1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia memiliki dua musim yaitu musim kemarau dan musim

penghujan. Kedua musim ini berpotensi menimbulkan bencana. Musim

kemarau menyebabkan kekeringan dan musim penghujan menyebabkan

terjadinya banjir. Banjir merupakan suatu peristiwa tergenangnya suatu

daerah yang disebabkan oleh hujan yang sangat deras dan tidak mampunya

tanggul atau bendungan menampung volume air sehingga terjadi luapan

air sungai. Banjir didefinisikan sebagai peristiwa meluapnya air sungai

dari batas tebing sungai sebagai akibat naiknya debit air sungai dalam

waktu relatif pendek (Djojosoeharto 1970, dalam Widiastuti 2002). Banjir

dapat terjadi selama beberapa jam bahkan sampai berhari-hari. Beberapa

penyebab banjir, yaitu adanya penebangan hutan secara liar, perubahan

musim yang mendadak dan penggunaan lahan sebagai permukiman di

bantaran sungai. Bencana banjir yang terjadi di suatu daerah memiliki

beberapa dampak negatif, yaitu terputusnya akses jalan menuju daerah

lain, lahan pertanian terendam banjir dan timbulnya beberapa penyakit

seperti diare dan penyakit kulit karena kurangnya ketersediaan air bersih

akibat banjir. Banjir sering terjadi di Daerah Aliran Sungai (DAS). DAS

adalah suatu wilayah dataran yang secara topografik dibatasi oleh

punggung-punggung gunung yang menampung dan menyimpan air hujan

untuk kemudian menyalurkannya ke laut melalui sungai utama (Kodoatie

dan Sugiyanto 2002, dalam Wulandari 2010).

Besarnya banjir yang terjadi di suatu daerah tergantung dari

beberapa faktor penyebab banjir, yaitu curah hujan, kemiringan lereng,

penggunaan lahan, infiltrasi tanah dan kerapatan aliran. Bencana banjir

terjadi di sub daerah aliran sungai Celeng pada 17 Januari 2012 sebagai

akibat dari kiriman air deras dari perbukitan di wilayah Dlingo. Curah

hujan tinggi di kawasan Pegunungan Sewu menyebabkan beberapa sungai

kecil meluap, termasuk sungai Celeng. Sungai Celeng meluap dan

2

merendam empat dusun di Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri. Luapan

air sungai itu sempat merendam kantor Kepolisian Sektor Imogiri dan

memutus akses jalan menuju pemakaman Raja Mataram di Wukisari, atau

di dekat Jembatan Celeng (Koran Tempo, 20 Januari 2012). Meskipun

sungai Celeng merupakan sungai kecil, tetapi sungai ini dapat

mengakibatkan banjir. Banjir luapan air sungai ini terjadi karena derasnya

aliran air yang mengalir dari perbukitan. Penggundulan hutan di daerah

perbukitan mengakibatkan air hujan tidak dapat ditahan oleh vegetasi

sehingga debit air yang mengalir ke sungai Celeng mengalami

peningkatan.

Penelitian mengenai zona rawan banjir di sub daerah aliran sungai

Celeng dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknik Penginderaan Jauh

dan Sistem Informasi Geografi. Salah satu keuntungan menggunakan

teknik penginderaan jauh dan sistem informasi geografi adalah dapat

menghemat waktu, biaya dan tenaga sehingga penelitian mengenai

kerawanan banjir dapat berlangsung efektif dan efisien. Penggunaan data

penginderaan jauh berupa citra satelit mampu menyadap beberapa

parameter penyebab banjir. Teknik sistem informasi geografi dapat

membantu membuat pemodelan spasial zona rawan banjir di sub daerah

aliran sungai Celeng. Besarnya debit puncak banjir di sub daerah aliran

sungai Celeng dapat diketahui dengan mempertimbangkan faktor koefisien

aliran (C), intensitas curah hujan dan luas sub DAS. Nilai koefisien aliran

permukaan dapat dihitung menggunakan metode Cook. Hal ini menjadi

dasar penulis untuk membuat penelitian tugas akhir “Aplikasi

Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografi untuk Pemetaan Zona

Rawan Banjir di Sub Daerah Aliran Sungai Celeng Kecamatan Imogiri,

Kabupaten Bantul, Propinsi D.I.Y”.

Penelitian tugas akhir dilakukan dengan memanfaatkan data

penginderaan jauh resolusi spasial tinggi, yaitu citra Quickbird liputan

Kabupaten Bantul pada perekaman tahun 2010. Pengolahan data dilakukan

menggunakan sistem informasi geografi dengan bantuan perangkat lunak

3

(software) Arc GIS. Analisis data dilakukan dengan pemberian harkat,

pembobotan dan analisis tumpangsusun peta (overlay) sehingga

menghasilkan peta zona rawan banjir di sub DAS Celeng dan perhitungan

debit puncak banjir sebagai dasar pertimbangan Pemerintah dalam analisis

hidrologi suatu sub daerah aliran sungai dan dalam kegiatan pembangunan

untuk antisipasi terjadinya bencana banjir.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian tugas akhir ini diwujudkan

dalam pertanyaan diantaranya :

1. Apakah citra penginderaan jauh dapat digunakan untuk menyadap

informasi yang dibutuhkan dalam pemetaan zona rawan banjir?

