Aplikasi SIG untuk Estimasi Erosi

By GISfreak,on August 25th,2010

Dapat kerjaan untuk mengestimasi erosi di suatu area,minim dasar soal teori erosi,akhirnya hunting sana sini buat nyari bahan,ketemu dah papernya dari I Wayan Nuarsa dari Program Studi Agroekoteknologi,Fakultas Pertanian Universitas Udayana. nemu di gistutorial. makasih yah pak n adminnya.

Pemodelan prediksi erosi melalui analisis citra satelit yang dipadukan dengan SIG menggunakan pendekatan rumus USLE (Universal Soil Loss Equaliton) (Wischemeir dan Smith,1978),yaitu:

A = R x K x LS x CP

dimanaA = Erosivitas hujanK = Erodibilitas tanahR = Indeks Erosivitas HujanLS = Faktor panjang dan kemiringan lerengCP = Faktor tanaman dan pengelolaan

Data citra satelit digunakan untuk penentuan nilai CP melaui pemetaan penggunaan lahan. Penggunaan lahan merupakan objek yang sangat cepat mengalami perubahan. Oleh karena itu,pemanfaatan citra satelit dengan resolusi temporal yang tinggi merupakan solusi terbaik. Sementara faktor-faktor erosi lain yang objeknya tidak mengalami perubahan cepat seperti kemiringan lereng dan jenis tanah,datanya dapat diambil dari peta.

Secara skematis urutan kerja pemodelan prediksi Erosi dengan analisis citra satelit dan GIS digambarkan sebagai berikut.

a. Erosivitas Hujan

Erosivitas Hujan merupakan kemampuan hujan untuk mengerosi tanah. Semakin tinggi nilai erosivitas hujan suatu daerah,semakin besar pula kemungkinan erosi yang terjadi pada daerah tersebut. Untuk membuat peta erosivitas hujan diperlukan data hujan dari stasiun penakar hujan di seluruh daerah penelitian dan sekitarnya beserta koordinat geografis dari stasiun tersebut. Data curah hujan diambil minimal dalam kurun waktu 10 tahun kemudian nilainya dirata-ratakan. Data curah hujan yang diperlukan adalah curah hujan bulanan,jumlah hari hujan dalam satu bulan,dan jumlah curah hujan maksimum dalam bulan tersebut. Erosivitas hujan bulanan dihitung dengan rumus Bols (1978) sebagai berikut.

Rm = 6,119 (Rainm)1,21 x (Daysm)-0,47 x (max Pm)0,53

dimana Rm adalah indeks erosivitas hujan bulanan,Rainm adalah curah hujan rata-rata bulanan dalam cm,daysm adalah jumlah hari hujan rata-rata dalam satu bulan,dan max Pm adalah rata-rata curah hujan maksimum dalam bulan tersebut dalam cm.Erosivitas tahunan yang digunakan dalam perhitungan erosi diperoleh dari penjumlahan erosivitas bulanan.Data tabular hasil perhitungan erosivitas hujan tahunan beserta koordinat geografisnya pada masing-masing stasiun selanjutnya dilakukan proses Voronoi yaitu proses membagi daerah penelitian berdasarkan lokasi stasiun hujan terdekat. Proses ini hampir sama dengan menggunakan metode poligon Theisen secara manual.

b. Erodibilitas Tanah

Erodibilitas tanah merupakan kepekaan tanah terhadap erosi. Semakin tinggi nilai erodibilitas suatu tanah semakin mudah tanah tersebut tererosi. Untuk menghitung nilai erodibilitas tanah diperlukan data kandungan liat,debu,pasir halus,bahan organik tanah,harkat struktur dan permeabilitas tanah. Daerah penelitian dibagi menjadi beberapa unit lahan dalam hal ini digunakan jenis tanah sebagai basis pembagian,dengan asumsi bahwa pada jenis tanah yang berbeda,nilai erodibilitasnya juga berbeda. Nilai erodibilitas tanah pada masing-masing unit lahan dihitung dengan rumus Wischemeir dan Smith (1978) sebagai berikut:

