Analisis Abrasi Dan Akresi Ujung Pangkah Dengan Menggunakan Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) Pada Citra Landsat
Analisis Abrasi Dan Akresi Ujung Pangkah Dengan Menggunakan Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) Pada Citra Landsat
Analisis Abrasi Dan Akresi Ujung Pangkah Dengan Menggunakan Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) Pada Citra Landsat
ABSTRACT
Coastal is very vulnerable to natural or human-made disasters. One of nature's
events that damaging the coastal is erosion (abrasion). The abrasion process
causes the shoreline change, so we need to identify by using remote sensing
technology. Landsat is an environmental satellite that can be used to monitor
coastal areas. Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) method, can
detect any changes in coastal areas. MNDWI is a simple algorithm that uses a
combination of visible rays with infrared to distinguish between objects of water
bodies and land. This is because the water body object is able to absorb visible
wavelengths of light and infrared strongly. The purpose of this research is to detect
abrasion and accretion in Ujung Pangkah Gresik East Java from Landsat data. The
data used are Landsat 7 dated 28 April 2000, and Landsat 8 dated 9 September
2017 with path/row 118/065. The result showed, abrasion area reached 2,5 km2,
and accretion reached 8,9 km2. It is expected that the results of this study can
support decision-making for sustainable coastal development.
Keywords : abrasion, Landsat, MNDWI.
ABSTRAK
Pesisir sangat rentan terhadap bencana baik secara alami ataupun akibat ulah
manusia. Salah satu peristiwa alam yang merusak pesisir adalah erosi pantai
(abrasi). Proses abrasi menjadi penyebab berubahnya garis pantai oleh karena itu
perlu adanya pemantauan, salah satunya dengan menggunakan teknologi
penginderaan jauh. Landsat adalah satelit lingkungan yang dapat digunakan
untuk monitor wilayah pesisir. Metode Modified Normalized Difference Water
Index (MNDWI) dapat digunakan untuk deteksi adanya perubahan di wilayah
pesisir. MNDWI adalah algoritma sederhana yang menggunakan kombinasi dari
sinar tampak dengan infra merah untuk membedakan antara objek badan air
dan daratan dengan jelas. Hal ini disebabkan karena objek badan air mampu
menyerap panjang gelombang sinar tampak dan infra merah dengan kuat.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk deteksi abrasi dan akresi di Ujung
Pangkah Gresik Jawa Timur dari data Landsat. Data yang digunakan adalah
Landsat 7 tanggal 28 April 2000 dan Landsat 8 tanggal 9 September 2017 dengan
path/row 118/065. Hasil pengolahan menunjukkan luas abrasi mencapai 2,5 km2
dan akresi 8,9 km2. Diharapkan hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai
referensi untuk pengambilan kebijakan pengelolaan pesisir yang berkelanjutan.
Kata Kunci : abrasi, Landsat, MNDWI
397
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
1. PENDAHULUAN
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 64 Tahun 2010 Tentang Mitigasi
Bencana di Wilayah Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil menyatakan bahwa Bencana
Pesisir adalah kejadian karena peristiwa alam atau karena perbuatan orang yang
menimbulkan perubahan sifat fisik dan/atau hayati pesisir dan mengakibatkan
korban jiwa, harta, dan/atau kerusakan di wilayah pesisir dan pulau-pulau kecil
(Kemenkumham, 2010). Bencana tersebut dapat disebabkan oleh peristiwa alam
atau perbuatan manusia. Salah satu bencana akibat peristiwa alam adalah erosi
pantai. Di Indonesia terdapat 17 provinsi dan 68 lokasi yang mengalami erosi
pantai. Erosi pantai dapat disebabkan oleh gerakan gelombang pada pantai
terbuka, perubahan hidrologis dan oseanografis. Erosi pantai atau dikenal juga
dengan istilah abrasi juga dipengaruhi oleh trasfer sedimen, gelombang, arus,
pasang surut, dan lain sebagainya (Diposaptono, 2003).
Adanya abrasi menyebabkan berubahnya posisi garis pantai. Selain akibat adanya
abrasi, berubahnya garis pantai juga didukung oleh tingkat kelerengan pesisir
tersebut. Pantai yang landai dan sering terjadi pasang surut/microtidal akan
menyebabkan garis pantai cepat berubah (Aguilar et al, 2010). Hal ini tentunya
akan berpengaruh pada pengelolaan di wilayah pesisir. Salah satu wilayah pesisir
yang banyak mengalami abrasi adalah Ujung Pangkah Gresik, Jawa Timur. Pesisir
Ujung Pangkah berhadapan dengan Laut Jawa dan menjadi muara dari beberapa
aliran sungai. Terdapat Sungai Bengawan Solo, Sungai Lamong, yang bercabang ke
sungai-sungai kecil Sungai Ketode, Lengok, Kakus, dan Celeng (Sadili, 2012). Hal ini
menyebabkan pesisir Ujung Pangkah juga mengalami akresi akibat adanya
endapan dari sedimen yang terbawa oleh aliran sungai tersebut.
