List of figuresbrsdm.kkp.go.id/asset/images/content_wysiwyg/LS Agustus... · Hipotesis :...

Auditorium Balitbang KP II, lt 6

Ancol Timur - Jakarta

Rinny Rahmania ([email protected])

Learning session

2 Agustus 2017

Pemantauan kegiatan penanaman mangrove

menggunakan citra satelit multi temporal resolusi spasial

tingkat tinggi untuk pengelolaan kawasan pesisir Indonesia

yang lebih baik

Garis besar :

Pendahuluan Data & Metode Hasil Kesimpulan & Perspektif

• Konteks

• Tujuan

• Data & metode

• Hasil

• Perspektif dan kesimpulan dalam kerangka ICZM

Mangrove ~ 1% of tropical terra firme forest area

~5 spesies

~50 spesies

15°N

15°S

Garis Katulistiwa

Mangrove

MANGROVE = salah satu hutan tropis di zona intertidal


• Spesies mangrove dengan keragaman tertinggi • >17000 pulau • Kompleks dan beragam tipe pantai

From Huffard et al. (2012)

Mangrove Species Richness UNK = unknown richness

Kalimantan

Papua Sulawesi

~5000 km

LAUT PASIFIK

LAUT INDIA

Campbell & Brown (2015), Jakarta Globe

MANGROVE INDONESIA: ”A Treasure Worth Saving”


From Richards & Friess (2016). PNAS, 113, 344-349

Kalimantan

Papua

Sulawesi

Area yang terancam rusak

Area yang masih terlindungi

MANGROVE INDONESIA SEBAGIAN BESAR TELAH RUSAK


MANAJEMEN PENGELOLAAN SUMBERDAYA PESISIR YANG TERINTEGRASI SANGAT DIPERLUKAN !

Ilman et al, 2016

Perkiraan berkurangnya luasan area mangrove 20 th kedepan

Ancaman utama: “Menurunnya produktivitas budidaya tambak di lahan

yang lama akan memaksa pembudidaya untuk membuka lahan baru dengan mengkonversi sekitar 600,000 ha area mangrove yang baru” (Ilman et al, 2016)

PEMULIHAN RIBUAN HEKTAR AREA BEKAS TAMBAK?


2. Status and trend evolusi habitat mangrove pada skala resolusi spasial yang tinggi?

1. Potensi dari citra satelit optik resolusi spasial tinggi untuk pemantauan karakteristik mangrove?

3. Rekomendasi untuk ICZM?

Hipotesis : Gabungan citra satelit dengan resolusi spasial tinggi + pengamatan multi-temporal

= informasi baru untuk pengawasan mangrove?


Lokasi Penelitian, Data & Metode

8

Region of interest Residential area

Rice fields

Residential area

WorldView-3 image 16th April 2015

!

Kawasan estuari Perancak

Source : Bengen, 2003

Indian Ocean


Mangrove

Mangrove / Nypa

Area terbuka dengan atau

tanpa mangrove

Tambak ikan / udang

1965

CORONA declassified image © USGS

Dari data citra dan informasi di lapangan:

• Terdapat aktivitas budidaya ekstensif di tahun 80-an • >70% tambak inaktif di tahun 90-an • Terdapat beberapa program penanaman mangrove • Tidak adanya stasiun pengamatan cuaca, pasang surut, serta data

kualitas air dan biogeokimia • Tidak ada pemantauan kondisi hidrodinamika di kawasan estuari

Kawasan estuari Perancak


2001

~ 350 m

Pemilihan lokasi penelitian


20 hari inventaris di lapangan

Struktur hutan mangrove • 16 plot pengamatan = 7,975 m² • Parameter : jumlah spesies, tinggi kanopi, diameter setinggi dada

Identifikasi spesies • Jumlah spesies mangrove pada tahap anakan dan dewasa

A TEAM WORK

Pengumpulan data


20 citra dari tahun 2001 - 2015 • Ikonos-2, GeoEye-1, QuickBird-2, WorldView-2/3 • Ukuran piksel 0.5 m - 1 m (pankromatik) dan 1.5 m - 4 m (multi spektral) • DN – citra reflektans • Variasi konfigurasi angular ϴs, ϴv and фs-v

13°< ϴs <39°, 10° < ϴv < 53° 2°< фs-v < 178°

Data citra satelit

13

Mangrove 120 ha


WorldView-2, 16 Aug 2010 θs= 32

θv= 15

φs-v= 2

GeoEye-1, 18 Oct 2010 θs= 18

θv= 28

φs-v= 158

GeoEye-1, 1 Oct 2010 θs= 24

θv= 25

φs-v= 67

GeoEye-1, 23 Oct 2010 θs= 22

θv= 25

φs-v= 58

(a) (b)

(d) (c)

Variasi konfigurasi sudut dari citra ukuran 500m x 300m di area estuari Perancak


Plot pengamatan: - 16 plot di area

penanaman kembali - 13 plot di area mangrove

alami - pengamatan di area

Nypa


16

2. Visual expertise

Pond walls

Pond floors

3. Supervised ‘mangrove-non mangrove’

classification

Planted

mangroves

Natural areas

Infrastructures

Nypa plantations

Whole

estuary

1. Series of VHSR images

4. Monitoring of mangrove extents

Pond walls

Pond floors

Natural

areas

River basin/banks

Elsewhere

~1400 tambak (0,26ha ± 0,18ha)

