Laporan 3 PEHDAS >> PENGUKURAN MORFOMETRI DAS: PENENTUAN BAGIAN HULU DAN HILIR DAS/SUB DAS

PENGUKURAN MORFOMETRI DAS :

Penentuan  Bagian Hulu  dan Hilir  DAS/ Sub DAS

Kelompok 6

Nurul Fadilah                                      E14110055

Rissma Prameswari                             E14110076

Muhammad Firdaus Iqbal                   E14110086

Dita Amari Meysiska Sari                   E14110110

Agil Hanafi Ibrahim                            E14110035

Yudha Bayu Jati Nugroho                   E14110116

Dosen :

Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr

Asisten :

Endrawati, S.Hut

Kurnia Andayani, S.Hut

Bayu Pradana              E14080059

Agung Kriswiyanto    E14090027

Cecilya Budiaman       E14090021

Mawardah Nur H        E14100039

Wulandari M               E14100047

Dimas Alfred              E14100069

Laboratorium Hidrologi Hutan dan Pengelolaan DAS

Departemen Manajemen Hutan

Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

2014

PENDAHULUAN

Latar Belakang

            Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan suatu wilayah daratan yang secara topografi dibatasi oleh punggung-punggung pegunungan (batas topografi) sebagai tempat menampung dan menyimpan air hujan yang kemudian menyalurkannya (air, sedimen, dan unsur hara) ke muara (laut) melalui sungai utama (outlet). Morfometri DAS menjadi  salah satu ukuran kuantitatif karakteristik DAS yang terkait dengan aspek geomorfologi suatu daerah. Karakteristik DAS terkait dengan proses pengatusan (drainase) air hujan yang jatuh di dalam DAS. Menjadi suatu parameter karakteristik DAS  adalah luas DAS, bentuk DAS, jaringan sungai, kerapatan aliran, pola aliran, dan gradien kecuraman sungai. Penentuan morfometri DAS dalam menentukan karakteristik DAS dapat menggunakan perangkat lunak SIG.

     style="display:block; text-align:center;"

     data-ad-layout="in-article"

     data-ad-format="fluid"

     data-ad-client="ca-pub-3030644623537642"

     data-ad-slot="6345313352">

Suatu DAS mempunyai bagian hulu dan bagian hilir. Bagian hulu suatu DAS menjadi suatu wilayah daratan bagian dari DAS yang dicirikan dengan topografi bergelombang, berbukit dan atau bergunung, kerapatan drainase relatif tinggi, merupakan sumber air yang masuk ke sungai utama dan sumber erosi yang sebagian terangkut menjadi sedimen daerah hilir sedangkan bagian hilir DAS menjadi suatu wilayah daratan bagian dari DAS yang dicirikan dengan topografi datar sampai landai, merupakan daerah endapan sedimen atau aluvial.

Tujuan

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

2.      Menentukan bagian hulu dan hilir DAS/ sub DAS

TINJAUAN PUSTAKA

DAS (Daerah aliran sungai) merupakan area lahan yang terisi oleh air karena pemisah topografi, yang mengalir pada suatu tempat yang sama. John Wesley Powell, Ilmuan geographic, menyatakan DAS adalah lahan area, yang dibatasi oleh sistem hidrologi, dimana semua makhluk hidup sekitar aliran sungai yang terikat kuat dengan aliran airnya, sebagai manusia yang menetap, logika sederhana yang menuntun agar aliran sungai tersebut menjadi bagian dari masyarakat. DAS memiliki segala bentuk dan ukuran yang berbeda, dapat menyebrangi daerah, Negara, dan batas-batas nasional (epa.gov)

Menurut BPDAS solo (bpdas-solo.sim-rlps.dephut.go.id) Bagian Hulu DAS adalah suatu wilayah daratan bagian dari DAS yang dicirikan dengan topografi bergelombang, berbukit dan atau bergunung, kerapatan drainase relatif tinggi, merupakan sumber air yang masuk ke sungai utama dan sumber erosi yang sebagian terangkut menjadi sedimen daerah hilir. Sedangkan Bagian Hilir DAS adalah suatu wilayah daratan bagian dari DAS yang dicirikan dengan topografi datar sampai landai, merupakan daerah endapan sedimen atau aluvial.

Selain itu, Pembagian Daerah Aliran Sungai berdasarkan fungsi Hulu, Tengah dan Hilir yaitu: Bagian hulu didasarkan pada fungsi konservasi yang dikelola untuk mempertahankan kondisi lingkungan DAS agar tidak terdegradasi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kondisi tutupan vegetasi lahan DAS, kualitas air, kemampuan menyimpan air (debit), dan curah hujan.

     style="display:block; text-align:center;"

     data-ad-layout="in-article"

     data-ad-format="fluid"

     data-ad-client="ca-pub-3030644623537642"

     data-ad-slot="6345313352">

Bagian tengah didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan ekonomi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kuantitas air, kualitas air, kemampuan menyalurkan air, dan ketinggian muka air tanah, serta terkait pada prasarana pengairan seperti pengelolaan sungai, waduk, dan danau.

