Skripsi Analisa Spasial Algoritma, Klorofil-a, Biomassa dan Karbon Mangrove melalui Data Satelit Sentinel- 2A
Skripsi Analisa Spasial Algoritma, Klorofil-a, Biomassa dan Karbon Mangrove melalui Data Satelit Sentinel- 2A
Agar anda lebih memahami tentang contoh skripsi lengkap Analisa Spasial Algoritma, Klorofil-a, Biomassa dan Karbon Mangrove melalui Data Satelit Sentinel- 2A ini maka kami sarankan anda membaca
BAB III
MATERI DAN METODE
3.1 Materi
Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data citra Satelit Sentinel-2A perekaman bulan Desember2019 di Pulau Cawan, Indragiri Hilir, Riau, data jenis vegetasi, Diameter batang mangrove setinggi dada (DBH), data klorofil-a, dan data kandungan karbonorganik substrat mangrove hasil ground check di kawasan hutan mangrove Pulau Cawan, Indragiri Hilir, Riau.
3.1.1 Alat
- GPS untuk menentukan titik koordinat
- Tali rafia dan rol 100 meter yang digunakan untuk membuat line dan kuadaran transek pada sampling lapangan
- Meteran jahit digunakan untuk mengukur diameter batang (DBH)
- Buku identifikasi mangrove (Panduan Pengenalan Mangrove, Noor et al.(2012))
- Kamera digital digunakan untuk dokumentasi
- Laptop
- Software ER Mapper 7.0
- Software Microsoft Excel 2007
- Software Microsoft Word 2007 untuk pengolahan data
- Spektofotometer
- Mortar dan tabung reaksi untuk uji klorofil-a daun
- Oven dan alumunium foil digunakan untuk mengeringkan substrat
- Timbangan elektrik untuk menimbang berat sampel substrat
3.1.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian Skripsi Analisa Spasial Algoritma, Klorofil-a, Biomassa dan Karbon Mangrove melalui Data Satelit Sentinel- 2A adalah:
- Data citra satelit Sentinel-2A di Pulau Cawan, Indragiri Hilir, Riau
- Data diameter pohon,
- Data koordinat masing-masing stasiun,
- Sampel daun mangrove, sampel substrat mangrove
- Data jenis vegetasi mangrove.
3.2 Metode
Penelitian ini terdiri dari pengolahan dan analisis data penginderaan jauh dan didukung oleh data hasil survey lapang dengan eksploratif. Menurut Mudjiyanto (2018)penelitian eksploratif merupakan salah satu pendekatan penelitian yang bertujuan menemukan informasi mengenai sesuatu topik / masalah dan mengungkapkan sesuatu dari lapangan sebagai suatu temuan yang dapat digunakan untuk menyusun model dan menarik kesimpulan dan Pengambilan sampel di lokasi penelitian secara purposive sampling.
Pengertian purposive sampling menurut Sugiyono (2016) dalam Dewantoro (2019) purposive sampling adalah teknik pengambilan sampel sumber data dengan pertimbangan tertentu.
3.2.1 Metode Pengambilan data
3.2.1.1 Penentuan Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode purposive sampling yaitu pengambilan sampel dengan pertimbangan tertentu atau berdasarkan tujuan dengan mempertimbangkan prinsip penyebaran yang merata, keterwakilan dan dapat dijangkau. Penentuan lokasi pengambilan sampel mangrove harus memenuhi paling tidak 2 aspek pada pertimbangan tersebut dan mewakili seluruh kawasan mangrove di Pulau Cawan, Indragiri Hilir, Riau. Penelitian dilaksanakan dengan mengambil 5 stasiun pengamatan dengan stasiun I dan II terletak di daerah dekat pemukiman warga, kemudian stasiun III terletak pada daerah dengan kondisi perairan tertutup, sedangkan stasiun IV dan V terletak pada daerah dengan kondisi perairan semi terbuka
Pengambilan sampel yang dilakukan pada lokasi meliputi, pengambilan daun, substrat dan pengukuran diameter batang (Diameter at Breast High).
3.2.1.2 Pengambilan data lapangan
Pengambilan data untuk sampling vegetasi di lapangan menggunakan metode kuadran atau PCQM ( Point Centere Quarter Method). PCQM merupakan salah satu metode tanpa kuadrat (plot-less method)karena tidak membutuhkan plot dengan ukuran tertentu, area cuplikan hanya berupa titik.
