan non air, sedangkan analisis citra SRTM digunakan untuk mengetahui akumulassi aliran permukaannya. Wilayah yang rawan terhadap banjir DAS Bengawan Solo meliputi Kabupaten/Kota Bojonegoro, Lamongan, Tuban, Gresik, Ngawi dan Sragen.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Integrasi Data Penginderaan Jauh Citra Landsat TM Dan SRTM Untuk Deteksi Rawan Banjir Di DAS Bengawan Solo.  http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/integrasi-data-penginderaan-jauh-citra-landsat-tm-dan-srtm-untuk-deteksi-rawan-banjir-di-das-bengawan-solo/

DAS Lukulo Hulu merupakan salah satu DAS yang berada di Propinsi Jawa Tengah yang meliputi 3 kabupaten, yakni Kabupaten Kebumen, Kabupaten Banjarnegara, dan Kabupaten Wonosobo. Pada musim penghujan debit sungai Luk Ulo meningkat tajam sedangkan pada musim kemarau sangat kecil. Sebagian besar lahan dimanfaatkan untuk hutan produksi (pinus) serta tegalan. Pemanfaatan sumberdaya lahan yang tidak sesuai dengan kemampuan lahan dan tata ruang wilayah, dapat menyebabkan terjadinya bahaya erosi dan longsor, simpanan air berkurang serta menimbulkan masalah banjir, kekeringan dan sedimentasi. Kapasitas infiltrasi tanah pada daerah tangkapan hujan yang tidak sebanding dengan curah hujan mengakibatkan sebagian air hujan berubah menjadi aliran permukaan yang mengerosi tanah dan batuan yang ada. Bukti besarnya tingkat erosi di bagian atas DAS dapat dilihat dari tingginya tingkat sedimentasi sirtu pada tubuh utama aliran sungai  yang dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai bahan tambang. Penggunaan data penginderaan jauh dan SIG (Sistem Informasi Geografi) dapat digunakan untuk pemetaan tingkat erosi yaitu dengan menggunakan metode USLE. citra penginderaan jauh pada penelitian ini menggunakan  sensor satelit Landsat TM. Parameter parameter yang digunakan dalam metode USLE antara lain Erosivitas, Erodibilitas, CP, dan LS. Hasil yang didapatkan bahwa tingkat erosi sangat berat pada DAS Lukulo Hulu  meliputi desa Wadasmalang, Langse, Wonotirto, Kalibening, Pesangkalan, Kebutuhjurang, Seboro, Pagedangan, Gunungjati, Kebondalem, Duren, Lebakwangi dan kedunggong, dan kelas erosi berat terdapat di desa giritirto, pesangkalan, dan tersebar merata pada DAS.

Kerusakan DAS sering dipicu oleh perubahan tata guna lahan akibat naiknya tingkat kebutuhan hidup manusia serta lemahnya penegakan hukum.  Penggunaan lahan merupakan bentuk intervensi manusia terhadap lahan dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya, baik materiil maupun spiritual.   Perkembangan bentuklahan ditentukan oleh proses pelapukan dan perkembangan tanah, erosi, gerakan massa tanah, banjir, sedimentasi, abrasi marin, oleh agensia iklim., gelombang laut, gravitasi bumi, dan biologi termasuk manusia.  Perubahan bentuk lahan berpengaruh terhadap kondisi tanah, tata air (hidrologi), potensi bahan tambang, potensi bencana seperti banjir, erosi, dan longsor lahan, vegetasi, dan kegiatan manusia dalam bidang pertanian, permukiman, kerekayasaan, industri, rekreasi, dan pertambangan. Secara garis besar, penggunaan lahan dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua), yaitu penggunaan lahan pertanian dan penggunaan lahan bukan pertanian.  Penggunaan lahan pertanian dibedakan  ke dalam macam penggunaan lahan berdasarkan atas penyediaan air dan komoditi yang diusahakan, dimanfaatkan  atau yang terdapat di atas lahan tersebut.

Analisis tingkat bahaya erosi dilakukan dengan cara memperkirakan (memprediksi) laju erosi tanah pada satuan-satuan lahan. Sedangkan untuk menghitung laju erosi tanah digunakan pendekatan persamaan “Universal Soil Loss Equation” (USLE) yang dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith (1978) sebagai berikut:

A = RKLSCP ……………………………………………………………………..(1)

dimana :

A         = jumlah tanah yang hilang (ton/ha/tahun)

R          = erosivitas hujan tahunan rata-rata (mm/jam)

K         = ndeks Erodibilitas Tanah

LS        = Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng

C         = Pengelolaan Tanaman

Erosivitas Hujan merupakan kemampuan hujan untuk mengerosi tanah. Semakin tinggi nilai erosivitas hujan suatu daerah, semakin besar pula kemungkinan erosi yang terjadi pada daerah tersebut. Erodibilitas merupakan suatu ketahanan dari tanah yang yang menunjukkan resistensi partikel tanah terhadap pengelupasan dan transportasi partikel-partikel tanah oleh adanya energi kinetik air hujan dan ditentukan oleh sifat fisik dan kimia tanah. Pada pembuatan peta indek panjang dan kemiringan lereng, panjang lereng dapat diabaikan dan yang berpengaruh hanya kemiringan lereng (kemiringan lereng berpengaruh 3x panjang lereng terhadap erosi) didasarkan pada satuan topografi pada wilayah penelitian. Pengaruh vegetasi penutup tanah terhadap erosi adalah (1) melalui fungsi melindungi permukaan tanah dari tumbukan air hujan, (2) menurunkan kecepatan air larian, (3) menahan partikel-partikel tanah pada tempatnya dan (4) mempertahankan kemantapan kapasitas tanah dalam menyerap air (chay asdak, 1995: 452). Gambar 1. merupakan diagram alir penelitian.

Aliran berlebih dari tempat yang paling rendah mengakibatkan air memotong tanah menjadi saluran yang kecil seperti pergerakannya ke bawah pada lereng tersebut. Hal yang sama pada beberapa tempat proses ini menimbulkan permukaan yang dipotong oleh parit yang sangat dangkal (riil). Tanah-tanah yang terbawa erosi menyebabkan sedikit kerusakan tertutama menjadikan lapisan  sub soil yang tidak subur dan mengurangi kekuatan memproduksi tanaman. Vegetasi merupakan faktor yang penting dalam terjadinya erosi, air hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan dapat tertahan dalam tajuk-tajuk vegetasi sehingga tenaga kinetik air tidak langsung mengenai permukaan tanah. Pengaruh vegetasi penutup tanah terhadap erosi adalah (1) melalui fungsi melindungi permukaan tanah dari tumbukan air hujan, (2) menurunkan kecepatan air larian, (3) menahan partikel-partikel tanah pada tempatnya dan (4) mempertahankan kemantapan kapasitas tanah dalam menyerap air (chay asdak, 1995: 452). Tubuh air merupakan suatu tempat terkonsentrasinya beberapa sedimen dari permukaan pada DAS. Dalam konversi nilai CP terhadap tabel perkiraan factor CP berbagai jenis penggunaan lahan di jawa (abdurachman dkk.,1984) jenis penggunaan lahan tanah ladang didaerah penelitian merupakan tanaman pertanian biji-bijian. Tanaman ini biasanya mempunyai tingkat penguraian tanah tinggi sehingga tanah akan menjadi remah-remah dan mudah ter-erosi.

Konsentrasi kemudahan penggunaan lahan untuk ter-erosi penyebarannya bayak terdapat disebelah barat dan tengah pada DAS Lukulo Hulu yang sebagian besar berupa tanah ladang dengan tanama pertanian yang berupa biji-bijian. Secara kerapatan tajuk tanaman ini merupakan tanama dengan kerapatan jarang, bertekstur kasar, kemampuan tanaman dalam stroughfall dan streamfall sangat kecil, sehingga penggerusan permukaan tanah terhadap aliran air permukaan besar.

Tingkat erosi sangat berat di DAS Lukulo hulu ini sekitar 1399.518 hektar dan erosi berat sekitar 1564.231 hektar, hal ini menunjukkan bahwa sebagian wilayah dalam DAS Lukulo hulu sudah mempunyai tingkatan erosi kritis. Daerah dengan tingkat erosi sangat berat terdapat  di sekitar desa Wadasmalang, langse, Wonotirto, Kalibening, Pesangkalan, Kebutuhjurang, Seboro, Pagedangan, Gunungjati, Kebondalem, Duren, Lebakwangi dan kedunggong. Tingkat erosi berat  paling banyak ditemukan di desa giritirto, pesangkalan, dan tersebar merata pada DAS dengan luasan yang kecil. Tingkat erosi sedang pada DAS Lukulo Hulu ini banyak ditemukan di desa Kalibening, Giritirto, Kebutuhjurang, Selogiri, Kebutuhduwur, Duren,  Seboro, Kedunggong, Pasodongan, Kalidadap, Ngasinan, Lebak, Purwosari, Pucungkerep, Gambaran, dan lamuk. Untuk jenis tingkatan erosi ringan dan sangat ringan hampir di setiap desa terdapat zona ini.

Wilayah yang mempunyai kriteria erosi sangat ringan seluas 13787.088 hektar (51,77%) dengan jumlah erosi kurang dari 15 ton/ha/tahun banyak ditemukan di formasi karangsambung, di daerah basalt, dan gabro. Formasi karangsambung merupakan suatu formasi dengan tanah berupa lempung sehingga air susah untuk permeabilitas. Kriteria erosi ringan yang ada di DAS Lukulo Hulu seluas 6076.038 hektar (22,82%) dengan jumlah erosi 15 sampai 60 ton/ha/tahun banyak ditemukan di daerah formasi waturanda, formasi peniron, daerah sekis dan filit, dan anggota batu gamping formasi napal. Kriteria erosi sedang mempunyai luasan sebesar 3804.078 hektar (14,28%) dengan jumlah erosi 60 sampai 180 ton/ha/tahun dan penyebarannya di sebelah barat dan timur pada DAS Lukulo Hulu. Kriteria erosi berat mempunyai luasan sebesar 1564.231 hektar (5,87%) dengan jumlah erosi 180 sampai 480 ton/ha/tahun dan erosi sangat berat seluas 1399.518 hektar dengan jumlah erosi lebih dari 480 ton/ha/tahun (5,26%). Meskipun luasan erosi dengan kriteria berat dan sangat berat ini hanya sedikit akan tetapi kriteria erosi berat sam pai sangat berat terjadi pada DAS Lukulo Hulu.

Sungai Lukulo mempunyai tipe sungai yang meander pada sungai utamanya, bentukan-bentukan lahan tersebut akibat tenaga fluvial. Bentuklahan fluvial dipengaruhi oleh adanya tenaga air yang mengalir sehingga proses erosi, transportasi dan sedimentasi dari material-material permukaan di proses pada zona ini. Karena adanya proses meandering maka pada sungai tersebut banyak ditemukan poin bar-poin bar yang merupakan material yang terendapkan oleh transportasi air. Proses hydrolic action yang berupa menumbuk, menggerus dan menggendapkan sangat intensif terjadi.

Pertumbuhan penduduk yang semakin padat akan diiringi dengan peningkatan kebutuhan lahan. Kelestarian sumberdaya alam menjadi terganggu, sebagai akibatnya hutan atau vegetasi semakin berkurang dan lahan mengalami kerusakan. Pengurangan luas hutan sampai saat ini masih berarti sebagai suatu kerusakan hutan  akibat eksploitasi terhadap sumberdaya alam tersebut yang kurang memperhatikan azas kelestarian, disamping akibat kebakaran hutan dan juga sebab-sebab lain di dalam pengelolaan hutan. Kondisi ini juga didukung oleh adanya penambangan-penambang yang mengakibatkan kerusakan lingkungan. Zona-zona wilayah yang mempunyai kondisi fisiografi berupa perbukitan akan semakin tidak terkontrol oleh kerusakan-kerusakan tersebut sehingga permukaan semakin tidak stabil.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Pemetaan Erosi DAS Lukulo Hulu Dengan Menggunakan Data Penginderaan Jauh Dan Sistem Informasi Geografi.  http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/pemetaan-erosi-das-lukulo-hulu-dengan-menggunakan-data-penginderaan-jauh-dan-sistem-informasi-geografi/

DAS Lukulo Hulu adalah DAS yang berada di Jawa Tengah dengan koordinat 340.000 – 365.000 mT dan 916.0000 – 917.5000 mU. Aktifitas masyarakat dimungkinkan sangat mempengaruhi kondisi DAS, yaitu dengan ekploitasi sumberdaya alam (batu, pasir). Pada DAS Lukulo Hulu mempunyai 7 (tujuh) Sub DAS yaitu, DAS Lukulo, DAS Lokidang, DAS Maetan, DAS Gebang, DAS Loning, DAS Mondo, dan DAS Cacaban.  Pehitungan Indeks Erosivitas Tertimbang menggunakan SIG (Sistem Informasi Geografis) memperlihatkan bahwa DAS Lokidang merupakan DAS kritis yang mempunyai prioritas pertama, nilai dari total Indeks Erosivitas Tertimbangnya sebesar 1082, 62 dengan luas DAS sebesar 3602, 705 hektar. Dari sudut pandang penutup lahan (vegetasi) dengan metode penginderaan jauh menggunakan transformasi NDVI DAS Gebang, DAS Cacaban, dan DAS Lukulo merupakan DAS yang sangat mudah rusak (erosi) hal tersebut karena permukaan lahannya tidak terdapat vegetasi sehingga mudah tererosi.

Analisa kekritisan lahan dapat dilakukan dengan cara menilai 4 (empat) sifat biogeofisik lapangan. Hasil dari tumpangsusun keempat faktor, yaitu faktor topografi, faktor kemiringan, faktor drainase, dan faktor penggunaan lahan akan dihasilkan satuan lahan.⁴

LU = {(T + S)D}/L ……………………………………………………………….. (1)

di mana :

Lu        = Satuan Lahan

T          = Nilai skor faktor topografi

S          = Nilai skor faktor kemiringan

D         = Nilai skor bentuk drainase

L          = Nilai skor penggunaan lahan

Untuk mengetahui indek erosivitas tertimbang dalam DAS, maka digunakan rumus sebagai berikut (Sudarmadji, 1996) ⁵

ERI     = Lui x Bi ………………………………………………………………….. (2)

ERI      = Indek Erosivitas Tertimbang

Lui       = Nilai Satuan Lahan

Bi         = Persentase Bobot (luas tiap satuan lahan/luas DAS x 100%)

Data raster berupa citra satelit dikoresi geometrik agar sesuai dengan kondisi di permukaan, dan koreksi radiometrik agar piksel-piksel dalam citra bebas dari pengaruh awan pada saat perekaman data, sehingga data dapat digunakan untuk  intepretasi lebih lanjut. Terhadap data citra satelit landsat TM diintepretasi secara manual dan secara digital. Intepretasi penggunaan lahan secara digital menggunakan  klasifikasi terselia (minimum distance). Faktor kemiringan, topografi serta bentuk drainase dilakukan dengan pemodelan menggunakan SIG dari input data dasar berupa data kontur. Perubahan data kontur menjadi sistem grid dimaksudkan untuk membuat arah aliran air permukaan.

Data vektor berupa data garis kontur yang menghubungkan ketinggian tempat yang sama dirubah menjadi kenampakan 3 dimensional kemudian diperlukan suatu reklasifikasi data untuk memperoleh spasial yang berupa grid yang setiap pikselnya mempunyai nilai. Pemodelan data vektor dalam  penelitian ini menggunakan grid sistem untuk analisis kelerengan, topografi, bentuk drainase, dan pola-pola pengaliran. Setiap parameter yaitu topografi, kemiringan, kerapatan drainase serta penggunaan lahan diberikan nilai dan skor berdasarkan kelasnya. Analisis yang dilakukan merupakan analisis spasial dari intepretasi citra dan pengolahan menggunakan SIG.

Persebaran untuk topografi bergelombang ini di daerah upstream yang merupakan daerah struktural patahan dengan batuan yang komplek. Topografi berbukit kecil, berbukit sedang dan berbukit berada pada kawasan struktural lipatan, persebarannya berada tepat pada perpindahan antara zona Pratersier dan Tersier batuan yaitu di sebelah selatan sungai dengan luasan sebesar 4847,80 hektar. Topografi berombak mempunyai luasan sebesar 4859,90 hektar dengan penyebarannya berada pada daerah antiklin Formasi Waturanda. Daerah ini mempunyai jenis batuan berupa batuan sedimen yaitu batu pasir dan batu breksi. Topografi datar berada di sekitar bentuk lahan fluvial dengan material berupa lempung, daerah ini merupakan daerah dengan tingkat kerawanan tinggi terhadap banjir dan juga pada lokasi ini banyak terdapat sedimen-sedimen yang terendapkan.

Kemiringan terjal hanya terdapat dipunggung bukit pada puncak antiklin di Formasi Waturanda, sedangkan kemiringan sangat curam terdapat di bukit-bukit yang belum banyak mengalami proses denudasi. Persebaran kemiringan lereng curam dan agak curam hampir memperlihatkan suatu keseragaman, yaitu berada pada bentukan lahan struktural, akan tetapi untuk kemiringan lereng curam sebagian besar mengelompok di bagian atas pada DAS, dan kemiringan lereng agak curam berada pada bagian tengah pada DAS. Kemiringan landai terdapat di sebagian sepanjang sungai, daerah aluvial, serta wilayah lembah antiklin. Wilayah dengan kemiringan landai ini merupakan suatu wilayah yang sering terlanda banjir ketika musim penghujan, dan juga terdapat banyak material endapan di sekitar kanan-kiri sungai.

Faktor yang ketiga dalam menentukan kekritisan DAS ini merupakan faktor penggunan lahan. DAS Lukulo Hulu ini mempunyai berbagai macam jenis penggunaan lahan, sebagian besar jenis penggunan lahan masih berupa pertanian. Pertanian ini meliputi pertanian lahan basah, yaitu sawah tadah hujan dan sawah irigasi, sedangkan pertanian lahan kering meliputi tegalan dan kebun campur yang ditanami jenis tanaman buah-buahan, tanaman palawija. Pada DAS Lukulo Hulu ini masih juga terdapat hutan produksi yaitu berupa pohon pinus.

Faktor yang keempat dalam membuat nilai erosivitas tertimbang guna mengetahui tingkat kekritisan DAS adalah kondisi drainase sehingga diperlukan kerapatan aliran yaitu berupa percabangan sungai dalam setiap satuan lahan, terlihat bahwa luasan yang besar terdapat pada percabangan yang paling kuat yaitu > 10 seluas 19812,137 hektar, persebaran untuk percabangan paling kuat ini berada di daerah upstream. Percabangan 5 – 9 dengan luas 3272, 404 banyak terdapat di daerah dengan kemiringan curam, sedangkan percabangan sedang (3 – 4) seluas 837,095 hektar membentuk suatu pola seperti mencirikan zona batuan Tersier dan Pratersier.

Nilai indeks Erosivitas Tertimbang yang lebih besar dari 40 juga hanya terdapat di Sub DAS Lokidang. Desa-desa yang masuk pada Sub DAS Lokidang tersebut antara lain Argosoka, Ampelsari, Pasangkalan, sebagian desa Kebutuhjurang, sebagian desa Kebutuhduwur, dan sebagian desa Totogan. Lokasi Sub DAS Lokidang ini berada pada daerah Komplek Melange yang merupakan wilayah dengan batun pratersier yang keras dan terdapat berbagai macam jenis batuan.

Prioritas yang terakhir adalah Sub DAS Gebang yang berada di bagian hilir DAS. Luasan yang sangat kecil dan mempunyai bentuk DAS memanjang, sehingga waktu konsentrasi yang terjadi akan lambat dan hanya sedikit percabangan sungainya. Urutan prioritas kekritisan DAS tersebut seiring dengan tingkat luasannya, semakin luas Sub DAS maka jenis dari setiap parameter semakin komplek dan nilai yang dihasilkan semakin tinggi pula.

Untuk mengetahui kondisi tutupan kerapatan vegetasi di DAS Lukulo Hulu maka digunakan analisis transformasi NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Hasil yang didapat bahwa Digital Number hasil proses transformasi NDVI minimal -0.594 dan maksimal 0.398.

Tutupan lahan vegetasi jarang dan non vegetasi banyak ditemukan di Sub DAS Gebang, Sub DAS Cacaban, serta Sub DAS Lukulo, vegetasi sangat berpengaruh dalam menahan laju aliran permukaan, aliran permukaan yang tinggi meyebabkan tertorehnya permukaan lahan sehingga akan memperbesar laju erosinya. Hasil perhitungan untuk total Indeks Erosivitas Tertimbang untuk Sub DAS Gebang mempunyai prioritas terakhir, hal ini disebabkan karena Sub DAS Gebang mempunyai luasan yang kecil dan bentuk DAS yang memanjang, sehingga aliran air permukaan pada DAS tersebut lamban dan kecil untuk mencapau puncak debit.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Penggunaan Data Penginderaan Jauh Dan SIG Untuk Pemantauan Kekritisan Di Das Luk Ulo Hulu Jawa Tengah.  http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/penggunaan-data-penginderaan-jauh-dan-sig-untuk-pemantauan-kekritisan-di-das-luk-ulo-hulu-jawa-tengah/

Posted in Remote Sensing & GIS For Hydrology ]]> http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/penggunaan-data-penginderaan-jauh-dan-sig-untuk-pemantauan-kekritisan-di-das-luk-ulo-hulu-jawa-tengah/feed/ 3 puguhdraharjo puguh dwi raharjo .bumi puguh dwi raharjo. DAS Kritis http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/pengukuran-laju-pengendapan-dalam-penentuan-toleransi-penambangan-sirtu-di-das-lukulo-jawa-tengah/ http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/pengukuran-laju-pengendapan-dalam-penentuan-toleransi-penambangan-sirtu-di-das-lukulo-jawa-tengah/#comments Fri, 29 May 2009 03:34:05 +0000 puguhdraharjo http://puguhdraharjo.wordpress.com/?p=84 ]]> Watershed is unity region of ecosystem limited by topographic and functioning as compiler, dealer of the water along with sediment element in river system. Lukulo Watershed broadly 676 km2,  Rainfall in upperstream watershed have range from 2500 mm/year until 3250 mm/year, and shares of downstream watershed rainfall more or less 2600 mm/year. At rain season discharge of Lukulo river is mounting sharply and very small when dry season. Erosion, sedimentation, floods, dan water availability relevant with physical and socio-cultur factor. Lukulo Watershed located in central java in which experiencing of environmental degradation, the sedimentation of lukulo river is exploited and resulting imbalance of  watershed. The Indication of Lukulo Watershed damage is watched from height level of sedimentation and erosion. This research target to determine mining of sands, so that balance of sands availability and   maximal minings of sands (sirtu) can be observe. Method which used in this research is survey and measurement of sediment, that is with intake of water sampel concidering load suspended and also measurement of river discharge every sub watershed. Parameter for sedimentation measurement is concentration of suspended sediment Cs (mg/l), discharge Q (m3/detik) and discharge of suspended sediment Qs (gr/detik). Method which used in this research is survey and measurement of sedimentation, that is with intake of water sampel concidering load suspended and also measurement of river discharge every sub watershed.Parameter for sedimentation measurement is concentration of suspended sediment Cs (mg/l), discharge Q (m3/detik) and discharge of suspended sediment Qs (gr/detik). From the research result can know that daily sediment load in Lukulo upstream wathersed at the rains October – November equal to 1.438,36 ton/day, while sediment load in one year equal to 194,43 ton/Hectare/year.

DAS merupakan suatu kesatuan wilayah ekosistem yang dibatasi oleh pemisah topografi dan fungsi yang menyusunnya, menyalurkan air dan elemen sedimen pada sistem sungai. DAS lukulo mempunyai luasan sebesar 676 km2, curah hujan di daerah hulu mencapai 2500 – 3250 mm/tahun, dan kurang dari 2600 di daerah hilir. Pada musim penghujan di DAS Lukulo mempunyai debit yang sangat tinggi dan ketika musim kemarau debit yang terjadi sangat kecil. Erosi, sedimentasi, ketersediaan air sangat berhubungan dengan kondisi fisik sosial dan budaya masyarakat. DAS lukulo ini berada di Jawa tengah yang merupakan salah atu DAS yang telah mengalami degradasi lingkungan, eksploitasi sedimen mengakibatkan ketidakseimbangan DAS. Indikasi dari kerusakan DAS Lukulo dilihat dari sudut pandang tingkat erosi dan sedimentai yang terjadi. Penelitian ini mempunyai tujuan untuk mengetahui toleransi penambangan (sirtu) di DAS Lukulo dengan tingkat erosi dan sedimentasi yang terjadi. Metode yang digunakan adalah survei dan pengukuran aspek-aspek erosi dan sedimentasi serta pengambilan sampel di DAS anak sungai DAS Lukulo pada saat terjadi konsentrasi tinggi.  Parameter dari sedimentasi  yang diukur adalah konsentrasi sedimen suspended Cs (mg/l), debit Q (m3/detik) dan Debit Sedimen Qs (gr/detik). Dari penelitian ini dapat diketahui bahwa sedimen load per hari di DAS lukulo hulu pada hujan bulan Oktober – November sebesar 1.438,36 ton/day, sedimen load dalam satu tahun sebesar 194,43 ton/Hectare/year.

Pada saat ini kondisi lingkungan hulu DAS Lukulo telah mengalami degradasi. Tingkat degradasi tersebut ditandai oleh besarnya fluktuasi debit sungai  antara musim hujan dengan kemarau, terjadinya perubahan tata guna lahan, menipisnya permukaan tanah, terbentuknya selokan/parit alami, perubahan vegetasi, kekeruhan dan pengendapan sedimen di sungai, terjadinya gerakan tanah serta kurang tersedianya sumber daya air pada musim kemarau. Tingginya pengendapan pada Sungai Lukulo telah dimanfaatkan melalui aktivitas penambangan pasir dan batu (sirtu), hal tersebut berakibat pada kerusakan lingkungan terutama terjadinya erosi dan gerakan tanah pada tebing sungai, serta terbentuknya lubang-lubang bekas penambangan yang membahayakan. Tingkat kerusakan DAS Lukulo  juga dapat dilihat dari tingkat pengendapan pasir dan batu yang mengindikasikan tingginya tingkat erosi pada bagian hulu DAS.

Analisa laboratorium dilakukan untuk mengetahui jenis dan besarnya pengendapan, sampel yang digunakan dalam analisis ini terdiri dari 6 lokasi di muara anak-anak sungai Lukulo bagian hulu dan 1 lokasi di sungai induk Lukulo di Bendung kaligending. per lokasi berkisar antara 10 – 15 sample air tergantung dari penurunan tinggi muka air antara  3 – 5 cm.

Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain berupa ; meteran 50 meter, digunakan untuk mengukur lebar penampang basah sungai ; stopwatch, digunakan untuk mengukur waktu aliran/arus air sungai ; suspended sediment sampler ; botol sampling ; kertas filter, digunakan untuk menyaring sampel sedimen melayang ; oven pengering, digunakan untuk mengeringkan sampel sedimen melayang ; GPS (Global Positioning System), digunakan dalam menentukan posisi data dan sample diambil ; Peta RBI Digital Skala 1:25.000 (Bakosurtanal) lembar Karangsambung ; kalkulator, digunakan untuk menghitung data hasil pengukuran ; seperangkat alat komputer dan printer.

Parameter – parameter yang diukur untuk keperluan dalam analisis ini, yaitu konsentrasi sedimen melayang/concentration of suspended sediment Cs (mg/l), debit limpasan air sungai/discharge Q (m3/detik) dan debit sedimen melayang/discharge of suspended sediment Qs (gr/detik). Beberapa tahapan untuk menentukan nilai – nilai Q, Cs, dan Qs menggunakan rumus sebagai berikut:

Analisis Beban Endapan Layang (BEL) dilakukan dengan cara penentuan konsentrasi yang dihitung dengan memakai persamaan sebagai berikut (Chow,1964) :

Cs = G2 – G1 ……………………………………………………………….. (1)

V

Keterangan :

Cs = konsentrasi sedimen (mg/liter)

G1 = berat kertas filter (mg)

G2= berat sedimen dan kertas filterdalam kondisi kering (mg)

V   = volume contoh sedimen (liter)

Debit Limpasan Air Sungai (DLAS) diperoleh dengan cara pengukuran luas penampang basah limpasan air sungai dan kecepatan limpasan air sungai pada masing-masing seksi tempat pengukuran dan pengambilan contoh yang telah ditentukan, yang perhitungannya menggunakan persamaan umum DLAS (Chow, 1959) yaitu :

Q = V A……………………………………………………………….. (2)

Keterangan :

Q = debit limpasan air sungai (m³/detik)                        A = luas penampang basah

V = kecepatan limpasan air sungai (m³/detik)             limpasan air sungai (m²)

Prediksi laju pengendapan dapat diprediksi dengan menggunakan persamaan debit sedimen Qs (gram/detik), adapun persamaan umum hubungan keeratan antara Q dan Qs (Gregory and Walling, 1976) yaitu:

Qs = Q Cs ……………………………………………….. (3)

Keterangan :

Qs = debit sedimen air sungai (gr/detik) Cs = konsentrasi sedimen (mg/liter)

Q = debit limpasan air sungai (m3/detik)

Material dasar yang terdapat di sepanjang saluran Sungai Lukulo menggambarkan bahwa telah terjadi proses-proses agradasi (erosi dan gerakan massa tanah/batuan) yang intensif di daerah hulu. Pengendapan yang berlebih di sepanjang saluran sungai akan mengakibatkan berkurangnya kapasitas saluran sungai. Proses agradasi yang mempunyai laju lebih besar daripada laju pembentukan tanah akan mengakibatkan timbulnya lahan-lahan di daerah hulu yang mempunyai ketebalan tanah tipis dengan sifat-sifat yang kurang dapat mendukung untuk kegiatan produksi. Dari sudut hidrologis keberadaan lapisan tanah yang tipis dalam jumlah yang besar akan menyebabkan problem banjir yang serius di daerah hilir karena sebagian besar hujan akan langsung menjadi aliran permukaan.

Daerah hulu Sungai Lukulo telah berkembang menjadi daerah permukiman pedesaan dengan hampir seluruh penduduknya menggantungkan pada sektor pertanian. Seiring dengan perkembangan jumlah penduduknya maka lahan pertanian yang tersedia menjadi semakin terbatas. Kerusakan lahan sebagai konsekuensi pemanfaatan lahan-lahan marginal hampir tidak dapat dihindari. Hilangnya lapisan tanah atas karena erosi akan menyebabkan produktivitas tanah semakin menurun, selain itu dengan banyaknya tanah tergerus erosi akan meningkatkan muatan sedimen pada aliran sungai dan selanjutnya muatan sedimen ini akan diendapkan pada bendung sungai, sehingga akan lebih cepat mengalami pendangkalan.

Berdasarkan hasil perhitungan debit aliran dan data tinggi muka air yang tercatat dalam pengukuran 5 menitan pada waktu banjir, di outlet sub DAS Lukulo hulu , maka dapat dibuat suatu hubungan antara debit aliran dengan tinggi muka air, yang disebut rating curve. Hasil perhitungan tinggi muka air dan debit dari sub DAS Lukulo hulu yang terdiri dari 6 anak sungai yaitu Sungai. Maetan, Sungai Loning, Sungai Lokidang, Sungai Mondo, Sungai Cacaban dan Sungai Gebang telah diterapkan dalam bentuk grafik yang dapat  dilihat pada gambar diatas. Adapun persamaan debit aliran dapat dilihat pada persamaan masing-masing sungai diatas. Dari hasil ploting dan perhitungan debit yang dituangkan dalam bentuk grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa umumnya hubungan antara tinggi muka air dan debit di sub DAS Lukulo hulu membentuk garis eksponensial , hal ini berarti bahwa semakin tinggi muka air sungai semakin besar debit yang dihasilkan secara eksponenensial. Sebagai contoh di Sungai Maetan TMA (0,6m) debit 20 m3/det, sedangkan pada TMA ( 1,2m) sekitar 110 m3/det, karena dengan naiknya tinggi muka air luas perimeter basah akan bertambah luas dan debit bertambah cepat.

Berdasarkan dari hasil perhitungan tersebut dapat dilihat bahwa muatan sedimen terbesar terdapat pada Sungai Gebangan, Cacaban dan Sungai loning yaitu sebesar 96,43 ton/Ha/th, 65,65 ton/Ha/th dan 45,96 ton/Ha/th. Hal ini sesuai dengan perkiraan perhitungan hasil erosi di daerah tersebut merupakan daerah yang mempunyai erosi yang  termasuk kelas berat. Sedangkan laju pengendapan terkecil di sungai Mondo dan sungai Maetan hal ini dapat diperkirakan karena di daerah tersebut hulu sungainya masih mempunyai hutan yang cukup baik sehingga masih dapat untuk menyimpan air tanah dengan cukup baik. Jumlah total muatan sedimen di setiap sub DAS (Maetan, Loning, Lokidang, Mondo, Cacaban dan Gebangan) adalah 278,68 ton/ha/th, tetapi muatan sedimen yang di ukur pada outlet sungai DAS Lukulo hulu yang terdapat di Bendung Kaligending hanya sekitar 194,43 ton/ha/th maka masih ada selisih sekitar 84,25 ton/ha/th, ini diperkirakan karena banyak yang mengendap di perjalanan air dari hulu ke Kaligending.

