18

BAB 3

PENGOLAHAN DATA

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai data dan langkah-langkah pengolahan

datanya. Data yang digunakan meliputi karakteristik data land use dan land cover

tahun 2005 dan tahun 2010. Sedangkan untuk pengolahan datanya akan dijelaskan

mengenai pengolahan data land use dan land cover yang meliputi strategi

pengolahannya dan proses pengolahan dengan software ArcGIS 10, Google EarthTM

,

serta verifikasi data.

Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data land use dan land cover

(LULC) Jawa Barat tahun 2005 dan tahun 2010 dalam model data vektor. Data

tersebut berasal dari citra dijital satelit Landsat 7. Secara umum proses pengolahan

data pada tugas akhir ini dapat dilihat pada gambar 3.1.

Untuk melaksanakan penelitian pada tugas akhir ini diperlukan pengolahan

data LULC untuk mendapatkan data perubahan yang terjadi. Proses pengolahan data

LULC Jawa Barat tahun 2005 dan 2010 menggunakan sotware ArcGIS 10.0. ArcGIS

10.0. merupakan software yang dibuat oleh ESRI dan telah banyak digunakan untuk

proses pengolahan data dan analisis berbasiskan Sistem Informasi Geografis.

Secara umum, proses pengolahan data LULC untuk mendapatkan data

perubahan LULC Jawa Barat periode 2005-2010 dibagi dalam tiga tahap, yaitu

klasifikasi data, overlay dan verifikasi data.

19

Analisis Data

Verifikasi Data

Pengolahan Data LULC

Reklasifikasi

LULC

Reklasifikasi

LULC

Perubahan

Lahan Jawa

Barat 2005-

2010

Penentuan Titik

Sampling

Perubahan

Data

Klasifikasi

LULC Jawa

Barat 2005

Data

Klasifikasi

LULC Jawa

Barat 2010

Overlay Klasifikasi

2005 dengan Data

LULC 2010

Overlay Klasifikasi

2010 dengan Data

LULC 2005

Pengurangan

Lahan Tiap

Klasifikasi LULC

Penambahan

Lahan Tiap

Klasifikasi LULC

Identifikasi Titik

Sampel pada

Google Earth

Data Verifikasi

Titik Sampling

Uji Statistik

Titik Sampling

Analisis Perubahan

Berdasarkan Uji Statistik

Indeks

Perubahan

LULC

Export Layer

Sampel menjadi

KML

Data LULC Jawa

Barat 2005

Data LULC Jawa

Barat 2010

Citra Google Earth

tahun 2010

Gambar 3.1. Diagram alir pengolahan data.

20

3.1. Klasifikasi Data

Klasifikasi data dilakukan untuk membagi data LULC yang telah ada menjadi

beberapa bagian sesuai dengan kelas LULC. Kelas LULC yang dianalisis pada tugas

akhir ini yaitu hutan, ladang/tegalan, perkebunan, bangunan, rawa, sawah, semak/

belukar, perairan dan tambak/empang. Deskripsi kelas yang digunakan dalam

pengklasfikasian LULC dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Deskripsi kelas-kelas klasifikasi LULC yang digunakan.

No. Klasifikasi LULC Deskripsi

1 Hutan Hutan alamiah.

2 Ladang/Tegalan Lahan pertanian hasil penebangan hutan yang ditanami atau hutan alam yang ditanami tanaman pangan tahunan

3 Perkebunan Kebun rakyat yang ditanami tanaman dengan ciri-ciri bentuk tanaman teratur seperti kopi, teh, tebu, dll.

4 Bangunan Kawasan terbangun yang digunakan untuk aktivitas manusia seperti permukiman, gedung industri, bandara, pasar, jalan dan sebagainya.

5 Rawa Rawa-rawa alam

6 Sawah Sawah irigasi dan sawah tadah hujan

7 Semak Padang rumput, semak belukar, lapangan golf.

8 Perairan Kawasan air alamiah seperti sungai, danau dan kawasan air buatan seperti waduk dan situ.

9 Tambak/Empang Kawasan air buatan yang digunakan untuk kawasan perikanan.

Klasifikasi data pada tugas akhir ini dilakukan pada data land use dan land

cover tahun 2005 dan 2010. Hasil proses klasifikasi yang dilakukan pada data vektor

shapefile (.shp) LULC Jawa Barat tahun 2005 dan tahun 2010 yang dapat dilihat

pada Gambar 3.2 dan 3.3.

