Inderaja dan Sistim Informasi Geografis Perairan (GMKB604)eprints.ulm.ac.id/19/1/Petunjuk Praktikum...

Penuntun Praktikum Analisis Zona Rawan Banjir

Dosen : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc Staf Pengajar Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan - Fak.Perikanan & Kelautan-UNLAM

1

PENUNTUN PRAKTIKUM

Inderaja dan Sistim Informasi Geografis Perairan (GMKB604)

Analisis Rawan Banjir (Studi Kasus di Kabupaten Barito Kuala)

Disusun Oleh : Abdur Rahman, S.Pi, M.Sc

FAKULTAS PERIKANAN & ILMU KELAUTAN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU 2011



2

KATA PENGANTAR Alhamdulillah Penulis panjatkan rasa syukur kehadirat Allah SWT atas berkah,

rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga Penuntun Praktikum ini dapat diselesaikan.

Praktikum ANALISIS RAWAN BANJIR (STUDI KASUS DI

KABUPATEN BARITO KUALA) merupakan Penuntun Praktikum yang

dilaksanakan dalam rangka memenuhi SKS Mata Inderaja dan Sistim Informasi

Geografis (SIG) Perairan (GMKB604). Pemahaman yang lebih mendalam terhadap

konsep-konsep manajemen perairan dan konservasi sumberdaya air dan tanah

diharapkan dapat meningkatkan seiring dengan peningkatan kemampuan analisis

terhadap fenomena-fenomena dalam ruang lingkup Daerah Aliran Sungai (DAS).

Penulis menyadari bahwa Penuntun Praktikum ini masih jauh dari sempurna,

oleh karena itu kritik dan saran ke arah perbaikan sangat praktikan harapkan.

Akhirnya semoga laporan Penuntun Praktikum ini dapat dijadikan pelengkap

referensi dan bermanfaat bagi kita semua, Amiin.

Banjarbaru, Januari 2011

Penulis,

ii



3

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ......................................................................................... i

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ii

BAB I. RAWAN BANJIR ............................................................................ 1

BAB II. DIGITAL ELEVATION MODEL (DEM) ....................................... 2

BAB III. TOPOGRAPHIC WETNESS INDEX (TWI) ............................... 5

BAB IV. TIPE DATA SISTIM INFORMASI GEOGRAFIS ..................... 6

BAB V. TUJUAN DAN MANFAAT PRAKTIKUM ............................... 9

BAB VI. METODE PRAKTIKUM .............................................................. 10

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 13



4

Rawan Banjir

BAB

1

Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan suatu sistem ekologi. Sebagai suatu sistim ekologi, dalam suatu DAS terdapat interaksi dan saling ketergantungan

(interdependensi) antara jasad hidup dan lingkungannya, sehingga setiap ada masukan

(input) ke dalam ekosistem tersebut dapat dievaluasi proses yang berlangsung dengan

melihat keluaran dari ekosistem tersebut. Dalam ekosistem DAS komponen masukan

terdiri atas curah hujan sedangkan komponen luaran terdiri dari debit aliran, muatan

sedimen dan unsur-unsur hara di dalamnya (Asdak, 2004; Gunawan, 2007).

Keberadaan dan kondisi ekosistem Daerah Aliran Sungai (DAS) atau sering

disebut cekungan sungai merupakan salah satu isu nasional dalam beberapa tahun

terakhir. Hal ini dikarenakan salah satu variabel terjadinya banjir adalah kondisi DAS

yang kritis, seperti terjadinya penyimpangan tata guna lahan. Fenomena tersebut

merupakan indikasi rusaknya keseimbangan tata air (water balance) akibat

berkurangnya kemampuan beberapa proses daur hidrologi (infiltrasi dan daya tampung)

sehingga nilai limpasan permukaan pada daerah aliran sungai (DAS) menjadi lebih

besar melewati kapasitas tampung sungai. Kondisi ini menyebabkan berkurang dan

hilangnya daerah resapan sebagai penyangga terhadap beban banjir yang terlalu besar,

akibat tingginya curah hujan yang terjadi (Bakornas, 2004 ; Yusuf dkk, 1985).



5

Digital Elevation Model (DEM)

BAB

2

Konsep tentang Digital Terrain Model (DTM) merupakan suatu hal yang relatif masih baru dan telah berkembang pesat. Istilah ini dikembangkan oleh dua orang

Engineer Amerika Serikat (Miller dan La Flamme) yang bekerja di Laboratorium

Fotogrametri MIT (Massachusetts Institute of Technology) di akhir tahun 1950-an.