***

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Pengukuran Laju Pengendapan Dalam Penentuan Toleransi Penambangan Sirtu Di DAS Lukulo Jawa Tengah. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/pengukuran-laju-pengendapan-dalam-penentuan-toleransi-penambangan-sirtu-di-das-lukulo-jawa-tengah/

Karangsambung merupakan Kawasan Cagar Alam Geologi dimana pada daerah tersebut banyak tersinngkap berbagai macam batuan. Berbagai hal yang berhubungan dengan cagar tercakup dalam sumberdaya alam, ekosistem, kemampuan keruangan, dan manajemen lingkungan. Perkembangan mengenai informasi sumberdaya alam secara keruangan sangat dibutuhkan, pemodelan dan analisis data dapat diperoleh melalui penginderaan jauh dan SIG. Dasar dari karakteristik fisik lahan adalah kondisi geomorfologi yang sedang berlangsung. Dengan menggunakan  analisis SIG keadaan topografi dapat di identifikasi. Karangsambung mempunyai topografi miring hingga bergelombang mempunyai aliran permukaan yang sedang, topografi berbukit memperlihatkan adanya erosi-erosi dengan sistem aliran permukaan cepat, setiap perbedaan kemiringan memperlihatkan kemampuan erosi yang berbeda-beda. Karangsambung mempunyai tiga tipe morfologi yaitu bentuklahan bentukan asal proses struktural (patahan dan lipatan), bentuklahan bentukan proses denudasional (perbukitan sisa, terisolir), dan bentuklahan bentukan asal proses fluvial (dataran banjir, daerah pengendapan, poin bar, danau tapal kuda, gosong sungai). Secara umum wilayah karangsambung merupakan daerah perbukitan dengan kondisi aliran permukaan cepat dan juga potensii air tanah yang sedikit. Pola dari keberadaan pemukiman mengikuti jalur sungai sehingga menandakan bahwa masyarakat masih tergantung dengan keberadaan sungai dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari.

Kerusakan sumberdaya lahan dapat menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan lahan sehingga akan menyebabkan kerugian-kerugian dalam masyarakat, seperti misalnya banjir, kekeringan, tanah longsor, pendangkalan sungai. Wilayah Karangsambung merupakan wilayah yang fenomenal dimana daerah tersebut terdapat berbagai macam jenis batuan, yaitu kelompok batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf yang tersingkap di daerah ini. Iklim tropis dalam kawasan menyebabkan terjadinya pelapukan yang intensif. Pada musim kemarau daerah ini sangat panas dan banyak partike-partikel tanah yang terurai sehinga ketika terjadi musim penghujan partikel-partikel tanah tersebut tererosi dan terendapkan di sungai Lukulo yang merupakan sungai utama di kawasan ini.

Selain faktor fisik kerusakan lahan juga disebabkan oleh faktor sosial budaya masyarakat, ketika masyarakat sudah terbentur dengan kebutuhan maka sumberdaya alam yang ada (bahan galian) di eksploitasi baik penambangan batuan ataupun penambangan-penambangan dari material endapan sungai. Desakan kondisi sosial masyarakat juga mempengaruhi desakan lahan, salah satunya ditujukan adanya perubahan peruntukkan penggunaan lahan yang berkaitan dengan vegetasi. Semakin lama kerapatan vegetasi semakin berkurang sehingga akan menyebabkan peningkatan aliran permukaan dan penurunan air tanah. Dengan menggunakan analisis penginderaan jauh (remote sensing) dan SIG (Sistem Informasi Geografis) maka keterbatasan-keterbatasan mengenai lahan dapat dilakukan pengkajian. Dirasa perlu dilakukan suatu penelitian atau pengkajian mengenai karakteristik fisik lahan daerah Karangsambung sehingga dapat diketahui kondisi wilayah secara terintegrasi dan saling berhubungan.

Kemiringan lereng dihitung dengan menggunakan analisis SIG, setiap kelerengan lahan berdasarkan pada garis konturnya, yang pada penelitian ini CI (countur interval) sebesar 12,5 meter. Dari pengolahan griding untuk menghasilkan peta kemiringan lereng, maka pada kawasan ini didapatkan 5 kelas kemiringan lereng berdasarkan metode Horn dengan satuan degrees. Untuk kelas Kemiringan pertama yaitu 0 – 17 yang memunyai luasan yang paling tinggi, kelas ini hampir tersebar merata dalam kawasan baik di bentuk lahan asal struktural, bentuk lahan asal denudasional, maupun bentuk lahan asal fluvial. Kemiringan kelas kedua yaitu antara 17 – 34 banyak terdapat di daerah formasi melange dan formasi waturanda yang merupakan bentuk lahan asal struktural dan sedikit  ditemukan di daerah bentuk lahan asal denudasional. Kelas yang ketiga yaitu berkisar antara 34 – 51, pada kelas kemiringan ini masih banyak ditemukan di daerah formasi melange dan formasi waturanda akan tetapi hanya daerah atas/puncak perbukitannya. Kelas yang keempat yaitu berkisar antara 51 – 68 dengan jumlah yang sangat sedikit seperti halnya kelas kemiringan yang kelima (68 – 85). Kedua kelas kemiringan ini ditemukan pada lokasi-lokasi yang hampir sama yaitu daerah di sekitar koordinat UTM 349641 mT  9175657 mU, 352389 mT 9176353 mU, 345060 mT 9165836 mU, dan 348657 mT 9157847 mU.

Untuk melakukan identifikasi mengenai kenampakan morfologi permukaan maka diperlukan suatu model 3 dimensional guna mendapatkan gambaran secara umum fisiografis permukaan. Pengolahan dalam pembuatan model 3 dimensional ini menggunakan SIG serta dapat di analisis lebih lanjut. Pada daerah penelitian kenampakan morfologi dapat dikategorikan menjadi tiga satuan bentukan lahan, yang pertama yaitu bentukan lahan asal proses struktural (endogen) yang meliputi daerah patahan dan daerah lipatan, bentukan lahan asal denudasional yang meliputi daerah-daerah perbukitan sisa, bukit tersiolasi, daerah-daerah longor, serta adalah bentuklahan asal fluvial yang meliputi daerah dataran aluvial, gosong sungai, point bar, sungai-sungai mati dan danau tapal kuda (oxbow lake).

Bentukan lahan asal struktural (endogen) pada kawasan ini meliputi 2 macam yaitu berupa daerah lipatan dan daerah patahan. Daerah lipatan berupa suatu antiklinal yang telah mengalami erosi dan berubah menjadi lembah antiklin yang memiliki material berupa batuan sedimen yaitu batu pasir dan breksi. Daerah patahan terdapat di sebelah utara yang merupakan daerah melange, material yang terdapat pada daerah tersebut meliputi antara lain sekis, filit, grewake, serpentinit, gabro, batu gamping, basalt

Bentuklahan denudasional merupakan suatu bentukan lahan dipermukaan yang telah mengalami/terkena tenaga dari proses eksogen. Pelapukan yang terjadi mengakibatkan proses gradasi dan agrasi permukaan. Pada kawasan ini proses erosi sangat mudah terjadi walaupun dalam ruang lingkup yang kecil, seperti pada daerah Waturanda perlapisan batuan sangat kentara dan tanah yang terjadi masih relatif tipis berada diatas bidang batuan yang padu, ketika terjadi hujan maka longsoran-longsoran tanah kerap terjadi. Pada daerah perbukitan terisolasi terjadi pula longsoran tanah yang mengakibatkan wilayah disekitarnya tertimbun material longsoran. Kebanyakan proses pelapukan ini merupakan pelapukan fisika dan menyebabkan longsor akibat adanya tenaga grafitasi oleh beban air pada waktu hujan.

Bentuklahan fluvial pada kawasan hanya sebagian kecil saja yaitu hanya disekitar sungai. Bentuklahan fluvial dipengaruhi oleh adanya tenaga air yang mengalir sehingga proses erosi, transportasi dan sedimentasi dari material-material permukaan di proses pada zona ini. Bentuklahan fluvial di kawasan meliputi daerah dataran aluvial yang secara material penyusun merupakan daerah yang subur akan tetapi daerah yang sering terkena dampak banjir pada saat sungai meluap. Gosong sungai adalah dasar dari sungai tersebut, sungai yang melewati kawasan karangsambung ini merupakan sungai meander sehingga banyak ditemukan poin bar-poin bar yang merupakan material yang terendapkan oleh transportasi air. Proses hydrolic action yang berupa menumbuk, menggerus dan menggendapkan sangat intensif terjadi. Selain banyak terdapat endapan akibat hydrolic action tersebut maka semakin lama sungai semakin tidak terkontrol, meandering yang terjadi semakin besar dan akan memotong sungai mencari jalur yang lebih pendek. Daerah yang dinggalkan akan membentuk seperti danau yang mirip dengan tapal kuda dan juga terdapat sungai mati.

Permukaan lahan digunakan sebagai dasar untuk melakukan aktifitas masyarakat. Daerah dengan kondisi topografi yang landai, mempunyai tingkat kesuburan yang tinggi, air tanah yang melimpah serta sistem pengaliran air permukaan yang baik maka masyarakat akan lebih banyak dan terkonsentrasi di daerah tersebut. Kesesuaian penggunaan lahan sangat menentukan kenyamanan dalam bermukim, dengan menggunakan citra satelit tutupan lahan dapat diketahui keberadaan serta luasannya.Proses geomorfologis yang ada pada kawasan ini meliputi bentuklahan struktural, bentuklahan denudasional, serta bentuklahan fluvial. Secara garis besar kawasan ini merupakan suatu daerah perbukitan dengan pengatusan aliran permukaan yang cepat serta potensi air tanah yang kurang baik. pola penggunaan lahan permukiman masih tersebar mengikuti sungai sehingga dapat dipastikan bahwa masyarakat masih sangat bergantung pada keberadaan sungai dalam mencukupi kebutuhan sehari-hari.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Analisis Karakteristik Fisik Lahan Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung Dengan Menggunakan Data Penginderaan Jauh Dan SIG. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/analisis-karakteristik-fisik-lahan-kawasan-cagar-alam-geologi-karangsambung-dengan-menggunakan-data-penginderaan-jauh-dan-sig/

Banjir di daerah Surakarta merupakan banjir yang jarang terjadi sebelumnya, banjir ini disebabkan karena sungai bengawan solo tidak mampu menampung aliran langsung permukaan sehingga terjadi luapan yang menggenangi wilayah disekitar sungai. Penggunaan hidrologi modeling pada SIG (Sistem Informasi Geografis) dapat digunakan sebagai pendeteksi dan identifikasi lokasi-lokasi yang rawan terhadap banjir. Dengan mendasarkan pada tipologi wilayah dalam identifikasi aliran langsung permukaan secara kualitatif serta grid spasial guna mengetahui arah aliran, akumulasi aliran serta konsentrasi aliran. Wilayah yang teridentifikasi mempunyai akumulasi aliran serta konsentrasi aliran tinggi yaitu meliputi kecamatan  Banjarsari, Jebres, Masaran, Sragen, Sambungmacan, Tangen, dan Gesi. Wilayah di dalam DAS yang teridentifikasi rawan terhadap banjir meliputi kecamatan Masaran, Sidoredjo, Plupuh dan Sebagian daerah Jebres curah hujan harian maksimal sebesar 104-121 mm/hari.

Secara umum banjir merupakan suatu keluaran (output) dari hujan (input) yang mengalami proses dalam sistem lahan yang berupa luapan air yang berlebih. Kejadian atau fenomena alam berupa banjir yang terjadi ahir-akhir ini di Indonesia memberikan dampak yang amat besar bagi korban baik dalam segi material maupun spiritual. Untuk melakukan suatu mitigasi bencana banjir maka diperlukan suatu pemetaan daerah-daerah yang rawan terhadap bahaya banjir.

Lahan merupakan sumberdaya penting yang memberikan informasi mengenai kondisi lingkungan. Dari sudut pandang hidrologi informasi tersebut dapat digunakan untuk teknik penyadapan mengenai karakteristik dan data sumberdaya air, seperti pemetaan banjir, pemetaan batas-batas air permukaan serta zonasi-zonasi wilayah yang mengalami pengendapan.

Menurut Gunawan  (1992) interpretasi hidrologi pada teknik penginderaan jauh diarahkan untuk menduga hubungan/interaksi kenampakan bentang lahan (landscape features) dengan proses-proses hidrologi. Penggunaan citra penginderaan jauh untuk pemetaan hidrologi permukaan cukup didekati dengan mendasarkan pada elemen-elemen lahan dan karakteristik citra.