2. Bagaimana sebaran zona rawan banjir di sub daerah aliran sungai

Celeng?

3. Berapa besar debit puncak banjir yang terjadi di sub daerah aliran

sungai Celeng?

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Menganalisis peranan citra penginderaan jauh dalam menyadap

informasi yang berperan dalam pemetaan zona rawan banjir.

2. Memetakan sebaran zona rawan banjir di sub daerah aliran sungai

Celeng.

3. Menghitung debit puncak banjir yang terjadi di sub daerah aliran

sungai Celeng

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian yang dilakukan oleh penulis diharapkan memberikan

manfaat bagi penulis, pembaca dan instansi yang terkait dengan penelitian.

1. Manfaat Akademis

Penelitian tugas akhir ini berhubungan dengan hidrologi serta ilmu

penginderaan jauh dan sistem informasi geografi sehingga dengan

adanya penelitian ini dapat menambah pengetahuan bagi pembaca.

4

2. Manfaat Implementasi

Penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi instansi terkait sebagai

bahan pertimbangan dalam membuat keputusan pembangunan

daerah khususnya dalam kegiatan antisipasi banjir.

1.5 Tinjauan Pustaka

1.5.1 Daerah Aliran Sungai

Daerah aliran sungai adalah daerah yang dibatasi oleh

punggung-punggung gunung/ pegunungan dimana air hujan yang

jatuh di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai utama pada

suatu titik/ stasiun yang ditinjau. DAS ditentukan dengan

menggunakan peta topografi yang dilengkapi dengan garis-garis

kontur. Peta topografi yang dapat digunakan memiliki skala 1 :

50.000 yang dapat diperoleh dari Direktorat Geologi, Dinas

Topografi Angkatan Darat atau instansi lain. Garis-garis kontur

dipelajari untuk menentukan arah limpasan permukaan. Limpasan

berasal dari titik-titik tertinggi dan bergerak menuju titik-titik yang

lebih rendah dalam arah tegak lurus dengan garis-garis kontur.

Daerah yang dibatasi oleh garis yang menghubungkan titik-titik

tertinggi tersebut adalah DAS. Luas DAS sangat berpengaruh

terhadap debit sungai. Pada umumnya semakin besar DAS semakin

besar jumlah limpasan permukaan sehingga semakin besar pula

aliran permukaan atau debit sungai (Triatmodjo, 2010).

1.5.2 Banjir

Banjir adalah tinggi muka air melebihi normal pada sungai.

Biasanya pada muka air tinggi air mengalir meluap melebihi tinggi

tebing sungai dan luapan airnya menggenang pada suatu daerah

genangan. Debit banjir dapat ditentukan berdasarkan hujan dengan

meninjau hubungan antara hujan dan aliran sungai. Besarnya debit

banjir ditentukan oleh banyak faktor seperti besarnya hujan,

intensitas hujan, distribusi hujan, lama waktu hujan, kondisi tata

guna lahan dan luas daerah aliran sungai (Hadisusanto, 2010).

5

Banjir dapat terjadi karena faktor alami dan campur tangan

manusia terhadap lingkungan. Faktor alami yang mempengaruhi

banjir seperti intensitas curah hujan, kemiringan lereng, kerapatan

aliran dan infiltrasi tanah, sedangkan campur tangan manusia

terhadap lingkungannya yaitu penggunaan lahan. Pada umumnya,

banjir terjadi karena besarnya debit banjir yang melebihi kapasitas

sungai menampung dan mengalirkan air. Pada musim hujan, hujan

yang berlangsung secara terus menerus terutama dengan curah

hujan yang tinggi mengakibatkan peningkatan debit aliran sungai

dan melebihi daya tampung sungai sehingga air sungai meluap dan

menggenangi daerah sekitar.

Banjir merupakan peristiwa alami pada daerah dataran

banjir. Karena dataran banjir terbentuk akibat dari peristiwa banjir.

Dataran banjir merupakan daerah yang terbentuk akibat dari

sedimentasi (pengendapan) banjir. Saat banjir terjadi, tidak hanya

air yang dibawa, tapi juga tanah-tanah yang berasal dari hilir aliran

sungai. Dataran banjir biasanya terbentuk di daerah pertemuan-

pertemuan sungai. Akibat dari peristiwa sedimentasi ini, dataran

banjir merupakan daerah yang subur bagi pertanian, mempunyai air

tanah yang dangkal sehingga cocok sekali bagi permukiman dan

perkotaan (Kadoatie 2002, dalam Wulandari 2010).

1.5.3 Faktor – Faktor Penyebab Banjir

Banjir terjadi karena beberapa faktor sebagai berikut :

1. Curah Hujan

Curah hujan atau presipitasi merupakan faktor utama yang

mengendalikan berlangsungnya daur hidrologi dalam suatu wilayah

DAS. Curah hujan dipandang sebagai faktor pendukung sekaligus

pembatas bagi usaha pengelolaan smber daya air dan tanah (Asdak

2007, dalam Wulandari 2010). Presipitasi mempunyai banyak

karakteristik yang dapat mempengaruhi produk akhir suatu hasil

perencanaan pengelolaan DAS. Besar kecilnya presipitasi, waktu

6

berlangsungnya hujan, ukuran serta intensitas hujan yang terjadi,

baik secara sendiri-sendiri maupun kombinasi, akan mempengaruhi

kegiatan proyek pembangunan yang diusulkan (misalnya PLTA,

proyek irigasi, konservasi tanah dan air) (Asdak 2007, dalam

Wulandari 2010).

