## Estimasi Penentuan Tingkatan dan Pola Lorong Gua Banyu dan Sekitarnya dengan Menggunakan GIS
Mochammad Ainul Labib 1 , Agung Suprianto 12
1 Mahasiswa Pencinta Alam Jonggring Salaka Universitas Negeri Malang, Malang 65145, Indonesia
2 Program Studi Pendidikan Geografi, Universitas Kanjuruhan Malang, Malang 65148, Indonesia Email : labib@mail.ugm.ac.id, agung.supriantogeo@gmail.com
Dikirim : 17 Maret 2019 Diterima: 22 Maret 2019
Abstrak: Karst  merupakan  bentang  lahan  hasil  proses  pelarutan  yang  telah  mengalami  karstifikasi. Salah satu bentukannya adalah endokarst, berupa gua. Lorong gua merupakan hasil dari berbagai proses masa  lampau,  yang  menyimpan  berbagai  fitur  yang  dihasilkan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  tingkatan  lorong  Gua  Banyu  di  Kecamatan  Donomulyo,  Kabupaten  Malang  dengan menggunakan Geography  Information  System (GIS).  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  deskriptif  dengan  menggunakan  analisis  bantuan software GIS.  Hasil  kajian  ini  menunjukkan bahwa  mulut  Gua  Banyu  dan  sekitarnya  memiliki  kenampakan  yang  mengelompok,  dan  pola  yang berkembang  di  wilayah  kajian  berupa curvilinear  passage yang  didominasi  sungai  bawah  tanah  dan bidang  perlapisan.  Hasil  dari  tingkatan  lorong  gua  dengan  menggunakan  ArcGis  diketahui  dengan adanya empat tingkatan lorong gua yang menunjukkan arah lorong gua ke selatan.
Kata Kunci: Estimasi, Tingkatan, Lorong, Gua, GIS,

## Pendahuluan
Daerah  selatan  Pulau  Jawa  khusunya  Kecamatan  Donomulyo  Kabupaten  Malang memiliki  topografi  yang  berbukit  hingga  bergelombang.  Kondisi  demikian  merupakan  hasil dari proses geomorfologi dan kondisi geologi yang berkembang di daerah tersebut pada masa lampau.  Sehingga  menghasilkan  2  kenampakan  utama  yaitu  morfologi  eksokarst  dan endokarst.  Berdasarkan  Peta  Geologi  lembar    Blitar    (Sjarifudin  dan  Hamidi,    1992),  kondisi kajian berada  pada    Formasi    Wonosari.    Formasi    ini    tersusun    atas        batugamping    coral, batu  gamping  lempungan,  batu  gamping    tufan,  batu  gamping  pasiran,  napal,  batu  lempung hitam  bergambut  dan  kalsirudit.  Umur    Formasi  Wonosari  adalah  Miosen  Tengah-Miosen Akhir.
Daerah  yang tersusun dari  batu  gamping, umumnya memiliki kenampakan  adanya  gua- gua di daerah tersebut.  Gua sendiri  merupakan  karakteristik  yang khas  di  morfologi  karst, Ko (1997) mengibaratkan gua sebagai buku yang merekam berbagai episode geologi, bioekologi, dan  arkeologi    yang    setiap    lorong    gua    di    ibaratkan    melintasi    halaman    yang    berisi sejarah.  Kenampakan  endokarst  khusunya  gua  lebih  terjaga  dari  aktifitas  kegiatan  manusia, karena gua jarang untuk dimasuki oleh manusia sehingga banyak sejarah geologi didalamnya.
Keterdapatan  lorong  gua  baik  vertikal  maupun  horizontal  dapat  memberikan gambaran tentang  kondisi   morfologi  endokarst.  Kondisi  tersebut  memberikan  tingkatan dalam  perkembangan  gua.  Selain  itu,  distribusi  ketinggian  mulut  gua  dapat  digunakan untuk  mengetahui  tingkatan  gua,  karena    pola  tingkatan  tersebut  merekam    jejak  yang disebabkan oleh tenaga tektonik maupun  evolusi iklim. Terjadinya lorong  horizontal pada gua disebabkan  oleh  faktor  hidrologi,  pada  saat  muka  airtanah  kontak  dengan  lorong  gua  (Piccini, 2011).
