## EVALUASI PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN MENGGUNAKAN CITRA SATELIT MUTITEMPORAL TAHUN 2009-2011
(Studi Kasus : Muara Kali Porong)

## Nurul Hidayah, Agung Budi Cahyono
Program Studi Teknik Geomatika FTSP-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111 Email : nurulday13@geodesy.its.ac.id

## Abstrak
Kali  Porong  merupakan  area  pembuangan  lumpur  Sidoarjo  untuk  mencegah  jebolnya  tanggul  akibat  pertambahan volume  lumpur  secara  terus  menerus.  Kebijakan  membuang  lumpur  ke  Kali  Porong  menimbulkan  dampak  bagi lingkungan  di  sekitar  Kali  Porong.  Material  lumpur  ini  tidak  hanya  mengendap  pada  sepanjang  aliran  sungai  tetapi juga  di  daerah  muara  Kali  Porong.  Sedimen  inilah  yang  menyebabkan  terjadinya  pertambahan  daratan  (reklamasi) hingga terjadi perubahan tutupan lahan di sekitar muara Kali Porong. Area terdampak lumpur yang semakin meluas juga menyebabkan perubahan tutupan lahan.
Metode  yang  digunakan  untuk  mengevaluasi  perubahan  tutupan  lahan  adalah  dengan  menggunakan teknologi penginderaan jauh yang dapat mencakup wilayah yang luas dengan cepat dan efesien. Data yang digunakan adalah  citra  satelit  ALOS  AVNIR-2  tahun  2009  dan  2010  serta  SPOT-4  tahun  2011.  Metode  klasifikasi  terbimbing dengan algoritma maximum likehood digunakan untuk mengetahui perubahan tutupan lahan yang terjadi di muara Kali Porong.
Berdasarkan  hasil  penelitian,  didapatkan perubahan  luasan  tutupan  lahan  antara  tahun  2009  hingga  2011. Pada  tahun  2009  hingga  2010,  kelas  yang  mengalami  pertambahan  luas  adalah  jalan,  lumpur,  semak,  dan tambak/empang. Sedangkan kelas yang mengalami penurunan luas adalah lahan hutan basah, pemukiman, pertanian, dan sungai. Pada tahun 2010 hingga 2011, kelas yang mengalami pertambahan luas adalah jalan, lahan hutan basah, lumpur,  pertanian,  semak  dan  sungai.  Sedangkan  kelas  yang  mengalami  penurunan  luas  adalah  pemukiman  dan tambak/empang.  Diantara  perubahan  luasan  tutupan  lahan  yang  terjadi,  kelas  pemukiman  mengalami  penurunan tiap tahunnya, dimana sejak tahun 2009 hingga  2010 luasan pemukiman berkurang 364,46 ha dan pada tahun 2010 hingga  2011  luasan  pemukiman  berkurang  117,49  ha.  Sedangkan  luas  lumpur  bertambah  sejak  tahun  2009  hingga 2010  sebesar  221,66  ha  dan  41,91  ha  pada  tahun  2010  hingga  2011.  Penyebab  perubahan  luas  tutupan  lahan  ini antara  lain,  meluasnya  area  lumpur  Sidoarjo  yang  menyebabkan  tergenangnya  kawasan  pemukiman  serta persawahan,  dampak  lingkungan  akibat  pembuangan    lumpur  seperti  rusaknya  tambak  karena  lumpur  yang  terus mengalir hingga ke saluran tambak, dan kondisi psikologis masyarakat sekitar  semburan yang khawatir untuk  tetap tinggal atau bermukim di sekitar lokasi akibat  perkembangan semburan lumpur.
Kata Kunci : Penginderaan Jauh, Muara, Tutupan Lahan, ALOS  AVNIR-2, SPOT-4

