Evaluasi Kesesuaian Lahan untuk Pendugaan







Fungsi yang salah
Fungsi yang hilang
Error pada antarmuka
Error pada struktur data
Error pada performasi
Error pada inisialisasi
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan dalam beberapa
tahap yaitu studi pustaka, konsultasi dengan
pakar, pengumpulan data mata air pada
Kelurahan Balumbangjaya dan Kelurahan
Situgede, analisis fungsi keanggotaan dan rule
fuzzy, penerapan dan evaluasi hasil metode
fuzzy, pengembangan aplikasi dengan metode
waterfall, dan penulisan laporan. Tahap-tahap
ini diilustrasikan pada Gambar 6.
mulai
Studi pustaka
(definisi mata air,
metode fuzzy Sugeno,
evaluasi lahan,
kesesuaian lahan)
Konsultasi dengan
pakar
Pengumpulan data
mata air
Studi Pustaka dan Konsultasi dengan Pakar
Studi
pustaka
dilakukan
dengan
mempelajari buku-buku baik yang tercetak
ataupun yang digital, juga sumber-sumber dari
Internet yang berkaitan dengan mata air atau
pun metode fuzzy Sugeno. Studi pustaka ini
ditindaklanjuti dengan konsultasi dengan pakar,
yang dalam hal ini adalah Dr. Ir. Roh Santoso
Budi Waspodo, MT, dosen dari Departemen
Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pengumpulan Data Mata Air
Pengumpulan data dilakukan melalui survei
lapangan
langsung
di
Kelurahan
Balumbangjaya dan Kelurahan Situgede. Data
yang dikumpulkan dari lapangan adalah data
jumlah tanaman dan data koordinat Global
Positioning System (GPS). Data koordinat GPS
kemudian diolah menjadi data tinggi muka air
tanah dan sudut topografi dengan bantuan peta
rupa bumi Kelurahan Balumbangjaya dan
Kelurahan
Situgede
berskala
1:25000.
Pengolahan data GPS menjadi data tinggi muka
air tanah dilakukan dengan metode interpolasi
linier pada garis kontur peta.
Data koordinat GPS juga diolah menjadi
data besar sudut topografi melalui rumus dasar
arcsinus trigonometri pada segitiga dengan sisi
miring segitiga diasumsikan adalah jarak antara
garis kontur yang berdekatan pada lapangan dan
melalui titik GPS, dan sisi depan sudut segitiga
adalah selisih antara tinggi dua garis kontur
yang berdekatan dan melalui titik GPS.
Analisis Fungsi Keanggotaan dan Rule Fuzzy
Analisis fungsi
keanggotaan dan rule
fuzzy
Penerapan dan
evaluasi hasil metode
fuzzy
Pengembangan
aplikasi dengan
model waterfall
selesai
Penulisan laporan
Gambar 6 Alur metode penelitian.
Fungsi keanggotaan input dan fungsi
keanggotaan output didapat dari hasil analisis
data survei lapangan. Adapun konsep rule fuzzy
diberikan oleh Dr. Ir. Roh Santoso Budi
Waspodo, MT. selaku pakar dan pembimbing
kedua penulis yaitu semakin tinggi level fungsi
keanggotaan input fuzzy maka level fungsi
keanggotaan output fuzzy juga akan semakin
tinggi. Penulis memakai fungsi keanggotaan
bentuk segitiga dengan tiga nilai linguistik
untuk ketiga input. Batas-batas fungsi
keanggotaan input diambil dari nilai
maksimum, nilai tengah, dan nilai minimum
data. Fungsi keanggotaan output fuzzy dibagi
menjadi tujuh.
Penulis mendapatkan jumlah tujuh level
fungsi keanggotaan output dengan cara
menggabungkan kombinasi banyak level fungsi
keanggotaan input dengan asumsi bahwa
pengaruh tiap input fuzzy pada output fuzzy
(debit mata air dugaan) adalah sama. Ketika
5
terdapat satu fungsi keanggotaan input fuzzy
yang naik sebanyak x level maka level fungsi
keanggotaan output juga naik sebanyak x level.
Jika terdapat dua fungsi keanggotaan input
fuzzy yang naik sebanyak x level untuk fungsi
keanggotaan input fuzzy pertama dan sebanyak
y level untuk fungsi keanggotaan input fuzzy
kedua maka level fungsi keanggotaan output
juga akan naik sebanyak (x + y) level. Jika
terdapat tiga fungsi keanggotaan input fuzzy
yang naik sebanyak x level untuk fungsi
keanggotaan input fuzzy pertama dan sebanyak
y level untuk fungsi keanggotaan input fuzzy
kedua dan sebanyak z level untuk fungsi
keanggotaan input fuzzy ketiga maka level
fungsi keanggotaan output juga akan naik
sebanyak (x + y + z) level.
Untuk fungsi keanggotaan output penulis
memakai fungsi singleton (konstanta) karena
metode fuzzy yang penulis gunakan adalah fuzzy
Sugeno orde nol. Fungsi keanggotaan output
dibagi menjadi tujuh singleton dengan fungsi
keanggotaan pertama adalah debit mata air
minimum dari seluruh data. Lalu fungsi
keanggotaan ketujuh adalah debit air maksimum
dari seluruh data dan fungsi keanggotaan kedua
sampai keenam dibagi sama rata dari debit mata
air maksimum dikurangi debit mata air
minimum.
Penerapan dan Evaluasi Hasil Metode Fuzzy
Penulis memilih menggunakan metode fuzzy
Sugeno dibandingkan tipe fuzzy yang lain
karena proses perhitungannya sangat sederhana
sehingga membutuhkan waktu relatif cepat.
Penyebab yang lain yaitu karena output yang
penulis inginkan adalah nilai crisp dan bukan
nilai linguistik. Penerapan fuzzy dilakukan
melalui tiga tahap yaitu tahap fuzzification,
inference, dan defuzzification. Pada proses
fuzzification
penulis
memakai
fungsi
keanggotaan
bentuk
segitiga
beserta
perhitungannya. Tahap inference memakai
operator AND (prinsip logical connectives
conjunction) dan menggunakan tabel aturan
berisi 27 aturan (3 level linguistik jumlah
tanaman x 3 level linguistik tinggi muka air
tanah x 3 level linguistik sudut topografi). Pada
tahap defuzzification penulis memakai metode
weighted average beserta perhitungannya.
Evaluasi akurasi fuzzy dilakukan dengan
menggunakan formula kesalahan/galat. Hasil
akhir dari evaluasi akurasi untuk tiap data
didapat dari persamaan berikut:
Pengembangan
Waterfall
Aplikasi
dengan
Model
Penulis memakai model waterfall untuk
pengembangan aplikasi karena model ini
menawarkan pengembangan sistem yang jelas
dan aliran dari satu tahap ke tahap yang lain
lebih jelas terlihat. Tahapan dalam model
waterfall yaitu tahap analisis dan definisi
kebutuhan, tahap desain sistem dan perangkat
lunak, tahap implementasi dan uji unit, tahap
integrasi dan uji sistem, dan tahap operasi dan
pemeliharaan.
1) Tahap analisis dan definisi kebutuhan
Pada tahap ini penulis berkonsultasi dengan
user yang diwakili oleh Dr. Ir. Roh Santoso
Budi Waspodo, MT sebagai pakar dalam
penelitian ini karena user yang akan memakai
aplikasi ini adalah user yang mengerti tentang
proses pencarian mata air.
2) Tahap desain sistem dan perangkat lunak
Pada proses desain sistem, seluruh hasil
analisis kebutuhan dari user akan menjadi
kebutuhan perangkat lunak. Desain perangkat
lunak juga disesuaikan dengan analisis
kebutuhan perangkat lunak. Pada tahap ini juga
dibangun desain basis data.
3) Tahap implementasi dan uji unit
Pada tahap ini penulis membangun aplikasi
dengan perangkat keras sebagai berikut:



Processor Pentium Dual Core 2.60
GHz
RAM 1 GB
Hard disk dengan kapasitas 80 GB
dan perangkat lunak sebagai berikut:



Sistem operasi Microsoft Windows XP
Professional Version 2002 Service
Pack 2
XAMPP-win32-1.7.3 (Apache 2.0,
PHP 5.3.1, MySQL 5.1.41)
Dreamweaver 8
Pengujian tiap fungsi di dalam tiap unit
dilakukan oleh penulis bersamaan dengan
proses coding (pengembangan aplikasi).
4) Tahap integrasi dan uji sistem
Pada tahap ini penulis menyatukan tiap unit
program menjadi satu aplikasi secara utuh lalu
mengujinya dengan metode black box.
Akurasi = 100% - galat/error
6
5) Tahap operasi dan pemeliharaan
Tahap ini tidak dilakukan oleh penulis karena
adanya keterbatasan waktu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Studi Pustaka dan Konsultasi dengan Pakar
Hasil dari studi pustaka yaitu diperoleh
pengetahuan tentang mata air, metode fuzzy
Sugeno, dan penelitian sebelumnya tentang
mata air. Penelitian sebelumnya dilakukan oleh
Damayanti (2002) dengan judul Identifikasi
Pengembangan Potensi Sumberdaya Air Tanah
Berdasarkan Pendekatan Bentuk Medan (Studi
kasus daerah sekitar aliran Ci Muja, Kecamatan
Segalaherang Kabupaten Subang).
