ANALISIS KARAKTERISTIK DAS MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Mata Kuliah: Pengelolaan Ekosistem             Hari/tanggal    : Jumat, 2 Maret 2012

Hutan dan DAS                                    Waktu             : 14.00-17.00 WIB

ANALISIS KARAKTERISTIK DAS MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Oleh:

Jajang Roni Aunul Kholik

E14090090

Asisten:

1.      Diah Rany P.S., S.Hut.

2.      Soni Setia Budiawan                   E14070040

3.      Andri Rizky                                 E14070097

4.      Dinda Talitha                               E14070105

LABORATORIUM HIDROLOGI HUTAN DAN DAERAH ALIRAN SUNGAI

DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

DAS (Daerah Aliran Sungai) didefinisikan sebagai bentang lahan yang dibatasi oleh punggung-punggung bukit yang apabila daerah tersebut menerima curah hujan, maka CH tersebut yang sampai di permukaan tanah akan disimpan dan dialirkan melalui permukaan miring, saluran pengaliran ke suatu titik yang sama (outlet) muara sungai. Karakteristik DAS adalah gambaran spesifik mengenai DAS yang dicirikan oleh parameter yang berkaitan dengan keadaan morfometri, topografi, tanah, geologi, vegetasi, penggunaan lahan, hidrologi dan aktivitas manusia.

Batas-batas DAS dapat dikenali melalui analisis peta kontur. Menarik batas DAS atau sub DAS di peta kontur dimulai dari titik patusan ke arah bagian hulu, mengikuti punggung bukit yang bersambungan sampai betemu kembali ke titik patusan yang sama. Titik patusan DAS ditentukan di muara sungai di laut sedangkan titik patusan sub DAS ditentukan di titik pertemuan anak sungai.

DAS memiliki ciri khas tertentu yang berbeda antar satu DAS dengan DAS lainnya. Ciri yang khusus adalah dalam hal merespon, mengalirkan curah hujan yang ada dan aliran permukaan. Salah satu tahapan yang bisa dibuat adalah kegiatan morfometri DAS yaitu memprediksi bentuk alihragam curah hujan menjadi limpasan melalui hidrograf satuan.

Kebutuhan data terkini dengan akurasi tinggi pada suatu areal yang luas untuk memantau perubahan satu kesatuan pengelolaan DAS sangatlah dibutuhkan. Data yang diperoleh dari teknologi Penginderaan Jauh (PJ) yang telah di cek di lapangan digunakan sebagai masukan (input) bagi Sistem Informasi Geografis (SIG) untuk selanjutnya diproses dan dianalisa sehingga diperoleh peta ketinggian tempat, peta topografi, dan peta kemiringan lereng. Bantuan PJ dan SIG sangat diperlukan untuk membantu keterbatasan dana, waktu, dan tenaga kerja. Meskipun terbatas, namun dapat diperoleh akurasi tinggi secara mudah, cepat dan murah setiap waktu.

1.2        Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengukur morfometri DAS dengan tahapan dan aspek yang diamati adalah sebagai berikut:

1. Jaringan drainase (sungai dan anak sungai)
2. Batas DAS atau sub DAS
3. Ordo sungai, jumlah dan panjang sungai mulai dari ordo 1 sampai ordo terbesar (seluruh ordo) yang ada di seluruh sungai.

BAB II

METODOLOGI

1.         

2.         

2.1        Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Praktikum Analisis Karakteristik DAS Menggunakan Perangkat Lunak Sistem Informasi Geografis dilaksanakan pada hari Jumat tanggal 2 Maret 2012 mulai pukul 14.00-17.00 WIB yang bertempat di RK LG 201, Fakultas Kehutanan, IPB.