Curah hujan terjadi karena adanya perpindahan massa air basah

dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi sebagai respon

adanya beda tekanan udara antara dua tempat yang berbeda

ketinggiannya (Asdak 1995, dalam Kustiyanto 2004). Curah hujan

diukur dengan satuan milimeter (mm). Curah hujan 1 millimeter

berarti pada luasan satu meter persegi di tempat datar tertampung

air setinggi satu millimeter atau tertampung air sebanyak satu liter.

Intensitas curah hujan adalah besarnya curah hujan yang terjadi di

suatu daerah dalam kurun waktu tertentu. Intensitas curah hujan

dilambangkan dengan “I” dan dinyatakan dalam satuan mm/jam.

Curah hujan yang digunakan dalam analisis pemetaan zona rawan

banjir banjir adalah curah hujan rata-rata selama 10 tahun terakhir

pada masing-masing stasiun hujan di sekitar daerah penelitian.

Daerah di suatu DAS yang memiliki curah hujan sangat tinggi

menunjukkan bahwa daerah tersebut sangat berpotensi terjadi

banjir.

2. Kemiringan Lereng

Kemiringan lereng adalah sudut rerata antara bidang datar

(bidang semu) di permukaan bumi terhadap suatu garis atau bidang

miring yang ditarik dari titik terendah sampai titik tertinggi di

permukaan bumi pada suatu bentuk lahan, yang merupakan satu

kesatuan (Santoso 2000, dalam Wulandari 2010). Lereng

merupakan salah satu faktor penyebab erosi melalui aliran

permukaan. Kemiringan lereng merupakan parameter utama yang

mempengaruhi besar kecilnya banjir. Kemiringan lereng yang

semakin curam menandakan tingkat erosi permukaan yang semakin

7

tinggi. Pada suatu DAS kemiringan lereng menunjukkan kecepatan

air mengalir dari DAS. Semakin curam kemiringan lereng maka air

yang mengalir di dalam DAS semakin cepat dan semakin landai

kemiringan lereng maka aliran air di dalam DAS tersebut semakin

lambat sehingga sangat memungkinkan terjadinya banjir genangan.

Terdapat banyak cara untuk membuat peta lereng diantaranya

adalah dengan interpretasi kemiringan lereng dari foto udara

menggunakan slope meter, perhitungan kemiringan lereng melalui

kontur peta topografi, sampai pada pemetaan kemiringan lereng

menggunakan model elevasi digital (Digital Elevation Model)

(Partini 1997, dalam Wulandari 2010).

3. Infiltrasi Tanah

Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari air

hujan) masuk kedalam tanah. Dengan kata lain, infiltrasi adalah

aliran air masuk ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler

(gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah

vertikal). Setelah tanah bagian atas jenuh, kelebihan air tersebut

mengalir ke tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi

bumi dan dikenal sebagai perkolasi. Laju maksimal gerakan air

masuk ke dalam tanah dinamakan infiltrasi. Kapasitas infiltrasi

terjadi keika intensitas hujan melebihi kemampuan tanah dalam

menyerap kelembaban tanah. Sebaliknya, apabila intensitas hujan

lebih kecil daripada kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sama

dengan laju curah hujan (Asdak 2005, dalam Wulandari 2010).

Infiltrasi merupakan sebagai proses masuknya air ke dalam

permukaan tanah. Proses infiltrasi melibatkan tiga proses yang

tidak saling tergantung yaitu proses masuknya air hujan melalui

pori-pori permukaan tanah, tertampungnya air hujan di dalam tanah

dan proses mengalirnya air ketempat lain. Tingkat infiltrasi dapat

diketahui dengan pendekatan tekstur tanah. Semakin kasar tekstur

tanah maka laju infiltrasinya cepat karena air aliran permukaan

8

mudah meresap ke dalam tanah dan kemungkinan terjadi banjir

termasuk rendah. Sebaliknya, semakin halus tekstur tanah maka

laju infiltrasinya semakin lambat karena air aliran permukaan sulit

meresap ke dalam tanah dan kemungkinan terjadi banjir termasuk

tinggi.

4. Penggunaan Lahan

Penggunaan lahan (land use) adalah setiap bentuk campur

tangan (intervensi) manusia terhadap lahan dalam rangka

memenuhi kebutuhan hidupnya baik material maupun spiritual

(Vink 1975, dalam Wulandari 2010). Penggunaan lahan

berpengaruh dalam hal limpasan air permukaan. Daerah yang

didominasi pepohonan sangat sulit dalam mengalirkan air limpasan

permukaan karena pepohonan mampu menyerap air, akar dan

batang pepohonan juga dapat menahan laju air limpasan

permukaan. Lahan yang banyak ditanami oleh vegetasi maka air

hujan akan banyak diinfiltrasi dan lebih banyak waktu yang

ditempuh oleh limpasan untuk sampai ke sungai sehingga

kemungkinan banjir lebih kecil daripada daerah yang tidak

ditanami oleh vegetasi (Seyhan 1995, dalam Suhardiman 2012).

