Geomorfologi gunungapi guntur (Garut, Jawa Barat) dan analisis aliran lava menggunakan data synthetic aperture radar polarimetri Penuh (fully polarimetry)

Abstract

Indonesia merupakan negara yang dilalui oleh jalur gunungapi aktif (Ring of fire) sehingga memiliki lebih dari 400 gunung berapi dan 130 diantaranya termasuk dalam kategori gunungapi aktif. Persebaran gunungapi yang merata hampir diseluruh wilayah merupakan konsekuensi dari tumbukan lempeng tektonik. Letusan gunungapi adalah salah satu gejala alam yang berbahaya bagi makhluk hidup di sekitar gunungapi tersebut, meskipun gunungapi juga banyak memberikan manfaat bagi manusia seperti abu vulkanik yang dapat meningkatkan kesuburan tanah. Gunungapi Guntur yang berada di Kabupaten Garut memiliki karakteristik produk aliran lava yang dominan dan jelas terlihat secara visual dibandingkan aliran lava gunungapi lainnya. Oleh karena itu, identifikasi dan pemetaan aliran lava penting dikaji untuk studi geomorfologi dan pemetaan bahaya gunungapi. Hal ini dapat dilakukan melalui analisis geomorfologi dan pemanfaatan teknologi geospasial, yaitu dengan penginderaan jauh optik maupun non optik (radar). Sejak tahun 1980, data optik telah banyak digunakan untuk pemetaan gunungapi. