i

ANALISIS HUBUNGAN PENUTUP LAHAN DENGAN

SUHU PERMUKAAN MENGGUNAKAN

PENGINDERAAN JAUH DI KABUPATEN KLATEN

TAHUN 2016

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

Mencapai derajat Sarjana S-1

Fakultas Geografi

Oleh:

JANATA JULKARNAIM

E100150222

FAKULTAS GEOGRAFI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

ii

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI

ANALISIS HUBUNGAN PENUTUP LAHAN DENGAN SUHU

PERMUKAAN MENGGUNAKAN PENGINDERAAN JAUH DI

KABUPATEN KLATEN TAHUN 2016

Janata Julkarnaim

NIM : E100150222

Telah disetujui dan dilaksanakan Ujian Skripsi pada :

Hari : Rabu

Tanggal : 26 Juli 2017

Pembimbing

Drs.Munawar Cholil, M.Sc

Mengetahui

Dekan

(Drs. Yuli Priyana, M.Si)

iii

HALAMAN PENGESAHAN

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan

Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis

diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 19 Agustus 2016

Janata Julkarnaim

v

INTISARI

Masalah pertumbuhan jumlah penduduk Kabupaten Klaten yang semakin

bertambah untuk setiap tahunnya dan semakin bertambahnya pula kebutuhan

manusia akan lahan sehingga mendorong manusia untuk melakukan konversi

lahan dari lahan pertanian menjadi lahan non pertanian (lahan terbangun).

Perubahan lahan tersebut berdampak pada perubahan suhu permukaan lahan di

sekitar. Penelitian ini bertujuan untuk : 1) Memetakan penutup lahan dan suhu

permukaan di Kabupaten Klaten, 2) Menganalisis hubungan antara penutup lahan

dengan suuhu permukaan lahan.

Hasil Penutup lahan dan suhu permukaan lahan di ekstraksi dari citra

penginderaan jauh yaitu citra Landsat dengan melalui pemrosesan citra digital.

Metode yang digunakan yaitu analisi overlay untuk menghasilkan peta overlay

penutup lahan dan suhu permukaan lahan. Observasi lapangan dilakukan dengan

menggunakan metode purposive random sampling. Faktor yang dilakukan

observasi seperti pemanfaatan lahan, suhu dilapangan, jenis vegetasi..

Hasil penelitian ini menunjukkan data overlay penutup lahan dengan suhu

permukaan lahan pada tahun 2016. Penutup lahan yang mendominasi yaitu

penutup lahan daerah pertanian 407 km² (57.98 %) dan suhu permukaan yang

mendominasi adalah suhu tinggi 29-32 °C. hasil observasi menunjukkan suhu

sangat tinggi berada pada penutup lahan pemukiman 34,1 °C dan suhu sangat

rendah berada pada penutup lahan daerah non pertanian 20,8 °C. Perbedaan suhu

pada satu penutup lahan yang sama terletak pada pemanfaatan lahannya dan jenis

dari vegetasinya. Terdapat hubungan antara penutup lahan dengan suhu permuaan

lahan yang ditunjukkan dengan jumlah sampel sebanyak 28 yang sesuai antara

hasil asumsi dan hasil overlay.

Kata Kunci : Penutup Lahan, Suhu Permukaan Lahan, Penginderaan Jauh,

Pemrosesan Citra

vi

ABSTRACT

The growing problem of population growth in Klaten regency for each

year and the increasing human need for land will encourage people to convert land

from agricultural land to non-agricultural land. The change of land affects the

change of surface temperature of the surrounding land. This study aims to: 1) map

the land cover and surface temperature in Klaten District, 2) analyze the

relationship between land cover and surface soil temperature.

Results Land cover and surface temperature of the land are extracted from

remote sensing imagery ie Landsat image by means of digital image processing.

The method used is overlay analysis to produce overlay map of land cover and

surface temperature of the land. Field observation was done by using purposive

random sampling method. Observational factors such as land use, field

temperature, vegetation type .