Dinamisnya garis pantai akibat adanya abrasi dan akresi memerlukan
penanganan, salah satunya dengan melakukan monitoring dengan menggunakan
data penginderaan jauh. Landsat sebagai satelit lingkungan dapat digunakan
untuk monitoring adanya abrasi dan akresi. Saat ini, satelit Landsat yang masih
beroperasi adalah Landsat 7 ETM+ (The Enhanced Thematic Mapper Plus) -
selanjutnya dikenal dengan Landsat 7 dan LDCM (Landsat Data Continuity Mission)
atau dikenal dengan Landsat 8. Landsat 7 terdiri dari 5 kanal tampak (visible band:
1-5), infra merah menengah (mid-infrared-MIR: 7), kanal thermal pada kanal 6, dan
pankromatik dengan resolusi spasial 15 m pada kanal 8. Landsat 8 adalah generasi
terbaru dengan 11 kanal yang dilengkapi dengan kanal OLI (Onboard Operational
Land Imager) yaitu pada kanal 1 - 9 dan TIRS (Thermal Infrared Sensor) pada kanal 10
dan 11, sedangkan kanal pankromatik pada kanal 8. Dibandingkan dengan
generasi sebelumnya, Landsat 8 memiliki keunggulan pada rentang panjang
gelombang elektromagnetiknya yang detil sehingga memudahkan untuk
identifikasi objek (Sugiarto, 2013).
Dengan menggunakan algoritma MNDWI pada data Landsat maka dapat diketahui
lokasi pesisir yang mengalami abrasi ataupun akresi. MNDWI merupakan
algoritma modifikasi dari NDWI (Normalized Difference Water Index). NDWI adalah
398
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
algoritma yang digunakan untuk identifikasi badan air. Badan air menyerap kuat
panjang gelombang sinar tampak dan infra merah. Nilai NDWI yang lebih besar
dari nol diasumsikan sebagai badan air dan apabila nilai NDWI lebih kecil dari nol
maka diasumsikan sebagai daratan (McFeeters, 2013). Algoritma NDWI
menggunakan kombinasi dari kanal hijau dan infra merah dekat (NIR) sedangkan
MNDWI mengganti kanal NIR dengan kanal SWIR (Short Wave Infrared). MNDWI
telah banyak digunakan untuk berbagai aplikasi seperti pemetaan badan air,
analisis tutupan dan penggunaan lahan, serta penelitian ekologis (Ji et al, 2015).
Penelitian terkait dengan abrasi dan garis pantai telah banyak dilakuan
diantaranya adalah abrasi di pantai Pulau Bengkalis (Sutikno, 2014), abrasi di
Pantai Pulau Rangsang Kabupaten Kepulauan Meranti (Hakim et al, 2014), abrasi di
Muara Gembong Bekasi (Sodikin, 2016), perubahan garis pantai di Kecamatan
Soropia (Halim et al, 2016), garis pantai di Kabupaten Kendal (Arief et al, 2011),
dinamika garis pantai di pantai Semarang (Sardiyatmo et al, 2013) dan perubahan
garis pantai di Ujung Pangkah (Anggraini et al, 2017).
Tujuan dari penelitian ini adalah deteksi abrasi dan akresi di Ujung Pangkah Gresik
dengan metode MNDWI pada data Landsat. Diharapkan hasil dari penelitian ini
dapat digunakan sebagai referensi untuk pengambilan kebijakan pengelolaan
pesisir yang berkelanjutan.
2. METODOLOGI
2.2 Metode
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah overlay/tumpang susun vektor
hasil pengolahan MNDWI. Berikut langkah-langkah pengolahan data:
a. Fusi kanal dari data Landsat 7 dan Landsat 8
399
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
400
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
401
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
dengan objek yang mengandung air seperti sungai, tambak, dan laut. Batas darat
dan laut digunakan untuk pembuatan garis pantai (Gambar 7) .
Hasil tumpang susun antara garis pantai tahun 2000 dengan 2017
memperlihatkan kondisi pesisir Ujung Pangkah yang telah berubah secara
signifikan. Selama periode 17 tahun telah terjadi perubahan di beberapa lokasi
yaitu di sebelah barat (1), utara (2), dan timur (3) Ujung Pangkah baik itu abrasi
ataupun akresi (Gambar 8).