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Peristiwa lumpur Sidoarjo yang terjadi sejak tahun 2006  menyebabkan  tergenangnya  kawasan  di sekitar  pusat  semburan  di  Desa  Renokenongo, Kecamatan  Porong,  Kabupaten  Sidoarjo,  Jawa Timur,    yang  meliputi  permukiman,  persawahan, fasilitas  umum,  hingga  perindustrian.  Semburan lumpur  panas  yang  terus  keluar  hingga  saat  ini membutuhkan  monitoring  secara  intensif  dan multitemporal untuk menghasilkan upaya penanggulangan  yang  tepat.  Saat  ini  Kali  Porong merupakan  area  pembuangan  lumpur  untuk
mencegah  jebolnya  tanggul  akibat  pertambahan volume  lumpur  secara  terus  menerus.  Kebijakan membuang  lumpur  ke  Kali  Porong  menimbulkan dampak  bagi  lingkungan  di  sekitar  Kali  Porong. Material lumpur ini tidak hanya mengendap pada sepanjang  aliran  sungai  tetapi  juga  di  daerah muara  Kali  Porong.  Sedimen  inilah  yang menyebabkan  terjadinya  pertambahan  daratan (reklamasi)  hingga  terjadi  perubahan  tutupan lahan  di  sekitar  muara  Kali  Porong.  Area terdampak  lumpur  yang  semakin  meluas  juga menyebabkan perubahan tutupan lahan. Perubahan  tutupan  lahan  ini  berpengaruh terhadap  kehidupan  masyarakat  sekitar  yang
menuntut  ketersediaan  ruang  untuk  pemenuhan kebutuhan
hidupnya baik perumahan, perindustrian,  lahan  budidaya  dan  kegiatan pertanian  lainnya  yang  menimbulkan  dampak negatif  terhadap  sosial  ekonomi  lingkungan  di sekitar  lokasi  semburan  akibat  tidak  sesuainya fungsi  lahan.  Oleh  karena  itu,  perlu  adanya pemantauan  terhadap  perubahan  tutupan  lahan yang terjadi untuk menanggulangi dampak negatif yang  ditimbulkan  serta  untuk  acuan  dalam menentukan  kebijakan  lebih  lanjut  seperti  dalam pengembangan wilayah.
Perubahan  tutupan  lahan  yang  terjadi  dapat diidentifikasi  dengan    teknologi  penginderaan jauh  menggunakan  citra  satelit  ALOS  ( Advanced Land  Observing  Satellite )  dan  SPOT-4  ( Systeme Probatoire  de  I’Observation  de  la  Terre ).  Dengan menggunakan  citra  satelit  ALOS  AVNIR-2  tahun 2009,  ALOS  AVNIR-2  tahun  2010,  dan  SPOT-4 tahun  2011  dilakukan  analisa  perubahan  tutupan lahan di sekitar muara Kali Porong.
Penelitian ini dapat memberikan informasi terkini mengenai kondisi tutupan lahan di sekitar muara Kali  Porong  yang  dapat  dijadikan  bahan  evaluasi Rencana  Tata  Ruang  Wilayah  (RTRW)  Kabupaten Sidoarjo  untuk  mengetahui  seberapa  besar pengaruh
lumpur Sidoarjo
terhadap pengembangan  wilayah  Sidoarjo  saat  ini    dan memprediksi  pola  pengembangan  di  sekitar muara  Kali  Porong  untuk  beberapa  tahun kedepan.

## Perumusan Masalah
Seberapa  jauh  perubahan  tutupan  lahan  yang terjadi  di  wilayah  muara  Kali  Porong  pada  tahun 2009 sampai tahun 2011 dengan membandingkan citra  ALOS  AVNIR-2  2009,  ALOS  AVNIR-2  2010, dan SPOT-4 2011.

## Batasan Masalah
Batasan  masalah  dari  penelitian  ini  sebagai berikut:
1. Citra  satelit  yang  digunakan  adalah  citra satelit  ALOS  AVNIR-2  tahun  2009,  ALOS AVNIR-2 tahun 2010, dan SPOT-4 tahun 2011.
2. Wilayah  penelitian  yang  digunakan  adalah Kecamatan  Jabon,  Kecamatan  Tanggulangin, dan Kecamatan Porong.
3. Analisa  perubahan  tutupan  lahan  dilakukan dengan  membandingkan  citra  ALOS  AVNIR-2 tahun  2009,  ALOS  AVNIR-2  tahun  2010,  dan SPOT-4 tahun 2011.
4. Hasil  analisa  perubahan  tutupan  lahan disajikan dalam bentuk peta.

