ANALISIS RONA AWAL LINGKUNGAN DARI PENGOLAHAN CITRA LANDSAT 7 ETM+ (Studi Kasus :Daerah Eksplorasi Geothermal Kecamatan Sempol, Bondowoso)
Hana Sugiastu Firdaus 1 , Muhammad Taufik 2 , Widya Utama 3
1 Program Studi Teknik Geomatika FTSP-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111
2 Program Studi Teknik Geofisika FTSP-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111 Email : hanasugiastufirdaus@gmail.com, taufik_srmd@yahoo.com, widutama@yahoo.fr

## Abstrak
Rona  awal  lingkungan  merupakan  kondisi  lingkungan  yang  berupa  kondisi  alam  atau  komponen-komponen lingkungan  awal  sebelum  perencanaan  dan  pembangunan  fisik  dimulai  .  Sebelum  melakukan  kegiatan  eksplorasi geothermal ,  penguraian  rona  awal  lingkungan  sangatlah  diperlukan  sebagai  dasar  dari  upaya  pengelolaan  dan pemantauan  lingkungan  (UKL&UPL)  dalam  meniminamalisir  dampak  yang  ditimbulkan.  Penguraian  rona  awal lingkungan pada penelitian ini didapat dari pengolahan citra Landsat 7 ETM+ untuk mendapatkan gambaran kondisi tutupan  lahan  dan  kerapatan  vegetasi  di  area  studi,  serta  data  sekunder  sebagai  pelengkap  komponen  lingkungan lainnya.  Penentuan  nilai  kerapatan  vegetasi  didasarkan  dari  tutupan  lahan  yang  dominan  yaitu  perkebunan,  hutan dan  semak  belukar.  NDVI (Normalized  Difference  Vegetation  Index) dan  SAVI (Soil  Adjusted  Vegetation  Index) merupakan    algoritma  yang  digunakan  dalam  penentuan  kerapatan  vegetasi.  Dua  algoritma  yang  digunakan dikorelasikan  dengan  suhu  permukaan  tanah  (SPT)  untuk  mendapatkan  algoritma  yang  terbaik  dalam  penentuan kerapatan vegetasi . Korelasi terbaik  untuk area perkebunan dan hutan didapatkan dari algoritma NDVI sedangkan SAVI  untuk  semak  belukar.  Area  studi  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini,  yaitu  Kecamatan  Sempol,  Bondowoso, Jawa Timur.
Kata Kunci : Rona Awal Lingkungan Landsat 7 ETM+, NDVI, SAVI, SPT,

## PENDAHULUAN
Panas  bumi  atau geothermal adalah  sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap  air,  dan  batuan  bersama  mineral  ikutan  dan gas  lainnya  yang  secara  genetik  semuanya  tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi dan  untuk  pemanfaatannya  diperlukan  proses penambangan (UU No.27, 2003). Proses penambangan  termasuk  di  dalamnya  kegiatan eksplorasi  diperlukan  adanya  upaya  pengelolaan lingkungan  (UKL)  dari  sumber  dampak  yang ditimbulkan. Pengelolaan lingkungan hidup adalah upaya  terpadu  untuk  melestarikan  fungsi lingkungan  hidup  yang  meliputi  kebijaksanaan penataan, pemanfaatan, pengembangan, pemeliharaan,  pemulihan,  pengawasan,  dan pengendalian lingkungan hidup (UU No.23, 2003).
Upaya  dalam  melestarikan  fungsi  lingkungan untuk    meminimalisir  dari  dampak  yang ditimbulkan  didasarkan  dari  uraian  rona  awal lingkungan  dan  prediksi  perubahan  rona  awal lingkungan  jika  dilakukan  kegiatan  eksploasi. Penguraian rona awal lingkungan didasarkan dari pengolahan  data  primer  dan  data  sekunder
(Dokumen  UKL-UPL  dan  RTRW  Bondowoso). Pengolahan citra Landsat (Land Satellites) 7 ETM+ digunakan untuk mendapatkan tutupan lahan dan kerapatan  vegetasi  di  area  studi.  Algoritma  yang digunakan  dalam  penentuan  nilai  kerapatan vegetasi  yaitu  NDVI (Normalized  Difference Vegetation  Index) dan  SAVI (Soil  Adjusted Vegetation  Index) dimana  hasil  yang  didapat dilakukan  korelasi  dengan  nilai  suhu  permukaan tanah  (SPT)  untuk  mendapatkan  algoritma  yang terbaik.  Kerapatan  vegetasi  memiliki  hubungan yang  erat  dengan  suhu  permukaan  tanah  (SPT) dikarenakan  rentang  nilainya  dipengaruhi  oleh kondisi  tumbuhan  disekitarnya,  selain  itu  karena area studi merupakan daerah potensi panas bumi dengan parameter SPT yang relatif cukup tinggi.
Nilai  kerapatan  vegetasi  didasarkan  dari  tutupan lahan yang dominan yaitu perkebunan, hutan dan semak  belukar.  Metode    yang  digunakan  untuk mendapatkan  tutupan  lahan  di  area  studi  yaitu menggunakan  klasifikasi  terselia (supervised classification) dengan  prosedur  pengenalan  pola spektral  dengan  memilih  kelompok  atau  kelas- kelas  informasi  yang  diinginkan  dan  selanjutnya memilih contoh-contoh kelas (training area) yang
mewakili  setiap  kelompok  (Lillesend,  2004). Klasifikasi  terselia  didasarkan  dari  perhitungan statistika minimum distance .