Metode ini cocok digunakan pada individu yang hidup tersebar (Mitchell, 2007).
Kelebihan dan kelemahan metode PCQ
Menurut Soegianto (1994) dalam Triyanti dan Arisandy (2018) metode PCQ memiliki kelebihan dan kelemahan.
Kelebihan metode PCQ adalah dalam pelaksanaannya memerlukan waktu yang sedikit, mudah dan lebih cepat untuk mengetahui komposisi dan dominansi. Sedangkan kelemahannya adalah tidak dapat digunakan untuk populasi vegetasi yang pengelompokkannya tinggi atau menempati ruang secara seragam
Pada lokasi penlitian diambil 5 stasiun dengan lokasi yang dianggap dapat mewakili keseluruhan bagian pulau yang terdapat vegetasi mangrove, dimana dalam hal ini jarak antar stasiun tidak ditentukan karena adanya pertimbangan keterwakilan, penyebaran merata dan dapat dijangkau atau tidak. Setelah itu, dilakukan penarikan line sepanjang 100 m tegak lurus dari garis pantai, kemudian diberi tanda setiap 20 m sebagai titik sampel. Setiap titik sampel dibagi menjadi 4 kuadran maya (kuadran I, II, III, dan IV). Luas area per kuadaran adalah 10 m x 10 m, sedangkan luas area per titik sampel adalah 20 m x 20 m, sehingga dapat diketahui bahwa luas area per stasiun dengan 5 titik sampel adalah 2000 m2. Parameter yang diamati pada setiap kuadran meliputi nama spesies, jumlah individu yang ada, dan pengukuran diamater setinggi dada
a. Pengambilan Daun
Daun mangrove diambil pada salah satu pohon mangrove yang terdapat pada setiap stasiun dengan jumlah ±10 lembar dan dipilih daun berbentuk sempurna dan dalam kondisi baik, dicirikan dengan berwarna hijau tua dan daun berwarna hijau dan kemerahan (Hartoko et al., 2013). Kemudian, sampel daun mangrove disimpan di dalam cool box berisi es batu yang telah dibungkus dengan plastik hitam supaya daun tidak terkena cahaya matahari dan dapat untuk diuji kandungan nilai klorofil-a di dalam laboratorium dengan spektrofotometer UV-Vis mengikuti metode Jeffrey dan Humphrey (1975).
a. Pengukuran diameter batang (Diameter at Breast High)
Pengukuran diameter batang (Diameter at Breast High) dilakukan untuk mengukur biomassa dan karbon vegetasi mangrove, yang dalam hal ini prosedur yang digunakan adalah prosedur menurut Hilmi (2003) dalam Rachmawati et al.(2014) dimana pendugaan biomassa dan karbon ekosistem mangrove dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu:
- Mengukur tinggi pohon yang diukur berdasarkan jarak terpendek antara suatu titik dengan titik proyeksinya pada bidang datar atau bidang horizontalnya, pengukuran ini dilakukan apabila diperlukan data yang lebih akurat mengenai estimasi volume pohonnya
- Mengukur diameter setinggi dada (Diameter at Breast High) ; yaitu diameter pada ketinggian sekitar 1,3 meter dari permukaan tanah yang diukur dengan menggunakan meteran jahit;
- Mencatat hasil pengukuran keliling pohon dan diameter batang pohon yang diamati;
- Menghitung estimasi biomassa vegetasi mangrove di atas permukaan tanah (batang, cabang, dan daun) menggunakan persamaan alometrik yang telah dikembangkan oleh peneliti-peneliti sebelumnya.
b. Pengambilan Substrat
Sampel substrat mangrove diambil pada setiap stasiun dengan membersihkan terlebih dahulu permukaan tempat sedimen yang akan diambil. Pengambilan sampel substrat dilakukan dengan membenamkan pipa paralon dengan diameter 10 cm sedalam 30 cm (Aini et al., 2016).
Menurut Mahasani et al. (2016) pengambilan substrat mangrove untuk sampel analisa karbon organik dengan kedalaman 30 - 50 cm akan menghasilkan nilai densitas karbon organik substrat yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kedalaman yang kurang dari rentang tersebut. Jumlah sampel subtrat yang diambil pada setiap stasiun adalah ± 200gr (Indah et al., 2008).
Masukkan sampel yang telah diambil ke dalam plastic zipper yang telah diberi label. Label yang tertera mencakupi data lokasi pengambilan sampel, jenis dan waktu pengambilan sampel. Kelompokkan sampel masing-masing per stasiun, hal ini bertujuan untuk mempermudah mengenali sampel berdasarkan letak stasiun (Amin et al., 2015)
3.2.2 Metode Pengolahan Data
3.2.2.1 Struktur Komunitas Vegetasi Mangrove
Pengukuran struktur komunitas vegetasi mangrove dihitung menggunakan rumus menurut penelitian Mitchell (2007)sebagai berikut;
3.2.2.2 Kandungan klorofil-a mangrove
Kadar klorofil-a mangrove diukur dengan metode Spektrofotometri UV-Vis. Dalam hal ini, dipilih sampel daun mangrove yang masih dalam kondisi baik sebanyak 3-5 helai; kemudian sampel daun tersebut harus diekstraksi terlebih dahulu dengan cara dihaluskan dan kemudian diukur beratnya hingga 3 gram dan diekstraksi dengan aseton 90 % hingga semua klorofil-a terlarut(Siahaan et al., 2013).
Pengukuran kadar klorofil-a mangrove dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu:
1. Dihidupkan spektrofotometer 20 menit sebelum digunakan.
2. Dituangkan pelarut aseton ke dalam cuvet sampai garis batas, lalu keringkan dan bersihkan permukaan luar tabung cuvet.
3. Diatur panjang gelombang pada spektrofotometer, lalu cuvet dimasukkan ke spektrofotometer, dalam hal ini nilai transmitan diatur dan dibuat menjadi 100 %, dengan memutar tombol pengatur sinarnya.
4. Dituangkan hasil ekstraksi klorofil-a kedalam cuvet sampai garis batas, lalu cuvet dimasukkan ke dalam spektrofotometer.
5. Kemudian nilai absorbansi dicatat untuk setiap panjang gelombangnya. Kandungan klorofil-a diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada λ 647 dan 664 nm dan diukur dengan rumus Jeffrey dan Humphrey (1975)
3.2.2.3 Biomassa Karbon Mangrove
1. Pendugaan potensi biomassa
Pendugaan biomassa vegetasi mangrove diatas permukaan tanah yang meliputi batang, cabang dan daun dianalisis menggunakan persamaan alometrik menurut penelitian Clough dan Scott (1989) dalamSutaryo (2009)
2. Pendugaan potensi karbon
Potensi cadangan karbon dianalisis dengan teknik analisis allometric equation menurut penelitian Brown (1997) dalam Murdiyarso et al. (2004)
3.2.2.4 Kandungan karbon organiksubstrat
Analisis data untuk memperoleh estimasi cadangan karbon pada substrat mangrove dilakukan di Laboratorium Ekologi dan Produksi Tanaman Departemen Pertanian, Fakultas Peternakan dan Pertanian, Universitas Diponegoro, Semarang. Kandungan karbon organik dianalisis menggunakan metode pengabuan 5500 C selama 6 jam (Agus et al., 2011). Substrtat berat konstan tersebut dimasukkan ke dalam furnace dengan suhu 550 oC selama 6 jam dengan berat awal sampel sebanyak 2 gram. Analisis kadar bahan organik total dihitung dengan persamaan Allen et al.(1976)
Konversi dari berat bahan organik ke berat Corg menggunakan faktor 1/1,724. Metode ini merupakan metode semi kuantitatif karena kehilangan berat selama proses pengabuan hanya menggambarkan kadar bahan organik. Faktor konversi 1/1,724 merupakan angka umum hubungan antara bahan organik dengan karbonKandungan karbon organik substrat (soil organic carbon content, Corg) adalah masa karbon untuk setiap satuan berat tanah(Agus et al., 2011)
3.2.3 Analisis data
3.2.3.1 Analisis data satelit
Datasatelit Sentinel-2A dianalisis dengan cara mengolah dan mengklasifikasikan data digital satelit melalui proses komputerisasi. Adapun tahapan dalam proses pengolahan data citra satelit Sentinel-2A adalah dengan melakukan komposit band RGB, cropping citra, pemodelan algoritma berdasarkan hasil regresi polinomial antara data lapangan dan data digital satelit Sentinel-2A, penajaman citra, overlay, dan yang terakhir adalah membuat layouting(Hartoko, 2012; Cahyaningrum et al., 2014).
Pengembangan algoritma karbon mangrove dilakukan berdasarkan band rationing menggunakan band klorofil-a terpilih dengan mempertimbangkan karakter spektral dari masing-masing band. Untuk meningkatkan akurasi spasial dan spektral dari hasil, maka area mangrove yang dipilih untuk analisis lebih lanjut harus dipotong. Algoritma karbon mangrove dikembangkan berdasarkan koefisien korelasi polinomial (r) tertinggi antara data satelit (digital number) dengan data lapangan (field data) (Hartoko et al., 2015).
Kegunaan band ratio diataranya adalah untuk menonjolkan obyek vegetasi, air maupun batas antara daratan dan lautan. Menurut Winarso (2001) dalamKasim (2012) metode band-ratio (rationing) dapat digunakan untuk mengatasi kekurangan metode single band. Metode rasio Band-4 dan Band-2 (B4/B2) akan menghasilkan batas darat-air pada daerah pantai yang tertutup oleh vegetasi.
Dalam Mengetahui hubungan nilai DN juga perlu di lakakukan Uji regresi polinomial. Fungsi Uji regresi polinomial adalah untuk mengetahui hubungan antara nilai DN ( Digital Number) suatu band tertentu yang terdapat pada data satelit Sentinel-2A dengan kandungan karbon dilapangan. Kegunaan Uji regresi adalah untuk mengetahui pola hubungan beberapa variabel yang ada dalam suatu model, mengetahui bagaimana pengaruh dari variabel independen terhadap variabel dependen dan membangun suatu persamaan estimasi dari variabel tersebut (Nduru et al., 2014).
3.2.3.2 Hubungan antara klorofil-a, biomassa dan karbon mangrove
Cara mengetahui Hubungan antara klorofil-a, biomassa dan karbon mangrove adalah dengan melakukan analisis regresi polinomial dan regresi linear berganda. Persamaan regresi polinomial dan regresi linear berganda digunakan untuk mengetahui sebaran klorofil-a dengan biomassa dan karbon mangrove memiliki pengaruh atau tidak. Nilai koefisien determinasi (R2), nilai koefisien korelasi (r), Signifikansi (Sig.), serta F hitung didapat dengan menggunakan uji statistik regeresi polinomial dan regresi linear berganda menggunakan Microsoft excel.
Nilai koefisien determinasi (R2) dapat digunakan sebagai informasi mengenai kecocokan suatu model, yang dalam penelitian ini nilai tersebut digunakan untuk mengetahui seberapa besar hasil interpolasi dalam menentukan nilai data yang berasal dari hasil sampling lapangan. Dalam hubungannya dengan koefisien korelasi (r), maka R2 merupakan kuadrat dari koefesien korelasi (r). Berkaitan dengan hal ini, dapat dikatakan bahwa dua variabel yang mempunyai hubungan belum tentu mempengaruhi satu sama lainnya.
Nilai koefisien korelasi berkisar antara +1 s/d -1. Koefesien korelasi menunjukkan kekuatan hubungan linear dan arah hubungan dua variabel acak. Jika koefesien korelasi positif, maka kedua variabel mempunyai hubungan searah. Artinya jika nilai variabel X tinggi, maka nilai variabel Y akan tinggi pula. Sebaliknya, jika koefesien korelasi negatif, maka kedua variabel mempunyai hubungan terbalik(Astuti, 2017).
Nilai koefisien determinasi berkisar antara 0 sampai dengan 1 ( 0 < R2< 1), yang artinya jika nilai dari R2 semakin mendekati 1 maka dapat dikatakan bahwa terdapat pengaruh yang besar dari variabel independen terhadap variabel dependen.
Demikian Skripsi BAB III Analisa Spasial Algoritma, Klorofil-a, Biomassa dan Karbon Mangrove, dan untuk BAB yang lain nya silahkan cari di kolom pencarian web pintu dunia ini. Terimakasih atas kunjungan anda.
