Modeling GIS dan Remote Sensing untuk Perencanaan Kawasan

Konservasi

Keuntungan teknologi GIS dan Remote Sensing adalah kemampuannya dalam

menyediakan data atau informasi untuk menjawab pertanyaan khusus berkenaan dengan

keruangan (spasial). Sebagian besar penyajian data spasial selalu merujuk kepada

kapasitas GIS/Remote Sensing untuk menganalisis data (data analysis).

Hasil analisis data geografi dapat disampaikan melalui media peta, laporan atau

keduanya. Peta dipakai untuk menampilkan hubungan geografi suatu data, sementara itu

laporan sangat tepat untuk merangkum data tabular dan mendokumentasikan suatu nilai

hasil perhitungan atau analisis. Fungsi analisis berdasarkan data vektor tidak sama

dengan data raster dalam GIS. Operasi analisis memakai data vektor lebih akurat

dibandingkan dengan data raster.

GIS menyediakan fasilitas-fasilitas khusus untuk menyimpan dan memanipulasi

data spasial agar lebih berfungsi/bermanfaat dengan menggunakan software GIS yang

digabung dengan software database konvensional. Sebetulnya kebanyakan sistem GIS

mempunyai sistem manajemen database (database management system/DBMS). Tujuan

utama analisis spasial adalah menghasilkan informasi-informasi yang dapat dipakai untuk

mendukung pengambilan keputusan (decision making).

Sistem GIS pada kenyataannya hanya mendukung 3 tipe feature dasar, yaitu titik

(points), garis (lines) dan poligon (areas). Oleh karena itu, proses modeling data spasial,

biasanya dipakai untuk menentukan bagaimana simbol-simbol dunia nyata dapat

digambarkan secara baik sebagai satu set database titik, garis dan area. Tetapi untuk

mendapatkan informasi terbaik, maka model data spasial titik, garis, jaringan area dan

permukaan harus betul-betul dipertimbangkan bersama-sama.

Analisis data mengandung arti bagaimana memahami data spasial itu sendiri dan

melakukan analisis menggunakan metode statistik terbaru, yang berasal dari modeling

spasial matematik dan geostatistik.

Modeling

Model statistik memberikan gambaran bagaimana gejala/kejadian alam nyata

dilambangkan dalam sebuah hitungan matematik atau statistik. Keuntungan dari

modeling ini adalah :

Dapat menentukan factor-faktor atau variabel apa saja yang sangat mempengaruhi

suatu gejala/kejadian

Kemampuan untuk memprediksi atau meramalkan gejala/kejadian yang akan terjadi

dimasa datang

Kemampuan memprediksi suatu gejala/kejadian dilakukan dengan membuat

perubahan-perubahan pada faktor-faktor yang mempengaruhinya. Sekali modeling

statistik telah dibangun, maka simulasi gejala/kejadian nyata dapat dilakukan. Para

pemodel dapat membangun suatu skenario skala luas dengan melakukan penggantian

pada faktor-faktor perubahnya. Keuntungan kunci dengan melakukan simulasi adalah

bagaimana prediksi gejala/kejadian ini dapat dilihat/dicermati tanpa mengganti

gejala/kejadian itu sendiri.

Dalam perencanaan pengelolaan suatu taman nasional atau kawasan konservasi

lainnya, maka peranan analisis atau modeling GIS dan Remote Sensing sekarang ini

dirasakan sangat penting. Analisis yang dihasilkan dapat dimanfaatkan oleh pihak

pengelola sebagai masukan (input) dalam review sistem zonasi yang lama, identifikasi

perluasan area taman nasional, identifikasi area-area yang dapat dijadikan penghubung

(corridor) dengan kawasan konservasi lainnya di sekitar taman nasional tersebut dan lain-

lain dengan mempertimbangkan faktor keanekaragaman hayati (biodiversity) dan bentang

alam (landscape) yang ada. Beberapa analisis atau modeling yang hasilnya sangat

bermanfaat untuk kepentingan perencanaan dan pengelolaan suatu taman nasional atau

pun kawasan konservasi lainnya adalah :

1. Gap Analysis

Gap analysis memberikan gambaran cepat tentang distribusi dan status konservasi

dari tipe vegetasi dan beberapa komponen keanekaragaman hayati (biodiversity).

