Pengambilan Data dan Pengolahan Data Persentase Tutupan Kanopi
1. Struktur Kanopi Mangrove
Struktur percabangan, pertumbuhan ranting, serta bentuk dan susunan daun
secara bersama-sama menentukan bentuk tajuk pohon. Tajuk atau kanopi merupakan
susunan dari kumpulan ranting, cabang, dan daun pada bagian atas pohon yang
mendukung proses fisiologis pohon (Partomihardjo et al., 2020). Dimensi tajuk berperan
penting dalam meningkatkan estimasi biomassa pohon dan menjadi indikator
pertumbuhan serta pemanfaatan ruang tumbuh. Lebar tajuk dapat digunakan untuk
menilai tingkat persaingan antar pohon dalam suatu tegakan (Sadono, 2018).
Kanopi merupakan bagian atas tegakan pohon yang dapat menunjukkan tingkat
produktivitas komunitas mangrove, tingkat penetrasi cahaya, serta celah hutan yang
memengaruhi pertumbuhan bibit dalam suatu area (Dharmawan, I Wayan Eka, 2020).
Mangrove yang sehat biasanya memiliki tutupan kanopi yang padat, sedangkan
mangrove yang mengalami deforestasi menunjukkan penurunan tutupan kanopi
(Dharmawan, I Wayan Eka, 2020). Peran kanopi mangrove dalam mempengaruhi proses
fotosintesis tergantung pada bentuk dan kerapatan tajuk. Semakin rapat tajuk, semakin
sulit cahaya matahari menembus kanopi pohon, sehingga mangrove kategori anakan dan
semai kurang mendapatkan sinar matahari yang dibutuhkan (Sadono, 2018).
Gambar 1. Tipe bentuk kanopi ( a) Kerucut , (b) Tabung,
(c) Spreading, (d) Round (Dharmawan, I Wayan Eka, 2020).
Menurut Dharmawan, (2020). bentuk kanopi tegakan mangrove bervariasi
tergantung pada jenis mangrovenya, terutama terlihat pada tegakan dewasa atau pohon,
sebagai berikut:
a) Kerucut atau konikal, yang memungkinkan kelompok ini tumbuh sangat rapat antar
tegakan, seperti pada kelompok Rhizophora.
b) Tabung atau kolumnar, yang ditemukan pada jenis Lumnitzera dan beberapa famili
dari Rhizophoraceae (Bruguiera dan Ceriops).
c) Tersebar, keluarga Sonneratiaceae memiliki dua tipe kanopi yaitu kanopi tersebar
pada jenis Sonneratia alba dan Sonneratia ovata, serta kanopi terjuntai pada jenis
Sonneratia caseolaris. Tipe ini juga ditemukan pada jenis Aegiceras.
d) Bulat, bentuk kanopi dari anggota Aviceniaceae cenderung berbentuk bulat, oval,
dan menyebar.
Salah satu metode untuk mengetahui lebar tajuk dalam suatu ekosistem adalah
menggunakan fotografi hemisferis (Pretzsch et al., 2015). Fotografi hemisferis adalah
metode fotografi yang digunakan untuk mengamati tutupan kanopi mangrove atau hutan
darat melalui foto yang diambil dengan kamera. Dalam hal ini, kamera depan handphone
(HP) digunakan karena memiliki keunggulan dalam hal waktu, tutupan awan, dan tahun.
Metode fotografi hemisferis dengan kamera HP merupakan cara tidak langsung untuk
mengukur transmisi cahaya. Metode fotografi hemisferis perlu dikembangkan di
Indonesia karena penerapannya mudah, biayanya lebih murah, dan hasilnya lebih akurat
dibandingkan dengan metode citra satelit untuk mengetahui kondisi ekosistem mangrove
di suatu daerah. Selain menghitung nilai kanopi pohon, metode ini juga diperlukan untuk
menghitung nilai struktur dan komposisinya (Baksir et al., 2018).
1.1 Tujuan Praktikum
1) Mahasiswa mampu dapat memahami tutupan kanopi vegetasi mangrove
2) Mahasiswa mampu menganalisis persentase tutupan kanopi vegetasi mangrove
1.2 Manfaat Praktikum
Setelah melakukan praktikum, mahasiswa diharapkan dapat memahami materi
terkait persentase tutupan kanopi, cara pengambilan data, cara pengolahan data sebagai
bekal riset dalam menyelesaikan penelitian tugas akhir.