Aplikasi Geography  Information  System (GIS)  telah  digunakan  oleh  beberapa  peneliti untuk  menetukan  tingkatan  lorong  gua,  antara  lain  Jacoby  et.al  (2013;  2011).  Setiap ketinggian lorong gua, memiliki tingkatan, baik itu vertikal maupun horizontal. Berdasarkan
Online: http://ejournal.unikama.ac.id/index.php/JPIG/
hal  tersebut,  tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  untuk  menetukan  estimasi  tingkatan  dan  pola lorong  gua  dengan  menggunakan  GIS  dengan  melihat  bukti-bukti  adanya  tingkatan  lorong gua yang dihubungkan dengan perhitungan secara frekuensi sebagai pembandingnya.

## Metode Penelitian
Gua  memiliki  ruang  yang  dapat  diukur.  Hasil  pengukuran  atau  pemetaan  gua  umumnya untuk  menggambarkan  kondisi  gua.  Metode  yang  digunakan  dalam  peneilitian  ini  adalah deskriptif,  yaitu  penelitian  yang dilakukan  untuk  mengetahui nilai  variabel  mandiri,  baik  satu variabel  atau  lebih  (Sugiyono,  2010).  Dalam  penelitian  ini  maka  akan  dapat  dibangun  suatu teori  yang  dapat  berfungsi  untuk  menjelaskan,  meramalkan  dan  mengontrol  suatu  gejala. Sedangkan,  untuk  mengakaji  lebih  dalam  dengan  menggunakan softwere  ArcGis ,  dimana softwere ini  dapat  memudahkan  untuk  mengetahui  pola  mulut  gua,  kerapatan  lorong,  arah kecendrungan lorong, penyimpangan lorong dan estimasi tingkatan lorong gua.
Pola  mulut  gua  menggunakan  analisis  tetangga  terdekat  yang  digunakan  untuk menjelasakan pola persebaran mulut gua dengan mempertimbangkanjarak,  indeks kedekatan, Z-score ,  dan P-value.  Z-score dan p-value adalah  ukuran  signifikansi  statistik  yang menunjukkan  distribusi  data  acak.  Indeks  tetangga  terdekat  akan  digunakan  sebagai  rasio dari  jarak  rata-rata  data  dengan  jarak  rata-rata  standar.Indeks  tetangga  terdekat  dinyatakan sebagai  rasio  jarak  diamati  dibagi  dengan  jarak  yang  diharapkan.  Jarak  yang  diharapkan adalah jarak rata-rata antara tetangga dalam distribusi acak hipotetis. Jika indeks  kurang dari 1; pola menunjukkan pengelompokan; jika indeks lebih besar dari 1; tren kearah  dispersi atau persaingan  Penggunaan  formula  analisis  tetangga  terdekat  dalam  hal  ini  menggunakan formula  statistik Average  Nearest  Neighbor atau  ANN  (Patrick  dan  Fischer,  1970)  sebagai berikut:
Gambar 1. Daerah Kajian Penelitian
Di mana Do adalah jarak rata-rata  yang diamati antara setiap fitur dan tetangga terdekat mereka, sedangkan DE adalah jarak rata-rata yangdiharapkan untuk fitur dengan pola acak. M  adalah  jumlah  kejadian,  dan  A  mewakili  luas  wilayah.  Nilai  ANN  dinyatakan  dengan ANN=1  berarti  berpola  acak  ( random );  ANN  <  1  berarti  mengelompok  ( clustered )  ;  dan ANN > 1 berarti terpencar ( dispersed ).
Pengukuran  atau pemetaan telah dilakukan di daerah kajian (Impala 2013;  Labib, 2016) dengan  menghasilkan  peta  gua  yang  telah  dianalisis  secara  matematis.  Selanjutnya,  data yang  telah  didapatkan  itu  diolah  kembali  dengan  menggunakan sofwere  ArcGis .  Data  yang utama berasal  dari  mulut  gua sebagai  titik  kontrol  koordinat  dan  elevasi, selanjutnya  data dihubungkan dengan berbagai titik stasiun gua, untuk dianalisis lebih lanjut.
Beberapa penyajian data dengan mengguinakan histrogram, analisis trend, dan analisis normal  QQ-plot.  Histogram  digunakan    sebagai  tampilan  frekuensi  mulut  gua  dan  kuluaran pada  setiap  elevasi.  Level  gua  didenifisikan  sebagai  kombinasi  klasifikasi  secara  statikal. Selanjutnya untuk mengetahui penyimpangan digunakan analisis normal QQ-plot analisis ini untuk  mengetahui  daerah    mana    saja    yang    menyimpang    dari    distribusi    normalnya. Untuk  menunjukan kecenderungan lorong gua menggunakan analisis trend.

## Hasil Penelitian
Pola  persebaran  lorong  gua  menggunakan  analisis  tetangga  terdekat  menunjukkan nilai rata-rata z-skor dan nilai-p dalam SIG. Penggunaan software ArcGIS 9.3. Dalam hal ini difokuskan  pada  nilai  tetangga  terdekat  yang  terdapat  pada Spatial  Statistic  toolbox . Perhitungan      analisis  ketetanggaan  menunjukkan  angka  rasio  0,284127  yang  artinya menunjukkan   pengelompokan   gua-gua   pada   wilayah   kajian.Pola   pengelompokan   ini dihasilkan dari nilai observed mean distance sebesar 4,8616 m dan nilai expected mean distance sebesar 17,1106 m. Hasil perhitungan statistik menunjukkan nilai z-score sebesar - 20,633 dan p-value sebesar 0,0000 yang menunjukkan signifikansi terhadap hipotesis rasio ketetanggaan tersebut. Hal ini dibuktikan dari nilai “p” ( p-value ) ditunjukkan dengan angka 0,000000 dan nilai z-score dalam Critical Value kurang dari -2,58 ditunjukkan dengan angka -20,633.
Setelah  mulut  gua  diketahui  memiliki  sifat  mengelompok,  selanjutnya  diidentifikasi mengenai gambaran lorong gua yang terbentuk dengan menggabungkan hasil pemetaan gua. Gambar 3 menunjukkan pola yang terbentuk dari lorong gua. Selanjutnya dianalisis kerapatan lorong gua. lorong yang memiliki kerpatan tinggi berada pada percabangan, hal ini terlihat di Gua Sio, Gua Kirek, Gua Kembar, dan Gua Banyu.
Gambar 2. Analisis Tetangga Terdekat pada Lorong Gua Banyu dan Sekitarnya
Grafik  histogram  yang  dihasilkan  pada  Gambar  4,  dengan  mengumpulkan  berbagai ketinggian  lorong  gua,  didapatkan  bahwa  terdapat  berbagai  level  atau  tingkatan  yang berkembang di Gua Banyu dan Sekitarnya. Ini terlihat dengan adanya 4 tingkatan gua.
G ambar 3. Pola dan Kerapatan Lorong Gua Banyu dan Sekitarnya
Hasil  histrogram  tersebut  dapat  diidentifikasi,  gua  yang  berada  pada  tingkatan  yang sama.  Tingkatan  I  terdapat  di  Gua  Sio,  yang  terletak  pada  mulut  gua  sampai  terdapatnya chamber.  Tingkatan  II  terlihat  pada  sungai  bawahtanah  Gua  Sio,  dan  beberapa  mulut  gua juga  sudah  terbentuk,  diantarnnya  Gua  Kirek,  Gua  Buntet,  Gua  Maron,  dan  Gua  Megarsari. Pada  tingkatan  III  terdapat  pada  sungai  bawahtanah  Gua  Kirek,  dan  pada  Gua  Sio  sudah tidak berada pada  tahapan ini.  Lorong gua  yang lain juga telah berkembang pada tingkatan ini.  Tingkatan  IV  dengan  tereksposenya  Gua  Banyu,    namun    lorong  telah  berkembang sebelumnya. Pada tingkatan ini juga terdapat pada Gua Kirek, Gua Buntet, Gua Maron, Gua Kembar, dan Gua Megarsari.
