## Analisa Perubahan Luasan Terumbu Karang
Dengan Metode Penginderaan Jauh (Studi Kasus: Pulau Menjangan, Bali)
ANALYSIS OF CHANGES CORAL REEFS AREA USING REMOTE SENSING (A Case Study: Menjangan Island, Bali)
Teguh Hariyanto 1 , Alhadir Lingga 1
1 Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS Sukolio, Surabaya 60111 Email: teguh_hr@geodesy.its.ac.id

## Abstrak
Pulau Menjangan merupakan sebuah pulau kecil yang terletak pada Barat Laut pulau Bali dan masuk dalam kawasan Taman  Nasional  Bali  Barat  (TNBB)  yang  sangat  berpotensi  untuk  menjadi  tempat  lokasi  wisata  air  berupa  diving maupun  snorkeling  dikarenakan  keanekaragaman  flora  dan  fauna  laut  di  pulau  tersebut.  Telah  terjadi  penurunan luasan  terumbu  karang  sebanyak  2,02  hektar  pada  tahun  2007-2009.  Pemetaan  sebaran  terumbu  karang  dilakukan dengan menggunakan metode penginderaan jauh dengan menggunakan citra satelit Landsat 8. Kanal yang digunakan yaitu kanal biru dan hijau dikarenakan kedua kanal tersebut memiliki nilai spektral tertinggi. Koreksi penghilangan efek kedalaman air digunakan untuk pemrosesan data. Klasifikasi tak terbimbing dilakukan untuk penentuan obyek dalam citra  yang  sepenuhnya  diberikan  kuasa  pada  perangkat  lunak.      Hasil  klasifikasi  menunjukkan  adanya  penurunan luasan terumbu karang sebesar 0,84 hektar pada tahun 2014-2015.
Kata Kunci: Landsat 8, Pulau Menjangan, Terumbu Karang

## Abstract
Menjangan  island  is  a  small  island  that  located  in  Northwest  of  Bali  province,  which  is  inside  the  area  of  Taman Nasional Bali Barat (TNBB) and its very potential to become a spot of marine tourism for diving and snorkeling because it has many types of flora and fauna in that island. There has been a drop in the extent of coral reefs as much as 2.02 hectare  in  2007-2009.  Mapping  of  coral  reefs  distribution  is  done  by  using  remote  sensing  method  and  by  using Landsat 8 satellite’s images. Landsat 8 Satellite imagery was used with the processing performed on the blue bands and green bands because both of those bands have the highest spectral value. Correction of the effect of water depth elimination  is  used  for  data  processing.  Unsupervised  classification  is  done  for  object  determination  in  satellite’s images is fully process by software. Classification result showed that there was decrease of coral reefs  as 0.84 hectare in 2014-2015.
Keywords: Landsat 8, Menjangan Island, Coral Reefs

## PENDAHULUAN
Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan  terbesar  di  dunia  yang  memiliki gugusan  karang  yang  cukup  besar  dan  tersebar hampir  di  seluruh  pulau  di  Indonesia.  Terumbu karang  adalah  sekumpulan  hewan  karang  yang
bersimbiosis dengan sejenis tumbuhan alga yang disebut dengan zooxanthellae.
Terumbu  karang  merupakan  ekosistem  laut dangkal  tropis  yang  paling  kompleks  dan produktif.  Terumbu  karang  juga  merupakan ekosistem  yang  rentan  terhadap  perubahan lingkungan,  namun  tekanan  yang  dialaminya
semakin  meningkat  seiring  dengan  penambahan jumlah  penduduk  dan  aktifitas  masyarakat  di wilayah pesisir.
Pulau Menjangan adalah sebuah pulau kecil yang terletak  10km  lepas  Barat  Laut  Bali  dan  masuk dalam  Taman  Nasional  Bali  Barat  (TNBB), berbatasan antara Jembrana dan Buleleng. Pulau Menjangan merupakan pulau yang tak berpenghuni dikarenakan pulau tersebut dijadikan  tempat  konservasi  hewan  Menjangan atau yang disebut kijang.
Pulau  Menjangan  sangat  berpotensi  untuk menjadi  tempat  lokasi  wisata  air diving atau snorkeling dikarenakan terdapat beraneka ragam jenis flora dan fauna laut dan menjadi salah satu spot terbaik  menurut News  Discovery (Davies, 2011).  Karena  pulau  Menjangan  sudah  dikenal sebagai  lokasi  penyelaman,  maka  tingkah  laku manusia  yang  mengunjungi  pulau  tersebut  akan berdampak pada ekosistem lautnya.
Telah  terjadi  perubahan  luasan  terumbu  karang di pulau Menjangan dari 51,06 hektar pada tahun 2007  menjadi  49,04  hektar  pada  tahun  2009 (Dewi,  2011).  Untuk  itu  dilakukan  penelitian perubahan terumbu karang pada tahun 2014 dan 2015  dengan  menggunakan  citra  satelit  Landsat di  wilayah  pulau  Menjangan  dengan  metode Penginderaan Jauh yang menggunakan algoritma Lyzenga  (Lyzenga,  1981)  untuk  penentuan terumbu  karang  yang  nantinya  akan  dianalisa hasil  dari  perubahan  tersebut  dan  diharapkan dapat  membantu  dalam  pengambilan  kebijakan pengelolaan pemerintah setempat agar kelestariannya dapat terjaga.

## METODOLOGI PENELITIAN
Data dan Peralatan - Data Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Citra satelit Landsat tahun 2014 dan 2015.
2. Peta Hidro Oseano pulau Menjangan.
- Peralatan
Perlatan yang digunakan dalam penelitian ini
adalah:
1. Laptop Asus Intel Core i7
2. Software BEAM-Visat 5.0
3. Software ArcGIS 10.01

## Metode Penelitian
Citra yang digunakan yaitu Landsat-8 tahun 2014 dan  2015  level  1T  yang  dimana  citra  tersebut sudah terkoreksi secara geometrik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kalibrasi Radiometrik dan Koreksi Atmosfer Kalibrasi
radiomterik dilakukan untuk memperbaiki  kualitas  visual  citra  yaitu  dengan merubah  nilai Digital  Number (DN)  ke Top  of Atmosphere (ToA)  radian  dengan  menggunakan persamaan ini (U.S. Geological Survey, 2015). Lλ   =   ML ∗ Qcal  +  AL ...................... (1) Dimana  Lλ  merupakan  spektral  radian,  ML merupakan Radiance Multiplicative Scaling Factor ( RADIANCE_MULT_BAND_x)  yang  didapat  dari metada  citra,  Qcal  merupakan  nilai  DN,  AL merupakan Radiance  Additive  Scaling  Factor  for the band (RADIANCE_ADD_BAND_x) yang didapat dari metadata citra.
Koreksi Atmosfer dilakukan untuk menghilangkan efek  aerosol  karena  obyek  pada  citra  belum sepenuhnya  mengenai  obyek  secara  langsung. Koreksi  atmosfer  mencari  nilai  reflektan  di permukaan  atau  yang  biasa  disebut  dengan Bottom of Atmosphere (BoA) denggan mengguunakan metode  6s ( Second Simulation of a  Satellite  Signal  in  the  Solar  Spectrum) .  Berikut merupakan paramater 6s:
Hasil dari 6s sebagai berikut:
Tabel 1. Nilai Koefisien 6s
Setelah  didapat  nilai  koefisien  maka  dilakukan perubahan  menjadi  BoA  reflektan  dengan menggunakan persamaan: 𝜌𝜆 = 𝑦
1+(𝑋𝑐 .𝑦) .........................................  (2)
Dimana ρλ merupakan  nilai  reflektan, Xa,Xb,Xc merupakan koefisien 6s, y merupakan konstanta.
Untuk  mendapatkan  nilai y dapat  menggunakan persamaan:
𝑦 =  𝑋𝑎. 𝐿𝜆  − 𝑋𝑏 .................................. (3) Dimana Lλ merupakan  nilai  ToA  radian  yang sebelumnya telah dicari pada kalibrasi radiometrik.
Dari  konversi  nilai  spektral  ToA  radian  ke  BoA reflektan  didapat  bahwa  nilai  spektral  tertinggi dimiliki  oleh  kanal  biru  dan  hijau,  ini menunjukkan  bahwa  kedua  kanal  tersebut  yang nantinya akan dipakai dalam algoritma Lyzenga. Dalam  algoritma  Lyzenga  nilai  yang  dibutuhkan berupa  BoA  radian,  maka  dari  itu  dilakukan perubahan  dari  BoA  reflektan  ke  BoA  radian dengan menggunakan persamaan:
𝐿𝜆𝑝𝑖𝑥𝑒𝑙. 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙 = 𝜌𝜆𝑝𝑖𝑥𝑒𝑙. 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙 . 𝐸𝑠𝑢𝑛𝜆𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙 .cos (𝜃𝑠 )
𝑑𝐸 𝑆 2 .𝜋 ........ (4)
Dimana Lλpixel.kanal merupakan  nilai  BoA radian, ρλpixel.kanal merupakan  nilai  BoA reflektan, Esunλkanal merupakan  nilai  rata-rata spektral irradiance,  dES² merupakan  jarak  bumi- matahari, θs merupakan sudut zenith matahari.