1
2. Alat dan Bahan Praktikum
Tabel 1. Alat dan Bahan
Alat dan Bahan
Kamera/Handphone/Software Monmang Androit
Komputer/Laptop (Software Image J + Excel)
Keterangan
Memotret Tutupan Kanopi
Pengolahan Data
3. Metode Pengambilan Data
3.1 Pengambilan data persentase tutupan kanopi komunitas Mangrove
Persentase tutupan mangrove dihitung dengan menggunakan metode hemisperichal
photography (Gambar 20) yang membutuhkan kamera pada satu titik pengambilan foto
(Jennings et al., 1999). Teknik ini cenderung cukup baru digunakan pada hutan
mangrove di Indonesia, penerapannya mudah dan menghasilkan data yang lebih akurat.
Gambar 1. (A) Ilustrasi metode hemisperichal photography untuk mengukur
tutupan mangrove (B) hasil pemotretan dengan lensa fisheye secara vertikal.
(Dharmawan, et al., 2014)
Teknis pelaksanaannya adalah sebagai berikut:
1. Pengambilan data dilakukan dengan kamera untuk mengambil foto yang
diarahkan tegak lurus ke arah langit.
2. Setiap plot 10x10 m2 dibagi menjadi beberapa subplot/kuadran posisi
pengambilan foto tergantung dari kondisi hutan mangrovenya, antara lain:
• Mangrove dengan kanopi yang rapat, menutupi seluruh plot, kondisi
masih sangat alami dan tegakan pohon yang tinggi, dilakukan
pengambilan foto sebanyak 4 empat foto pada setiap plot.
2
• Mangrove dengan kanopi yang tinggi, kondisinya ada beberapa
penebangan atau kondisi tutupan yang tidak sempurna menutup seluruh
plot, maka dilakukan pengambilan foto sebanyak 5 foto pada setiap plot.
• Jika pohon rendah, atau tutupan kanopi tidak beraturan, atau banyak
penebangan, maka pengambilan foto dilakukan sebanyak 9 kali dalam
setiap
plot.Mekanisme
pengambilan foto
yang
tergantung
dari
kerimbunan kanopi komunitas mangrove
Gambar 2. Posisi pengambilan foto yang sesuai pada beragam kondisi kanopi
Mangrove (Dharmawan, et al., 2014)
3. Titik pengambilan foto, ditempatkan di sekitar pusat plot kecil; harus berada
diantara satu pohon dengan pohon lainnya; serta hindarkan pemotretan tepat
disamping batang satu pohon.
4. Posisi kamera disejajarkan dengan tinggi dada peneliti/ tim pengambil foto serta
tegak lurus/menghadap lurus ke langit.
5. Pada pohon yang berukuran rendah, pengambilan gambar dilakukan dibawah
kanopi atau sejajar dengan batang utama
Gambar 3. Letak pengambilan foto dalam setiap plot yang baik dan benar dengan
mempertimbangan posisi pohon disekitarnya
3
6. Untuk membatasi tiap plot, dilakukan pengambilan gambar lingkungan atau data
sheet, swafoto atau bisa dengan teknik lainnya yang hanya bertujuan untuk
memisahkan foto-foto dari plot yang berbeda
7. Dihindarkan pengambilan foto ganda pada setiap kuadran untuk mencegah
kebingungan dalam analisis data
8. Diminimalisir sorotan langsung sinar matahari mengenai lensa kamera untuk
mendapatkan kualitas foto yang terbaik.
9. Lensa kamera yang digunakan harus kering sehingga harus dihindari dari lembab
atau basah air laut, air minum ataupun keringat. Jika sudah lembab, keringkan
lensa dengan lap kering sebelum menggunakannya
3.2 Analisis tutupan kanopi hutan mangrove
Konsep analisis tutupan kanopi dilakukan dengan cara pemisahan pixel langit
dan tutupan vegetasi sehingga persentase jumlah pixel tutupan vegetasi mangrove dapat
dihitung dalam analisis gambar biner (Ishida, 2004). Foto hasil pemotretan, akan
dilakukan analisis menggunakan bantuan perangkat lunak berupa software ImageJ
http://imagej.nih.gov/ij/download.html.
1. Tampilan ImageJ pada Windows 7 64-bit.
Gambar 4. Menu awal perangkat lunak Image
2. Pada ImageJ, buka gambar/foto dengan format .jpeg dari direktori/tempat
penyimpanan foto hasil pemotretan di lapangan.