Mereka mendefenisikan DTM adakah gambaran permukaan bumi yang disajikan secara

statistik yang terdiri dari himpunan titik-titik koordinat X,Y,Z hasil pengukuran

lapangan (Prahasta, 2008). Sejak saat itu muncul beberapa terminologi lain seperti

Digital Elevation Model (DEM), Digital Height Model (DHM), Digital Ground Model

(DGM), dan Digital Terrain Elevation Data (DTED) atau Digital Surface Model

(DSM).

Walaupun secara umum hampir semua literatur, DTM dan DEM dianggap

memiliki pengertian yang sama, tetapi ada beberapa literatur yang menyebutkan

perbedaan keduanya. Menurut InfoTerra05 dalam Prahasta (2008) menyebutkan bahwa

DEM memperhitungkan (mengukur) titik-titik (unsur-unsur) tertinggi yang terletak di

bawah tinggi nominal pengamat (contoh sensor satelit) yang melayang-layang di atas

permukaan bumi dengan liputan data-data berupa ketinggian (bagian paling atasnya),

unsur-unsur bangunan, pucuk vegetasi, beserta obyek-obyek lain yang menonjol dari

permukaan bumi dan dapat dikenali oleh sensor (pengamat) seperti data-data DEM yang

diturunkan langsung dari sensor-sensor satelit SPOT, RadarSat, Ikonos, Aster, dan lain-

lain. Menurut TerraWeb05 Digital Elevation Model (DEM) merupakan representasi

topografi atau elevasi dari suatu area atau wilayah dengan basis piksel demi piksel dalam

format raster. Sementara bilangan dijital (DN) yang terdapat dalam setiap piksel DEM



6

adalah sama dengan nilai ketinggian pada seluruh wilayah atau area individu piksel yang

bersangkutan.

Digital Terrain Model (DTM) adalah data digital yang menggambarkan geometri

dari bentuk permukaan bumi (atau bagiannya) yang terdiri dari himpunan titik-titik

koordinat hasil sampling daripermukaan dan dari algoritma yang mendefenisikan

permukaan tersebut dengan menggunakan himpunan koordinat (Tempfli, 1991). Variasi

dari permukaan bumi, seperti relief dapat disajikan secara matematis sebagai fungsi dari

posisi, dan posisi dapat didefenisikan sebagai koordinat geografi (,) atau koordinat

empat persegi panjang (X,Y) pada peta proyeksi misalnya UTM (Universal Transvers

Mercator). Data DTM hanya memperhitungkan ketinggian di permukaan bumi, seperti

garis kontur yang mengacu pada datum mean sea level.

Orthorectified Digital Surface Model Digital Terrain Model Gambar 2.1. Perbedaan Digital Terrain Model dan Digital Surface Model

Ada beberapa struktur data yang dapat dipakai untuk menyajikan topografi

permukaan bumu yaitu ; struktur data grid (lattice), TIN (Trianguler Irreguler Network)

dan Kontur (Contours).

a. Grid (Lattice)

Struktur matriks yang digunakan untuk merekam relasi-relasi topologi yang

terdapat diantara titik-titik data secara implisit, algoritma-algoritma yang terkait dengan

permodelan DTM berbasis grid cenderung bersifat straight-forward. Struktur grids

menggunakan sebuah bidang segitiga teratur, segiempat, atau bujursangkar atau bentuk

siku yang teratur (Prahasta, 2008; Moore et al., dalam Purwanto, 2002).



7

Gambar 2.2. Struktur Model Grid (Lattice) b. TIN (Trianguler Irreguler Network)

TIN adalah serangkaiansegitiga yang tidak tumpang tindih dihitung dari titik

ruang yangtak beraturan dengan koordinat x,y,dan nilai z yang menyajikan data elevasi.

Data disimpan dalam suatu himpunan atau topologi yang berhubungan antara segitiga

dengan segitiga didekatnya yang digabungkan dengan tiga titik segitiga yang dikenal

dengan facet (Laurini and Thompson, 1992 dalam El-Sheimy, 1999).

Gambar 2.3. Struktur Model TIN



8

c. Kontur (Contours)

Struktur data yang diperoleh dari digitasi kontur dalam format seperti Digital

Line Graps (DLGs) membuat pasangan-pasangan koordinat x,y sepanjang tiap garis

kontur yang menunjukan elevasi khusus.

Gambar 2.4. DEM dari garis kontur



9

Topographic Wetness Index

(TWI)

BAB

3

Metode Index Kebasahan TWI (Topographic Wetness Index) adalah metode

untuk memodelkan zona rawan banjir dengan menggunakan data Digital Elevation

Model (DEM). Model data raster yang digunakan lebih sesuai untuk memodelkan zona

rawan banjir, terutama dalam memahami pola aliran dari data topografis yang ada.