## Tujuan Penelitian
Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk menganalisa  perubahan  tutupan  lahan  akibat pembuangan  lumpur  di  muara  Kali  Porong  tahun 2009, 2010, dan 2011 hingga diperoleh informasi terkini terkait perubahan tutupan lahan di muara Kali Porong serta daerah terdampak lainnya yang berada  di  Kecamatan  Tanggulangin,  Kecamatan Jabon, dan  Kecamatan Porong.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  ini  berada  di  muara  Kali  Porong serta  lokasi  yang  terdampak  lumpur  Sidoarjo, dengan  3  area  kecamatan  yaitu  Kecamatan Tanggulangin, Kecamatan Porong, dan Kecamatan Jabon.

## Data Dan Peralatan
- Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Data  citra  satelit  ALOS  AVNIR-2  tahun 2009  ,  ALOS  AVNIR-2  tahun  2010,  dan SPOT-4  tahun  2011  wilayah  muara  Kali Porong Sidoarjo.
2. Peta  Topografi  (RBI)  Kabupaten  Sidoarjo skala 1:25.000 tahun 1999.
3. Landsat Ortho
4. RTRW Kabupaten Sidoarjo.
5. Koordinat sample dari lapangan
- Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Perangkat Keras ( Hardware )
a. GPS Navigasi Garmin
2. Perangkat Lunak ( Software )
a. Program Pengolah Citra ER-Mapper
7.0
b. ArcView 3.3
c. Autodesk Land Desktop 2004
d. Matlab 7.0.1
e. Microsoft Office 2007

## Gambar 2.1 Lokasi Penelitian

## Diagram Alir Pengolahan Data
Gambar 2.2 Diagram Tahap Pengolahan Data

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Koreksi Geometrik
Koreksi geometrik  memenuhi toleransi jika RMSe kurang  dari  1  piksel  (Purwadhi,  2001)    dan  SoF mendekati  nol  (Abidin,  2000).  Berikut  tabel  hasil koreksi geometrik:
Berdasarkan  tabel  1,  koreksi  pada  ketiga  citra dianggap  memenuhi  toleransi  Karena  RMSe kurang dari 1 piksel dan SoF mendekati nol.

## Tabel 1. Hasil Koreksi Geometrik
Citra Total RMSe Rata- Rata RMSe SoF ALOS AVNIR-2 Tahun 2009 0,47 0,039 0,00098814 ALOS AVNIR-2 Tahun 2010 0,55 0,046 0,00051282 SPOT-4 Tahun 2011 0,72 0,08 0,0015
Pemotongan Citra ( cropping )
Pemotongan  citra  dilakukan  berdasarkan  batas administratif  tiga  Kecamatan  yaitu  Kecamatan Porong, Kecamatan Jabon, Kecamatan
Tanggulangin.  Berikut  hasil  pemotongan  ketiga citra :
(a)
(b)
(c)
Gambar 3. Hasil Pemotongan Citra ALOS AVNIR-2 Tahun 2009 (a), ALOS AVNIR-2 Tahun 2010 (b), SPOT-
4 Tahun 2011 (c)
Pemotongan citra dengan masking dilakukan  untuk  memisahkan  citra  daratan  dan lautan. Berikut hasil pemotongan masking :
(a) (b) (c)
Gambar 3. Hasil Pemotongan Masking Citra ALOS AVNIR-2 Tahun 2009 (a), ALOS AVNIR-2 Tahun 2010 (b), SPOT-4 Tahun 2011 (c)