Dengan menggunakan pendekatan kenampakan secara tiga dimensi (3D) karakteristik wilayah dapat diketahui dengan jelas, yaitu adanya tenaga alam yang berperan dalam pembentukan konfigurasi permukaan bumi (geomorfologi) sebagai indikasi atau gamnbaran kejadian alam yang telah lalu hingga prediksi fenomena ataupun kejadian yang akan datang.

Analisis SIG mengenai fenomena permukaan lahan dapat dimodelkan dalam kaitannya untuk mencari lokasi-lokasi yang rawan terhadap banjir yaitu dengan mendasarkan pada sifat-sifat air dipermukan lahan.

Sajian dalam SIG dapat berupa manipulasi data yang berupa spasial serta data yang berupa atribut, serta mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan memodelkan suatu 3D permukaan sebagai DEM (Digital Elevation Model ;, Model Digital Ketinggian) ; DTM (Digital Terrain model : Model Digital Permukaan) atau TIN (Triangular Irregular Network ; Jaringan Bersegitiga yang tidak beraturan). Berbagai kepentingan yang berkaitan dengan sumberdaya air dapat dianalisa dan dimodelkan,  misalnya seperti saluran air, konsentrasi aliran air, akumulasi aliran air, arah aliran air permukaan, wilayah pengendapan, zonasi satuan Sub DAS (Daerah Aliran Sungai), serta daerah dataran banjir.

Marfai, 2003 melakukan penelitian pemodelan GIS untuk banjir yag disebabkn oleh pasang surut di daerah Semarang. Pada penelitian tersebut data-data yang digunakan antara lain DEM, Peta Topografi, peta penggunaan lahan, peta pasang surut, data aliran sungai, koefisien maning, cross section sungai dan data sistem drinase. Nilai DEM dilakukan manipulasi, pola keruangan dari sungai yang menggenangi akibat dari pasang surut digambarkan dalam peta menunjukkan bahwa area tersebut kebanyakan meliput sekitar pantai dan pada bentuklahan alluvial. Hasil dari penelitian tersebut menunjukkan bahwa total area dari banjir sungai luapan mencapai 1245,78 hektar sedangkan total area yang tergenangi akibat banjir pasang surut sebesar 1514 hektar.

Pada penelitian ini data-data yang digunakan meliputi data Peta Rupa Bumi Indonesia Digital skala 1:25.000 dengan format file Shapefile (Sumber Bakosurtanal), data curah hujan (Sumber BMG), Peta Sumberdaya Tanah Eksplorasi hardcopy skala 1:1000.000 (Sumber Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, tahun 2000).  Sebagai input utamanya digunakan data hujan harian maksimum rata-rata tahunan serta dilakukan pengolahan data hujan untuk mencari nilai probabilitas hujan maksimum 5 tahunan, 10 tahunan, 15 tahunan, 25 tahunan, 50 tahunan dan 100 tahunan. Analisis data serta pemodelan menggunakan hydrology modelling. Data berupa kontur yang menunjukkan garis-garis ketinggian wilayah diproses untuk menjadi DEM dan dilakukan suatu pemodelan untuk mencari arah larian air, akumulasi aliran serta konsentrasi aliran air. Dari hasil tersebut dapat dilakukan analisa daerah-daerah yang rawan terhadap bencana banjir.

Faktor-faktor yang mempengaruhi aliran air permukaan selain input hujan salah satunya adalah kemiringan lereng, yaitu suatu derajat ketinggian permukaan lahan yang juga akan mempengaruhi pada laju infiltrasi tanah. Analisa morfologi permukaan yang digunakan sebagai dasar logika pendekatan hydrologic modelling berupa perhitungan kualitatif,  berdasarkan sifat air terhadap tipologi lereng yang meliputi gambaran arah larian air, kalkulasi akumulasi arus, konsentrasi arus air, dan daerah-daerah pengaliran. Arah arus merupakan arah larian arus yang dihitung berdasarkan nilai grid terkecil pada DEM. Fungsi ini memberikan arah arus keluar menuju titik terendah dari permukan lahan yang curam/tinggi. Akumulasi arus mendasarkan bahwa air hujan yang jatuh menjadi air permukaan, air hujan dipandang sebagai aliran air yang jatuh ke permukaan dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah sehingga evapotranspirasi, intersepsi dan infiltrasi tidak diperhitungkan. Kalkulasi akumulasi arus dihitung berdasarkan arah arus, berfungsi menghitung arus yang terkumpul sebagai beban dari setiap aliran sehingga daerah tersebut merupakan daerah yang memiliki nilai kecepatan arus yang rendah dan tempat berkumpulnya arus air dari daerah-daerah pengaliran. Konsentrasi arus memberikan arti bahwa dari setiap grid dari DEM mempunyai tingkatan tinggi permukaan, daerah-daerah yang curam/tinggi mempunyai nilai kecepatan arus yang tinggi dan begitu juga sebaliknya.  Daerah-daerah yang terbentuk dari karakteristik wilayah yang berada di antara daerah yang curam/tinggi maka daerah tersebut merupakan daerah dengan tujuan air yang keadaan tipologi wilayahnya rendah sehingga air akan menuju di daerah tersebut. Nilai dari flow direction memberikan gambaran secara kuantitatif arah laju aliran air yang melewati permukaan yang di analisis dari hasil kemiringan permukaan yang bersifat kualitatif. Arah laju aliran permukaan mengikuti dari nilai pada sistem grid yang menggambarkan suatu karakteristik hidrologi permukaan. Fungsi ini mengarahkan aliran air keluar dari lereng paling curam ke lereng yang landai. Dari flow direction tersebut maka dapat diketahui nilai dari area-area dari arah aliran air permukaan.

Untuk mengetahui lokasi-lokasi yang mudah terkena banjir di wilayah studi, maka diperlukan pengkaitan dari berbagai parameter yang menunjang.  Dari pemodelan hidrologi menggunakan SIG didapatkan parameter-parameter penyebab timbulnya banjir, antara lain konsentrasi aliran, akumulasi aliran, arah aliran dan juga dari data input utama yang berupa data hujan. Hasil penggabungan parameter-paramater tersebut adalah dapat diketahui akumulasi serta konsentrasi aliran air permukaan yang berlangsung.

Hujan maksimum yang sangat mempengaruhi kondisi hidrologi permukaan yang dapat menyebabkan banjir yaitu daerah-daerah yang secara langsung mengontrol sungai utama, seperti daerah upstream yang tidak banyak terdapat vegetasi-vegetasi rapat serta mempunyai tingkat infiltrasi yang rendah sehingga air hujan banyak yang menjadi aliran air permukaan, daerah-daerah tersebut adalah Kecamatan Jaten, Kecamatan Masaran, Kecamatan Sidoharjo, Kecamatan Karangmalang.

Sebaran hujan berdasarkan metode Poligon Thiessen memperlihatkan hampir adanya keseragaman curah hujan harian maksimum di sekitar cekungan, yaitu daerah Jaten, Kebakkramat, Tasikmadu, Karanganyar (117 mm/hari), Masaran, Plupuh (116 mm/hari), Sidoredjo (104 mm/hari), Sragen, Karangmalang (121 mm/hari),  Sambungmacan, Gondang, Gesi, Grampeti (114 mm/hari), Gemolong, Kalijambe (105 mm/hari). Hujan yang terjadi disekitar cekungan atau daerah dekat dengan sungai utama tersebut memiliki waktu konsentrasi yang cepat sehingga dapat menimbulkan penumpukan aliran air permukaan

Untuk wilayah Kota Surakarta hujan yang terjadi tidak terlalu besar namun hujan yang jatuh sebagian besar menjadi aliran air permukaan. Saluran-saluran drinase tidak mampu menampung aliran air permukaan serta aliran air dari wilayah upstream terlalu tinggi mengakibatkan adanya hambatan aliran dalam masuk sistem sungai utama.

Berdasarkan analisis flow direction, daerah yang mempunyai kemampuan dalam menampung aliran air permukaan paling tinggi terdapat di Kabupaten Sragen, yaitu sekitar daerah Sidoredjo, Plupuh dan Masaran. serta untuk Kota Surakarta di sebagian wilayah Banjarsari Sehingga dapat dimungkinkan terjadi banjir yang berupa banjir luapan akibat akumulasi serta konsentrasi aliran pada tipologi lahan yang rendah dan datar.

Selain akumulasi dan konsentrasi aliran pada sistem sungai yang mengakibatkan luapan, adalah adanya cekungan-cekungan permukaan dapat digunakan sebagai identifikasi arah larian dari luapan air yang mengakibatkan adanya banjir genangan pada wilayah-wilayah tertentu.

Wilayah-wilayah yang mengalami akumulasi dan konsentrasi aliran terdapat pada daerah-daerah sebagian kecamatan Banjarsari, Jebres, Masaran, Sragen, Sambungmacan, tangen, dan Gesi. Daerah yang merupakan cekungan yang berpotensi untuk terjadinya genangan akibat adanya luapan sungai yaitu daerah Masaran, Sidoredjo, Plupuh dan Sebagian daerah Jebres

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Pemodelan Hidrologi Untuk Identifikasi Daerah Rawan Banjir Di Sebagian Wilayah Surakarta Menggunakan Sig (Sistem Informasi Geografi). http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/pemodelan-hidrologi-untuk-identifikasi-daerah-rawan-banjir-di-sebagian-wilayah-surakarta-menggunakan-sig-sistem-informasi-geografi/

Analisa Konsentrasi aliran dalam suatu sistem sungai sangat penting diketahui untuk mendeteksi penyebab banjir. Disamping itu tingkat kerapatan drainase, pola drainase dan bentuk DAS juga merupakan faktor yang penting pula dalam mempengaruhi hidrograf aliran, cepat atau lambatnya jumlah aliran air dari permukaan lahan untuk dibawa kealur sungai, selain itu dapat digunakan untuk  mengetahui kondisi daerah mudah kering atau mudah mengalami penggenangan. Dengan menggunakan pemodelan SIG penyebab terjadinya diharapkan dapat dianalisis secara lebih jelas.  Secara keruangaan terdapat unsur-unsur terkait yang merupakan respon dari hujan pada suatu zona topografi. Unsur tersebut seperti misalnya aliran runoff, erosi tanah, penumpukan sedimen yang semuanya sangat dipengaruhi oleh penggunaan lahan yang ada dalam kawasan. Bandung merupakan kota yang masuk dalam lingkup Daerah Aliran Sungai (DAS) Citarum yang mermuara di laut utara Jawa,. Pemukiman-pemukiman yang memadati kawasan tersebut mempengaruhi optimalisasi fungsi DAS sehingga akan dapat menimbulkan dampak yang merugikan bagi wilayah tersebut. Berdasarkan kajian hidrologi bentuk dari DAS citarum hulu ini memberikan suatu gambaran yang seperti cekung, mempunyai tingkat kelerengan yang tinggi di hulu serta kanan-kiri sungai, sehingga aliran permukaan yang terjadi sangat cepat untuk masuk dalam sungai.Sebaran hujan yang merata di hampir seluruh DAS mempengaruhi laju dan akumulasi aliran air permukaan. Berdasarkan dari hasil analisa pemodelan SIG daerah Bojongsoang merupakan tempat terjadinya akumulasi aliran sehingga daerah ini merupakan langganan banjir.