Gambar 5. Tingkatan pada Berbagai Lorong Gua
Berdasarkan    grafik  analisis  kecenderungan  (Gambar   5)    dapat    dilihat    bahwa perkembangan  lorong  gua  mengikuti  arah  aliran  sungai  bawah  tanah.  Sumbu  x  dari  trend analysis  menunjukan  arah  timur-barat,  sedang  sumbu  y  menunjukan  arah  utara-selatan. Perkembangan lorong gua secara garis besar mengarah ke arah utara - selatan.
Sudut Rotation
Horizontal : 90 o Vertikal : -15 o Sumbu X : Barat Sumbu Y : Utara
Gambar 5. Analisis Kecenderungan Lorong Gua Banyu dan Sekitarnya
Gambar 6 menunjukkan penyimpangan yang terjadi pada lorong gua pada setiap tingkatan. (Warna  hitam)  menunjukkan  tingkatan  lorong  gua  yang  berapa  pa  tingkatan    I.  Pada  garis lurus  menunjukkan    lorong    berada    di    tingkatan    yang    sama    atau    mendekati    sama. Kondisi menyimpang terdapat pada Gua Sio, Gua Kirek, Gua Kembar dan Gua Banyu.
Gambar 6 Analisis Normal QQ-Plot Lorong Gua Banyu dan Sekitarnya

## Pembahasan
Kondisi di daerah Gua Banyu dan sekitarnya memiliki kondisi yang mengelompok, hal ini juga dijelaskan  bahwa  gua-gua  di  daerah  Donomulyo  bersifat  mengelompok (Labib, 2016).  Pengelompokaan  ini  dapat  menyebakan  lorong-lorong  gua  tersebut  dapat  saling berhubungan seperti yang dijelakan oleh Ford dan Williams (2007) bahwa gua dapat saling terhubung menjadi sistem perguaan, Hasil kajian Labib menunjukkan (2016) Gua Megarsari 1 dan  2,  GuaKembar  memiliki  keterhubungan,  sedangkan  Gua  banyu  dan  sekitarnya  ada kemungkinan merupakan satu sistem aliran sungai bawahtanah, karena kecendrungan lorong guamengarah  ke  selatan.  Disamping  itu,  kecendrungan  arah  lorong  juga  mengalami penerunan,  hal  ini  juga  dapat  dimengerti,  mengingat  regional  jawa  bagian  selatan  memiliki kemirngan 10 o (Sjarifudin dan Hamidi, 1992)
Klasifikasi  Palmer  (1991)  menjelaskan  bentukan  lorong  gua  yang  memiliki  bentuk curvilinear  passage memiliki  kenampakan  dengan  adanya  input  dari doline (cekungan tertutup), kondisi  lorong  gua  Banyu  dan  sekitarnya  menunjukkan  hal  seperti  tersebut.  Hal ini  ditandai  dengan  adanya    kerapatan    lorong    yang    tinggi    pada    lorong    gua    yang terdapat    pada    pertemuan  percabangan,  pertemuan  tersebut  merupakan  aliran  sungai bawahtanah  yang  saling  terhubung  dengan  yang  lain.  Selain  itu, palmer juga  menjelaskan kontrol  dominan  dalam  perkembangan  pola  tersebut  yaitu  kontrol  bidang  perlapisan  yang juga  berpengaruh  pada  aliran  dalam  lorong  gua.  Bidang  perlapisan  ini  akan  membentuk lorong  yang  horizontal,  hal  ini  menjadikan  pada  bidang  horizontal  lorong  gua  lebih berkembang.
Perkembangan  bentang  alam  karst  bagian  Jawa  selatan  mengalami  pengangkatan sebanyak  4  kali  (Bammelen,  1949).  Namun,  perkembangan  tingkatan  lorong  Gua  Banyu dan  sekitarnya  membentuk  4  tingkatan,  hal  ini  juga  terlihat  di  daerah  Karst  Sendang  Biru Kabupaten  Malang,  yang  juga  berkembang  4  tingkatan  (MPA  Jonggring  Salaka,  2018). Namun secara regional, karst di daerah Donomulyo Kabupaten Malang memiliki 5 tingkatan
(Labib, 2016), hal ini terlihat pada daerah Kabupaten Pacitan, yang terdapat 5 tingkatan (Tjia, 2013).