## Klasifikasi
Klasifikasi dilakukan dengan delapan  kelas, yaitu: jalan,  lahan  hutan  basah,  lumpur,  pemukiman, pertanian,  semak,  sungai, dan  tambak  /  empang. Klasifikasi ini mengacu pada paper USGS berjudul “ A Land Use And Land Cover classification System For  Use  With  Remote  Sensor  Data” yang  ditulis oleh  Anderson  (2001)  dan  disesuaikan  dengan tujuan  penelitian.  Berikut  ini  hasil  klasifikasi tutupan lahan tahun 2009 – 2011 :
(a) (b)
(c)
Gambar 4. Hasil Klasifikasi Tutupan Lahan tahun 2009 (a), 2010 (b), 2011 (c)

## Uji Ketelitian Klasifikasi
Uji  ketelitian  dilakukan  dengan  perhitungan confusion matrix, dimana titik-titik hasil klasifikasi pada  setiap  kelas  tutupan  lahan  dibandingkan dengan  koordinat  sebenarnya  dilapangan.  Pada uji ketelitian hasil klasifikasi tahun 2009 diperoleh hasil  ketelitian  sebesar  82  %  sehingga  klasifikasi dianggap benar.

## Analisa Perubahan Tutupan Lahan
Perubahan  luasan  tutupan  lahan  pada  umumnya berdampak  pada  sosial  dan  ekonomi  masyarakat di  tiga  Kecamatan  yaitu  Kecamatan  Porong, Kecamatan  Jabon,  dan  Kecamatan  Tanggulangin. Data  RTRW  digunakan  sebagai  data  pembanding dari data hasil klasifikasi.
Terjadinya  perbedaan  luasan  antara  RTRW  dan tutupan  lahan  pada  kelas  lahan  hutan  basah disebabkan adanya konservasi serta pengembangan  mangrove  di  pesisir  Kecamatan Jabon.  Pada  kelas  pemukiman  perbedaan disebabkan  karena  tuntutan  masyarakat  akan kebutuhan  perumahan.  Sedangkan  pada  kelas tambak/empang  perbedaan  disebabkan  rusaknya tambak akibat lumpur yang terus mengalir hingga saluran tambak.
Dari  tabel  perubahan  tutupan  lahan  tahun  2009 hingga 2010 di atas, dapat diketahui bahwa kelas lahan  hutan  basah,  pemukiman,  pertanian,  dan sungai mengalami penurunan luas masing- masing sebesar  403,46  ha,  364,46  ha,  1272,72  ha,  dan 592,03  ha.  Penurunan  tersebut    disebabkan  oleh volume  semburan  lumpur  yang  terus  bertambah sehingga  kawasan  lumpur  semakin  meluas  dan kawasan  tergenang  semakin  banyak.  Upaya pembuangan  lumpur  ke  Kali  Porong  dapat menyebabkan  penumpukan  sedimentasi  baik  di sepanjang  Kali  Porong  atau  di  muara  Kali  Porong yang mempengaruhi pendangkalan sungai.
Pada  tahun  2009  hingga  2010  kelas  yang mengalami  pertambahan  luas  adalah  jalan, lumpur  (221,66  ha),  semak  (773,44  ha),  dan tambak/empang  (1226,62  ha).  Dari  pengamatan BPLS  (Badan  Penanggulangan  Lumpur  Sidoarjo) diketahui  debit  keluarnya  lumpur  diperkirakan 80.000  m3/hari  pada  tahun  2009,  40.0000 m3/hari  pada  tahun  2010,  dan  10.000  m3/hari pada  tahun  2011.  Dari  data  tersebut  dapat diketahui  pertambahan  volume  lumpur  pada tahun 2009 mencapai 19.200.000 m3,  pada tahun 2010  mencapai  14.600.000  m3    dan  pada  tahun 2011 mencapai 3.650.000 m3 .
Pada  tahun  2010  hingga  2011,  kelas  yang mengalami  penurunan  luas  adalah  pemukiman dan  tambak/empang  sedangkan  kelas  yang  lain
mengalami  pertambahan  luas.  Dari  data  BPLS diatas,  volume  lumpur  pada  tahun  2010  -2011 terus  mengalami  penambahan  meskipun  tidak sebanyak  tahun  2009-2010.  Luasan  lahan  hutan basah  mengalami  peningkatan  karena  mulai dibudidayakannya  mangrove  di  pesisir  pantai serta  di  Pulau  Sarinah  yang  merupakan  pulau buatan dari pengumpulan lumpur hasil pengerukan muara Kali Porong. Kelas pemukiman pada  tahun  2009  mengalami  penurunan  lebih kecil  dibandingkan  pada  tahun  2010  dikarenakan sektor  perekonomian  Sidoarjo  pada  umumnya mulai  membaik.  Pada  kelas  tambak/empang mengalami  penurunan  disebabkan  banyaknya tambak  yang  rusak  akibat  lumpur  yang  terus mengalir hingga ke saluran tambak.

