Pembelajaran PengukuranPembelajaran PengukuranPembelajaran PengukuranPembelajaran PengukuranKarbon dari Karbon dari

ProjectProject--Project GIZProject GIZProjectProject--Project GIZProject GIZterkait dengan Forestry and terkait dengan Forestry and

Cli t ChCli t ChClimate ChangeClimate Change

GIZ- Forclime

07.01.2013 Seite 1Page 1Workshop Sistem MRV Perhitugan Karbon untuk REDD+. 12 Nov 2012

Outline

Sekilas FORCLIMEKeputusan COP ttg REL/RLKeputusan COP ttg REL/RLMetode Penentuan REL di Kabupaten Prioritas ForclimePeningkatan keakurasianDFMISPenutup

07.01.2013 Seite 2Page 2

Tujuan UmumMenurunkan emisi gas rumah kaca

dari sektor kehutanan dan meningkatkan tingkat kehidupang g pmasyarakat pedesaan melalui

penerapan strategi-strategiperlindungan hutan dan pengelolaanperlindungan hutan dan pengelolaan

hutan berkelanjutan Komponen 1: Kebijakankehutanan, perencanaanstrategis dan

Financial Cooperationstrategis, danpengembangankelembagaan

Komponen 2: Penerapanperencanaan strategisdalam rangka PHL

Technical Cooperationdalam rangka PHLkelembagaanKomponen 3: Konservasi

sumberdaya alam danb b k l j t

07.01.2013 Seite 3Page 3

pembangunan berkelanjutandi area HoB

Wilayah Kerja

07.01.2013 Seite 4Page 4

Skema MRV dalam REDD+

Batas hak dan kewajiban; crediting area ; benefit sharing; skala kegiatanBoundary

Emisi historis; carbon stock difference; activity data & emission factors, Historical, adjusted atau forward-looking emission

REL/RL

Pemantauan emisi dari perubahan tutupan lahan, emisi gambut dan kebakaran

oo g e ss o

Emission Monitoring

Memantau benefit non-karbon, kesejahteraan masyarakat, jasa lingkungan dan biodiversitySafeguard Monitoring

Monitoring penyebab emisi, kegiatan penurunan emisi serta kondisi pemungkinDrivers monitoring

07.01.2013 Seite 5Page 5

emisi akibat perpindahan aktivitas (forest conversion, biomass extraction)Leakage Monitoring

Apa beda REL dan RL

Belum dijelaskan secara spesifik di keputusan maupun dokumen teknis

REDD +- Pengurangan - Konservasi- Pengurangan

Deforestasi- Pengurangan

Degradasi Hutan

Konservasicadangan karbon

- Pengelolaan Hutan LestariDegradasi Hutan

- PeningkatanCadangan Karbon

Serapan / RemovalEmisi / Emission

07.01.2013 Seite 6Page 6

Forest REL Forest RL

BAU d REL/RLBAU dan REL/RLn

CTo

n

Historical baseline:Memerlukan

Pengurangan emisi yang aktual:Dimonitor secara berkala dan dijadikan dasar untuk menilai performace

i i d i RELEmissionreduction

Memerlukanpengukurancadangan karbon. Murni technical

pengurangan emisi dari REL

Bussiness as usual:Perkiraan emisi di

REL: Historical, adjusted dan forward looking emission

BAU

Perkiraan emisi dimasa depan tanpa ada kegiatan penghindaran emisi

RL: Acuan tingkat serapan

07.01.2013 Seite 7Page 7Crediting periodT1T0

Pengembangan REL/RL

Klasifikasi Citra Satelit 2 Periode atau lebih

Inventarisasi hutan dan karbon

Pengukuran riap karbon

Faktor Serapan Perubahan Tutupan Lahan PengembanganAlometrik

a bo

Faktor EmisiRL Serapan Historis

Emisi HistorisREL1

Kondisi Perekonomian atau Demografi

REL2:Adjusted

07.01.2013 Seite 8Page 8

Rencana Pembangunan Kedepan

REL2:Fwd Looking

Emission = Activity Data x Emission factor

ACTIVITY DATA

EMISSIONFACTOR

1989

x1999

2007

07.01.2013 Seite 9Page 9

Emission = Cstock t0 – Cstock t1

C stock t0 C stock t1

Landcover map t0 Landcover map t1

-x x

C stock per LC types C stock per LC types

07.01.2013 Seite 10Page 10

Pemetaan Perubahan Tutupan Lahan Pemetaan Perubahan Tutupan Lahan –– Penghitungan Activity DataPenghitungan Activity Data