21

Gambar 3.2. Peta Klasifikasi LULC Jawa Barat Tahun 2005.

22

Gambar 3.3. Peta Klasifikasi LULC Jawa Barat tahun 2010.

23

Persebaran lokasi setiap kelas LULC yang digunakan didapatkan dengan

melakukan klasifikasi terhadap data LULC. Data yang telah diklasifikasi tersebut

dipisah menjadi data tersendiri dalam bentuk shapefile (.shp) seperti yang dapat

dilihat pada gambar 3.3.

Gambar 3.4. Peta Land Cover Hutan Jawa Barat Tahun 2005.

Data shapefile setiap klasifikasi LULC tersebut digunakan untuk perhitungan

luas serta jumlah poligon area lokasi LULC tersebut. Data poligon tersebut mewakili

area hutan yang ada di dunia nyata. Data hasil perhitungan luasan LULC untuk setiap

klasifikasi disajikan dalam Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Tabel Perubahan LULC Jawa Barat berdasarkan luasan perubahan.

No Klasifikasi LULC

2005 2010 Perubahan

Luas (Ha) Persen Luas (Ha) Persen Luas (Ha) Persen

1 Hutan 405415.52 10.93 403722.62 10.88 -1692.91 -0.42

2 Ladang 470770.61 12.69 465795.47 12.55 -4975.14 -1.06

3 Perkebunan 836137.46 22.54 795265.58 21.44 -40871.89 -4.89

4 Bangunan 352540.09 9.50 413547.50 11.15 61007.41 17.31

5 Rawa 1928.72 0.05 610.45 0.02 -1318.27 -68.35

6 Sawah 1111610.84 29.96 1110324.86 29.93 -1285.97 -0.12

7 Semak 436859.47 11.78 403035.95 10.86 -33823.52 -7.74

8 Perairan 43630.67 1.18 44473.71 1.20 843.04 1.93

9 Tambak 50883.98 1.37 73321.84 1.98 22437.86 44.10

24

Untuk mengetahui distribusi perubahan yang terjadi pada setiap kelas LULC

diperlukan pengolahan lebih lanjut dengan menggunakan metode overlay terhadap

data shapefile masing-masing kelas.

3.2. Overlay Data

Overlay merupakan suatu fungsi yang digunakan untuk menggabungkan dua

data layer atau lebih menjadi data layer yang baru berdasarkan data layer

masukannya. Dalam pengerjaan tugas akhir ini, overlay dilakukan untuk mengetahui

perubahan yang terjadi pada setiap kelass LULC dengan menggabungkan layer

setiap kelas dengan data LULC gabungan. Hasil yang didapatkan dari proses overlay

data shapefile LULC, yaitu:

3.2.1. Informasi Pengurangan Lahan.

Informasi pengurangan lahan merupakan informasi yang menunjukan

perubahan satu kelas LULC pada tahun 2005 menjadi beberapa kelas LULC pada

tahun 2010. Informasi ini didapatkan menggunakan fungsi overlay antara data setiap

kelas LULC pada tahun 2005 dengan dengan data LULC gabungan seluruh kelas

tahun 2010. Sebagai contoh, informasi kelas ladang/tegalan dapat dilihat pada

gambar 3.6. dan informasi pengurangan lahan ladang/tegalan dapat dilihat pada

gambar 3.7.

25

Gambar 3.5. Peta kawasan kelas LULC ladang/tegalan tahun 2005.

26

Gambar 3.6. Peta distribusi informasi pengurangan kelas ladang.

27

Terlihat pada gambar bahwa beberapa lahan ladang/tegalan pada tahun 2005

berubah menjadi kelas lain pada tahun 2010. Perubahan itu ditunjukan dengan

berbagai tampilan warna, seperti warna hijau tua untuk perubahan ladang menjadi

hutan, warna merah untuk perubahan ladang menjadi bangunan dan sebagainya.

3.2.2. Informasi Penambahan Lahan.

Informasi penambahan lahan merupakan informasi yang menunjukan satu

kelas LULC pada tahun 2010 merupakan hasil perubahan dari beberapa kelas LULC

pada tahun 2005. Informasi ini didapatkan menggunakan fungsi overlay antara data

kelas LULC yang ingin diketahui informasinya pada tahun 2010 dengan dengan data

LULC gabungan seluruh kelas tahun 2005. Dengan menggunakan informasi

penambahan lahan, dapat dianalisis sumber perubahan untuk setiap kelas LULC.

Sebagai contoh informasi data kelas bangunan pada tahun 2010 dapat dilihat pada

gambar 3.7. dan informasi perubahan bangunan dapat dilihat pada gambar 3.8.

28

Gambar 3.7. Peta lahan ladang Jawa Barat tahun 2010.

29

Gambar 3.8. Peta distribusi informasi penambahan kelas ladang.

30

Terlihat pada gambar 3.8, hasil pengolahan data menggunakan metode overlay

menunjukan bahwa beberapa lahan ladang/tegalan pada tahun 2010 merupakan hasil

perubahan dari kelas LULC lainnya. Perubahan tersebut ditunjukan dengan berbagai

tampilan warna seperti warna jingga untuk perubahan sawah menjadi ladang, hijau

muda untuk perubahan perkebunan menjadi ladang dan sebagainya.

3.2.3. Distribusi Perubahan LULC

Distribusi perubahan LULC memberikan informasi mengenai perubahan lahan

yang terjadi untuk setiap kelas LULC dengan menggabungkan informasi

pengurangan lahan dan informasi penambahan lahan. Informasi distribusi perubahan

lahan ditentukan dengan menjumlahkan seluruh luas perubahan yang terjadi untuk

setiap kelas LULC di Jawa Barat pada periode 2005-2010. Dalam informasi

distribusi perubahan lahan, dapat diketahui perubahan LULC yang secara nyata

terjadi di daerah Jawa Barat seperti dapat dilihat pada tabel 3.3. dan tabel 3.4.

31

Tabel 3.3. Distribusi luasan perubahan LULC Jawa Barat periode 2005-2010.

Klasifikasi LULC

Luas Land Use 2005

Luasan Perubahan LULC 2005-2010

Hutan Ladang Perkebunan Bangunan Rawa Sawah Semak Perairan Tambak

Hutan 405413.48 387464.619 4230.405 3777.718 189.112 0.000 3131.382 642.551 3.708 5756.616

Ladang 470770.61 1592.613 423076.321 13254.694 10028.936 2.892 20159.798 1378.603 93.508 1155.108

Perkebunan 836137.46 5812.861 17490.602 748245.445 15355.558 0.939 44838.840 4054.915 92.437 268.939

Permukiman 352540.09 0.000 675.727 1086.149 350011.065 0.000 690.825 52.724 7.356 2.005

Rawa 1928.724 0.000 28.056 15.446 48.658 605.657 734.569 1.773 105.211 367.788

Sawah 1111610.8 3049.710 15912.362 19799.387 30185.589 0.000 1023779.280 397.902 907.917 17358.693

Semak 436859.47 5781.039 3906.210 9066.832 7011.249 0.000 14225.744 396498.613 130.352 201.657

Perairan 43630.671 21.722 35.845 20.394 112.863 0.959 204.111 4.947 42987.006 111.607

Tambak 50883.982 0.000 376.857 0.000 599.400 0.000 2289.045 3.744 117.551 46258.926

Tabel 3.4. Distribusi persentase perubahan LULC Jawa Barat periode 2005-2010.