## Groundtruth
Groundtruth dilakukan  dengan  metode insitu yaitu mengambil sampel dan mencatat nya secara langsung dilapangan. Data groundtruth digunakan untuk membandingkan hasil klasifikasi.
(a) (b)

## (c)
Gambar 5. Area Sampel Sungai (a), Tambak/Empang (b), Pemukiman (c)

## KESIMPULAN
Selama  tahun  2009-2010  terjadi  peningkatan luasan  tutupan  lahan  pada  kelas  lumpur  (221,66 ha),  jalan  (433,82  ha),  semak  (773,44  ha),  dan tambak/empang  (1226,62  ha).  Sedangkan  luasan tutupan lahan yang mengalami penurunan adalah kelas pemukiman (364,46 ha),  lahan hutan basah (403,46  ha),  pertanian  (1272,72  ha),  dan  sungai (592,06 ha).
Pada  tahun  2010-2011  kelas  yang  mengalami pertambahan luasan antara lain: jalan (53,48 ha), lahan hutan basah (187,09 ha), lumpur (41,91 ha), pertanian  (1118,56  ha),  semak  (113,4  ha)  dan sungai  (700,22  ha).  Sedangkan  kelas  yang mengalami  penurunan  luasan  adalah  pemukiman (117,49 ha) dan tambak/empang (625,15 ha).
Penyebab  perubahan  luas  tutupan  lahan  ini antara lain: meluasnya area lumpur Sidoarjo yang menyebabkan tergenangnya kawasan pemukiman serta  persawahan,  dampak  lingkungan  akibat pembuangan    lumpur  seperti  rusaknya  tambak karena  lumpur  yang  terus  mengalir  hingga  ke saluran tambak, dan kondisi psikologis masyarakat  sekitar  semburan  yang  khawatir untuk  tetap  tinggal  atau  bermukim  di  sekitar lokasi akibat  perkembangan semburan lumpur.

## SARAN
Berdasarkan  hasil  analisa  yang  dilakukan, terjadinya  perubahan  tutupan  lahan  setiap tahunnya  mengarah  pada  kerusakan  lingkungan akibat  semburan  lumpur    Sidoarjo,  hendaknya pemerintah  daerah  setempat  dan  semua  elemen masyarakat  melakukan  penataan  kembali  dan menjaga keseimbangan ekosistem untuk kehidupan  masyarakat  berdasarkan  prediksi volume lumpur mendatang.

