## PENGEMBANGAN PETA EVAPOTRANSPIRASI WILAYAH MALANG RAYA DENGAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS
Gilang Idfi 1 ( gilang.idfi.ft@um.ac.id )

## ABSTRAK
Evapotranspirasi  (Eto)  menjadi  salah  satu  parameter  yang  dibutuhkan  dalam  menghitung kebutuhan  air  irigasi  untuk  tanaman.  Beberapa  Daerah  Irigasi  di  wilayah  Malang  Raya  ada yang belum memiliki data-data klimatologi  yang lengkap sebagai salah satu data acuan untuk menghitung kebutuhan air tanaman. Evapotranspirasi sangat diperlukan untuk menghitung Nett Field Requirement (NFR). Untuk wilayah-wilayah  yang belum memiliki  stasiun klimatologi , data dapat disajikan dengan model interpolasi  yang ada pada Sistem Informasi Geografis. Eto dihitung  menggunakanan  metode  Penman  Modifikasi  dengan  menggunakan  analisis  Sistem Informasi  Geografis  (SIG).  Hasil  pada  penelitian  ini  diperoleh  rata-rata  laju  nilai  Eto  harian terbesar  terjadi  pada  bulan  September  sebesar  6.42  mm/hari  dan  Eto  terendah  terjadi  pada bulan Juli sebesar 3.12 mm/hari.

## Kata Kunci: Evapotranspirasi Potensial (Eto), Penman Modifikasi, SIG

## ABSTRACT
Evapotranspiration  (Eto)  is  one  of  the  parameters  needed  in  calculating  of  Net  Field Requirement  on  Irrigation  system.  Some  Irrigation  Regions  in  the  Malang  region  that  do  not yet have complete climatological data as one of the reference data for calculating crop water needs.  Evapotranspiration  is  very  necessary  to  calculate  the  Nett  Field  Requirements  (NFR). For  regions  that  do  not  yet  have  climatology  stations,  data  can  be  presented  using  the interpolation model that exists in Geographic Information Systems. Eto is calculated using the Penman  Modification  method  using  Geographic  Information  System  (GIS)  analysis.  The results in this study obtained the average rate of the largest daily Eto occurred in September at 6.42 mm/day and the lowest Eto occurred in July at 3.12 mm/day.