Bagian hilir didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan ekonomi, yang diindikasikan melalui kuantitas dan kualitas air, kemampuan menyalurkan air, ketinggian curah hujan, dan terkait untuk kebutuhan pertanian, air bersih, serta pengelolaan air limbah.

Analisis morfometri dapat dimanfaatkan dalam pengelolaan DAS. Interaksi antara kondisi geomorfologi dengan karakteristik hidrologi dapat dicerminkan dari kondisi morfometri DAS. Akhir-akhir ini banyak penelitib menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG) sebagai alat yang sangat bermanfaat untuk melakukan analisismorfologi DAS, misalnya Chakraborty (2002), Sreedevi (2009), dan Shinde (2010). Salah satu aplikasi dariparamater mofometri DAS adalah untuk menduga respon hidrologi terhadap curah hujan di kawasan tersebut.Penentuan subDAS prioritas dilakukan untuk memberikan penilaian pada tiap subDAS sehingga dariperingkatnya dapat ditentukan subDAS mana yang harus diprioritaskan untuk dikelola terkait dengan konservasisumberdaya alam dan mitigasi bencana banjir bandang. Sebagai salah satu upaya mengurangi risiko akibat banjirbandang, maka analisis morfometri perlu dilakukan. Analisis morfometri dapat menjadi langkah awal dalammemahami dinamika suatu DAS. Selain itu, morfometri dapat menjadi salah satu cara untuk mengetahui proses dan karakteristik dari suatu DAS (Mesa, 2006 dan Triatmodjo, 2009) serta memudahkan dalam memahami karakteristik geologi dan hidrologinya (Strahler, 1964).

Setelah mengetahui morfometri DAS, selanjutnya kita dapat menentukan luas DAS tersebut dengan menggunakan aplikasi GIS seperti arcgis. Software ArcGis dapat menghitung luasan suatu polygon, maupun kelilingnya, dalam satuan skala tertentu dengan sistem koordinat UTM, selanjutnya dapat menghitung luas areal polygon dinamakan Shape Areal pada ArcGis 10, dan keliling polygon tersebut dinamakan Shape Length. Polygon merupakan garis yang menghubungkan titik-titik dan bertemu dititik awal sehingga, polygon tersebut tertutup dan memiliki luas areal dan kelilingnya.

METODOLOGI

1.      Waktu dan Tempat

Praktikum Pengelolaan Ekosistem Hutan dan Daerah Aliran Sungai dilaksanakan pada hari Kamis 6 Maret 2014 Pukul 09.00-12.00 WIB di Rk Auditorium 1 Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

2.      Alat dan Bahan

a.       Alat yang diperlukan pada praktikum ini adalah:

-          Laptop

-          Alat tulis

b.      Bahan yang diperlukan pada praktikum ini adalah:

-          Software Arcgis

-          Data sub_das_utm.shp (data praktikum minggu ke-3)

     style="display:block; text-align:center;"

     data-ad-layout="in-article"

     data-ad-format="fluid"

     data-ad-client="ca-pub-3030644623537642"

     data-ad-slot="6345313352">

3.      Prosedur Kerja

Prosedur kerja yang dilakukan pada praktikum ini adalah :

a.       Membuka ArcMap pada menu Start

b.      Menambahkan data sub_das_utm.shp

c.       Klik menu ArcToolbox » Spatial Statistics Tools » Measuring Geographic Distributions » Central Feature » Pada kolom :

-          Input Feature Class     : sub_das_utm.shp

-                                                                                  Output Feature Class  : Central Feature (pada folder penyimpanan yang sama)

-          Distance Method        : Manhattan Distance

Setelah itu klik OK

d.      Maka akan nampak titik berat di tengah-tengah sub das (hasil Central Feature)

e.       Untuk merubah hasil Central Feature dari Polyon menjadi Point:

-          Klik menu ArcToolbox » Data Management Tools » Features » Feature to Point » Pada kolom :

Input Features             : Central Feature

Output Feature Class  : Point

 Setelah itu klik OK

f.       Memilih menu Reactangle (paling bawah) untuk memposisikan titik berat pada tengah-tengah kotak (Reactangle)

g.      Klik kana pada warna Point » Pada kolom:

-          Fill Color         : No Color

-          Outline Width : 2

-          Outline Color  : Red

Setelah itu klik OK

h.      Memperbesar kotak (Reactangle) dengan mengatur skala kemudian titik berat dipaskan kembali pada titik tengah kotak (Reactangle) tersebut.