402
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
403
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
4. KESIMPULAN
Abrasi adalah bencana yang terjadi di pesisir yang menyebabkan hilangnya
sebagian daratan pesisir. Berdasarkan tumpang susun antara garis pantai hasil
digitasi algoritma MNDWI pada Landsat 7 dan Landsat 8, terlihat lokasi abrasi di
Ujung Pangkah yang mencapai luas 2,5 km2. Selain abrasi, terdapat pula akresi
yang disebabkan oleh sedimentasi dari aliran sungai, erosi garis pantai dan juga
dari laut dalam yang terbawa oleh arus laut. Luas akresi mencapai 8,9 km2.
5. DAFTAR PUSTAKA
Aguilar, F.J, I. Fernández, J.L. Pérez, A. López, M.A. Aguilar, A. Mozas, dan J.
Cardenal. 2010, Preliminary Results on High Accuracy Estimation of Shoreline
Change Rate Based on Coastal Elevation Models, International Archives of the
Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science - ISPRS 986-991
Archives. (38): 986-991.
Anggraini, N., S. Marpaung, dan M. Hartuti. 2017, Analisis Perubahan Garis Pantai
Ujung Pangkah Dengan Menggunakan Metode Edge Detection Dan Normalized
Difference Water Index, Jurnal Penginderaan Jauh - LAPAN. 14 (2 Desember 2017):
65-78.
Arief, M., G. Winarso, dan T. Prayogo. 2011, Kajian Perubahan Garis Pantai
Menggunakan Satelit Landsat di Kabupaten Kendal, Jurnal Penginderaan Jauh -
LAPAN. 8: 71-80.
Diposaptono, S.D. 2003. mitigasi bencana alam di wilayah pesisir dalam rangka
pengelolaan wilayah pesisir terpadu di indonesia, Jurnal ALAMI, BPPT. 8 (2): 1-8.
Hakim, A.R., S. Sutikno, dan M. Fauzi. 2014, Analisis Laju Abrasi Pantai Pulau
Rangsang di Kabupaten Kepulauan Meranti dengan Menggunakan Data Satelit,
Jurnal Sains dan Teknologi - BPPT. 13 (2): 57-62.
Halim, Halili, L.O.A. Afu. 2016, Studi Perubahan Garis Pantai dengan Pendekatan
Penginderaan Jauh di Wilayah Pesisir Kecamatan Soropia, Sapa Laut. 1 (1): 24-31.
404
PROSIDING PIT KE-5 RISET KEBENCANAAN IABI
UNIVERSITAS ANDALAS, PADANG 2-4 MEI 2018
Ji, L., X. Geng, K.Sun, Y.Zhao, dan Peng Gong. 2015, Target Detection Method for
Water Mapping Using Landsat 8 OLI/TIRS Imagery. Water. 7: 794-817;
doi:10.3390/w7020794.
Kemenkumham. 2010, Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 64 Tahun
2010 Tentang Mitigasi Bencana di Wilayah Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil.
Ko, B.C., H.H Kim, dan J.Y. Nam. 2015, Classification of Potential Water Bodies Using
Landsat 8 OLI and a Combination of Two Boosted Random Forest Classifiers,
Sensors. 15: 13763-13777; doi:10.3390/s150613763.
McFeeters, S. 2013, Using the Normalized Difference Water Index (NDWI) within a.
Remote Sensing. 5:3544-3561.
Sadili, D. 2012, Penataan kawasan tambak udang dalam upaya revitalisasinya.
https://www.slideshare.net/didisadili/penataan-kawasan-tambak-udang-dalam-
upaya-revitalisasinya. Diakses: 01 Maret 2018: 12.56.
Sardiyatmo, Supriharyono, dan A. Hartoko. 2013, Dampak Dinamika Garis Pantai
Menggunakan Citra Satelit Multi Temporal Pantai Semarang Provinsi Jawa Tengah,
Jurnal Saintek Perikanan - UNDIP. 8 (2) 33-37.
Sodikin. 2016, Analisis Abrasi Dengan Menggunakan Teknologi Penginderaan Jauh
(Studi Kasus di Desa Pantai Bahagia Kecamatan Muara Gembong Kabupaten
Bekasi), Seminar Nasional Peran Geospasial dalam Membingkai NKRI 2016.
Sugiarto, D. 2013, Landsat 8 : Spesifikasi, Keunggulan Dan Peluang Pemanfaatan
Bidang Kehutanan. Retrieved from
Http://Tnrawku.Wordpress.Com/2013/06/12/Landsat-8-Spesifikasi-Keungulan-Dan-
Peluang-Pemanfaatan-Bidang-Kehutanan.
Sutikno, S. 2014, Analisis Laju Abrasi Pantai Pulau Bengkalis dengan Menggunakan
Data Satelit. 10.13140/RG.2.1.2074.5766.
Triatmodjo, B. 2008. Teknik Pantai. Beta Offset.
Xu, H. 2006, Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance
open water features in remotely sensed imagery, Int. J. Remote Sens. 27: 3025–
3033.
405