Analisis ini bertujuan mengidentifikasi celah kawasan (tipe vegetasi dan spesies yang

tidak terwakili dalam jaringan kawasan pengelolaan keanekaragaman hayati) yang

memungkinkan untuk diusulkan sebagai kawasan lindung baru atau berubah praktek

pengelolaan lahannya. Gap Analysis menggunakan data distribusi tipe vegetasi aktual

(dipetakan dari citra satelit) dan distribusi vertebrata (mamalia, amfibi, burung, reptil)

dan spesies kupu-kupu (plus data taxa lainnya jika data tersedia) sebagai indikator

keanekaragaman hayati. Seluruh peta digital di-overlay dalam GIS untuk

mengidentifikasi individu spesies, area yang kaya akan biodiversity dan tipe vegetasi

tidak atau belum terwakili dalam kawasan konservasi yang sudah ada.

Produk yang dihasilkan dalam gap analysis terdiri dari peta dan rangkuman data

tabular (tabel). Keterwakilan spesies-spesies yang terancam (threatened, endangered dan

spesies lainnya) sebagai fokus perhatian kawasan konservasi juga dievaluasi. Hasil ini

dapat digunakan sebagai bahan dalam membangun strategi konservasi keaneragaman

hayati yang terpadu (integrated).

Isi (contents) dari kegiatan gap analysis meliputi (Scott et.al, 1993) :

Vegetation Mapping

Vegetation Classification

Vegetation Mapping Applications for Gap Analysis

Geographic Information System Data Structure

Map Scale, Minimum Mapping Unit, and Image Resolution

Compiling Existing Vegetation Data for State- wide Mapping

Satellite Remote Sensing of Vegetation

Digital Image Classification

Visual Interpretation of Satellite Imagery

Vegetation Mapping Strategies for Gap Analysis

Predicting Animal Distributions and Species Richness

Traditional Approaches to Mapping Species Distributions

Habitat-based Distribution Prediction

Data Sets Describing General Distribution

Associating Animal Species with Habitats

GIS Models of Species Distributions

Mapping Wetland and Aquatic Habitats and Species

Creating Data Layers for Rare Taxa

Land Ownership and Management Status Data Layers

2. Wildlife Habitat Suitability Mapping

Kendala/masalah utama dalam menjaga/melindungi (preserving) lingkungan

global adalah bagaimana melindungi spesies tumbuhan dan satwa langka hubungannya

dengan keanekaragaman hayati dan pada waktu yang bersamaan kita juga harus

mempertimbangkan kebutuhan lingkungan untuk manusia hidup. Identifikasi habitat

satwaliar sangat diperlukan dalam rangka perlindungannya dan kemungkinan perluasan

area habitat yang dibutuhkannya. Hal ini perlu untuk mengontrol kegiatan pembangunan

yang sedang dilakukan dan sebaliknya mencegah spesies langka menjadi punah.

Pertumbuhan populasi manusia pada dasarnya berpengaruh besar meningkatnya

kemungkinan spesies langka tersebut punah karena dapat mempengaruhi kondisi

lingkungan alam secara tiba-tiba.

Pemetaan kesesuaian habitat satwaliar (Wildlife habitat suitability mapping)

merupakan suatu analisis hubungan komplek diantara beberapa variasi faktor lingkungan

yang tersedia dalam bentuk geografis. Model kesesuaian habitat setiap spesies satwaliar

yang menjadi spesies kunci (key spesies) suatu kawasan konservasi telah terlebih dahulu

diidentifikasi. Setiap model membutuhkan data kondisi makanan dan tutupan vegetasi.

Faktor lainnya yang diperlukan adalah tipe hutan, topografi, sumber air, jarak dari pusat

kegiatan manusia (kota/desa), dan lain-lain. Analisis ini menjalankan setiap model dalam

GIS dengan tujuan untuk mengidentifikasi kawasan-kawasan yang sangat dan cukup

sesuai sebagai habitat satwaliar kunci tersebut. Dalam sistem zonasi, studi/analisis ini

sangat cocok dalam menentukan kawasan zona inti suatu taman nasional.

3. Land Use/Cover Change Detection

Setiap tahun, populasi dan pembangunan di suatu daerah selalu meningkat.

Pertumbuhan di sekitar pusat-pusat populasi, memberikan peningkatan yang nyata akan

jumlah penduduk. Penduduk baru membutuhkan pembangunan untuk tempat tinggal,

sekolah, taman, industri, pasar, dan lain-lain, sehingga memberikan pengaruh yang nyata

terhadap perubahan tutupan lahan dan sumberdaya alam yang ada. Dalam rangka

memonitor roda pembangunan suatu wilayah, suatu analisis deteksi perubahan (change-

detection analysis) dilakukan untuk menentukan laju/tingkat perubahan lahan setiap

waktu. Change detection adalah suatu teknik menggunakan teknologi penginderaan jauh

(remote sensing) dalam menentukan perubahan di obyek studi khusus diantara dua atau

lebih periode waktu. Change-detection merupakan sebuah proses penting untuk

monitoring dan mengelola sumberdaya alam dan pembangunan daerah karena teknik ini

mampu menyediakan analisis distribusi spasial secara kualitatif di wilayah tertentu,

termasuk di kawasan taman nasional atau kawasan konservasi lainnya.

4. Hydrological Modeling

Bentuk permukaan (surface) menentukan bagaimana air mengalir pada

permukaan tersebut. Fungsi hydrologic modeling di dalam analisi spasial menyediakan

metode untuk mendeskripsikan sifat-sifat fisik dari sebuah permukaan. Dengan

menggunakan grid elevasi dan Digital Elevation Models (DEMs) sebagai input, kita

dapat secara otomatis mendeliniasi sebuah daerah aliran sungai (DAS) dan kemudian

mengkuantifikasi sifat-sifat dari sistem tersebut, seperti arah aliran, akumulasi aliran,

panjang/lebar aliran, erosi, daerah tangkapan air (catchment area) dan lain-lain.

Dengan sifat-sifat sistem hidrologi tersebut di atas, ditambah dengan data spasial

lain seperti tipe tanah, kelerengan dan land-use, model dapat diaplikasikan untuk

mengkaji/menilai dampak dari sistem hidrologi terhadap perubahan pemanfaatan lahan

yang tejadi di sekitar DAS.

Pustaka

Crist, Patrick and B. Csuti. 2000. Gap Analysis Chapter. Handbook of Gap

Analysis. Idaho Cooperative Fish and Wildlife Research Unit. Moscow.

George Mason University. 2003. Modeling Habitat Suitability of Rare Species.

George Mason University.

Hirata, Koichi and Hiroshi Murakami. 1998. Spatial Model for Habitats

Conservation. GISDevelopment.net.

Krishna, Gopal. 2002. Spatial Analysis and Modeling. National Bureau of

Animal Genetic Resources(I. C. A.R), Makrampur Campus G. T. Road, Byepass,

Karnal – 132001 Haryana. GISDevelopment.net

Mongkolsawat, C and P.Thirangoon. 1998. Application of Satellite Imagery and

GIS to Wildlife Habitat Suitability Mapping. Kohn Kaen University, Khon Kaen

40002, Thailand. GISDevelopment.net.

Moore, I.D. 1996. Hydrologic Modeling and GIS. GIS and Environmental

Modeling : Progress and Research Issues Handbook. GIS World Book.