Penggambaran topografi di area studi didasarkan dari  Peta  RBI  .  Nilai  ketinggian  dan  kelerengan didapatakan dari proses pengolahan data kontur. Sedangkan,  parameter  fisik  tanah,  air  dan  udara didapatkan  dari data sekunder.

## METODOLOGI PENELITIAN
Area  studi  yang  digunakan  pada  penelitian terletak  di  Kecamatan  Sempol,  Kabupaten Bondowoso, Jawa Timur.
Gambar 1. Lokasi Penelitian (Sumber : Kecamatan Sempol Dalam Angka, 2012)
Diagram  alir  pengolahan  data  dalam  penelitian ini, dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Diagram Alir Pengolahan Data
Penggambaran  rona  awal  lingkungan  dari pengolahan citra satelit Landsat 7 ETM+ path/row 117/66 tahun  2003  dengan  menggunakan parameter tutupan lahan, kerapatan vegetasi area studi. Tutupan lahan diperoleh dengan menggunakan  klasifikasi  terselia (supervised classification) berdasarkan  perhitungan  statistika minimum distance . Kerapatan vegetasi didapatkan  dari  perhitungan  algoritma  NDVI  dan SAVI  yang  selanjutnya  dilakukan  korelasi  dengan SPT  untuk  mendapatkan  algoritma  yang  terbaik dimana  nilai  SPT  didasarkan  dari  konversi  nilai digital  number  ke  dalam  nilai spectral  radiance (Lλ) yang selanjutnya dikonversi dalam brightness temperature (TB). Persamaan NDVI dan SAVI yang digunakan yaitu sebagai berikut :
[3]
SAVI= [  nir-  red)/(  nir+  red+L]
[2]
 nir merupakan  nilai  reflektan  gelombang near infrared sedangkan  red nilai reflektan gelombang red Besarnya  L  (faktor  koreksi terhadap background kanopi)  yang  digunakan dalam penelitian ini adalah 0,6.
Dalam penelitian ini, analisa yang dilakukan yaitu analisa  ketelitian  dari  penggambaran  tutupan lahan , korelasi antara algoritma (NDVI dan SAVI) dengan  SPT,  analisa  penentuan  nilai  kerapatan vegetasi di area studi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil  Koreksi  Geometrik  Citra  Landsat  7 ETM+
Untuk koreksi geometrik diberikan toleransi  nilai RMSE  ≤  1  piksel  dan  untuk  jaring  titik  kontrol ditentukan  dengan  meletakkan  titik-titik  kontrol yang  merata  meliputi  daerah  studi  dengan  nilai toleransi  SOF (Strength  of  Figure) kurang  dari  1 dimana  semakin  kecil  faktor  bilangan  SOF  maka semakin baik pula konfigurasi jaringan dari  jaring tersebut  dan  sebaliknya  (Abidin,  2002).  Hasil perhitungan  RMS Error didapat  0,018  dengan besar SOF yaitu :
SOF = = 0,642