Preprocessing

Atmospheric correction

Gap filling and image fusion

Cloud & and SLC-off errorAtmospheric correction

Geometric correction

Cloud & and SLC off error removal

Mosaicking

Processing

S t ti I l ifi tiSegmentation Image classification

ValidationField sampling Accuracy assessment

C b d i i b li t

Aerial image sampling

07.01.2013 Seite 11Page 11

Carbon and emission baseline assessment

Biomass calculation Change detection

RSS GmbH

Landsat image acquisitions 1991Landsat image acquisitions 1991

12/1990 01/1991 1991/401991/40

30% 10%40%70%

05/1991 05/1991 06/1991 07/1991

07/1991 11/1991 12/1991 12/1991

50% 20%80%30%

07.01.2013 Seite 12Page 12

80% 90%40%30%

RSS GmbH

LandsatLandsat image preprocessing:image preprocessing:Cloud maskingCloud masking

Cloud masking dilakukan dengan melalui proses object-based segmentation

• Deteksi automatis awan dan bayanagnnya• Kadang-kadang kontrol secara manual diperlukan untuk mengkoreksi kabut, asap dan kesalahan klasifikasi lainnya

07.01.2013 Seite 13Page 13

Original Landsat image Masked Landsat image

RSS GmbH

Image Pre ProcessingImage Pre ProcessingGap fillingGap filling

Original master sceneMasked master sceneMasked fill scene 1Filled image with 1 fill sceneFilled image with 2 fill scenesFilled image with 3 fill scenes

07.01.2013 Seite 14Page 14

RSS GmbH

Hierarchical classification scheme Hierarchical classification scheme based on FAO based on FAO LCCSLCCS

Image objects

Primarily vegetated Primarily non-vegetated

ForestNon-forest Settlement

Temporarilyflooded wetland

WaterShrubs, regrowth, agriculture

Plantation

Lowland

Hill & sub montane

Bare areasLower montane

Upper montaneSecondary

forest classesPeat swamp

Heath

Riparian

07.01.2013 Seite 15Page 15

Riparian

Fresh water swampRSS GmbH

BiomassBiomass calculationcalculation::CarbonCarbon databasedatabase & & calculatorcalculator

Land cover classMapcode AGB [t/ha] Carbon [t/ha]

Lowland Dipterocarp Forest (0 < 300m a.s.l.) 111 470.07 235.04S d L l d Di F 112 276 60 138 30

Biomass and carbon values assigned to the land cover classes

Secondary Lowland Dipterocarp Forest 112 276.60 138.30

Hill and Sub montane Dipterocarp Forest (300 < 900m a.s.l.) 121 334.39 167.19Secondary Hill and Sub montane Dipterocarp Forest 122 193.85 96.92Lower Montane Rainforest (900 < 1500m a.s.l.) 131 425.59 212.79Secondary Lower Montane 71.43143.862231*tserofniaRyUpper Montane Rainforest (> 1500m 81.25153.403141).l.s.aSecondary Upper Montane 69.5929.191241*tserofniaRPeat Swamp 66.70123.512151tseroFSecondary Peat Swamp 38.5766.151251tseroFHeath 89.11159.322161tseroFS d H h F 162 177 88 88 94Secondary Heath Forest 162 177.88 88.94Riparian 48.62186.352171tseroFSecondary Riparian 01.8391.67271tseroFFreshwater Swamp 42.40174.802181tseroFSecondary Freshwater Swamp 86.9953.991281*tseroFShrubs Regrowth Shi ing Cul va on Smallholder AgricultureShrubs, Regrowth, Shi ing Cul va on, Smallholder Agriculture,

