Assessing the impact of land use chane on soil erosion by remote sensing and GIS in Mesaam subcatchment, Bali Province, Indonesia

TOSIANI, Anna, Dr. Junun Sartohadi, M.Sc

2008 | Tesis | S2 Geo-Informasi untuk Manajemen Bencana

Perubahan penggunaan lahan yang berlangsung selama 30 tahun telah menyebabkan erosi tanah di Sub DAS Mesaam, Provinsi Bali. Kebijakan ekonomi dan pertumbuhan penduduk yang tinggi merupakan penyebab utama perubahan penggunaan lahan, terutama perubahan lahan dari hutan menjadi lahan pertanian kering, perkebunan dan lahan kosong di daerah perbukitan. Penelitian ini bertujuan untuk : (1) menilai dan memetakan perubahan penggunaan lahan; (1) menganalisa pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap erosi tanah; dan (3) menghasilkan peta erosi tanah di Sub DAS Mesaam. Peta penggunaan lahan selama 30 tahun diperoleh dari hasil interpretasi visual terhadap 4 citra yang berbeda, yaitu Landsat MSS (1976), Landsat TM (1989), Landsat ETM (2000) dan Aster (2006). Metode interpretasi ini didasarkan pada kunci-kunci interpretasi yang meliputi warna, tekstur, tone, ukuran, bentuk dan pola dari obyek di citra. Keempat peta ini kemudian di tumpangsusunkan untuk memperoleh peta perubahan penggunaan lahan. Secara umum, perubahan lahan terjadi dari penggunaan lahan hutan ke lahan pertanian kering, perkebunan dan lahan kosong. Perubahan penggunaan lahan ini disebabkan oleh pertumbuhan penduduk yang meningkat selama kurun waktu 30 tahun, kebijakan ekonomi dan kebijakan politik di Indonesia. Peningkatan jumlah penduduk berpengaruh terhadap peningkatan pemenuhan kebutuhan utama penduduk seperti bahan makanan dan perumahan. Permintaan pasar dan perubahan harga kopi dan jeruk merupakan salah satu penyebab perubahan penggunaan lahan. Sedangkan kebijakan politik pada era tertentu telah menyebabkan okupasi penduduk terhadap hutan semakin meningkat. Penentuan erosi tanah diperoleh dengan menggunakan metode sistem pakar (expert system) berupa model pohon keputusan (decision tree). Kemiringan lereng, erodibiltas tanah, jenis tanah dan penggunaan lahan merupakan beberapa parameter untuk menentukan tingkat erosi tanah. Metode system pakar diverifikasi dengan pengamatan lapangan. Dalam kurun waktu 30 tahun (1976-2006) terjadi penurunan luas hutan sebanyak 10% pada tahun 1989, 7% pada tahun 2000 dan 5% pada tahun 2006. Perubahan luas hutan ini berpengaruh terhadap peningkatan luas erosi tanah, terutama pada daerah yang mempunyai kemiringan lereng terjal. Erosi tanah dengan kategori tinggi meliputi 50% dari wilayah Sub DAS Mesaam. Sedangkan area dengan kategori erosi rendah hanya kurang dari 20%. Kategori erosi tinggi terjadi pada daerah dengan jenis penggunaan lahan berupa lahan pertanian, lahan pertanian kering, semak belukar, perkebunan dan lahan kosong, terutama di sepanjang sungai dan lembah. Kemiringan lereng yang tinggi, erodibiltas tanah tinggi dan penggunaan lahan dengan tutupan vegetasi kurang dari 20% (lahan kosong, lahan pertanian, semak dan perkebunan) adalah parameter utama yang menyebabkan terjadinya erosi. Dari keseluruhan parameter tersebut, penggunaan lahan merupakan faktor penyebab erosi yang bersifat dinamis.

Mesaam subcatchment experienced intense land use changes that caused in widespread soil erosion. Economical policy and population growth caused the major land use changes during 30 years period. The main problem of the study area was conversion of forest to dry agricultural land, plantation and bare land in hilly area. The objectives of this study were: (1) to assess and map the land use changes; (2) to analyze the impact of land use changes on soil erosion; and (3) to generate the soil erosion map. In order to detect land use changes of area four different images were used. These are Landsat MSS (1976), Landsat TM (1989), Landsat ETM (2000) and Aster image (2006). Visual interpretation method was used to prepare land use maps. This method was based on color, texture, tone, shape, size and pattern of object features in image. Land use changes of the study area were generated from overlay process of land use map of 1976, 1989, 2000 and 2006. Generally, land use changed from forest to dry agricultural land, plantation and bare land. This was affected by increasing of population growth and economical/political policy. Increasing of population number caused increasing of basic requirements of people such as food and settlement. Economical policy such as market demand and price of coffee and orange also affected Land use changes. Political policy in certain period caused occupation of people into forest. 'Soil erosion assessment was generated using expert-system method. This method based on logical reasoning and construct decision rules from a given knowledge base expresses in IF-THEN form. Several layers in GIS that included slope map, soil erodibility map, soil map, slope map and land use map were used to generate the decision tree to come to an erosion map. This decision also was integrated with fieldwork experience. Between 1976 and 2006, land use changes in the study area occurred from forest to dry agricultural, bush/shrub, plantation and bare land. Due to continued overgrazing, forest cover decreased to 10 percent in 1989, to 7 percent in 2000 and to 5 percent in 2006. These land use changes, particularly the conversion of forest in steepness area, must be responsible for the increase soil erosion process during 1976-2006. Based on the soil erosion map, the study area was covered by high degree of soil erosion more than 50%. The high degree of soil erosion was divided into extremely high, very high and high. While the area that has low degree less than 20%. The high degree of soil erosion was occurred in the area of dry agricultural, mixed dry agricultural, bush/shrub, plantation, and bare land, particularly area that lies along the river and valley. High slope gradient, high soil erodibility and land use with the density of trees < 20% (bare land, agricultural land, grass and plantation) are major parameters that were caused soil erosion. Land use was the dynamic soil erosion parameter.

Kata Kunci : Erosi tanah,Perubahan penggunaan lahan,Penginderaan jarak jauh,GIS,Peta perubahan lahan,soil erosion, land use changes, remote sensing, GIS