100 K = 1,292 [2,1 M1,14 (10-4) (12-a) + 3,25 (b-2) + 2,5 (c-3)]

dimana K adalah nilai erodibilitas tanah,M adalah ukuran partikel tanah (%debu + %pasir halus) x (100 %liat),a adalah kandungan bahan organik tanah (%),b adalah harkat struktur tanah,dan c adalah harkat permeabilitas tanah.

c. Faktor LS

Peta faktor panjang dan kemiringan lereng (LS) dihitung dari peta kemiringan lereng daerah penelitian,sedangkan peta kemiringan lereng diturunkan dari model elevasi digital (MED) yang diperoleh dari digitasi dan interpolasi garis kontur. Nilai LS dihitung menggunakan tabel konversi berikut.

Tabel. Konversi nilai kemiringan lereng menjadi nilai LS (Dirjen Reboisasi dan Rehabilitas Lahan,1986)

Kemiringan lereng (%) Nilai LS0-5 0,255-15 1.2015-35 4,2535-40 9.50> 40 12

d. Faktor CP

Faktor tanaman dan pengelolaan lahan (CP) diperoleh dari hasil klasifikasi citra satelit atau dilihat dari klasifikasi penggunaan lahan yang sudah ada. kedetailan resolusi citra sangat mempengaruhi detil tidaknya klasifikasi penggunaan lahan.

e. Overlay Peta

Bila peta Erosivitas,erodibilitas,peta faktor LS,dan faktor CP telah selesai diolah,maka sekarang dilakukan kalkukasi peta,yaitu melakukan overlay terhadap keempat peta tersebut,kemudian dilakukan perkalian terhadap data atributnya.

Poligon Thiessen

By GISfreak,on November 29th,2010

Thiessen Poligon,Juga dikenal sebagai Voronoi jaringan dan Delaunay triangulations. Poligon Thiessen secara independen ditemukan di beberapa bidang studi,termasuk klimatologi dan geografi. Mereka diberi nama setelah klimatolog yang menggunakannya untuk melakukan transformasi dari titik stasiun iklim DAS.Poligon Thiessen dapat digunakan untuk menggambarkan daerah pengaruh sebuah titik dalam satu set poin. Jika Anda mengambil satu set poin dan menghubungkan setiap titik ke tetangga terdekat,Anda memiliki apa yang disebut jaringan Triangulasi tidak teratur (TIN). Jika Anda membagi dua masing-masing menghubungkan segmen garis tegak lurus dan membuat poligon tertutup dengan bisektor tegak lurus,hasilnya akan menjadi serangkaian poligon Thiessen. Daerah yang terkandung dalam setiap poligon adalah lebih dekat ke titik poligon yang didasarkan daripada titik lain di dataset.

Jika Anda memiliki kumpulan fitur atau peristiwa yang digambarkan sebagai titik dan Anda ingin menentukan wilayah pengaruh setiap peristiwa atau fitur ini,Anda dapat membuat satu set poligon Thiessen berdasarkan poin.

Contoh aplikasi dari hal ini adalah pada perhitungan area tangkapan hujan,juga pada Analisa tetangga terdekat (melihat kecenderungan suatu sebaran),dan dalam perhitungan pola perkembangan hutan atau pola kanopi hutan dan lain-lain

Dalam ArcGIS analisa Thiessen poligon dapat dilakukan dengan beberapa cara:

1. Menggunakan Arctoolbox bawaan ArcGIS,pada versi 10 terdapat pada Tool Analysis di bagian Proximity2. Menggunakan Ekstensi yang dapat dicari di galeri script ESRI sebagai contoh adalah Ekstensi Create Thiessen Polygons 3.0 di halaman ini3. Menggunakan script,bisa dilihat contohnya disini Selain program ArcGIS ada program lain yang dapat digunakan secara khusus untuk Poligon Thiessen dan pada umumnya Poligon Voronoi,anda dapat mmelihatnya pada link ini untuk solusi gratis atau dapat menggunakan software ini untuk solusi berbayar yang tidak semahal ArcGIS.

