## KAJIAN PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN DAERAH ALIRAN SUNGAI BRANTAS BAGIAN HILIR MENGGUNAKAN CITRA SATELIT MULTI TEMPORAL
(STUDI KASUS: KALI PORONG, KABUPATEN SIDOARJO)
Aninda Nurry M.F., Ira Mutiara Anjasmara Jurusan Teknik Geomatika FTSP-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111 Email : fannianinda@gmail.com

## Abstrak
Perubahan tutupan lahan ( land cover change ) ditandai dengan adanya perubahan alih fungsi penggunaan lahan. Pada daerah aliran sungai perubahan tutupaan lahan sekitar daerah aliran sungai tersebut biasanya terjadi pada daerah  sisi  kanan  dan  kiri  sungai  yang  digunakan  sebagai  pemukiman  atau  daerah  industri  (pabrik).  Sungai Porong sebagai bagian dari Sungai Brantas yang sudah lama beralih fungsi sebagai tempat pembuangan luapan lumpur panas Sidoarjo telah  banyak mengalami perubahan.  Terjadinya  bencana  lumpur Sidoarjo pada  29 Mei 2006  membuat  suatu  perubahan  yang  mempengaruhi  kondisi  air,  pemukiman  dan  sosial  ekonomi  di  wilayah tersebut.
Untuk    mengetahui    besarnya    perubahan    tutupan  lahan  daerah  tersebut    dapat  digunakan    teknologi penginderaan    jauh    yang    berbasis    citra    satelit    menggunakan    citra  Landsat    7    dan    citra    Landsat    8. Penggunaan    kedua    citra    yang    berbeda    tersebut    dapat  dikatakan  sebagai  citra  multitemporal.    Salah  satu metode    yang    digunakan    untuk    mengetahui  perubahan  tutupan    lahan    yaitu    dengan  melakukan  klasifikasi berdasarkan  kemiripan  maksimum  ( maximum  likelihood ).  Dari  hasil  klasifikasi  tersebut,  akan  diketahui perubahan tutupan lahan daerah sekitar aliran sungai Porong tahun 2002 dan 2013.
Hasil tutupan lahan di area kali Porong dari tahun 2002 dan 2013 menunjukan adanya perubahan antara lain luas sawah, luas lahan terbangun, luas lahan kosong, luas badan air (sungai), luas hutan, luas tegalan, luas tambak, dan  adanya  penambahan  kelas  lumpur  panas  Sidoarjo  pada  landsat  8  dikarenakan    semburan  lumpur  yang berlangsung sejak tahun 2006 sehingga menghilangkan ratusan hektar sawah dan lahan terbangun. Perubahan tutupan  lahan  pada  landsat  8  yang  lain  juga  muncul  yaitu  adanya  kelas  pulau  Sarinah  yang  merupakan  hasil pembentukan dari buangan lumpur panas Sidoarjo yang dialirkan melalui kali Porong.
Kata Kunci: Perubahan Tutupan lahan, Citra Multitemporal, Klasifikasi Maximum Likelihood

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Pengelolaan  DAS  tidak  terlepas  dari  berbagai permasalahan,  antara  lain  masalah  penurunan sumberdaya    alamiah,  polusi  dari    berbagai sumber,    serta    konflik    penggunaan    lahan    di sekitar    DAS  .  Kerusakan  DAS  dapat  ditandai oleh  perubahan  perilaku  hidrologi,  seperti tingginya  frekuensi  kejadian  banjir  (puncak aliran)  dan  meningkatnya  proses  erosi  dan sedimentasi (Clark, 1996).
Kali  Porong  sebagai  bagian  dari  Sungai  Brantas yang sudah lama  beralih fungsi sebagai tempat pembuangan  luapan  lumpur  lapindo  telah banyak mengalami perubahan. Dengan
terjadinya  bencana  lumpur  Sidoarjo  pada  29 Mei 2006, dan kemudian pada November 2006. Pemerintah  menetapkan  Kali  porong  sebagai tempat  pembuangan  lumpur  Sidoarjo  menuju ke  laut,  maka  fungsi  kali  Porong  selain  sebagai floodway DAS  Brantas,  juga  berfungsi  sebagai saluran  untuk  mengalirkan  endapan  lumpur. Perubahan  tersebut  mempengaruhi  kondisi  air, pemukiman  dan  sosial  ekonomi  di  wilayah tersebut.
Untuk    mengetahui    besarnya    perubahan tersebut    dapat  digunakan    teknologi penginderaan  jauh  yang  berbasis  citra  satelit menggunakan    citra  Landsat    7    dan    citra Landsat    8.    Penggunaan    kedua    citra    yang berbeda  tersebut  dapat dikatakan sebagai citra
multitemporal.  Citra  multitemporal  merupakan citra  yang memiliki  resolusi  temporal.  Menurut Danoedoro  (1996),  resolusi  temporal  adalah kemampuan suatu sistem untuk merekam ulang daerah  yang  sama.  Landsat    ( Land    Satellites ) merupakan  tertua  dalam  program  observasi bumi    yang  dipelopori  oleh  NASA  Amerika Serikat. Pada  mulanya  bernama ERTS-1  ( Earth Resources  Technology  Satellite )  yang  pertama kali  diluncurkan  pada tanggal 23 Juli 1972 dan disusul ERTS-2 pada tahun 1975 (Thoha, 2008).
Pada  penelitian  ini  juga  dilakukan  kajian perubahan  tutupan  lahan  berdasarkan  hasil klasifikasi  terselia  pada  citra  Landsat  7  tahun 2002  dan  Landsat  8  tahun  2013.  Kajian perubahan tutupan lahan Kali Porong mengacu pada  data  perencanaan  yang  tercantum  dalam Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) kabupaten Sidoarjo tahun 2009-2029.

## Perumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana  memetakan  tutupan  lahan wilayah  Kali  Porong  citra  Landsat  7  tahun 2002 dan citra Landsat 8 tahun 2013?
2. Bagaimana  perubahan  tutupan  lahan  di  Kali Porong,  Kabupaten  Sidoarjo  pada  tahun 2002 dan 2013?
3. Bagaimana kemampuan citra satelit Landsat 7  dan  Landsat  8  dalam  mengidentifikasi perubahan  tutupan  lahan  wilayah  Kali Porong,  Kabupaten  Sidoarjo  yang  terjadi pada tahun 2002 sampai tahun 2013?

## METODOLOGI PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Kegiatan  penelitian  ini  dilakukan  di  Sungai Porong,  Kabupaten  Sidoarjo.  Berdasarkan  data landuse Sungai Porong milik Balai Besar Wilayah Sungai  Brantas  dan  Peta  Rencana  Tata  Ruang Wilayah  Kabupaten  Sidoarjo,  sungai  Porong terletak  di  lima  Kecamatan  yaitu  Kecamatan Tarik, Kecamatan Prambon, Kecamatan Krembung,  Kecamatan  Porong  dan  Kecamatan Jabon. Secara geografis, Sungai Porong terletak pada 112,5°-112,9° BT dan 7,3° LS-7.5° LS.
Gambar 1. Lokasi penelitian (Pemerintah Kabupaten Sidoarjo, 2013)

## Data Dan Peralatan
- Data
Pada  penelitian  ini,  data  yang  digunakan yaitu data citra satelit Landsat 7 tahun 2002 dan Landsat 8 tahun 2013. Data citra satelit tersebut  dapat  diunduh  secara  bebas  di glovis.usgs.gov.us .  Selain  itu  data  lain  yang digunakan  yaitu  peta  Rupa  Bumi  Indonesia (RBI)  Kecamatan  Mojosari  dan  Porong tahun 1999 skala 1:25.000 untuk georeference pada  citra  serta  data  batas kecamatan  Tarik,  Prambon,  Krembung, Porong, dan Jabon dengan format vektor .
- Peralatan
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  berupa  perangkat  keras  yaitu Personal Computer (PC) / Notebook dan GPS Navigasi serta  perangkat  lunak  untuk pengolahan  data  penginderaan  jauh  dan klasifikasi citra satelit multi temporal.

## Pengolahan Data
Pada proses pembuatan peta tutupan lahan Kali Porong tahun 2002 dan 2013 hal yang pertama dilakukan  yaitu  dengan  melakukan  koreksi geometrik  pada  citra  dengan  peta  RBI  sebagai data referensinya. Kemudian dilakukan pemotongan  citra  sesuai  area  studi  penelitian. Untuk  mengetahui  perubahan  tutupan  lahan, metode yang digunakan yaitu klasifikasi terselia kemiripan  maksimum  ( maximum  likelihood ). Hasil  dari  proses  klasifikasi  tersebut  yaitu  peta tutupan  lahan  Kali  Porong  tahun  2002  dan 2013.  Berdasarkan  hasil  peta  tutupan  lahan wilayah  Kali  Porong  kemudian  dilakukan  kajian perubahan  tutupan  lahan  wilayah  Kali  Porong berdasarkan  data  dan  perencanaan  lahan berdasarkan  peraturan  atau  ketetapan  dari
Rencana  Tata  Ruang  Wilayah  Kabupaten Sidoarjo tahun 2009-2029.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Hasil  dari  proses  pengolahan  dan  perhitungan adalah sebagai berikut :
a. Koreksi Geometrik
Hasil  Koreksi  Geometrik  dengan  syarat  nilai RMS  Error  1  pixel,  citra  Landsat  akuisisi  23 Agustus 2002 diperoleh 17 GCP dengan rata –  rata  RMS  Error  0,6458.  Sedangkan  untuk citra  Landsat  8  akuisisi  13  Agustus  2013 diperoleh  17  GCP  dengan  rata  –  rata  RMS Error  0,6441.  Berdasarkan  hasil  GCP,  dapat dilihat bahwa posisi titik perkiraan ( predicted point ) tidak bergeser jauh dengan posisi titik acuan ( actual point ).
b. Klasifikasi Tutupan Lahan dari Citra Klasifikasi citra dilakukan dengan menganalisis  sejumlah  piksel    berdasarkan spektralnya.    Klasifikasi    yang    digunakan dalam    penelitian    ini    adalah    klasifikasi terselia  berdasarkan maximum likelihood . Hasil    klasifikasi  pada  Landsat  7  dibagi menjadi    6    kelas    yaitu  lahan  terbangun (pemukiman,  sentra  industri,    sentra perdagangan),    sawah    (sawah    irigasi    dan sawah  tadah  hujan),  tegalan  (tanah  yang ditanami    tanaman    pangan    tanpa    sistem irigasi),    badan  air,  lahan  kosong  dan kawasan perikanan (tambak). Berikut adalah peta  hasil  klasifikasi  citra  Landsat  7  tahun 2002  wilayah  Kali  Porong,  Kabupaten Sidoarjo.
Gambar 3. Hasil Klasifikasi Tutupan Lahan Citra Landsat 7 Kali Porong, Kabupaten Sidoarjo tahun
Tabel 1. Luas Area Tutupan Lahan Kali Porong Berdasarkan Hasil Klasifikasi Citra Landsat 7 tahun 2002 Kelas Luas (Ha) % LAHAN TERBANGUN 5244.513 0.8 LAHAN KOSONG 9100.884 3.3 TAMBAK 1364.632 5.5 BADAN AIR 2801.008 1.3 HUTAN 703.05 5.7 TEGALAN 985.258 9.3 SAWAH 1023.253 45.0 Total 21222.598 100
Pada proses klasifikasi perubahan tutupan lahan Kali  Porong  pada  citra  Landsat  8  tahun  2013 mengacu pada peta RTRW Kabuapeten Sidoarjo tahun  2009-2029.  Perbedaan  acuan  klasifikasi pada Landsat 8 dikarenakan perubahan tutupan lahan Sidoarjo karena adanya semburan lumpur panas Sidoarjo. Berdasarkan legenda pada peta RTRW  Kabupaten  Sidoarjo  kelas  yang  dapat mewakili  klasifikasi  tutupan  lahan  pada  citra Landsat  8  yaitu  :  Kawasan  Lahan  Sawah  yaitu sawah  dan  tegalan,  Kawasan  Hutan  (hutan bakau),  Sungai,  Perikanan  (Tambak),  Kawasan Lindung Geologi (Terdampak lumpur), Pemukiman  dan  Industri  sebagai  lahan terbangun. Berikut hasil klasifikasi citra Landsat 8  tahun  2013  wilayah  Kali  Porong,  Kabupaten Sidoarjo:
Gambar 4. Hasil Klasifikasi Tutupan Lahan Citra Landsat 8 Kali Porong, Kabupaten Sidoarjo tahun 2013
Tabel 2. Luas Area Tutupan Lahan Kali Porong
Berdasarkan Hasil Klasifikasi Citra Landsat 8 tahun 2013 Kelas Luas (Ha) % LAHAN TERBANGUN 4971.816 23.42 SAWAH 8938.214 42.11 TAMBAK 2068.748 9.74 BADAN AIR 1742.722 8.21 HUTAN 1080.575 5.09 TEGALAN 1289.04 6.07 LAHAN KOSONG 180.877 0.80 LUMPUR 649.61 3.06 PULAU SARINAH 298.89 1.05 Total 21222.498 100
c. Hasil Uji Akurasi Klasifikasi Salah  satu  uji  ketelitian  interpretasi  yang disarankan  oleh  Purwadhi  (2001)  dapat dilakukan  dengan  cara  membuat  matriks dari perhitungan setiap kesalahan ( confusion
matrix ) pada setiap bentuk penutup/penggunaan lahan dari hasil interpretasi citra penginderaan jauh.
Ketelitian  pemetaan  (MA)  dibuat  dalam beberapa kelas X serta ketelitian
keseluruhan hasil klasifikasi (KH) yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Keterangan : MA  :Ketelitian pemetaan ( mapping accuracy )
Xcr :Jumlah kelas X yang terkoreksi
Xo :Jumlah  kelas  X  yang  masuk  ke    kelas lain Xco  :Jumlah  kelas  X  tambahan  dari  kelas lain KH :Hasil klasifikasi
Nilai  KH  (Ketelitian  Hasil  Interpretasi)  pada citra  tahun  2002=  97.16%,  yaitu  >  85  % (Lillesand  and  Kiefer,  2009).  Sehingga ketelitian klasifikasi memenuhi toleransi dan klasifikasi  citra  dianggap  benar.  Sedangkan nilai  KH  (Ketelitian  Hasil  Interpretasi)  pada
citra  tahun  2013=  89.56%,  yaitu  >  85  % (Lillesand  and  Kiefer,  2009).  Sehingga ketelitian klasifikasi memenuhi toleransi dan klasifikasi citra dianggap benar
Analisa
a. Analisa  Perubahan  Tutupan  Lahan  Kali Porong tahun 2002 dan 2013

## Gambar 5. Perbandingan Luasan Tutupan Lahan
Kali Porong tahun 2002 dan 2013
Gambar 6. Peta Perubahan Tutupan Lahan Kali Porong, Kabupaten Sidoarjo tahun 2002 dan 2013
Luas tutupan lahan pada tahun 2002 yaitu  sebesar  21.222.59  Ha.  Pada  tahun 2013,  luasan  tutupan  lahan  menurun sebesar  21,62%  atau  sebesar  1049  Ha sehingga  luas  tutupan  lahan  Kali  Porong tahun 2013 sebesar 21222.492%.
Berdasarkan  hasil  klasifikasi  tutupan  lahan, terdapat  perbedaan  yang  cukup  signifikan antara  tahun  2002  hingga  2013.  Pada rentang  waktu  tersebut  terdapat  kejadian bencana  lumpur panas Sidoarjo atau lumpur LAPINDO pada tahun 2006 yang menghilangkan  ratusan  hektar  sawah,  lahan terbangun, tegalan dan lahan kosong. Akibat bencana  tersebut,  pemerintah  Kabupaten Sidoarjo mengalirkan luapan lumpur LAPINDO  tersebut  melalui  kali  Porong  yang
pixel Xco pixel Xo pixel Xcr pixel Xcr MA pixel semua jumlah kelas semua murni pixel jumlah KH …. 2.5 …. 2.6
kemudian  digunakan  sebagai  reklamasi suatu  daratan  yang  terbentuk  dari  hasil sedimentasi lumpur tersebut. Hasil reklamasi tersebut  kemudian  diberi  nama  Pulau Sarinah yang kurang lebih luasnya mencapai 80 hektar sejak tahun 2007. Oleh karena itu penambahan  kelas  lumpur  dan  pulau Sarinah pada klasifikasi  Landsat 7 ke Landsat 8  sangat  penting  dikarenakan  luas  yang dihasilkan kedua kelas tersebut besar.
b. Kajian  Kesesuaian  Klasifikasi  Citra  Landsat 8  tahun  2013  dengan    Rencana  Tata  Ruang Wilayah  Kabupaten  Sidoarjo  tahun  2009- 2029