## B. Hasil  Tutupan  Lahan  Citra  Landsat  7  ETM+ dengan  Klasifikasi  Terselia  berdasarkan minimum distance
Klasifikasi  tutupan  lahan  area  studi  didominasi oleh hutan, semak belukar dan perkebunan. Luas area  tutupan  lahan  selengkapnya  dapat  dilihat pada tabel 1. Hasil tutupan lahan di area studi dari pengolahan  citra  dapat  dilihat  pada  gambar  4. Tutupan  lahan  yang  telah  diolah  selanjutnya dilakukan  pengecakan  lapangan (ground  truth), dan hasil yang didapat menunjukkan hasil tutupan lahan yang telah diolah dapat merepresentasikan 71,43% tutupan lahan dalam temporal waktu saat ini (tahun 2012).
Gambar 4. Tutupan Lahan Kecamatan Sempol,
Bondowoso
Tabel 1. Luas Tutupan Lahan Kecamatan Sempol, Kabupaten Bondowoso Tahun 2003 Kelas Luas (Ha) Hutan 8012,97 Kawah 21,15 Perkebunan 2189,16 Semak Belukar 6059,88 Rumput/Tanah Kosong 3384,72 Tegalan 1386,63 Pemukiman 269,01 Jumlah 21323,52

## C. Hasil  Pengolahan  SPT  ,    NDVI,  dan  SAVI beserta korelasinya tiap kelas
Area  yang  dominan  di  lokasi  penelitian selanjutnya  dilakukan  perhitungan  nilai  indeks vegetasi  untuk  menentukan  kerapatan  vegetasi dengan  dua  algoritma  yaitu  NDVI  dan  SAVI dimana hasil yang diperoleh dikorelasikan dengan SPT. Korelasi terbaik digunakan untuk menentukan  rentang  kerapatan  vegetasi  tiap kelas.  Rentang  nilai  indeks  vegetasi  NDVI,  SAVI dan  SPT  dapat  dilihat  pada  tabel  2  sedangkan korelasi dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 2. Nilai Indeks Vegetasi  NDVI, SAVI dan SPT Kecamatan Sempol, Kabupaten Bondowoso Tahun 2003
Kelas Nilai NDVI min max Hutan -0,542 0,583 Perkebunan 0,346 0,608 Semak Belukar -0,053 0,559 Kelas Nilai SAVI min max
Hutan -0,488 0,554 Perkebunan 0,332 0,584 Semak Belukar -0,054 0,532 Kelas Nilai SPT Min ( 0 C) Max ( 0 C) Hutan 12.43 39,96 Perkebunan 22,33 37,46 Semak Belukar 15,74 35,53 Tabel 3. Hasil korelasi Nilai SPT dengan NDVI dan SAVI Kelas Korelasi SPT dengan NDVI % SPT dengan SAVI % Hutan -0,657 65,7 -0,656 65,6 Perkebunan -0,825 82, 5 -0,824 82, 4 Semak Belukar -0,646 64,6 -0,652 65,2
Tanda minus menunjukkan hubungan berkebalikan  antara  SPT  dengan  indeks  vegetasi atau  dapat  dikatan  semakin  tinggi  suhu permukaan  tanah  maka  semakin  rendah  atau sedikit  tumbuhan  yang  berada  di  sekitarnya. Pengambilan sample yang  dikorelasikan  dipilih secara acak dan tersebar merata. Korelasi terbaik dari tiap kelas dapat digunakan untuk menentukan  rentang  kerapatan  vegetasi  Hasil korelasi terbaik pada tiap kelas dapat dilihat pada gambar 5, 6 dan 7.
Gambar 5. Hasil korelasi SPT dengan NDVI  untuk Kawasan Hutan
Gambar  6.  Hasil Korelasi SPT dengan NDVI  untuk daerah Perkebunan
Gambar 7. Hasil korelasi SPT dengan SAVI  untuk Kawasan Semak Belukar
Penentuan  tingkat  kerapatan  vegetasi  untuk tutupan  lahan  hutan  dan  perkebunan  didasarkan dari klasifikasi tingkat kerapatan NDVI berdasarkan  sumber  Departemen  Kehutan,  2003 pada  tabel  4.  Sedangkan  untuk  semak  belukar yang didasarkan dari algoritma SAVI, pengklasifikasian tingkat kerapatannya berdasarkan  subyektif  yang  tetap  mengacu  dari tingkat  kerapatan  NDVI,  dikarenakan  perbedaan nilai yang tidak terlalu signifikan  antara SAVI dan NDVI.  Pengkelasan  kerapatan  vegetasi  dari  kelas tutupan  lahan  tersebut  secara  berurutan  dapat dilihat pada tabel 5, 6 dan 7.
Tabel 4. Kisaran Tingkat Kerapatan NDVI Kelas Kisaran NDVI Tingkat Kerapatan 1 -1,0 s.d 0,32 Jarang 2 0,32 s.d 0,42 Sedang 3 0,42 s.d 1 Tinggi
(Sumber : Departemen Kehutanan, 2003)

## Tabel 5. Tingkat Kerapatan Vegetasi Daerah Hutan

## (Sumber : Disesuaiakan dengan kisaran tingkat kerapatan
Departemen, Kehutanan )
Tabel 6.  Tingkat Kerapatan Vegetasi Daerah Perkebunan
(Sumber : Disesuaiakan dengan kisaran tingkat kerapatan Departemen, Kehutanan )

