Share PDF

Search documents:
  Report this document  
    Download as PDF   
      Share on Facebook

Analisis Karakteristik DAS Menggunakan Perangkat Lunak

Sistem Informasi Geografis

Kelompok 5

 

Mawardah Nur Hanifiyani

E14100039

MarniSumarningtyas

E14100112

Halim Amran Mutasodirin

E14100075

Dito Septiadi MaroniSitepu

E14100115

Chika Annisa Yonanda K.

E14100048

Mentari Purwakasiwi

E14100120

Asisten

 

Diah Rany P. S., S. Hut

 

Endrawati

E14080018

Sandy Lesmana

E14080103

M. Nizar Zulkarnaen

E14080115

Agung Kriswiyanto

E14090027

Laboratorium Hidrologi Hutan dan Pengelolaan DAS Departemen Manajemen Hutan

Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

2013

Bab I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

DAS (DaerahAliran Sungai) merupakan satu kesatuan ekosistem yang unsur –unsur utamanya terdiri atas sumber daya alam tanah, dan air. Hampir semua wilayah Indonesia terbagi habis dalam DAS. Oleh karena itu, perlu lah dilakukan suatu upaya pengelolaan DAS – DAS yang terdapat di Indonesia. Untuk melakukan pengelolaan DAS berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun 2012 tentang Pengelolaan Daerah Aliran Sungaiperlu dilakukan kegiatan perencanaan, pelaksanaan, monitoring dan evaluasi (monev), serta pembinaan dan pengawasan.

Tahapan pertama yang dilakukan dalam pengelolaan DAS adalah tahap perencanaan. Pada tahapan ini pelaksanaan pernacanaan dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIG (Geographic Information System) Geographic Information System. (SIG) merupakan teknik berbasis computer untuk memasukan, mengolah, dan menganalisis data objek permukaan bumi dalam bentuk grafis, koordinat, dan data base, dimana hasilnya bias menggambarkan sebuah fenomena spasial. Sesuai dengan fungsinya SIG dapat menggambarkan bentuk DAS sesuai dengan data yang di Input.

Salah satu DAS terbesar di Indonesia adalah Bengawan Solo dengan luas 1.594.716,22 Ha. DAS ini termasuk ke dalam SWP DAS Bengawan Solo dengan 102 sub DAS. Salah satu sub DAS terbesar yang masih memiliki 20 sub – sub DAS adalah sub DAS Kali Madiun. Pada praktikum ini, akan dibahas mengenai tahapan awal pengelolaan DAS yaitu tahap perencanaan pada sub DAS Kali Madiun. Salah satu kegiatan awal dari perencanaan pengelolaan DAS adalah penyiapan batas. Penyiapan batas dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIG.

Penggunakan Aplikasi SIG ini bertujuan untuk mengenali karakteristik DAS dengan menampilkan penampang DAS, membatasi DAS, dan menghitung luas DAS secara lebih cepat dan praktis. Mengingat

perntingnya pemahaman mengenai pengaplikasian perangkat lunak SIG bagi mahasiswa kehutanan untuk melakukan analisa guna pengelolaan DAS, perlu adanya praktikum untuk mengetahui bagaimana cara membatasi DAS, menghitung luas DAS, dan karakteristik lainnya dari DAS.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum Analisis Karakteristik DAS Menggunakan Perangkat Lunak SistemInformasi Geografis yaitu,

1.Mengetahui cara penggunaan SIG dalam aplikasi pengelolaan DAS.

2.Mengetahui karakteristik biofisik DAS, yaitu jaringan alur sungai, batas, dan luas DAS.

Bab II

Tinjauan Pustaka

Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan satu kesatuan ekosistem yang unsur-unsur utamanya terdiri atas sumber daya alam tanah, air dan vegetasi serta sumberdaya manusia sebagai pelaku pemanfaat sumberdaya alam tersebut. DAS di beberapa tempat di Indonesia memikul beban amat berat sehubungan dengan tingkat kepadatan penduduknya yang sangat tinggi dan pemanfaatan sumberdaya alamnya yang intensif sehingga terdapat indikasi belakangan ini bahwa kondisi DAS semakin menurun dengan indikasi meningkatnya kejadian tanah longsor, erosidan sedimentasi, banjir, dan kekeringan (Caesari, 2006).

Daerah aliran sungai (DAS) merupakan suatu wilayah yang dibatasi oleh pemisah topografi yang menerima hujan, menampung, meyimpan dan mengalirkan ke sungai dan seterusnya ke danau atau ke laut. Selain itu DAS juga merupakan suatu ekosistem dimana di dalamnya terjadi suatu proses interaksi antara faktor-faktor biotik, nonabiotik, dan manusia. Sebagai suatu ekosistem, maka setiap ada masukan ke dalamnya, proses yang terjadi dapat dievaluasi berdasarkan keluaran dari sistem tersebut (Suripin, 2002).

Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun 2012 tentang Pengelolaan Daerah Aliran Sungai alat yang digunakan dalam proses penetapan DAS terutama poin penyiapan bahan, baham minimal yang digunakan adalah piranti keras, piranti lunak, citra satelit, citra radar, peta dasar, dan peta tematik. Sesuai dengan judul praktikum ini, Analisis Karakteristik DAS Menggunakan Perangkat Lunak Sistem Informasi Geografis maka pembatasan DAS dilakukan dengan melakukan piranti lunak SIG.

Pengertian Sistem Informasi Geografis (SIG) sangat bervariasi dan berbeda-beda mengikuti perkembangan teknologi. Salah satu definisi yang dikemukakan adalah suatu sistem informasi yang dapat menyusun, menyimpan, mendapatkan kembali, meneliti/menganalisa, dan memetakan data (Falbo et al. 2002 dalam Segel dan Putuhena, 2005). Selain itu, Nuarsa (2005) juga menyatakan SIG merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengelola

(masukan, manajemen, proses, dan keluaran) data spasial atau data yang bereferensi geografis.

Perangkat lunak SIG (Sistem Informasi Geografik) merupakan program pengelola data berformat vektor. Bila fasilitas untuk data raster tersedia, biasanya digunakan hanya untuk menampilkan data tersebut bukan untuk keperluan analisis data. Oleh karena itu, diperlukan metode tambahan bila akan menggunakan SIG untuk analisis geo-spasial yang melibatkan banyak variabel. Penggunaan metode grid sederhana dengan perhitungan informasi bersifat numerik dapat diterapkan untuk berbagai tujuan analisa geo-spasial. Metode tersebut dilakukan dengan pembuatan grid pada peta daerah yang akan dianalisa, pembuatan struktur data sesuai dengan jumlah dan karakteristik variabel yang ditetapkan, pemasukan data, dan perhitungan data menggunakan pendekatan statistik dan matematika (Simon 1987). Beberapa variabel yang digunakan dalam penerapan metode SIG, diantaranya adalah tipe batuan, struktur geologi, kemiringan lereng, tingkat pelapukan, penggunaan lahan, dan intensitas curah hujan serta deliniasi kawasan hutan. (Sagala 2004)

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. Data GIS dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu data grafis dan data atribut atau tabular. Data grafis adalah data yang menggambarkan bentuk atau kenampakan objek di permukaan bumi. Sedangkan data tabular adalah data deskriptif yang menyatakan nilaidaridata grafis tersebut (Nuarsa, 2005).

Kelebihan dari Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah mampu mengolah informasi spasial secara bersamaan dengan cepat dan tepat, walaupun input peta analog yang digunakan mempunyai timgkat ketelitian/skala yang berbeda (Miller et al. 2003). Hal ini dimungkinkan karena SIG mampu memproyeksikan data spasial tersebut menjadi satu sistem proyeksi yang sama. Selain itu SIG dapat menggabungkan data dengan format yang berbeda, misalnya format raster dari klasifikasi data satelit dengan vektor dari proses digitasi.

Deliniasi hutan atau kawasan lindung merupakan salah satu usaha untuk mengetahui seberapa besar proporsi kawasan hutan lindung dari luas seluruhnya

kawasan hutan ini sehingga didapatakan luas yang efektif untuk digunakan dan memanajemenkan pengelolaan hutan yang dimiliki fungsi pengaturan tata air, pencegahan erosi dan perlindungan dan daerah aliran sungai . Dan pengelolaan hutannya untuk kebutuhan menjadi lebih efisien dan produktif (Arief2001).

Tahapan yang serupa dapat digunakan untuk deliniasi zona banjir. Pada umumnya, kawasan rawan banjir menempati bentangalam berupa depresi. Di daerah tersebut air permukaan terkonsentrasi lebih dalam dibandingkan daerah sekitarnya. Penerapan SIG tidak terbatas hanya pada deliniasi zona banjir namur,buffer zone,kawasan rawan dan lainnya(Jaya 2002)

Menurut Jaya (2002), pada bidang kehutanan SIG sangat diperlukan guna mendukung pengambilan keputusan untuk memecahkan masalah keruangan (spatial) mulai dari tahap perencanaan, pengelolaan sampai dengan pengawasan. SIG sangat membantu memecahkan permasalahan yang menyangkut luasan

Bab III

Metode Praktikum

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Pengelolaan Ekosistem dan DAS ini, dilaksanakan pada hari Senin, tanggal 25 Februari 2013 pukul 13.00-16.00 WIB yang bertempat di RK. Audit-1 (Auditorium 1), Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah software ArcGIS-ArcMap, Laptop dan alat tulis. Sedangkan bahan yang digunakan adalah data dasar Digital Elevation Model (DEM) yang dituangkan dalam Shuttle Radar Topography Modelling (SRTM), batas Sub-DAS Kali Madiun, DAS Solo, dan BPDAS Solo.

3.3 Langkah Kerja

Adapun langkah kerja yang dilakukan adalah sebagaiberikut,

1.Buka dokumen hasil praktikum minggu kedua tentang Pengukuran Morfometri DAS;

2.Langkah selanjutnya menentukan “Flow Accumulation” pada menu arctoolbox spatial analyst tool, lalu input flow direction Kali Madiun.

3.Kemudian menentukan jaringan sungai (Stream Network), ordo sungai, dan link sungai menggunakan arctoolbar spatial analyst tool;

4.Konversi data raster ke dalam vektor (Stream to Feature) dengan arctoolbox spatial analyst tool, hydology lalu stream to feature.

5.Menghitung jumlah sungai ordo 1,2,...dst.

6.Mengukur panjang sungaiordo 1,2,...dst.

7.Menentukan “Stream Link”

8.Membatasi DAS dan sub-DAS dengan arctoolbox spatial analyst tool, hydrology lalu watershed.

Bab IV

Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil

Gambar1. Ordo sungai berdasarkan strahler yang sudah dikonversi ke feature

Gambar2. Ordo sungaidengan batas

Gambar3. Ordo sungai utama

Gambar5. sub DAS kali Madiun UTM

Gambar4. Watershed sub DASkali

Madiun

Ordo

Jumlah

 

Panjang ordo

Tingkat percabangan

Sungai

Ordo

 

Sungai

 

 

 

1

 

1075

 

1854268,83

0,50

2

 

549

 

1059538,97

0,67

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

289

 

510128,65

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

147

 

239737,17

0,80

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

35

 

36603,79

 

0,83

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

25

 

41434,74

 

0,86

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

13

 

12215,71

 

0,87

 

 

 

 

 

 

 

 

Total

2133

 

3.753.927,86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabel1. Jumlah ordo, panjang ordo, dan tingkat percabangan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Luas DAS

 

 

3699,19 km2

 

 

 

Keliling DAS

 

 

14494,30 km

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kerapatan Sungai

 

1,01 km/km2

 

 

 

Bentuk DAS

 

 

0,00022

 

Tabel2. Luas, kelililing, kerapatan sungai, bentuk DAS, dan tingkat percabangan sungai

4.2 Pembahasan

Sub DAS Kali Madiun termasuk ke dalam DAS Bengawan Solo. DAS ini terbagi ke dalam dua povinsi yaitu provinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur. Aliran air mengalir dari Sub DAS Bengawan Solo Hulu dan dari Sub DAS Kali Madiun yang kemudian keduanya bertemu di Ngawi dan mengalir ke hilir hingga Lamongan. Strategi pengembangan Sub-DAS Kali Madiun yang merupakan bagian wilayah Sungai Bengawan Solo diatur dalam beberapa peraturan daerah, diantaranya dalam Peraturan Daerah Kabupaten Madiun Nomor 9 Tahun 2011 Tentang Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Madiun Tahun 2009-2029 dan Peraturan Daerah Kabupaten Ponorogo Nomor 1 Tahun 2012 Tentang Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Ponorogo Tahun 2012-2032.

Dalam rangka mewujudkan pelaksanaan DAS terpadu antara kota – kota yang dilalui oleh sub DAS kali madiun perlu dilakukan upaya untuk mengkoordinasikan, mengintegrasikan, mensinkronisasikan, dan mensinergikan Pengelolaan DAS dalam rangka meningkatkan Daya Dukung DAS sebagaimana yang tercantum dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun 2012 Tentang Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.

Pengelolaan DAS sendiri adalah upaya manusia dalam mengatur hubungan timbal balik antara sumberdaya alam dengan manusia di dalam DAS dan segala aktivitasnya, agar terwujud kelestarian dan keserasian ekosistem serta meningkatnya kemanfaatan sumberdaya alam bagi manusia secara berkelanjutan. Dalam perencanaannya pengelolaan DAS dilakukan dalam satu unit kelola DAS. Salah satu dari upaya pengelolaan DAS terpadu adalah dengan menetapkan batas dari DAS tersebut. Pentapan batas ini dapat dilakukan dengan menggunakan aplikasi SIG. Dengan membatasi DAS dapat dianalisa jaringan alur sungai secara kuantitatif, misalnya luas, panjang dan lebar, kemiringan, orde & tingkat percabangan sungai, dan kerapatan sungai.

Untuk luas dan keliling dari sungai dapat dihitung dengan menggunakan tools yang terdapat pada perangkat lunak Arc Map. Untuk dapat mengetahui luas dan keliling dari DAS maka data sub DAS kali madiun yang masih berbentuk data raster dirubah ke data feature. Setelah itu, data feature yang masih menggunakan koordinat derajat dirubah pula ke dalam data UTM. Data ini dirubah melalui tools projection and transformation, sehingga koordinat dinyatakan dalam meter dengan zona 49 S WGS 1984.

Gambar6. Zona UTM

Hasil analisa data mengenai panjang sungai (Length) ditampilkan dalam tabel 1 dengan panjang sebesar 3.753.927,86 m (tabel 2). Panjang ordo terpanjang adalah ordo 1 sebesar 1.854.268,83 m. Ordo terbanyak juga masih dimiliki oleh ordo 1 dengan jumlah ordo 1.075. Luas sub DAS Kali Madiun berdasarkan hasil perangkat lunak SIG adalah 369.919,36 Ha. Sementara itu, berdasarkan Instruksi Menhut No : INS.3/Menhut-II/2009 dengan Lampiran Surat Edaran No : SE.02/V-SET/2009, Tentang Penetapan Wilayah Kerja BPDAS luas sub DAS kali madiun adalah 371.591,58 Ha. Luasan ini berbeda dengan hasil yang telah didapatkan berdasarkan hasil perhitungan perangkat lunak Arc GIS. Perbedaan ini mungkin diakibatkan perbedaan waktu ataupun pengolahan data yang dilakukan. Pengukuran luas secara manual dapat dilakukan dengan menggunakan metode dot grid ataupun pengukuran di lapangan.

Selanjutnya karakteristik yang diamati adalah keliling/ perimeter dari sub DAS kali madiun. Berdasarkan perhitungan perangkat lunak Arc GIS didapatkan hasil 14.494.303,57 m (tabel 2). Hasil perhitungan secara manual dapat dilakukan dengan menetukan batas DAS atau sub DAS pada peta kemudian mengukurnya dengan menggunakan curvimeter. Terdapat karakteristik lain yang dapat diamati dari data yang telah didapatkan berdasarkan pengolahan data oleh perangkat lunak Arc GIS, misalnya tingkat percabangan sungai (Rb), kerapatan sungai(D), dan bentuk DAS (Rc).

Tingkat percabangan sungai atau bifurcation ratio berdasarkan hukum horton adalah rasion geometri antara jumlah aliran dalam suatu ordo ke ordo

berikutnya.

Percabangan

sungai dianalisa menggunakan metode Strahler.

Berdasarkan

teori nya

dengan tingkat percabangan seperti ini maka air

sungai sulit meluap dan jarang terjadi banjir, karena air terkumpul secara pelan-pelan. Nilai Rb yang tinggi mengindikasikan bahwa daerah tersebut memiliki pelapisan batuan dengan lereng yang terjal dan jarak antara lembah yang sempit dibatasi oleh dinding yang terjal pula. Di lain pihak, nilai Rb yang kecil mengindikasikan bahwa kontrol geologi yang tidak dominan. Selain itu, pada Rb < 3, maka alur sungai mempunyai kenaikan muka air banjir dengan cepat dan penurunannya lambat. Dari data yang di dapat pada tabel 1, dapat dilihat bahwa nilai tingkat percabangan sungai sangat rendah dan berada dibawah satu. Hal ini menunjukkan bahwa pada sub DAS kali madiun pengaruh kontrol geologi termasuk kecil.

Kerapatan sungai adalah suatu angka indeks yang menunjukkan banyaknya anak sungai di dalam suatu DAS. Dari hasil perhitungan di dapatkan bahwa nilai dari kerapatan sub DAS kali madiun adalah 1,01 km/km2. Artinya adalah pada setiap luasan 1 km2 terdapat sungai dengan panjang sungai 1,01 km. Kerapatan sungai ini dipengaruhi oleh formasi geologi dan mencirikan karakteristik sungai,yang meliputi profil, pola aliran, dan genetis sungainya.

Bentuk DAS atau basin circularity mempengaruhi waktu konsentrasi air hujan yang mengalir menuju outlet. Semakin bulat bentuk DAS berarti semakin singkat waktu konsentrasi yang diperlukan, sehingga semakin tinggi

fluktuasibanjir yang terjadi. Sebaliknya semakin lonjong bentuk DAS, waktu konsentrasi yang diperlukan semakin lama sehingga fluktuasi banjir semakin rendah. Bentuk – bentuk dari DAS pada umumnnya adalah bulu burung, radial, dan paralel. Semakin mendekati satu maka bentuk DAS akan semakin menyerupai lingkaran. Salah satu cara untuk menentukan bentuk DAS dapat diketahui dngan terlebih dahulu menentukan nilai Rc nya. Pada sub DAS kali madiun nilai dari bentuk DAS adalah 0,00022. Hal ini menunjukkan bahwa nilai bentuk DAS yang dimiliki oleh kali madiun mendekati nilai satu, sehingga dapat disimpulkan bahwa bentuk dari kali madiun adalah memanjang. Bentuk memanjang ini menyebabkan air dari sungai atau hulu butuh waktu yang lama untuk sampai ke hilir, sehingga potensi banjir menjadi lebih rendah.

Gambar7. Bentuk – bentuk DAS

Bab V

Kesimpulan

Pengelolaan DAS dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIG. Penggunaan perangkat lunak SIG, yaitu Arc map dapat mempermudah dalam melakukan analisis DAS guna mendukung pengelolaan DAS terpadu seperti yang dimaksudkan ke dalam PP No 37 tahun 2012 tentang Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Salah satu data yang dapat dianalisa melalui perangkat lunak SIG adalah data karakteristik biofisik DAS. Karakteristik biofisik DAS ini meliputi yaitu jaringan alur sungai, batas, dan luas DAS. Dari aplikasi ini dapat diketahui luas dan keliling sub DAS kali madiun, yaitu 369.919,36 Ha dan 14.494.303,57 m. Selain itu, di dapatpula informasi mengenai Rb dimana nilai Rb berada di bawah 3 sehingga sub DAS kali madiun memiliki karakteristik mempunyai kenaikan muka air banjir dengan cepat dengan penurunan yang lambat. Berdasarkan SIG ini pula dapat diketahui nilai kerapatan sungai sebesar 1,01 dan bentuk sungai (Rc) yang memanjang.

 

 

Daftar Pustaka

 

 

Anonim.

2011.

Basin

Networks

[terhubung

berkala].

http://www.pupilvision.com/uppersixth/rivers1.htm. (27 Februari 2013) Caesari, A. 2006. Survai Tutupan Lahan di DAS Deli Kabupaten Karo dan Deli

Serdang, Kota Medan, Propinsi Sumatera Utara. Environmental Services Program USAID [terhubung berkala]. http://www.esp.or.id/category/pengelolaan-das/r-0189.pdf. (28 Februari 2013).

Elias. 1997. Buku Saku Pembukaan Wilayah Hutan. Jakarta: Penebar Swadaya. Instruksi Menhut No : INS.3/Menhut-II/2009 dengan Lampiran Surat Edaran No :

SE.02/V-SET/2009, Tentang Penetapan Wilayah Kerja BPDAS.

Nuarsa, I Wayan. 2005. Belajar sendiri: menganalisis data spasial dengan arcview GIS 3.3 untuk pemula. Jakarta: Elex Media Computindo.

Peraturan Daerah Kabupaten Madiun Nomor 9 Tahun 2011 Tentang Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Madiun Tahun 2009-2029.

Peraturan Daerah Kabupaten Ponorogo Nomor 1 Tahun 2012 Tentang Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Ponorogo Tahun 2012-2032.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun 2012 Tentang Pengelolaan Daerah Aliran Sungai

Purwowidodo. 1999. Konservasi Tanah diKawasan Hutan. Bogor: IPB Press. Sagala, P. 1994. Mengelola Lahan Kehutanan Indonesia. Jakarta: Yayasan Obor

Indonesia.

Segel, H. G. dan Putuhena, W.M. 2005. Estimasi Erosi Lahan di Daerah Aliran Danau Tondano Menggunakan Geographic Information System (GIS). JurnalSumber Daya Alam Vol. 1, No. 1: hal. 65-69.

Simon, H. 1987. Manual Inventore Forest. Jakarta: UI Press.

Suripin. 2002. Pengelolaan Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta: Andi.