VARIABEL DAN DESAIN PENELITIAN

C.    Variabel dan Desain Penelitian

1.      Variabel Penelitian

Variabel merupakan indikator terpenting dalam suatu penelitian. Agar konsep dapat diteliti secara empiris, maka sedapat mungkin dioperasikan dengan mengubah menjadi variabel yang bermakna variasi. Masri Sangarimbun (1987) memberikan definisi variabel yaitu konsep yang diberi nilai lebih dari satu nilai dan lebih lanjut mengatakan bahwa salah satu ciri pokoknya adalah berbentuk diskrit (diskrite) atau variabel bersambung (continius). Sudjana (1987) menyatakan bahwa, variabel merupakan ciri dari individu, obyek, gejala atau peristiwa yang dapat diukur secara kuantitatif. Hasil pengukuran variabel bisa tetap bisa pula berubah-ubah.

Penelitian ini bertujuan untuk memetakan persebaran jenis mangrove dan kerapatan jenis mangrove di Pulau Tanakeke Kabupaten Gowa dengan menggunakan data penginderaan jauh, maka variabel yang akan diteliti dalam penelitian ini yakni:

(a)    Persebaran jenis mangrove (berdasarkan klasifikasi multi spektral dari data penginderaan jauh),

(b)   Tingkat jenis mangrove dengan menggunakan tranformasi nilai Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) yang merupakan kombinasi antara teknik penisbahan dan pengurangan citra antara saluran inframerah dekat dengan saluran merah.

 

2.      Desain Penelitian

Desain penelitian pada dasarnya merupakan gambaran atau strategi dalam mengatur atau mengorganisir penelitian sehingga diperoleh hasil penelitian yang baik. Desain penelitian disini dimaksudkan adalah bagaimana merancang variabel yang ditetapkan untuk diteliti atau dilakukan pengumpulan dan pemrosesan datanya hingga pada akhirnya dapat rampung keseluruhan data yang diperlukan.

Tahap-tahap kegiatan merupakan hasil dari proses desain penelitian yang disajikan dalam bentuk diagram alir dimana secara keseluruhan tahap tersebut meliputi :

(a)    Persiapan

Tahap ini meliputi studi literatur, penyiapan data digital SPOT 4, penyiapan peta rupa bumi yang meliputi daerah penelitian, penyiapan peta digital, penyiapan alat-alat yang akan digunakan selama kegiatan penelitian, orientasi lapangan, dan pengumpulan data sekunder lainnya.

(b)   Pelaksanaan.

Tahap pelaksanaan merupakan bagian utama dalam penelitian ini. Kegiatan ini mencakup kerja di laboratorium (pengolahan citra) dan kerja lapangan. Adapun tahapan pekerjaan yang dilakukan pada tahap pelaksanaan ini antara lain:

1.      Impor Data Citra.

Data citra SPOT 4 yang masih dalam format file .LAN, di konversi ke format file raster .ers  dan format file vektor erv untuk software ErMapper

2.      Koreksi Geometrik (rektifikasi)

Pada saat memilih titik GCP, sebaiknya dipilih terlebih dahulu pada setiap sudut jendela citra, tetapi bila tidak bisa misalnya data daerah pesisir/lautan atau ada awan), maka dicari titik yang terdekat dengan sudut tersebut.  Hal tersebut untuk menjaga supaya titik GCP menyebar pada citra sehingga perhitungan statistik rektifikasi tidak bertumpuk pada salah satu sudut saja. 

Pemilihan obyek yang akan dijadikan GCP sebaiknya obyek yang tidak berubah bentuknya dalam rentang waktu perbedaan data citra tersebut (misalnya perpotongan jalan), tetapi bila tidak memungkinkan, maka dapat dipilih daerah aliran sungai, perpotongan sungai  dan lainnya, selama obyek tersebut tidak berubah bentuknya.

Hasil koreksi dan registrasi memiliki nilai RMSE (Root Mean Square Error).  Jensen (1996) dalam Faisal (2001) menyebutkan bahwa RMSE adalah nilai selisih antara koordinat asli berdasarkan baris dan kolom dengan nilai koordinat masukan dari GCP (Ground Control Point) yang dihitung dengan akar pangkat dari deviasi yang diukur dari akurasi GCP dalam citra.  Seperti pada persamaan berikut :RMS_error = …………..…………. (3.1)

Dimana :

x_orig  dan y_orig :  koordinat baris dan kolom yang asli

      xⁱ dan yⁱ   : GCP dari Citra

Menurut standar pemetaan Amerika Serikat nilai RMS kurang dari 0,5 dianggap teliti, untuk SPOT 4 dengan resolusi spasial 30 meter harus <>

3.      Pemotongan Citra (cropping)

Pemotongan citra dilakukan untuk memfokuskan penelitian pada daerah kajian dan objek pada masing-masing citra komposit warna semu dan masing-masing  saluran spektral.

