Pengukuran Morfometri DAS

Rabu, 19 Maret 2014 | Unknown di 04.25 |

PENGUKURAN MORFOMETRI DAS

Penentuan Bagian Hulu dan Hilir DAS/Sub DAS

Kelompok 4

1.            Riany Sulastri              (E14110002)

2.            Amaliah                       (E14110021)

3.            Venza Rhoma S.         (E14110024)

4.            Ima Miratunisa            (E14110034)

5.            Saeful Nur Hayat        (E14110062)

6.            Imam Syafi’I               (E14110073)

 Dosen

Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr

Asisten

1.            Endrawati, S.Hut

2.            Yunensih, S.Hut

3.            Khabibi Nurrofi P., S.Hut

4.            Kurnia Andayani, S.Hut

5.            Bayu Pradana                          (E14080059)

6.            Cecilya Budiaman                   (E14090021)

7.            Agung Kriswiyanto                (E14090027)

8.            Mawardah Nur H.                   (E14100039)

9.            Wulandari M.                          (E14100047)

10.        Dimas Alfred P.                      (E14100069)

LABORATORIUM HIDROLOGI HUTAN DAN PENGELOLAAN DAS

DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan daerah tangkapan air yang membentang luas dengan dibatasi oleh topografi alami. Untuk menjaga daerah tangkapan air tersebut diperlukan suatu pengelolaan yang lestari untuk menjaga sumber daya alam dan lingkungan di sekitar DAS. Keberhasilan suatu pengelolaan DAS dapat dilihat dari informasi karakteristik fisik DAS yang meliputi luas, bentuk, serta kondisi jaringan sungai. Secara kuantitatif informasi karakteristik DAS tersebut diistilahkan sebagai morfometri DAS. Morfometri DAS memiliki beberapa sifat antara lain : pola aliran sungai, bentuk DAS, elevasi dan kemiringan DAS (Priyono dan Savitri, 1997).

Pengukuran morfometri DAS dapat dilakukan dengan menggunakan aplikasi Sistem Informasi Geografi (SIG). Penggunaan SIG dapat mempermudah pengukuran karakteristik fisik DAS, salah satu contohnya yaitu penentuan bagian hulu dan hilir DAS. Penentuan bagian hulu dan hilir DAS sangat penting dalam kegiatan pengelolaan DAS karena terdapat perbedaan pengelolaan pada bagian hulu dan bagian hilir sesuai fungsi masing-masing bagian. Dengan informasi bagian hulu dan hilir DAS yang didapat secara cepat dengan  perangkat SIG, maka keberhasilan suatu pengelolaan DAS dapat dimaksimalkan.

Tujuan

1.      Melakukan penentuan morfometri DAS yang menggambarkan karakteristik DAS menggunakan perangkat lunak SIG

2.      Menentukan bagian hulu dan hilir DAS/Sub DAS

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Karakteristik Daerah Aliran Sungai (DAS) meliputi beberapa variabel yang dapat diperoleh melalui pengukuran langsung, data sekunder, peta, dan dari data penginderaan jauh (remote sensing). (Seyhan, 1977) menyatakan bahwa karakteristik Daerah Aliran Sungai (DAS) dikelompokkan menjadi dua kategori, yaitu : (1) faktor lahan yang meliputi topografi, tanah, geomorfologi (2) faktor vegetasi dan penggunaan lahan.  Morfometri DAS adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan keadaan jaringan alur sungai secara kuantitatif. Sifat yang khas dari suatu DAS dapat dilihat dari morfometri DASnya. Morfometri DAS adalah pengukuran bentuk dan pola DAS yang dapat dilihat dari suatu peta.

Gordon (1992) menjelaskan bahwa parameter dalam morfometri DAS saling berhubungan satu sama lain, sehingga seringkali salah satu parameter dapat dijadikan sampel parameter lainnya. Respon hidrologi dari suatu DAS terhadap masukan curah hujan dijelaskan juga oleh Asdak (2002) yang menyatakan bahwa beberapa parameter morfometri DAS seperti luas, kemiringan lereng, bentuk, kerapatan drainase dapat berpengaruh terhadap besaran dan timing dari hidrograf aliran yang dihasilkannya. Pengaruh luasan DAS terhadap bentuk hidrograf aliran adalah pada waktu konsentrasi aliran air di daerah outlet dimana semakin besar luas DAS maka semakin banyak curah hujan yang diterima namun yang memiliki topografi relative datar akan menghasilkan run-off yang lebih kecil dibandingkan DAS yang memiliki topografi miring.

Ekosistem DAS, terutama DAS bagian hulu merupakan bagian yang penting karena mempunyai fungsi perlindungan terhadap keseluruhan bagian DAS. Perlindungan ini, antara lain dari segi fungsi tata air. Keterikatan antara hulu dan hilir menurut Asdak (1995) dapat dipakai sebagai satuan monitoring dan evaluasi pengelolaan sumberdaya air.

Daerah Aliran Sungai biasanya dibagi menjadi tiga bagian yaitu bagian hulu, bagian tengah dan bagian hilir (Asdak 1995). Secara biogeofisik, Hartono (2008)  menjelaskan bahwa daerah hulu mempunyai ciri – ciri sebagai berikkut: (1) Proses pendalaman lembah sepanjang aliran sungai (2) Laju erosi lebih cepat daripada pengendapan (3) Merupakan daerah konservasi (4) Mempunyai kerapatan drainase yanng lebih tinggi (5) Pengaturan pemakaian air ditentukan oleh pola drainase (6) Lereng terjal (7) Pola penggerusan tubuh sungai berbentuk huruf “V”.

Bagian tengah DAS merupakan daerah peralihan antara bagian hulu dengan bagian hilir dimana masih terdapat sedikit proses erosi dan mulai terjadi pengendapan. Dicirikan dengan daerah yang relatif datar.

Daerah hilir (zona sedimentasi)dicirikan dengan (1) Adanya daerah deposisional (2) Kerapatan drainase kecil (3) Merupakan daerah dari kemiringan lereng landai (4) Potensi bahan galian golongan C (5) Pola penggerusan tubuh sungai berbentuk huruf “U” (6) Pengaturan air sebagian besar ditentukan oleh bangunan irigasi.

BAB III

METODOLOGI

Waktu dan Tempat

Praktikum Pengelolaan Ekosistem Hutan dan Daerah Aliran Sungai dilaksanakan pada hari kamis tanggal 6 Maret 2014 bertempat di Ruang Kuliah Auditorium 1 Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah laptop, alat tulis, buku, sedangkan bahannya yaitu software ArcGIS dan data praktikum.

Prosedur Kerja

Pada kegiatan praktikum kali ini merupakan praktikum yang dilaksanakan untuk membagi dan menghitung luas dari daerah hulu dan hilir sungai. Adapaun langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1.      Input data 'utmproject.shp' dari hasil praktikum minggu 3 ke ArcGIS sehingga akan menghasilkan tampilan seperti berikut :

2.      Kemudian buka ‘spatial statistics tools’–‘measuring geograpic distribution’-‘central feature’ pada arc Toolbox. Dan input data 'utmproject.shp'serta mengubah isian pada kolom DISTANCE METHOD dengan‘manhattan distance’ sehingga akan muncul jendela baru seperti berikut :

lalu klik OK

3.      Setelah itu, uncheck layer 'utmproject.shp' sehingga akan muncul tampilan dengan gambar yang kecil seperti berikut

Dan setelah diperbesarakan menjadi seperti ini :

4.      Selanjutnya membuat titik untuk memudahkan menarik garis untuk membagi das ke sub das hulu dan hilir dengan membuka ‘data management tools’- ‘features’ – ‘features to point’lalu input feature hasildari‘central feature’ seperti gambar dibawah ini : lalu klik OK dan akan muncul titik pada gambar seperti berikut :

5.      Gunakan tools 'new rectangle’

Lalu bentuk kotak dengan memperbesar gambar dengan skala kurang dari 1:1000 (usahakan garis berada di tengah 'point') seperti gambar berikut

Dan jika gambar diperkecil maka akan seperti berikut:

6.      Kemudian pilih‘Drawing’pada layar seperti berikut

Kemudian pilih ‘convert grapic to feature’seperti gambar dibawah ini :

Kemudian akan ada jendela baru dan input dengan 'utmproject.shp'lalu klik OK, seperti berikut

7.      Pilih data management tools – generalization – dissolve lalu input 'utmproject.shp' dengan output ‘subdasdissolve’, checklist ‘FID’ (untuk menghitung batas luas) lalu klik OK sehingga akan menghasilkan gambar seperti berikut :

Dan akan menghasilkan gambar seperti berikut :

8.      Lalu pilih analysist tools-extract-clip pada arc Toolbox (untuk memotong data .shp) dengan input ‘subdasdissolve’, input clip features dengan hasil dari ‘covert grapic to feature’, dan output dinamai ‘dashulu’ lalu klik OK seperti berikut

Hapus tanda kotak (rectangle) dan akan menghasilkan gambar berikut

9.      Kemudian pilih analysis tools-overlay-ersae pada arc toolbox dengan input ‘subdasdisslove’, erase fetures‘dashulu’, dan output dinamai ‘dashilir’ lalu klik OK seperti berikut:

Dan akan menghasilkan gambar berikut :

10.  Lalu pilih analysis tools-overlay-union dengan input ‘dashulu’dan‘dashilir’dan output ‘dashilir_union’ lalu klik OK seperti berikut

Dan akan menghasilkan gambar berikut

11.  Selanjutnya menghitung luas DAS dengan cara klik kanan pada layer ‘dashilir_union’ lalu pilih ‘open attribute table’ lalu pilih ‘options’ dan akan muncul jendela seperti berikut

Setelah pilih option akan muncul jendela baru dan kemudian klik ‘add field’ seperti berikut

Dan akanmunculjendelabarulagiseperti

Isi ‘name’ dengan LUAS dan ‘Type’ diganti dengan ‘double’ setelah itu klik OK. Dan pada ‘attribute table’ akan muncul kolom LUAS seperti berikut :

Kemudian untuk menghitung luasnya klik kanan pada kolom ‘Luas’ lalu pilih ‘Calculate Geometry’ laluakan pada jendela baru dan ubahlah ‘units’ dengan satuan ‘hectares [ha]’ seperti gambar berikut

Kemudian klik OK dan angka akan muncul pada kolom ‘Luas’ seperti berikut :

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Praktikum kali ini, praktikan melakukan pengukuran morfometri Daerah Aliran Sungai Madiun menggunakan perangkat lunak GIS. Pengukuran morfometri DAS yang dilakukan antara lain menentukan titik tengah dari polygon pusat, membagi DAS menjadi hulu dan hilir, meleburkan atau menghapus data polygon menjadi data perimeter, dan menghitung luas DAS hulu dan DAS hilir. Langkah pertama yang dilakukan adalah menentukan titik tengah dari polygon pusat menggunakan fungsi “central feature” pada fungsi ini metode yang digunakan adalah “Manhattan Distance”. Manhattan Distance berfungsi untuk menghitung jarak antara jarak datar dan sentroid. Manhattan distance juga mempunyai kemampuan untuk mendeteksi keadaan khusus seperti keberadaan outliers (MacQueen 1967). Hasil central feature dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 1. Posisi Titik Berat

Dari hasil central feature tersebut dapat terlihat bagian tengah dari sub DAS madiun berupa polygon berwarna merah yang merupakan titik berat seimbang. Kemudian merubah hasil central feature yang polygon  menjadi titik (point) menggunakan fungsi “ feature to point”.

Gambar 2. Hasil Titik Berat dalam Bentuk Titik

Dari langkah tersebut menghasilkan bagian tengah dari polygon berupa titik (point) berwarna hitam yang merupakan batas antara bagian sub DAS huklu dan hilir.

Langkah selanjutnya adalah membagi DAS menjadi bagian hulu dan hilir. Sebelum membagi DAS menjadi bagian hulu dan hilir, terlebih dahulu dilakukan clip data yang berfungsi sebagai garis pembagi untuk membedakan DAS hulu dan hilir. Kemudian menghapus data polygon menjadi data perimeter menggunakan fungsi “dissolve” pada fungsi ini, Dissolve field yang dipilih adalah “FID”. FID berfungsi untuk menentukan batas luar dari polygon. Langkah ini akan menghasilkan data perimeter yang dapat memberikan informasi mengenai keliling sub DAS. Kemudian untuk memperoleh Sub DAS bagian  hulu maka digunakan fungsi “clip”, dan untuk memperoleh Sub DAS bagian hilir maka digunakan fungsi “erase”.

Gambar 3. Pemberian Reactangle pada Titik Berat DAS

Gambar 4. DAS Hulu

Langkah terakhir adalah menghitung luas DAS dari data union. Tools  union berfungsi untuk mengabungkan dua buah polygon (.shp) menjadi satu polygon. Berdasarkan analisis menggunakan perangkat lunak GIS diketahui luas Sub DAS hulu adalah 0,15084 ha sedangkan Sub DAS hilir adalah 0,15258 ha.

Gambar 5. Penggabungan Informasi DAS Hulu dan DAS Hilir pada Tabel Atribut

SIMPULAN

          Pengukuran morfometri suatu DAS dapat dilakuakn dengan bantuan perangkat lunak GIS. Salah satu karakteristik morfometri tersebut yaitu luas daerah hulu dan hilir suatu DAS. Informasi luas daerah hulu dan hilir tersebut sangat diperlukan untuk monitoring dan pengelolaah suatu DAS. Dengan menggunakan fungsi central feature pada software ArcGIS, maka praktikan dapat dengan mudah menemukan titik berat suatu DAS dan membaginya ke dalam daerah hulu dan hilir. Sedangkan dengan fungsi calculate geometry praktikan dapat mengetahui masing-masing luas daerah hulu dan daerah hilir DAS. Berdasarkan hasil analisis menggunakan perangkat lunak GIS maka diketahui luas Sub DAS Madiun bagian hulu adalah 0,15084 ha sedangkan Sub DAS Madiun hilir adalah 0,15258 ha.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta (ID). Gajah Mada University Press.

Asdak, Chay. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta (ID). Gajah Mada University Press.

Hartono. 2008. Analisis Data Statistika dan Penelitian. Pustaka Pelajar (ID). Yogyakarta.

MacQueen. 1967. Some Methods for Classification and Analysis of Multivariate Observations, Proceedings of 5-th Berkeley Symposium Mathematical Statistic and Probably. Berkeley. University of California Press, 1:281-297.

Priyono C.N.S dan Savitri, E. 1997. Hubungan antara Morfometri dengan Karakteristik Hidrologi suatu Daerah Aliran Sungai (DAS): Studi kasus Sub DAS Wader.Jakarta (ID). Buletin Pengelolaan DAS Vol.III.No.2

Seyhan, Ersin. 1990. Dasar-Dasar Hidrologi. Yogyakarta (ID). Gajah Mada University Press.