i

LOMBA GEOSPASIAL INOVATIF NASIONAL 2015

ANALISIS KESESUAIAN LAHAN BUDIDAYA RUMPUT LAUT

GUNA PENGEMBANGAN POTENSI RUMPUT LAUT DENGAN

MENGGUNAKAN CITRA LANDSAT 7 ETM+

(Studi Kasus: Pesisir Laut Utara Jawa Tengah)

GEOSPASIAL SEBAGAI UJUNG TOMBAK PEMBANGUNAN

INDONESIA

PEMANFAATAN PENGINDERAAN JAUH UNTUK

PEMBERDAYAAN SUMBER DAYA ALAM DI INDONESIA

Diusulkan Oleh

Adito Maulana 21110113130096

Monica Nilasari 21110113130060

Aulia Budi Andari 21110113140065

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2015

ii

iii

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala

rahmat, karunia, dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan Karya

Tulis Ilmiah yang berjudul “Analisis Kesesuaian Lahan Budidaya Rumput Laut

Guna Pengembangan Potensi Rumput Dengan Menggunakan Citra Landsat 7

ETM+”.

Karya Tulis Ilmiah ini ditujukan untuk mengikuti Lomba Geospasial

Inovatif Nasional yang diselenggarakan oleh Keluarga Mahasiswa Teknik

Geodesi Universitas Gadjah Mada. Melalui Karya Tulis Ilmiah ini, penulis ingin

memberikan inovasi terbaru mengenai pengembangan ilmu penginderaan jauh

untuk pemberdayaan sumber daya alam di Indonesia.

Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kami

sampaikan kepada Bapak Abdi Sukmono, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing

yang telah memberikan banyak bimbingan dan arahan kepada kami dalam

penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini. Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih

kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan kepada

kami.

Semarang, 27 Agustus 2015

Penulis

iv

Daftar Isi

Kata Pengantar .................................................................................................... iii

Daftar Isi ............................................................................................................. iv

Abstrak ................................................................................................................ 1

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. I-2

I.1 Latar Belakang.................................................................................... I-2

I.2 Rumusan Masalah ............................................................................... I-4

I.3 Tujuan ................................................................................................ I-5

I.4 Manfaat .............................................................................................. I-5

BAB II DASAR TEORI................................................................................... II-1

II.1 Rumput Laut ...................................................................................... II-1

II.2 Kesesuaian Lahan Rumput Laut ......................................................... II-1

II.3 Penginderaan Jauh ............................................................................. II-3

II.4 Landsat 7 ETM+ ................................................................................ II-4

II.5 Gap Fill ............................................................................................. II-6

BAB III METODOLOGI ................................................................................ III-1

III.1 Sumber Literatur dan Data ................................................................ III-1

III.2 Pengolahan Data ............................................................................... III-1

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ........................................ III-1

IV.1 Data .................................................................................................. IV-1

IV.2 Pembahasan ...................................................................................... IV-1

IV.2.1 Perhitungan Klorofil-A .............................................................. IV-1

IV.2.2 Perhitungan Kecerahan Air ........................................................ IV-1

IV.2.3 Perhitungan Suhu Permukaan Laut (SPL) .................................. IV-2

IV.2.4 Analisa Klasifikasi Klorofil-A ................................................... IV-3

IV.2.5 Analisa Klasifikasi Kecerahan Air ............................................. IV-4

v

IV.2.6 Analisis Klasifikasi Suhu Permukaan Laut ................................. IV-5

IV.2.7 Analisa Zoning Lokasi Budidaya Rumput Laut .......................... IV-6

BAB V PENUTUP .......................................................................................... V-1

V.1 Kesimpulan........................................................................................ V-1

V.2 Saran ................................................................................................. V-2

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... vi

LAMPIRAN ..........................................................................................................

Lampiran 1. Daftar Gambar

Lampiran 2. Daftar Tabel

Lampiran 3. Daftar Grafik

Lampiran 4. Data Penulis

Lampiran 5. Data Dosen Pembimbing

Lampiran 6. Fotokopi Kartu Mahasiswa

I-1

Abstrak

Pemanfaatan serta pengembangan rumput laut dalam berbagai bidang belum

dapat maksimal. Peluang pengembangan sumber daya hayati ini mengalami

banyak kendala terutama dalam hal penentuan lokasi budidaya. Mengingat

Indonesia merupakan negara dengan 70% lautan, maka seharusnya potensi

tersebut harus segera terselesaikan.

Penentuan lokasi budidaya rumput laut tidak jarang mengalami kendala yang

membutuhkan banyak biaya, waktu, serta tenaga. Teknologi berupa penginderaan

jauh menjadi solusi yang baik dalam penentuan lokasi yang sesuai untuk

pengembangan budidaya rumput laut. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis

kesesuaian lokasi budidaya rumput laut Pesisir Utara Jawa Tengah. Penentuan

kesesuaian lokasi budidaya rumput laut ini menggunakan citra satelit Landsat 7

ETM+ dengan parameter kandungan klorofil-A, tingkat kecerahan air, dan suhu

permukaan laut (SPL). Parameter tersebut diolah menggunakan software ENVI

4.8 kemudian dilakukan pengolahan SIG menggunakan software Arcview GIS 10

sehingga dihasilkan peta tematik. Peta tematik tersebut ditumpang susun sehingga

dihasilkan peta kesesuaian lokasi budidaya rumput laut.

Hasil dari penelitian ini menghasilkan lokasi yang sangat sesuai untuk

budidaya rumput laut di Pesisir Utara Jawa Tengah adalah 90,63 ha (0,040%),

luas lokasi sesuai adalah 180757,0953 ha (80,751%), luas lokasi cukup sesuai

adalah 42996,70734 ha (19,208%), dan lokasi tidak sesuai adalah 0,72 ha

(0,001%). Penelitian ini selanjutnya akan sangat bermanfaat untuk pengembangan

sumber daya hayati dengan memanfaatkan rumput laut di kawasan pesisir Utara

Jawa Tengah dengan membudidayakannya.