5. Kerapatan Aliran

Kerapatan aliran DAS atau Drainage Density menunjukkan

panjang sungai rerata dalam satu satuan luas tertentu. Kerapatan

aliran dinyatakan dengan perbandingan antar panjang keseluruhan

alur sungai dengan luas DAS. Semakin besar nilai kerapatan aliran

atau Dd (Drainage Density) maka kerapatan alirannya tergolong

rapat dan peluang terjadinya banjir termasuk kecil, sebaliknya

semakin kecil nilai kerapatan aliran maka kerapatan alirannya

tergolong semakin jarang dan peluang terjadinya banjir termasuk

besar.

9

1.5.4 Debit Aliran Sungai

Debit aliran sungai, diberi notasi Q, adalah jumlah air yang

mengalir melalui tampang lintang sungai tiap satu-satuan waktu,

yang biasanya dinyatakan dalam meter kubik per detik (m³/detik).

Debit sungai, dengan distribusinya dalam ruang dan wkatu,

merupakan informasi penting yang diperlukan dalam perencanaan

bangunan air dan pemanfaatan sumberdaya air. Mengingat bahwa

debit aliran sangat bervariasi dari waktu ke waktu, maka diperlukan

data pengamatan debit dalam waktu panjang (Triatmodjo, 2010).

Debit aliran diperoleh dengan mengalikan luas tampang

aliran (A) dan kecepatan aliran (V), Q = A.V. Kedua parameter

tersebut dapat diukur pada suatu tampang lintang (stasiun) di

sungai. Luas tampang aliran diperoleh dengan mengukur elevasi

permukaan air dan dasar sungai. Kecepatan aliran diukur dengan

menggunakan alat ukur kecepatan seperti current meter,

pelampung atau peralatan lain (Triatmodjo, 2010).

1.5.5 Penginderaan Jauh

Penginderaan Jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh

informasi tentang objek, daerah atau gejala dengan jalan

menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa

kontak langsung dengan objek, daerah atau gejala yang dikaji

(Lillesand and Kieffer, 2004). Komponen yang ada dalam sistem

penginderaan jauh antara lain adalah sumber tenaga, atmosfer,

interaksi antara tenaga dengan obyek, sensor, perolehan data dan

pengguna data. Sumber tenaga yang digunakan dalam sistem

penginderaan jauh ada dua yaitu sumber tenaga alami dan sumber

tenaga buatan. Tenaga alami yaitu tenaga yang berasal dari alam,

misalnya sinar matahari, emisi/pancaran suhu benda-benda permukaan

bumi biasanya tenaga ini digunakan untuk penginderaan jauh sistem

pasif sedangkan tenaga buatan yaitu tenaga yang dibuat untuk

mendukung sistem penginderaan jauh, contohnya pulsa radar dan lidar

10

yang digunakan dalam penginderaan jauh sistem aktif (Sutanto 1986,

dalam Wulandari 2010).

Secara garis besar komponen dan interaksi antarkomponen

dalam sistem penginderaan jauh dapat diuraikan secara singkat

sebagai berikut :

1. Sumber Tenaga

Gambaran objek permukaan bumi merupakan hasil

interaksi antara tenaga dan objek yang direkam. Sumber tenaga

yang utama dalam penginderaan jauh adalah radiasi sinar

Matahari, tetapi jika perekaman tersebut dilakukan pada malam

hari maka dibuat tenaga buatan yang dikenal sebagai tenaga

pulsar. Proses penginderaan jauh dengan menggunakan sumber

tenaga radiasi Matahari pada siang hari disebut sistem pasif,

sedangkan proses penginderaan jauh dengan menggunakan sumber

tenaga buatan yang dilakukan pada malam hari disebut sistem

aktif. Hal ini dikarenakan perekaman objek pada malam hari

diperlukan bantuan sumber tenaga yang diaktifkan oleh manusia.

2. Atmosfer

Atmosfer bersifat selektif terhadap panjang gelombang

sehingga hanya sebagian kecil tenaga elektromagnetik dari radiasi

sinar Matahari yang dapat mencapai permukaan bumi dan

dimanfaatkan untuk penginderaan jauh. Bagian spektrum

elektromagnetik yang mampu melalui atmosfer dan dapat

mencapai permukaan bumi disebut jendela atmosfer (atmospheric

window).

3. Interaksi antara Tenaga dan Objek di Permukaan Bumi

Interaksi antara tenaga atau radiasi dengan objek yang

terdapat di permukaan Bumi dapat dikelompokkan menjadi tiga

bentuk, yaitu sebagai berikut.

a. Absorption (A), yaitu proses diserapnya tenaga oleh objek.

b. Transmission (T), yaitu proses diteruskannya tenaga oleh objek.

11

c. Reflection (R), yaitu proses dipantulkannya tenaga oleh objek.