4.      Tranformasi Indeks Vegetasi

Untuk mendapatkan nilai indeks maka dilakukan tranformasi nilai Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) merupakan kombinasi antara teknik penisbahan dan pengurangan citra antara saluran inframerah dekat dengan saluran merah. Transformasi NDVI dirumuskan sebagai berikut :

     Kanal (NIR) – Kanal (R)
TKV =                                                                    ....................................................... (3.2)
                 Kanal (NIR) + Kanal (R)        

Dimana :

                        NIR     : Inframerah Dekat

R         : Merah (cahaya tampak )

Nilai NDVI berkisar antara  –1 hingga 1

Dengan pendekatan rasio antara kelas mangrove lebat dengan mangrove jarang berarti makin tinggi nilai rasio tersebut (nilai max = 1), maka makin baik kualitas mangrove setempat (Dewanti, 1999).

Tanggapan spektral vegetasi dipengaruhi juga oleh sumber sumber variasi spektral lainnya, seperti jenis tanah dan aspek lereng. Pengaruh sumber-sumber variasi spektral di luar obyek kajian dapat dikurangi melalui transformasi saluran spektral. Transformasi saluran spektral merupakan teknik manipulasi citra yang dapat menampilkan fenomena tertentu pada citra secara lebih ekspresif. Pada transformasi ini, informasi spektral berupa nilai pixel pada beberapa saluran digabung menjadi suatu saluran baru.

            Variasi nilai indeks vegetasi mencerminkan kondisi jenis vegetasi dan karakteristik lainnya dari vegetasi yang diwakili. Setiap jenis obyek tertentu akan memberikan nilai indeks vegetasi sesuai dengan karakteristiknya. Berdasarkan hal tersebut, karakteristik suatu obyek dapat diketahui melalui analisis nilai-nilai indeks vegetasi (Harsanugraha, 1996).

5.      Klasifikasi Multi Spektral

Klasifikasi multi spektral dilakukan untuk mendapatkan gambar atau peta tematik, yakni suatu gambar yang terdiri dari bagian-bagian yang telah dikelompokkan kedalam kelas-kelas tertentu yang merepresantasikan suatu kelompok obyek yang sama. Salah satu metode klasifikasi yang umum dilakukan adalah klasifikasi unsupervised (tak terselia) dalam bentuk histogram. Tahapan pertama yaitu klasifikasi ini dimulai dengan melakukan sampling area yang dilakukan dengan cara melakukan pendigitasian obyek yang dianggap sama dan dimasukkan ke dalam kelas tertentu. Tahapan kedua yaitu dengan membuat file signature  yaitu  kelas-kelas rujukan hasil pendigitasian poligon kemudian dibuatkan file yang selanjutnya file tersebut akan digunakan dalam proses akhir pengklasifikasian yang merupakan kelas-kelas penutup lahan.

6.      Pemilihan Daerah Sampel/ titik lokasi

Pemilihan daerah sampel pada citra dilakukan dengan memilih daerah yang mewakili masing-masing kelas dari hasil klasifikasi yang telah dilakukan sebelumnya dan menentukan titik-titik koordinat (dalam proyeksi degrees) daerah sampel dengan pertimbangan distribusi dan kemudahan jangkauan.

7.      Kerja Lapangan

Kegiatan kerja lapangan mencakup pengumpulan data tumbuhan mangrove pada daerah sampel.  Hasil dari pengumpulan data lapangan ini akan menjadi data kondisi lapangan yang sebenarnya yang nantinya akan dicocokkan dengan hasil interpretasi citra.  Adapun langkah kerja dari kegiatan lapangan ini adalah sebagai berikut :

·         Lokasi sampel ditentukan sesuai dengan daerah sampel dan koordinat yang telah dipilih sebelumnya pada citra dan dengan dibantu oleh fasilitas pada Google Earth; untuk kerapatan mangrove hasil pengolahan citra dimana dari keseluruhan kelas vegetasi disebar berdasarkan kemudahan jangkauan dan distribusi piksel kelas.

·         Untuk memperoleh data kerapatan mangrove maka dilakukan sampling pada tiap stasiun dengan menggunakan plot yang ditempatkan tegak lurus garis pantai. Disepanjang transek dibuat petak pengamatan berukuran 10 m x 10 m untuk data vegetasi mangrove yang masuk kategori jenis pohon atau anakan.