Perlu diperhatikan sebelumnya,bahwasannya Voronoi dan Thiessen saling terkait,Thiessen adalah salah salah satu aplikasi dari Voronoi dalam bidang klimatologi.

Untuk mencoba fungsi penuh dari beberapa software di atas serta berdiskusi dengan orang-orang yang berkompeten di bidang ini,dapat mendaftar dan login di FORUM GIS ini

selamat mencoba

Pembuatan Kelas Lereng (ArcView)

By GISfreak,on March 10th,2011

Slope;Fungsi Slope mengindikasikan tingkat kemiringan dari sebuah permukaan (surface). Slope mengidentifikasikan laju maksimum dari perubahan nilai dari sebuah sel dibandingkan dengan nilai sel disekelilingnya (neighbor cells). Dalam analisis surface,keluaran dari perhitungan slope dapat dalam bentuk persen slope atau derajat slope. Lihat Gambar berikut.

Beberapa aplikasi slope:

* Menentukan area datar yang cocok untuk lahan-lahan pertanian/perkebunan.

* Menentukan area-area yang mempunyai risiko erosi paling tinggi.

Menu choice:Derive Slope

Tahapan dalam membuat kelas lereng (Derive slope) adalah sebagai berikut:

* Buka software ArcView,akan terlihat tampilan kotak dialog Welcome to ArcView GIS dan pilih with a new View kemudian klik OK maka akan terlihat tampilan kotak dialog Add Data sebagai berikut dan kita klik YES

Setelah kita mengklik YES,maka akan menampilkan kotak dialog Add Theme,yang mana layer yang akan ditampilkan disimpan di Drive mana? Dan Folder apa? Begitu juga nama layer apa?,untuk kali ini layer contoh yang digunakan adalah Areal HPH PT. ITCI yang berada di Provinsi Kalimantan Timur dengan nama layer KON_G5 dengan memilih arc.

Setelah kita memilih layer yang akan ditampilkan untuk pembuatan kelas lereng,maka akan terlihat dalam kotak dialog ArcView GIS 3.x dalam View1 menampilkan Garis kontur.

Sebelum melanjutkan pembuatan TIN,karena kita menggunakan koordinat UTM terlebih dahulu masukan Map Unit:Meters dan Distance Units:Meter seperti terlihat dalam kotak dialog berikut:

Setelah merubah kotak dialog View Properties,maka langkah selanjutnya adalah mengaktifkan extension:3D-Analyst,Spatial Analyst dan Xtools Extension seperti terlihat pada kotak dialog berikut:

Untuk mengetahui apakah extension yang kita masukan aktif atau tidak,bisa dilihat dalam kotak dialog ArcView GIS 3.2 sebegai berikut:

Sebelum melangkah tahap pembuatan kelas lereng terlebih dahulu membuat TIN (Triangulasi Irreguler Network) adalah model data vektor yang berbasiskan topologi yang digunakan untuk mempresentasikan data permukaan bumi. TIN menyajikan model permukaan sebagai sekumpulan bidang-bidang kecil yang berbentuk segitiga yang saling terhubung. Informasi koordinat horizontal (x,y) dan vertikal (z) untuk setiap titik yang terdapat di dalam jaringan TIN (yang kemudian dijadikan sebagai node) dikodekan ke dalam bentuk-bentuk tabel.

Pilih menu Surface dilanjutkan dengan memilih Create TIN from Feature setelah muncul kotak dialog Create new TIN kemudian dalam Height source pilih Tinggi dimana field tinggi ini yaitu garis tinggi dalam kontur atau elevasi,dilanjutkan dengan mengklik OK dapat dilihat pada Gambar berikut ini

Setelah melakukan eksekusi dengan menekan tombol OK,maka akan keluar kotak dialog Output TIN Name silahkan simpan nama TIN di drive dan folder yang telah anda buat dengan nama CRTIN-ITCI

Setelah anda menyimpan nama TIN,maka akan terlihat tampilan 3D dimana disitu ditampilkan ketinggian tempat Areal HPH PT. ITCI dengan kisaran antara 50 mdpl paling rendah diberi warna hijau dan paling tinggi 700 mdpl diberi warna putih,dimana warna ini bias dirubah sesuai dengan keinginan anda. Tetapi secara default tampilan yang alami yaitu yang pertama kali muncul pada waktu membuat TIN.

