Analisis Fenomena Urban Heat Island (UHI) Kota Pesisir Semarang Menggunakan Citra Sentinel-3 SLSTR Multitemporal

Cindy Sianta Yuankarisna, Ir. Abdul Basith, S.T., M.Si., Ph.D.

2026 | Skripsi | TEKNIK GEODESI

Fenomena Urban Heat Island (UHI) merupakan kondisi meningkatnya suhu wilayah perkotaan dibandingkan daerah sekitarnya akibat urbanisasi, perubahan penggunaan lahan, dan berkurangnya tutupan vegetasi. Semarang sebagai kota pesisir mengalami perkembangan kawasan terbangun yang pesat sehingga berpotensi meningkatkan suhu permukaan dan memengaruhi kenyamanan termal lingkungan. Karakteristik pesisir menjadikan fenomena UHI di Kota Semarang lebih kompleks karena dipengaruhi interaksi antara suhu permukaan darat dan laut. Kajian UHI berbasis citra Sentinel-3 di Kota Semarang terakhir dipublikasikan pada tahun 2021 dan berfokus pada suhu permukaan darat tanpa mengkaji suhu laut sebagai karakteristik penting wilayah pesisir. Sentinel-3 melalui instrumen Sea and Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR) memiliki kemampuan dalam merekam suhu permukaan darat dan laut pada periode siang dan malam hari melalui kanal thermal infrared serta mekanisme dual-view scanning yang meningkatkan akurasi pengamatan suhu permukaan. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis fenomena UHI di Kota Semarang menggunakan citra Sentinel-3 SLSTR serta dinamika suhu permukaan darat dan laut pada tahun 2018 dan 2024. 

Pemantauan UHI dilakukan dengan menggunakan data citra Sentinel-3 SLSTR pada siang dan malam hari untuk mengekstrak suhu permukaan darat (Land Surface Temperature/LST) dan suhu permukaan laut (Sea Surface Temperature/SST). Nilai LST hasil ekstraksi dibandingkan dengan data suhu BMKG serta LST dari citra Landsat 8 untuk mengkaji kesesuaian suhu permukaan. Data LST Sentinel-3 SLSTR selanjutnya digunakan dalam identifikasi fenomena UHI di Kota Semarang menggunakan metode Urban Thermal Field Variance Index (UTFVI) dan hotspot analysis untuk mengetahui tingkat intensitas serta pola persebaran hotspot dan coldspot. Selain itu, data LST dan SST digunakan untuk menganalisis dinamika suhu darat dan laut pada kondisi siang maupun malam hari. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai LST dari Sentinel-3 SLSTR di  Kota Semarang pada tahun 2018 dan 2024 memiliki kesesuaian yang lebih baik terhadap data suhu BMKG dibandingkan LST dari Landsat 8. Fenomena UHI pada tahun 2024 menunjukkan peningkatan dibandingkan tahun 2018, dengan rerata suhu permukaan meningkat dari 26,601°C menjadi 28,058°C. Meskipun demikian, nilai maksimum UTFVI mengalami penurunan dari 0,125 menjadi 0,069. Kondisi ini menunjukkan bahwa peningkatan suhu pada tahun 2024 terjadi secara lebih merata di kawasan perkotaan, sehingga perbedaan suhu antarwilayah terhadap rata-rata suhu permukaan menjadi lebih kecil dibandingkan tahun 2018. Intensitas UHI tertinggi berada pada wilayah dengan dominasi lahan terbangun, baik pada kondisi siang maupun malam hari. Analisis dinamika suhu darat dan laut menunjukkan bahwa suhu permukaan daratan dan perairan pada tahun 2024 cenderung lebih tinggi dibandingkan tahun 2018. Pada siang hari, suhu daratan umumnya lebih tinggi dibandingkan suhu laut, sedangkan suhu laut relatif lebih stabil pada kisaran 29°–32°C baik siang maupun malam hari.

The Urban Heat Island (UHI) phenomenon is a condition where temperatures in urban areas increase compared to surrounding areas due to urbanization, changes in land use, and reduced vegetation cover. Semarang as a coastal city, is experiencing rapid development of built-up areas, potentially increasing surface temperatures and affecting environmental thermal comfort. Coastal characteristics make the UHI phenomenon in Semarang City more complex because it is influenced by the interaction between land and sea surface temperatures. The last UHI study based on Sentinel-3 imagery in Semarang City was published in 2021 and focused on land surface temperatures without examining sea temperature, an important characteristic of coastal areas. Sentinel-3, through its Sea and Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR) instrument, has the capability to record land and sea surface temperatures during the day and night through a thermal infrared channel and a dual-view scanning mechanism that improves the accuracy of surface temperature observations. This study was conducted to analyze the UHI phenomenon in Semarang City using Sentinel-3 SLSTR imagery and the dynamics of land and sea surface temperatures in 2018 and 2024.

UHI monitoring was conducted using Sentinel-3 SLSTR imagery data during the day and night to extract land surface temperature (LST) and sea surface temperature (SST). The extracted LST values ??were compared with BMKG temperature data and LST from Landsat 8 imagery to assess surface temperature suitability. Sentinel-3 SLSTR LST data was then used to identify the UHI phenomenon in Semarang City using the Urban Thermal Field Variance Index (UTFVI) method and hotspot analysis to determine the intensity level and the spatial distribution patterns of hotspots and coldspots. Furthermore, LST and SST data were used to analyze land and sea temperature dynamics during the day and night.

The results of the study showed that the LST values ??from Sentinel-3 SLSTR in Semarang City in 2018 and 2024 had a better agreement with BMKG temperature data than LST from Landsat 8. The UHI phenomenon in 2024 showed an increase compared to 2018, with the average surface temperature increasing from 26.601°C to 28.058°C. However, the maximum UTFVI value decreased from 0.125 to 0.069. This condition indicates that the increase in temperature in 2024 occurred more evenly in urban areas, so that the temperature difference between regions regarding the average surface temperature was smaller than in 2018. The highest UHI intensity was in areas dominated by built-up land, both during the day and night. Analysis of land and sea surface temperature dynamics shows that land and water surface temperatures in 2024 tend to be higher than in 2018. During the day, land temperatures are generally higher than sea temperatures, while sea temperatures are relatively more stable at around 29°–32°C both day and night.

Kata Kunci : UHI, Semarang, kota pesisir, Sentinel-3 SLSTR/UHI, Semarang, coastal city, Sentinel-3 SLSTR