modul integrasi praktikum rehabilitasi dan inderaja - faizal kasim
DESCRIPTION
Modul ini berisi aplikasi ILWIS untuk analisis NDVI yang nanti digunakan untuk mapping kesehatan mangrove menurut tingkat kerapatannya bersumber dari pengolahan nnilai NDVITRANSCRIPT
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF
MATA KULIAH REHABILITASI & PENGEMBANGAN EKOSISTEM DAN MATA KULIAH DASAR PENGINDERAAN
JAUH (INDERAJA)
JUDUL PRAKTIKUM KERAPATAN MANGROVE MENGGUNAKAN ANALISIS NILAI NDVI
BERSUMBERBER DARI DATA LANDSAT
OLEH: FAIZAL KASIM
JURUSAN TEKNOLOGI PERIKANAN FAKULTAS ILMU-ILMU PERTANIAN UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO
2013
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
1. PENGANTAR
Komunitas Mangrove adalah salah satu sumberdaya ekosistem pesisir yang penting. Kondisi
kerapatan individu jenis vegetasi mangrove dapat menjadi indicator penilaian kualitas lingkungan
eksosistem pesisir. Disebabkan berbagai fungsi dan manfaat bio-ekologi dan fisik ekosistem mangrove
bagi suatu kawasan maka makin rapat tutupan (coverage) suatu kawasan pesisir oleh vegetasi
mangrove mengindikasikan kualitas yang baik kawasan pesisir bersangkutan.
Beberapa yang perlu dipertimbangkan dalam penilaian kriteria kerusakan ekosistem
mangrove, adalah; a) Kesehatan dan pertumbuhan pohon/tegakan mangrove berikut regenerasinya,
b) Cover density (kerapatan kanopi), yang apabila terdapat citra landsat dapat dicerminkan
dengan besaran nilai NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), c) Kelimpahan dan
keanekaragaman biota aquatik berikut kandungan polutan dalam tubuhnya, dan d) Sifat kimia
(terutama konsentrasi polutan pencemar) sedimen di mana mangrove berada (Kusmana, 2011).
Dari uraian di atas terlihat peran penginderaan jauh dalam hal ini penggunaan dataset Landsat
dapat berperan dalam penilaian kesehatan sebuah komunitas mangrove. Indikasi kerusakan ekosistem
mangrove dengan manfaat penggunaan data INDERAJA (misalnya Landsat) dapat diperoleh melalui
analisis NDVI yang bisa ekstrak dari dataset Landsat untuk kerapatan tegakan mangrove (kerapatan
kanopi atau coverage density).
2. TUJUAN PRAKTIKUM
Praktikum integrasi ini bagi Mahasiswa Prodi MSP Jurusan Teknologi Perikanan adalah
bertujuan, sebagai berikut:
2.1 Tujuan Umum
a) Melatih Mahasiswa MSP mengintegrasikan pengetahuan, metode, dan tools yang
diajarkan pada beberapa mata kuliah terkait dalam analisis bidang kajian untuk
persiapan tugas akhir
b) Melatih Mahasiswa menggunakan metode dan tool pendukung dalam analisis data
yang diperlukan dalam penyelesaian tugas akhir
2.2 Tujuan Praktis
A. Mata Kuliah Rehabilitasi & Pengembangan Ekosistem
1) Melakukan Field Trip untuk analisis vegetasi mangrove komunitas mangrove
menggunakan metode line transect
2) Menganalisis Indeks Nilai Penting (INP) ekosistem mangrove berdasarkan hasil
analisis vegetasi.
©FaizalKasim2013 Hal 2
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
3) Menilai kesehatan mangrove berdasarkan tingkat kerusakkan tegakannya
menggunakan nilai NDVI (Integrasi dengan penginderaan jauh)
4) Mengamati jenis-jenis organisme baik air maupun darat hewan yang berasosiasi
dengan vegetasi mangrove (optional untuk persiapan tugas akhir, hanya dillakukan
oleh yang sudah ingin skripsi dengan tema terkait)
B. Mata Kuliah Dasar Penginderaan Jauh
1) Melakukan ground truth dan proses persiapan serta analisis citra Landsat untuk
analisis NDVI,
2) Memproses dan menganalisis dataset Landsat untuk identifikasi sebaran mangrove
dan nilai NDVI,
3) Membuat peta (layout mapping) menurut prinsip2 kartografi tingkat kesehatan
mangrove berdasarkan indicator nilai NDVI,
4) Menganalisis fitur-fitur tertentu kawasan pesisir dan eksositem pesisir berdasarkan
penggunaan karakterisitk band-band tertentu dataset Landsat (optional untuk
persiapan tugas akhir, hanya dillakukan oleh yang sudah ingin skripsi dengan tema
terkait)
3. KERANGKA KERJA PRAKTIKUM
A MATA KULIAH REHABILITASI & PENGEMBANGAN EKOSISTEM A.1 Alat dan Bahan yang diperlukan
Alat dan bahan dipersipkan oleh tiap kelompok.
1) Alat
• GPS
• Alat tulis
• Senter
• Pisau dan parang
• Kamera
• Salino meter
• pH meter
• Thermometer
2. Bahan
• Tali raffia (Tali jepang) ukuran 1 Kg
• Kertas lakmus
• Roll Meteran
©FaizalKasim2013 Hal 3
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
• Mangrove sheet (Terlampir)
• Plastic / tas plastic
A.2 Langkah Kerja (dibuat oleh tiap kelompok)
1) Menentukan stasiun pengamatan untuk pembuatan line transect.
2) Membuat garis arah tegak lurus menggunakan tali raffia sejauh lebih dari 30 meter.
3) Menggunakan GPS untuk mentagging koordinat awal tali dan ujung tali. Posisi kedua
titik koordinat (awal dan akhir tali sejauh 30 meter) di rekam dalam GPS atau
dicatat (nilai Bujur/longitude dan Lintang/latitude dan ketinggian/elevation kedua
titik pada line transect).
4) Membuat kuadran ukuran 10 x 10 (sebanyak tiga buah). Sebaran kuadaran dibuat
berselang-seling untuk memenuhi kaidah random seperti ditunjukkan dalam
Gambar 1. Untuk keperluan ini harap tiap anggota kelompok membagi diri dalam
pembuatan dan pengamatan pada tiap kuadaran.
Gambar 1 Contoh Pembuatan dua buah (A dan B) Line Transect pada Posisi Garis
Pantai. Posisi A-A’ dan B-B’ masing-masing adalah posisi awal dan akhir taggin koordinat untuk line transect A dan B.
5) Mencatat jumlah tiap jenis mangrove yang terdapat dalam tiap kuadaran yang ada
sepanjang line transect. Identifikasi tiap jenis dapat menggunakan lembar Mangrove
©FaizalKasim2013 Hal 4
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
Sheet yang terdapat pada Lampiran 1. Pencatatan tiap jenis mangrove dibedakan
menurut kelompok pohon dan semai.
6) Mengukur keliling hanya tiap kelompok pohon yang ada dalam tiap kuadran.
Pengukuran keliling pohon ini dilakukan pada ketinggian batang pohon 1,4 meter
yang dihitung dari atas substrat.
Gambar 2 Posisi ketinggian pohon untuk pengukuran keliling lingkaran batang
pohon mangrove
7) Mengukur parameter lingkungan (air dan substrat) yaitu; suhu, pH, salinitas pada
tiap kuadaran.
8) Hasil pencatatan dan pengukuran pada langkah 5, 6 dan 7 di masukkan dalam matrix
pengamatan seperti disajikan pada Lampiran 2.
A.3 Analisis Data Vegetasi Mangrove dan Indeks Nilai Penting (Dikerjakan tiap
Kelompok)
Analisis vegetasi digunakan untuk menentukan struktur dan komposisi vegetasi baik
tingkat pohon dan semai. Data untuk kebutuhan ini diekstrak bersumber dari data pada
Lampiran 2. Berbagai parameter analisis vegetasi diolah menggunakan rumus (Onrizal,
2008), sebagai berikut ;
1) Kerapatan Mangrove
KERAPATAN (K) = JUMLAH TOTAL INDIVIDU SUATU JENIS
LUAS PLOT PENGAMATAN
2) Kerapatan relative
KERAPATAN RELATIF (KR) = KERAPATAN SUATU JENIS
KERAPATAN SELURUH JENIS X 100%
3) Dominansi
DOMINANSI (D) = TOTAL LUAS BASAL AREA SUATU JENIS
LUAS PLOT PENGAMATAN
l 1,4 meter
©faiz
alkasi
m2013
©FaizalKasim2013 Hal 5
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
Catatan: luas Basal Area suatu jenis diperoleh dari komponen nilai garis tengah batang
pohon setinggi dada manusia dewasa (atau setinggi 1,4 meter). Luas basal area tiap
jenis mangrove dihitung berdasarkan rumus (Bengen, 2002);
𝐵𝐴 = 𝐾4𝜋
di mana BA adalah luas basal area, K adalah keliling batang pohon setinggi 1,4 m atau
setinggi dada manusia, π adalah 3,14
4) Dominansi Relatif
DOMINANSI RELATIF (DR) = DOMINANSI SUATU JENIS
DOMINANSI SELURUH JENISX 100%
5) Frekuensi
FREKWENSI (F) = JUMLAH PLOT DITEMUKANNYA SUATU JENIS
TOTAL JUMLAH SELURUH PLOT
6) Frekuensi Relatif
Frekwensi 6elative (Fr) = Frekwensi suatu jenis
Total frekwensi seluruh jenisx 100%
7) Analisis Indeks Nilai Penting (INP) vegetasi mangrove
Analisis Indeks Nilai Penting (INP) vegtasi mangrove diperoleh dengan menjumlahkan
nilai Dominansi Relatif (DR), Kerapatan Relatif (KR) dan Frekuensi Relatif (FR), ditulis dengan
formulasi rumus (Fachrul, 2007)
INP = KR + DR + FR
8) Indeks Keanekaragaman (Diversity indices) Jenis Mangrove
Indeks diversitas digunakan untuk menentukan keanekaragam jenis pada suatu
komunitas dengan menggunakan rumus Shannon-Wienner (H’ ) ;
𝐻𝐼 = −�𝑃𝑖 𝑙𝑜𝑔 𝑃𝑖 dengan 𝑃𝑖 = 𝑛𝑖𝑁
Keterangan:
H’ = Indeks keanekaragaman Shannon_Wienner
ni = Cacah individu setiap jenis
N = Total cacah individu seluruh jenis
Pi = Kelimpahan elative dari jenis ke-i
Besarnya indeks keanekaragaman jenis menurut Shannon-Wienner didefenisikan
dalam tiga tingkatan:
1. Nilai H’ > 3 menunjukkan bahwa keanekaragaman jenis yang ada pada suatu transek
atau stasiun berada dalam kemelimpahan yang tinggi.
©FaizalKasim2013 Hal 6
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
2. Nilai 1 ≤ H’ ≤ 3 menunjukkan bahwa keanekaragaman jenis pada suatu transek atau
stasiun berada dalam kemelimpahan yang sedang.
3. Nilai H’ < 1 menunjukkan bahwa keanekaragaman jenis pada suatu transek atau stasiun
berda dalam kemelimpahan yang sedikit atau rendah.
B MATA KULIAH DASAR PENGINDERAAN JAUH B.1 Alat dan Bahan
1. Alat
• Personal Computer / Laptop
• GPS
• Perangkat Lunak Inderaja (ILWIS)
• Alat tulis menulis
2. Bahan
• Dataset Citra Landsat TM/ETM+
• Peta Dasar (RBI)
• Peta-peta tematik (Administrasi, dll)
B.2 Langkah Kerja
1) Persiapan dataset Landsat
a) Jalan kan program ILWIS, kemudian buat aktifkan navigasi ke directory file Landsat
berada
©FaizalKasim2013 Hal 7
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
b) Lakukan langkah Import (Untuk semua band, TM1 hingga TM8):
Setiap langkah Import pada tiap band akan muncul konfirmasi (ditunggu hingga proses import
selesai ditandai hilangnya jendela progress dan terbentuknya file ILWIS pd tiap band!). lakukan
langkah Import untuk semua band Landsat.
©FaizalKasim2013 Hal 8
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
c) Buat maplist pada semua file band 1 hingga 7 yang telah diimport sebelumnya,
dengan cara Klik FILE → CREATE → MAPLIST
d)
Isi modul dilanjutkan setelah pengumpulan
DATA LAPANGAN
©FaizalKasim2013 Hal 9
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
LAMPIRAN 1
LEMBAR IDENTIFIKASI MANGROVE (MANGROVE IDENTIFACATION SHEET)
(Source: RAHMAWAN, 2012)
©FaizalKasim2013 Hal 10
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
Lanjutan Lampiran 1
(Source: RAHMAWAN, 2012)
©FaizalKasim2013 Hal 11
MODUL PRAKTIKUM INTEGRATIF Kerapatan Mangrove Menggunakan Analisis Nilai NDVI Bersumberber Dari Data Landsat
LAMPIRAN 2
Jeni
s Maa
ngro
ve
Panj
ang
Kelil
ing
Bata
ng P
ohon
(c
m)
Jum
lah
Indi
vidu
Poh
on d
an S
emai
Man
grov
e da
lam
tiap
Kua
dran
(ni)
Jum
lah
Tota
l Ind
ivid
u Po
hon
dan
Sem
ai
Man
grov
e (N
)
Poho
n Se
mai
Kuad
aran
Ku
adar
an
I II
II
I I
II
III
Acro
stic
hurm
aur
eum
(fer
n)
Aegi
cera
s cor
nicu
latu
m
Aegi
cera
s flo
ridum
Av
icen
nia a
lba
Avic
enni
a lan
ata
Avire
nnia
mar
ina
Avic
enni
a offi
cina
lis
Brug
uier
a cyl
indr
ica
Brug
uier
a gy
mno
rrhi
za
Brug
uier
a par
viflo
ra
Brug
uier
a se
xang
ula
Cerio
ps de
cand
ra
Cerio
ps ta
gal
Exco
ecar
ia ag
allo
cha
Herit
iera
Litt
oral
is
Lu
mni
tzer
a lit
tore
a
Lu
mni
tzer
a rac
emos
a
N
ypa
frut
ican
s (pa
lm)
Osb
orni
a oc
todo
nta
Pem
phis
acid
ula
Rhizo
phor
a api
cula
ta
Rhizo
phor
a lam
arck
ii
Rh
izoph
ora
muc
rona
ta
Rhizo
phor
a st
ylos
a
Sc
yphi
phor
a hy
drop
hylla
cea
Sonn
erar
ia a
lba
Sonn
erat
ia ca
seol
aris
Xylo
carp
us g
rana
tum
Xy
loca
rpus
mol
ucce
nsis
Xylo
carp
us ru
mph
ii
Ko
ordi
nat l
okas
i
MAT
RIX
INFO
RMAS
I HAS
IL P
ENG
AMAT
AN A
NAL
ISIS
VEG
ETAS
I MAN
GRO
VE
©FaizalKasim2013 Hal 12