Perbedaan antara penelitian Damayanti
(2002) dengan penelitian penulis yaitu Astrid
meneliti potensi mata air tanah berdasarkan
bentuk medan dan tinggi muka air tanah pada
Kecamatan Segalaherang. Hasil penelitiannya
yaitu di Desa Cicadas yang memiliki bentuk
medan pegunungan, dapat dikembangkan
potensi mata air dari akuifer yang terangkat.
Sementara itu di Desa Segalaherang,
Dayeuhkolot, dan Leles yang memiliki bentuk
medan perbukitan tinggi, penduduknya dapat
memanfaatkan sumur artesis, sumur dangkal,
dan mata air. Adapun di wilayah yang
berbentuk
perbukitan
rendah
dapat
dikembangkan sumur dangkal dan sumur
artesis. Di lain pihak, penulis meneliti potensi
mata air dari aspek debit mata airnya
menggunakan parameter jumlah tanaman, tinggi
muka air tanah, dan besar sudut topografi
dengan wilayah penelitian pada Kelurahan
Balumbangjaya dan Kelurahan Situgede.
Dari hasil konsultasi dengan pakar, penulis
mengambil tiga karakteristik lahan yaitu jumlah
tanaman, tinggi muka air tanah, dan sudut
topografi sebagai parameter dari proses
pendugaan debit mata air karena tiga input ini
adalah karakteristik lahan yang paling
berpengaruh dan mudah untuk diukur. Jenis
tanaman mempengaruhi debit mata air karena
adanya akar dari tanaman yang merupakan
media air untuk masuk ke dalam tanah dan
menjadi air tanah dan keluar sebagai mata air,
sedangkan tinggi muka air tanah berpengaruh
karena semakin besar tinggi muka air tanah
maka semakin besar tempat dalam tanah yang
dapat menampung air, sudut topografi juga
berpengaruh karena semakin terjal atau semakin
besar sudut topografi maka kecepatan keluarnya
mata air akan semakin tinggi. Karakteristik
lahan yang dapat mempengaruhi debit mata air
selain ketiga parameter tersebut antara lain
produktivitas lapisan batuan yang dapat
mengalirkan air (akuifer) dan luas daerah
resapan air. Pada aplikasi produk akhir
penelitian ini juga diberikan rekomendasi
tingkat/level debit mata air dugaan. Sebagai
catatan, rekomendasi pada aplikasi ini tidak
menuruti standar baku untuk level debit mata air
apapun karena standar baku untuk level debit
mata air pada umumnya diberikan sesuai data
penelitian yang ada. Karena itu penulis
membagi level/tingkat debit mata air
berdasarkan data hasil survei lapangan yaitu
debit air dugaan:
 < 14.73 ml/s (level rekomendasi rendah)
 >= 14.73 ml/s dan <= 23.36 (level
rekomendasi sedang)
 < 23.36 ml/s (level rekomendasi tinggi)
Terdapat dua asumsi yang dipakai dalam
penelitian ini antara lain:
 Asumsi yang dipakai dalam penentuan level
fungsi keanggotaan output fuzzy yaitu
pengaruh dari tiap input fuzzy pada output
fuzzy (debit mata air dugaan) adalah sama.
Asumsi ini dipakai untuk mempermudah
penentuan level fungsi keanggotaaan output
fuzzy.
 Air dalam tanah tidak selalu hanya mengalir
pada satu mata air melainkan bisa juga
mengalir ke sungai, laut, ataupun mata air
yang lain seperti terlihat pada Gambar 7
(Anonim 2001). Penelitian ini memakai
asumsi yaitu pada proses pengukuran debit
air pada daerah resapan air yang diteliti,
pengukuran hanya dilakukan pada air yang
keluar melalui mata air, sedangkan air dalam
tanah yang mengalir ke tempat lain pada
area resapan air tersebut tidak diukur.
Dari hasil konsultasi dengan pakar juga
diberikan batasan dalam pengukuran jumlah
tanaman yaitu batas ruang pengukuran jumlah
tanaman berdiameter sepuluh meter dari mata
air yang diukur dan diukur berdasarkan satuan
batang. Tinggi muka air tanah diukur
berdasarkan kontur pada peta dengan satuan
meter di atas permukaan laut. Teknik
pengukuran debit mata air menggunakan gelas
ukur dengan satuan milliliter, air yang
memancar dari mata air ditampung dalam gelas
ukur. Waktu untuk menampung air dalam gelas
ukur juga diukur menggunakan stopwatch
dengan satuan detik. Debit mata air didapat dari
volume mata air dibagi dengan waktu.
7