## Tabel 7. Tingkat Kerapatan Vegetasi Daerah Semak
Belukar

## (Sumber : Disesuaiakan dengan kisaran tingkat kerapatan
Departemen, Kehutanan )

## D.   Suhu Udara dan Kelembaban Udara
Stasiun  Klimatologi  BMKG  yang  paling  dekat dengan  area  studi  adalah  Stasiun  BMKG Banyuwangi,  dimana  elevasi  stasiun  BMKG Banyuwangi  ±35  meter  (mdpl),  sedangkan ketinggian  area  studi  memiliki  elevasi  ±1600 meter (mdpl). Temperatur udara akan mengalami penurunan  sebesar  0,6  ºC  setiap  kenaikan ketinggian (elevasi) 100 meter, sehingga temperatur  udara  yang  terukur  di  stasiun banyuwangi mengalami penurunan sebesar 9,6ºC jika  dikorelasikan  dengan  temperatur  udara  di Kecamatan Sempol (elevasi ±1600m). Suhu udara rata-rata  bulanan  dari  tahun  2008  hingga  2012 ditunjukkan  pada  grafik  di  gambar  8.  Data kelembaban udara rata-rata bulanan di area studi dari  tahun  2008-2012  berdasarkan  sumber Stasiun  BMKG  Juanda  (stasiun  ID  96633) dapat dilihat di gambar 9.
Kelas Minimum Maximum Kerapatan 1 -0,053637 0,011462 Jarang 2 0,011463 0,076562 Jarang 3 0,076563 0,141661 Jarang 4 0,141662 0,206761 Jarang 5 0,206762 0,271860 Jarang 6 0,271861 0,336960 Jarang 7 0,336961 0,402059 Sedang 8 0,402060 0,467159 Sedang 9 0,467160 0,532258 Tinggi Kelas Minimum Maximum Kerapatan 1 -0,541586 -0,416675 Jarang 2 -0,416676 -0,291765 Jarang 3 -0.291766 -0,166854 Jarang 4 -0,166855 -0,041944 Jarang 5 -0,041945 0,082967 Jarang 6 0,082968 0,207877 Jarang 7 0,207878 0,332788 Jarang 8 0,332789 0,457698 Sedang 9 0,457699 0,582609 Tinggi Kelas Minimum Maximum Kerapatan 1 0,345948 0,375108 Sedang 2 0,375109 0,404269 Sedang 3 0,404270 0,433429 Sedang 4 0,433430 0,462590 Tinggi 5 0,462591 0,491750 Tinggi 6 0,491751 0,520911 Tinggi 7 0,520912 0,550071 Tinggi 8 0,550072 0,579232 Tinggi 9 0,579233 0,608392 Tinggi
Gambar  8.  Suhu Rata-Rata Bulanan Tahun 2008 – 2012
(Sumber : Disesuaikan dengan stasiun BMKG Banyuwangi)
Berdasarkan grafik  di gambar  8, didapatkan suhu rata-rata  tertinggi  terjadi  di  bulan  Maret  dan Nopember  di  tahun  2010  sebesar  19,2 0 C sedangkan  nilai  terendah  terjadi  di  bulan  Juli tahun  2008  sebesar  15,5 0 C.  Secara  umum,  nilai suhu  rata-rata  dari  tahun  2008  ke  2010 mengalami  peningkatan,  dan  terjadi  penurunan dari tahun 2010 ke 2011. Sedangkan antara tahun 2011  ke  2012  ada  yang  mengalami  peningkatan dan  penurunan  dengan  perubahan  yang  tidak terlalu tajam.
Kelembaban  udara  rata-rata  di  area  studi berdasarkan  gambar  9,  nilai  tertinggi  terjadi  di bulan  Juli  tahun  2010  sebesar  84,6  sedangkan nilai  terendah  terjadi  di  bulan  Juli  tahun  2012 sebesar  25,5.  Secara  umum,  terjadi  perubahan signifikan  dari  tahun  2010  ke  2011.  Kisaran kedekatan  nilai  kelembaban  rata-rata  yang digambarkan  di  grafik  terbagi  menjadi  dua,  yaitu di tahun 2008-2010 dan di tahun 2011-2012.
Gambar  9.  Kelembaban Udara Rata-Rata Bulanan Tahun 2008 –2012
(Sumber : Stasiun BMKG Juanda (stasiun ID 96633)

## E.   Curah Hujan dan Tipe Iklim
Berdasarkan data curah hujan (mm), dapat dilihat selama  kurun  5  tahun  terakhir  curah  hujan  yang terbesar  terjadi  pada  bulan  Januari  2012  yaitu 340,1 mm, sedangkan yang minimum terjadi pada bulan September 2011, yaitu hanya 4 mm. Selama kurun  waktu  5tahun,  bulan  kering  (<  60  mm) sebanyak 23 bulan, sedangkan bulan basah (>100 mm)  sebanyak  27  bulan.  Berdasarkan  jumlah bulan kering dan bulan basah, tipe iklim di daerah studi termasuk iklim sedang.