Klasifikasi LULC Luas Land Use 2005

Persentase Perubahan LULC 2005-2010

Hutan Ladang Perkebunan Bangunan Rawa Sawah Semak Perairan Tambak

Hutan 405413.475 95.57 1.04 0.93 0.05 0.00 0.77 0.16 0.00 1.42

Ladang 470770.607 0.34 89.87 2.82 2.13 0.00 4.28 0.29 0.02 0.25

Perkebunan 836137.461 0.70 2.09 89.49 1.84 0.00 5.36 0.48 0.01 0.03

Permukiman 352540.091 0.00 0.19 0.31 99.28 0.00 0.20 0.01 0.00 0.00

Rawa 1928.724 0.00 1.45 0.80 2.52 31.40 38.09 0.09 5.45 19.07

Sawah 1111610.835 0.27 1.43 1.78 2.72 0.00 92.10 0.04 0.08 1.56

Semak 436859.472 1.32 0.89 2.08 1.60 0.00 3.26 90.76 0.03 0.05

Perairan 43630.671 0.05 0.08 0.05 0.26 0.00 0.47 0.01 98.52 0.26

Tambak 50883.982 0.00 0.74 0.00 1.18 0.00 4.50 0.01 0.23 90.91

32

Berdasarkan tabel distribusi di atas, terdapat beberapa hasil overlay data yang

menunjukan angka 0, seperti perubahan bangunan menjadi hutan, hutan menjadi

rawa dan rawa menjadi hutan. Hal ini menunjukan bahwa perubahan klasifikasi

LULC tersebut tidak terjadi pada periode 2005-2010. Data perubahan tersebut dapat

digunakan untuk menentukan perubahan klasifikasi LULC yang mungkin dan tidak

mungkin terjadi di daerah Jawa Barat.

. Secara visualiasi, distribusi perubahan baik penambahan maupun

pengurangan LULC dibagi menjadi beberapa kelas. Pembagian kelas ini dilakukan

dengan memperhitungkan nilai maksimum dan nilai minimum luasan perubahan

yang terjadi. Klasifikasi ini perlu dilakukan untuk mengetahui tingkat perubahan

yang terjadi pada wilayah Jawa Barat.

Visualisasi distribusi perubahan LULC menggunakan metode interpolasi IDW

pada software ArcGIS 10.0. Informasi yang menjadi masukan dalam proses

visualisasi yaitu distribusi perubahan lahan, koordinat centroid poligon dan luasan

area poligon. Hasil dari proses interpolasi tersebut adalah distribusi perubahan LULC

dalam bentuk raster seperti dapat dilihat pada gambar 3.9.

33

Gambar 3.9. Distribusi perubahan kelas ladang berdasarkan luasan perubahan.

34

Dengan visualisasi perubahan lahan tersebut, dapat diketahui pola perubahan

LULC di Jawa Barat periode 2005-2010. Informasi yang dapat diketahui dari

visualisasi tersebut adalah bagaimana tingkat keseimbangan antara pengurangan dan

perubahan lahannya. Apabila area yang mengalami pengurangan (ditunjukan dengan

warna merah) lebih banyak dari area yang mengalami penambahan (ditunjukan

dengan warna hijau), maka kelas LULC tersebut secara umum mengalami

pengurangan. Sebaliknya, apabila area yang mengalami penambahan lebih banyak

dari area yang mengalami pengurangan, maka kelas LULC tersebut secara umum

mengalami penambahan. Selain itu, dengan menggunakan visualisasi tersebut dapat

diketahui lokasi-lokasi pengurangan dan penambahan lahan untuk setiap klasifikasi.

Sebagai contoh, berdasarkan visualisasi distribusi perubahan LULC kelas

ladang pada gambar 3.9, kelas ladang mengalami perubahan yang cukup seimbang.

Hal ini dapat dilihat dari cukup berimbangnya area yang mengalami penambahan dan

area yang mengalami pengurangan. Visualisasi distribusi perubahan LULC untuk

seluruh kelas dapat dilihat pada Lampiran B.

3.3. Verifikasi Data

Informasi distribusi perubahan LULC merupakan informasi awal dari

perubahan LULC di Jawa Barat. Untuk mengetahui kebenaran data perubahan LULC

tersebut, diperlukan proses verifikasi data. Proses verifikasi data pada tugas akhir ini

menggunakan data citra satelit pada software Google EarthTM

.

3.3.1. Penentuan Titik Sampel

Sampling data dilakukan dengan mengambil sampel-sampel perubahan pada

area poligon lokasi perubahan. Sampling dilakukan pada software ArcGIS 10.0.

Ukuran sampel yang digunakan untuk proses verifikasi menggunakan pendapat

Roscoe, yaitu jumlah minimal 30 sampel untuk setiap kelas perubahan. Proses

penentuan titik sampel dilakukan pada perubahan LULC setiap kelas. Proses

penentuan sampelJumlah sampel setiap kelas berbeda-beda bergantung pada banyak

dan luasnya area perubahan.

35

Teknik pengambilan sampel menggunakan metode proportionale stratified

random sampling. Sampling yang diambil dilakukan secara acak dengan

memperhatikan tingkatan tertentu. Hal yang diperhatikan dalam penentuan titik

sampel adalah luas poligon perubahan dan konsentrasi area perubahan.

Jumlah titik sampel pada satu poligon bergantung pada luas poligon tersebut.

Semakin besar poligon semakin banyak titik sampel yang ada pada satu poligon. Hal

yang diperhatikan selain luas poligon, yaitu konsentrasi poligon. Semakin tinggi

tingkat konsentrasi perubahan LULC pada suatu area, semakin banyak titik sampel

yang diambil pada area tersebut. Contoh pengambilan sampel dapat dilihat pada

gambar 3.6.

Gambar 3.10. Pengambilan titik sampel berdasarkan konsentrasi poligon.

Dapat dilihat pada gambar bahwa pengambilan sampel pada area yang

mempunyai konsentrasi poligon lebih tinggi dari area yang konsentrasi poligonnya

lebih rendah. Hal ini dikarenakan, area yang konsentrasi poligonnya lebih tinggi

diindikasikan mengalami perubahan yang besar. Oleh karena itu, diperlukan

verifikasi data yang lebih banyak dari area yang konsentrasi poligonnya lebih rendah.

Selain konsentrasi poligon, luasan poligon menjadi hal yang perlu diperhatikan

seperti pada gambar 3.11.

36

Gambar 3.11. Pengambilan titik sampel berdasarkan luas poligon.

Gambar 3.11. menunjukan pengambilan titik sampel berdasarkan luasan

poligon. Semakin besar luasan poligon semakin banyak jumlah sampel yang diambil

pada area poligon tersebut. Sebaliknya, semakin kecil luasan poligon semakin sedikit

jumlah sampel yang diambil. Hal ini dilakukan karena area poligon yang lebih besar

mempunyai kemungkinan kesalahan perubahan yang lebih besar dari area yang

poligonnya lebih kecil. Oleh karena itu, diperlukan verifikasi data yang lebih banyak

pada area poligon yang lebih besar.

Setelah penentuan titik-titik sampel perubahan LULC pada software ArcGIS

10.0 selesai, kemudian titik-titik sampel tersebut dikonversi menjadi format .kml.

Data titik-titik sampel dalam format .kml tersebut digunakan untuk melakukan proses

identifikasi objek data pada software Google EarthTM

.

3.3.2. Identifikasi Objek

Proses identifikasi objek titik sampel pada citra untuk mengecek hasil

pengolahan data menggunakan software Google EarthTM

. Kenampakan citra pada

software Google EarthTM

dapat dilihat pada gambar 3.11.

37

Gambar 3.12. Kenampakan citra pada software Google EarthTM

Proses identifikasi objek titik sampel perubahan pada citra dapat menghasilkan

3 kemungkinan yaitu:

1. Identifikasi objek menunjukkan bahwa objek tidak mengalami perubahan.

Sebagai contoh, pada pengolahan data didapatkan bahwa bangunan dapat

berubah menjadi ladang/tegalan, tetapi hasil identifikasi objek menunjukkan

bahwa area tersebut merupakan area bangunan dan tidak berubah menjadi

lading/tegalan seperti hasil pengolahan data. Contoh identifikasi objek yang

menunjukan objek tidak mengalami perubahan dapat dilihat pada gambar 3.8.

Gambar 3.13. Identifikasi objek yang menunjukan objek tidak mengalami perubahan.

38

Pada gambar di atas, dapat dilihat bahwa hasil pengolahan data menunjukan

bahwa titik sampel tersebut pada tahun 2005 merupakan area bangunan dan

pada tahun 2010 merupakan area ladang. Akan tetapi, identifikasi objek

menunjukan titik sampel merupakan area bangunan.

2. Identifikasi objek menunjukan bahwa objek mengalami perubahan.

Sebagai contoh, berdasarkan pengolahan data, lahan hutan dapat berubah

menjadi lahan persawahan, dan pada identifikasi objek menunjukan bahwa area

sampling hutan berubah menjadi lahan persawahan sesuai dengan hasil

pengolahan data. Contoh identifikasi objek yang menunjukan objek mengalami

perubahan dapat dilihat pada gambar 3.9.

