TUGAS ANALISA TOTAL
SUSPENDED SOLID
DANAU MELINTANG
KUTAI KARTANEGARA
(Disusun untuk memenuhi tugas Pengolahan Citra Digital)
Disusun oleh :
Kharisma Srinarta 21110117130045
DEPARTEMEN TEKNIK GEODESI
FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS DIPONEGORO
Jl. Prof. Sudarto SH, Tembalang Semarang Telp.(024) 76480785, 76480788
e-mail : jurusan@geodesi.ft.undip.ac.id
2020
DAFTAR ISI
II.2 Total Suspended Solid (TSS)
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Danau Melintang merupakan danau terbesar kedua di Kalimantan Timur dengan luas 11.000 Ha setelah Danau Semayang (Luas 13.000 Ha) yang terletak tepat disebelahnya. Dua Danau ini terletak di Kabupaten Kutai Kartanegara dan merupakan danau paparan banjir. Danau Paparan Banjir (Flood Plain), merupakan danau yang terletak pada elevasi rendah dan dangkal serta cenderung mengalami pendangkalan terus menerus akibat pelumpuran dan berkembangnya tumbuhan air, danau ini juga merupakan tampungan air alami yang merupakan bagian dari sungai yang muka airnya terpengaruh oleh muka air langsung.
Mengkaji dari segi ekonomi, pendapatan bersih nelayan di kawasan Danau Melintang sebesar Rp 37.742.844,44 pertahun, pembudi daya ikan sebesar Rp 11.380.749,20 per musim, usaha transportasi sebesar Rp 4.254.304,05. Nilai ekonomi Danau Melintang dengan jenis pemanfaatan dan non pemanfaatan yang sama di peroleh sebesar Rp 18.214.232,48 perhektar pertahun atau sebesar Rp 200.356.557.224,66 pertahun (USD 311.182,66). Bisa disimpulkan bahwa danau ini sangat menunjang perekonomian warga sehingga dibutuhkan perhatian khusus, melihat betapa penting dan vitalnya peran Danau Melintang, perhatian yang dapat diberi contohnya mengenai permasalahan kualitas perairan (Kukar, 2015).
Permasalahan yang terjadi adalah terdapat danau suaka perikanan yang menjadi reservat ikan di Danau Melintang hilang dan tidak ada lagi wujudnya. Penyebabnya adalah pembabatan hutan secara besar-besaran sehingga terjadi sedimentasi hebat di Sungai Mahakam yang melintasi danau alam tersebut. Selain itu, pemberian izin penambangan di kawasan Gunung Bayan yang terletak di hulu Sungai Mahakam juga mengancam keberadaan danau-danau utama di hulu Sungai Mahakam, termasuk danau reservat tersebut. Akibat nyata yang terjadi adalah berkurangnya ikan pesut yang merupakan ikan iconic asal Kalimantan Timur yang sebelumnya sering terlihat di Kawasan Danau Melintang, juga beberapa tahun terakhir ini sering terjadi banjir di Kutai Kartanegara akibat tidak maksimalnya peran danau tersebut.
Terlepas dari semua permasalahan yang terjadi pada Danau Melintang, pemantauan kondisi danau dapat dilakukan dengan metode penginderaan jauh untuk melihat tingkat kualitas perairan secara periodik. Parameter yang akan digunakan untuk menilai kualitas air adalah dengan menganalisis konsentrasi Total Suspended Solid (TSS).
I.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka diangkat perumusan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana sebaran konsentrasi TSS di Danau Melintang pada tahun 2015, 2017, dan 2019?