·         Mengidentifikasi nama-nama spesies dari tiap-tiap spesies yang tumbuh dalam transek daerah sampel, dengan pengamatan secara visual di lokasi penelitian dan jenis yang tidak diketahui di lapangan dipotong dahan, daun, bunga dan buahnya untuk selanjutnya diidentifikasi di laboratorium dengan berpedoman pada Bengen (2002) dan Noor, dkk., (1999).

8.      Perbaikan ulang hasil klasifikasi (Reklasifikasi)

Reklasifikasi dilakukan untuk memperbaiki ulang hasil klasifikasi awal yang mungkin mengandung kesalahan.  Reklasifikasi biasanya dilakukan dengan menghilangkan/mengurangi atau menambahkan apabila terdapat kekeliruan dalam proses interpretasi awal dan reklasifikasi biasanya merujuk pada hasil kegiatan lapangan.

9.      Uji ketelitian

Uji ketelitian dilakukan terhadap hasil interpretasi dengan menggunakan matriks uji ketelitian  dari Short (1982). Melalui uji ketelitian ini dapat dihitung besarnya ketelitian seluruh hasil interpretasi dengan menggunakan rumusan sebagai berikut :       

          Jumlah piksel hasil interpretasi yang benar

Ki =                                                                                             X  100% .................... (3.3)

                                    Jumlah piksel sample yang diamati

 

Ketelitian hasil interpretasi dalam mengidentifikasi penutupan lahanharuslah mempunyai nilai minimun 85 % (Anderson dkk., 1976)

(c)    Perhitungan Data dan Analisis Data

1.      Perhitungan Data

Data mengenai jenis, jumlah tegakan, yang telah dicatat pada saat ground truth, diolah lebih lanjut untuk memperoleh kerapatan jenis tumbuhan mangrove.

·         Kerapatan jenis

Jumlah tegakan jenis i dalam suatu unit area, yang perhitungannya menurut oleh Bengen (2000):

                                          Di = ni / A (ind/m2) ………...…….……………………………………… (3.4)

Di adalah kerapatan jenis i, ni adalah jumlah total tegakan dari jenis i dan A adalah luas total area pengambilan sampel (kelas).

·         Perhitungan Regresi

Regresi merupakan metode analisis untuk menyatakan hubungan fungsional variabel-variabel yang dinyatakan dalam bentuk persamaan matematik.yang dinyatakan dalam persamaan:  

Ŷ = a  +  bX ………………………...………………………..……….…… (3.5)

Dimana, a dan b adalah Koefisien arah regresi, X adalah kerapatan mangrove, Y adalah NDVI.

·         Perhitungan Korelasi

Analisis korelasi ini merupakan analisis tentang derajat hubungan antara variabel-variabel, dengan persamaan :

                nΣXiY – (ΣXi) (ΣYi)                          

   r =                                                                                      ………………...…... (3.6)

           {nΣXi² - (Σxi)²} {nΣYi²- (ΣYi)²}

 

Dimana harga-harga r lainnya bergerak antara -1 dan +1, dengan tanda negatif menyatakan adanya korelasi tak langsung atau korelasi negatif dan tanda positif menyatakan korelasi langsung atau korelasi positif. Khususnya nilai r = 0, maka hendaknya ini ditafsirkan bahwa tidak terdapat hubungan linear antara variabel-variabel X dan Y.    

2.      Analisis Data

Analisis data ini merupakan rangkaian analisis hasil dari kegiatan penelitian yang menyangkut nilai pantulan spektral atau nilai indeks vegetasi yang menyajikan hasil dalam bentuk nilai matematis.

Analisis disini adalah untuk melihat hubungan Indeks vegetasi dengan kerapatan jenis mangrove Mangrove maka diperlukan sebuah uji statistik yang bisa memperlihatkan hubungan antara NDVI dengan kerapatan hutan mangrove.

Data yang diperoleh dari hasil transformasi citra Normalized Difference vegetation Indekx (NDVI), dianalisis (dibandingkan) dengan kerapatan jenis Mangrove sesuai dengan hasil lapangan dan hasil uji statistik

Dari hasil perbandingan ini, jelas tergambar hubungan antara NDVI dengan kerapatan hutan mangrove berupa hubungan yang menyatakan hubungan positif (+), hubungan yang berlawanan (-) ataupun tidak ada hubungan sama sekali.

(d)   Penyusunan Laporan Akhir

Tahap akhir dari seluruh rangkaian penelitian ini adalah penyusunan skripsi sebagai laporan akhir berdasarkan hasil pengumpulan data-data sekunder dan pengumpulan data-data primer di lapangan, hasil analisis sampel serta hasil/pengolahan data yang dijelaskan dan dibahas serta dijabarkan secara deskriptif dalam bentuk tabel, grafik dan peta hasil klasifikasi.

 

Gambar 3.6: Skema alur penelitian