Dasar dari sebuah managemen sumber daya air dalam sebuah daerah aliran sungai (DAS) ataupun cekungan adalah adanya keterpaduan/ hubungan keruangan yang meliputi nilai masukan dan proses yang berlangsung. Kuantas aliran memberikan dampak secara menyeluruh dalam DAS. Dalam kajian hidrologi secara keruangan terdapat unsur-unsur terkait yang merupakan respon dari hujan pada suatu zona topografi. Unsur tersebut seperti misalnya aliran permukaan, erosi tanah, penumpukan sedimen yang semuanya sangat dipengaruhi oleh penggunaan lahan yang ada dalam kawasan.

Dalam mengkaji mengenai sumber daya air dalam suatu kawasan tidak bisa lepas dari wadah air tersebut yang berupa daerah aliran sungai. DAS merupakan satu sistem hidrologi dimana terdapat hubungan yang sangat erat antara setiap masukan yang berupa hujan, proses hidrologi, dan keluaran yang berupa debit sungai dan sedimen yang terangkut. Dengan memahami kelakuan hidrologi suatu DAS selama hujan, maka dapat diketahui pengaruh langsung dari hujan, vegetasi, geologi, topografi, tanah dan kerapatan aliran terhadap keluaran DAS yang berupa debit aliran langsung dan muatan suspensi yang terangkut.

Pemodelan hidrologi dalam suatu kawasan mengidentifikasi interaksi dari beberapa komponen yang berperan dalam memproses air hujan. Persentase dari jenis dan lokasi penggunaan lahan memberikan dampak berbagai energi dalam proses air di permukaan. Parameter yang sangat besar dalam mempengaruhi runoff dari perspektif penggunaan lahan adalah daya konduksi hidrolika, jenis penutup lahan, serta koefisien kekasaran.

Konsep yang digunakan dalam pemodelan hidrologi merupakan pemusatan semua sistem di dalam ilmu tata air yang digunakan untuk menghitung kuantitas hidrologi yang meliputi arus air, konsentrasi aliran serta persentase tutupan lahan.

Lahan merupakan sumber daya yang substansial dalam memberikan informasi mengenai kondisi lingkungan. Dari sudut pandang hidrologi dapat digunakan teknik dalam penyadapan mengenai karakteristik dan data mengenai sumber daya air, seperti misalnya memetakan banjir, memetakan batas-batas air permukaan serta zonasi-zonasi wilayah yang mengalami pengandapan.

Dengan menggunakan pendekatan kenampakan secara 3 dimensional karakteristik wilayah dapat diketahui dengan jelas, adanya tenaga alam yang berperan dalam pembentukan konfigurasi permukaan bumi (geomorfologi) merupakan indikasi yang menggambarkan kejadian alam yang telah lalu sehingga fenomena ataupun kejadian yang akan terjadi dapat diprediksi.

Air menjadi sumber daya alam yang mahal dan penting pada suatu kondisi penduduk yang semakin padat. Manajemen sumber daya air menjadi suatu tugas yang rumit ketika terjadi desakan akan lahan. Penggunaan model hidrologi dirasa sangat penting dalam membuat analisa dan pemberian solusi pada suatu masalah dengan pendekatan geografis yang terintegrasi. Sistem Informasi Geografi (SIG) merupakan suatu alat yang efisien dalam pengumpulan data dasar, pengolahan dan analisa, dan penyajian data yang berupa spasial, serta penilaian tentang sumber daya air dengan tujuan teknologi keruangan yang tepat, cepat dan terintegrasi.

Air mempunyai sifat mengalir ke tempat yang lebih rendah dan mengisi ruang yang kosong, cekungan (surface detention). Semua proses air dilakukan oleh lahan dengan berbagai macam olahan-olahan yang terjadi sesuai dengan keterkaitannya dengan parameter atau faktor yang mempengaruhi.  Input yang berupa air hujan setelah mengalami kehilangan air (infiltrasi, evapotranspirasi, streamflow, dan througfall) akan mengalir ke permukaan untuk mencari tempat yang lebih rendah dan untuk kemudian untuk masuk dalam sistem sungai.

Sebagai input yang utama dalam kajian hidrologi adalah hujan. Stasiun-stasiun hujan yang ada dalam kawasan Sub DAS dilakukan suatu perhitungan untuk mendapatkan gambaran penyebaran hujan yang terjadi dalam kawasan. Dalam studi ini digunakan analisa hujan maksimum untuk memperoleh nilai probabillitas hujan tahunan serta analisa hujan harian maksimum rata-rata tahunan. Tabel 3.1. merupakan tabel data hujan rata-rata harian maksimum tahunan beserta analisa frekuensi yang telah dilakukan suatu analisa probabilitas serta Gambar 3.2 dan Gambar 3.3 merupakan Grafik Probabilitas hujan dan hujan harian maksimum rata-rata tahunan.

Daerah Aliran Sungai Citarum Hulu ini mempunyai ketinggian tertinggi sekitar 2395 m dpal serta terendah sekitar 876 m dpal. Daerah ini merupakan daerah yang hampir semuanya dikelilingi oleh bukit sehingga untuk daerah atas ini banyak terdapat alur-alur sungai yang mengidentifikasikan bahwa pengatusan pada daerah tersebut cukup besar. Untuk mencari nilai-nilai konsentrasi aliran, akumulasi aliran serta arah aliran maka digunakan sistem grid untuk melakukan analisa. Gambar 3.6. merupakan Hydrologyc Modelling yang digunakan untuk menganalisa aliran pemukaan.

Dari model 3 dimensi dapat diketahui arah-arah kemiringan permukaannya sehingga digunakan sebagai pengambilan asumsi arah arus pengaliran. Air hujan yang jatuh dipermukaan setelah mengalami infiltrasi ke dalam tanah dan mengalami kehilangan air lainnya seperti evapotranspirasi dan tertahan pada tajuk vegetasi akan mengalir dipermukaan. Sistem grid yang digunakan sebagai dasar yang bernilai kuantitatif dari ketinggiaan permukaan lahan dapat dilakukan suatu analisa untuk penelusuran arah aliran, konsentrasi aliran serta akumulasi aliran.

Nilai dari flow direction memberikan gambaran secara kuantitatif arah laju aliran air yang melewati permukaan yang di analisa dari hasil kemiringan permukaan yang bersifat kualitatif. Arah laju aliran permukaan mengikuti dari nilai pada sistem grid yang menggambarkan suatu karakteristik hidrologi permukaan. Fungsi ini mengarahkan aliran air keluar dari lereng paling curam ke lereng yang landai. Dari flow direction tersebut maka dapat diketahui nilai dari area-area dari arah aliran air permukaan. Adanya permukaan lahan yang tidak sama maka akan menyebabkan aliran air tidak mempunyai arah dan besaran yang sama dalam mengalir. Sehingga aliran air pada daerah permukaan yang mempunyai cekungan akan terjebak dan tidak dapat teralirkan atau mengalami pengumpulan air. Akumulasi aliran didasarkan dari flow direction, fungsi ini mengkalkulasi beban pada semua sistim grid yang mengalir mengikuti kemiringan lereng yang rendah. Daerah Aliran Sungai (DAS) Citarum hulu ini memiliki bentuk cekung, seperti pada gambar A menunjukkan bahwa daerah ini di kanan-kiri sungai yang berfungsi sebagai batas DAS memiliki kelerengan yang tinggi sehingga bentuk DAS ini hampir menyerupai sebuah mangkok, bentuk lereng yang cekung seperti ini akan menghasilkan kenaikan hidrograf (rising limb) lebih tajam dari pada yang mempunyai bentuk cembung, sedangkan untuk permukaan dari hulu ke arah hilir menunjukkan gradasi kelerengan yang relatif tajam sehingga dalam DAS tersebut konsentrasi aliran sangat cepat dalam menuju titik outlet pada Sub DAS Citarum hulu ini. Disamping itu kerapatan drainase merupakan faktor penting dalam mempengaruhi hidrograf aliran. Kerapatan drainase di daerah penelitian menunjukan kerapatan yang tinggi sehingga waktu naik (rising limb) lebih pendek dan puncak hidrografnya akan lebih tinggi. Hal ini didukung dengan material dibawahnya kedap air, vegetasi jarang dan roiliefnya bergunung. Disamping faktor fisik dari DAS yang sangat berpengaruh terhadap aliran permukaan, juga faktor klimatologi khususnya besaran curah hujan yang jatuh di daerah hulu umumnya lebih besar dan lebih banyak.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Penggunaan Sistem Informasi Geografi Untuk Pendeteksian Konsentrasi Aliran Permukaan Di DAS Citarum Hulu. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/penggunaan-sistem-informasi-geografi-untuk-pendeteksian-konsentrasi-aliran-permukaan-di-das-citarum-hulu/

In estimating the maximum current a rational formula is applied. Some of its parameters are the surface runoff coeffitient uses Bransby and William method which includes rainfall intensity, slope, drainage density, land use to maximum current, some significant changes in land which can affects the volume of the runoff is also analyzed. The hydrograph and the comparison on both currents (maximum and minimum) are used in this analysis. The result of 1992 surface runoff coeffitient estimation is 42,92 % and 49,23 %, actual surface runoff coeffitient are variated. The result of 1992 and 1999 estimating maximum current rate are 284,88 m³/s and 368,71 m³/s, and actual maximum current rate are 228,7 m³/s and 314,6 m³/s. The significant changes of land use which affect the volume of the runoff appears in the rice field which is about 24,89 km² in 1992 and become 15,47 km² in 1999. using hydrograph comparison, the highest level of flood can be seen. Comparing the maximum and minimum current, which in 1992 is 240,74 and in 1999 is 393,25 it can be seen that it significantly increases. This increase itself is parallel with the incruase on land use which later affect the maximum current.

Alih fungsi penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan kaidah konservasi akan cenderung meningkatkan nilai koefisien aliran permukaan yang akan berpengaruh terhadap debit puncak. DAS Kreo merupakan DAS yang berada  di daerah Semarang yang telah mengalami perubahan penggunaan lahan. Tujuan dalam penelitian ini adalah menguji kemampuan dan ketelitian teknik penginderaan jauh untuk penyadapan data mengenai karakteristik fisik dan morfometri DAS guna estimasi debit puncak serta mengevaluasi pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap debit puncak dengan menggunakan metode rasional. Data pokok yang digunakan antara lain foto udara pankromatik H/P skala 1:25.000 tahun 1992, foto udara pankromatik H/P skala 1:10.000 tahun 1999, data tinggi muka air pos Kalipancur, tabel debit sungai, data debit sungai maksimum dan debit minimum, data intensitas hujan, data hujan dan peta-peta bantu lainnya seperti peta tanah, peta RBI, peta geologi. Pengolahan dilakukan berbasis komputer dengan menggunakan SoftWare pemetaan Arc view. Dalam melakukan estimasi nilai debit puncak digunakan rumus rasional. Parameter-parameter yang dipertimbangkan dalam rumus tersebut antara lain koefisien aliran, intensitas hujan dan luas DAS. Koefisien aliran menggunakan Metode Bransby dan William yang meliputi intensitas hujan, lereng, kerapatan aliran, penggunaan lahan, infiltrasi tanah. Dalam mengkaji pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap debit puncak maka dilakukan analisis mengenai perubahan luasan lahan yang signifikan yang dapat mempengaruhi volume air larian serta digunakan hidrograf dan perbandingan nilai debit maksimum dengan nilai debit minimum. Hasil estimasi nilai koefisien aliran tahun 1992 dan tahun 1999 sebesar 42,92 % dan 49,23 % sedangkan nilai koefisien aliran aktual tahun 1992 dan tahun 1999 memberikan nilai yang bervariasi. Pada tahun 1992 koefisien aliran aktual terbesar sebesar 82 % dan terkecil 30 %. Pada tahun 1999 koefisien aliran aktual terbesar sebesar 70 % dan terkecil 20 %. Hasil estimasi debit puncak tahun 1992 dan tahun 1999 sebesar 284,88 m³/det dan 368,71 m³/det sedangkan nilai debit puncak aktual tahun 1992 dan tahun 1999 sebesar 228,7 m³/det. dan 314,6 m³/det. Perubahan luasan Penggunaan lahan yang signifikan yang dapat mempengaruhi volume air larian  adalah lahan sawah yang pada tahun 1992 seluas 24,89 km² menjadi 15,47 km² pada tahun 1999. Pemukiman desa seluas 13,29 km² pada tahun 1992 menjadi 20,42 km² pada tahun 1999.  Dalam perbandingan hidrograf terjadi peningkatan nilai puncak banjir. Berdasarkan perbandingan antara debit sungai maksimum dengan debit sungai minimum pada tahun 1992 sebesar 240,74 dan pada tahun 1999 sebesar 393,25 sehingga terjadi peningkatan yang juga disertai dengan peningkatan  penggunaan lahan yang berpengaruh terhadap debit puncak.

Proses hujan dalam mencapai permukaan tanah mengalami beberapa tahapan, air hujan yang dapat mencapai permukaan tanah sebagian akan meresap ke dalam tanah (infiltration), sedangkan air hujan yang tidak meresap ke dalam tanah setelah mengalami keseimbangan sebagian akan tertampung sementara dalam cekungan-cekungan permukaan tanah untuk kemudian mengalir di atas permukaan ke tempat yang lebih rendah dan masuk pada sistem sungai. Daerah aliran sungai (DAS) merupakan daerah yang di batasi punggung-punggung gunung dimana air hujan yang jatuh pada daerah tersebut akan ditampung oleh punggung gunung tersebut dan dialirkan melalui sungai-sungai kecil ke sungai utama (Asdak, 1995).

Perubahan penggunaan lahan yang paling besar pengaruhnya terhadap kelestarian sumberdaya air adalah perubahan dari kawasan hutan ke penggunaan lainnya seperti, pertanian, perumahan ataupun industri.  Apabila kegiatan tersebut tidak segera dikelola dengan baik, maka akan menyebabkan banjir pada saat musim hujan dan kekeringan pada saat musim kemarau. Melalui interpretasi foto udara karakteristik wilayah daerah aliran sungai dapat dengan mudah di identifikasi. Kenampakan-kenampakan yang berkaitan dengan evaluasi medan seperti morfometri, topografi, pola aliran, erosi, vegetasi dan penggunaan lahan berhubungan erat dengan proses hidrologi dapat disadap melalui foto udara ; interpretasi hidrologi pada teknik penginderaan jauh diarahkan untuk menduga hubungan/interaksi kenampakan bentang lahan (landscape features) dengan proses-proses hidrologi. Penggunaan citra penginderaan jauh untuk pemetaan hidrologi permukaan cukup didekati dengan mendasarkan pada elemen-elemen lahan dan karakteristik citra. Sedangkan untuk survey dan pemetaan hidrologi dibawah permukaan diperlukan pendekatan-pendekatan yang sesuai dengan komponen-komponen atau faktor-faktor yang mempengaruhi. Penyadapan data mengenai karakteristik fisik lahan melalui foto udara digunakan sebagai pendekatan dalam perolehan data mengenai kondisi hidrologi (Gunawan, 1992).

Pendekatan hidromorfometri dapat menjelaskan hubungan antara aspek-aspek morfometri dan variabel-variabel hidrologi (Seyhan, 1976). Pendekatan hidromorfometri dapat menjelaskan respon limpasan maupun masukan air ke tanah di dalam suatu sistem DAS sebagai reaksi dari variabel morfometri DAS terhadap masukan hujan. Selain variabel morfometri, variabel fisik permukan lahan lainnya seperti vegetasi, penggunaan lahan, yang membantu dalam analisis hidrologi dapat disadap dari foto udara. Untuk data hidrologi lainnya seperti kondisi air tanah yang tidak dapat disadap dari foto udara memerlukan data bantu dari informasi lain.

Melalui interpretasi foto udara karakteristik wilayah daerah aliran sungai dapat dengan mudah diidentifikasi. Kenampakan-kenampakan yang berkaitan dengan evaluasi medan seperti morfometri, topografi, pola aliran, erosi, vegetasi dan penggunaan lahan berhubungan erat dengan proses hidrologi dapat disadap melalui foto udara, sehingga dengan menggunakan data penginderaan jauh, foto udara dapat memberikan informasi secara keseluruhan dan mencakup aspek-aspek yang terkait.

Foto udara merupakan salah satu jenis citra penginderaan jauh yang paling tua perkembangannya dan paling banyak digunakan sampai saat ini. Hal ini dikarenakan foto udara mempunyai beberapa kelebihan dibanding dengan jenis citra lainnya, yaitu caranya yang sederhana, relatif murah, resolusi spasial baik dan integritas geometrinya baik, dan yang sangat menguntungkan adalah kerana foto udara menggambarkan ujud dan letak obyek yang mirip ujud dan letaknya dipermukaan bumi, serta meliputi daerah yang luas dan permanen (Sutanto, 1986).

Salah satu metode yang digunakan dalam menentukan nilai debit puncak yang berdasarkan pada faktor-faktor karakteristik fisik lahan dikenal dengan metode rasional. Dalam metode rasional variabel-variabelnya adalah koefisien aliran, intensitas hujan dan luas DAS. Rumus umum yang digunakan untuk menghitung besarnya debit puncak dengan rumus rasional adalah sebagai berikut :

Q_p = 0,278 CIA……………………………………………..(1)

(Sumber : Chow, V, T. 1964)

dimana :

Qp       = Debit puncak rancangan (m­­­³/det)

I          = Intensitas (mm/jam)

C         = Koefisien aliran (tanpa dimensi)

A          = Luas DAS (km²)

Menurut Bransby dan Williams ada lima faktor karakteristik fisik DAS yang dipertimbangkan untuk menentukan besarnya nilai koefisien aliran permukaan, yaitu vegetasi penutup, timbunan aliran atau kerapatan aliran, infiltrasi tanah, relief dan intensitas hujan (Meijerink, 1970). Faktor-faktor karakteristik fisik DAS tersebut dinilai secara kuantitatif dengan memberikan skor dan pembobotan peta dan dilakukan overlay peta dari parameter-paramer tersebut sehingga diperoleh nilai koefisien aliran permukaan.

Dari intepretasi foto udara terhadap kemiringan lereng dan dapat dijelaskan bahwa permukaan yang mempunyai kemiringan lebih terjal maka kondisi permukaan dalam mengalirkan aliran akan lebih cepat dan lebih besar, sehingga dengan adanya kemiringan lereng yang terjal akan mempengaruhi kondisi koefisien aliran permukaan. Kemiringan lereng yang paling luas terdapat pada kemiringan lereng kelas III dengan luasan sebesar 25.511 km². Kemiringan lereng yang paling kecil terdapat pada kemiringan lereng kelas IV dengan luasan sebesar 15.098 km². Secara keruangan kelas I tersebar di daerah tengah dan sebagian kecil di daerah bawah. Kelas kemiringan lereng II dan III  tersebar merata diseluruh daerah, sedangkan kelas kemiringan IV hanya terdapat di daerah atas.

Dalam intepretasi penggunaan lahan didasarkan pada klasifikasi oleh Malingreu (1981) yang kemudian dikonversi ke dalam klasifikasi tutupan lahan metode Bransby dan William. Penggunaan lahan yang ada di daerah penelitian yang dapat disadap dari foto udara antara lain lahan terbuka, sawah, kebun campur, semak, tegalan, pemukiman, belukan, dan hutan. Dari hasil intepretasi foto udara dengan adanya penutup vegetasi yang rapat, maka kemampuan lahan ini dalam menghambat air hujan  untuk menjadi aliran permukaan cukup besar. Sehingga jenis penggunaan lahan ini memberikan nilai minimum pada koefisien aliran yang terjadi.

Berdasarkan intepretasi penggunaan lahan dapat diketahui bahwa pemukiman desa pada tahun 1992 seluas 13, 29 km² dan pada tahun 1999 seluas 20.42 km² sehingga mengalami perubahan peningkatan luasan yaitu 9,11 %, hal tersebut menandakan bahwa air hujan akan semakin banyak yang menjadi aliran permukaan yang dikarenakan  kemampuan tanah dalam infiltrasi semakin kecil dan lambat. Penggunaan lahan sawah terjadi penurunan luasan sekitar 10,75 %. Penggunaan lahan sawah tersebut sangat tinggi dalam menahan laju aliran air permukaan sehingga ketika terjadi penurunan luasan pada sawah berakibat pada peningkatan koefisien aliran permukaan. Hutan merupakan suatu penahan air hujan menjadi aliran permukaan yang sangat baik. Pada daerah penelitian hutan mempunyai luasan yaitu sebesar 17.494 km² atau 21.18 % pada tahun 1992 dan 18.314 km² atau 22.7 % pada tahun 1999. Dengan memiliki jenis penggunaan lahan berupa hutan yang luas, maka sangat mempengaruhi nilai koefisien aliran. Hasil dari intepretasi foto udara menganai tingkat infiltrasi tanah hanya dapat dilakukan secara kualitatif yaitu seperti sangat cepat, cepat, sedang, dan lambat. Tanah mediteran memiliki permeabilitas yang sedang, sedangkan tanah latosol memiliki permeabilitas yang tinggi dan tanah andosol  memiliki permeabilitas yang sedang.  Pada dasarnya laju infiltrasi tanah dari semua kelas mengalami penurunan akan tetapi laju infiltrasi tanah yang tinggi terjadi penurunan yang sangat signifikan yaitu sebesar 52,2 % yang sangat mempengaruhi debit dalam sungai.

Kerapatan aliran merupakan perbandingan antara jumlah panjang alur-alur sungai dengan luas Dearah Aliran Sungai. Sebagian besar timbunan aliran permukaan yang ada pada daerah penelitian mempunyai kerapatan aliran 2 sampai 5 mil/mil² yang menandakan bahwa Sistem saluran cukup baik dan kerapatan aliran yang lebih dari 5 mil/mil² yang menandakan bahwa DAS ini  mempunyai ledokan/depresi hanya kecil, dasar sungai terjal, aliran permukaan tipis dan mempunyai pengeringan yang cepat

Intensitas hujan didapatkan dari perhitungan data sekunder. Dalam penelitian ini intensitas hujan yang digunakan merupakan intensitas hujan sesaat, dimana kejadian hujan tunggal yang maksimal yang dihitung selama satu jam. Data intensitas hujan pada daerah penelitian baik pada tahun 1992 maupun 1999 dalam kelas intensitas hujan menurut Bransby dan William termasuk dalam kelas normal dan rendah atau kurang dari 2 inci/jam yang mempunyai nilai skor 15. Koefisien aliran permukaan merupakan nilai angka pengaliran dari suatu permukan yang terjadi akibat adanya hujan yang berubah menjadi aliran air permukaan. Dari hasil penggabungan (overlay) peta-peta parameter yaitu dari peta lereng, peta penggunaan lahan, peta infiltrasi tanah, peta kerapatan aliran serta nilai intensitas hujan didapatkan nilai koefisien aliran permukaan estimasi.

Hasil total nilai koefisien aliran permukaan berdasarkan intepretasi foto udara pada tahun 1992 yaitu sebesar 42.92 % dan pada tahun 1999 49.23 %. Hal tersebut mempunyai arti bahwa pada tahun 1992 hujan yang jatuh akan menjadi aliran permukaan sebesar 42,92% dan pada tahun 1999 hujan yang jatuh dan menjadi aliran permukaan sebesara 49,23 %. Selama tujuh tahun terjadi peningkatan koefisien aliran permukaan 6,31 %. Faktor terbesar yang mempengaruhi peningkatan nilai koefisien aliran tersebut adalah faktor perubahan penggunaan lahan.

Sebagai pembanding nilai koefisien aliran permukaan melalui foto udara maka digunakan data hidrograf aliran untuk mendapatkan nilai koefisien terukur. Hidrograf aliran yang digunakan merupakan hidrograf aliran yang mempunyai curah hujan merata dalam DAS. Pada analisa hidrograf tanggal 12 April 1992 didapatkan nilai koefisien aliran permukaan terukur sebesar 34.34 % dan pada tanggal 5 januari 1999 didapatkan nilai koefisien aliran permukaan terukur sebesar 54.2 %.

DAS Kreo mempunyai luasan 80, 66 km², dari hasil perhitungan debit puncak melalui foto udara dengan menggunakan metode rasional pada tahun 1992 maka didapat nilai sebesar sebesar 284.88 m³/detik dengan intensitas hujan sebesar 29.6 mm/jam yang terjadi pada tanggal 12 April 1992 sedangkan nilai debit puncak melalui foto udara tahun 1999 sebesar  368.71 m³/detik yang diakibatkan oleh intensitas hujan sebesar 33.40 mm/jam yang terjadi pada tanggal 9 Januari 1999.

Pada analisis hidrograf yang dilakukan menggunakan data TMA pada saat terjadi puncak banjir dan intensitas hujan dengan curah hujan merata di seluruh DAS pada  saat waktu konsentrasi. Data perhitungan nilai debit puncak terukur tahun 1992 dengan menggunakan metode rasional yaitu sebesar 228.7 m³/detik. Sedangkan pada tahun 1999 debit puncak terukur menggunakan metode rasional sebesar 314.6 m³/detik. Nilai debit puncak terjadi peningkatan dari tahun 1992 sampai tahun 1999 sebesar 85.9 m³/detik.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Aplikasi Teknik Penginderaan Jauh Untuk Mengkaji Pengaruh Perubahan Penggunaan Lahan Terhadap Debit Puncak Di DAS Kreo Semarang. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/aplikasi-teknik-penginderaan-jauh-untuk-mengkaji-pengaruh-perubahan-penggunaan-lahan-terhadap-debit-puncak-di-das-kreo-semarang/

Banjir merupakan salah satu fenomena yang sering terjadi di Pulau Jawa. Pendekatan kakarteristik fisik adalah potensi kawasan yang dapat digunakan dalam pemetaan bencana banjir. Parameter yang digunakan dalam pemetaan bencana banjir adalah bentuklahan (geomorfologi), tipe batuan induk, jenis tanah, kemiringan lereng, dan hujan sebagai input utamanya. Banjir merupakan salah satu keluaran dari proses alam yang disebabkan oleh adanya input berupa hujan. Hujan merupakan faktor utama yang mengakibatkan banjir. Penggunaan Sistem Informasi Geografis (SIG) dapat menumpangsusunkan berbagai parameter yang mengakibatkan banjir.

Indonesia Negara agraris yang mempunyai dua jenis musim, yaitu musim penghujan dan musim kemarau. Kedua musim tersebut memberikan gambaran bahwa di Indonesia terdapat keseimbangan musim yang saling berinteraksi. Waktu musim yang terjadi pada dasarnya sama dalam pembagiannya. Pada saaat terjadi musim penghujan air-air akan mengisi cekungan-ekungan tanah, tertahan dalam tumbuhan-tumbuhan serta tertampung dalam tanah. Sehingga pada musim kemarau simpanan air yang tertampung dalam tanah dapat digunakan dalam pemenuhan kebutuhan masyarakat.

Kondisi sekarang di Indonesia memiliki musim kemarau yang relatif lama dibanding dengan musim penghujan. Hal tersebut sedikit banyak juga dipengaruhi oleh kondisi permukaan. Tanaman-tanaman yang berfungsi sebgai penyaring udara semakin berkurang menjadikan udara semakin panas. Permukiman yang padat semakin menjadikan polusi udara semakin besar sehingga titik-titik uap air akan saling berikatan membentuk ikatan kovalen karena adanya inti kondensasi dari berbagai polusi tersebut.

Bentukan-bentukan permukaan bumi mencirikan kondisi permukaan bumi baik secara proses pembentukannya dari dalam dan proses yang membentuk dari luar. Proses yang membentuk dari luar tidak lepas dari tenaga yang memberinya, yaitu dalam hal ini adalah air. Bentukan-bentukan permukaan tersebut dapat digunakan untuk identifikasi kejadian yang telah lama dan sering terjadi. Misalnya dalam bentuklahan tanggul alam merupakan akumulasi pengendapan dengan kondisi topografi yang lebih tinggi dari pada permukaan sekitarnya dari proses fluvial atau sungai yang dahulu pernah mengalami banjir dengan frekuensi yang relatif tinggi.

Ketika penduduk masih mempunyai ruang gerak yang luas, masyarakat masih dapat menentukan lokasi yang cocok untuk tempat tinggal, seperti pada bentuklahan tanggul alam. Keadaan sekarang dengan penduduk masyarakat yang relatif padat mulai mencari tempat tanpa memperhitungkan kondisi permukaannya. Bentuklahan di dataran banjir seharusnya tidak diperuntukkan untuk pemukiman bahkan masih ada juga masyarakat yang membuat tempat tingga di bibir sungai yang selain menghambat aliran juga akan menjadikan bahaya bagi masyarakat itu sendiri. Dengan mengetahui lokasi dari daerah-daerah yang rawan terhadap bahaya banjir, dimaksudkan untuk lebih memberikan gambaran bahwa masyarakat akan lebih tanggap terhadap bencana yang mungkin akan dialami dan juga dapat digunakan sebagai pertimbangan dalam pembangunan dalam berbagai sudut pandang ilmu.

Bencana banjir selain dari faktor hujan sebagai input, karakteristik fisik lahan juga berperan dalam menentukan tingkat kerawanannya. Permukaan bumi dibagi dalam zonasi-zonasi bentuklahan. Dari bentuklahan-bentuklahan tersebut mempunyai ciri dan karakteristik yang berbeda-beda sehingga peruntukan serta fungsinya juga berbeda. Untuk kajian tentang banjir bentuklahan mempunyai peranan yang cukup penting, hal tersebut dikarenakan bentuklahan merupakan salah satu wahana tempat berlangsungnya proses air mengalir yang berasal dari input hujan sampai ke laut. Bentukan-bentukan dari permukaan yang berbeda memberikan arti bahwa permukaan tersebut terkena suatu tenaga yang prosesnya berulang-ulang sehingga memberikan ciri dan karakter yang berbeda. Seperti misalnya untuk bentuklahan fluvial terdapat beberapa macam unit bentuklahan yang proses pembentukannya berbeda, dalam unit bentuklahan kipas alluvial memberikan gambaran bahwa bentuklahan tersebut dipisahkan oleh suatu permukaan yang jelas dan dengan terdapat sungai yang melewatinya, pada unit bentuklahan tersebut pernah mengalami banjir, sehingga endapan yang terbentuk membentuk suatu permukaan.

Material-material yang terjadi merupakan suatu endapan dengan bahan yang relatif halus. Apabila dilihat dari tingkat kondisi air tanah, maka unit bentuklahan kipas alluvial merupakan daerah dengan tingkat potensi air tanah yang cukup banyak, sehingga lokasi tersebut merupakan daerah yang subur. Unit bentuklahan dataran banjir merupakan suatu daerah di sekitar sungai dan sering terkena banjir. Daerah tersebut merupakan wilayah luapan sungai. Dari contoh-contoh tersebut maka suatu bentuklahan sangat dominan dalam mempengaruhi wilayah untuk dapat terlanda bahaya banjir.

Dengan mempertimbangkan kondisi bentuklahan yang ada maka karakteristik fisik lahan pada umumnya dapat diketahui. Kajian mengenai bentuklahan sekaligus dapat mewakili kondisi kemiringan lereng, kondisi drainase dan secara umum dapat juga mengenai kondisi tanah yang ada. Secara sosial ekonomi karakter penduduk juga akan terpengaruhi dengan keberadaannya di dalam lokasi bentuklahan. Letak dan lokasi bentuklahan tersebut dapat digunakan sebagai salah satu parameter wilayah yang berpotensi banjir secara umum dan dapat dipetakan.

Faktor yang kedua yang juga memberikan pengaruh yang besar terhadap terjadinya banjir adalah penggunaan lahan. Penggunaan lahan berfungsi sebagai parameter terhadap air untuk dapat mengalir pada permukaan dan meresap kedalam tanah dengan nilai dan jumlah yang besar. Penggunaan lahan berupa hutan akan cenderung menampung air-air hujan yang jatuh pada tajuk-tajuknya dan cenderung banyak yang tersimpan dalam tanah. Penggunaan lahan permukiman air hujan akan cenderung banyak yang mengalir sebagai aliran permukaan dari pada air hujan yang meresap ke dalam tanah, hal tersebut dikarenakan permukaan tanah sudah banyak tertutup oleh bangunan-bangunan dan kondisi tanah yang relatif padat sehingga sangat kecil air hujan yang dapat meresap ke dalam tanah.

Aliran-aliran permukaan yang terjadi juga harus terdapat halangan sebelum masuk pada sistem sungai, baik berupa semak belukar ataupun vegetasi-vegetasi pada penggunaan lahan pada tegalan dan kebun campur. Penggunaan lahan yang bermacam-macam tersebut mempunyai nilai tersendiri dalam mempengarhi terhadap laju air. Dengan berdasar pada sifat air yang mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah, maka faktor kemiringan juga mempengaruhi terhadap tingkat kerawanan banjir yang ditunjang juga jenis tanah berpengaruh pada tingkat permeabilitas permukaan. Empat faktor karakteristik fisik lahan yang terjadi saling berinteraksi dan memberikan pengaruh terhadap kondisi air permukaan yang menyebabkan banjir.

Dalam pembuatan peta kerawanan banjir tersebut merupakan rangkaian dari tumpang susun dari kelima parameter pemicu terjadinya banjir, dari kelima faktor tersebut peranan yang cukup besar adalah pada tingkat curah hujan yang ada. Untuk menghasilkan daerah yang rawan terhadap banjir merupakan daerah dengan kondisi bentuklahan yang merupakan dataran banjir dengan kemiringan lereng rendah, curah hujan yang tinggi serta kemampuan tanah dan batuan dalam meloloskan air ke dalam bawah permukaan sangat kecil.

Peta kerawanan tersebut tingkat daerah yang paling rawan terhadap banjir adalah sebagian wilayah Jakarta, jawa tengah pesisir selatan, banten, semarang sampai dengan jepara, Surabaya dan sekitarnya serta sebagian daerah pasuruan dan probolinggo. Secara umum pulau jawa merupakan wilayah yang berpotensi terhadap banjir. Hasil dari pemetaan rawan banjir tersebut akan lebih detil dan baik apabila ditambahkan parameter-parameter lainnya seperti kerapatan aliran, karakteristik sungai, penggunaan lahan yang ada, serta penambahan analisa hujan.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2009. Pemetaan Potensi Rawan Banjir Berdasarkan Kondisi Fisik Lahan Secara Umum Pulau Jawa. http://puguhdraharjo.wordpress.com/2009/05/29/pemetaan-potensi-rawan-banjir-berdasarkan-kondisi-fisik-lahan-secara-umum-pulau-jawa/