381 ha (dasar tambak) 83 ha (dinding tambak)

Aquaculture cadastre

Diagram alir analisis perubahan mangrove berbasis GIS


17

HASIL DARI ESTUARI

PERANCAK

Worldview-2, 2011, 50 cm Spot-4, 2011, 10 m

1000 m X 2000 m

Pan-sharpened images

Spot-6, 2015, 1.5 m

Worldview-3, 2015, 50 cm

450 m X 450 m

Potensi citra satelit resolusi tinggi untuk pengawasan mangrove


Tambak aktif Tambak inaktif

Mangrove alami Mangrove hasil penanaman

19


Struktur kanopi mangrove alami vs. hasil penanaman

Penebangan illegal

Kematian di awal masa pertumbuhan

Mangrove alami Penanaman mangrove

2007 2011

2009 2011

2009 2015 2002 2015


Contoh aplikasi lainnya:

2008 2009

2010 2011

2012 2013

2014 2015

1

2

3

4

5

6 7

8 9

10 11

12 13 14

1. Tahun penanaman

2. Penambahan area

3. Lokasi mangrove yang mati

4. Pengamatan berbagai jenis mangrove


Potensi penggunaan

citra multi temporal

untuk pengawasan

pertumbuhan

mangrove pada skala

tambak

2010

1

6

2008

1

6

Tahapan regenerasi mangrove alami di areal tambak


Deteksi tahun penanaman melalui analisis visual


02-Aug-01 34 53 182 95,40 99,70 99,10 0,96

12-Oct-01 20 15 95 100,00 95,20 95,70 0,81

09-Mar-02 28 23 16 96,00 99,90 99,50 0,97

21-Feb-03 24 15 129 90,80 99,90 99,40 0,94

27-Jun-03 39 15 62 99,00 99,90 99,90 0,90

22-Sep-07 19 21 113 98,15 100,00 99,60 0,99

19-Jul-08 36 12 148 89,90 99,90 98,30 0,94

09-Jul-09 38 19 175 99,70 99,90 99,90 0,90

WorldView-2 16-Aug-10 32 15 2 98,80 99,90 99,70 0,99

01-Oct-10 24 25 67 99,90 98,50 99,50 0,99

18-Oct-10 18 28 202 99,50 99,50 99,50 0,99

23-Oct-10 22 25 58 98,60 99,70 99,50 0,99

15-Apr-11 29 30 82 99,90 98,70 98,90 0,97

30-Jun-11 36 16 257 99,90 99,50 99,60 0,98

23-Oct-12 13 22 216 99,90 99,90 99,90 0,99

01-May-13 28 15 228 99,30 98,70 98,90 0,96

10-Dec-13 23 12 16 97,90 96,26 97,00 0,93

26-Mar-14 25 19 85 99,30 99,90 99,70 0,99

Geoeye-1 11-Oct-14 20 10 52 99,90 99,90 99,90 0,99

Worldview-3 16-Apr-15 31 11 26 99,50 100,00 99,90 0,99

Ikonos-2

Quikcbird-2

GeoEye-1

WorldView-2

Kappaϴ s (°) ϴ v (°) фs-v (°)SatelliteAcquisition

date

Mangrove

class

Non-

Mangroves

Overall

accuracy

Supervised binary ‘Mangrove/Non-Mangrove’ classification

2001 to

2015

Training polygons

Validation polygons

Variability of classification accuracy in ZMS mapping

Change in mangrove areas at fine scales

• Attempts to classify more classes (pond floors, pond walls, mangroves, water, etc.) highlight a lot of confusion.

• It works very good with two classes

Potential of series of VHSR optical satellite signatures?


From Rahmania et al. In prep., MPB

Trend evolusi luasan mangrove di estuari Perancak


Laju pertambahan berbeda bisa

dideteksi.

Setiap tambak mempunyai cerita

sendiri

Penanaman mangrove tidak berhasil di

semua lokasi

Variasi kondisi tingkat pemulihan mangrove

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 20160

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Tau

x d

e r

ec

ou

vre

men

t

Bassin 8

Bassin 14

Bassin 38

Bassin 87

Bassin 125

3% / th

Tin

gkat

Pe

mu

lihan

Tambak 8 Tambak 14 Tambak 38 Tambak 87 Tambak 125



Persentase penutupan kanopi dari berbagai kondisi mangrove di area tambak Perancak

0

20

40

60

80

100

2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015

Logging in plantation

Logging in natural

Mortality in plantation

0

20

40

60

80

100

2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015

General plantation

Natural mangrove

Pen

utu

pan

kan

op

i

(%)