2. Bagaimana perubahan kualitas perairan Danau Melintang pada tahun 2015, 2017 dan 2019 ?
I.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan diatas, maka tujuan dari tugas ini adalah sebagai berikut :
1. Memetakan dan mengetahui persebaran konsentrasi TSS Danau Melintang pada tahun 2015, 2017, dan 2019.
2. Mengetahui perubahan kualitas perairan Danau Melintang pada tahun 2015, 2017, dan 2019.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Danau
Danau merupakan permukaan bumi berupa perairan yang berada di daratan, yang disebut dengan danau adalah sebuah perairan tenang yang menempati sebuah cekungan yang ada di daratan. Danau merupakan perairan yang tidak mengalir atau hanya membentuk sebuah bendungan saja. Danau tidak terbentuk dengan sendirinya melainkan terdapat faktor pembentuknya, contohnya adalah hasil dari letusan gunung, bekas aktivitas tambang, aktivitas tektonik, dll. Danau juga terdiri dari berbagai macam jenis yang dibedakan berdasarkan karateristiknya, seperti danau tektonik, vulkanik, karst, glasial, laguna, dll. Manfaat danau sangat banyak, contohnya adalah sebagai sumber perairan pertanian, sumber air minum, pembangkit listrik, tempat mencari ikan, pariwisata, dll (Fatma, 2017).
II.2 Total Suspended Solid (TSS)
Total Suspended Solid adalah materi padat seperti pasir, lumpur tanah, logam berat, bahan organik tertentu, maupun sel-sel mikroorganisme yang tersuspensi didaerah perairan. TSS merupakan salah satu parameter biofisik perairan yang dinamikanya mencerminkan dinamika perubahan yang terjadi di daratan dan perairan (Parwati, 2008).
TSS berhubungan erat dengan erosi tanah dari saluran sungai. Nilai konsentrasi TSS sangat bervariasi, mulai kurang dari 5 mg/L-1 dan paling ekstrem mencapai 30.000 mgL-1 di beberapa sungai maupun perairan lain. Estimasi nilai TSS diperoleh dengan cara menghitung perbedaan antara padatan terlarut total dan padatan total menggunakan persamaan:
TSS (mg/L) = (A-B) X 1000/ V
Keterangan :
A = berat kertas saring + residu kering (mg)
B = berat kertas saring (mg)
V = volume contoh (mL)
II.3 Algoritma Parwati
Algoritma yang merupakan hasil penelitian yang dilakukan oleh Ety Parwati (LAPAN) dalam rangka melakukan upaya pengoptimalisasian pengawasan kualitas lingkungan perairan pantai akibat limbah industri dengan menggunakan teknologi penginderaan jauh TSS (mg/L). Algoritma tersebut menggunakan kanal 4 (kanal merah) merupakan data reflektan yang sudah terkoreksi efek atmosfer, rumusnya adalah sebagai berikut:
II.4 Landsat 8
Landsat 8 disebut sebagai satelit dengan misi melanjutkan Landsat 7, terlihat dari karakteristiknya yang mirip dengan Landsat 7, baik resolusinya (spasial, temporal, spektral), metode koreksi, ketinggian terbang maupun karakteristik sensor yang dibawa. Hanya saja ada beberapa tambahan yang menjadi titik penyempurnaan dari Landsat 7 seperti jumlah band, rentang spektrum gelombang elektromagnetik terendah yang dapat ditangkap sensor serta nilai bit (rentang nilai Digital Number) dari tiap piksel citra (Sugiarto, 2013).
Satelit Landsat 8 memiliki sensor Onboard Operational Land Imager (OLI) dan Thermal Infrared Sensor (TIRS) dengan jumlah kanal sebanyak 11 buah. Diantara kanal-kanal tersebut, 9 kanal (band 1-9) berada pada OLI dan 2 lainnya (band 10 dan 11) pada TIRS. Sebagian besar kanal memiliki spesifikasi mirip dengan Landsat 7.
II.5 Software Envi
ENVI (The Environment For Visualizing Images) merupakan suatu sistem pengolahan citra digital penginderaan jauh yang revolusioner dibuat oleh Research System, Inc (RSI). ENVI terbaru memberikan fitur dan fungsionalitas sehingga lebih mempermudah alur kerja dan mengurangi waktu untuk pengolahan citra digital penginderaan jauh dan analisis. ENVI berintegrasi dengan GIS yang dapat mempermudah menyadap informasi terkini dari citra digital penginderaan jauh dengan memberikan alat analisis citra digital penginderaan jauh secara langsung.