Gambar 3.14. Identifikasi objek menunjukan bahwa objek mengalami perubahan.

Pada gambar di atas, dapat dilihat bahwa hasil pengolahan data menunjukan

bahwa titik sampel tersebut pada tahun 2005 merupakan area semak dan pada

tahun 2010 merupakan area bangunan. Identifikasi objek menunjukan titik

sampel merupakan area bangunan.

39

3. Identifikasi objek menunjukan bahwa objek mengalami perubahan yang

berbeda dengan hasil pengolahan data.

Sebagai contoh, berdasarkan pengolahan data, lahan perkebunan dapat berubah

menjadi lahan sawah, akan tetapi pada identifikasi objek menunjukan bahwa

area sampling perkebunan menunjukan perubahan menjadi lahan bangunan.

Contoh identifikasi objek yang menunjukan objek mengalami perubahan yang

berbeda dengan hasil pengolahan data dapat dilihat pada gambar 3.9.

Gambar 3.15. Identifikasi objek menunjukan bahwa objek mengalami perubahan yang

berbeda dengan hasil pengolahan data.

Pada gambar di atas, dapat dilihat bahwa hasil pengolahan data menunjukan

bahwa titik sampel tersebut pada tahun 2005 merupakan area semak dan pada tahun

2010 merupakan area ladang. Akan tetapi, identifikasi objek menunjukan titik

sampel merupakan area bangunan.

Hasil dari proses verifikasi data ini adalah data identifikasi objek titik-titik

sampling perubahan pada sotware Google EarthTM

yang dapat dilihat pada tabel 3.5.

40

Tabel 3.5. Hasil identifikasi objek pada sotware Google EarthTM

.

Klasifikasi LULC Hutan Ladang/Tegalan Perkebunan

T B La J T B La J T B La J

Hutan 7 22 29 8 21 1 30

Ladang/Tegalan 5 25 0 30 0 22 7 29

Perkebunan 3 24 0 27 3 23 4 30

Bangunan 35 14 2 51 21 13 5 39

Rawa 0 6 0 6 1 3 1 5

Sawah 10 10 8 28 3 25 0 35 4 17 9 30

Semak 7 27 2 36 3 25 7 34 19 20 39

Perairan 26 0 4 30 25 4 1 30 24 5 3 32

Tambak/Empang 23 8 0 31

Tabel 3.5. Hasil identifikasi objek pada sotware Google EarthTM

. (lanjutan)

Klasifikasi LULC Bangunan Rawa Sawah

T B La J T B La J T B La J

Hutan 2 20 11 33 10 23 3 36

Ladang/Tegalan 5 23 2 30 2 26 2 30

Perkebunan 9 13 8 30 3 17 11 31

Bangunan 24 14 1 39

Rawa 0 9 9 18 0 10 13 23

Sawah 5 19 7 31

Semak 0 32 4 36 8 17 10 35

Perairan 22 4 1 27 23 3 2 28

Tambak/Empang 21 8 0 29 17 10 3 30

Tabel 3.5. Hasil identifikasi objek pada sotware Google EarthTM

. (lanjutan)

Klasifikasi LULC Semak Perairan Tambak/Empang

T B La J T B La J T B La J

Hutan 10 11 5 26 0 37 0 37

Ladang/Tegalan 2 22 5 29 0 30 1 31 7 25 0 32

Perkebunan 0 19 11 30 0 29 2 31 0 20 10 30

Bangunan 11 12 7 30

Rawa 0 2 0 2 0 24 5 29 0 13 0 13

Sawah 15 12 4 31 4 37 4 45 8 31 1 40

Semak 0 26 3 29 0 22 7 29

Perairan 27 2 1 30

Tambak/Empang 27 2 1 30

41

Ket :

T = Identifikasi objek yang menunjukan objek tidak mengalami perubahan.

B = Identifikasi objek yang menunjukan objek mengalami perubahan.

La = Identifikasi objek yang menunjukan objek mengalami perubahan yang

berbeda dengan hasil pengolahan data.

J = Jumlah sampel yang diambil.

= Tidak terjadi perubahan sehingga tidak dilakukan verifikasi data.