2.2        Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1.      Laptop

2.      Software Arch GIS Arc MAP 9.3

3.      Microsoft word dan excel

4.      Alat tulis

Sedangkan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1.      Data Citra DAS Solo

2.3        Cara Kerja

1.      Buka software aplikasi ArcGIS-ArcMap 9.3

2.      Tambahkan data layer SRTM dengan buka di lokasi dimana data disimpan, misal: D\Praktikum_DAS\srtm_dassolo

3.      Lakukan pemotongan raster dengan masuk ke ArcToolbox  Spatial Analyst Tools  Extraction  Extract by Mask

4.      Lakukan pengukuran Morfometri DAS dengan pemodelan Hidrologi di ArcGIS menggunakan Fill Sink. Fill sink ini berfungsi untuk menghapuskan piksel-piksel kecil yang tidak sempurna, masuk ke ArcToolbox  Spatial Analyst Tool  Hydrology  Fill

5.      Lakukan penentuan Pola Aliran dengan masuk ke ArcToolbox  Spatial Analyst Tool  Hydrology  Flow Direction

6.      Lakukan penentuan Flow Accumulation yang menghasilkan akumulasi aliran dari hasil arah aliran setiap sel dengan masuk ke ArcToolbox  Spatial Analyst Tool  Hydrology  Flow Accumulation

7.      Penentuan Ordo Sungai (Stream Order) dengan masuk ke ArctoolBox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Stream Order

8.      Konversi data raster ke dalam vektor (Stream to Feature)

9.      Menghitung jumlah sungai ordo 1, dst.

10.  Mengukur Panjang Sungai Ordo 1,2, …, dst

11.  Membatasi DAS/ Sub-DAS dengan masuk ke ArctoolBox > Spatial Analyst Tools > Hydrologi > Watershed

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

1.         

2.         

3.         

3.1        Hasil

Berikut adalah tampilan gambar-gambar hasil analisis data dari citra satelit dengan menggunakan software ArcGIS ArcMAP 9.3.

1.      Flow Direction

2.      Flow Accumulation

3.      Ordo Sungai (Stream Orde)

4.      Batas Sub DAS Kali Madiun

    Tabel 1. Atribut of Stro_UTM (Jumlah Sungai tiap Ordo)

ARCID	GRID_CODE	FROM_NODE	TO_NODE
1	1	1	4
2	1	2	4
3	1	5	9
4	1	6	9
5	1	7	13
6	1	8	13
7	1	11	14
8	1	4	14
9	1	18	20
10	1	3	21
11	1	9	21
12	1	17	22
13	1	20	22
14	1	15	23
15	1	13	23
16	1	22	24
17	1	12	25
18	1	24	25
19	1	26	24
20	1	16	28
21	1	25	28
22	1	21	29
23	1	30	29
24	1	19	30
25	1	31	20

Tabel 2. Atribut of Stro_UTM (Panjang Ordo Sungai)

ARCID	GRID_CODE	FROM_NODE	TO_NODE	Pjg_Ordo
1	1	1	4	770.07
2	1	2	4	782.06
3	1	5	9	1212.18
4	1	6	9	514.17
5	1	7	13	598.84
6	1	8	13	1193.14
7	1	11	14	679.57
8	1	4	14	1783.07
9	1	18	20	334.83
10	1	3	21	2465.43
11	1	9	21	1531.82
12	1	17	22	398.32
13	1	20	22	2082.32
14	1	15	23	732.01
15	1	13	23	881.61
16	1	22	24	331.78
17	1	12	25	1157.43
18	1	24	25	658.93
19	1	26	24	731.54
20	1	16	28	1153.53
21	1	25	28	260.36
22	1	21	29	835.14
23	1	30	29	1011.66
24	1	19	30	1156.43
25	1	31	20	2043.40
26	1	23	32	848.54
27	1	27	32	1761.46
28	1	10	30	4206.91
29	1	38	40	268.48
30	1	37	40	599.88

Tabel 3. Atribut of Sum_Output (Jumlah Tiap Ordo 1-7)

GRID_CODE	Cnt_GRID_C
1	1078
2	548
3	288
4	152
5	35
6	25
7	13

3.2        Pembahasan

Praktikum analisis karakteristik DAS ini menggunakan alat software komputer dengan nama ArcGIS ArcMap 9.3. Software ini bisa membuat para peneliti yang mengamati karakter dan komponen DAS yang ada menjadi mudah dengan tidak membutuhkan biaya tinggi. Selain itu, dengan adanya sotfware ini bisa menghasilkan beberapa nilai yang ada di hasil analisis citra suatu DAS sesuai dengan yang diinginkan oleh analis diantaranya yaitu berupa koordinat UTM, Pembagian ordo sungai, panjang ordo sungai, dan luas sungai yang terwakili oleh suatu DAS.

Pengamatan pertama adalah menentukan flow direction (Pola aliran) yang diidentifikasi berdasarkan informasi ketinggian dan kemiringan dari nilai tiap-tiap pixel raster yang ada, sehingga dapat terbentuk arah aliran sungai yang sebenarnya di lapangan dengan menggunakan data citra. Hasil yang di dapat dari penentuan pola aliran ini adalah terbentuknya beberapa pola yang menggambarkan aliran air yang mengalir di seluruh DAS dari mulai hulu sampai ke outlet tertentu di hilir. Penentuan selanjutnya adalah berupa penentuan flow accumulation (Pola akumulasi aliran). Hasil dari penentuan pola akumulasi aliran ini adalah menghasilkan akumulasi aliran dari hasil arah aliran tiap sel yang digunakan untuk mengidentifikasi jaringan drainase yang ada pada suatu sungai tertentu.

Kegiatan ketiga adalah penentuan ordo sungai dimana pada praktikum ini menghasilkan sebanyak 7 ordo sungai mulai dari ordo 1 sampai dengan ordo 7 dengan ditampilkan dalam beberapa variasi warna tertentu supaya dapat diketahui perbedaan masing-masing ordo yang ada di DAS tersebut. Tujuan dari proses ini adalah menentukan urutan secara numerik untuk link/tautan dalam jaringan sungai. Pada dunia nyata, terdapat dua metode dalam penentuan ordo sungai ini yaitu: metode Strahler dan Shreve. Namun, pada kegiatan praktikum ini menggunakan metode Strahler tahun 1952, dimana ketentuannya adalah suatu ordo sungai akan bertambah nilai angka ordonya apabila sungai pada setiap ordo yang bernilai sama saling berpotongan satu sama lain bertemu di suatu titik (Asdak, 1995).

Kegiatan terakhir pada penentuan analisis ini adalah membentuk batas-batas sungai (DAS/Sub DAS) yang ada. Batas Daerah aliran sungai (DAS) tersebut dapat digambarkan dengan menghitung arah aliran dan stream link dengan menggunakan fungsi Watershed untuk menentukan wilayah cakupannya. Hasil daripada kegiatan ini adalah dapat menbagi-bagi suatu DAS menjadi beberapa wilayah sub DAS yang mempunyai cakupan wilayah dan aliran sungai yang tertentu (Danoedoro, 1996).

Berdasarkan tabel 1. tentang penentuan jumlah sub ordo sungai yang ada pada DAS Solo ini, menghasilkan beberapa data ordo sungai yang ada. Sebagai contohnya, pada titik no 1 terdapat 1 cabang/ordo yang menjadi cabang dari titik tersebut (from node) dan 4 ordo sungai yang menuju ke titik no 1 tersebut (to node). Selanjutnya pada titik no 2 terdapat 2 cabang/ordo yang menjadi cabang dari titik tersebut serta ada 4 sungai yang mengalir menuju ke daerah titik tersebut. Begitu pula pada titik no 3 terdapat 5 cabang/ordo yang menjadi cabang dari titik tersebut (from node) dan 9 ordo sungai yang menuju ke titik no 3 tersebut (to node).

Pada table 2. menunjukkan nilai panjang dari suatu ordo sungai yang ada. Misalnya: pada titik titik no 1 terdapat 1 cabang/ordo yang menjadi cabang dari titik tersebut (from node) dan 4 ordo sungai yang menuju ke titik no 1 tersebut (to node) mempunyai panjang total dari semua ordo pada titik tersebut adalah 770.07 meter, pada titik no 2 terdapat 2 cabang/ordo dan 4 cabang/ordo yang menuju ke titik 2 tersebut mempunyai panjang 782.06 meter, dan seterusnya. Sama halnya seperti pada tabel 1, jika terdapat pertemuan antar ordo sungai satu dengan yang lainnya yang bernilai sama di suatu titik tertentu akan menghasilkan satu ordo yang menunjukkan satu tingkat lebih atas daripadanya.

Pada DAS Solo ini terdapat tujuh ordo sungai dengan jumlah berbeda tiap ordonya yaitu seperti yang dijelaskan pada tabel berikut (tabel 3):

GRID_CODE	Cnt_GRID_C
1	1078
2	548
3	288
4	152
5	35
6	25
7	13

Dari tabel tersebut dapat dijelaskan bahwa pada DAS Solo tersebut terdapat tujuh tingkatan ordo sungai dengan rincian sebagai berikut: jumlah ordo 1 yang ada adalah sebanyak 1078, pada ordo 2 sebanyak 548, ordo 3 sebanyak 288, ordo 4 sebanyak 152, ordo 5 sebanyak 35, ordo 6 sebanyak 25, dan ordo 7 sebagai ordo terbesar di DAS tersebut mempunyai jumlah sebanyak 13.

Batas-batas DAS dapat dikenali melalui analisis peta kontur. Menarik batas DAS atau sub DAS di peta kontur dimulai dari titik patusan ke arah bagian hulu, mengikuti punggung bukit yang bersambungan sampai bertemu kembali ke titik patusan yang sama. Titik patusan DAS ditentukan di muara sungai di laut sedangkan titik patusan sub DAS ditentukan di titik pertemuan anak sungai. Pada DAS Solo ini, batas-batas DAS ditunjukan dengan adanya garis imaginer yang merupakan gambaran dari setiap punggung bukit. Pada dasarnya, batasan DAS biasanya ditandai dengan adanya dua punggung bukit yang saling berdekatan sehingga lembah antara punggung bukit tersebut merupakan aliran DAS-nya. Selain dari punggung bukit, sebuah DAS biasanya dapat dilihat dari adanya garis kontur. Sebuah DAS apabila dihubungkan dengan garis kontur, maka sebuah DAS akan saling tegak lurus dengan garis kontur yang ada (Sudarisman, 1997).

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan yang telah dikemukakan pada bab sebelumnya dan dengan memperhatikan tujuan yang ada, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1.      Pengamatan pertama pada praktikum ini adalah menentukan flow direction (Pola aliran) yang diidentifikasi berdasarkan informasi ketinggian dan kemiringan dari nilai tiap-tiap pixel raster yang ada, selanjutnya adalah berupa penentuan flow accumulation (Pola akumulasi aliran). Tahap ketiga dilakukan penentuan ordo sungai dimana pada praktikum ini menghasilkan sebanyak 7 ordo sungai mulai dari ordo 1 sampai dengan ordo 7 dengan ditampilkan dalam beberapa variasi warna tertentu. Kegiatan terakhir pada penentuan analisis ini adalah membentuk batas-batas sungai (DAS/Sub DAS).

2.      Pada table 2. menunjukkan nilai panjang dari suatu ordo sungai yang ada. Misalnya: pada titik titik no 1 terdapat 1 cabang/ordo yang menjadi cabang dari titik tersebut (from node) dan 4 ordo sungai yang menuju ke titik no 1 tersebut (to node) mempunyai panjang total dari semua ordo pada titik tersebut adalah 770.07 meter.

3.      Dari tabel 3 dapat dijelaskan bahwa pada DAS Solo tersebut terdapat tujuh tingkatan ordo sungai dengan rincian sebagai berikut: jumlah ordo 1 yang ada adalah sebanyak 1078, pada ordo 2 sebanyak 548, ordo 3 sebanyak 288, ordo 4 sebanyak 152, ordo 5 sebanyak 35, ordo 6 sebanyak 25, dan ordo 7 sebagai ordo terbesar di DAS tersebut mempunyai jumlah sebanyak 13.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, Chay. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Danoedoro, Projo. 1996. Pengolahan Citra Digital Teori dan Aplikasinya dalam Bidang Penginderaan Jauh. Yogyakarta: Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada.

Sudarisman. 1997. Karekteristik Daerah Aliran Sungai (DAS). Jakarta: Buletin Kehutanan.