Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA
DOI: doi.org/10.21009/SPEKTRA.022.10
PEMANFAATAN DATA SATELIT HIMAWARI 8 UNTUK MENDETEKSI SEBARAN ASAP: STUDI KASUS DI KALIMANTAN DAN SUMATERA TANGGAL 8 DAN 9 SEPTEMBER 2015
Ayu Vista Wulandari 1,a) , Ni Kadek Trisna Dewi 1,b) , Wishnu Agum Swastiko 1,c)
1) Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jl. Perhubungan I no 5, Pondok Betung, Pondok Aren, Tangerang Selatan,
Banten 15221
Email: a) ayu.vista10@gmail.com, b) nikadktrisnadewi@gmail.com, c) wswastiko@gmail.com

## Abstrak
Kebakaran  hutan  yang  terjadi  di  sepanjang  bulan  September  2015  dirasa  cukup  menganggu  aktivitas masyarakat  di  wilayah  Kalimantan  dan  Sumatera.  Kabut  asap  yang  timbul  akibat  kebakaran  hutan memiliki dampak negatif bagi lingkungan sekitar, salah satunya berkurangnya jarak pandang mendatar (visibility).  Stasiun  Meteorologi  di  wilayah  Kalimantan  dan  Sumatera  mencatat  visibility  terendah terjadi  pada  tanggal  8  dan  9  September  2015  yaitu  rata-rata  mencapai  100  m.  Berdasarkan  informasi BMKG  (Badan  Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika)  diketahui  bahwa  pada  bulan  September  2015 terjadi  sebaran  hotspot  yang  merupakan  indikasi  terjadinya  kasus  kebakaran  hutan  tersebut.  Penulisan ini dilakukan untuk mengetahui potensi sebaran asap melalui citra satelit Himawari 8 untuk mengurangi dampak  buruk  sebaran  asap  tersebut.  Metode  yang  dilakukan  yaitu  dengan  membandingkan  data sebaran hotspot BMKG dengan hasil citra RGB false colour (1 kanal visible dan 2 kanal near infrared) dan  trajektori  sebaran  asap  dengan  memanfaatkan  aplikasi  SATAID  GMSLPD.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  lokasi  sebaran  asap  melalui  citra  RGB  dan  data  hotspot  BMKG  menunjukkan kesesuaian  wilayah  yang  dominan  tertutupi  asap  yaitu  di  wilayah  bagian  barat  Sumatera  dan  bagian tengah  Kalimantan.  Dapat  diasumsikan  bahwa  penggunaan  citra  satelit  Himawari  8  dianggap  cukup mampu untuk mendeteksi sebaran asap akibat kebakaran hutan yang terjadi.
Kata-kata kunci : Asap, Satelit, Himawari 8, SATAID.

## Abstract
The forest fires that occurred in the entire month of September 2015 was quite considerably disturbing many public activities in Borneo and Sumatera. The smoke which is caused by forest fire have negative impacts for the surrounding environments, one of them is reducing horizontal visibility. Meteorological stations in Borneo and Sumatra recorded the lowest visibility occurred in September, 8th and 9th 2015 at  average  range  was  100  m.  Based  on  BMKG  information  (Indonesian  Agency  of  Meteorological, Climatological and Geophysics) noted that during the month of September 2015 there was a distribution of hotspots which indicates the occurrence of forest fire cases. This research is aimed to determine the potential of distribution of smoke by satellite imagery of Himawari 8 to reduce its negative impacts. By using this method that is by comparing the hotspot distribution data from BMKG with false color RGB image  product  (1  visible  channel  and  2  near  infrared  channel)  along  with  the  trajectory  of  smoke’s distribution by utilizing application of GMSLPD SATAID. The distribution of smoke can be seen as an image  with  the  brownish pattern which partially covered  the area of Borneo and  Sumatera.  The result showed  that  the  smoke’s  distribution  by  the  result  of  RGB  imagery  well-matched  enough  with  the hotspot’s distribution data from BMKG, which the smoke almost covered most areas of the western of
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA
Sumatera  and  center  of  Borneo.  In  this  case  also  supported  by  the  trajectory  of  smoke’s  distribution which  is  derived  from  the  southeast-south  and  spread  to  the  northwest-north  in  the  research  area.  By using  the  observed data from  choosing  meteorological stations  showed a similar  result with  the  above method.  Thus,  it  can  be  assumed  that  by  using  satellite  imagery  of  Himawari  8  is  quite  capable  to discover the smoke’s distribution caused by the forest fire case.