i.        Klik menu Drawing (pojok kiri bawah) » Convert Graphics to Features » Pada Kolom:

-          Convert                       : Polygon graphics

-          Memberi tanda ceklis pada Selected graphics only (1 selected)

-          Memilih the data frame pada Use the same coordinate system as

-          Output Shapefile         : Clip_data

Setelah itu klik OK

j.        Menghapus tanda ceklis pada semua layer, kemudian delete kotak (Reactangle)

k.      Mengaktifkan layer Clip_data kemudian menggantikan warna

l.        Klik menu Toolbox » Data Management Tools » Generalization » Dissolve » Pada Kolom:

-          Input Features             : sub_das_utm

-          Output Feature Class  : subdas_disslove

-          Ceklis FID pada Disslove_Field

Setelah itu klik OK

m.    Untuk memotong das hulu: mengaktifkan layer clip_data dan sub_das_disslove » Klik menu ArcToolbox » Analysis Tools » Extract » Clip » Pada Kolom:

-          Input Features             : sub_das_disslove

-          Clip features                : Clip_data

-          Output Feature Class  : das_hulu

Setelah itu klik OK

n.      Untuk menghilangkan bagian klip hilir: Klik menu ArcToolbox » Analysis Tools » Overlay » Erase » Pada Kolom:

-          Input Features             : sub_das_disslove

-          Erase Features             : Clip_data

-          Output Feature Class  : das_hilir

Setelah itu klik OK

o.      Klik kanan pada layer das_hilir » Open attribute table » Add field » Keterangan (text) » OK

p.      Klik kanan pada Keterangan » Field Calculator » Type : Number » Pada kolom keterangan mengisikan : “Sub Das Hilir” » Ceklis pada Calculate selected records only » klik OK

q.      Lakukan hal yang pada “Sub Das Hulu”

r.        Untuk menggabungkan keterangan yang ada pada Das Hulu dan Hilir: klik menu ArcToolbox » Analysis Tools » Overlay » Union » Pada kolom:

-          Input Features             : das_hulu , das_hilir

-          Output Feature Class  : DAS_Union

Setelah itu klik OK

s.       Untuk menghitung luas:

-          open attribute table pada DAS_Union » Option » Add field » Luas (type : double) » OK

-          Klik kanan pada luas » Calculate geometry dengan property: area dan Unit : hectares [ha]

-           

     style="display:block; text-align:center;"

     data-ad-layout="in-article"

     data-ad-format="fluid"

     data-ad-client="ca-pub-3030644623537642"

     data-ad-slot="6345313352">

HASIL DAN PEMBAHASAN

Menentukan hulu dan hilir sebuah DAS pernah dipelajari dalam mata kuliah hidrologi dengan berdasarkan titik berat. Namun dalam praktikum Pengelolaan Ekosistem Hutan dan Ekosistem DAS dianalisis menggunakan software ArcGIS 9.3. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah add file subdas  yang berupa data raster menjadi data UTM.

Gambar 1. Sub DAS UTM

Kemudian setelah muncul gambar subdas, buka Arc Toolbox , klik Spatial Statistics Tools dan measuring geographic distribution lalu pilih central feature. Kegunaan dari Spatial statistics tool adalah untuk membuat kesimpulan distribusi spasial dari suatu objek, misalnya pada praktikum ini yang digunakan adalah central feature atau mencari pusat / titik tengah objek. Kemudian pada pada kotak dialog  central feature input datanya adalah subdas UTM, kemudian outputnya adalah central_feature , dan distance methodnya adalah Manhattan seperti gambar di bawah ini.

            Pada perhitungan jarak terdapat dua metode, yaitu Manhattan dan Euclidean, metode Manhattan merupakan metode penghitungan jarak antara centroid dengan suatu data, selain itu metode Manhattan memiliki kemampuan yang baik dalam mendeteksi outliers. Metode yang sering digunakan adalah metode Euclidean karena jarak yang diperhitungkan merupakan jarak terpendek antara dua titik (MacQueen 1967).

          

Gambar 2. Hasil central feature

            Pusat DAS yang sudah terbentuk kemudian akan diubah ,menjadi titik menggunakan Data Management Tools kemudian  pilih features lalu features to point input datanya adalah central_features, output nya adalah point, hasilnya dapat dilihat pada gambar di bawah.

     style="display:block; text-align:center;"

     data-ad-layout="in-article"

     data-ad-format="fluid"

     data-ad-client="ca-pub-3030644623537642"

     data-ad-slot="6345313352">

Gambar 3. Hasil feature to point

Kemudian setelah muncul gambar di atas pilih gambar rectangle pada kiri bawah dan drag hingga menutupi bagian atas DAS dan memastikan bahwa point berada tepat di tengah.. Setelah itu klik kanan, Properties, fill color pilih no color, dan pilih outline warna merah. Untuk memastikan bahwa langkah tersebut teliti, peta DAS dapat di zoom hingga skala tertentu.                                                                           

Gambar 4. Hasil rectangle di point

            Apabila rectangle sudah berbentuk seperti diatas, pilih  drawing  yang berada di sebelah kiri bawah kemudian klik convert graphic to feature, kemudian source datanya adalah subdas_project kemudian unchecklist, delete dan checklist ig (shp polygon), hingga muncul gambar seperti dibawah ini.

Gambar 5. Tampilan clip

            Langkah selanjutnya adalah memotong raster dengan cara pilih Spatial analyst tool kemudian pilih extraction, dan extract by mask . Kemudian pilih indeks, klik dissolve (management) data input yang dihunakan adalah subdas UTM  dan output nya adalah sundas_dissolve, maka data pada tabel yang digunakan adalah FID (batas luar).

Gambar 6. Hasil subdas dissolve

Gambar 7. Atrribut dissolve

Pada gambar diatas terdapat 3 kolom yaitu, FID, shape, dan ID. FID merupakan batas luar, Id merupakan isi informasi dan shape adalah bentuk (shp). Langkah selanjutnya adalah memotong peta DAS menggunakan Arc Toolbox kemudian Analysis tool, pilih extract, kemudian pilih clip. Input feature yang digunakan adalah subdas_dissolve, clip feature adalah clip data, ouput feature class adalah DAS Hulu dan hasilnya seperti gambar di bawah ini.

Gambar 8. DAS hulu

     style="display:block; text-align:center;"

     data-ad-layout="in-article"

     data-ad-format="fluid"

     data-ad-client="ca-pub-3030644623537642"

     data-ad-slot="6345313352">

            Setelah DAS hulu, kemudian menghilangkan clip bawah untuk menampilkan DAS hilir. Pilih Analyst tool kemudian pilih overlay, kemudian erase. Input feature yang digunakan adalah subdas_dissolve, erase :clip data dan output nya adalah DAS Hulu. Kemudian pada DAS hilir klik kanan open attribute kemudian pilih option, add field, namanya adalah ket dan type nya adalah text, kemudian short kolom ket kemudian klik kanan, filed calculator, kemudian tulis pada kotak bagian kiri bawah text yang ingin ditulis tetapi menggunakan tanda kutip  “…”.

Gambar 9. Atribut di DAS hilir

Gambar 10. Atribut di DAS Hulu

            Pilih Analysis Tools kemudian pilih overlay klik Union, input data yang digunakan adalah DAS hulu dan DAS hilir, sedangkan outputnya adalah DAS_Union. Dari DAS Union tersebut dapat diperoleh luas hulu dan hilir sungai pada tabel atribut seperti di bawah ini.

Gambar 11. Atribut  luas hulu dan hilir DAS

Berdasarakan tabel di atas dapat diketahui bahwa luas hulu dan hilir DAS adalah 2000.000.000 m2 yang terbagi sama rata.

KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil pada praktikum ini adalah penentuan hulu dan hilir DAS dengan Software ArcGIS 9.3 merupakan salah satu alternative cara dari sekian cara penentuan hulu dan hilir DAS. Namun pada intinya setiap objek yang di tentukan harus seimbang antara luasan bagian atas dan bagian bawah DAS yang diukur. Sehingga hasil pembagian hulu dan hilir representative.

     style="display:block; text-align:center;"

     data-ad-layout="in-article"

     data-ad-format="fluid"

     data-ad-client="ca-pub-3030644623537642"

     data-ad-slot="6345313352">

DAFTAR PUSTAKA

BPDAS Solo. 2014. Pengertian – pengertian DAS dan Seputarnya. [Online]. [Terhubung berkala]. http://bpdas-solo.sim-rlps.dephut.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=56&Itemid=68. 11 Maret 2014

MacQueen, J.B.1967. Some methods for classification and Analysis Multivariate Observation. Proceedings of 5-th Berkeley Symposium and Mathematical Statistics and Probability. Berkeley. University of California Press, 1:281-297

Mesa, L.M. 2006. Morphometric Analysis of a Subtropical Andean basin (Tucuman, Argentina). EnvironmentalGeology, 50,pp. 1235-1242

Strahler, A.N. 1964.Quantitative Geomorphology of Drainage Basins and Channel Networks; Handbook of applied hydrology. McGraw- Hill Book Cooperation, New York

Triadmodjo, B. 2008. Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Beta Offset.