## DAFTAR PUSTAKA
Anderson,  J.R.,  Ernest  E.H.,  John  T.R.,  dan  Richard  W. 1976.  A  Land  Use  and  Land  Cover Classification System For Use With Remote
Sensor  Data.  Washington:  United  States Printing Office.
Campbell,  J.B.  1987.  Introduction  to  Remote  Sensimg. New York : The Guilford Express.
Danoedoro,  P.  1996.  Pengolahan  Citra  Digital  :  Teori dan  Aplikasi  dalam  Bidang  Penginderaan Jauh.  Yogyakarta  :  Fakultas  Geografi Universitas Gadjah Mada.
Geoimage,
2010.Satellite,<http://www.geoimage.com .au/geoimage/index.php?page=SPOT1-4>. dikunjungi  pada  tanggal  8  Oktober  2011, jam 21.00.
Japan  Aerospace  Exploration  Agency,  March.  2008.
ALOS  AVNIR-2  Data  Users  Handbook, <http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS AVNIR- 2/en/doc/fdata/ALOS AVNIR- 2_HB_RevC_EN.pdf>. dikunjungi pada tanggal 9 Oktober 2011, jam 20.00.
Jensen,  J.R.  1986.  Introductory  to  Digital  Image Processing. A. Remote Sensing Perspective. Second Edition. New Jersey : Prentice Hall. Lillesand,  T.M.,  dan  R.W.  Kiefer.  1994.  Penginderaan
Jauh  dan  Interpretasi  Citra.  Alih  Bahasa: Dulbahri.  Yogyakarta  :  Gajah  Mada University Press.
Moko,  G.I.  2011.  Evaluasi  Perubahan  Tutupan  Lahan Wilayah  Perairan  Pesisir  Surabaya  Timur Sidoarjo  Dengan  Menggunakan  Citra Satelit  Multitemporal.  Surabaya  :  Teknik Geomatika FTSP-ITS
Purwadhi,  F.  2001.  Interpretasi  Citra  Digital.  Jakarta  : Grasindo.
Susilowati, D. 2003.  Penerapan Metode Penginderaan Jauh Dan Sistem Informasi Geografis Untuk Analisa  Perubahan  Penggunaan  Lahan (Studi  Kasus:  Wilayah  Kali  Surabaya). Surabaya : Teknik Geomatika FTSP-ITS.

## LAMPIRAN
Tabel 2. Matriks Uji Klasifikasi Hasil Klasifikasi Perhitungan Akurasi Kelas 1 2 3 4 5 6 7 8 a b c (%) d e D ata Lapan gan 1 Jalan 6 0 0 1 0 0 0 0 6 7 85,7 1 2 2 Lahan Hutan Basah 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 100,0 0 0 3 Lumpur 0 0 5 0 0 0 0 0 5 5 100,0 0 0 4 Pemukiman 0 0 0 3 0 0 0 0 3 3 100,0 0 1 5 Pertanian 1 0 0 0 3 0 0 0 3 4 75,0 1 2 6 Semak 0 0 0 0 2 1 0 0 1 3 33,3 2 0 7 Sungai 1 0 0 0 0 0 2 0 2 3 66,7 1 0 8 Tambak / empang 0 0 0 0 0 0 0 6 6 6 100,0 0 0 Total 8 1 5 4 5 1 2 6 27 32 5 5 Akurasi Keseluruhan (%) 84,4 Tabel 3. RTRW Kabupaten Sidoarjo Tahun 2009 No. Kelas Luas (ha) 1 Lahan Hutan Basah 314,21 2 Pemukiman 1988,73 3 Pertanian 1858,63 4 Tambak/empang 5137
Tabel 4. Perubahan Luasan Tutupan Lahan Tahun 2009 - 2010
No Kelas Luas (ha) Perubahan Luas (ha) 2009 2010 Berkurang Bertambah 1 Jalan 408,92 842,74 0 433,82 2 Lahan Hutan Basah 810,61 407,15 403,46 0 3 Lumpur 662,81 884,47 0 221,66 4 Pemukiman 2580 2215,54 364,46 0 5 Pertanian 3308,69 2035,97 1272,72 0 6 Semak 856,28 1629,72 0 773,44 7 Sungai 964,85 372,82 592,03 0 8 Tambak/Empang 3430,96 4697,58 0 1226,62
Tabel 5. Perubahan Luasan Tutupan Lahan Tahun 2010 - 2011
No. Kelas Luas (ha) Perubahan Luas (ha) 2010 2011 Berkurang Bertambah 1 Jalan 842,74 896,22 0 53,48 2 Lahan Hutan Basah 407,15 594,24 0 187,09 3 Lumpur 884,47 926,38 0 41,91 4 Pemukiman 2215,54 2098,05 117,49 0 5 Pertanian 2035,97 3154,53 0 1118,56 6 Semak 1629,72 1743,12 0 113,4 7 Sungai 372,82 1073,04 0 700,22 8 Tambak/Empang 4697,58 4072,43 625,15 0