I-2

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Rumput laut adalah salah satu kekayaan sumber daya hayati yang terdapat

di wilayah pesisir dan laut Indonesia. Rumput laut Indonesia semakin

diperhitungkan di pasar dunia. Itu tergambar dari permintaan akan rumput laut

jenis eucheumacotoni, di mana Indonesia mampu mensuplai sebesar 50 persen

kebutuhan dunia untuk jenis rumput laut itu.

Besarnya potensi yang dimiliki untuk kegiatan budidaya rumput laut

belum seluruhnya termanfaatkan dengan baik. Sejak diundangkan UU No. 22

Tahun 2000 tentang otonomi daerah, banyak terjadi penguasaan kemepemilikan

daerah terhadap wilayah perairan laut yang berada di wilayahnya. Daerah

mempunyai otoritas yang kuat untuk mengatur wilayah perairannya.

Permasalahan muncul karena daerah belum mengatur pemanfaatan atau tata

ruang wilayah perairan pantainya, sehingga terjadi tumpang tindih antara berbagai

kegiatan di suatu wilayah yang sama. Keadaan seperti ini menjadikan penanam

modal yang akan berinvestasi menjadi tidak aman dalam jangka waktu yang lama.

Penentuan lokasi yang tepat bagi kegiatan budidaya rumput laut merupakan

langkah awal yang harus dilakukan untuk dapat menjamin keberlangsungan usaha

budidaya yang sesuai dengan kondisi lingkungan (GESAMP, 2001).

Peluang pengembangan usaha perikanan dan kelautan Indonesia memiliki

prospek yang baik. Salah satu sumber daya hayati laut Indonesia yang mempunyai

peluang pengembangan produksi dan peluang ekspor yang baik adalah rumput

laut. Penentuan lokasi budidaya rumput laut sangat penting dilakukan karena

karakteristik rumput laut yang hidup dengan cara melekat pada substrat dan tidak

dapat berpindah tempat. Tumbuhan ini hidup dengan cara menyerap nutrien dari

perairan dan melakukan fotosintesis, sehingga pertumbuhannya membutuhkan

faktor-faktor fisika dan kimia perairan seperti gerakan air, suhu, kadar garam

(salinitas), nitrat, dan fosfat serta pencahayaan sinar matahari (Atmadja et al.

1996). Nutrien yang diperlukan oleh rumput laut dapat langsung diperoleh dari air

I-3

laut melalui gerakan air atau biasa disebut arus. Gerakan air tersebut berperan

dalam mempertahankan sirkulasi zat hara yang berguna untuk pertumbuhan

(Dahuri 2003).

Indonesia merupakan produsen terbesar rumput laut di dunia, khususnya

jenis Eucheuma cottonii. Berdasarkan data sementara statistic FAO yang

dikeluarkan pada Maret 2015, produksi rumput laut Indonesia jenis E. cottonii

pada tahun 2013 menempati urutan pertama dunia sebanyak 8,3 juta ton.

Sedangkan untuk rumput laut jenis Gracilaria sp., pada 2013 Indonesia

menempati urutan kedua setelah China, dengan produksi sebesar 975 ribu ton.

Dengan fakta angka di atas, menempatkan Indonesia sebagai pemimpin di pasar

rumput laut dunia. Rumput laut sendiri merupakan salah satu komoditas utama

perikanan budidaya, yang menjadi andalan dalam peningkatan produksi,

perekonomian daerah, dan kesejahteraan masyarakat pesisir. Total produksi

rumput laut nasional saat ini telah mengalami peningkatan yang cukup signifikan.

Menurut data sementara di KKP, produksi rumput laut nasional pada tahun 2014

mencapai 10,2 juta ton atau meningkat lebih dari tiga kali lipat dari produksi

rumput laut pada tahun 2010 yang berkisar 3,9 juta ton, peningkatan rata-rata

pertahun mencapai 27,71 persen.

Beberapa keunggulan dari usaha budidaya rumput laut, diantaranya adalah

pemeliharaan yang mudah, murah, dan menguntungkan. Sekali tanam, bibit

rumput laut berlaku untuk masa budidaya selama 3-4 tahun. Modal yang

dibutuhkan tiap hektar lahan tergolong murah, sebesar Rp 5.040.000,00.

Perhitungan pendapatan kotor mencapai Rp 13.070.000,00. Keuntungan yang

diperoleh sebesar Rp 8.030.000,00 dalam kurun waktu 4 bulan (1 musim tanam).

Keunggulan lainnya adalah menyerap banyak tenaga kerja. Diprediksi setiap

pengusahaan 1 ha budidaya rumput laut membutuhkan jumlah tenaga kerja

sebanyak 45 orang. Dan yang terakhir pasar yang menjanjikan baru tercukupinya

10-15% dari permintaan pasar membuat usaha budidaya rumput laut memiliki

prospek yang cukup menjanjikan.

Mengingat wilayah Indonesia yang sebagian besar (70%) laut dan

memiliki garis pantai terpanjang kedua di dunia yaitu 81.000 km dengan 13.667

pulau serta memiliki karakteristik perairan pantai meliputi perairan dangkal dan

I-4

lagoon merupakan potensi yang besar bagi pengembangan budidaya rumput laut.

Kegiatan budidaya rumput laut telah menunjukan kontribusi nyata bagi

pendapatan daerah maupun nasional. Potensi rumput laut di perairan Indonesia

mencakup areal seluas 26.700 ha dengan potensi produksi sebesar 482.400

ton/tahun. Melihat besarnya potensi pemanfaatan rumput laut, terutama untuk

ekspor, angka peluang untuk masuk dalam usaha ini amat besar, khususnya pada

daerah Pesisir Pantai Utara Jawa secara geografis sangat cocok untuk usaha

budidaya rumput laut. Keterlibatan semua pihak dalam teknologi pembudidayaan

dan pemasaran merupakan faktor yang menentukan dalam menggairahkan

masyarakat dalam mengembangkan usaha budidaya rumput laut.