Interaksi antara tenaga atau energi dengan objek-objek di

permukaan Bumi akan menghasilkan pancaran sinyal dan pantulan

yang bersifat sangat selektif. Jika karakteristik objek di permukaan

bumi bertekstur halus, permukaan objek akan bersifat seperti

cermin sehingga hampir semua energi dipantulkan dengan arah

yang sama atau disebut specular reflection. Adapun jika

permukaan objek memiliki tekstur kasar, maka hampir semua

tenaga dipantulkan ke berbagai arah atau disebut diffuse reflection.

4. Sensor atau Alat Pengindera

Pengumpulan data dalam penginderaan jauh dilakukan dari

jarak jauh dengan menggunakan sensor. Oleh karena itu,

diperlukan tenaga penghubung yang membawa data tentang suatu

objek di permukaan bumi ke sensor. Data tersebut dikumpulkan

dan direkam oleh sensor dengan tiga cara, yaitu sebagai berikut.

a. Distribusi Daya (force) direkam dengan Gravitometer, yaitu

alat yang digunakan untuk mengumpulkan data yang

berkaitan dengan gaya tarik Bumi.

b. Distribusi Gelombang Bunyi direkam dengan sonar yang

digunakan untuk mengumpulkan data gelombang suara

dalam air.

c. Distribusi Gelombang Elektromagnetik direkam dengan

kamera untuk mengumpulkan data yang berkaitan dengan

pantulan sinar.

Sensor adalah alat yang digunakan untuk melacak, mendeteksi,

dan merekam suatu objek dalam daerah jangkauan tertentu. Tiap

sensor memiliki kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum

elektromagnetik. Kemampuan sensor untuk merekam gambar

terkecil disebut resolusi spasial. Semakin kecil objek yang dapat

direkam oleh sensor, semakin baik kualitas sensor itu dan semakin

baik resolusi spasial dari citra yang dihasilkan.

12

5. Perolehan Data

Perolehan data dapat dilakukan dengan cara manual, yaitu

dengan inter pretasi secara visual. Dapat pula dengan cara numerik

atau cara digital, yaitu dengan menggunakan komputer. Foto udara

pada umumnya diinterpretasi secara manual, sedangkan data hasil

penginderaan jauh secara elektronik dapat diinterpretasi secara

manual maupun secara digital atau numerik.

6. Pengguna Data

Pengguna data (perorangan, kelompok, badan, atau

pemerintah) merupakan komponen paling penting dalam

penginderaan jauh. Para penggunalah yang dapat menentukan

diterima atau tidaknya hasil penginderaan jauh tersebut. Data yang

dihasilkan antara lain mencakup wilayah dan sumber daya alam

suatu negara yang merupakan data yang sangat penting untuk

kepentingan orang banyak.

1.5.6 Sistem Informasi Geografi

SIG merupakan suatu bidang kajian ilmu dan teknologi

yang relatif baru, digunakan oleh berbagai disiplin ilmu dan

berkembang dengan cepat. ESRI 1990, dalam Prahasta 2002

mendefinisikan SIG sebagai kumpulan yang terorganisir dari

perangkat keras komputer, perangkat lunak, data geografi dan

personil yang dirancang secara efisien untuk memperoleh,

menyimpan, meng-update, memanipulasi, menganalisis dan

menampilkan semua bentuk informasi yang bereferensi geografi.

Sistem Informasi Geografis dapat diuraikan menjadi beberapa

subsistem sebagai berikut :

a. Data Input

Subsistem ini bertugas untuk mengumpulkan dan

mempersiapkan data spasial dan atribut dari berbagai sumber.

Subsistem ini pula yang bertanggungjawab dalam

mengkonversi atau mentransformasikan format-format data-

13

data aslinya ke dalam format yang dapat digunakan oleh sistem

informasi geografis.

b. Data Output

Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran

seluruh atau sebagian basisdata baik dalam bentuk softcopy

maupun bentuk hardcopy seperti tabel, grafik, peta dan lain-

lain.

c. Data Management

Subsistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun

atribut ke dalam sebuah basisdata sedemikian rupa sehingga

mudah dipanggil, di-update, dan di-edit.

d. Data Manipulation & Analysis

Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat

dihasilkan oleh sistem informasi geografis. Selain itu,

subsistem ini juga melakukan manipulasi dan pemodelan data

untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.

Gambar 1.1. Subsistem sistem informasi geografi (Prahasta, 2002)

Jika subsistem sistem informasi geografis diatas diperjelas

berdasarkan uraian jenis masukan, proses dan jenis keluaran yang

Data

Output Data

Input

Data

Management

SIG

Data

Manipulation

& Analysis

14

ada di dalamnya, maka subsistem SIG juga dapat digambarkan

sebagai berikut :

Data Management &

Manipulation

Gambar 1.2. Uraian subsistem-subsistem SIG (Prahasta, 2002)

Sistem Informasi Geografis terdiri dari beberapa komponen

berikut (Gistut 1994, dalam Prahasta 2002) :

1. Perangkat Keras

Pada saat ini SIG tersedia untuk berbagai platform

perangkat keras mulai dari PC desktop, workstations, hingga

mutliuserhost yang dapat digunakan oleh banyak orang secara

bersamaan dalam jaringan komputer yang luas, berkemampuan

tinggi, ememiliki ruang penyimpanan (harddisk) yang besar

dan mempunyai kapasitas memori (RAM) yang besar.