Keywords : Smoke, Satellite, Himawari 8, SATAID.

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  yang  berada  di  wilayah  tropis  dengan  kawasan  hutan  yang  hampir merata di setiap provinsi. Hutan merupakan salah satu aspek biosfer bumi yang paling penting karena hutan  adalah  bentuk  kehidupan  yang  tersebar  di  dunia  sebagai  penghasil  oksigen,  penyedia  sumber air,  tempat  hidup  berbagai  flora  dan  fauna,  sekaligus  memiliki  peran  penyeimbang  lingkungan. Kebakaran  hutan  dan  lahan  adalah  bencana  yang  sering  berulang  terjadi  setiap  tahun  di  wilayah Indonesia  mulai  dari  jaman  pra  kemerdekaan  hingga  pasca  kemerdekaan  [2].  Periode  bulan terjadinya kebakaran hutan dan lahan di Indonesia biasanya terjadi pada musim kemarau, yaitu pada bulan Agustus, September, dan Oktober, maupun pada masa peralihan atau transisi [1,6,8].
Kebakaran hutan merupakan fenomena alam yang berpotensi menimbulkan kerusakan di beberapa wilayah Indonesia, terutama di wilayah Sumatera dan Kalimantan. Berdasarkan informasi dari Badan Nasional  Penanggulangan  Bencana  (BNPB),  titik  hotspot  terbanyak  terdapat  pada  bulan  September 2015  yang  terjadi  di  wilayah  Sumatera  dan  Kalimantan.  Menurut  Stasiun  Meteorologi  milik  Badan Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika  (BMKG)  yang  terdapat  di  wilayah  Sumatera  dan Kalimantan,  kebakaran  hutan  berdampak  terhadap  menurunnya  jarak  pandang  mendatar  (horizontal visibility). Berdasarkan data observasi sinoptik, visibility mencapai 100 m yang terjadi pada tanggal 8  dan  9  September  2015.  Rendahnya  visibility  menimbulkan  beberapa  kerugian  bagi  masyarakat khususnya  di  sektor  transportasi.  Selain  hal  tersebut,  asap  dari  kebakaran  hutan  juga  berdampak buruk bagi kesehatan masyarakat.
Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui sebaran asap melalui citra satelit Himawari 8 dengan memanfaatkan  metode Red  Green  Blue (RGB) dan mengetahui  trajektori arah sebaran asap  dengan menggunakan  aplikasi  SATAID  (Satellite  Animation  and  Interactive  Diagnosis)  pada  saat  terjadi kebakaran hutan di wilayah Sumatera dan Kalimantan pada tanggal 8 dan 9 September 2015. Penulis berharap  agar  dengan  kemajuan  teknologi  dan  ilmu  pengetahuan  saat  ini  mampu  memudahkan masyarakat  dalam  memantau  dan  mengetahui  penyebaran  asap  akibat  kebakaran  hutan  dan  lahan, yaitu salah satunya dengan memanfaatkan dan mengenali satelit cuaca.

## METODE PENELITIAN
Data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari:
• Data satelit Himawari 8 kanal 3 (0.64μm), kanal 4 (0.86 μm), dan kanal 6 (2.3 μm) pada tanggal 8-9 September 2015
• Data model GS tanggal 8-9 September 2015
• Data hotspot di Sumatera dan Kalimantan tanggal 8-9 September 2015.