File >> Open… >> [pilih foto]
Gambar 5. Identitas foto akan terlihat di pojok kiri
atas. Sebagai contoh, file foto yang ditampilkan
bernama BTNM01.01.23 yang memiliki ukuran
4000 x 3000 pixels atau 12 juta pixel secara
keseluruhan, dengan format warna masih RGB dan
ukuran gambar 46 MB
3. Ubah foto menjadi 8-bit Image
4
>> Type >> 8-bit
Gambar 6. Identitas foto sedikit mengalami
perubahan. Warna RGB telah berubah menjadi
8-bit dan ukuran menyusut menjadi 11 MB.
Warna gambar berubah menjadi abuabu/grayscale.
4. Ubah foto menjadi 8-bit Image
>> Type >> 8-bit
Gambar 7. Perubahan hanya terjadi pada tampilan gambar, menjadi putih (langit)
dan hitam (tutupan mangrove) namun nilai digital pixel masih beragam.
5. Pisahkan nilai digitalpixel langit dan tutupan kanopi mangrove secara signifikan dan
sesuaikan komposisi cahaya untuk memperoleh akurasi ratio dua tipe digital pixel
tersebut yang lebih tepat. Pada kotak Threshold, sesuaikan scrool kedua (ke kiri atau
kanan) sampai memperoleh komposisi yang tepat, kemudian tekan Apply
(Default:B/W)
5
Gambar 8. Perubahan terjadi pada identitas foto dari hanya 8-bit menjadi 8-bit
(inverting LUT). Saat ini nilai digital pixel langit = 0 (nol) dan jauh berbeda dengan
nilai digital pixel tegakan = 255.
6. Dihitung banyaknya pixel yang bernilai 255 sebagai intepretasi tutupan mangrove
Analyze
>> Histogram
Gambar 9. Jumlah pixel yang bernilai 255 pada foto contoh tersebut adalah
10.845.715 pixel
6
7. Ketika menekan Histogram, bisa juga memunculkan mode: 0 yang merupakan
representasi dari jumlah pixel langit. Dibutuhkan ketelitian dalam melihat apakah
histogram akan memunculkan mode 255 atau 0. Kesalahan mengintepretasikan
Histogram, akan mengakibatkan kesalahan hasil pemantauan. Untuk keperluan
analisis selanjutnya, nilai pixel kanopi harus dihitung terlebih dahulu dengan
persamaan: Pixel Kanopi (255) = Jumlah Seluruh Pixel (Count) – Jumlah Pixel
Langit (Mode: 0)
Pixel Kanopi (255) = Jumlah Seluruh Pixel (Count) – Jumlah Pixel Langit (Mode: 0)
Gambar 10. Mode: 0 adalah
tutupan
pixel
langit.
Untuk
mendapatkan pixel kanopi (P255)
maka nilai seluruh pixel (5.038.838)
dikurangi pixel langit (2.743.947),
yaitu: 2.294.891.
8. Persentase tutupan mangrove merupakan perbandingan dari jumlah pixel yang
bernilai 255 (P255) dengan jumlah seluruh pixel (∑P) dikali 100%.
% tutupan mangrove = P255/∑P * 100%
Pada contoh sebelumnya:
P255 = 10.845.715 pixel.
∑P = 12.000.000 pixel
Sehingga, % tutupan kanopi = 10.845.715/12.000.000 x 100% = 90,381 %
Catatan: Tidak semua kamera memiliki jumlah pixel yang sama tergantung dari tipe,
merek dan pengaturan awal kamera. Kamera yang memiliki spesifikasi kualitas foto
12 MP, maka pada kondisi pengaturan normal ∑P = 12 juta pixel. Namun apabila
diatur ulang kualitas fotonya menjadi 3 MP, maka ∑P = 3 juta pixel.
7
9. Untuk mempermudah analisis, telah dibuatkan ”template_analisis Vegetasi” dan
sheet ”%cover” pada program Microsoft Excel (Gambar 32). Seluruh nilai pixel pada
setiap foto dimasukan ke dalam masing – masing kolom yang disediakan. Pada
template ini, tim pemantau/pengolah data hanya perlu memasukkan jumlah pixel 255
(P255) ke dalam kolom P255, maka persentase tutupan mangrove pada foto tersebut
akan terhitung secara otomatis. Template ini dapat di download secara gratis dari
website COREMAP LIPI, http://www. coremap.lipi.go.id atau pengajuan template
bisa melalui email ke iwayanekadharmawan@ gmail.com.
