8

3 METODE

Lokasi dan Waktu Penelitian

Lokasi penelitian adalah Kabupaten Bogor Jawa Barat yang secara geografis

terletak pada 618 64710 LS dan 1062345- 107 1330 BT. Lokasi ini dipilih

karena Kabupaten Bogor merupakan wilayah penyangga DKI Jakarta dan

sekitarnya, sehingga diperkirakan akan mengalami perubahan penggunaan lahan

yang nyata. Batas administrasi Kabupaten Bogor meliputi:

Utara : Kabupaten Tangerang, Kabupaten/Kota Bekasi, Kota Depok

Timur : Kabupaten Cianjur dan Kabupaten Karawang

Selatan : Kabupaten Sukabumi dan Cianjur

Barat : Kabupaten Lebak (Provinsi Banten)

Tengah : Kota Bogor

Wilayah administrasi Kabupaten Bogor terbagi dalam 40 kecamatan dan

430 desa dengan luas wilayah 298.797 ha. Lokasi Kabupaten Bogor dapat dilihat

pada Gambar 1. Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2010 hingga Juli 2014.

Gambar 1. Lokasi Penelitian Kabupaten Bogor

Jenis Data dan Sumber Data

Data utama dalam penelitian ini adalah citra Landsat Kabupaten Bogor

tahun 1989, 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013. Sementara data pendukung untuk

mengkaji faktor penentu perubahan penggunaan lahan terdiri dari data Potensi

9

Desa, Kabupaten Bogor Dalam Angka, Peta Tanah, Peta Lereng, Peta Pola Ruang

dan Peta Hak Ijin Usaha. Data sekunder diperoleh dari Badan Pusat Statistik

Kabupaten Bogor, Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Bogor,

Pusat Pengkajian Perencanaan dan Pengembangan wilayah (P4W), Lab

Pengembangan Wilayah ITSL dan Badan Informasi Geospasial (BIG).

Jenis data, sumber data, teknik analisis data dan output yang diharapkan

berdasarkan tujuan penelitian secara lengkap disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Data, Sumber Data, Serta Teknik Analisis Berdasarkan Tujuan Penelitian

No Tujuan Penelitian Jenis Data Teknik Analisis Output yang diharapkan

1 Mengidentifikasi

perubahan dan pola

penggunaan lahan di

Kabupaten Bogor

tahun 1989-2013

Peta RBI 1989, Citra

Landsat 1995, 2001,

2006, 2009, Landsat 8

2013, Peta

Administrasi

Kabupaten Bogor, Peta

Dasar (jalan dan

sungai)

Koreksi

geometri,

klasifikasi

visual

penggunaan

lahan, serta

validasi dengan

citra resolusi

tinggi dan cek

lapang

Perubahan Penggunaan

Lahan tahun 1989,

1995, 2001, 2006,

2009, 20113

2 Menentukan faktor-

faktor penentu

perubahan

penggunaan lahan di

Kabupaten Bogor

Hasil Analisis Tujuan

1, Peta RTRW 2005-

2025, Peta Tanah, Peta

Lereng, Peta Hak Ijin

Usaha 2005 dan 2011,

Peta Jalan, Laju

pertumbuhan

penduduk, Laju

Pertumbuhan Fasilitas

Calculate center

of mass,

Distance matrix,

Regresi logistik

biner

Jarak terhadap jalan

terdekat, jarak ke pusat

kabupaten dan kota,

faktor penyebab

perubahan penggunaan

lahan

3 Memprediksi

penggunaan lahan

tahun 2025 dan

menguji akurasinya

dengan hasil

prediksi tahun 2013

Hasil Analisis tujuan 1 Markov Chain Prediksi penggunaan

lahan tahun 2025

berdasarkan prediksi

tahun 2013 yang telah

diuji akurasinya

4 Mengevaluasi

kesesuaian Rencana

Tata Ruang Wilayah

Kabupaten Bogor

2005-2025 dengan

penggunaan lahan

tahun 2025

Hasil Analisis tujuan 3,

Peta RTRW 2005-

2015

Combine,

Matriks Transisi

Proporsi kesesuaian

RTRW 2005-2025

dengan Estimasi

Penggunaan Lahan

2025

Prosedur Analisis Data

Tahapan analisis yang dilakukan dalam penelitian ini secara garis besar

dibagi menjadi empat, yaitu: 1) Analisis perubahan penggunaan lahan, 2) Analisis

regresi logistic biner, 3) Analisis Prediksi Penggunaan Lahan Markov Chain,

4) Evaluasi keselarasan prediksi penggunaan lahan 2025 dengan RTRW

Kabupaten Bogor 2005-2025. Kerangka pemikiran penelitian disajikan pada Gambar 2.

10

Analisis Perubahan

Penggunaan Lahan

Analisis

Regresi

Logistic Biner

Analisis

Prediksi

Markov Chain

Evaluasi Keselarasan

Landuse 2025 dengan

RTRW 2005-2025

Rekomendasi Arahan

Pemanfaatan Ruang

Interpretasi &

Digitasi

32 1

4

Data Sosek,

Fisik, Ijin

Lokasi, RTRW

Faktor-Faktor

Penentu Perubahan

Dinamika & Pola

Perubahan

Penggunaan Lahan

Prediksi

Landuse 2025

Potensi

Masalah

2025

Peta Landuse

1989-2013

Citra Landsat Kab

Bogor tahun 1989-2013

RTRW 2005-

2025

Gambar 2. Kerangka Pemikiran Penelitian

Analisis Perubahan Penggunaan Lahan

Analisis ini bertujuan untuk mengidentifikasi dinamika perubahan dan pola

penggunaan lahan di Kabupaten Bogor tahun 1989, 1995, 2001, 2006, 2009 dan

2013. Adapun tahap yang dilakukan meliputi aktivitas pengunduhan citra landsat,

penggabungan kanal citra (layer stack), pemotongan citra, koreksi geometri,

klasifikasi visual dan pengecekan lapang:

1. Pengunduhan citra Landsat Citra Landsat tahun 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013 diunduh dari

http://glovis.usgs.gov/. Citra yang diunduh adalah citra Landsat yang berada

pada path/row 122/64 dan 122/65 dengan liputan awan yang minimum pada

tahun yang bersesuaian. Jumlah citra yang diunduh adalah 10 scene.

Penggunaan lahan tahun 1989 diambil dari Peta Rupa Bumi Indonesia yang

diperoleh dari Bakosurtanal.

2. Penggabungan kanal citra (Layer Stack) Pada tahap ini dilakukan penggabungan seluruh band kanal tampak dan infra

merah pada setiap scene agar mempermudah pembuatan citra komposit warna

alami (natural color) sesuai dengan kenampakan yang diharapkan.

3. Pemotongan Citra sesuai lokasi penelitian Pemotongan citra dilakukan sesuai dengan batas luar Peta Administrasi

Kabupaten Bogor. hal ini bertujuan untuk memfokuskan pada lokasi penelitian

dan agar output peta penggunaan lahan memiliki luas yang konsisten

4. Koreksi Geometri Tahap ini bertujuan agar citra Landsat yang akan digunakan memiliki

spesifikasi koordinat yang sama dengan koordinat yang digunakan pada peta

http://glovis.usgs.gov/

11

Pengunduhan Citra

Landsat

Digitasi &

Klasifikasi

Cek

Lapang

Quickbird

2013

Agregasi Band, Pemotongan

Citra sesuai Administrasi Kab

Bogor, Koreksi Geometrik

Overlay

Dinamika Perubahan

Penggunaan Lahan

Reklasifikasi

Landuse

2013

terkonfirmasi

Landsat

1995

Landsat

2001

Landsat

2006

Landsat

2009Landsat

2013 RBI 1989

Landuse

1989Landuse

1995

Landuse

2013

Landuse

2009

Landuse

2006

Landuse

2001

dasar dan GPS (Global Positioning System). Koreksi geometri dilakukan

dengan menggunakan acuan dari peta dasar (sungai dan jalan)yang juga

dikenali pada citra Landsat. Berdasarkan 4 acuan titik kontrol GCP (Ground

Control Point) tersebut, rektifikasi citra dilakukan dengan sistem proyeksi

WGS 1984.

5. Klasifikasi Visual Kegiatan klasifikasi ini dimulai dengan mengkompositkan citra Landsat

dengan spesifikasi RGB 5-4-3 agar mempermudah proses interpretasi

penggunaan lahan. Pada tahap selanjutnya, dilakukan interpretasi citra visual

dengan memperhatikan unsur-unsur interpretasi seperti: ukuran, pola, rona,

tekstur dan warna. Hasil dari interpretasi ini adalah peta penggunaan lahan

Kabupaten Bogor tahun 1995, 2001, 2006, 2009 dan 2013. Jenis penggunaan

lahan yang diamati adalah hutan, kebun, lahan terbangun, sawah, tegalan,

tubuh air dan lain-lain. Untuk membantu proses interpretasi visual, penelitian

ini juga memanfaatkan citra resolusi tinggi Quickbird tahun 2013 sebagai

sumber data sekunder. Hasil dari analisis ini selanjutnya dibuat matriks transisi

untuk mengetahui pola perubahan penggunaan lahan di wilayah kajian. Matriks

transisi dibuat setiap periode pengamatan, yaitu tahun 1989-1995, 1995-2001,

2001-2006, 2006-2009 dan 2009-2013.

6. Pengecekan Lapang Survei lapang dilakukan untuk mengklarifikasi penggunaan lahan tahun akhir

(2013) hasil interpretasi citra yang tidak clear (meragukan). Klarifikasi

dilakukan dalam dua cara: pertama melakukan cek pada citra dengan resolusi

tinggi (Quickbird), kedua dengan cek kondisi lapangan secara langsung.

Kerangka analisis perubahan penggunaan lahan disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Diagram Alir Analisis Perubahan Penggunaan

Lahan

12

Analisis Faktor-Faktor Penentu Perubahan Penggunaan Lahan

Berdasarkan beberapa literatur, faktor-faktor yang secara nyata menentukan

perubahan penggunaan lahan adalah tipe penggunaan lahan pada masa

sebelumnya, status kawasan dalam kebijakan tata ruang, hak penguasaan dan

kepemilikan lahan, karakteristik fisik lahan, karakteristik sosial ekonomi wilayah,

dan karakteristik interaksi spasial antara aktivitas sosial ekonomi internal dan

eksternal suatu wilayah (Saefulhakim et al., 1999). Selain itu menurut Munibah et

al., (2010) faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan penggunaan lahan adalah

bentuk lahan, kemiringan lereng, jenis tanah, curah hujan, jarak dari jalan raya

dan mata pencaharian masyarakat.

Dalam penelitian ini, juga akan diuji variabel-variabel terkait karakteristik

fisik lahan berupa peta jenis tanah dan peta kemiringan lereng. Karakteristik sosial

ekonomi berupa kepadatan penduduk dan laju pertumbuhan fasilitas. Hak

penguasaan dan kepemilikan lahan berupa peta hak ijin usaha. Status kawasan

dalam kebijakan tata ruang berpa peta RTRW kabupaten bogor 2005-2025, serta

jarak ke lokasi-lokasi strategis meliputi jarak ke jalan tol, jarak ke pusat aktifitas

ekonomi, dan jarak ke pusat pemerintahan kota dan kabupaten. Ke 12 variabel-

variabel terkait tersebut disajikan pada Tabel 2.

Perubahan penggunaan lahan yang dianalisis yaitu perubahan penggunaan

lahan pertanian menjadi lahan non pertanian pada periode 1989 sampai 2013.

Analisis dilakukan dengan menggunakan metode regresi logistik biner

menggunakan perangkat lunak SPSS yang dapat menganalisis nilai kategori dan

non kategori. Persamaan regresi logistik yang digunakan adalah:

dimana

= Nilai peluang untuk peubah tetap ke 1

= Konstanta = Nilai koefisien untuk peubah bebas ke 1 sampai n = Peubah bebas ke 1 sampai n, pada peubah tetap ke 1 n = Jumlah variebel

= Faktor yang diduga mempengaruhi proses perubahan penggunaan

lahan pertanian menjadi lahan non pertanian (Tabel 2)

Metode regresi logistik dilakukan dengan metode forward stepwise, yang

berarti melakukan pemodelan regresi secara berulang dan memasukkan peubah

bebas satu persatu kemudian mempertahankannya dalam model apabila peubah

bebas tersebut signifikan. Peubah bebas yang tidak signifikan akan dikeluarkan

dari model, sehingga peubah yang terdapat dalam model semuanya signifikan

terhadap penggunaan lahan. Hal ini juga diharapkan dapat menghilangkan

multikolinearitas yang mungkin ada diantara peubah. Secara sistematis proses

kerja dalam mencari faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan penggunaan

lahan yang dihubungkan dengan teknik spasial disajikan pada Gambar 4.

13

Tabel 2. Variabel dalam pendugaan penentu perubahan penggunaan lahan

Peubah Respon (Y) Peubah Penjelas (X)

Y = Perubahan Lahan Pertanian

menjadi Lahan Non-pertanian

X1: Kepadatan Penduduk (jumlah orang/km2)

X2: Laju Pertumbuhan Fasilitas (Jumlah dan

Jenis Fasilitas ekonomi)

X3: Ijin Tahun 2005

X4: Ijin Tahun 2011

X5: Kelas Lereng (1=(0 - 8)%, 2=(9- 15)%,

3=(16- 25)% ), 4=(> 40)%

X6: Kelas Pola Ruang (1=Kawasan Lindung,

2=Kawasan Perkebunan, 3=Kawasan

Pertanian, 4=Kawasan Industri, 5=Kawasan

Permukiman)

X7: Kelas Tanah (1= Aluvial & Latosol; 2=

Andosol; 3= Grumusoli; 4= Podsolik; 5=

Regosol)

X8: Jarak ke Jalan Kolektor

X9: Jarak ke Jalan Tol

X10: Jarak ke Pusat Aktivitas Ekonomi

X11: Jarak ke Pusat Pemerintahan Kabupaten

X12: Jarak ke Pusat Pemerintahan Kota

1.Overlay

2. Join

Analisis Regresi

Logistik Biner

Faktor-Faktor yang

mempengaruhi Perubahan

Penggunaan Lahan

Jarak ke

Jalan tol

Jarak ke

Pst Aktiv. Eko&

Pemerintahan

Keluaran 1

Kepadatan

Penduduk

2006,2011

Keragaman

Fasilitas

2006,2011

Keluaran 2

Landuse 1989,1995,

2001, 2006, 2009,

2013

RTRW

Kab Bogor

2005-2025

Peta Izin Usaha

2005, 2011

Peta Jenis

Tanah

Peta Kemringan

Lereng

Gambar 4. Diagram Alir Analisis Faktor Perubahan Penggunaan

Lahan

14

Sebelum melakukan analisis regresi logistik biner terlebih dahulu dilakukan

perhitungan data yang akan dijadikan variabel penjelas. Untuk menghitung jarak

suatu poligon terhadap jalan terdekat dan jarak ke pusat aktivitas ekonomi dan

pemerintahan dilakukan dengan menentukan titik tengah (center of mass) masing-

masing poligon penggunaan lahan, kemudian dilakukan perhitungan jarak

terhadap jalan terdekat (kolektor dan tol) dan jarak terhadap pusat aktivitas

ekonomi dan pemerintahan. Variabel Kepadatan penduduk diperoleh dari nilai

rata-rata kepadatan penduduk tahun 2006 dan 2011 dari data Potensi Desa (Podes)

per poligon dibagi dengan luas poligon perubahannya sehingga didapat nilai

kepadatan per poligon perubahan. Dalam memasukkan variabel kepadatan ini

digunakan asumsi bahwa kepadatan hanya terjadi pada poligon-poligon yang

berubah menjadi lahan terbangun saja, sementara untuk poligon-poligon yang

tidak berubah menjadi lahan terbangun diberikan nilai nol pada kolom

kepadatannya. Asumsi ini berdasarkan pemikiran bahwa kepadatan yang

melambangkan aktivitas manusia hanya terjadi pada penggunaan lahan terbangun.

Untuk menghitung laju pertumbuhan fasilitas didapat dari rumus

matematika sebagai berikut:

Dimana:

= Laju Pertumbuhan Fasilitas Ekonomi antara tahun 2006-2011 = Jumlah Fasilitas per desa tahun 2011 = Jumlah Fasilitas per desa tahun 2006 = Selisis antara tahun awal dan tahun akhir

Prediksi Penggunaan Lahan tahun 2025 serta Evaluasi Keselarasannya

dengan RTRW Kabupaten Bogor tahun 2005-2025

Analisis prediksi dalam penelitian ini dilakukan untuk melihat potensi

ketidakselarasan dengan kebijakan ruang di Kabupaten Bogor, sehingga dapat

diketahui juga potensi permasalahan tata ruang di Kabupaten Bogor pada tahun

2025. Diharapkan dengan mengetahui potensi masalah tata ruang yang akan

datang, semua pihak yang terlibat dapat meningkatkan tindakan pencegahan agar

potensi masalah tersebut tidak terjadi.

Teknik yang digunakan dalam analisis ini adalah teknik Markov Chain.

Taknik ini mengasumsikan bahwa perubahan yang terjadi di masa mendatang

memiliki pola dan peluang serupa dengan pola perubahan pada periode data yang

digunakan. Data yang digunakan dan dianalisis dalam teknik Markov adalah

dalam bentuk format raster (pixel), dengan menggunakan perangkat lunak IDRISI

Taiga. Teknik Markov sebelumnya telah digunakan oleh Lopez et al., (2001)

untuk memprediksi tutupan lahan dan perubahan penggunaan lahan di pinggiran

perkotaan Morelia, Meksiko. Penelitian lain yang dilakukan oleh Weng (2001)

menggunakan teknik Markov untuk menganalisis perubahan penggunaan lahan di

Delta Zhujiang, China. Di Indonesia, Trisasongko et al., (2009) memanfaatkan

Markov Chain untuk memprediksi perubahan penggunaan lahan sebagai

15

rangkaian dari kajian identifikasi pengaruh jalur tol terhadap intensitas perubahan

penggunaan lahan di wilayah sekitarnya.

Analisis ini dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama adalah tahap simulasi

dalam menentukan penggunaan lahan dua titik tahun yang akan dijadikan dasar

prediksi dalam analisis Markov. Berdasarkan asumsi Markov bahwa pola

perubahan penggunaan lahan di masa yang akan datang serupa dengan pola

perubahan penggunaan lahan masa yang telah lalu (Deng et al, 2009). Untuk

mencapai tujuan tersebut kita perlu melakukan beberapa tahap analisis simulasi

agar model yang digunakan untuk prediksi penggunaan lahan tahun 2025

memiliki nilai akurasi yang baik.

Berdasarkan data titik tahun yang tersedia menghasilkan lima simulasi yang

mungkin dilakukan. Dari kelima simulasi tersebut akan menghasilkan lima

prediksi penggunaan lahan tahun 2013 yang kemudian masing-masing divalidasi

dan menghasilkan nilai Kappa/ketepatan. Kelima nilai Kappa yang dihasilkan

cukup tinggi dan konsisten, sehingga produk estimasi yang dihasilkan dapat

dikatakan cukup baik. Dari kelima simulasi tersebut, dipilih simulasi pertama

yang akan dijadikan model prediksi, yakni penggunaan lahan tahun 1989 dan

penggunaan lahan tahun 2009 dengan alasan karena rentang waktunya yang

paling panjang.

Tahap kedua adalah memprediksi penggunaan lahan tahun 2013

berdasarkan penggunaan lahan 1989 dan 2009 dengan analisis Markov sehingga

didapat prediksi penggunaan lahan tahun 2013. Hasil prediksi tersebut diuji

akurasinya dengan membandingkan terhadap penggunaan lahan 2013 yang

terkonfirmasi, karena penggunaan lahan tahun 2013 yang terkonfirmasi ini

dianggap sebagai penggunaan lahan aktual tahun 2013.

Tahap ketiga adalah memprediksi penggunaan lahan tahun 2025

berdasarkan penggunaan lahan tahun 1989 dan penggunaan lahan tahun 2013.

Hasil prediksi penggunaan lahan tersebut dikonfirmasi dengan Rencana Tata

Ruang Wilayah Kabupaten Bogor 2005-2025 sehingga didapat nilai

keselarasannya dan dapat diidentifikasi potensi permasalahan tata ruang tahun

2025 berdasarkan hasil prediksi Markov. Ketiga tahap dalam proses analisis ini

disajikan pada Gambar 5.

16

Analisis

Markov Chain

Landuse

2013

Terkonfirmasi

Landuse

1989

Landuse

2009

Prediksi

Landuse

2013

Akurasi Prediksi Landuse 2013

dengan Landuse terkonfirmasi

2013 89.48%

RTRW

2005-

2025

Analisis

Markov

Chain

Landuse

1989

Landuse

2013

Prediksi

Landuse

2025

Overlay

Keselarasan Prediksi

Landuse 2013 dan 2025

dengan RTRW 2025

Potensi Masalah

Tata Ruang 2025

Ketidakselarasan

RTRW

2005-

2025

Masalah Tata

Ruang 2013

ketidakselarsan

Kecenderungan

Kenaikan/penurunan

potensi masalah

penataan ruang

Landuse

1989

Landuse

1995

Landuse

2001

Landuse

2006

Landuse

2009

Landuse

2013

Prediksi

Landuse

2013

20 tahun

17 tahun 7 tahun

4 tahun

12 tahun 12 tahun

14 tahun 4 tahun

11 tahun 7 tahun

0.8948

0.8765

0.8360

0.8993

0.8997

Simulasi 1

Simulasi 2

Simulasi 3

Simulasi 4

Simulasi 5

Validasi

Gambar 5. Diagram alir Pengujian Prediksi Markov 2013 dan 2025

serta keselarasan Prediksi Penggunaan Lahan 2013 dan

2025 dengan RTRW 2005-2025