## Algoritma Lyzenga
Transformasi Lyzenga dilakukan untuk
menghilangakn  efek  kolom  air.  Persamaan  yang digunakan  untuk  transformasi  Lyzenga  sebagai berikut:
𝑌 = (𝑙𝑛 𝐾𝑎𝑛𝑎𝑙1  + 𝑘𝑖 𝑘𝑗 𝑙𝑛 𝐾𝑎𝑛𝑎𝑙2   ) .(5)
Dimana Y merupakan  hasil  algoritma  Lyzenga, (ln(kanal1) merupakan  logaritma  natural  kanal biru, (ki/kj) merupakan  nilai  varian  dan  kovarian pada kanal biru dan hijau, (ln(kanal2)) merupakan logaritma natural kanal hijau.
Dilakukan pengambilan sampel area sebanyak 30 titik  untuk  mendapatkan  nilai  varian  dan kovarian.  Pengambilan  titik  dilakukan  dengan menggunakan  titik  yang  berwarna  subtrat  yang sama  yang  diduga  merupakan  terumbu  karang. Berikut  merupakan  hasil  pengambilan  sampel area:
Kanal Xa Xb Xc Biru 0.00260 0.13844 0.20976 Hijau 0.00271 0.08776 0.16510 Merah 0.00296 0.06139 0.13737

## Tabel 2. Hasil Training Sampel Area
Berikut merupakan perbedaan sebelum dilakukan transformasi Lyzenga dan sesudah:
Gambar 2. Citra Sebelum Lyzenga
Gambar 3. Citra Sesudah Lyzenga

## Masking
Dilakukan  untuk  mengambil  daerah  penelitian yang  akan  dilakukan  dengan  cara  membatasi wilayah  penelitian  dengan  wilayah  lainnya. Masking juga dilakukan untuk membatasi wilayah daratan  dan  lautan  agar  proses  klasifikasi  lebih mudah dilakukan.

## Klasifikasi Citra
Klasifikasi  citra  dilakukan  dengan  mengguakan klasifikasi  tak  terbimbing  atau unsupervised classification yang  dimana  proses  klasifikasi sepenuhnya  diberikan  kepada software .  Hasil klasifikasi citra 2015 dan 2014 dapat dilihat pada lampiran 1.

## HASIL

## Tabel 3. Hasil Klasifikasi
Tahun Terumbu Karang (ha) Pasir (ha) Daratan (ha) Jumlah (ha) 2014 27,84 135,08 150,69 313,61 2015 27 133,08 152,72 312,8
Berdasarkan  dengan  tabel  diatas  maka  dapat dilihat  bahwa  luasan  terumbu  karang  dari  tahun 2013-2015  berkurang  sebanyak  1,8  ha.  Luasan pasir  dari  2013-2015  berkurang  sebanyak  6  ha. luasan daratan dari tahun 2013-2015 bertambah sebanyak 3,27 ha. Pada keseluruhan pulau luasan dari tahun 2013-2015 berkurang sebanyak 5,25.

## PENUTUP
Dari pengolahan diatas didapat bahwa pengolahan  citra  dengan  algoritma  Lyzenga didapat  3  (tiga)  kelas  yaitu  daratan,  pasir  dan terumbu  karang.  Luasan  terumbu  karang  secara kesluruhan  dari  tahun  2014-2015  sebanyak  0,84 hektar.  Untuk  penelitian  selanjutnya  akan  lebih baik  jika  menggunakan  citra  satelit  beresolusi tinggi agar lebih memudahkan untuk pengamatan obyek  dan  data  tersebut  akan  lebih  akurat  jika digabungkan dengan data lapangan.

## DAFTAR PUSTAKA
Davies, A. 2011, December 1. The World’s 10 Best Spots  for  Snorkeling  –  and  Beating  the Crowds. Diambil  kembali  dari  New’s Discovery: http://news.discovery.com/adventure/out door-activities/the-worlds-10-best-spots- for-snorkeling-and-beating-the-crowds.htm Dewi, I. A. 2011. Coral Reef Condition Detected in Menjangan  and  Nusa  Penida  Island  Using ALOS/AVNIR  2  Satellite  Data.  Journal  of Environmental Science, Vol. 6, No. 1. Lyzenga,  D.  R.  1981. Remote  Sensing  of  Bottom
Reflectance and Water Attenuation Parameters in Shallow Water Using Aircraft and  Landsat  Data.  International  Journal  of Remote Sensing, 71-82.
Varian Kanal 1 0.194404118 Varian kanal 2 0.231129952 Kovarian kanal 1 dan 2 0.180398483 a -0.101790862 ki/kj 0.903376477
Data User Handbook.

## LAMPIRAN
Hasil Klasifikasi Citra 2015