10. Nilai rata-rata persentase tutupan dihitung dengan formula “=average()”, sedangkan
nilai standar deviasi ditentukan dengan formula ”=stdev()”. Data yang digunakan
dalam seluruh penghitungan adalah seluruh foto dalam stasiun tersebut.
Gambar 11. Data yang telah dimasukkan ”Template_analisis Vegetasi” dan sheet ”%
cover
11. Nilai rata-rata dan standar deviasi dirangkai dengan menambahkan tanda ”±”
diantara keduanya, misalnya: 92.47±2.45% untuk dimasukkan ke dalam sheet “Tabel
Besar” dalam template yang sama.
8
Gambar 12. Rata-rata dan standar deviasi yang telah dimasukkan ke dalam “Tabel
Besar” pada ”Template_analisis Vegetasi”.
9
3.3 Interpretasi hasil dan penentuan status kondisi mangrove di lokasi penelitian
Hasil analisis menghasilkan nilai kerapatan dalam satuan pohon/ha dan persentase
tutupan dalam satuan persen (%). Hasil tersebut dapat digunakan untuk menggambarkan
status kondisi hutan mangrove yang dikategorikan menjadi tiga, yaitu jarang, sedang dan
padat. Kategori kerusakan vegetasi mangrove dapat merujuk pada Keputusan Menteri
Lingkungan Hidup Nomor 201 tahun 2004. Kriteria tutupan kanopi terbagi menjadi
beberapa kelompok menurut KepMen LH Nomor 201 Tahun 2004 yang ditunjukkan
pada Tabel 2.
Tabel 2. Kriteria tutupan kanopi mangrove (KLHK 201 2004)
Kriteria
Baik
Rusak
Padat
Sedang
Jarang
Penutupann (%)
75
50
75
50
Kerapatan (Ind/ha)
1500
1000
1500
1000
Selain itu juga dapat merujuk pada SNI 7717 Tahun 2020. Kategori sebelumnya
terdapat pengurangan kelas tutupan kanopi mangrove yaitu lebat, sedang, dan jarang.
Dilakukannya pengurangan jumlah kelas ini bertujuan untuk memperoleh hasil
interpretasi yang lebih akurat serta mendekati kondisi asli di lapangan. Baku klasifikasi
tutupan mangrove menurut SNI Nomor 7717 Tahun 2020 dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Klasifikasi tutupan mangrove (SNI 7717 2020)
Kriteria
Lebat
Sedang
Jarang
Penutupann (%)
70
30 70
30
10
DAFTAR PUSTAKA
Baksir, A., Mutmainnah, M., Akbar, N., & Ismail, F. (2018). Assesment Condition
Using Hemispherical Photography Method on Mangrove Ecosystem in Coastal
Minaluli, North Mangoli Subdistrict, Sula Island Regency, North Maluku Province.
Jurnal Sumberdaya Akuatik Indopasifik, 2(2), 69–80.
Dharmawan, I W E, Pramudji, E., & Nontji, A. (2014). Panduan monitoring status
ekosistem mangrove. Jakarta: PT Sarana Komunikasi Utama.
Dharmawan, I Wayan Eka. (2020). Mangrove community structure in Papuan Small
Islands, case study in Biak Regency. In IOP Conference Series: Earth and
Environmental Science (Vol. 550, hal. 12002). IOP Publishing.
Ishida, M. (2004). Automatic thresholding for digital hemispherical photography.
Canadian Journal of Forest Research, 34(11), 2208–2216.
Jennings, S. B., Brown, N. D., & Sheil, D. (1999). Assessing forest canopies and
understorey illumination: canopy closure, canopy cover and other measures.
Forestry, 72(1), 59–74.
Partomihardjo, T., Arifiani, D., Pratama, B. A., & Mahyuni, R. (2020). Jenis-jenis pohon
penting di hutan Nusakambangan.
Pretzsch, H., Biber, P., Uhl, E., Dahlhausen, J., Rötzer, T., Caldentey, J., … Seifert, T.
(2015). Crown size and growing space requirement of common tree species in
urban centres, parks, and forests. Urban forestry & urban greening, 14(3), 466–479.
Sadono, R. (2018). Prediksi lebar tajuk pohon dominan pada pertanaman jati asal kebun
benih klon di Kesatuan Pemangkuan Hutan Ngawi, Jawa Timur. Jurnal Ilmu
Kehutanan, 12(2), 127–141.
11