Walaupun demikian, fungsionalitas SIG tidak terikat secara

ketat terhadap karakteristik-karakteristik fisik perangkat keras

ini sehingga keterbatasan memeori pada PC-pun dapat diatasi.

Adapun perangkat keras yang sering digunakan untuk SIG

adalah komputer (PC), mouse, digitizer, printer, plotter dan

scanner.

2. Perangkat Lunak

Bila dipandang dari sisi lain, SIG juga merupakan

sistem perangkat lunak yang tersusun secara modular dimana

Data Input :

Tabel

Laporan

Pengukuran

lapangan

Data digital

lain

Peta

(tematik,

topografi,

dll)

Citra Satelit

Foto Udara

Data lainnya

Output :

Peta

Tabel

Laporan

Informasi

digital

(softcopy)

Storage

(database)

Retrieval

Processsing

Input Output

15

basisdata memegang peranan kunci. Setiap subsistem

diimplementasikan dengan menggunakan perangkat lunak

yang terdiri dari beberapa modul hingga tidak mengherankan

jika ada perangkat SIG yang terdiri dari ratusan modul

program (*.exe) yang masing-masing dapat dieksekusi sendiri.

3. Data dan Informasi Geografi

SIG dapat mengumpulkan dan menyimpan data dan

informasi yang diperlukan baik secara tidak langsung dengan

cara meng-import- inya dari perangkat-perangkat lunak SIG

yang lain maupun secara langsung dengan cara mendigitasi

data spasialnya dari peta dan memasukkan data atributnya dari

tabe-tabel dan laporan menggunakan keyboard.

4. Manajemen

Suatu proyek SIG akan berhasil jika di-manage dengan

baik dan dikerjakan oleh orang-orang yang ememiliki keahlian

yang tepat pada semua tingkatan.

1.6 Penelitian Sebelumnya

Miftakul Huda (2002) melakukan penelitian dengan judul

“Aplikasi Foto Udara Pankromatik Hitam Putih Dan Sistem Informasi

Geografis Dalam Penentuan Kerentanan Banjir Kota Di Kec.

Tanahabang Jakarta Pusat”. Penelitian tersebut bertujuan untuk

mengaplikasikan foto udara pankromatik hitam putih dalam menyadap

informasi parameter fisik lahan yang mempengaruhi kerentanan banjir

kota dengan menggunakan Sistem Informasi Geografi dan menghitung

debit banjir tiap penggunaan lahan untuk menentukan tingkat kerentanan

banjir kota. Data yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah Foto

Udara Pankromatik Hitam Putih skala 1 : 5.000 tahun 1994, Peta

Fotogrametris Digital skala 1 : 5.000, Peta Dasar Digital skala 1 : 5.000,

Peta Rupabumi Indonesia, Peta Tanah skala 1 : 100.000 dan data hujan

harian maksimum (hujan lokal) wilayah Jakarta Pusat Bulan Januari

tahun 2002. Parameter yang digunakan adalah penggunaan lahan, lereng,

16

relief, kerapatan saluran, tanah, lama genangan, keseringan genangan,

kedalaman genangan dan debit puncak. Metode yang digunakan yaitu

overlay setiap parameter melalui proses skoring untuk memperoleh hasil

Peta Kerentanan Banjir. Hasil yang diperoleh dalam penelitian tersebut

adalah “Peta Kerentanan Banjir Kota Kecamatan Tanahabang Jakarta

Pusat” yang dikelompokkan menjadi lima kelas, yaitu kelas sangat

rentan, kelas rentan, kelas cukup rentan, kelas agak rentan dan kelas tidak

rentan.

Fitri Widiastuti (2002) melakukan penelitian mengenai “Aplikasi

Citra Satelit Landsat Thematic Mapper Dan Sistem Informasi Geografis

Untuk Pemetaan Daerah Rawan Banjir Di Sebagian Daerah Aliran

Sungai Brantas Propinsi Jawa Timur (Studi Kasus Di Kabupaten

tulungagung)”. Penelitian tersebut bertujuan untuk mengkaji

pemanfaatan citra satelit Landsat TM untuk interpretasi parameter lahan

yang digunakan untuk pemetaan daerah rawan banjir dan melakukan

pemetaan zonasi daerah rawan banjir dengan bantuan Sistem Informasi

Geografis. Data yang digunakan dalam penelitian tersebut diantaranya

Citra Landsat TM digital perekaman tanggal 20 Mei 1997, Citra Landsat

TM hardcopy perekaman tanggal 27 Juli 1996 dan 4 Mei 1997, Peta

Topografi skala 1 : 50.000, Peta Tanah Tinjau Wilayah Aliran Sungai

Brantas skala 1 : 250.000, Peta Curah Hujan Provinsi Jawa Timur skala 1

: 50.000, Peta Administrasi, data genangan banjir tahun 2001 – 2002 dan

data curah hujan tahun 2000. Parameter yang digunakan yaitu curah

hujan, kemiringan lereng, penggunaan lahan, drainase permukaan dan

genangan banjir. Metode yang digunakan dalam penelitian tersebut

adalah pemberian skor, pembobotan dan tumpangsusun (overlay)

parameter-parameter penyebab kerentanan banjir dan pembuatan DEM.