## Key Words: Potential Evapotranspiration (Eto), Penman Modification, GIS

## PENDAHULUAN
Evapotranspirasi  adalah  proses  penguapan  atau  kehilangan  air  yang  berasal  dari  permukaan tanah  dan  permukaan  tumbuhan  akibat  adanya  aktivitas  penyinaran  matahari.  Menurut Sosrodarsono,  S  (2003:57)  dalam  buku  Hidrologi  Untuk  Pengairan,  Faktor-faktor  yang mempengaruhi  evaporasi  dan  evapotranspirasi  adalah  suhu  air,  suhu  udara  (atmosfir), kelembaban,  kecepatan  angin,  tekanan  udara,  sinar  matahari  dan  lain-lain  yang  saling berhubungan satu dengan yang lain.  Evapotranspirasi menjadi proses yang sangat penting dalam pengelolaan sumber daya air, karena dibutuhkan data kehilangan air total yang disebabkan oleh penguapan  total  yang  disebut  evapotranspirasi.  Evapotranspirasi  dalam  beberapa  kegiatan manusia sangatlah penting, misalnya pertanian, untuk menentukan jenis tanaman dan pola tanam yang  cocok  pada  suatu  daerah,  untuk  kebutuhan  perencanaan  bangunan  dalam  melayani kebutuhan  air  pada  suatu  jenis  tanaman  dan  masih  banyak  lagi  peran  penting  evapotranspirasi dalam kehidupan manusia.
Evapotranspirasi potensial dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Penman Modifikasi. Data  yang  diperlukan  untuk  menentukan  evapotranspirasi  potensial  ialah  dengan memperhitungkan  faktor  suhu,  kecepatan  angin,  kelembaban  relatif  rata-rata  dan  durasi penyinaran matahari relatif. Data yang diperlukan dalam menentukan evapotranspirasi potensial sangat kompleks. Untuk mendapatkan nilai evapotranspirasi potensial untuk suatu wilayah perlu
1 Universitas Negeri Malang
adanya  perhitungan  atau  penelitian  khusus,  sehingga  dalam  menentukan  nilai  evapotranspirasi potensial  membutuhkan  waktu  yang  relatif  lama.  Hal  tersebut  dikarenakan  belum  adanya parameter  khusus  dalam  menentukan  nilai  evapotranspirasi  potensial  suatu  wilayah.  Salah  satu solusi  ialah  dengan  dibuatnya  peta  pola  evapotranspirasi  potensial  sebagai  parameternya,  maka perlu  adanya  penelitian  untuk  mengembangkan  peta  pola  evapotranspirasi  potensial  dengan menggunakan SIG.
Sistem  Informasi  Geografis  (SIG)  adalah  sebuah  sistem  yang  didesain  untuk  menangkap, menyimpan,  memanipulasi,  menganalisa,  mengatur  dan  menampilkan  seluruh  jenis  data geografis  (Irwansyah,  E,  2013).  Dalam  artian  sederhana  sistem  informasi  geografis  dapat  kita artikan sebagai gabungan kartografi, analisis statistik dan teknologi sistem basis data (database). ArcGIS  merupakan  salah  satu  sistem  informasi  geografis  yang  bekerja  dengan  peta  dan informasi  geografis.  Subyek  penelitian  akan  dilakukan  diwilayah  Malang  Raya  meliputi  Kota Batu, Kota Malang dan Kebupaten Malang.
Malang  merupakan  salah  satu  wilayah  pertanian  terbesar  di  Jawa  Timur.  Evapotranspirasi menjadi  salah  satu  parameter  yang  dibutuhkan  dalam  menghitung  kebutuhan  air  irigasi  untuk tanaman.  Untuk  menghitung  evapotanspirasi  pada  wilayah  pertanian  membutuhkan  data klimatologi  dari  stasiun  klimatologi  yang  terdapat  pada  wilayah  tersebut.  Permasalahan  yang terjadi  adalah  tidak  semua  wilayah  pertanian  mempunyai  stasiun  klimatologi,  sehingga  perlu adanya  penelitian  untuk  mendapatkan  nilai  evapotranspirasi  pada  wilayah  tersebut  untuk  dapat menghitung  kebutuhan  air  irigasi  tanaman  atau  untuk  keperluan  lain  yang  menggunakan  nilai evapotranspirasi sebagai parameternya.

## LANDASAN TEORI

## Penman Modifikasi
Metode  Penman  Modifikasi  digunakan  untuk  mengetahui  besaran  nilai  evapotranspirasi potensial  pada  stasiun  pengamatan.  Berikut  rumus  Penman  yang  telah  dimodifikasi  untuk perhitungan pada daerah-daerah di Indonesia adalah sebagai berikut  (Ariyani, 2015).
Eto = C (W.Rn+(1-W)(ea-ed).f(U)) (1)
Dimana,  Eto  adalah  evaporasi  potensial  (mm/hari),  C  adalah  suatu  faktor  penyesuaian  dari kondisi  siang  dan  malam  (angka  koreksi),  W  adalah  faktor  yang  tergantung  pada  temperatur rata - rata (suhu) dan ketinggian tempat, Rn adalah jumlah radiasi netto (mm/hari), f(U) adalah fungsi  kecepatan  angin  rata-rata  siang  hari  di  ketinggian  2  meter  (m/detik),  ea  –  ed  adalah defisit tekanan uap jenuh dengan tekanan uap sebenarnya pada suhu udara rata-rata (mbar).

