BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penggunaan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan lahan merupakan hasil kegiatan manusia baik yang berlangsung
secara siklus atau permanen pada sumberdaya lahan alami maupun buatan guna
terpenuhinya kebutuhan hidup manusia (Malingreau, 1978). Bentang alam yang
mencakup lingkungan fisik berupa tanah, iklim, relief, hidrologi, vegetasi dan sesuatu
yang berada di permukaan bumi yang memiliki peranan penting bagi penggunaan
lahan adalah sumberdaya lahan (Worosuprojo, 2008). Penggunaan lahan saling
berhubungan dengan aktivitas manusia yang berada di atasnya. Lahan mempunyai
sifat yang tetap, sedangkan aktivitas manusia cenderung berubah-ubah yang
disebabkan oleh suatu hal tertentu. Pertumbuhan penduduk dan variasi aktivitas
merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi dinamika aktivitas manusia.
Bertambahnya jumlah penduduk dan tekanan penduduk terhadap lahan menyebabkan
penggunaan lahan menjadi lebih kompleks.
Perkembangan ekonomi yang pesat mampu meningkatkan pertumbuhan
suatu wilayah dengan baik. Namun, hal tersebut membawa dampak negatif yaitu
tingginya permintaan terhadap lahan untuk menunjang aktivitas ekonomi. Lahan
merupakan suatu sumberdaya yang terbatas, sehingga permintaan yang tinggi akan
menimbulkan terjadinya alih fungsi lahan (perubahan penggunaan lahan), khususnya
dari lahan pertanian ke non pertanian. Selain perkembangan ekonomi dan
pertumbuhan penduduk, nilai lahan juga menjadi penyebab alih fungsi lahan
pertanian. Apabila suatu lahan hanya digunakan sebagai lahan pertanian maka nilai
lahan menjadi menurun. Namun, apabila digunakan sebagai lahan non pertanian
maka nilai lahan akan menjadi lebih tinggi, karena pendapatan dari lahan non
pertanian lebih tinggi daripada kegiatan dari lahan pertanian.
Dalam beberapa dekade ini, Provinsi Jawa Tengah menjadi salah satu
penopang produksi beras nasional, di samping Jawa Barat dan Jawa Timur.
Kabupaten Klaten merupakan salah satu kabupaten yang berada di Provinsi Jawa
Tengah. Kabupaten Klaten memiliki area pertanian sawah yang luas hingga pada
tahun 2013 tercatat lahan sawah seluas 62.656 hektar (BPS, 2014). Meskipun
1
Kabupaten Klaten adalah sentra produksi padi, banyak lahan sawah di Kabupaten
Klaten berubah menjadi lahan non sawah sejak beberapa tahun silam. Kabupaten
Klaten merupakan kabupaten yang berada di koridor penghubung dua kota besar,
yaitu Kota Yogyakarta dan Kota Surakarta. Perkembangan di Kota Yogyakarta dan
Surakarta yang berkembang dengan pesat turut mempengaruhi perkembangan
internal di Kabupaten Klaten. Berdasarkan statistik Kabupaten Klaten tahun 2013,
pertumbuhan penduduk terus meningkat dari tahun 2009 hingga tahun 2012 yang
berdampak juga terhadap kepadatan penduduk. Data statistik tersebut dapat dlihat
pada Tabel 1.1 berikut ini.
Tabel 1.1 Kependudukan Kabupaten Klaten tahun 2009 – 2013
Tahun
2009
2010
2011
2012
2013
Jumlah Penduduk
(jiwa)
1.303.910
1.307.562
1.311.019
1.313.914
1.316.907
Rerata Kepadatan
Penduduk (jiwa/km2)
1.989
1.995
2.000
2.004
2.009
Sumber: Badan Pusat Statistik Kabupaten Klaten (2014)
Sektor pertanian merupakan sektor dominan pemberi sumbangan berarti
bagi perekonomian Jawa Tengah sebesar 20,43% dengan pertumbuhan riil sebesar
2,78%. Pada tahun 2007, provinsi ini mampu menghasilkan 8,44 juta ton padi sawah
pada saat terjadi penyusutan lahan sawah sebesar 0,16% sedangkan luas lahan bukan
sawah mengalami peningkatan 0,07%, seperti yang terlihat pada Tabel 1.2 di bawah.
Tabel 1.2 Perubahan Lahan Sawah Kabupaten Klaten tahun 1998 - 2007
Tahun
1998
2000
2002
2004
2007
Luas Lahan
Sawah (Ha)
Luas Lahan
bukan Sawah
(Ha)
33.838
33.670
33.636
33.541
33.435
Penyusutan
Luas Lahan
Sawah (Ha)
31.718
31.886
31.920
32.015
32.121
Sumber: Kabupaten Klaten dalam Angka (2007)
2
168
34
95
106
Kabupaten Klaten merupakan salah satu penghasil beras utama di Provinsi
Jawa Tengah yang terkenal dengan beras Delanggu. Namun, sejalan dengan
meningkatnya taraf hidup dan terbukanya kesempatan untuk menciptakan peluang
kerja yang ditandai oleh banyaknya investor ataupun masyarakat dan pemerintah
dalam melakukan pembangunan, maka semakin meningkatkan kebutuhan lahan.
Peningkatan kebutuhan lahan didorong oleh peningkatan jumlah penduduk,
sementara ketersediaan dan luas lahan bersifat tetap. Hal ini mengakibatkan
terjadinya realokasi penggunaan lahan dari aktivitas yang kurang menguntungkan
pada aktivitas yang lebih menguntungkan. Aktivitas yang selalu terancam terutama
adalah aktivitas pertanian yang dinilai kurang menguntungkan dibanding aktivitas
ekonomi lainnya. Perubahan penggunaan lahan pertanian sawah ke lahan non
pertanian yang terjadi di Kabupaten Klaten terutama di Kecamatan Delanggu dan
sekitarnya akan menyebabkan penyusutan lahan pertanian yang secara lebih jauh
dapat mempengaruhi ketahanan pangan. Oleh karena itu, perlu dilakukan kajian lebih
lanjut untuk mengetahui kondisi lahan pertanian sawah Kecamatan Delanggu dan
sekitarnya di waktu mendatang dengan metode dan teknologi yang tepat.
Teknologi Penginderaan Jauh (PJ) dan Sistem Informasi Geografis (SIG)
dapat digunakan untuk menganalisis perubahan penggunaan lahan yang mungkin
terjadi berdasarkan faktor-faktor tertentu. PJ mampu menghasilkan data dengan
berbagai macam resolusi, salah satunya adalah resolusi temporal. Resolusi temporal
dalam PJ berarti kemampuan PJ dalam melakukan perekaman ulang wilayah yang
sama pada interval waktu tertentu, sehingga menghasilkan citra multitemporal. Citra
multitemporal dapat dimanfaatkan sebagai sumber data dalam menganalisis dinamika
perubahan yang terjadi pada suatu wilayah. Lebih lanjut, hasil analisis perubahan
wilayah dari citra PJ dapat diterapkan sebagai data dalam pembuatan model melalui
analisis SIG.
SIG mampu melakukan pemodelan karena menurut Star dan Estes (1990)
SIG memiliki fungsi untuk pemetaan, pemodelan, pengukuran, dan pemantauan.
Pemodelan spasial dengan menggunakan SIG dapat diterapkan untuk mengkaji
perubahan lahan pertanian sawah dengan pemodelan yang bersifat dinamis. Salah
satu pemodelan spasial yang dapat digunakan untuk mengkaji perubahan lahan
adalah Cellular Automata (CA). Hal ini karena pada pemodelan CA memungkinkan
3
untuk dilakukan prediksi perubahan lahan sesuai dengan data yang digunakan.
Pemodelan spasial menggunakan CA dapat diintegrasikan dengan model lain
sehingga dapat diperoleh pemodelan yang lebih baik sesuai dengan realita di
lapangan.
1.2 Perumusan Masalah
Alih fungsi lahan pertanian ke lahan non pertanian membawa dampak
negatif terhadap penurunan produksi pertanian di Kabupaten Klaten. Alih fungsi
lahan ini dapat disebabkan oleh jumlah penduduk yang terus meningkat sehingga
terjadi peningkatan kebutuhan lahan untuk menyelenggarakan kegiatannya.
Peningkatan jumlah penduduk menyebabkan perubahan penggunaan lahan, terutama
lahan pertanian menjadi lahan non pertanian karena semakin banyak jumlah
penduduk maka kebutuhan lahan untuk permukiman, perdangan dan jasa pun
semakin bertambah besar. Kabupaten Klaten merupakan kabupaten yang berada di
koridor penghubung dua kota besar, yaitu Kota Yogyakarta dan Kota Surakarta.
Perkembangan di Kota Yogyakarta dan Surakarta yang pesat turut mempengaruhi
perkembangan internal di Kabupaten Klaten terutama pada wilayah-wilayah yang
berada di jalur utama penghubung Kota Yogyakarta dan Kota Surakarta. Kecamatan
Delanggu merupakan kecamatan yang terkenal sebagai sentra produksi padi dan
berada tepat di jalur utama penghubung kedua kota tersebut, sehingga perlu kajian
mengenai perubahan lahan pertanian sawah yang terjadi.