## F.   Kondisi Fisik Badan Air dan Tanah
Secara  fisik,    kondisi  badan  air  di  area  studi termasuk  dalam  Wilayah  Aliran  Sungai  Pekalen dan  merupakan  Sub  DAS  Banyuputih.  DAS Banyuputih bersumber dari arah utara Kecamatan Sempol  lalu  bercabang  menjadi  3  aliran  sungai. Tiga  aliran  sungai  tersebut  yakni,  Kali  Pait,  Curah Sibujuk,  dan  Kali  Guci.Beberapa  sungai  di  area studi,  termasuk  di  dalam  jenis  sungai  musiman. Aspek  hidrogeologi  di  area  studi  memiliki karakteristik  lapisan  tanah  dengan  permeabilitas sedang sampai tinggi dan termasuk akifer daerah air  tanah  langka.  Terdapat  3  jenis  tanah  yang mendominasi  area  penelitian,  yaitu  andosol, latosol, dan regosol.

## G.   Kondisi Topografi
Area studi memiliki rentang nilai ketinggian antara 362,5  sampai  2950  mdpl.  Sebagian  besar  area studi memiliki ketinggian di atas 1500 mdpl yakni meliputi  Desa  Jampit,  Desa  Kalianyar  dan  Desa Sumberrejo. Klasifikasi kelerengan dibagi menjadi 6  kelas  berdasarkan  referensi  USSSM (United Stated  Soil  System  Management) yaitu  (0  –  2  %( datar – hampir datar), >2 – 6%( sangat landai), >6 –  13%(  landai),  >13  –  25%(  agak  curam),  >25  – 55%(  curam),  dan  >55%  (sangat  curam).  Derajat kelerengan  di  area  studi  dapat  dilihat  di  gambar 10.

## Gambar  10.  Derajat Kelerengan di Kecamatan Sempol

## KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat  ditarik  suatu kesimpulan bahwa:
1. Tutupan  lahan  di  area  studi  didominasi  oleh hutan  (37,58%),  semak    belukar  (28,42%), rumput/tanah kosong (15,87%)
dan perkebunan(10,27%).
2. Nilai  kerapatan  vegetasi  di  hutan  berkisar antara  (-0,542-0,583),  daerah  perkebunan (0,346-0,608)  serta  daerah  semak  belukar  (- 0,054-0,532).
3. Suhu udara rata-rata di area studi dari tahun 2008-2012 berada pada rentang nilai (15,5 0 C - 19,2 0 C).Kelembaban  udara  rata-rata  dari tahun  2008-2012  berkisar  antara  (25,5  –  84,
6).Selama  kurun  5  tahun  terakhir  (2008  – 2012), curah hujan yang terbesar terjadi pada bulan Januari 2012 yaitu 340,1 mm. Tipe iklim di area studi termasuk dalam  iklim sedang.
4. Area studi memiliki karakteristik lapisan tanah dengan  permeabilitas  sedang  sampai  tinggi dan  termasuk  akifer  daerah  air  tanah  langka. Terdapat  3  jenis  tanah  yang  mendominasi yaitu  andosol,  latosol,  dan  regosol.  Rentang nilai  ketinggian  di  Kecamatan  Sempol  antara 362,5  sampai  2950  mdpl.  pengelolaan manajemen  dan  pelayanan  obyek  wisata secara profesional

## DAFTAR PUSTAKA
Abidin,  HZ,  2002.  Penentuan  Posisi  Dengan  GPS  Dan Aplikasinya. Pradnya Paramita. Jakarta
Huete,  A.,  Justice,  C.,  Leeuwen,  W.  V.  1999.  MODIS VEGETATION  INDEX  (MOD  13)  ALGORITHM
THEORETICAL BASIS DOCUMENT. pdf
Liang,  S.2004.  Quantitative  Remote  Sensing  of  Land
Surface. John Willey & Sons Inc. New Jersey Lillesand,  T.M.,  Kiefer,  R.W.,  and  Chipman  J.W.2004. Remote  Sensing  and  Image  Interpretation. Fifth Edition. New york : John Wiley & Sons Undang-undang  Nomor  27  Tahun  2003  tentang  Panas Bumi Undang-undang  Nomor  23  Tahun  1997  tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup