## APLIKASI GEOSPASIAL MENGGUNAKAN ARCGIS 10.3 DALAM PEMBUATAN PETA DAYA HANTAR LISTRIK DI CEKUNGAN AIRTANAH SUMOWONO
Thomas Triadi Putranto & Kevin Alexander
Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. H. Soedarto, S.H. Tembalang-Semarang, Kode Pos 50275 Telp/Fax : (024) 76480787 e-mail: putranto@ft.undip.ac.id

## ABSTRAK
Air tanah  sebagai  air  bersih  merupakan  salah  satu  kebutuhan  primer  manusia  yang dimanfaatkan  dalam  berbagai  kepentingan  manusia  serta  untuk  air  minum.  Airtanah  memiliki kualitas  dimana  salah  satu  parameter  fisiknya  adalah  daya  hantar  listrik  (DHL).  Dalam  suatu Cekungan  Airtanah  (CAT),  airtanah  memiliki  keberagaman  nilai  daya  hantar  listrik  yang dipengaruhi  oleh  faktor  infiltrasi  dan  lingkungan.  Nilai  DHL  dapat  dijadikan  suatu  acuan mengenai  kelayakan  suatu  airtanah  sebagai  air  minum.  Sebagai  salah  satu  sumber  yang paling  diminati  masyarakat,  maka  masyarakat  juga  perlu  untuk  mengetahui  kualitas  dari airtanah tersebut melalui parameter daya hantar listrik sehingga peta daya hantar listrik daerah CAT Sumowono dapat menjadi suatu informasi bagi  masyarakat yang  menggunakan airtanah dari  CAT  Sumowono  tersebut.  Maka  dari  itu  perlu  adanya  pembuatan  peta  daya  hantar  listrik daerah  CAT  Sumowono  agar  masyarakat  merasa  nyaman  dan aman  dalam  memanfaatkan airtanah.  Metode  interpolasi  data  DHL  menggunakan  analisis  geostatistik yang  terdapat  pada perangkat  lunak  ArcGIS  10.3.  Metode  interpolasi  yang  digunakan  adalah  Inverse  Distance Weighting (IDW),  Radial  Basis  Functions (RBF) dan  Empirical  Bayesian  Kriging (EBK).  Dari keseluruhan data yang terinterpolasi, didapatkan dua kelas kualitas airtanah berdasarkan nilai DHL,  yaitu Sangat  Baik  (<250  μS/cm)  dan  Baik  (250-750  μS/cm).  Metode  interpolasi  yang dinilai  paling  seimbang  adalah  metode  RBF.  Melalui  peta  DHL  hasil  interpolasi  metode  RBF diketahui  persebaran  daerah  dengan  kelas  sangat baik  pada  daerah  CAT  Sumowono mencakup 52,8% dari luas CAT dan 47,2% masuk ke dalam kelas baik.
Keywords: Cekungan Air Tanah, Sumowono, Daya Hantar Listrik, Geostatistik, Interpolasi