Setelah mendapatkan TIN,maka langkah selanjutnya adalah membuat kelerengan Derive slope. Untuk membuat kelas lereng ini klik menu Surface kemudian klik Derive Slope,maka akan muncul kotak dialog Output Grid Specification dimana isi dalam kotak dialog ini adalah Output Grid Extent:Same As Crtin-itci dan Output Grid Cell Size:30 (nilai ini adalah dalam 1 pixel adalah lebar dan panjangnya adalah 30 meter tergantung keperluan anda tidak mesti harus 30 m,tapi untuk contoh kali ini kita menggunakan 30 meter),waktu kita masukan nilai 30,kemudian ENTER secara otomatis Number of Row:2526 dan Number of Columns:1802. Semakin besar kita masukan output Grid Cell Size,maka number of row dan number of column semakin kecil. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar berikut ini.

Lakukan eksekusi dengan meng-klik tombol OK,maka akan tampil kelas lereng dalam satuan (%) dengan kisaran 0 % ~ 88.68% seperti terlihat pada Gambar berikut ini.

* Setelah mendapatkan layer kelas lereng,kemudian kita bagi menjadi 5 kelas sesuai dengan kebutuhan,maka untuk contoh kali ini akan membuat kelas lereng dengan interval sebagai berikut:

KELAS LERENG< 88 ~ 1515 ~ 2525 ~ 40> 40

* Tahapan selanjutnya adalah pilih menu Analysis kemudian Reclassify maka akan muncul kotak dialog Reclassify Values dan klik Classify tujuannya adalah untuk membagi menjadi 5 kelas,untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar berikut ini.

Setelah kita masukkan Number of Classes:5,maka untuk eksekusinya klik OK,maka akana muncull kotak dialog Reclassify values,masukan secara manual dalam kolom Old Values interval kelas lereng,seperti terlihat pada Gambar berikut ini.

Setelah kita mengeksekusi dengan klik OK kemudian masukan interval kelas lereng,dimana dalam tabel tercantum < 8 maka disini tetap harus dimasukkan 0-8 dan untuk > 40 tetap harus dimasukkan 40-88.68 dimana nilai 88.68 adalah kelas lereng paling tinggi dalam areal HPH PT. ITCI,beda lagi kalau kita membuat kelas lereng misalnya daerah kabupaten Bogor dsb. Setelah memasukkan interval 40-88.68 sebelum memilik OK terlebih dahulu klik No Data kemudian baru klik OK seperti terlihat pada gambar,tujuannya agar number of classes:5 tidak berubah menjadi 9 kelas. Setelah kita melakukan eksekusi dengan klik OK,maka akan terlihat gambar sebagai berikut:

* Setelah kita mendapatkan kelas lereng menjadi 5 kelas,maka langkah selanjutnya adalah mengkonversi dari format Raster (grid) ke format Vektor,tujuannya adalah agar bisa dihitung luasnya per kelas lereng harus dalam format vector.* Adapun tahapan untuk mengkonversi dari grid ke vector adalah:pilih menu Theme kemudian pilih Convert to Shapefile selanjutnya simpan Drive dan Folder yang telah dibuat sebelumnya dengan nama layer/file Kelas_Lereng_ITCI,untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Setelah kita melakukan eksekusi dengan memilik/klik OK,mungkin ada kendala atau pesan Error,maka solusinya adalah melakukan ulang Convert to Shapefile dengan nama file persis sama kemudian nanati ada Replace kita pilih aja YES,maka akan bertambah layer baru dalam format vector dengan nama file/layer Kelas_Lereng_ITCI,seperti terlihat pada Gambar berikut ini.

Untuk merubah attribute gridcode,maka aktifkan layer Kelas_Lereng_ITCI seperti terlihat pada gambar di atas. Selanjutnya klik ikon Open Theme Table untuk membuka Table attributenya seperti terlihat pada gambar berikut ini adalah ikon Open Thme Table.

sumber:dead websites for backup purposes