Hasil yang diperoleh pada penelitian tersebut adalah “Peta Kelas

Kerawanan Banjir Kabupaten Tulungagung” dan “Peta Model Tiga

Dimensi Kelas Kerawanan Banjir Kabupaten Tulungagung” yang

17

dikelompokkan menjadi lima kelas yaitu kelas sanagt rawan, kelas

rawan, kelas cukup rawan, kelas agak rawan dan kelas tidak rawan.

Eko Kustiyanto (2004) melakukan penelitian mengenai “Aplikasi

Sistem Informasi Geografis Untuk Zonasi Tingkat Kerentanan Banjir

(Studi Kasus Kabupaten Purworejo Provinsi Jawa Tengah)”. Penelitian

ini bertujuan untuk menyusun zonasi wilayah rentan banjir dengan

memanfaatkan perangkat lunak sistem informasi geografi dan

mengetahui sebaran spasial wilayah-wilayah yang rentan banjir di

Kabupaten Purworejo. Data yang digunakan dalam penelitian tersebut

adalah Peta Administrasi skala 1 : 50.000 Tahun 1994, Peta Daerah

Aliran Sungai dan Irigasi skala 1 : 50.000 Tahun 1994, Peta Kemampuan

Tanah skala 1 : 50.000 Tahun 1994, Peta Penggunaan Lahan skala 1 :

50.000 Tahun 1994, Peta Rupabumi Indonesia skala 1 : 25.000 lembar

Kabupaten Purworejo Edisi I Tahun 2000, data curah hujan Kabupaten

Purworejo Tahun 1992 – 2002 dan data statistik Kabupaten Purworejo

Dalam Angka Tahun 2002. Parameter yang digunakan diantaranya curah

hujan, drainase permukaan, infiltrasi tanah, kemiringan lereng dan

penggunaan lahan. Metode yang digunakan dalam penelitian tersebut

yaitu metode tumpangsusun (overlay) parameter-parameter penyebab

tingkat kerentanan banjir yang terlebih dahulu diberikan skor dan bobot

pada masing-masing parameter. Hasil yang diperoleh pada penelitian

tersebut adalah “Peta Kerentanan Banjir Kabupaten Purworejo” yang

dikelompokkan menjadi lima kelas kerentanan banjir, yaitu kelas sangat

rentan, kelas rentan, kelas cukup rentan, kelas agak rentan dan kelas tidak

rentan.

Meyriska Wulandari (2010) melakukan penelitian dengan judul

“Aplikasi Sistem Informasi Goegrafi Untuk Zonasi Daerah Rawan Banjir

(Studi Kasus Kabupaten Kudus Provinsi Jawa Tengah)”. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui peranan sistem informasi geografis dalam

pemetaan zonasi daerah rawan banjir di Kabupaten Kudus dan

memberikan gambaran daerah yang berpotensi terhadap bencana banjir di

18

Kabupaten Kudus. Data yang digunakan dalam penelitian terebut

diantaranya Peta Administrasi Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten

Daerah Tingkat II Kudus 2002 – 2011 skala 1 : 50.000, Peta Kemiringan

Lereng Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Daerah Tingkat II

Kudus 2002 – 2011 skala 1 : 50.000, Peta Geologi Rencana Tata Ruang

Wilayah Kabupaten Daerah Tingkat II Kudus 2002 – 2011 skala 1 :

50.000, Peta Kerapatan Drainase Rencana Tata Ruang Wilayah

Kabupaten Daerah Tingkat II Kudus 2002 – 2011 skala 1 : 50.000, Peta

Penggunaan Lahan Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Daerah

Tingkat II Kudus 2002 – 2011 skala 1 : 50.000 dan Peta Curah Hujan

Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Daerah Tingkat II Kudus 2002

– 2011 skala 1 : 50.000. Parameter yang digunakan dalam menentukan

zonasi daerah rawan banjir adalah kemiringan lereng, curah hujan,

infiltrasi tanah, sistem drainase dan penggunaan lahan. Metode analisi

yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah pendekatan kuantitatif

berjenjang tertimbang dengan memberikan skor dan bobot masing-

masing parameter zonasi daerah rawan banjir dan tumpangsusun

(overlay) parameter zonasi daerah rawan banjir. Hasil yang diperoleh dari

penelitian tersebut adalah “Peta Zonasi Rawan Banjir Kabupaten Kudus”

yang dikelompokkan menjadi lima kelas kerentanan banjir yaitu kelas

sangat rentan, kelas rentan, kelas cukup rentan, kelas agak rentan dan

kelas tidak rentan.

1.7 Kerangka Pemikiran

Zona rawan banjir di sub DAS Celeng dapat diperoleh dari analisis

beberapa parameter penyebab banjir, yaitu kemiringan lereng, infiltrasi,

kerapatan aliran, penggunaan lahan dan curah hujan. Banjir dapat terjadi

apabila sungai/ tanggul tidak mampu menahan debit air sehingga terjadi

luapan air sungai yang menyebabkan daerah sekitar tergenang. Parameter

penyebab banjir diberikan skor dan bobot pada masing-masing

parameter. Setiap parameter diberikan skor pada masing-masing kelas

dan bobot diberikan pada setiap parameter. Tujuan pemberian bobot

19

adalah untuk memberikan nilai pada masing-masing parameter sesuai

dengan besarnya pengaruh masing-masing parameter terhadap banjir.