## Analisis Sistem Informasi Geografis
Pemetaan dengan menggunakan software ArGIS versi 10.3 sebagai alat yang dapat membantu dalam  proses  mengumpulkan,  memeriksa,  mengintegrasikan  dan  menganalisa  informasi- informasi tentang data  yang dikumpulkan.  Dalam penelitian ini proses  yang dilakukan adalah dengan  interpolasi  besaran  dari  evaportranspirasi  potensial  yang  dihasilkan  pada  proses  awal, untuk  setiap  titik  stasiun  klimatologi  yang  ada  pada  wilayah  Malang  Raya.  Hasil  akhir  dari analisa  data  dengan  persamaan  Penman  Modifikasi  maupun  proses  pemetaan  dan  interpolasi menggunakan Metode Inverse Distance Weighted (IDW) dengan software ArGIS adalah dapat berupa peta kontur atau peta perwilayah untuk besaran evapotranspirasi potensial pada daerah di  Malang  Raya.  Penentuan  hasil  pada  metode  IDW  berdasarkan  pada  asumsi  bahwa  nilai atribut  Z  (nilai  yang  di  estimasi)  pada  titik  yang  tidak  didata  adalah  merupakan  fungsi  jarak dan  nilai  rata-rata  titik  yang  berada  disekitarnya.  Hasil  interpolasi  tergantung  dari  seberapa kuat  sebuah  titik  data  yang  diketahui  mempengaruhi  daerah  di  sekitarnya.  Selain  itu  juga jumlah  titik  di  sekitarnya  yang  digunakan  untuk  menghitung  rata  rata  nilai,  serta  ukuran pixel/raster  yang  dikehendaki.  Karena  metode  ini  menggunakan  rata-rata  dari  data  sampel
sehingga  nilainya  tidak  bisa  lebih  kecil  dari  minimum  atau  lebih  besar  dari  data  sampel (Handareni, 2015).

## Kalibrasi
Pengamatan  data  Evaporasi  dilapangan  dilakukan  oleh  Badan  Meteorologi  Klimatologi  dan Geofisika  (BMKG)  Karangploso  –  Malang.  Karena  keterbatasan  data,  maka  untuk  keperluan kalibrasi pemodelan digunakan data Evaporasi Panci (Eo) pada stasiun klimatologi Karangploso rentang waktu antara 2007 – 2017. Selanjutnya nilai Eto Model dengan Eto Amatan 2007-2017, dilakukan  Uji  Korelasi  Person  yang  bertujuan  untuk  mengetahui  tingkat  keeratan  hubungan antara Eto Model dengan Eto pengamatan.

## METODE PENELITIAN
Kategori penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental dengan menggunakan SIG, yang  bertujuan  untuk  mengembangkan  peta  pola  nilai  evapotranspirasi  potensial  diwilayah Malang Raya. Jenis data yang dipakai dalam penelitian ini adalah data sekunder. Data sekunder adalah  data  yang  diperoleh  dari  sumber  yang  sudah  ada  berdasarkan  laporan  penelitian.  Data yang  digunakan  dapat  berupa  dokumentasi  penelitian  mahasiswa,  observasi  perpustakaan  dan dokumentasi data pengujian di laboratorium. Rancangan penelitian  yang telah dilakukan adalah sebagai berikut :

## Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  pada  wilayah  Malang  Raya  dengan  menggunakan  data  yang  diperoleh dari  Badan  Pusat  Statistik  (BPS)  Kabupaten  Malang  dan  Data  Online  Badan  Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG). Data  yang diambil meliputi data dari stasiun Klimatologi Karangploso,  Stasiun  Geofisika  Karangkates,  dan  Pos  Lanud  AR.  Saleh.  Ketiga  stasiun merupakan  stasiun  pengamatan  yang  menghasilkan  berbagai  data  yang  berkaitan  dengan  iklim, cuaca, dan lingkungan yang mendukung penelitian lanjutan.

## Pengumpulan dan Pengolaan Data
Data  masukan  yang  diperlukan  untuk  memodelkan  Evapotranspirasi  Potensial  dengan menggunakan  persamaan  Penman  Modifikasi  meliputi  suhu,  kecepatan  angin,  kelembaban relatif, dan durasi penyinaran matahari. Keseluruhan data tersebut di ambil pada kurun waktu 11 tahun untuk setiap stasiun pengamatan dengan rentang waktu tahun 2007 sampai 2017.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisa Nilai Evapotranspirasi Potensial
Nilai evapotranspirasi di 3 stasiun pengamatan dengan menggunakan metode Penman modifikasi yang terdapata pada Gambar 1.
Hasil  pemetaan  dan  interpolasi  nilai  evapotranspirasi  potensial  bulan  Januari  –  Desember menggunakan metode IDW di wilayah Malang Raya :
Gambar 2. Peta Eto Bulan Januari Gambar 3. Peta Eto Bulan Februari
Gambar 4. Peta Eto Bulan Maret               Gambar 5. Peta Eto Bulan April
Gambar 6. Peta Eto Bulan Mei
Gambar 7. Peta Eto Bulan Juni
Gambar 8. Peta Eto Bulan Juli
Gambar 9. Peta Eto Bulan Agustus
Gambar 10. Peta Eto Bulan September
Gambar 11. Peta Eto Bulan Oktober
Gambar 12. Peta Eto Bulan Nopember
Gambar 13. Peta Eto Bulan Desember
Hasil permodelan  yang dilakukan untuk selanjutnya akan dikalibrasi dengan data pengamatan yang dilakukan di lapangan, hasilnya dapat disajikan dalam grafik dan tabel berikut:
Gambar 14. Kalibrasi Evapotranspirasi (Eto) bulanan Model dengan Amatan 2007-2017
Tabel-1. Kalibrasi Evapotranspirasi (Eto) bulanan Model dengan Amatan 2007-2017
Hasil  perhitungan  besaran  evapotranspirasi  potensial  untuk  Stasiun  Klimatologi  Karangploso, Stasiun Geofisika Karangkates, dan Pos Klimatologi Lanud AR. Saleh dituangkan dalam bentuk Gambar  1.  Hasil  perhitungan  di  3  titik  stasiun  klimatologi  di  dapatkan  nilai  terbesar evapotranspirasi  potensial  (Eto)  6.42  mm/hari  pada  Stasiun  Klimatologi  Karangploso  dan  nilai terendah  evapotranspirasi  potensial  (Eto)  3.12  mm/hari  Pada  Pos  Klimatologi  AR.  Saleh. Berdasarkan  Grafik  pada  Gambar  1,  dari  tiga  lokasi  stasiun  pengamatan  mempunyai  pola  nilai evapotranspirasi potensial yang sama. Nilai Eto untuk wilayah irigasi ditampilkan dalam Tabel 2 dan Tabel 3.

## Tabel-2. Evapotranspirasi (Eto) Wilayah Irigasi Bulan Januari – Juni
Hasil  kalibrasi  untuk  nilai  evapotranspirasi  potensial  (Eto)  hasil  pemodelan  (pemetaan)  dengan data  pengamatan,    diperoleh  hasil  kalibrasi  (Tabel-1)  dengan  koefisien  korelasi  sebesar  0.779 pada tahun 2007, 0.687 pada tahun 2008, 0.613 pada tahun 2009, 0.530 pada tahun 2010, 0.612 pada tahun 2011, 0.695 pada tahun 2012, 0.846 pada tahun 2013, 0.821 pada tahun 2014, 0.891 pada tahun 2015, 0.480 pada tahun 2016, dan 0.866 pada tahun 2017. Hasil perhitungan  antara Eto model dengan Eto amatan terdapat korelasi yang terjadi pada tahun 2007, 2008, 2012, 2013, 2014, 2015, dan 2017, demikian juga terdapat korelasi yang cukup baik antara data pengukuran
Tahun Sig. Korelasi (2-tailed) Eto Amatan - Eto Model 2007 0.003 0.779 2008 0.014 0.687 2009 0.034 0.613 2010 0.076 0.530 2011 0.034 0.612 2012 0.012 0.695 2013 0.001 0.846 2014 0.001 0.821 2015 0.000 0.891 2016 0.114 0.480 2017 0.000 0.866
Eto terhadap data pengamatan seperti diperlihatkan pada Gambar 14.
Tabel-3. Evapotranspirasi (Eto) Wilayah Irigasi Bulan Juli - Desember