Kegunaan lain ENVI dirancang untuk berbagai kebutuhan spesifik yang menggunakan data penginderaan jauh dari satelit dan pesawat terbang. ENVI menyediakan data visualisasi yang menyuluruh dan analisa untuk citra dalam berbagai ukuran dan tipe, semuanya dalam suatu lingkungan yang mudah dioperasikan dan inovatif untuk digunakan. ENVI menggunakan Graphical User Interface (GUI). Format data raster dan Ascii (text) sebagai header file. Data raster disimpan sebagai ‘binary stream of bytes’ berupa format Band Sequential (BSQ), Band Interleaved by Pixel (BIP) dan Band Interleaved by Line (BIL). ENVI juga mendukung berbagai tipe format lainnya seperti : byte, interger, long interger, floating-point, double-precision, complex,dan double-precision complex (Conita, 2016)
II.6 Software ArcMap
ArcMap adalah aplikasi utama untuk kebanyakan proses GIS dan pemetaan dengan komputer. ArcMap memiliki kemampuan utama untuk visualisasi, membangun database spasial yang baru, memilih (query), editing, menciptakan desain-desain peta, analisis dan pembuatan tampilan akhir dalam laporan-laporan kegiatan. Beberapa hal yang dapat dilakukan oleh ArcMap diantaranya yaitu penjelajahan data (exploring), analisa sig (analyzing), presenting result, customizing data dan programming (Adiwinata, 2015).
BAB III METODE PENELITIAN
III.1 Diagram Alir
III.2 Tahap Pengolahan
Sebelum menjabarkan mengenai tahapan pengolahan, berikut adalah alat dan bahan yang dipakai dalam tugas ini :
1. Citra Landsat 8 Kabupaten Kutai Kartanegara tahun 2015 (Februari), 2017 (Maret), dan 2019 (Februari)
2. Peta RBI Kabupaten Kutai Kartanegara
3. Laptop
4. Software Envi Classic 5.3
5. Software ArcMap 10.3
Tahapan pengolahan yang dilakukan secara garis besar adalah sebagai berikut:
1. Lakukan pemotongan citra sesuai dengan batas shp danau menggunakan aplikasi ArcMap dengan cara klik windows >> image analysis >> clip.
2. Berikut adalah hasil dari proses pemotongan yang didapatkan, sebelah kiri merupakan tahun 2015, tengah 2017, dan yang kanan 2019. Simpan hasilnya dalam format Tiff agar bisa dibuka di aplikasi Envi.
3. Lakukan koreksi radiometrik pada citra tersebut dengan cara memasukkan rumus pada bandmath, parameter yang dibutuhkan dapat dilihat pada metadata citra. Cek hasilnya dengan menyalakan cursor location value.
4. Setelah itu masukan algoritma parwati pada bandmath. Cek hasilnya dengan menyalakan cursor location value. Rumus algoritma parwati adalah sebagai berikut :
5. Lakukan pengklasifikasian TSS dengan menggunakan fitur band threshold to ROI dengan rentang klasifikasi sebagai berikut :
6. Konversi hasil klasifikasi menjadi format shp agar bisa diolah lebih lanjut dengan aplikasi ArcMap dengan cara Create Class Image From ROI >> Classification To Vector >> Export Layer To Shapefile.
7. Lakukan Langkah-langkah diatas untuk masing-masing citra.
8. Buka hasil shp tadi dengan aplikasi ArcMap, buka properties nya lalu atur label dan warna yang diinginkan.
9. Berikut adalah hasil dari ketiga citra yang telah telah melewati tahap seperti yang disebutkan diatas, terdapat perbedaan yang sangat mencolok antar ketiganya.
Tahun 2015
Tahun 2017
Tahun 2019
10. Hitung luasan dari tiap kelas klasifikasi dengan cara klik kanan pada file >> open table attribute. Data pada table atribut masih terpisah-pisah, oleh karena itu harus dilakukan proses dissolve yang ada pada toolbar geoprocessing.
11. Luas dari tiap kelas klasifikasi akan terlihat pada kolom shape_area.
12. Berikut adalah hasil dari luas kelas klasifikasi ketiga citra, buat diagram dari data tersebut dengan menggunakan fitur chart pada Microsoft word.