Analisis ketersediaan lahan pertanian dapat dilakukan dengan menggunakan
analisis PJ dan SIG. PJ mampu menghasilkan citra multitemporal yang dapat
dimanfaatkan untuk menganalisis dinamika perubahan lahan yang terjadi pada suatu
wilayah sesuai dengan berjalannya waktu. Pemetaan lahan pertanian sawah dan lahan
non pertanian melalui analisis citra digital sangat diperlukan sebagai bahan untuk
mengetahui dinamika perubahan lahan yang terjadi. Analisis lahan pertanian sawah
dan lahan non pertanian dari hasil pemetaan melalui citra PJ multitemporal akan
diperoleh informasi mengenai lokasi-lokasi terjadinya perubahan lahan. Selain itu,
dapat pula diperoleh luas perubahan lahan yang terjadi dari lahan pertanian sawah
menjadi lahan non sawah termasuk lahan non pertanian.
4
Terdapat banyak citra satelit yang umumnya dimanfaatkan untuk
menganalisis perubahan lahan pada tingkat skala menengah, seperti citra Landsat,
ALOS, dan ASTER. Penelitian ini mengkaji perubahan lahan sawah tahun 20022008. Pada tahun 2002, citra ALOS belum tersedia sehingga tidak dapat digunakan
sebagai bahan penelitian. Sementara itu, pada tahun yang sama, citra ASTER telah
tersedia. Namun, pada penelitian ini tidak menggunakan citra ASTER karena citra
tersebut tidak memiliki saluran biru, di mana saluran biru peka terhadap objek air.
Penggunaan saluran biru ini penting dalam mengidentifikasi lahan sawah terutama
lahan sawah tergenang pada tahap awal pengolahan, sehingga penggunaan saluran
biru dapat memudahkan dalam membedakan objek yang mengandung air pada
komposit tertentu. Oleh karena beberapa hal itu, maka penelitian ini menggunakan
citra Landsat untuk bahan penelitian. Citra Landsat mampu merekam wilayah yang
luas karena didukung oleh resolusi spasial sebesar 30 meter, sehingga mampu
memetakan berbagai fenomena hingga batas kemampuan resolusi spasialnya. Selain
itu, perekaman ulang citra Landsat setiap 16 hari memungkinkan untuk dilakukannya
analisis secara multitemporal terhadap perubahan lahan yang terjadi. Salah satu
fenomena perubahan lahan yang dapat dianalisis melalui citra Landsat adalah
perubahan penggunaan lahan.
Pemetaan penutup dan penggunaan lahan melalui citra digital penginderaan
jauh telah banyak dilakukan sehingga terdapat berbagai macam metode pemetaan
yang dapat digunakan. Penutup lahan, dapat langsung diperoleh dengan melakukan
klasifikasi multispektral terhadap citra yang digunakan, baik secara supervised
classification maupun unsupervised classification. Akan tetapi, untuk pemetaan
penggunaan lahan, seperti lahan sawah, membutuhkan metode dan pendekatan lain
dalam melakukan klasifikasinya. Hal ini karena dari peta lahan sawah multitemporal
dapat diketahui perubahannya secara spasial, di mana data perubahan lahan sawah
sebagian Kabupaten Klaten dan sekitarnya secara spasial ini belum tersedia sebagai
data untuk pemodelan. Oleh karena itu, pemetaan lahan sawah dan lahan non sawah
termasuk di dalamnya lahan non pertanian diperlukan untuk melakukan pemodelan.
Lahan pertanian sawah sebagian Kabupaten Klaten dan sekitarnya dapat
dimodelkan perubahannya melalui analisis SIG. Hal ini karena SIG mempunyai
beberapa kegunaan yaitu pemodelan, pemetaan, pemantauan, dan pengukuran.
5
Pemodelan spasial dengan SIG dapat digunakan untuk memprediksi lahan pada
waktu mendatang. Salah satu model yang dapat diaplikasikan untuk mengetahui
perubahan ataupun perkembangan lahan adalah model Cellular Automata (CA).
Model CA dapat digunakan untuk kajian ini karena model CA cenderung
bersifat dinamis. Seiring dengan berjalannya waktu, khususnya perkembangan
wilayah di Indonesia dapat mengakibatkan terjadinya penyusutan luas lahan
pertanian. Informasi spasial lahan sawah digunakan sebagai bahan utama untuk
melakukan pemodelan. Namun, perlu diketahui pula bahwa perubahan lahan
pertanian sawah dapat disebabkan oleh faktor-faktor tertentu, baik faktor pendorong
maupun penghambat perubahan. Penambahan data spasial lain (aksesibilitas, pusat
kegiatan, lahan terbangun, jaringan sungai, dan kemiringan lereng) dalam pemodelan
CA akan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap model yang dihasilkan. Hal
ini kemudian akan berpengaruh pula terhadap tingkat akurasinya, sehingga perlu
diketahui seberapa besar pengaruh penambahan data spasial lain terhadap model CA
yang dihasilkan.