## PENDAHULUAN
Airtanah  sebagai  salah  satu  bagian dari sumberdaya air merupakan sumberdaya  yang  paling  diminati  oleh manusia.  Keberadaan  airtanah  sangat melimpah  serta  kualitas  yang  baik  menjadi salah  satu  faktor  tingginya  minat  manusia menjadikan  airtanah  menjadi  salah satu sumber  air  bersih (Yudistira  &  Adji,  2014). Dan  sebagai  sumber  air  yang  paling diminati,  perlu  cermat  untuk  melakukan pengelolaan dan pemanfaatan airtanah.
Kualitas  airtanah  terdiri  dari  fisik, kimia, dan kualitas biologis air tanah. Suhu, kekeruhan,  warna,  rasa,  dan  bau  termasuk dalam  parameter  fisik  kualitas  airtanah. Karena  sebagian  besar  airtanah  tidak berwarna,  tidak  berbau,  dan  tanpa  rasa tertentu, masyarakat biasanya paling khawatir  dengan  kualitas  kimia  dan  biologi (Harter, 2003).
Daya  Hantar  Listrik  (DHL  atau
electric
conductance ) adalah sifat menghantarkan  listrik  air.  Air  yang  banyak mengandung garam akan mempunyai DHL tinggi.  Pengukurannya  dengan  alat Electric Conductance  Meter (EC  Meter),  yang satuannya  adalah  mikro  mhos/cm  atau
µmhos/cm  atau  sering  ditulis  umhos. Semakin  tinggi  air  mencerminkan  kualitas airtanah  yang  buruk  (Danaryanto  dkk., 2008).
ArcGIS adalah perangkat yang sangat populer dan andal dalam melakukan tugas-tugas  Sistem  Informasi  Geografis (GIS).  Meskipun  cukup  banyak  perangkat lunak  alternatif  yang  lebih  murah  dan bahkan gratis, tetapi ArcGIS masih menjadi perangkat lunak GIS yang utama. Keandalan  ArcGIS  tidak  saja  dalam  hal membuat peta, melainkan yang lebih utama adalah  membantu  praktisi  SIG  melakukan analisis,  pemodelan,  dan  pengelolaan  data spasial  secara  efektif  dan  efisien  (Raharjo dan Ikhsan, 2015).
Oleh  karena  itu  dibutuhkan  suatu informasi  mengenai  daerah  yang  memiliki nilai  DHL  yang  tinggi  atau  rendah  beserta nilainya  pada  tiap  titik  lokasi  sebagai pengetahuan masyarakat mengenai kualitas airtanah yang digunakannya dalam sehari-hari  yang  dibuat  dengan  bantuan perangkat lunak ArcGIS 10.3.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah untuk mengetahui tahapan dalam pembuatan  peta  DHL,  memahami  macam
metode  yang  dapat  digunakan  untuk interpolasi data dan mengetahui kualitas air tanah pada CAT Sumowono  dari nilai DHL.
Penelitian diharapkan dapat menjadi bahan acuan bagi Pemerintah Kabupaten Semarang, Temanggung dan Kendal dalam mengelola kualitas airtanah CAT Sumowono. METODOLOGI Lokasi Penelitian Secara geografis daerah penyelidikan terletak di antara garis 9197102-9215728  m  (Utara)  dan  396658- 426897  m  (Timur),  meliputi  Kabupaten Kendal,  Kabupaten Temanggung,  dan Kabupaten Semarang (Gambar 1). Gambar 1 Peta Administrasi Daerah CAT Sumowono
Peralatan Berbagai macam penyelidikan dilakukan  untuk  memenuhi  data-data  yang diperlukan  dalam  menunjang  penelitian  ini. Data tersebut diperoleh dengan menggunakan  berbagai  macam  alat baik untuk  pekerjaan  lapangan  maupun  analisis laboratorium, antara lain:
1. GPS (Global Positioning System).
2. Electric  conductivity/EC-meter untuk mengukur DHL air tanah.
3. Water  level  indicator untuk  mengukur muka airtanah dari muka tanah.
4. pH-meter untuk  mengukur  derajat keasaman air.
5. Thermometer untuk mengukur suhu air.
6. Kompas dan palu geologi yang terutama digunakan untuk
pengamatan/
pengukuran singkapan batuan.
7. Stopwatch untuk  pengukuran  waktu dalam pekerjaan uji debit Mata air.
8. Kamera  untuk  dokumentasi  kegiatan lapangan.
9. Komputer dan perangkat lunak ( software ) untuk analisis data, penulisan laporan, serta penggambaran peta-peta.

## Lingkup Penyelidikan
Lingkup kegiatan
penyelidikan
pembuatan  Peta  DHL  Cekungan  Airtanah (CAT)  Sumowono  meliputi  beberapa  hal sebagai berikut:
1. Pengumpulan data sekunder yang berkaitan dengan kondisi dan lingkungan airtanah di lokasi
penyelidikan.
2. Pengukuran  pengukuran  DHL,  analisis fisika  airtanah  di  lapangan  dari  sumur gali dan Mata air terpilih serta pengambilan percontoh airtanah.
3. Analisis  fisika  percontoh  airtanah  di laboratorium.
4. Evaluasi  dan  analisis  data  terkumpul  di lapangan dan di kantor.
5. Penyajian  hasil  penyelidikan  secara lengkap  dalam  bentuk  laporan  yang dilengkapi  dengan  peta,  gambar,  foto, dan  tabel  serta  sajian  data  berikut analisisnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Titik Minatan Air tanah
Pemunculan  mata air  pada  CAT Sumowono  sangat  banyak  ditemukan. Bahkan  hampir  setiap  desa  terdapat  titik mata air  yang  keluar  dengan  debit  yang beragam. Mata  air yang  terdapat  CAT Sumowono  ini  umumnya  muncul  pada daerah tekukan lereng atau daerah rendahan. Mata  air tersebut  digunakan untuk  berbagai  macam  keperluan,  seperti pengairan  untuk  sawah-sawah  masyarakat hingga  sumber  air  bersih  utama  maupun budidaya  perikanan  air  tawar.  Di  beberapa
tempat Mata air tersebut dialirkan hingga ke pemukiman melalui saluran pipa-pipa setempat. Bahkan PDAM Kabupaten Temanggung, Kabupaten Kendal dan Kabupatan Semarang hanya menggunakan titik Mata  air yang  berupa  PAMSIMAS untuk  mengalirkan  air  bersih  kepada masyarakat,  hal  ini  menunjukan  bahwa potensi  airtanah  dangkal  daerah  CAT Sumowono  masih  sangat  besar.  Namun terdapat  juga Mata  air yang  belum dimanfaatkan atau hanya dibiarkan  karena letaknya yang sulit dijangkau sehingga pipa atau alat lainnya tidak mampu mencapai ke titik Mata  air tersebut,  seperti  pada  titik minatan  nomor  15  yaitu Mata  air (MA  15) Sidoharojo,  Desa  Sidoharjo,  Kecamatan Candiroto  dimana Mata  air tersebut  keluar pada pinggir sungai dan terdapat longsoran-longsoran yang menutupi keluarnya  mata  air  tersebut,  sehingga  sulit untuk  menjangkau  titik  karena  letaknya yang berada didaerah rendahan.
Sebaran  titik Mata  air ini  terdapat hampir  di  seluruh  daerah  CAT  namun keberadaannya  mulai  jarang  ditemui  di bagian barat CAT Sumowono, daerah barat CAT  Sumowono  mulai  banyak  ditemui sumur-sumur gali yang digunakan masyarakat  untuk  menjadi  sumber  air bersih  selain  menggunakan Mata  air (Gambar 2).
Total  keseluruhan  titik Mata  air yang dapat  ditemukan  di  daerah  penelitian adalah sebanyak 69 titik dengan debit yang beragam,  sedangkan  total  keseluruhan  titik sumur gali yang dapat ditemukan di daerah penelitian adalah sebanyak 46 titik. Dengan demikian, total  keseluruhan  titik  minatan airtanah pada penelitian ini adalah sebanyak 115 titik minatan.

## Daya Hantar Listrik
Dari  hasil  pengukuran  DHL  di lapangan  terhadap 115 sampel  airtanah berkisar antara 36-550 μS/cm (lampiran 1). Beberapa contoh pengukuran menunjukkan
nilai  DHL  yang  lebih tinggi  dari  Mata  air yang  lain  yaitu  titik  minatan  di  Sidoharjo (SD  9),  Sucen  (SD  29),  Muncar  (SD  48) dan  Karangseneng  (MA  62)  dengan  nilai antara 386-550μS/cm.
Sesuai  dengan  tabel  klasifikasi  air berdasarkan  daya  hantar  listrik  pada tabel  1,  maka  contoh air  dari  seluruh  titik minatan termasuk ke dalam kualitas sangat baik-baik, karena nilai DHL masih di bawah 1.000 μS/cm. Apabila  dilihat dari  nilai DHL, keseluruhan  titik  minatan  pada  daerah penelitian  termasuk  dalam  kriteria  layak minum  sesuai  dengan  standar  baku  air minum dalam PERMENKES NO. 492/MENKES/PER/ IV/2010.
Tabel  1    Klasifikasi  air  berdasarkan daya hantar listrik (Sen, 2015) Daya hantar listrik (µS/cm) Kualitas Air <250 Sangat Baik 250-750 Baik 750-2.000 Sedang 2.000-3.000 Buruk ≥ 3.000 Sangat Buruk
Interpolasi  Menggunakan

## Geostatistical
Analyst Pembuatan  interpolasi  data  DHL digunakan  3  metode  geostatistik  yang terdapat di aplikasi ArcGIS yaitu:

## 1. Inverse Distance Weighting (IDW)
Metode inverse  distance  weighting (Gambar  3) menitik  beratkan  pada  fungsi power,  sehingga  metode  ini  memiliki kecenderungan  untuk  membentuk  hasil yang berupa bulls eye pada daerah-daerah yang  memiliki  nilai  DHL  yang  tinggi.  Pada bagian  Power  pada properties ,  dilakukan automatic input power value yang merupakan menu otomatis untuk
mendapatkan  nilai  power  yang  paling sesuai  dengan  data  yang  senilai  dengan 1,2.
Gambar 2 Peta Titik Minatan Daerah CAT Sumowono
Gambar 3 Pengaturan metode IDW
Gambar 4 Cross Validation IDW
Root-Mean-Square /RMS  merupakan nilai  yang  dapat  digunakan  untuk  menilai akurasi  dari  interpolasi  data.  Semakin  kecil nilai  RMS,  maka  interpolasi  memiliki akurasi  yang  semakin  baik.  Berdasarkan
data  yang  sudah  di  interpolasikan,  maka didapatkan  nilai  RMS  sebesar  102  μS/cm (Gambar 4).

## 2. Radial Basis Functions (RBF)
Metode Radial Basis Functions (Gambar 5)  merupakan fungsi yang menggunakan  pendekatan  jarak,  sehingga data  di  suatu  titik  yang  belum  diketahui sebelumnya dapat ditafsirkan nilainya sesuai  fungsi  pendekatan  jarak.  Pada bagian Kernel  Parameter digunakan  nilai 0,2 karena dengan
nilai tersebut
menghasilkan  RMS  yang  lebih  kecil  dan mengindikasikan  interpolasi  yang  semakin baik dan akurat.
Berdasarkan  data  yang  sudah  di interpolasikan  menggunakan  metode  RBF, maka  didapatkan  nilai RMS sebesar  101 μS/cm (Gambar 6).

## Gambar 5 Pengaturan metode RBF

## 3. Empirical Bayesian Kriging (EBK)
Empirical  Bayesian  Kriging (EBK)
adalah metode interpolasi geostatistik yang mengatur  secara  otomatis  aspek  untuk membangun sebuah model kriging (Gambar  7).  Pada  metode kriging di Geostatistic  Analyst mengharuskan  untuk menyesuaikan  parameter  secara  manual untuk  menerima  hasil  yang akurat,  namun EBK dapat menghitung otomatis parameter tersebut  melalui  proses subsetting dan simulasi. Kelebihan dari EBK terdapat pada bagian  perhitungan  kesalahan,  dimana EBK memperkirakan semivariogram dengan  standar  prediksi,  berbeda  dengan metode kriging lainnya yang tidak
mengambil kepastian estimasi
semivariogram  dan  tidak  mengacu  pada standar prediksi.
Berdasarkan  data  yang  sudah  di interpolasikan  menggunakan  metode  EBK, maka  didapatkan  nilai  RMS  sebesar 98,9μS/cm (Gambar 8).

## Pembahasan Peta Daya Hantar Listrik
Metode  interpolasi  IDW,  RBF  dan EBK  merupakan  metode  yang  digunakan dalam interpolasi data DHL untuk membuat peta  DHL.  Setiap  metode  memiliki  fungsi yang  berbeda  dalam  interpolasi  sehingga hasil yang diterima juga memiliki perbedaan seperti yang tercantum pada Tabel 2.
Tabel 2 Matriks Peta DHL IDW RBF EBK DHL (μS/cm) 54,2-520 76,9-474 104-426 RMS (μS/cm) 102 101 98,9 Persen Daerah (%) Sangat Baik 48,0 52,8 58,7 Baik 52,0 47,2 41,3 Analisis Range  nilai  DHL  tidak terlalu jauh dengan data sebenarnya, namun  nilai  RMS  lebih besar dibandingkan metode RBF dan EBK Nilai  RMS  lebih  baik dibandingkan  IDW  dan lebih  besar  dibandingkan EBK. Range  nilai  minimal dan
maksimal DHL mengikuti nilai yang mendominasi Nilai  RMS  lebih  kecil dibandingkan metode IDW  dan  RBF  namun nilai  maksimum  dan minimum  jauh  dari  nilai sebenarnya.

## Gambar 6 Cross validation RBF
Secara  keseluruhan,  ketiga  metode interpolasi yang digunakan  menghasilkan peta DHL yang tidak jauh berbeda.  Apabila dilihat  dari  parameter  RMS,  maka  metode yang  paling  baik  adalah  metode  EBK. Namun  EBK  memiliki  kekurangan  dimana interpolasi  yang  dilakukan metode  EBK membuat  data  minimal  dan  maksimal sebenarnya  yaitu  36-550  μS/cm  menjadi hilang  karena  nilai  tersebut  tidak  dominan. Penghilangan  data  maksimal  dan  minimal ini menjadi suatu masalah karena menyebabkan hilangnya kewaspadaan
pada  daerah  yang  sebenarnya  memiliki nilai DHL 550 μS/cm namun dianggap lebih kecil dari  nilai  tersebut  akibat  dari proses interpolasi.  Hal  serupa  juga  terjadi  pada daerah yang memiliki nilai DHL 36  μS/cm  dan  berpotensi  baik,  menjadi tidak  dapat  diidentifikasi  lagi  karena tidak dominan  dan  berubah  menjadi  lebih  besar mengikuti  data  di  sekelilingnya.  Pada  hasil peta DHL metode EBK, 58,7% daerah CAT Sumowono  memiliki  airtanah  dengan  DHL yang sangat baik dan 41,3% daerah lainnya baik (Gambar 9).
Metode  IDW  merupakan  metode yang  memiliki  range  nilai  DHL  terdekat dengan  nilai  sebenarnya,  akan  tetapi metode  ini  memiliki  nilai  RMS  terbesar dibandingkan  metode  RBF  dan  EBK, sehingga  akurasi  dari  ketiga  metode  dinilai paling lemah. Pada hasil peta DHL metode IDW, 48% daerah CAT Sumowono memiliki airtanah dengan DHL yang sangat baik dan 52% daerah lainnya baik (Gambar 10).
Metode  RBF  merupakan  metode yang  menggunakan  fungsi  pendekatan jarak dalam interpolasi. Nilai RMS dari RBF berada diantara RMS dari metode IDW dan EBK.  Kemudian  dari  hasil  interpolasi, diketahui bahwa range nilai yang
didapatkan  memang  mengikuti  nilai  yang mendominasi,  sehingga  nilai  yang  yang tidak  dominan  dihilangkan.  Akan  tetapi range  nilai  RBF  lebih  dekat  dengan  nilai sebenarnya dibandingkan hasil dari metode EBK.
Pada  hasil  peta  DHL  metode  RBF 52,8%  daerah  CAT  Sumowono  memiliki airtanah dengan DHL yang sangat baik dan 47,2%  daerah  lainnya  baik  (Gambar  11). Maka  dapat  diketahui  bahwa  metode  RBF memiliki hasil yang lebih seimbang dibandingkan hasil dari metode lainnya dan dapat  digunakan  sebagai  acuan  peta  DHL CAT Sumowono.
Gambar 8 Cross validation EBK
Gambar 10 Peta DHL metode IDW
Gambar 11 Peta DHL metode RBF

## KESIMPULAN
Dari pembuatan peta DHL
menggunakan perangkat lunak ArcGIS 10.3 pada  daerah  CAT  Sumowono  maka  dapat didapatkan kesimpulan:
1. Tahapan  dalam  pembuatan  peta  DHL adalah:
a. Pengumpulan data sekunder
b. Pengukuran DHL
c. Analisis  fisika  percontoh  airtanah  di laboratorium.
d. Evaluasi  dan  analisis  data terkumpul di lapangan dan di kantor.
e. Penyajian hasil penyelidikan
2. Macam-macam metode interpolasi  yang digunakan  dalam  pembuatan  peta  DHL adalah:
a. Inverse Distance Weighting (IDW)
b. Radial Basis Function (RBF)
c. Empirical Bayesian Kriging (EBK)
3. Daerah CAT Sumowono terbagi dalam 2 delineasi  kualitas  airtanah  berdasarkan DHL, yaitu:
a. Sangat Baik (<250 μS/cm), dengan persebaran daerah:
1. IDW : 48% dari CAT Sumowono 2. RBF : 52,8% dari CAT Sumowono 3. EBK : 58,7% dari CAT Sumowono
b. Baik  (250-750 μS/cm),  dengan persebaran daerah:
1. IDW : 52% dari CAT Sumowono
2. RBF : 47,2% dari CAT Sumowono 3. EBK : 41,3% dari CAT Sumowono

## DAFTAR PUSTAKA
Danaryanto, Kodoatie, R.J..,  Satriyo, H., & Sangkawati,  S. (2008). Manajemen
Air Tanah Berbasis Konservasi. Direktorat  Pembinaan Pengusahaan Panas  Bumi  dan  Pengelolaan  Air Tanah ,  Direktorat  Jenderal  Mineral,
Batubara dan Panas Bumi, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral.
Harter,  T.  (2003).  Basic  Concepts  of Groundwater. Agriculture  and  Natural Resources, University of California , 1–
6.
Keputusan  Menteri  Negara  Lingkungan
Hidup  Nomor:  115  Tahun  2003 tentang Pedoman Status Mutu Air. Permenkes  No.  492  Tahun  2010  tentang
Persyaratan Kualitas Air Minum. Raharjo,  B.  &  Ikhsan,  M.  (2015). Belajar ArcGIS Desktop 10: ArcGIS 10.2/10.3. Geosiana Press. Banjarbaru Se,  Z.  (2015). Practical  and  Applied Hydrogeology.  ITU  Hydraulic  Lab.
Maslak,  Istambul  Turkey.  1 st Ed. Elsevier. Yudistira,  A.  &  Adji,  T.  N.  (2014). Kajian Potensi  dan  Arahan  Penggunaan
Airtanah  Untuk  Kebutuhan  Domestik di  Kecamatan Depok  Kabupaten
Sleman . Universitas Gadjah Mada .