## Gambar 7. Peta Kesesuaian Perencanaan Tutupan
Lahan Sungai Porong Kab. Sidoarjo tahun 2013
Hasil  kajian  tutupan  lahan  kali  Porong  tahun 2002 dengan peta rencana pola ruang/Rencana Tata  Ruang  Wilayah  kabupaten  Sidoarjo  tahun 2009-2029  mengidentifikasi  bahwa  kelas  yang sudah  sesuai  dengan  data  perencanaan  yang tercantum  pada  RTRW  kabupaten  Sidoarjo tahun 2009-2029 yaitu kelas sungai dan lumpur panas  Sidoarjo.  Sedangkan  pada  kelas  hutan, sawah  dan  tegalan,  tambak  justru  melebihi perencanaan yang ditetapkan oleh pada RTRW. Pada  RTRW  juga  tidak  ditetapkan  data perencanaan  yang  pasti  untuk  kelas  pulau Sarinah dan lahan kosong atau terbuka

## PENUTUP
Berdasarkan  hasil  penelitian  di  atas,  dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Luas  tutupan  lahan  kali  Porong  di kecamatan  Tarik,  Prambon,  Krembung, Porong,  dan  Jabon  tahun  2002  yang  paling besar  adalah  kelas  sawah    dan  terkecil adalah hutan.
2. Luas  tutupan  lahan  kali  Porong  di kecamatan  Tarik,  Prambon,  Krembung, Porong,  dan  Jabon  tahun  2013  yang  paling besar  adalah  kelas  sawah  sedangkan  luas tutupan  lahan  terkecil  adalah  kelas  lahan kosong.
3. Analisa  perubahan  tutupan  lahan  di  area kali  Porong  dari  tahun  2002  dan  2013 antara  lain:  sawah,  lahan  terbangun,  lahan kosong dan badan air mengalami penurunan.  Sementara  kelas  tambak, tegalan dan hutan mengalami peningkatan
4. Hasil tutupan lahan kali Porong tahun 2002 dengan  peta  rencana  pola  ruang/Rencana
Tata  Ruang  Wilayah  kabupaten  Sidoarjo tahun  2009-2029  yaitu  kelas  sungai  dan lumpur  panas  Sidoarjo.  Sedangkan  pada kelas  hutan,  sawah  dan  tegalan,  tambak justru melebihi perencanaan yang ditetapkan oleh pada RTRW.

## DAFTAR PUSTAKA
Clark,    N.    (1996).    Evolutionary    dynamics    and sustainable    development:    A    system approach. Cambridge: Cambridge
University Press
Danoedoro,  P,  1996.  Pengolahan  Citra  Digital.
Fakultas  Geografi,  Universitas  Gadjah Mada, Yogyakarta.
Pemerintah Kabupaten Sidoarjo. 2013. Peta Rencana
Pola Ruang Kabupaten Sidoarjo.
www.sidoarjokab.go.id.  Diakses  pada tanggal 16 Mei 2014 pukl 10.41 Thoha,  A.  S.  (2008).    Karakteristik  Citra  Satelit.
Dikutip  pada  tanggal  10  Oktober,  2013, dari:http://abuhaniyya.files.wordpress.c om/2009/02/karakteristik20citra20sateli t6.pdf