Ekstrasi Garis Pantai [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM INDERAJA TERAPAN EKSTRASI GARIS PANTAI DENGAN CITRA LANDSAT 8 DAN 7 DI DAERAH SURABAYA Dosen Pengampu : Annisa Farida Hayuningsih, S.T., M.Eng. Hilmiyati Ulinuha S.T., M.Eng.



Dikerjakan oleh : Nur Hasanah Mufti Widiyaningrum 14/361871/SV/06135



PROGARM STUDI DIPLOMA TEKNIK GEOMATIKA DEPARTEMEN TEKNOLOGI KEBUMIAN SEKOLAH VOKAS UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2016/2017



BAB I PENDAHULUAN



I.1 JUDUL



EKSTRASI GARIS PANTAI DENGAN CITRA LANDSAT 8 DAN 7 DI DAERAH SURABAYA



I.2 TUJUAN Mahasiswa diharapkan mengetahui tentang “ Ekstrasi Garis Pantai” yang dilakukan pada citra Landsat 7 dan 8. Sehingga apat diambil manfaatny adan diterapkan di pekerjaan untuk membantu menyelesaikan masalah dalam pekerjaan.



I.3 WAKTU DAN TEMPAT PELAKSANAAN Waktu : 21 OKtober 2016 Tempat : Laboratorium Fotorametri lt 1 Gedung TEKNIK Geodesi Dan Geomatika Fakultas Teknik , Jalan Grafika , Universitas Gadjah Mada Yogyakarta



BAB II LANDASAN TEORI



Faktor Penyebab Perubahan Garis Pantai 1. Gelombang Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang tergantung pada gaya pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah gelombang angin yang dibangkitkan oleh tiupan angin di permukaan laut, gelombang pasang surut dibangkitkan oleh gaya tarik benda-benda langit terutama matahari dan bulan terhadap bumi, gelombang tsunami terjadi karena letusan gunung berapi atau gempa di laut. Gelombang dapat menimbulkan energi untuk membentuk pantai, menimbulkan arus dan transpor sedimen dalam arah tegak lurus dan sepanjang pantai (Triatmodjo, 1999).



Apabila gelombang yang terjadi membentuk sudut dengan garis pantai, maka akan terjadi dua proses angkutan sedimen yang bekerja secara bersamaan, yaitu komponen tegak lurus dan sejajar garis pantai.



Sedimen yang tererosi oleh komponen tegak lurus pantai akan terangkut oleh arus sepanjang pantai sampai ke lokasi yang cukup jauh. Akibatnya apabila ditinjau di suatu lokasi, pantai yang mengalami erosi pada saat terjadi badai tidak dapat terbentuk kembali pada saat gelombang normal, karena material yang tererosi telah terbawa ke tempat lain. Dengan demikian, untuk suatu periode waktu yang panjang, gelombang datang akan membentuk sudut terhadap garis pantai dapat menyebabkan mundurnya (erosi) garis pantai (Triatmodjo, 1999).



Gambar 1. Proses Pembentukan Pantai oleh Gelombang (Triatmodjo,1999)



Menurut Pratikto et al. (1997), Gelombang yang datang mendekati pantai cenderung mengepung tanjung, dan mengkonsentrasikan energinya disisi muka dan samping tanjung tersebut. Perlindungan ekstra sangat diperlukan untuk daerah pantai yang memiliki bagian yang menjorok kelaut. Sementara di daerah teluk, dimana garis pantai lebih panjang dibanding tanjung, energi gelombang cenderung disebar ke sepanjang garis pantai.



Gambar 2. Pengaruh Bentuk Pantai terhadap Daya Penghancur Gelombang (Pratikto et al.,1997)



2. Arus Transpor masa dan momentum dalam penjalaran gelombang menimbulkan arus di dekat pantai. Di beberapa daerah yang dilintasinya, perilaku gelombang dan arus yang ditimbulkan berbeda. Di daerah lepas pantai (offshore zone) gelombang menimbulkan gerak orbit partikel air, gerak orbit partikel air tidak tertutup sehingga menimbulkan transpor masa air. Transpor tersebut dapat disertai dengan terangkutnya sedimen dasar dalam arah menuju pantai (onshore) dan meninggalkan pantai (offshore). Gelombang pecah menimbulkan arus dan turbulensi yang sangat besar yang dapat menggerakkan sedimen dasar.gerak massa air tersebut disertai dengan terangkutnya sedimen. Arus yang terjadi si surf zone dan swash zone adalah yang paling penting di dalam analisis pantai, dimana sangat tergantung pada arah datang gelombang (Triatmodjo, 1999).



(αb = sudut datang gelombang)



Gambar 3. Arus di Dekat Pantai (Triatmodjo, 1999)



Triatmodjo (1999) menyebutkan Arus pasang terjadi pada waktu pasang dan arus surut terjadi pada saat periode air surut. Titik balik (slack) adalah saat di mana arus berbalik antara arus pasang dan arus surut. Titk balik ini isa terjadi pada saat muka air tertinggi dan muka air terendah. Pada saat tersebut kecepatan arus adalah nol. Arus sepanjang pantai dapat juga dibentuk oleh pasang surut permukaan laut. Diperairan sempit seperti teluk dan selat, pasang surut merupakan penyebab utama, dan kecepatan arus yang dihasilkan dapat mencapai 2 knot (1m/det) (Pratikto et al., 1997). 3. Pasang surut Pasang surut adalah flutuasi muka air laut sebagai fungsi waktu karena adalah gaya tarik benda-benda di langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa air laut di bumi. Mesipun massa bulan jauh lebih kecil dari massa matahari, tetapi karena jaraknya terhadap bumi jauh lebih dekat, msks pengaruh gaya tarik bulan terhadap bumi lebih besar daripada pengaruh gaya tarik matahari (Triatmodjo, 2003). Bentuk pasang surut di berbagai daerah tidak sama. Di suatu daerah dalam satu hari dapat terjadi satu kali atau dua kali pasang surut. Secara umum pasang surut di berbagai daerah dapat dibedakan dalam empat tipe, yaitu:



a.



Pasang Surut Harian Tunggal yaitu dalam satu hari terdapat satu kali pasang dan satu kali surut.



b.



Pasang Surut Harian Ganda yaitu dalam satu hari terdapat dua kali pasang dan dua kali surut.



c. Pasang Surut Campuran condong keharian tunggal yaitu dalam satu hari terdapat satu kali pasang dan satu kali surut tapi kadang-kadang terjadi dua kali pasang atau dua kali surut. d. Pasang surut campuran condong keharian ganda yaitu dalam satu hari terdapat dua kali pasang dan dua kali surut namun tinggi dan periodenya sangat berbeda (Triatmodjo, 1999). 4. Angin Sirkulasi udara yang kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi disebut angin. Gerakan udara ini disebabkan oleh perubahan temperatur atmosfer. Waktu udara dipanasi, rapat massanya berkurang, yang berakibat naiknya udara tersebut yang kemudian diganti oleh udara yang lebih dingin di sekitarnya. Perubahan temperatur di atmosfer disebabkan oleh perbedaan penyerapan panas oleh tanah dan air, atau perbedaan panas gunung dan lembah, perbedaan siang dan malam (Triatmodjo, 2003). Menurut Setiono (1996), angin merupakan massa udara yang bergerak hampir horizontal. Sirkulasi dilautan dimana keadaan atmosfer (terutama angin) memainkan peranan penting dalam mengendalikan gerakan permukaan laut meskipun pengaruhnya terbatas sampai kedalaman kurang kebih 100 meter.



5. Transport sedimen Siebold dan Berger (1993) dalam Setiyono (1996) menyebutkan bahwa sumber sedimen laut berasal dari angin, vulkanik, dan masukan dari sungai yang sebagian besar dihasilkan dari pelapukan batuan diatas daratan. Menurut Poerbandono (2005), sedimen adalah material yang berasal dari fragmentasi (pemecahan) batuan. Pemecahan tersebut terjadi karena pelapukan (weathering) yang dapat berlangsung secara fisik, kimiawai atau biologis. Sedimen adalah bahan utama pembentuk morfologi (topografi dan batimetri) pesisir. Berubahnya morfologi pesisir terjadi sebagai akibat berpindahnya sedimen yang berlangsung melalui mekanisme erosi, pengangkutan (transport) dan pengendapan (deposition). Transpor sedimen pantai adalah gerakan sdimen pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus pembangkitnya. Transpor sedimen sepanjang pantai terdiri dari dua komponen utama yaitu, transpor sedimen dengn bentuk mata gergaji di garis pantai dan transpor sedimen sepanjang pantai di surf zone.Analisis imbangan sedimen dapat memperkirakan daerah pantai yang mengalami erosi atau akresi (sedimentasi). Sedimen yang masuk di daerah pantai yang ditinjau meliputi suplai sedimen dari sungai, material yang berasal dari erosi tebing, angkutan sedimen sepanjang pantai dan tegak lurus pantai (onshore transport). sedimen yang keluar adalah angkutan sedimen sepanjang pantai dan tegak lurus pantai (offshore transport) dan penambangan pasir (Triatmodjo, 1999).