Penelitian  ini  memanfatkan  data  dari  satelit  Himawari  8  yang  diolah  menggunakan  aplikasi SATAID GMSLPD untuk menghasilkan kombinasi RGB citra satelit dari kanal 3,4, dan 6. Himawari 8  merupakan  generasi  baru  dari  satelit  himawari  sebagai  pengganti  seri  satelit  MTSAT  (Multi- functional  Transport  Sattelites)  yang  dikembangkan  oleh  Japan  Meteorology  Agency  (JMA),  yang secara umum bertujuan untuk menjaga kesinambungan dan meningkatkan pengamatan cuaca dalam rangka  pencegahan  bencana  dan  ramalan  cuaca,  meningkatkan  kemampuan  ramalan  jangka  pendek terutama untuk deteksi dan prediksi cuaca buruk, meningkatkan akurasi prediksi cuaca numerik, serta meningkatkan  pemantauan  iklim  dan  lingkungan  [3].  Aplikasi  SATAID  berfungsi  untuk menampilkan gambar dan data dari parameter meteorologi dari citra satelit Himawari 8.
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA
Metode  RGB  merupakan  teknik  untuk  menampilkan  gambar  dengan  mengkombinasikan  tiga warna  primer  (merah,  hijau,  dan  biru). Kombinasi  dari  3  warna  primer  tersebut  akan  menghasilkan warna-warna  turunan  seperti  kuning,  magenta,cyan,  cokelat,  hitam,  dan  putih  [7].  Pengolahan  data citra  satelit  dengan  menggunakan  metode  RGB  ini  adalah  dengan  menggabungkan  tiap  kanal  yang berbeda untuk mendapatkan suatu produk citra yang berisikan tentang informasi yang dikaji.
Adapun langkah-langkah kerja untuk menampilkan citra satelit RGB adalah sebagai berikut:
• Menampilkan  tiga  jenis  citra  satelit  Himawari  8  kanal  3,4,  dan  6  untuk  tanggal  8-9 September 2015 pada aplikasi SATAID GMSLPD.
• Mengaktifkan  function  gray  pada  kanal  3  citra  satelit  Himawari  8  untuk  mengatur kombinasi warna RGB pada citra.
• Mengatur ketiga kanal citra satelit dengan kanal 3 sebagai image pertama dengan warna merah (nilai gamma 1.8), kanal 4 sebagai image kedua dengan warna hijau (nilai gamma 1.0), dan kanal 6 sebagai image ketiga dengan warna biru (nilai gamma 3.0)
• Menyimpan hasil olahan dengan format .jpg
Setelah  melakukan  olahan  dengan  metode  RGB,  dilanjutkan  dengan  menampilkan  trajektori sebaran asap  untuk mengetahui prediksi arah sebaran asap  dengan mengoverlay data model dengan data citra satelit. Berikut langkah-langkah kerja:
• Mengoverlay data model dengan data citra satelit melalui menu Register, kemudian pilih GS
• Mengaktifkan function NWP untuk tampilan data model pada citra satelit
• Menampilkan trajektori sebaran asap melalui system menu pada jendela brightness level.
• Memilih  menu  vert  5  (traj)  bersamaan  dengan  tombol  ctrl  pada  keyboard,  kemudian terlihat  hasil  arah  sebaran  trajektori  asap  yang  dimulai  dari  titik  awal  berjalan  hingga mengikuti keadaan kondisi pola angin pada model NWP.
Setelah  mendapatkan  hasil  olahan  citra  satelit  dengan  menggunakan  metode  RGB  dan  trajektori sebaran  asap  menggunakan  aplikasi  SATAID  GMSLPD,  kemudian  penulis  melakukan  pemetaan data  hotspot  tanggal  8-9  September  2015  untuk  wilayah  Sumatera  dan  Kalimantan  dengan menggunakan aplikasi QGIS versi 2.8.2 dengan format data awal bentuk .txt. Hasil olahan dari data hotspot ini lalu disimpan dalam bentuk gambar dengan format .jpg.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis Data Sinoptik
Berdasarkan data pengamatan sinoptik dari beberapa Stasiun Meteorologi terpilih yang berada di wilayah Sumatera dan Kalimantan, terlihat pada tanggal 8  September 2015 terdapat sebanyak 2863 titik hotspot yang tersebar di kedua wilayah tersebut.  Terlihat pada gambar (1), wilayah Kalimantan merupakan  wilayah  yang  memiliki  titik  hotspot  terbanyak  dibandingkan  wilayah  Sumatera. Berdasarkan banyaknya hotspot yang terjadi pada bulan September 2015 mengakibatkan di sejumlah visibility di sejumlah wilayah di Sumatera dan Kalimantan menurun. Hal ini berdampak pada sektor transportasi pada khususnya. Rata-rata visibility yang tercatat hampir di bawah 5000 m. Bahkan ada beberapa wilayah yang mencatat visibility mencapai 100 m yang dimulai dari jam 00.00 UTC sampai 03.00 UTC.