27.3244.7412dnalssarG00.93/00.7900.87/00.49122**noitatnalP

Temporarily Flooded 84.769.4132dnalteW00.000.042tnemeltteS

Bare 00.000.03aerA

07.01.2013 Seite 16Page 16

00.000.04retaW00.000.099paG

RSS GmbH• Database contains biomass values from over 200 publications

Historical Emission Kapuas Hulu

07.01.2013 Seite 17Page 17

Historical Emission Malinau

07.01.2013 Seite 18Page 18

Carbon emission driversCarbon emission drivers

07.01.2013 Seite 19Page 19

Forest Cover Change in Merang Peat Swamp ForestPeat Swamp Forest

1989 20071999

07.01.2013 Seite 20Page 20

140

160

Carbon Pools

C-Stock Stratum t.ha-1

100

120

140Dead Woods

Dead Trees

Carbon Pools

60

80

100Litter

AGC

BGC

20

40

20

0

07.01.2013 Seite 21Page 21

40

Pengukuran Karbon Skala Lansekap (Activity Data)

• Memanfaatkan data penginderaan jauhM l k h k di i di l• Memerlukan pemahaman kondisi di lapangan

• Mengintegrasikan data pengukuran karbon di tingkat plot

07.01.2013 Seite 22Page 22

Peat Volume and Peat C Stock in Project AreaPeat Volume and Peat C-Stock in Project Area

Area: 24,000 haP t V l 1 06 billi 3Peat Volume : 1.06 billion m3

Peat depth : 1.1 m – 8.5 m average: 4.4 m

Bulk Density: 0,1% C: 0,42 (0,31 – 0,49) (SSFFMP, 2005)C Stock: 44.5 mill ton or 1854 ton/ha

07.01.2013 Seite 23Page 23

(15 times bigger than AGC)

C-Stock Comparison between Below and Above Ground

on/h

a 500Dead Woods Dead Trees Litter AGC Soil BGCTo

0

nse

um ng wth

ged

rnt

nds

and

Dead Woods Dead Trees Litter AGC Soil BGC

500

LoF

Den

LoF

Med

iu

Mah

an

Reg

row

Rec

ently

Log

g

Bu

Shru

blan

Gra

ssla

1000

1500

07.01.2013 Seite 24Page 242000

Baseline historis areal MRPP

Reference Level

n)

Rata-rata emisi tahunan : 379 ribu ton CO2 per tahun

ion

(juta

ton

2.5

3

3.5

C e

mis

s

1.5

2

0

0.5

1

07.01.2013 Seite 25Page 25

01978 1989 1999 2003 2005 2008

Biomass Stock Differences using different equations

on/h

a

200

To

120140160180

AGB - Local equations

406080

100AGB Local equations

AGB-Brown's equation

02040

est

opy

opy

est

wth

ged

and

and

Pris

tine

Fore

Den

se C

ano

ediu

m C

ano

cond

ary

fore

Reg

row

ecen

tly lo

gg

Bur

nt la

Shr

ub la

07.01.2013 Seite 26Page 26

P

LoF

D

LoF

Me

Sec Re

C-Stock Comparison using local and generic equation

on/h

a 30To

10

20 Difference in ton/ha

Difference in %

-10

0Fo

rest

anop

y

anop

y

fore

st

grow

th

ogge

d

nt la

nd

b la

nd

-30

-20

Pris

tine

F

LoF

Den

se C

oF M

ediu

m C

Sec

onda

ry

Re g

Rec

ently

lo

Bur

n

Shr

u

-40

30 L

Lo

07.01.2013 Seite 27Page 27

Result comparison between local and generic equation

Local biomass Generic DifferenceLocal biomass Generic Difference

C Stock 1978 4,518,344 3,624,101 24.7

C Sock 2008 1,411,238 1,087,918 29.7

Total C emission 3 107 107 2 536 183 22 5Total C emission 3,107,107 2,536,183 22.5Annual C emission 103,570 84,539 22.5Annual CO2 Emission 379,758 309,978 18.4

07.01.2013 Seite 28Page 28

Results from MRPP-GIZ project area 24,000 ha

Peningkatan keakurasianPeningkatan keakurasian

-- menggunakan citra dengan resolusi yang menggunakan citra dengan resolusi yang lebih baiklebih baik