Model CA membutuhkan dua macam pendekatan untuk menentukan
perubahannya, yaitu probabilitas luasan perubahan dan probabilitas lokasi perubahan.
Integrasi CA dengan model lain, baik model berbasis statistik, visual, maupun
kecerdasan buatan bertujuan agar diperoleh transition rule yang terbaik dalam
menganalisis perubahan. Pemodelan lahan sawah ini perlu dilakukan uji akurasi
model agar diketahui seberapa besar tingkat akurasinya sesuai dengan realita di
lapangan. Tingkat kebenaran hasil pemodelan dengan realita di lapangan ditunjukkan
dengan akurasi model. Akurasi model ini dinyatakan dalam bentuk persentase, di
mana nilainya mendekati 100% maka model yang dibuat dapat dianggap mempunyai
akurasi yang baik karena mampu menyederhanakan realita di lapangan.
Berdasarkan penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan dua permasalahan
utama, yaitu:
1) Dinamika perubahan lahan dapat ditinjau secara kuantitatif spasial melalui data
penginderaan jauh. Perubahan lahan sawah yang dianalisis melalui penggunaan
lahannya dari data penginderaan jauh merupakan salah satu bentuk analisis
kuantitatif spasial. Analisis kuantitatif spasial dari data penginderaan jauh perlu
dilakukan karena hasil analisis ini dapat digunakan sebagai acuan untuk
6
melakukan analisis lain yang lebih lanjut, misalnya pemodelan prediksi secara
spasial.
2) Penggunaan lahan yang berubah dalam kurun waktu tertentu tidak dapat
sepenuhnya dijadikan sebagai acuan dalam memprediksi perubahan yang akan
terjadi. Terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan lahan pada suatu
wilayah dan bisa digunakan sebagai aturan (rule) dalam analisis prediksi
perubahan lahan. Faktor-faktor tersebut dapat berupa data hasil analisis spasial.
1.3 Pertanyaan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah yang telah dijelaskan, maka dapat
disimpulkan ke dalam beberapa pertanyaan penelitian yang sekaligus sebagai batasan
penelitian yang dilakukan, yaitu:
1. Bagaimana perubahan lahan pertanian sawah sebagian Kabupaten Klaten dan
sekitarnya tahun 2002 – 2008 berdasarkan interpretasi citra Landsat?
2. Bagaimana pengaruh penggunaan data spasial lain (aksesibilitas, pusat
kegiatan, lahan terbangun, jaringan sungai, dan kemiringan lereng) terhadap
model Cellular Automata untuk prediksi lahan pertanian sawah sebagian
Kabupaten Klaten dan sekitarnya tahun 2014?
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu:
1. Melakukan pemetaan dan menganalisis perubahan lahan pertanian sawah
sebagian Kabupaten Klaten dan sekitarnya tahun 2002 – 2008 berdasarkan
interpretasi citra Landsat.
2. Menganalisis pengaruh penggunaan data spasial lain (aksesibilitas, pusat
kegiatan, lahan terbangun, jaringan sungai, dan kemiringan lereng) terhadap
akurasi model Cellular Automata lahan pertanian sawah sebagian Kabupaten
Klaten dan sekitarnya tahun 2014.
7
1.5 Hasil yang Diharapkan
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan beberapa informasi berikut:
1. Peta perubahan lahan pertanian sawah sebagian Kabupaten Klaten dan
sekitarnya tahun 2002-2008 pada resolusi spasial 30 meter.
2. Peta lahan pertanian sawah tahun 2014 resolusi 30 meter hasil prediksi
berbasis Cellular Automata beserta tingkat akurasinya dengan penambahan
data spasial lain dalam memodelkan lahan pertanian sawah sebagian
Kabupaten Klaten dan sekitarnya.
1.6 Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat dalam hal:
1. Memberikan visualisasi mengenai perubahan lahan pertanian sawah sebagian
Kabupaten Klaten dan sekitarnya tahun 2002 – 2008.
2. Memberikan informasi mengenai akurasi model Celluar Automata dengan
penambahan data spasial lain dalam memodelkan lahan pertanian sawah
sebagian Kabupaten Klaten dan sekitarnya.
3. Secara lebih lanjut dapat digunakan sebagai bahan rujukan dalam
menganalisis kerawanan pangan berdasarkan ketersediaan lahan pertanian
sawah hasil pemodelan.
8