13. Lakukan layouting sesuai kaidah kartografi yang benar dengan tujuan untuk mempermudah proses membaca peta dan menunjang aspek keindahan, pada proses layouting ini saya menambahkan judul peta, inset peta, grid, arah mata angin, skala angka, skala batang, legenda. Pembuat peta, dan informasi lainnya seperti datum, sistem koordinat, sumber peta, dll.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Tahun 2015
Pembahasan :
Citra yang dipakai diambil pada bulan Februari tahun 2015, secara keseluruhan, citranya mengandung banyak awan tetapi pada bagian danaunya tidak terdapat awan.
Pada tahun ini, kualitas air masih sangat baik dengan presentase lebih dari 90% danau belum tercemar, hanya sedikit bagian di daerah tepi danau yang terjadi pencemaran ringan, juga sedikit bagian di bagian atas danau terjadi pencemaran ringan, sedang, dan berat. Pemanfaatan danau pada tahun ini masih sangat optimal, terdapat banyak ikan, danau terlihat bersih, dan fungsinya sebagai danau paparan banjir masih berjalan.
IV.2 Hasil Tahun 2017
Pembahasan :
Citra ini diambil pada bulan Maret 2017, berbeda satu tahun satu bulan dari citra 2015 yang telah diolah, saya tidak mendapatkan citra pada bulan Februari dikarenakan pada bulan tersebut terdapat sangat banyak awan yang menutupi 80% wilayah danau.
Hasil pada tahun ini terlihat sangat berbeda dari hasil 2 tahun lalu, sekitar 50% bagian danau telah tercemar, mulai dari pencemaran ringan dan sedang yang ada di 85% bagian kanan danau, lalu pencemaran berat yang terjadi di Sebagian daerah kiri dan atas danau. Beberapa bagian pengklasifikasian menunjukkan pencemaran berat terjadi karena adanya awan yang menutupi Sebagian wilayah danau, wilayah yang tertutupi awan tebal secara otomatis masuk kedalam wilayah pencemaran berat karena nilai digital numbernya menjadi sangat besar. Selain karena faktor adanya awan, meningkatnya tingkat pencemaran terjadi karena endapan yang dibawa dari aliran Sungai Mahakam, karena pada saat itu banyak terjadi kasus penggundulan hutan dan proses penambangan yang tidak sesuai prosedur lingkungan. Pemanfaatan danau pada kondisi ini tentu tidak akan maksimal karena banyak ikan yang akan mati jika hidup di air tercemar, danau juga akan penuh dengan sedimentasi bawaan sehingga tidak dapat menjalankan fungsinya sebagai danau paparan banjir, akibat yang terasa adalah penurunan jumlah tangkapan ikan nelayan dan terjadi banjir saat musim hujan.
IV.3 Hasil Tahun 2019
Pembahasan :
Citra ini diambil pada bulan Februari tahun 2019, citra ini sangat bagus karena bersih dari awan.
Hasil yang diperoleh cukup mengejutkan karena terlihat jauh lebih baik daripada tahun 2017, setelah saya mencari tau alasan mengapa pada tahun ini tingkat pencemarannya menurun, ternyata pada tahun 2018 di danau ini dilakukan pembersihan mulai dari pengangkutan tumbuhan-tumbuhan air dan juga pengerukan, hal ini dikarenakan fungsi danau tersebut sudah berkurang sebagai danau paparan banjir. Pada musim hujan, danau ini tidak sanggup menahan debit air sehingga banyak terjadi kasus banjir di Kabupaten Kutai Kartanegara, bahkan sampai ke Kota Samarinda. Hal inilah yang menjadi pemicu dilakukannya pembersihan danau. Danau didominasi bagian yang tidak tercemar dan tercemar ringan yang meliputi lebih dari separuh bagian danau bagian bawah. Hal ini jauh lebih baik dari tahun 2017 walaupun belum bisa mengembalikan kondisi danau yang masih sangat baik pada tahun 2015. Pemanfaatan danau ini pada tahun 2019 masih sama yaitu sebagai mata pencaharian warga, juga sebagai danau paparan banjir, fungsinya berjalan lebih baik dari tahun sebelumnya dan diharapkan akan terus membaik di tahun yang akan datang nantinya.