Karena budidaya rumput laut merupakan salah satu budidaya yang

menjadi sumber devisa negara Indonesia ditambah dengan keuntungan

budidayanya yang sangat melimpah dan budidayanya yang tidak cukup sulit,

maka perlu adanya pengetahuan lebih mengenai rumput laut terutama pada

persebaran lokasi rumput laut dan kesesuaian lahan dari rumput laut tersebut. Hal

ini penting untuk dapat memaksimalkan budidaya rumput laut di negara Indonesia

dengan mengetahui lahan mana yang seesuai sebagai media pertumbuhan rumput

laut tersebut.

Pada karya tulis ini, penulis akan mengkaji mengenai persebaran lokasi

budidaya rumput laut dari sudut pandang penginderaan jauh. Citra satelit yang

akan penulis gunakan adalah citra landsat 7 ETM+ tahun 2015. Band pada citra

landsat 7 ETM+ dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan klorofil-A,

kecerahan air, dan suhu permukaan laut sebagai parameter yang bisa digunakan

untuk menentukan kesesuian lahan untuk budidaya rumput laut. Dengan hasil

akhir adalah peta kesesuaian lahan untuk budidaya rumput laut.

I.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana penentuan kesesuaian lahan untuk budidaya rumput laut pada

daerah Pesisir Laut Utara Jawa Tengah menggunakan metode

penginderaan jauh?

2. Bagaimana potensi pengembangan budidaya rumput laut pada daerah

Pesisir Laut Utara Jawa Tengah?

I-5

I.3 Tujuan

1. Mendapatkan data kesesuaian lahan untuk budidaya rumput laut pada

daerah Pesisir Laut Utara Jawa Tengah dengan metode penginderaan jauh.

2. Mendapatkan lokasi yang berpotensi untuk pengembangan budidaya

rumput laut pada daerah Pesisir Laut Utara Jawa Tengah.

I.4 Manfaat

1. Memberikan informasi mengenai parameter kesesuaian lahan pada daerah

Pesisir Laut Utara Jawa Tengah dengan metode penginderaan jauh.

2. Memberikan informasi lokasi yang cocok dalam budidaya rumput laut

pada daerah Pesisir Laut Utara Jawa Tengah.

3. Mengembangkan aplikasi penginderaan jauh dalam studi kesesuaian lahan

untuk budidaya rumput laut.

II-1

BAB II

DASAR TEORI

II.1 Rumput Laut

Rumput laut adalah salah satu sumber daya hayati yang terdapat di

wilayah pesisir dan laut. Rumput laut merupakan tumbuhan jenis alga, yang

termasuk ganggang multiseluler golongan divisi thallophyta. Rumput laut

biasanya hidup di dasar laut yang dapat tertembus cahaya matahari. Seperti

umumnya tanaman lain, rumput laut juga memiliki klorofil atau pigmen warna

yang lain. Warna itulah yang menggolongkan jenis rumput laut.

Besarnya potensi yang dimiliki untuk kegiatan budidaya rumput laut

belum seluruhnya termanfaatkan dengan baik. Penentuan lokasi yang tepat bagi

kegiatan budidaya rumput laut merupakan langkah awal yang harus dilakukan

untuk dapat menjamin keberlangsungan usaha budidaya yang sesuai dengan

kondisi lingkungan (GESAMP, 2001).

II.2 Kesesuaian lahan Rumput Laut

Dalam budidaya rumput laut terdapat beberapa faktor fisika dan kimia

yang berpengaruh seperti temperatur dan salinitas. Berikut adalah beberapa faktor

fisika dan kimia yang mempengaruhi budidaya rumput laut, antara lain :

1. Temperatur

Suhu di lautan merupakan faktor lingkungan yang sangat penting bagi

kehidupan organisme laut (Hutabarat, 1986). Menurut Lunning (1990),

temperatur optimal untuk pertumbuhan alga di daerah tropis adalah 15ºC –

30ºC. Menurut Van Den Hoek (1982), perubahan temperatur yang ekstrim

akan mengakibatkan kematian bagi rumput laut, terganggunya tahap-tahap

reproduksi dan terhambatnya pertumbuhan.

2. Salinitas

Salinitas merupakan nilai total garam-garam terlarut di laut. Nilai rata-rata

salinitas perairan laut rata-rata sebesar 35 ppt dan stabil ketika berada di

perairan laut terbuka (Sverdrurp et al. 2004). Rumput laut umumnya hidup di

II-2

laut dengan salinitas antara 30‰-32‰ (Luning, 1990). Adanya fluktuasi

salinitas mempengaruhi dalam pertumbuhan, stabilitas, dan bentuk rumput

laut (Lunning, 1990). Salinitas juga mempengaruhi penyebaran makroalga di

lautan.

Tabel II-1 Kriteria Kesesuaian Lahan Untuk Budidaya Rumput Laut

(Baja, 2012)

No Kriteria Kelas Kelas Kesesuaian Lahan

1 Kecerahan Air (m)

>5,0 S1 Sangat Sesuai

3,0-5,0 S2 Sesuai

<3,0 S3 Cukup Sesuai

2 Suhu (oC)

27-30 S1 Sangat Sesuai

25<27 atau >30-32 S2 Sesuai

<25 atau >32 S3 Cukup Sesuai

3 pH

7,0-8,5 S1 Sangat Sesuai

6,5-<7 atau 8,5-9,5 S2 Sesuai

<6,5 atau >9,5 S3 Cukup Sesuai

4 Salinitas (o/oo)

29-33 S1 Sangat Sesuai

25-<29 atau >33-37 S2 Sesuai

<25 atau >37 S3 Cukup Sesuai

5 Klorofil-A

3,5-10 S1 Sangat Sesuai

0,2-<3,5 S2 Sesuai

<0,2 S3 Cukup Sesuai

Keterangan :

- Kelas S1 (sangat sesuai) : lahan-lahan dengan tanpa pembatas atau

hanya memiliki pembatas yang sangat ringan, dan pembatas tersebut

tidak berpengaruh terhadap produktivitas atau keuntungan yang

diperoleh, serta tidak memerlukan input diatas level rata-rata.

- Kelas S2 (sesuai) : lahan-lahan dengan beberapa pembatas yang

mempengaruhi produktivitas, dan pembatas tersebut agak berat sehingga

mempengaruhi pengusahaan suatu jenis penggunaan lahan tertentu

secara lestari; pembatas-pembatas yang ada dapat menurunkan produksi

atau keuntungan dan meningkatnya kebutuhan akan input untuk

perolehan keuntungan dari penggunaan tertentu.

- Kelas S3 (Cukup Sesuai) : lahan-lahan dengan beberapa pembatas yang

mempengaruhi produktivitas, dan pembatas tersebut cukup berat untuk

tujuan pengusahaan suatu jenis penggunaan lahan tertentu secara lestari;

II-3

pembatas-pembatas yang ada telah sampai pada taraf yang sangat

berpengaruh terhadap penurunan produksi atau keuntungan, dan

dibutuhkannya input untuk perolehan keuntungan dari penggunaan

tertentu.

- Kelas N (tidak sesuai) : lahan-lahan dengan pembatas yang cukup berat

dan belum bisa diatasi pada masa sekarang; pembatas tersebut cukup

berat sehingga mempengaruhi pengusahaan suatu jenis penggunaan

lahan tertentu secara lestari.

II.3 Penginderaan Jauh

Teknologi penginderaan jauh merupakan pengembangan dan teknologi

pemotretan udara yang mulai diperkenalkan pada akhir abad ke-19. Manfaat

potret udara dirasa sangat besar dalam perang dunia pertama dan kedua, sehingga

cara ini dipakai dalam eksplorasi ruang angkasa. Sejak saat itu istilah

penginderaan jauh (remote sensing) dikenal dan menjadi popular dalam dunia

pemetaan.

Ada beberapa definisi mengenai penginderaan jauh, antara lain :

1. Penginderaan jauh adalah ilmu atau seni untuk memperoleh informasi

tentang objek, daerah, atau gejala dengan jalan menganalisis data yang

diperoleh dengan menggunakan alat, tanpa kontak langsung dengan objek,

daerah, atau gejala yang akan dikaji (Lillesand dan Kiefer, 1994 dalam

Purwadhi, 2001).

2. Penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh, mengidentifikasi,

dan menganalisis obyek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah

kajian (Avery,1985).

3. Penginderaan jauh merupakan teknik yang dikembangkan untuk

memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi. Informasi itu

berbentuk radiasi elektromagnetik yang dipantulkan atau dipancarkan dari

permukaan bumi (Lindgren, 1985).

Dari batasan pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa penginderaan

jauh (remote sensing) adalah pengambilan atau pengukuran data/informasi

mengenai sifat dari sebuah fenomena, obyek, atau benda dengan menggunakan

II-4

alat perekam tanpa berhubungan langsung dengan bahan yang dikaji. Sehingga,

penginderaan jauh merupakan pemantauan terhadap suatu obyek dari jarak jauh

dengan tidak melakukan kontak langsung dengan obyek tersebut.

Pengertian „tanpa kontak langsung‟ disini dapat diartikan secara sempit

dan luas. Secara sempit berarti bahwa memang tidak ada kontak antara objek

dengan analisis, misalnya ketika data citra satelit diproses dan ditransformasi

menjadi peta distribusi temperatur permukaan pada saat perekaman. Secara luas,

berarti bahwa kontak dimungkinkan dalam bentuk aktivitas „ground truth‟, yaitu

pengumpulan sampel lapangan untuk dijadikan dasar pemodelan melalui

interpolasi dan ekstrapolasi pada wilayah yang jauh lebih luas dan pada kerincian

yang lebih tinggi.

II.4 Landsat 7 ETM+

Satelit ini diluncurkan pada tanggal 15 April 1999. Tujuan utama Landsat

7 adalah untuk memperbaharui arsip citra satelit, menyediakan citra yang update

dan bebas awan. Meski program Landsat dikelola oleh NASA, data dari Landsat 7

dikumpulkan dan didistribusikan oleh USGS. Proyek NASA World Wind

memungkinkan gambar tiga dimensi dari Landsat 7 dan sumber-sumber lainnya

untuk dapat dengan mudah dinavigasi dan dilihat dari berbagai sudut.

Landsat 7 dirancang untuk dapat bertahan 5 tahun dan memiliki kapasitas

untuk mengumpulkan dan mentrasmisikan hingga 532 citra setiap harinya. Orbit

dari satelit ini adalah polar, orbit yang sinkron terhadap matahari, dalam arti dapat

memindai seluruh permukaan bumi, yakni selama 232 orbit atau 15 hari. Massa

satelit tersebut 1973 kg, memiliki panjang 4,04 meter dan diameter 2,74 meter.

Tak seperti pendahulunya, Landsat 7 memiliki memori 378 gigabits (kira-kira 100

citra). Instrumen utama Landsat 7 adalah Enhanced Thematic Mapper Plus

(ETM+).

II-5

Gambar II-1 Satelit Landsat

Citra satelit Landsat 7 ETM+ merupakan citra dengan resolusi spasial 30m

x 30m pada band 1, 2, 3, 4, 5, 7, dan 15m x 15m pada band 6 (thermal). Fungsi

dari band thermal ini nantinya untuk pengukuran tingkat evapotranspirasi yang

bermanfaat untuk pengelolaan air. Hasil dari perekaman Satelit Landsat 7 ETM+

ini, (sebagian besar) data hasil perekamannya akan bisa diunduh secara gratis di

situs-nya USGS.

Tabel II-2 Karakteristik Band pada Landsat 7 ETM+

Sumber : Jaya (2002), Lillesand dan Kiefer (1964), Mika (1994), USGS (2002) dalam

Putra (2003)

Band Spektrum Panjang

Gelombang

Resolusi

Spasial Aplikasi

1

Sinar

tampak

(biru)

0,450 – 0,515 30 x 30

Untuk pemetaan perairan pantai, pembedaan

tanah dan vegetasi, analisa tanah dan air, dan

pembedaan tumbuhan berdaun lebar dengan

konifer.

2

Sinar

tampak

(hijau)

0,525 – 0,605 30 x 30 Untuk inventarisasi vegetasi dan penilaian

kesuburan.

3

Sinar

tampak

(merah)

0,630 – 0,690 30 x 30

Untuk pemisahan kelas vegetasi dan

memperkuat kontras antara penampakan

vegetasi dengan non vegetasi.

4 Infra merah

dekat 0,750 – 0,900 30 x 30

Untuk deteksi akumulasi biomassa vegetasi,

identifikasi jenis tanaman, dan memudahkan

pembedaan tanah dan tanaman, serta lahan dan

II-6

air.

5 Infra merah

menengah 1,550 – 1,750 30 x 30

Untuk menunjukkan kandungan air pada

tanaman, kondisi kelembaban tanah dan

berguna untuk membedakan awan dengan

salju.

6 Infra merah

thermal jauh

10,400 –

12,500 60 x 60

Untuk analisa stress vegetasi pembedaan

kelembaban tanah, klasifikasi vegetasi, analisis

gangguan vegetasi, dan pemetaan suhu.

7 Infra merah

thermal 2,090 – 2,350 30 x 30

Untuk pemetaan formasi geologi dan

pemetaan hydrothermal.

8 Pankromatik 0,520 – 0,900 15 x 15 Untuk peningkatan resolusi spasial

II.5 Gap Fill

Citra Landsat 7 ETM+ mengalami kerusakan Scan Line Corrector pada

tahun 2003 yang menyebabkan hasil perekaman citranya tidak sempurna

(striping). Berbagai metode telah dikembangkan untuk memperbaiki kesalahan

ini, seperti mulai dari interpolasi piksel tetangga, pengisian data dari perekaman

tanggal yang lain, dan teknik lainnya. Namun, hasil yang diperoleh tidak selalu

baik, mengingat karakteristik radiometrik tiap waktu perekaman biasanya berbeda

(sistem penginderaan jauh tidak ideal).

Pengisian gap pada dasarnya dapat dilakukan di software apapun yang

sudah mendukung map algebra fungsi conditional (IF THEN ELSE) atau

mozaicking, namun demikian ada beberapa tools otomatis yang dikembangkan

untuk mempermudah proses gap filling.

III-1

BAB III

METODOLOGI

III.1 Sumber Literatur dan Data

Dalam penelitian mengenai kesesuaian lahan rumput laut ini, terdapat dua

jenis data yang digunakan yaitu Data Primer dan Data Sekunder. Data Primer

yang digunakan adalah Data Citra Satelit Landsat 7 ETM+ dari USGS dengan

tanggal perekaman 22 Juni 2015 dan 24 Juli 2015. Sedangkan Data Sekunder

yang digunakan adalah Algoritma-algoritma pengolahan citra satelit dari jurnal,

buku maupun literatur lainnya.

III.2 Pengolahan Data

Melakukan input data citra yang digunakan untuk pengolahan ini adalah

data citra Landsat 7 ETM+ band 2, 3, 4, dan 6 bulan Juli tahun 2015. Data citra

tambahan untuk melakukan Gap Fill yaitu menggunakan citra Landsat 7 ETM+

bulan Juni tahun 2015.

Melakukan pemotongan citra dimaksudkan untuk memperkecil daerah

pengamatan ke daerah studi yang diinginkan yaitu Pesisir Laut Utara Jawa

Tengah. Pemotongan daerah ini menggunakan metode ROI (Region of Interest),

hal itu dimaksudkan untuk penghapusan nilai digital dari karakter daratan karena

obyek yang diamati berupa lautan. Sehingga, dari proses ROI ini nilai digital

daratan akan menjadi 0.

Mengubah tampilan citra hasil pemotongan menjadi True Colour dengan

menggunakan band 3,2,1. Lalu mengubah citra band 2, 3, 4, dan 6 ke Reflectance

dengan menggunakan rumus berikut

Keterangan : Mρ : Reflectance Mult Band terdapat pada meta data.

Aρ : Reflectance Add Band terdapat pada meta data.

Qcal : Input band yang akan diubah.

III-2

ρλ' : TOA planetary reflectance, tanpa koreksi solar angle.

ρλ : TOA planetary reflectance

θSE : Sun Elevation Angle terdapat pada meta data.

Selanjutnya, melakukan pengolahan parameter klorofil-A. Dalam analisa

kesesuaian lahan budidaya rumput laut, pengukuran kandungan klorofil-A

diperlukan untuk mengetahui produktivitas rumput laut pada perairan tersebut.

Klorofil-A yang terdeteksi oleh citra pada dasarnya merupaka pigmen yang

terkandung dalam rumput laut. Algoritma yang digunakan adalah sebagai berikut :

Keterangan : C : Konsentrasi Muatan Padat Tersuspensi (mg/l)

TM 3 : Nilai reflektansi kanal 3 dari Landsat 7 ETM+

TM 2 : Nilai reflektansi kanal 4 dari Landsat 7 ETM+

Langkah selanjutnya adalah melakukan pengolahan parameter kecerahan

perairan. Tingkat kecerahan perairan dapat diketahui melalui penajaman citra

Landsat. Algoritma yang dipergunakan adalah algoritma hasil penelitian dari

Mujito et.al (1997). Secara matematis, algoritma tersebut dapat dituliskan menjadi

:

Kecerahan (meter) = 17,51427 – 0,10925 x b1

Keterangan : b1 : Nilai reflektansi kanal 1 dari Landsat 7 ETM+

Setelah itu, melakukan pengolahan parameter suhu permukaan laut dengan

mengkonversi DN ke Top of Atmosphere (TOA) Radiance (L) terlebih dahulu

dengan rumus sebagai berikut :

Lλ = MLQcal + AL

Keterangan : Lλ : TOA spectral radiance (watt/(m2*ster*μm).

ML : Radiance Mult Band terdapat pada meta data.

AL : Radiance Add Band terdapat pada meta data.

Qcal : DN.

Setelah mengkonversi DN ke Radiance, menentukan suhu permukaan laut

dengan algoritma sebagai berikut :

T (kelvin) = K2 / ln ((K1/ Lλ) + 1)

Keterangan : T : Suhu efektif.

III-3

K1 dan K2 : Nilai konstanta kalibrasi diperoleh dari metadata.

Lλ : Radian (watt/(m2*ster*μm).

Pada algoritma di atas, suhu permukaan laut tersebut masih dalam satuan

kelvin. Untuk mengubahnya ke dalam satuan celcius, maka melakukan

pengolahan dengan algoritma sebagai berikut :

T (celcius) = b1 – 273

Keterangan : T : Suhu efektif.

b1 : Nilai reflektansi kanal 1 dari Landsat 7 ETM+

Tahapan selanjutnya adalah melakukan klasifikasi pada setiap parameter.

Berikut klasifikasi pada setiap parameter :

1. Klorofil-A : 2,1–3,4 ; 3,5-4,7 ; 4,8-6,1 ;

6,2-7,5

2. Kecerahan air : 15,550-15,575 ; 15,575-15,600 ;

15,600-15,625

3. Suhu Permukaan Laut (SPL) : 23-24,5 ; 24,5-26 ; 26-27,5 ; 27,5-29 ; 29-

30,5 ; 30,5-32

Setelah melakukan klasifikasi, selanjutnya mengolah hasil citra tersebut

menjadi vektor yang kemudian akan diubah menjadi format .shp. Format .shp

digunakan dalam layouting data hasil citra dengan menggunakan software ArcGIS

10.

III-4

Berikut merupakan diagram alir penelitian kesesuaian lahan budidaya rumput laut:

Overlay 2

Kesesuaian Lahan

Penilaian Kelas Kesesuaian Lahan (S1, S2, S3, N)

Klorofil-A Kecerahan Air Suhu (oC)

Overlay 1

Klorofil-A Kecerahan Air Suhu (oC)

Konsultasi Citra Satelit

Pengolahan Setiap

Parameter

Studi

Pustaka

Gap Fill Kriteria Kesesuaian

Grafik III-1 Diagram alir penelitian kesesuaian lahan budidaya rumput laut

IV-1

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

IV.1 Data

Data yang digunakan dalam penelitian kesesuian lahan rumput laut adalah

data satelit Landsat 7 ETM+ dari USGS dengan tanggal perekaman 22 Juni 2015

dan 24 Juli 2015. Citra Landsat 7 ETM+ dengan tanggal perekaman 24 Juli 2015

digunakan sebagai data primer pengolahan citra satelit. Sedangkan Citra Landsat 7

ETM+ dengan tanggal perekaman 22 Juni 2015 digunakan saat proses Gap Fill.

IV.2 Pembahasan

IV.2.1 Perhitungan Klorofil-A

Perhitungan kandungan Klorofil-A ini dilakukan dengan menggunakan

algoritma Landsat 7 ETM+. Setelah citra dilakukan subset ROI lautan, maka

proses selanjutnya dilakukan perhitungan kandungan Klorofil-A dengan

menggunakan algoritma sebagai berikut :

Gambar IV-1 Hasil algoritma klorofil-A

IV.2.2 Perhitungan Kecerahan Air

Sebelum memasukkan algoritma untuk pengolahan kecerahan air, maka

yang harus dilakukan sama seperti pada pengolahan klorofil-A. Pada awalnya

melakukan subset ROI lautan pada citra, yang prosesnya sama seperti pada

IV-2

pengolahan klorofil-A. Setelah dilakukan subset citra maka selanjutnya dilakukan

perhitungan kecerahan air dengan menggunakan algoritma sebagai berikut :

Kecerahan (meter) = 17,51427 – 0,10925 x band1

Gambar IV-2 Hasil algoritma kecerahan air

IV.2.3 Perhitungan Suhu Permukaan Laut (SPL)

Melakukan pemisahan antara lautan dengan daratan pada citra Landsat 7

ETM+. Pemisahan tersebut dilakukan dengan subset ROI dengan acuan band 4.

Pengolahan citra Landsat 7 ETM+ untuk ekstraksi informasi suhu permukaan laut

menggunakan saluran 11. Pada proses pengolahan tahap pertama akan dihasilkan

suhu permukaan laut dengan satuan kelvin. Algoritma pada band math yang

digunakan adalah seperti berikut :

T (kelvin) = K2 / ln ((K1/ Lλ) + 1)

Selanjutnya mengubah satuan kelvin menjadi celcius, dengan pengolahan

algoritma sebagai berikut :

T (celcius) = band1 – 273

Gambar IV-3 Hasil algoritma suhu permukaan laut

IV-3

IV.2.4 Analisa Klasifikasi Klorofil-A

Gambar IV-4 Hasil klasifikasi klorofil - A

Klasifikasi kandungan klorofil-A berdasarkan kriteria kesesuaian lahan

untuk budidaya rumput laut (Baja, 2012) minimal adalah <0,2, menengah 0,2 -

<3,5, dan maksimal 3,5 - 10. Berikut merupakan banyaknya titik kandungan

klorofil-A tiap interval pada Pesisir Utara Laut Jawa Tengah :

0 – 0,2 : 210.583 titik

2,1 – 3,4 : 152.628 titik

3,5 – 4,7 : 4.661.633 titik

4,8 – 6,1 : 333.799 titik

6,2 – 7,5 : 58.975 titik

Pada daerah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah mayoritas klasifikasi

kandungan klorofil-A berkisar antara 3,5 - 4,7 dengan 4.661.633 titik. Dengan

kondisi kandungan klorofil-A pada wilayah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah

tersebut, maka Pesisir Utara Laut Jawa Tengah dapat dikategorikan menjadi

wilayah yang sesuai untuk budidaya rumput laut.

IV-4

IV.2.5 Analisa Klasifikasi Kecerahan Air

Gambar IV-5 Hasil klasifikasi kecerahan air

Klasifikasi kecerahan air berdasarkan kriteria kesesuaian lahan untuk

budidaya rumput laut (Baja, 2012) minimal adalah <3,0 m, menengah pada

interval 3,0 m – 5,0 m, dan maksimal >5,0 m. Berikut merupakan banyaknya titik

kecerahan air tiap interval pada Pesisir Utara Laut Jawa Tengah :

15,55 m – 15,575 m : 239.878 titik

15,575 m – 15,6 m : 6.580.364 titik

15,6 m – 15,625 m : 150.454 titik

Pada daerah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah mayoritas klasifikasi

kecerahan air adalah dapat berkisar antara 15,55 m - 15,625 m (>5 m). Dengan

kondisi kecerahan air pada wilayah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah tersebut,

maka Pesisir Utara Laut Jawa Tengah dapat dikategorikan menjadi wilayah yang

sesuai untuk budidaya rumput laut.

IV-5

IV.2.6 Analisis Klasifikasi Suhu Permukaan Laut

Gambar IV-6 Klasifikasi suhu permukaan laut

Klasifikasi suhu permukaan laut berdasarkan kriteria kesesuaian lahan

untuk budidaya rumput laut (Baja, 2012) minimal adalah <25°C atau >32°C,

menengah 25°C - <27°C atau >30°C - 32°C, dan maksimal 27°C - 30°C. Berikut

merupakan banyaknya titik suhu permukaan laut tiap interval pada Pesisir Utara

Laut Jawa Tengah :

22,5°C – 24°C : 1.429 titik

24°C – 25°C : 1.220.258 titik

25°C – 27°C : 4.441.854 titik

27°C – 28,5°C : 602.560 titik

28,5°C – 30°C : 532.333 titik

30°C - 32°C : 174.803 titik

32°C - 34°C : 6.632 titik

Pada daerah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah mayoritas klasifikasi suhu

permukaan laut berkisar antara 25°C – 27°C dengan 4.441.854 titik. Dengan

kondisi suhu permukaan laut pada wilayah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah

tersebut, maka Pesisir Utara Laut Jawa Tengah dapat dikategorikan menjadi

wilayah yang sesuai untuk budidaya rumput laut.

IV-6

IV.2.7 Analisa Zoning Lokasi Budidaya Rumput Laut

Gambar IV-7 Zoning lokasi budidaya rumput laut

Hasil dari penelitian ini menghasilkan lokasi yang sangat sesuai untuk

budidaya rumput laut di Pesisir Utara Jawa Tengah adalah 90,63 ha (0,040%),

luas lokasi sesuai adalah 180757,0953 ha (80,751%), luas lokasi cukup sesuai

adalah 42996,70734 ha (19,208%), dan lokasi tidak sesuai adalah 0,72 ha

(0,001%).Lokasi yang sesuai untuk budidaya rumput laut pada penelitian ini lebih

dominan pada daerah Pesisir Laut Utara Jawa Tengah adalah pada daerah pesisir

Semarang, pesisir Kendal, pesisir Batang, pesisir Pekalongan dan pesisir

Pemalang. Penelitian ini selanjutnya akan sangat bermanfaat untuk pengembangan

sumber daya hayati dengan memanfaatkan rumput laut di kawasan pesisir Utara

Jawa Tengah dengan membudidayakannya.

V-1

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian tentang penentuan lokasi yang sesuai untuk budidaya

rumput laut dengan parameter kandungan klorofil-A, kecerahan air, dan suhu

permukaan laut dengan menggunakan citra satelit Landsat 7 ETM+ di Pesisir

Utara Laut Jawa Tengah, dapat diambil kesimpulan:

1. Penentuan kesesuaian lahan untuk budidaya rumput laut pada daerah Pesisir

Laut Utara Jawa Tengah menggunakan metode penginderaan jauh dengan

menghasilkan data beberapa parameter berikut :

- Nilai kandungan klorofil-A pada wilayah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah

dominan pada kisaran antara 3,5-4,7.

- Nilai kecerahan air pada wilayah Pesisir Utara Laut Jawa Tengah dominan

pada interval 15,575-15,6 m.

- Distribusi nilai Suhu Permukaan Laut (SPL) pada wilayah Pesisir Utara

Laut Jawa Tengah dominan pada rentang 25°C - 27°C .

2. Lokasi yang sesuai untuk budidaya rumput laut pada penelitian ini lebih

dominan pada daerah Pesisir Laut Utara Jawa Tengah adalah pada daerah

pesisir Semarang, pesisir Kendal, pesisir Batang pesisir Pekalongan dan

pesisir Pemalang. Pada daerah pesisir tersebut, suhu permukaan laut terlihat

hangat sehingga sesuai untuk kriteria budidaya rumput laut. Selain itu nilai

kecerahan air pada wilayah tersebut dapat dikategorikan sesuai untuk lokasi

budidaya rumput laut. Sedangkan kandungan klorofil-A pada wilayah tersebut

juga terdapat pada kisaran yang sesuai untuk lokasi budidaya rumput laut.