Model ini menggunakan DEM yang diturunkan menjadi akumulasi aliran (flow

accumulation), batas DAS (Watershed), arah aliran (flow direction) dan tipe/ordo sungai

(stream), dengan menggunakan Watershed Delineation Tools (WDT) pada Analyst

Tools program Arc. GIS dapat dihitung zona banjir dengan menggunakan rumus sebagai

berikut :

TWI = ln (As/tan B) ............................................................................. (1)

Dimana ; As adalah akumulasi aliran dan B adalah kemiringan (Putra, 2007).

Dengan menggunakan fasilitas Spatial Analyst data DEM juga dapat diturunkan

peta lereng (slope) sebagai parameter masukan untuk menentukan TWI. Perhitungan

dilakukan dengan menggunakan Extention Math pada software Arc.GIS 9.2.



10

Tipe Data Sistim Informasi

Geografis

BAB

4

GIS singkatan dari Geographic Information System atau Sistem Informasi Geografis. GIS merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengelola (input,

manajemen, proses dan output) data spasial atau data yang bereferensi geografis. Setiap

data yang merujuk lokasi di permukaan bumi dapat disebut sebagai data spasial

bereferensi geografis. Misalnya, data kepadatan penduduk suatu daerah, data jaringan

jalan suatu kota, data distribusi lokasi pengambilan sampel dan sebagainya.

4.1. Macam-Macam Data pada GIS Data GIS dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu data grafis dan data attribut

atau tabular. Data grafis adalah data yagn menggambarkan bentuk atau kenampakan

objek di permukaan bumi. Sedangkan data tabular adalah data deskriptif yang

menyatakan nilai dari data grafis tersebut.

4.2. Macam-Macam Data pada GIS Secara garis besar, data grafis dibedakan menjadi tiga macam yaitu data titik

(point), garis (polyline, line) dan area (region/poligon). Data grafis titik biasanya

digunakan untuk mewakili objek kota, stasiun curah hujan, alamt customer dan lain-lain.

Data Garis dapat dipakai untuk menggambarkan jalan, sungai, jaringan listrik dan lain-

lain. Sementara data Area digunakan untuk mewakili batas administrasi, penggunaan

lahan, kemiringan lereng dan lain-lain.



11

Sementara struktur data GIS ada dua macam, yaitu vektor dan raster. Pada struktur data

vektor, posisi objek dicatat padas sistem koordinat. Di sisi lain, objek pada struktur data

raster disimpan pada grid 2 dimensi, yaitu baris dan kolom. Untuk memperjelas

pemahaman tentang data struktur data GIS, perhatikan gambar berikut ini.

(a) titik (b) garis (c) area

b

Gambar 4.1. Contoh struktur data GIS, (a) struktur data vektor dan (b) raster



12

Tujuan dan Manfaat

Praktikum

BAB

5

5.1. Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan meningkatkan kemampuan analisis mahasiswa dengan

pemahaman terhadap materi praktikum dan studi kasus, melalui fasilitas Sistim

Informasi Geografi dalam memahami konsep Data Digital Penginderaan Jauh yang

berhubungan dengan Banjir.

6.3. Manfaat Praktikum

Praktikum ini mempunyai manfaat antara lain :

1. Mengetahui dan memahami dasar-dasar teori pengolahan citra digital dengan

menggunakan software Arc Gis 9.2.

2. Memberikan informasi yang cepat berupa data kebumian mengenai Zona

Rawan Banjir, dengan menggunakan Formula Indeks Kebasahan

(Topographic Wetness Index/TWI) Daerah Kabupaten Barito Kuala dan

Sekitarnya Propinsi Kalimantan Selatan.



13

Metode Praktikum

BAB

6

6.1. Waktu dan Tempat

Praktikum Pengolahan dan Analisis Citra Digital ini dilaksanakan di Studi

Komputasi dan Penginderaan Jauh Terapan Program Studi Manajemen Sumberdaya

Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Lambung Mangkurat

6.3. Metode Pengumpulan Data

Data Praktikum terdiri : Citra Radar SRTM Daerah Kabupaten Barito dan

sekitarnya, Digital Elevation Model (DEM) Kabupaten Marabahan dan sekitarnya,

Watershed Delineation Tools (WDT), Data Raster akumulasi aliran (Flow

Accumulation) dan peta lereng (slope) darah Marabahan dan sekitarnya.

Data pendukung yang di pergunakan dalam penelitian ini adalah Koordinat

Lapang Daerah Marabahan dan sekitarnya Perangkat lunak pengolahan data yang

digunakan adalah ; Arc.GIS 9.2, dan, MS. Excel.

6.3. Analisis Data Pengolahan data pada Praktikum ini dibagi menjadi 4 (empat) bagian yaitu :

1. Citra Radar SRTM resolusi spasial 50 meter diturunkan menjadi Citra DEM

menggunakan software Global Mapper ver 10.

2. Digital Elevation Model (DEM) akan diturunkan menjadi peta lereng, peta

akumlasi aliran dengan menggunakan fasilitas Watershed Delineation Tools

(WDT) .



14

3. Peta lereng dan flow accumulation yang diperoleh akan dianalisis menggunakan

formula Topographic Wetness Index (TWI) untuk menentukan Zona Rawan

Banjir.

4. Menentukan tingkat rawan banjir berdasarkan rawan banjir sesuai dengan Tabel

Kerawanan TWI.

Keterangan : = Proses = Hasil

Gambar 6.1. Skema Prosedur Praktikum

START

Citra SRTM

DEM

Watershed Delineation Tools

Slope Flow Accumulation

Topographic Wetness Index (TWI)

Analisis

Zona Rawan Banjir Kabupaten Barito Kuala



15

Tabel 1. Klasifikasi Tingkat Rawan Banjir Berdasarkan TWI

Nilai Indeks Kebasahan

Tingkat Kerawanan Banjir

Keterangan

< 1,1 Tidak Rawan Wilayah tidak rawan banjir, kemiringan lereng > 40%

1,1 3,58 Potensial Wiayah berpotensi banjir, kemiringan lereng 25 40 %

3,58 6,05 Agak Rawan Wilayah agak rawan banjir, kemiringan lereng 15-25 %

6,05 8,82 Rawan Wilayah rawan banjir secara periodik, kemiringan lereng 8 15 %

8,82 23,22 Sangat Rawan Wilayah rutin terjadi banjir secara periodik, kemiringanlereng 0 8%

Sumber : Putra (2007)

Tabel 2. Klasifikasi Lereng

Kelas Kemiringan Lereng (%)

Kriteria Kerawanan

Banjir

Kriteria Kerawanan

I 0 - 8 Sangat Rawan Wilayah rutin terjadi banjir secara periodik

II 8 15 Rawan Wilayah rawan banjir secara periodik III 15 25 Agak Rawan Wilayah agak rawan banjir IV 25 40 Potensial Wilayah berpotensi banjir V > 40 Tidak Rawan Wilayah tidak rawan banjir

Sumber : US. Forest dan USDA



16

DAFTAR PUSTAKA Asdak, 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Penerbit Gadjah Mada

University Press. 618 halaman. Gunawan, T. 2007. Pendekatan Ekosistem Bentang Lahan Sebagai Dasar Pembangunan

Wilayah Berbasis Lingkungan Di Daerah Istimewa Yogyakarta. Makalah. Fakultas Geografi UGM. Yogyakarta.

Yusuf, G, dkk., 1985. Perbaikan dan Pengaturan Sungai. Penerbit PT. Pradnya

Paramita. Jakarta. 355 halaman. Prahasta, E. 2008. Model Permukaan Dijital. Pengolahan Data DTM (Digital Terrain

Model) & DEM (Digital Elevation Model) Dengan Perangkat Lunak : Surfer, Global Mapper dan Quickgrid. Penerbit Informatika Bandung. 537 halaman.

El-Sheimy, N. 1999. Digital Terrain Model. Department of Geomatics Engineering.

The University of Calgary. Purwanto, T. 2002. Pengembangan Perhitungan Paralaks Dengan Digitizer, PC

ArcInfo, dan TIN PC ArcInfo Untuk Pembentukan Model Medan Digital. Tesis, Penginderaan Jauh Program Pascasasarjana Universitas Gadjah Mada. (Tidak Diterbitkan).

Putra, E.H., 2007. Menentukan Lokasi Daerah Rawan Banjir (Studi Kasus propinsi

Sulawesi Utara) Menggunakan Metode TWI. Pengendali Ekosistem Hutan.

Inderaja dan Sistim Informasi Geografis Perairan (GMKB604)eprints.ulm.ac.id/19/1/Petunjuk Praktikum...

Documents

Transcript of Inderaja dan Sistim Informasi Geografis Perairan (GMKB604)eprints.ulm.ac.id/19/1/Petunjuk Praktikum...