Gambar 4. Transpor Sedimen Sepanjang Pantai (Triatmodjo, 1999)



BAB III PELAKSANAAN Langkah kerja :



1. Melakukan penggabungan pada seluruh band/kanal dalam citra landsat 7 dan landsat 8 agar berada dalam 1 file yang sama untuk setiap citra landsatnya. Perintah yang dilakukan : a. Tuliskan perintah Layer Stacking pada kotak dialog Arc Toolbox b. Kemudian akan muncul jendela Layer Stacking Parameters , lakukan pengaturan / setting pada jendela tersebut. Dengan memasukkan / import file seluruh band/kanal yang akan digabungkan menjadi satu file yang sama (per citra)  lalu klik Reorder files untuk mengurutkan band/kanal



dari urutan kecil ke besar (Asscending)  menyesuaikan system proyeksi , datum, units serta zona nya  mengubah ukuran pixel sizenya  menentukkan output file name serta untuk menentukan directory penyimapanan file hasil penggabungan. Sebagai berikut contoh pengisiannya, Untuk menentukan system proyeksinya



Untuk mengubah datum Untuk memilih satuan yang diinginkan Untuk menyesuaikan zona daerahnya



Untuk mengubah ukuran pixel size



Untuk menentukan directory penyimpanan dan output file name



Sebagai berikut hasil penggabungan citra pada landsat 7 dan landsat 8



Landsat 8



Landsat 7



2. Melakukan Compute Statistic



Sebagai berikut hasil compute statistic untuk Landsat 7 dan Landsat 8



3. Melakukan koreksi radiometric pada citra Landsat 7 dan Landsat 8. Perintah yang dilakukan : a. Tuliskan perintah Stretch Data pada Arc Toolbox b. Kemudian muncul jendela Data Stretch Data Input File  inputkan / pilih file hasil penggabungan dalam 1 file/Layer Stacking  klik OK



Lalu muncul jendela Data Stretching  pilihlah Stretch Range dengan By Value dengan min = 0 dan max = 255 (untuk landsat 7) max = 65535 (untuk landsat 8)  ubahlah Output Data Range min = 0 dan max = 255(untuk landsat 7) max = 65535 (untuk landsat 8) , agar datanya terdistribusi secara normal sehingga pada citra akan ditampilkan dengan warna yang lebih mudah untuk diinterpretasikarena warna yang kontras  pilih model data type nya menjadi Unsigned Int  tentukan output filename dan directory penyimpanannya  klik OK Nb : angka max 255 dan 65535 didapatkan 2^8=256 dan 2^16=65536, Karena dengan nilai min=0 atau dimulai dari angka 0 maka maximalnya 255 dan 65535 (dikurangi 1 karena dari 0)



UNSIGNED INT



Sebagai berikut hasil koreksi radiometric pada citra Landsat 7 dan Landsat 8



Landsat 7



Landsat 8



4. Mengecek nilai statistic dari citra hasil koreksi radiometric. Perintah yang dilakukan : a. Tuliskan perintah Compute Statistic pada Arc Toolbox b. Kemudian akan muncul jendela Compute Statistic Input File  lalu pilih file yang akan di cek nilai statisricnya  klik OK



c. Lalu muncul jendela Compute Statistic Parameters checklist pada pilihan Covariance dan histogram  klik OK



Sebagai berikut hasil Compte Statistic untuk citra Landsat 7 dan Landsat 8,



5. Melakukan koreksi geometric hanya untuk citra pada landsat 7 (file hasil penggabungan/layer stacking). Karena pada citra landsat 7 belum ada koordinat pendekatan di permukaan bumi, sedangkan pada citra landsat 8 sudah diberikan koordinat pendekatan permukaan bumi. Maka pada citra landsat 8 tidak perlu dilakukan koreksi geometric. Koreksi geometric yang dilakukan menggunakan metode image to image Perintah yang dilakukan :  Menentukan GCP a. Lakukan perintah Map  pilih Registration  pilih Select GCPs Image to Image



b. Muncul jendela Image to Image Registration  Masukkan Base imagenya yaitu citra Landsat 8 Display #1 (hasil koreksi radiometric) dan Warp imagenya Landsat 7 Display #2 (hasil koreksi radiometric)  klik OK



c. Muncul jendela Ground Control Points Selection  dapat di mulai untuk memilih GCP yang berada pada posisi yang sama antara ke dua image  lalu jika sudah didaptkan klik Add Point  hingga nilai RMS Error muncul



Nilai RMS Error yang masuk toleransi adalah nilai RMS yang kurang dari 1 Sebagai berikut hasil GCP dan nilai RMS Error



Landsat 8



Landsat 7



 Memulai proses koreksi geometric / Rektifikasi a. Untuk memulai proses Rektifikasi pada jendela Ground Control Point Selection pilih Options  Warp File (as Image to Map)



b. Muncul jendela Input Warp Image  pilih citra Landsat 7 sebagai Warp Image  klik OK



c. Muncul jendela Registration Parameters  pilih metode Resamplingnya  tentukan output file name dan directory penyimpanannya  klik OK



Menunggu proses koreksi geometric selesai , kemudian jika proses telah selesai akan muncul file baru dengan nama yang sesuai output file name pada hasil untuk koreksi geometric. d. Lakukan load data untuk file hasil koreksi geometric  dengan menggunakan Link pada menu Tools dijendela display, dapat digunakan untuk mengetahui apakah hasil koreksi geomterik yang dilakukan sudah berhasil atau belum. Dengan memilih display untuk Landsat 8 sebagai basemap dan hasil koreksi geometric untuk warpmap



Sebagai beriut hasilnya cek menggunakan Link Cursos Location,



6. Melakukan cek nilai statistic dengan perintah Compute Statistic pada Arc Tolbox untuk citra Landsat 7 hasil Koreksi Geometrik Image to Image



7. Melakukan cropping / pemotongan pada citra landsat 7 yang telah dilakukan koreksi radiometric dan koreksi geometric. Kemudian setelah dilakukan cropping pada citra landsat 7, file hasil crop landsat 7 dilakukan sebagai file untuk dasar/base ketika cropping untu citra hasil koreksi radiometric landsat 8. Perintah yang dilakukan :  Cropping pada Landsat 7 a. Tuliskan perintah Layer Stacking pada Arc Toolbox b. Kemudian muncul jendela Layer Stacking Paraneters  pada Import File masukkan file hasil koreksi geometric Landsat 7  klik Spatial Subset  pilih Crop by Image masukkan ukuran pixel yang di crop 500x500  pilih lokasinya  klik OK  klik OK   klik OK



c. Kembali ke jendela Layer Stacking Parameters  lakukan setting pada system proyeksi, datu, units dan pixel size nya  menentukan tempat directory penyimpanannya dan output file nama  klik OK



 Cropping pada Landsat 8 (Landsat 7 sebagai base crop) a. Tuliskan perintah Layer Stacking pada Arc Toolbox b. Kemudian muncul jendela Layer Stacking Paraneters  pada Import File masukkan file hasil koreksi geometric Landsat 7  klik Spatial Subset  pilih Crop by file  masukkan file hasil crop pada Landsat 7  klik OK  klik OK   klik OK



c. Kembali ke jendela Layer Stacking Parameters  lakukan setting pada system proyeksi, datu, units dan pixel size nya  menentukan tempat directory penyimpanannya dan output file nama  klik OK



Sebagai berikut hasil cropping/pemotongan pada citra Landsat 7 dan Landsat 8,



Landsat 7



Landsat 8



8. Melakukan Compute Statistic , untuk melakukan cek pada nilai statisticnya setelah dilakukan cropping. Perintah yang dilakukan : a. Tuliskan perintah Compute Statistic pada Arc Toolbox b. Kemudian muncul jendela Compute Statistic Input File  pada Select Input File masukkan file hasil cropping Landsat 7 dan 8 klik OK



c. Lalu muncul jendela Compute Statistic Parameters ,checklist pada pilihan Covariance agar nilai kovarianya dapat ditampilkan  klik OK



Sebagai berikut hasil nilai statisticnya,



Dari hasil diatas didapatkan jika ketika di lakukan Compute Statistic hasil min dan max untuk Landsat 7 (min = 0 max = 255) dan Landsat 8 (min = 0 max = 65535). Ulangi pada langkah Koreksi Radiometrik untuk kedua citra Landsat 7 dan 8. Sehingga hasil Compute Statistic menjadi sevagai berikut,



9. Melakukan Ekstrasi Garis Pantai , dapat dilakukan dengan beberapa metode/langkah dengan perintah yang dilakukan : a. Membuat agar tampilan citra lebih jelas sehingga mempermudah dalam melakukan digitasi untuk ekstrasi garis pantai  Metode menggunakan Composit band : false color Untuk mempermudah melakukan digitasi pada proses Extrasi Garis Pantai maka tampilkan file citra hasil cropping dengan false color pada band/kanal 5,4,3 (untuk citra Landsat 7) dan band 6,5,4 (untuk citra Landsat 8).



Landsat 7



Landsat 8



Landsat 7 setelah di Radiometrik



Landsat 8 setelah di Radiometrik



 Metode menggunakan Band math dengan formula (b4/b2)>1 and (b5/b2)>1, ketikkan pada kota dialog pencarian Toolbox berupa “ Band Math”. Lalu muncul jendela Band Math  tuliskan formula diatas pada kolom Enter an expression  klik Add to list, agar formula diatas berpindah ke kolom bagian Previous Band Math Expression  klik OK



Landsat 7



Landsat 8



Landsat 7 sesudah Radiometrik



Landsat 8 sesudah Radiometrik



 Metode menggunakan band math dengan formula b1/b5 (untuk citra Landsat 7) dan formula b2/b6 (untuk citra Landsat 8) , ketikkan pada kota dialog pencarian Toolbox berupa “ Band Math”  lalu muncul jendela Bnad Math  tuliskan formula diatas pada kolom Enter an expression  klik Add to list, agar formula diatas berpindah ke kolom bagian Previous Band Math Expression  klik OK



Landsat 7



Landsat 7 sesuda Radiometrik



Landsat 8



Landsat 8 sesudah Radiometrik



b. Memulai melakukan digitasi dengan memilih citra dengan tampilan yang paling jelas sehingga mempermudah dalam interpretasi untuk digitasi garis pantai. Perintah yang dilakukan :  Pada layer file citra yang akan dilkukan ekstrasi garis pantai di klik kanan  lalu pilih New Region of Interest







Muncul jendela Region of Interest (ROI Tools)  Geometry pilih polyline  mulai digitasi garis pantainya, untuk mengakhiri hasil digitasi dengan klik kanan pilih Complete and Accept Polyline







Kemudian jika telah selesai  dilanjutkan dengan klik File  pilih Export  pilih Export to shapfile , lalu akan muncul jendela Export ROIs to Shapfile  tentukan output file name dan directory penyimpanannya  klik OK



Sebagai berikut hasil digitasi garis pantai pada citra Landsat 7 dan Landsat 8



Landsat 7



Landsat 7 ROI dalam ArcGIS



Garis pantai Landat 7 setelah Radiometrik



Landsat 8



Landsat 8 ROI dalam ArcGIS



Garis Pantai Landsat 8 setelah Radiometrik



BAB IV PENUTUP IV.1 HASIL



Peta Peubahan Garis Pantai



Peta Hasil Ekstrasi Garis Pantai dengan Citra Tahun 2003 dan 2013



IV.2 KESIMPULAN Dari hasil pendeteksian dengan dilakukan ekstrasi garis pantai pada citra Landsat 7 2003 dan citra Landsat 8 2013 dapat ditarik kesimpulan bahwa terjadi proses abrasi dan akresi yang cukup besar disepanjang pesisir pantai Pasuruan Surabaya Jawa Timur.



BAB V DAFTAR PUSTAKA 1) https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved =0ahUKEwjInay0vPTPAhVHMI8KHTCBB2MQFgghMAA&url=http%3A%2F%2Fjurnal.lapan.go.id% 2Findex.php%2Fjurnal_inderaja%2Farticle%2Fdownload%2F1614%2F1452&usg=AFQjCNFK_sX0 oMENSQy-sx0xFTK2jwtqCg&sig2=IsdAapXLBy688vDhLnxFaQ 2) Pratikto, W.A, Armono H.D, Suntoyo. 1997. Perencanaan Fasilitas Pantai dan Laut. Edisi Pertama. BPFE. Yoyakarta. 226 hlm. 3) Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai. Beta Ofset. Yogyakarta. 4) Triatmodjo, B. 2003. Pelabuhan. Beta Ofset. Yogyakarta. 5) http://afirmankaryono.blogspot.co.id/2011/11/faktor-penyebab-perubahan-garis-pantai.html