3. Lokasi yang sangat sesuai untuk budidaya rumput laut di Pesisir Utara Jawa

Tengah adalah 90,63 ha (0,040%), luas lokasi sesuai adalah 180757,0953 ha

(80,751%), luas lokasi cukup sesuai adalah 42996,70734 ha (19,208%), dan

lokasi tidak sesuai adalah 0,72 ha (0,001%).

V-2

V.2 Saran

Berdasarkan penelitian tentang penentuan lokasi yang sesuai untuk budidaya

rumput laut dengan parameter kandungan klorofil-A, kecerahan air, dan suhu

permukaan laut dengan menggunakan citra satelit Landsat 7 ETM+ di Pesisir

Utara Laut Jawa Tengah, disarankan:

1. Pada penelitian selanjutnya juga perlu dikaji mendalam mengenai parameter

klorofil-A dan suhu permukaan laut (SPL), serta parameter yang lainnya

seperti kecerahan air untuk memperoleh hasil yang lebih akurat dalam

penentuan lokasi yang sesuai untuk budidaya rumput laut di daerah perairan

Pesisisr Utara Laut Jawa Tengah.

2. Terkait parameter yang digunakan dalam penelitian ini, perlu dikaji lagi

tentang pemodelan algoritma parameter suhu permukaan laut (SPL) yang

sesuai untuk digunakan pada daerah penelitian di sekitar pesisir lainnya.

3. Perlu ditambahkan lagi data pH dan Salinitas pada Pesisir Utara Laut Jawa

Tengah agar penentuan validasi dari penentuan lokasi budidaya rumput laut

dapat lebih valid dalam penentuan lokasi budidaya rumput laut.

vi

DAFTAR PUSTAKA

Arnold, S.W., White, M.W.& Berrigan, M.E. 2003. Hard Clam (Mercenaria spp)

Aquaculture in Florida, USA: Geograpgic Information System Application

to Lease Site Selection. Journal of Aquacultural Engineering. Vol (23):

203-231 p.

Hidayah, Zainul. 2014. Model Aplikasi Sistem Informasi Geografis dan

Penginderaan Jauh dalam Pendugaan Kesesuaian Perairan untuk Budidaya

Kerang Mutiara di Kepulauan Kangean Madura. Seminar Nasional

Tahunan IX Hasil Penelitian Perikanan dan Kelautan. Yogyakarta: 14 Juli

2012.

Hidayah, Z. dan Romadhon, A. 2006. Aplikasi Sistem Informasi Geografis untuk

Kesesuaian Lokasi Budidaya Rumput Laut di Pesisir Utara Kab.

Bangkalan. Laporan Penelitian. LPPM Universitas Trunojoyo. Bangkalan.

37 p.

Humaidi, Dedy. 2005. Pemanfaatan Citra Landsat ETM+ dalam Penyusunan

Model Pengaturan Hasil Hutan : Studi Kasus di HPHTI PT Musi Hutan

Persada, Propinsi Sumatera Selatan. Skripsi. Bogor: Institut Pertanian

Bogor.

Lillesand, T.M. dan R. W. Kiefer. 1990. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra

(di Indonesia-kan oleh Dulbahri, P. Suharsono, Hartono, Dkk.). Gadjah

Mada University Press. Yogyakarta.

Luning. 1990. Seaweeds, Their Environment Biogeography and Ecophysiology.

John Wiley and Sons. New York.

NASA. 2007. Landsat Manual Book. On-Line.

http://landsathandbook.gsfc.nasa.gov. Diakses tanggal 12 Agustus 2015.

Ratnasari, Arlina, dkk. 2014. Pemanfaatan Data Penginderaan Jauh dan Sistem

Informasi Geografis untuk Penentuan Lokasi Budidaya Rumput Laut di

Perairan Teluk Gerupuk, Pulau Lombok, Provinsi Nusa Tenggara Barat.

Seminar Nasional Penginderaan Jauh. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Raharjo, Beni. ArcGIS Tutorial. On-Line. http://www.gistutorial.net. Diakses

tanggal 19 Agustus 2015.

Samad, F. 2011. Analisis Kesesuaian Lahan Budidaya Rumput Laut

Menggunakan Penginderaan Jauh dan SIG di Taman Nasional Karimun

Jawa. Skripsi. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

vii

Standar Nasional Indonesia [SNI]. 2010. Produksi rumput laut kotoni (Eucheuma

cottoni) – Bagian 2: Metode Long-line. Badan Standarisasi Nasional. SNI :

7579.2:2010.

Sulma, S., Hasyim, B., Susanto, A., Budiono, A. 2005. Pemanfaatan Data

Penginderaan Jauh untuk Pengembangan Budidaya Laut. Pusat

Pengembangan Pemanfaatan dan Teknologi Penginderaan Jauh.

Kedeputian Bidang Penginderaan Jauh. Lembaga Penerbangan dan

Antariksa Nasional.

LAMPIRAN

Lampiran 1. Daftar Gambar

Gambar II-1 Satelit Landsat ............................................................................. II-5

Gambar IV-1 Hasil algoritma klorofil-A ......................................................... IV-1

Gambar IV-2 Hasil algoritma kecerahan air .................................................... IV-2

Gambar IV-3 Hasil algoritma suhu permukaan laut ......................................... IV-2

Gambar IV-4 Hasil klasifikasi klorofil - A ...................................................... IV-3

Gambar IV-5 Hasil klasifikasi kecerahan air ................................................... IV-4

Gambar IV-6 Klasifikasi suhu permukaan laut ................................................ IV-5

Gambar IV-7 Zoning lokasi budidaya rumput laut........................................... IV-6

Lampiran 2. Daftar Tabel

Tabel II-1 Kriteria Kesesuaian Lahan Untuk Budidaya Rumput Laut .............. II-2

Tabel II-2 Karakteristik Band pada Landsat 7 ETM+ ...................................... II-5

Lampiran 3. Daftar Grafik

Grafik III-1 Diagram alir penelitian kesesuaian lahan budidaya rumput laut .... III-1

Lampiran 6, Fotokopi Kartu Mahasiswa