The results of this study show the overlay data of land cover with surface

temperature in 2016. The dominant land cover is 407 km ² (57.98%) agricultural

land cover and the dominating surface temperature is the high temperature of 29-

32 ° C. observation results showed very high temperatures were in the settlement

cover of 34.1 ° C and very low temperatures were in the non-agricultural land

cover 20.8 ° C. The temperature difference on the same land cover lies in the

utilization of the land and the type of vegetation. There is a relationship between

the land cover and the temperature of the land area indicated by the corresponding

number of samples of 28 between the assumption results and the overlay result.

Keywords: Land Cover, Land Surface Temperature, Remote Sensing,

Image Processing

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. iii

PERNYATAAN ........................................................................................................ iv

INTISARI .................................................................................................................. v

ABSTRACT .............................................................................................................. vi

DAFTAR ISI ............................................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xi

KATA PENGANTAR ............................................................................................. xii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................... 4

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 4

1.4 Kegunaan Penelitian.................................................................................... 5

1.5 Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya ................................................. 5

1.5.1 Telaah Pustaka ................................................................................. 5

1.5.1.1 Suhu Permukaan .................................................................. 5

1.5.1.2 Penutup Lahan ...................................................................... 6

1.5.1.3 Emisi Benda Nyata ............................................................... 7

1.5.1.4 Klasifikasi Penutup Lahan ................................................... 8

1.5.1.5 Pengolahan Citra Digital ...................................................... 9

1.5.1.5.1 Koreksi Citra ....................................................... 9

1.5.1.5.2 Ekstaksi Suhu Permukaan Lahan ...................... 11

1.5.1.6 Penginderaan Jauh .............................................................. 13

1.5.1.7 Klasifikasi Digital .............................................................. 16

1.5.1.8 Landsat 8 ............................................................................ 20

1.5.2 Penelitian Sebelumnya ................................................................... 23

1.6 Kerangka Penelitian ................................................................................... 26

1.7 Batasan Operasional .................................................................................. 27

viii

BAB II METODE PENELITIAN .......................................................................... 29

2.1 Populasi/Obyek Penelitian ......................................................................... 29

2.2 Metode Pengambilan Sampel ..................................................................... 29

2.3 Metode Pengumpulan Data ........................................................................ 30

2.4 Instrumen dan Bahan Penelitian................................................................. 31

2.5 Teknik Pengolahan Data ............................................................................ 31

2.6 Metode Analisis Data ................................................................................. 38

2.7 Diagram Alir Penelitian ............................................................................. 39

BAB III DESKRIPSI GEOGRAFIS DAERAH PENELITIAN ......................... 40

3.1 Letak, Luas, dan Batas ............................................................................... 40

3.2 Geologi dan Geomorfologi ....................................................................... 44

3.2.1 Geologi .......................................................................................... 44

3.2.2 Geomorfologi ................................................................................ 44

3.3 Iklim .......................................................................................................... 44

3.4 Penutup Lahan ........................................................................................... 47

3.5 Penduduk ................................................................................................... 48

BAB IV HASIL PENELITIAN .............................................................................. 49

4.1 Penutup Lahan (Land Cover) Kabupaten Klaten Tahun 2016 .................. 49

4.2 Suhu Permukaan Lahan (Land Surface Temperature) Kabupaten

Klaten Tahun 2016 .................................................................................. 51

4.3 Overlay Penutup Lahan (Land Cover) dengan Suhu Permukaan

Lahan (Land Surface Temperature) Kabupaten Klaten Tahun

2016 ......................................................................................................... 53

4.4 Hasil Observasi Lapangan terhadap Penutup Lahan dan Suhu

Permukaan Lahan di Kabupaten Klaten .................................................. 55

4.4.1 Persebaran Spasial Titik Observasi Lapangan terhadap

Penutup Lahan dan Suhu Permukaan Lahan di Kabupaten

Klaten ............................................................................................. 55

4.4.2 Hasil Dokumentasi Titik Observasi Lapangan terhadap

Penutup Lahan dan Suhu Permukaan Lahan di Kabupaten

Klaten ............................................................................................. 57

4.4.3 Hasil Pengamatan Titik Observasi Penutup Lahan dan

Suhu Permukaan Lahan di Kabupaten Klaten ............................... 63

4.5 Hubungan Penutup lahan dengan suhu permukaan ................................... 68

ix

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN ............................................................ 74

5.1 Penutup Lahan (Land Cover) Kabupaten Klaten Tahun 2016 .................. 74

5.2 Suhu Permukaan Lahan (Land Surface Temperature) Kabupaten

Klaten Tahun 2016 .................................................................................. 77

5.3 Overlay Penutup Lahan (Land Cover) dengan Suhu Permukaan

Lahan (Land Surface Temperature) Kabupaten Klaten Tahun

2016 ......................................................................................................... 80

5.4 Hasil Observasi Lapangan terhadap Penutup Lahan dan Suhu

Permukaan Lahan di Kabupaten Klaten .................................................. 83

5.5 Hubungan Penutup Lahan Dengan Suhu Permukaan Lahan ..................... 85

BABVI PENUTUP .................................................................................................. 87

6.1 Kesimpulan ............................................................................................... 87

6.2 Saran .......................................................................................................... 87

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 88

x

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Data Kependudukan Kabupaten Klaten 2011-2014 ....................................... 2

Tabel 2 Nilai Emisivitas .............................................................................................. 8

Tabel 3 Karakteristik band Landsat 8 ....................................................................... 22

Tabel 4 Ringkasan Penelitian Sebelumnya ............................................................... 24

Tabel 5 Skema klasifikasi Penggunaan Lahan menurut SNI 7645:2010 .................. 33

Tabel 6 Pemilihan skema klasifikasi hasil modifikasi .............................................. 34

Tabel 7 Nilai Emisivitas ............................................................................................ 36

Tabel 8 Split Window Coefficient ............................................................................ 38

Tabel 9 Wilayah administrasi Kabupaten Klaten...................................................... 43

Tabel 10 Curah Hujan Tahun 2007-2016.................................................................. 45

Tabel 11 Penentuan Klasifikasi iklim menurut Koppen ........................................... 46

Tabel 12 Data Temperatur Kabupaten Klaten (2007-2016) ..................................... 47

Tabel 13 Tipe, luas dan persentase Penutup Lahan Kabupaten Klaten .................... 47

Tabel 14 Jumlah Penduduk Kabupaten Klaten Tahun 2011-2015............................ 48

Tabel 15 Hasil Dokumentasi Titik Observasi Penutup Lahan dan Suhu

Permukaan Lahan di Kabupaten Klaten........................................................... 57

Tabel 16 Hasil Pengamatan Titik Observasi penutup lahan dan suhu

permukaan lahan .............................................................................................. 64

Tabel 17 Asumsi hubungan penutup lahan dengan suhu permukaan Lahan ............ 69

Tabel 18 Hasil overlay penutup lahan dengan suhu permukaan lahan ..................... 70

Tabel 19 Tabel Klasifikasi dan Luasan penutup Lahan ............................................ 75

Tabel 20 Klasifikasi LST dan Luasannya di Kabupaten Klaten Tahun 2016 ........... 78

Tabel 21 Statistik LST kabupaten Klaten Tahun 2016 ............................................. 79

Tabel 22 Hubungan penutup lahan dan suhu permukaan lahan ................................ 86

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Grafik jumlah fasilitas pendidikan tiap tahun (Badan Pusat

Statistik) ...................................................................................................... 3

Gambar 2 Grafik perubahan lahan pertanian ke non pertanian ................................... 3

Gambar 3 Sistem Perolehan Data Penginderaan Jauh .............................................. 15

Gambar 4 Efek emisivitas energi yang diradiasikan oleh suatu permukaan

pada suhu 313 K ....................................................................................... 16

Gambar 5 diagramalir proses klasifikasi secara terselia ........................................... 18

Gambar 6 Satelit Landsat 8 ....................................................................................... 21

Gambar 7 Kerangka penelitian.................................................................................. 27

Gambar 8 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 39

Gambar 9 Peta Administrasi Kabupaten Klaten Tahun 2016 ................................... 42

Gambar 10 Pembagian Iklim Koppen ....................................................................... 46

Gambar 11 Peta Penutup Lahan Kabupaten Klaten Tahun 2016 .............................. 50

Gambar 12 Peta Suhu Permukaan Lahan Kabupaten Klaten Tahun 2016................ 52

Gambar 13 Peta Hasil Overlay Penutup Lahan dengan Suhu Permukaan

Lahan Kabupaten Klaten Tahun 2016 .................................................... 54

Gambar 14 Peta Lokasi Observasi ............................................................................ 56

Gambar 15 Grafik Luasan Penutup Lahan Kabupaten Klaten 2016 ......................... 75

xii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullah Wabarakatuh

Alhamdulillahirabbil’alamin, Puji syukur penulis panjatkan atas segala

limpahan rahmat, nikmat, kasih sayang, dan hidayah yang telah di berikan Allah

SWT. Penulis dapat menyelesaikan penyususnan skripsi ini dengan judul

“Analisis Hubungan Penutup Lahan (Land Cover) dengan Suhu Permukaan Lahan

(Land Surface Temperature) Di Kabupaten Klaten Tahun 2016”.

Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan

dan dalam mencapai gelar Strata I (S1) Sains dalam bidang ilmu Geografi di

Fakultas Geografi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Dalam penulisan skripsi ini tentunya tidak lepas dari banyak kekurangan dan

penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kata sempurna, Oleh karena itu

penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun agar hasil

penelitian dapat dikembangkan jauh lebih baik dimasa yang akan datang.

Penulis menyadari terselesaikannya skripsi ini tidak lepas dari bantuan,

dukungan, saran, bimbingan dan kerjasama oleh berbagai pihak. Karena itu,

penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Yuli Priyana, M.Si. selaku Dekan Fakultas Geogafi,

Universitas Muhammadiyah Surakarta;

2. Bapak Drs. Munawar Cholil, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah

menyempatkan waktu dengan penuh kesabaran membimbing dan

membina penulis sekaligus memotivasi dan menyemangati hingga skripsi

ini dapat berjalan lancar dan terselesaikan dengan baik;

3. Bapak Agus Anggara S.Si.,M.Sc dan Bapak Drs. Yuli Priyana, M.Si

selaku Dosen Penguji atas saran, bimbingan dan arahannya, sehingga

Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik;

xiii

4. Seluruh karyawan Fakultas Geografi, Universitas Muhammadiyah

Surakarta atas kerjasama, bantuan, dan dukungan, sehingga perkuliahan

dan penyususnan tugas akhir dapat berjalan lancar;

5. Kedua orangtua penulis, Bapak Sagiman S.Pd. dan Ibu Suprapti yang

selalu senantiasa mencurahkan kasih sayangnya, mendoakan yang terbaik,

memotivasi, mengajarkan berbagai hal tentang kehidupan, pengorbanan.

6. Kakak Pratiwi Oktisa Susanti dan adik Ganis Dina Fihudha yang telah

memberi dukungan dan motivasi.

7. Sahabat-sahabat yang sudah lulus, bekerja maupun masih kuliah yang

tidak dapat disebutkan satu persatu terimakasih atas motivasi, kerjasama,

bantuan, canda tawa dan segala cerita kebersamaan yang dirangkai

bersama hingga saat ini;

8. Teman-teman Fakultas Geografi khususnya keluarga mahasiswa transfer

dari Program Diploma Penginderaan Jauh dan SIG terimakasih atas doa

dan dukungannya, dan

9. Seluruh pihak yang baik secara langsung maupun tidak langsung telah

membantu dalam penyelesaian Skripsi ini yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.

Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi berbagai pihak dan dapat

digunakan sebagaimana mestinya.

Wassalamu’alaikum Warahmatullah Wabarakatuh.

Surakarta, 2 Juni 2017

Penulis

Janata Julkarnaim