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA
GAMBAR 1. Grafik Total Hotspot September 2015
GAMBAR 2. Grafik Visibility (a) di Sumatera 8 September 2015, (b) di Sumatera 9 September 2015, (c) di Kalimantan 8 September 2015, dan (d) di Kalimantan 9 September 2015

## Analisis Sebaran Asap dengan Citra RGB Himawari 8
Hasil  pengolahan  dari  tampilan  citra  satelit  dengan  menggunakan  metode  RGB  yang  terlihat  pada gambar  3  dan  4  terlihat  adanya  gumpalan  berwarna  kecokelatan  yang  dapat  diindikasikan  sebagai sebaran asap yang menutupi sebagian wilayah Sumatera dan Kalimantan. Dari gambar tersebut dapat terlihat  untuk  wilayah  bagian  barat  Sumatera  dan  wilayah  bagian  tengah  Kalimantan  tertutupi  oleh sebaran  asap  yang  dimulai  dari  jam  00.00  UTC  hingga  jam  09.00  UTC.  Setelah  jam  09.00  UTC,
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA
sebaran  asap  mulai  tampak  tidak  terlihat  pada  hasil  olahan  citra  satelit  tersebut,  hal  ini  disebabkan oleh tidak adanya faktor radiasi matahari yang merupakan syarat utama sebagai sumber energi yang dipantulkan  oleh  objek  di permukaan  bumi  terhadapp  satelit.  Hal  ini  berlaku  untuk  channel Visible pada  satelit  Himawari  8.  Namun,  berdasarkan  data  sinoptik  masih  ada  beberapa  stasiun Meteorologiyang melaporkan bahwa masih terjadi fenomena asap di beberapa wilayah. Berdasarkan hasil pengolahan trajektori citra satelit dengan menggunakan data GS menunjukkan angin di lapisan dekat  permukaan  bergerak  dari  arah  tenggara  –  selatan  menuju  barat  laut  –  utara  di  wilayah Kalimantan dan Sumatera. Arah gerakan angina ini berpotensi menyebabkan asap menyebar menuju wilayah barat laut - utara.
GAMBAR 3. Tampilan citra RGB satelit Himawari 8 dan Trajektori sebaran asap 8 September 2015
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA
GAMBAR 4. Tampilan citra RGB satelit Himawari 8 dan Trajektori sebaran asap 9 September 2015

## Analisis Titik Api (Hotspot)
Wilayah sebaran titik api dari citra satelit Terra/Aqua cukup mendukung hasil analisis citra satelit Himawari 8 dengan metode RGB untuk wilayah Sumatera dan Kalimantan. Berdasarkan hasil olahan kedua gambar diatas memberikan kesamaan pola terhadap hasil olahan dari citra satelit Himawari 8 dengan metode RGB. Berdasarkan pantauan gambar 5. terlihat bahwa sebagian besar titik api berada pada bagian barat pulau Sumatera dan Kalimantan bagian tengah.