## Kesimpulan
Lorong  gua  merupakan  hasil  dari  berbagai  proses  masa  lampau,  yang  menyimpan berbagai fitur yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkatan lorong gua  dengan  menggunakan  Sistem  Informasi  Geografis.  Hasil  kajian  ini  menunjukkan bahwa  mulut  Gua    Banyu    dan    sekitarnya    memiliki    kenampakan    yang    mengelompok, dan  pola  yang  berkembang  di  wilayah  kajian  berupa curvilinear  passage yang  didominasi sungai  bawah  tanah  dan  bidang  perlapisan.  Hasil  dari  tingkatan  lorong  gua  dengan menggunakan software ArcGis  diketahui  dengan  adanya  4  tingkatan  lorong  gua,  yang menunjukkan arah lorong gua ke selatan.

## Ucapan Terima Kasih
Kami ucapkan terima kasih kepada Unit Kegiatan Mahasiswa Pecinta Alam Jonggring Salaka  (MPA  JS)  Universitas  Negeri  Malang  atas  kontribusinya  dalam  pengumpulan  data baik berupa bantuan tenaga dari Anggota Biasa maupun peminjaman alat dari pengurus. Serta kami  ucapkan  terima  kasih  juga  kepada  Unit  Kegiatan  Mahasiswa  IMPALA  Universitas Brawijaya Malang dalam pelengkapan data sekunder,

## Daftar Rujukan
Bemmelen, R.W. 1949. The Geology of Indonesia (2 vols) . The Hague: Gtv Print Office Ford  D  dan  Williams  P.2007. Karst  Hydrogeology  and  Geomophology .  England:  British library
Ko,    R.KT.,   1997. Introduksi    Karstologi    dan    Speleologi. Himpunan    Kegiatan Speleologi Indonesia (HIKESPI). Tidak diterbitkan
Impala  UB.  2013 .  Studi  Potensi  Kawasan  Karst  Inventarisasi  dan  Pendataan  Ponor,  Mata Air,  dan  Telaga/Danau  Karst  Serta  Pemetaan  Fauna  Gua  Dan  Studi  Masyarakat  Di Desa  Kedungsalam,  Kecamatan  Donomulyo,  Kabupaten  Malang.  Laporan  Akhir . Malang: Universitas Brawijaya
Jacoby, B.S. Peterson, E.W. Dogwiler T., Kostelnick J C.2011 . Estimating the Timing of Cave Level  Development  with  GIS.  Speleogenesis  &  Evolution  of  Karst  Aquifers .  11,  52-61 (http://www.speleogenesis.info/content/)
Jacoby B S, Peterson E W., Kostelnick J C, and Dogwiler, T. 2013. Approaching Cave Level Identification    with    GIS:    A    Case    Study    of    Carter    Caves .    Hindawi    Publishing Corporation
ISRN     Geology     Volume 2013,  Article ID
160397. http://dx.doi.org/10.1155/2013/160397
Labib,  M.A.  2016.  Speleogeomorfologi  Karst  Kabupaten  Donomulyo  Kabupaten  Malang.
Thesis tidak diterbitkan. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada
MPA Jonggring Salaka, 2018. Eksplorasi Kawasan Karst Sendang Biru Kabupaten Malang. Yogyakarta: Cv Kosmojoyo Press
Palmer  A.  N.  1991.  Origin  and  Morphology  of  Limestone  Cave.  Geological  Society  of America Bulletin, v 103, p. 1-21
Patrick dan Fischer. 1970. A Generalized k-Nearest Neighbor Rule. Information And Control 16, 128-152 (1970).
Piccini,  L. 2011. Recent  Developments  on  Morphometric  Analysis  of  Karst  Caves .
Acta Carsologica 40/1, 43-52 Sjarifudin, M, Z, dan Hamidi, S. 1992. Geologi Lembar Blitar, Jawa . Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi
Sugiyono.  2010. Metode  Penelitan  Pendidikan  (Pendekatan  Kuantitatif,  Kualitatif,  dan R&D) . Bandung: Alfabeta Tjia,  H.D.   2013. Morphostructural  Development  of  Gunungsewu  Karst,  Jawa  Island Indonesian