Pen

utu

pan

kan

op

i

(%)

tahap awal

mangrove dewasa

mangrove dewasa

mangrove muda

mangrove dewasa

Plantation Natural

Species

composition

monoculture of

Rhizophora tree

18 species

Range

between trees

1 – 2 m 2 – 5 m

Seedling none many

Location closed dyke open area or semi-

closed abandoned

dyke

Natural water

channel

No yes

Canopy

surface

Flat &

homogeneous

Coarse &

heterogenous

Crown canopy Very closed;

sunlight unable

to penetrate

Closed; but can be

penetrated by

sunlight

Tree height Up to 20 m Up to 25 m

Basal area 6.6 – 33.1 m²/ha 16.4 – 32.7 m²/ha

Plantation

Natural

Karakteristik utama mangrove alami vs. mangrove hasil penanaman

28


5% 10% 15% 20%

Aa

Am

Ao

Bg

Ra

Rs

Rm

Sa

10% 20% 30% 40%

Aa

Am

Ao

Bg

Ra

Rs

Rm

Sa

Mangrove hasil penanaman

Mangrove alami

Pohon dewasa Regenerasi

Status dan trend evolusi habitat mangrove

Sa = Sonneratia alba Bg = Bruguiera gymnorhiza

Ra = Rhizophora apiculata Rs = Rhizophora stylosa Rm = Rhizophora mucronata

Ao = Avicenia officinalis Am = Avicenia marina Aa = Avicenia alba


0 2 4 6 8 10 12 14 160

5

10

15

20

25

30

35

Mean quadratic trunk diameter (cm)

Plo

t b

asal are

a (

m².

ha

-1)

Plantations, Perancak

Natural mangroves, Perancak

0 2 4 6 8 10 12 14 160

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Mean quadratic trunk diameter (cm)

Nu

mb

er

of

sh

oo

ts (

#/h

a)

Struktur mangrove yang ditanam vs. alami (data lapangan)

Laju pertumbuhan yang lebih tinggi Stres akibat kompetisi cahaya sejak

tahap awal pertumbuhan?


Status dan trend evolusi habitat mangrove

Potensi citra multi temporal resolusi spasial tinggi

• Secara keseluruhan, menghijau/tumbuh dinding tambak, sepanjang aliran sungai dan pulau /daratan baru, di luar tambak dan di dalam tambak terbuka tingginya kapasitas mangrove untuk beradaptasi dengan lingkungan yang cepat berubah.

• Walaupun demikian, penanaman dengan sistem monokultur dari genus Rhizophora ≠ spesies asli. Harus dipantau secara hati-hati sehubungan dengan adanya resiko kematian/gagal tumbuh.

• Hasil yang baik dalam membedakan kelas ‘mangrove/non-mangrove’ dengan klasifikasi terbimbing

• Area mangrove yang terfragmentasi di estuari Perancak dapat dimonitor!

o Pemantauan monokultur Rhizophora (umur, pertumbuhan, penambahan luasan) di setiap area tambak yang ditanami.

o Pemantauan revegetasi dinding tambak (penting untuk mitigasi pelepasan CO²).

PEMANTAUAN MANGROVE PADA AREA TAMBAK


32

KESIMPULAN & PERSPEKTIF

Untuk metode baru penginderaan • Pemetaan spesies mangrove di area estuari Perancak • Interpretasi perubahan spektral mangrove berbasis kondisi fisik lingkungan • Pendekatan tekstur + spektral untuk analisis yang lebih detail mengenai suksesi

hutan mangrove

Untuk mendukung studi ekologi • Bagaimana masa depan kegiatan penanaman Rhizophora?

Silvikultur/silvofisheries? • Kapasitas regenerasi mangrove di area yang terfragmentasi dan di dasar tambak • Kapasitas adaptasi mangrove terhadap perubahan


KESIMPULAN

• Perlunya pemasangan stasiun pemantauan kualitas lingkungan dan perairan lokal.

• Pengelolaan mangrove yang kita lakukan bisa dipantau lewat satelit. Setiap orang bisa menggunakan Google Earth.

• Saatnya menghentikan praktek-praktek yang tidak lestari. Studi ini menunjukkan pentingnya moratorium terhadap monokultur Rhizophora di area tambak inaktif.

• Pentingnya merevitalisasi tambak inaktif untuk menghindari hilangnya ratusan km² mangrove ~ Perbaikan hidrologi alami.

PERSPEKTIF UNTUK ICZM DI INDONESIA


• Dibutuhkan pemantauan efek monokultur Rhizophora terhadap fungsi zonasi dan ekosistem di area pantai.

List of figuresbrsdm.kkp.go.id/asset/images/content_wysiwyg/LS Agustus... · Hipotesis :...

Documents

Transcript of List of figuresbrsdm.kkp.go.id/asset/images/content_wysiwyg/LS Agustus... · Hipotesis :...

List of figuresbrsdm.kkp.go.id/__asset/__images/content_wysiwyg/LS Agustus... · Hipotesis :...

Documents

Transcript of List of figuresbrsdm.kkp.go.id/__asset/__images/content_wysiwyg/LS Agustus... · Hipotesis :...

List of figuresbrsdm.kkp.go.id/asset/images/content_wysiwyg/LS Agustus... · Hipotesis :...

Transcript of List of figuresbrsdm.kkp.go.id/asset/images/content_wysiwyg/LS Agustus... · Hipotesis :...