GAMBAR 5. Sebaran titik api  citra satelit Terra/Aqua MODIS 8 dan 9 September 2015
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA

## SIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis data satelit Himawari-8 yang diolah dengan menggunakan aplikasi SATAID  GMSLPD  menunjukkan  kesesuaian  wilayah  yang  dominan  tertutup  asap  dengan  data sebaran hotspot pada tanggal 8-9 September 2015 di wilayah Sumatera dan Kalimantan.  Gumpalan asap  akibat  kebakaran  hutan  ditandai  dengan  citra  berwarna  cokelat  yang  menutupi  sebagian  besar wilayah,  khususnya  Sumatera  bagian  barat    dan  Kalimantan  bagian  tengah  mulai  pada  pukul  02.00 UTC.  Hasil  analisis  dari  satelit  Himawari-8  juga  diperkuat  dengan  laporan  keadaan  cuaca  dari beberapa  Stasiun  Meteorologi  di  wilayah  Sumatera  dan  Kalimantan.  Trajektori  citra  satelit  juga menunjukan  angin  di  lapisan  dekat  permukaan  di  wilayah  Sumatera  bagian  barat  dan  Kalimantan bagian tengah bergerak dari arah tenggara-selatan dan menyebar ke wilayah barat-utara. Penggunaan metode  teknik  RGB  false  color  dari  data  satelit  Himawari  8  dapat  diterapkan  untuk  mendeteksi sebaran  asap  secara  berkelanjutan.  Sehingga  memudahkan  stakeholder  dalam  memantau  dan mengetahui penyebaran asap akibat kebakaran hutan dan lahan.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima  kasih  penulis  ucapkan  kepada  Kepala  Sub-Bidang  Pengelolaan  Citra  Satelit  BMKG  yang telah memberikan data satelit Himawari 8 merupakan data utama dalam penelitian ini. Penelitian ini tidak  menutup  kemungkinan  masih  banyak  terdapat  kekurangan  sehingga  diharapkan  dapat memberikan kritik dan saran yang membangun.

## REFERENSI
[1] Bahri,  S.  2002.  Kajian  Penyebaran  Kabut  Asap  Kebakaran  Hutan  dan  Lahan  di  Wilayah Sumatera  Bagian  Utara  dan  Kemungkinan  Mengatasinya  dengan  TMC.  Jurnal  Sains  dan Teknologi Modifikasi Cuaca, 3(2):99-104.
[2] Dephut.  1997.  Sejarah  Kebakaran  Hutan  dan  Lahan  di  Indonesia.  Diakses  pada http://www.dephut.go.id/neosis/indofire/index.php/indofire/info_detail/43.
[3] Kushardono, Dony. Kajian Satelit Penginderaan Jauh Cuaca Generasi Baru Himawari 8 dan 9. Inderaja. Vol.3 No. 5, Desember 2012.
[4] Pandjaitan,  Bony  S.,  dan  Pandjaitan,  Andersen.  Pemanfaatan  Data  Satelit  Cuaca  Generasi Baru Himawari 8 Untuk Mendeteksi Asap Akibat Kebakaran Hutan Dan Lahan Di Wilayah Indonesia  (Studi  Kasus:  Kebakaran  Hutan  Dan  Lahan  Di  Pulau  Sumatera  Dan  Kalimantan Pada Bulan September 2015). Seminar Nasional Penginderaan Jauh (2015) Pp. 636-6512009.
[5] Rani, Nurhastuti  Anjar. 2016. Identifikasi Sebaran Asap Melalui Metode RGB Citra Satelit Himawari  8  (Kasus:  Kebakaran  Hutan  di  Sumatera  dan  Kalimantan  15  September  2015). Prosiding Seminar Nasional Fisika UNPAD (2016).
[6] Rianawati,  F.  (2005).  Kajian  Faktor  Penyebab  dan  Upaya  Pengendalian  Kebakaran  Lahan Gambut  oleh  Masyarakat  di  Desa  Salat  Makmur  Kalimantan  Selatan.  Jurnal  Hutan  Tropis Borneo No.17, September 2005: 51-59.
[7] Shimizu,  Akihiro.  The  Basis  of  RGB  Image  Composites.  Meteorological  Satellite  Center Japan Meteorological Agency.
[8] Syaufina, L., dan Sukmana, A. (2008). Tinjauan Penyebab Utama Kebakaran Hutan di Daerah Danau Toba. Laporan Kajian Kebakaran Hutan Di Danau Toba. Centre of Forest and Nature Conservation Research and Development (CFNCRD) dan International Tropical Timber Organization (ITTO) PD 394/06 REV.1 (F). Bogor.
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya http://doi.org/10.21009/SPEKTRA