Suatu daerah dikatakan rawan banjir apabila kemiringan lerengnya

semakin datar, curah hujannya semakin tinggi, kerapatan alirannya

semakin jarang, infiltrasi tanah semakin jelek dan penggunaan lahan

didominasi oleh bentuk penggunaan lahan berupa lahan terbuka dan

tubuh air. Sebaliknya, apabila kemiringan lereng semakin tinggi, curah

hujan semakin rendah, kerapatan aliran semakin rapat, infiltrasi tanah

semakin baik dan bentuk penggunaan lahan didominasi hutan maka

semakin rendah kemungkinan daerah tersebut tergenang banjir.

Debit puncak yang terjadi ketika banjir dapat dihitung dengan

analisis menggunakan metode rasional yaitu Q = 0,278.C.I.A. Pada

persamaan matematik ini, 0,278 merupakan konstanta, C merupakan

koefisien aliran dan A merupakan luas DAS. Nilai koefisien aliran dapat

dihitung menggunakan metode Cook. Metode Cook menggunakan

parameter koefisien aliran berupa kemiringan lereng, infiltrasi, penutup

vegetasi dan kerapatan aliran. Setiap parameter tersebut diberikan skor

untuk analisis perhitungan nilai koefisien aliran. Sub DAS Celeng dibagi

menjadi 7 (tujuh) sub-sub DAS untuk perhitungan debit puncak dan

koefisien aliran permukaan. Limpasan permukaan adalah bagian

terpenting dalam perhitungan debit puncak banjir. Berdasarkan analisis

perhitungan koefisien aliran metode Cook dapat dihitung besarnya debit

puncak pada sub-sub DAS Celeng untuk mengetahui sub-sub DAS yang

menyumbang debit puncak terbesar di sub DAS Celeng dan mengetahui

nilai total debit puncak sub DAS Celeng.

Banjir dapat terjadi apabila nilai debit puncak hasil perhitungan

lebih besar dari kapasitas saluran sungai. Oleh sebab itu diperlukan cek

lapangan berupa pengukuran luas penampang sungai dan kecepatan

aliran air untuk menghitung kapasitas saluran sungai. Apabila nilai

kapasitas saluran sungai ternyata lebih kecil dari hasil analisis debit

puncak banjir menggunakan sistem informasi geografi, dapat

20

disimpulkan bahwa pada sub-sub DAS tersebut terjadi banjir dan

sebaliknya apabila debit puncak hasil analisis sistem informasi geografi

lebih kecil daripada kapasitas saluran sungai maka pada sub-sub DAS

tersebut seharusnya tidak terjadi banjir.

1.8 Batasan Istilah

Daerah Aliran Sungai adalah suatu wilayah dataran yang secara

topografik dibatasi oleh punggung-punggung gunung yang menampung

dan menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya ke laut

melalui sungai utama (Kodoatie dan Sugiyanto 2002, dalam Wulandari

2010).

Banjir adalah peristiwa meluapnya air sungai dari batas tebing sungai

sebagai akibat naiknya debit air sungai dalam waktu relatif pendek

(Sunardi Djojosoeharto 1970, dalam Widiastuti 2002).

Kemiringan lereng adalah sudut rerata antara bidang datar (bidang

semu) di permukaan bumi terhadap suatu garis atau bidang miring yang

ditarik dari titik terendah sampai titik tertinggi di permukaan bumi pada

suatu bentuk lahan, yang merupakan satu kesatuan (Santoso 2000, dalam

Wulandari 2010).

Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari air hujan)

masuk kedalam tanah (Asdak 2005, dalam Wulandari 2010).

Penggunaan lahan (land use) adalah setiap bentuk campur tangan

(intervensi) manusia terhadap lahan dalam rangka memenuhi kebutuhan

hidupnya baik material maupun spiritual (Vink 1975, dalam Wulandari

2010).

Penginderaan Jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi

tentang objek, daerah atau gejala dengan jalan menganalisis data yang

diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak langsung dengan

objek, daerah atau gejala yang dikaji (Lillesand and Kieffer, 2004).

Sistem Informasi Geografi adalah kumpulan yang terorganisir dari

perangkat keras komputer, perangkat lunak, data geografi dan personil

yang dirancang secara efisien untuk memperoleh, menyimpan, meng-

21

update, memanipulasi, menganalisis dan menampilkan semua bentuk

informasi yang bereferensi geografi (ESRI 1990, dalam Prahasta 2002).

Curah hujan terjadi karena adanya perpindahan massa air basah dari

tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi sebagai respon adanya

beda tekanan udara antara dua tempat yang berbeda ketinggiannya

(Asdak 1995, dalam Kustiyanto 2004).

Debit aliran sungai adalah jumlah air yang mengalir melalui tampang

lintang sungai tiap satu-satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam

meter kubik per detik (m³/detik) (Triatmodjo, 2010).