-- Kelas tutupan lahan yang mencakup variasi Kelas tutupan lahan yang mencakup variasi Activity Data p y g pp y g pekosistem dan tingkat kerusakan yang adaekosistem dan tingkat kerusakan yang ada

-- Metode interpretasi yang replikabelMetode interpretasi yang replikabel

y

EmissionF t

-- Pengembangan persamaan alometrik lokalPengembangan persamaan alometrik lokal-- Pengukuran karbon di lapangan Pengukuran karbon di lapangan

P f t d tP f t d t d t hi t id t hi t iFactor -- Pemanfaatan dataPemanfaatan data--data historisdata historisinventarisasi hutan (IHMB, NFI, ITSP, dll)inventarisasi hutan (IHMB, NFI, ITSP, dll)

RemovalF t

-- Pengembangan dan pengukuran petak ukur Pengembangan dan pengukuran petak ukur permanenpermanen

-- Pengolahan data PUP yang ada (HPH plotPengolahan data PUP yang ada (HPH plot

07.01.2013 Seite 29Page 29

Factor Pengolahan data PUP yang ada (HPH, plotPengolahan data PUP yang ada (HPH, plotpenelitian, dll)penelitian, dll)

Rapid Eye untuk perbaikan Activity Data

dengan 5 satelit identik dapat memonitor sebuah lokasi setiap haridengan 5 satelit identik, dapat memonitor sebuah lokasi setiap hari

Beroperasi sejak June 2009

Spatial resolution: 6 meters

5 multispectral bands

07.01.2013 Seite 30Page 30

Pemantauan Degradasi Hutan akibat logging

Landsat, 30 meters

RapidEye, 6.5 meters

Forest degraded by illegallogging

07.01.2013 Seite 31Page 31

National Coverage Mapping

Pemetaan tutupan lahan secara menyeluruh (wall to wall) diperlukan untuk pemantauan emisi berbasis perubahan tutupan lahan

Panama

National image datasets acquired by RapidEye in 2010 and 2011, © RapidEye AG

07.01.2013 Seite 32Page 32

Myanmar

Planned LIDAR Transects

545 km longg500 m wide

07.01.2013 Seite 33Page 33

LIDAR for estimating ABGData extracted fromLiDAR point cloud:M h i hMean heightStandard deviationMax. heightWave form centroid Bi d tWave form centroidPercentile (5,10,15…95)Standard error of meanRange

Biomass data from ground measurement

Range

Upscaling the biomass Relationship between LIDAR and biomass

Upscaling the biomassestimaion at disrict level using RapidEye

07.01.2013 Seite 34Page 34

Peningkatan Akurasi melalui Ground MeasurementGround Measurement

Carbon pools :- Above ground biomass (tree, under growth, liana, palm)Above ground biomass (tree, under growth, liana, palm)- Dead organic matters (dead wood, dead tree and litter)- Peat soilS i DBH d t lit f l i IHMBSpecies name, DBH and stem quality folowing IHMBcriterias)

Sampling method• Stratified random

samplingsampling• Proportional N Plot

In compliance with IPCC

07.01.2013 Seite 35Page 35

co p a ce t CCguidelines and SNI Carbon Accounting

Current Status of Carbon I t t K H lInventory at Kapuas Hulu

• Pelatihan bagi staf KPH dan Dinas kehutanan telah dilakukanBeberapa plot sudah diukur• Beberapa plot sudah diukur

• Sosialisasi di desa-desa dalam KPH

07.01.2013 Seite 36Page 36

Hasil awal

300

350

Ground Measurement RSS database

250

150

200

50

100

0

07.01.2013 Seite 37Page 37

Pixel based vs Object-oriented

100

120

140

160

Lokasi: MRPP Project areaLuas: 24.000 haKelas Tutupan Lahan: 8

20

40

60

80 Citra satelit: Landsat 5Metode klasifikasi: Digital classification - pixel basedKelebihan: Sedikit generalisasi-

-20

0

350

Kelebihan: Sedikit generalisasisalt and pepper effect

L k i KPH K H l

150

200

250

300 Lokasi: KPH Kapuas HuluLuas: 465.000 haKelas Tutupan Lahan: 15Metode klasifikasi: Digital

0

50

100

PeatF t

LowlandF t

Sec P S

Hill - Sub F t

Sec H th

HeathF t

NonF t

Sec Low F t

gclassification- object-orientedCitra satelit: Landsat 5 dan 7Kelebihan: mudah direplikasi tampilan peta lebih