## KESIMPULAN
Nilai  Eto  berdasarkan  analisis  data  iklim  2007-2017  dengan  metode  Penman-Modifikasi diperoleh bahwa rata-rata laju nilai Eto harian terbesar terjadi pada bulan September di Stasiun Klimatologi  Karangploso,  sedangkan  Eto  terendah  terjadi  pada  bulan  Juli  di  Pos  Klimatologi AR.  Saleh.  Sedangkan  nilai  Eto  pada  setiap  bulan  berdasarkan  analisis  sistem  informasi geografis  (SIG)  dengan  menggunakan  Spatial  Analyst  Interpolation  -  IDW    yang  divisualkan dalam  bentuk  peta  kontur  diperoleh  bahwa  rata-rata  laju  nilai  Eto  harian  terbesar  terjadi  pada bulan  Oktober  dan  September,  dan  Eto  terendah  terjadi  pada  bulan  Juli.  Berdasarkan  nilai  Eto hasil  analisis  SIG  dengan  menggunakan  Spatial  Analyst  Interpolation  –  IDW  menunjukkan korelasi  yang  cukup  baik  dengan  data  nilai  Eto  pengukuran  (amatan)  tahun  2007,  2008,  2012, 2013, 2014, 2015, dan 2017.

## SARAN
Adapun beberapa saran yang dapat diberikan terkait dengan penelitian ini, yaitu:
1. Disarankan  bagi  yang  akan  mengembangkan  penelitian  ini  untuk  melengkapi  data  yang dikumpulkan  tidak  hanya  dari  stasiun  meteorologi,  klimatologi  dan  geofisika  wilayah Malang  Raya  saja.  Data  yang  dikumpulkan  bisa  menggunakan  data  stasiun  meteorologi, klimatologi  dan  geofisika  diluar  wilayah  Malang  Raya  sebagai  titik  bantu  dalam  proses interpolasi.
2. Sebelum  melakukan  pemetaan,  perhitungan  dan  data  yang  akan  di  input  pada  saat pemetaan harus benar dan disarankan tidak berubah pada saat pemetaan, agar tidak terjadi pengulangan input program.
3. Semoga  penelitian  ini  menjadi  dasar  untuk  penelitian  selanjutnya,  diharapkan  juga  dengan metode yang sama dapat dikembangkan untuk wilayah – wilayah di Indonesia.

## DAFTAR PUSTAKA
Ariyani, D. 2015. Hidrologi. Jakarta. Universitas Pancasila.
Badan  Meteorologi  Klimatologi  Dan  Geofisika.  2018.  “Prakiraan  Musim  Hujan  Tahun 2018/2019 Provinsi Jawa Timur”. Stasiun Klimatologi, Malang.
Handareni,  Wulan.  2015.  Interpolasi  Data  Metode  IDW  dan  Kriging.  Bogor.  Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB.
Ina-Geoportal.  2019.  Informasi  Geospasial  Dasar  (IGD)  Administrasi  Wilayah  Malang  Raya.
Badan Informasi Geospasial (BIG). Dikunjugi 21 Mei 2019, dari http://tanahair.indonesia.go.id/portal-web/.
Irwansyah,  E.  2013.  Sistem  Informasi  Geografis:  Prinsip  Dasar  dan  Pengembangan  Aplikasi. Yogyakarta. Penerbit Digibooks.
Sosrodarsono,  S.,  &  Takeda,  K.  2003.  Hidrologi  Untuk  Pengairan.  Jakarta.  Penerbit  PT Pradnya Paramita.