IV.4 Hasil Diagram Batang
Pembahasan :
Alur data luas dari citra tahun 2015 adalah menurun, yang berarti semakin jelek kualitas air maka semakin kecil pula luasan daerah tersebut, terkecuali pada daerah tercemar berat yang memiliki luas sedikit lebih besar dari daerah tercemar sedang. Citra 2015 memiliki luas daerah belum tercemar paling besar jika dibandingkan dengan citra 2017 dan 2019, juga rentang perbedaan antara luas daerah belum tercemar dengan daerah tercemar sangatlah jauh, bisa dilihat dari grafik yang menunjukkan penurunan yang sangat tajam.
Alur data luas dari citra tahun 2017 sama seperti tahun 2015, menurun tetapi pada daerah tercemar berat memiliki luas yang sedikit lebih besar dari daerah tercemar sedang. Citra ini memiliki luas daerah tercemar sedang dan berat lebih besar daripada citra 2015 dan 2019. Karakteristik lainnya adalah rentang perbedaan antar kelas yang tidak terlalu jauh, sangat berbeda dengan citra 2015.
Alur data luas dari citra tahun 2019 berbeda seperti kedua citra sebelumnya, alurnya adalah naik lalu menurun. Citra ini memiliki daerah belum tercemar yang paling kecil, juga daerah tercemar ringan yang paling besar. Tetapi citra ini memiliki daerah tercemar berat paling sedikit diantara yang lainnya.
BAB V KESIMPULAN
Berdasarkan apa yang telah diuraikan pada bab-bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada tahun 2015, Danau Melintang masih sangat bersih karena hampir seluruh bagian danau tidak tercemar dan hanya sedikit bagian yang menunjukkan tanda pencemaran ringan. Pada tahun 2017, merupakan tahun yang buruk bagi Danau Melintang karena pada tahun ini banyak terjadi pencemaran, hanya 45% bagian danau yang tidak tercemar, sisanya terjadi pencemaran ringan hingga berat. Pada tahun 2019, Danau Melintang mulai bangkit dari berbagai macam pencemaran yang terjadi 2 tahun sebelumnya, pada tahun ini 45% bagian tidak tercemar dan sisanya hanya terjadi pencemaran ringan.
2. Perkembangan kualitas air di Danau Melintang dimulai dari tahun 2015 yang sangat bagus, lalu terjadilah berbagai macam kejadian seperti pengaruh penggundulan hutan dan aktivitas pertambangan yang membuat danau ini memiliki kualitas air yang sangat rendah pada tahun 2017, setelah itu mulai diadakan pembersihan danau sehingga pada tahun 2019, kualitas air Danau Melintang menjadi lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Adiwinata, G. (2015). Pengertian ArcMap dan Fungsi Ikon pada Arcmap. Diakses dari http://geologyaddicted.blogspot.com/2015/11/arcmap.html. pada 27 Maret 2020.
Conita. (2016). Laporan Penginderaan Jauh Menggunakan Envi 4.5. Yogyakarta: FMIPA UII.
Fatma, D. (2017). Danau: Pengertian, Proses Terbentuk dan Jenisnya. Diakses dari https://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/danau/danau. pada 27 Maret 2020.
Kukar, B. (2015). Kajian Valuasi Ekonomi di Danau Melintang. Diakses dari https://balitbangda.kukarkab.go.id/2019/06/26/kajian-valuasi-ekonomi-di-danau-melintang/. pada 27 Maret 2020.
Parwati, E. (2008). The Study of Relationship Between TSS (Total Suspended Solid) and Land Used – Land Cover Using Remote Sensing Data in Berau Coastal Area, East Kalimantan. ISBN : 978.979.704.692.
Sugiarto, D. P. (2013). Lansat 8: Spesifikasi Keunggulan dan Peluang Pemanfaatan Bidang Kehutanan Diakses dari https://tnrawku.wordpress.com/2013/06/12/landsat-8-spesifikasi-keungulan-dan-peluang-pemanfaatan-bidang-kehutanan/. pada 27 Maret 2020.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar