Integrasi transformsi spektral citra landsat ETM+ dan SIG untuk pemetaan pola rotasi tanam sawah Kabupaten dan kota Semarang serta daerah sekitarnya di Jawa Tengah

MURDIYATI, Sri Retno, Drs. Projo Danoedoro, M.Sc., Ph.D

2010 | Tesis | S2 Penginderaan Jauh

Berkurangnya luasan lahan sawah seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk memberikan dampak pada ketersediaan bahan pangan. Diperlukan pengelolaan lahan sawah secara optimal dengan mempertimbangkan sumberdaya iklim, dan pola tanam tepat waktu di lahan pertanian yang masih produktif untuk menunjang kebutuhan pokok pangan masyarakat, sekaligus memberikan dukungan Ketahanan Pangan Nasional. Penelitian bertujuan untuk melakukan uji akurasi penggunaan proses transformasi nilai spektral dan SIG dalam rangka identifikasi dan inventarisasi pola rotasi tanam di lahan sawah dengan pendekatan ekologis. Metode penelitian meliputi interpretasi Citra Landsat ETM+ multi-temporal secara digital dibantu klasifikasi supervised (terselia) menggunakan algoritma maximum likelihood serta dibantu dengan proses transformasi nilai spektral Principal Component Analysis (PCA), NDVI, dan Tasseled Cap Transformation (TCT). Data Citra Landsat ETM+ yang digunakan, yaitu 5 Desember 2000, 24 April 2001, dan 1 Juli 2001 pada path/row 120/065. Analisis dilakukan dengan membandingkan hasil dari proses transformasi nilai spektral Principal Component Analysis (PCA), NDVI, dan Tasseled Cap Transformation (TCT) serta gabungan ketiga proses transformasi, dengan hasil yang diperoleh dari klasifikasi tutupan lahan menggunakan saluran asli. SIG dalam penelitian berperan mengumpulkan data bantu peta zona agroklimat, peta tanah, peta bentuklahan, peta jenis irigasi lahan sawah, dan selanjutnya ditumpangsusunkan dengan peta pola tanam, dengan mengikuti rambu-rambu menghasilkan peta pola rotasi tanam lahan sawah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan proses transformasi nilai spektral multi-temporal secara terpisah memberikan akurasi yang rendah, tetapi tampilan visual yang tampak jelas, yaitu Principal Component Analysis, NDVI, dan Tasseled Cap Transformation sebesar 96,13%; 68,17%; 92,44%. Hasil uji akurasi proses transformasi nilai spektral yang digabung dalam satu file memberikan nilai sebesar 92,61%. Penggunaan Citra Landsat multi-temporal band asli memberikan nilai akurasi sebesar 98,77%. Pola rotasi tanam di daerah penelitian teridentifikasi sawah dengan padi 1x; sawah dengan padi 2x; sawah dengan padi 3x; dan pertanian lahan kering. Kesimpulan yang dihasilkan dari penelitian adalah penggunaan transformasi spektral secara bersama-sama tidak memberikan akurasi yang lebih tinggi dibandingkan penggunaan transformasi spektral secara individu maupun menggunakan saluran asli secara multi-temporal. Perlu penelitian yang lebih lanjut dengan menggunakan Citra Penginderaan Jauh resolusi medium untuk beberapa prosedur yang berbeda dalam rangka pemantauan lahan sawah.

The reduction of rice area along with the increase of population gives an impact on the food availability. The appropriate and optimal management of rice are required by considering the climate resources and timely cropping pattern at the productive agricultural land, to support the basic needs of food for the communities, as well as providing support for the National Food Security. The study intended to investigate the accuracy of the use of the spectral values transformation process and GIS in order to identify and inventory the rotation of cropping pattern in rice field with an ecological approach. The research methods consist of the interpretation of multi-temporal classification of Landsat ETM+ digitally assisted using supervised maximum likelihood algorithm, and assisted with the transformation process of the spectral value of a Principal Component Analysis (PCA), NDVI and Tasseled Cap Transformation (TCT). Landsat ETM+ data used are December 5, 2000, April 24, 2001, and July 1, 2001 at the 120/065 path/row. The analysis was finished through comparing the results from the transformation process of Principal Component Spectral Analysis (PCA), NDVI and Tasseled Cap Transformation (TCT) and the combined transformation process from three of them, with the results obtained from the classification of land cover using the original channel. The role of GIS in the research are collecting supporting data like agro-climate zones maps, soil maps, landform maps, maps of irrigated paddy fields, and afterward overlaid all of them to the cropping patterns map, by following the signs, to produce rice cropping rotation pattern maps. Results showed that the separately use of the transformation process of multitemporal spectral values provided low accuracy, but with an obvious visuals, namely Principal Component Analysis, NDVI and Tasseled Cap Transformation of 96.13%, 68.17%, and 92.44%, respectively. The accuracy results from the combined spectral transformation processes give a value of 92.61%. The use of multi-temporal Landsat original band gives the accuracy value of 98.77%. The rice cropping rotation patterns identified in the study area are 1x /year, 2x /year, 3x /year rice fields; and upland farming. The conclusion from this research is the use of spectral transformation together does not give a higher accuracy than the use of individually spectral transformation either the use of the original channel in a multi-temporal. The further research using mediumresolution Remote Sensing Image for several different procedures in the context of rice field monitoring is considered necessary.

Kata Kunci : Transformasi nilai spektral,Principal component analysis (PCA),NDVI,Tasseled cap transformation (TCT),Pola rotasi tanam,Kalender tanam