07.01.2013 Seite 38Page 38

Forest Forest SwampFrst

Forest HeathForest

Forest Forest Forest direplikasi, tampilan peta lebihbaik

Kelas Tutupan Lahan

No Kelas Tutupan Lahan MRPPKelas Tutupan

Lahan sesuai SNI7645:2010

IPCC7645:2010

1Hutan bekas tebangan – kanopirapat

Hutan rawaF

Hutan bekas tebangan – kanopi Hutan rawasekunder

Forest2Hutan bekas tebangan kanopisedang

3Hutan sekunder – mahang dangelamg

4 rakulebkameSrakuleBRawa

Other Land5 Semak6 tupmuRsikapnadtupmuR7 Lahan Terbuka

Tanah Terbuka8 Lahan Terbakar atau baru ditebang

07.01.2013 Seite 39Page 39

Development of allometric equation for biomass estimation

• To develop local allometric equations for major forest types in Kalimantan

Bunga & Buah

Daun

Kering / MatiR ti Kering / MatiRanting

CabangBatang

07.01.2013 Seite 40Page 40

Existing allometric equations for t i l f ttropical forests

14000

10000

12000

Brown

8000

10000 BrownKetteringPSFPioneer

4000

6000PioneerSamalcaNat PSFPioneer

2000

All PSF

07.01.2013 Seite 41Page 41

00 20 40 60 80 100 120

Variations among equations

R² = 0.964

500

600

700

R² = 0.9722500

3000

BJ Sedang

200

300

400

500

Series1

Power (Series1)1000

1500

2000

Series1

Power (Series1)

BJ Sedang

0

100

200

0 10 20 30 400

500

0 10 20 30 40 50

4772.61

R² = 0.988

5000

6000

7000BJ rendah

2999.28

1000

2000

3000

4000Series1

Power (Series1)

BJ B t

07.01.2013 Seite 42Page 42

18.746.4103.5165.190.970

1000

0 20 40 60 80

BJ Berat

Current Status on Alometric Development58 sample trees from lowland and peat swamp forests were

Destructive sampling trees18 202030swamp forests were

felled and measured for allometric development

18 202030

from timber concession areas and land clearing sites for plantationsites for plantationAdditional 30 tree samples will besamples will becollected from lowland forest in Kapuas Hulu

07.01.2013 Seite 43Page 43

Kompilasi data inventarisasi

Inventarisasi hutan telah banyak dilakukan di tingkat kabupaten dan provinsi, namun tidak semuanya mudah di kdiaksesData IHMB dan PSP dikumpulkan daridikumpulkan dariberbagai sumber: Dishut, BPKH, HPH

07.01.2013 Seite 44Page 44

DFMIS Dephut / Dishut

provinsiPemerintahFCA is part of District kabupaten

Laporan

LaporanFCA is part of DistrictForest Management Information System

LaporanData

spasial dan tabular

Data spasial dan tabular

DishutKabupaten

Cadangan karbon

(DFMIS) to support FMU and forestry services in forest

DatabaseDishut

Kabupaten

4

KesatuanPengelolaan

FCA

& Potensi Hutan

Mod

ule

2

se ces o estmanagement and planning

Laporan Perkembangan hutan

berdasarkan skenario

Data spasialdan tabular M

odul

e

Cadangan

gHutan

DatabaseFMU

• Data InventarisasiForest

skenariomanajemen

ule

1

e 2

e 3

Cadangankarbon &

Potensi Hutan

07.01.2013 Seite 45Page 4507.01.2013

Datainventarisasi

hutan

Datainventarisasi hutan, peta

tanah dll

Data Inventarisasihutan

• Penutupan lahan• Base Map• Kandungan karbon• etc

ForestCarbon

Accounting

Growth Model

Mod

u

Mod

ule

Mod

ule

Struktur DFMIS-FCA2

SpeciesPers. Volume

Pers. AllometrikBi

- NewdatabaseBack up database np

ut D

ata

nput

Dat

a

SettingsSettings 1

Biomassa

Strata, plot, subplot

- Back up database- Edit database

InIn

Stand Composition- Tree densities

B l A

Timber Volume- Volume per plot

Volume per strata

C Stocks- AGB (Trees)

AGB (Palm and Liana)- Basal Area- Species distribution- Important Value Index

- Volume per strata- Volume per Species

groups- Volume per quality

- AGB (Palm and Liana)- Dead organic matters- Soil carbon- Total C

AGB Trees per DBH- Volume per DBH class

- AGB Trees per DBHclasses

ProcessingProcessing3

07.01.2013 Seite 46Page 4607.01.2013

gg

OutputOutput Tables Graphics

3

4

Development of Forest Carbon Accounting Software

07.01.2013 Seite 47Page 47

KesimpulanHasil analisa perubahan tutupan lahan di 3 kabupaten prioritasHasil analisa perubahan tutupan lahan di 3 kabupaten prioritasForclime telah dilakukan dan digunakan untuk pengembangan RL historis (setara dengan Tier 2)K b d li d d di lKarena perbedaan antara literatur dan data di lapangan, sangat disarankan untuk peningkatan akurasi hingga Tier 3 di tingkat KPH atau kabupaten (DA)Citra satelit resolusi lebih baik diperlukan untuk monitoring tutupan lahan yang lebih akurat. RapidEye dan LIDAR akan digunakan untuk monitoring wilayah kerja Forclime.g y jREL yang ada masih menggunakan pendekatan Historical Emission. Salah satu tantangan pendekatan Forward Looking adalah belum adanya kepastian RTRWK Pendekatan adjustedadalah belum adanya kepastian RTRWK. Pendekatan adjustedREL memerlukan kajian hubungan faktor-faktor dengan emisi yang terjadi.

07.01.2013 Seite 48Page 48

SaranSaran

Kl ifik i l h l i b k• Klasifikasi tutupan lahan perlu mempertimbangkanvariasi ekosistem dan tingkat kerusakan yang adaP t il i d k b t t t• Penentuan nilai cadangan karbon suatu tutupanlahan perlu mempertimbangkan bagaimana pemetaan tutupan lahan itu dilakukanpemetaan tutupan lahan itu dilakukan

• Karena keterbatasan kapasitas di kabupaten, pre processing citra satellite sebaiknya dilakukan diprocessing citra satellite sebaiknya dilakukan ditingkat nasional

• Penting untuk mengetahui tingkat uncertaintyPenting untuk mengetahui tingkat uncertaintypenghitungan cadangan carbon dan emisinya

07.01.2013 Seite 49Page 49

SaranSaran

Diperlukan pengembangan PUP baru yang• Diperlukan pengembangan PUP baru yangmencakup semua tipe tutupan lahan utama

• Pengembangan sistem repository dan maintenance• Pengembangan sistem repository dan maintenancedata potensi dan pertumbuhan hutan perlu dikembangkan di tingkat kabupaten atau provinsidikembangkan di tingkat kabupaten atau provinsi

• Penguatan kapasitas SDM dan kelembagaan didaerah harus menjadi prioritas implementasi REDD+ j p p

• Pengembangan rencana peningkatan keakurasian acitity data dan emission factory

07.01.2013 Seite 50Page 50

TerimaTerima KasihKasih

SolichiSolichinn ManuriManurisolichin.manurisolichin.manuri@gmail.com@gmail.comForestForest CCarbonarbon Forclime GIZForclime GIZForestForest CCarbonarbon Forclime GIZForclime GIZ

Helmut DotzauerHelmut DotzauerHelmut dotzauer@giz deHelmut dotzauer@giz de

07.01.2013 Seite 51Page 51

Helmut.dotzauer@giz.deHelmut.dotzauer@giz.deComponent 2 Forclime Team LeaderComponent 2 Forclime Team Leader

Puslitbang Perubahan Iklim dan KebijakanJalan Gunung Batu No. 5 Bogor 16118Telp. +62 – 251 – 8633944, Fax. +62 – 251 – 8639444Website: orghttp://www.puspijak.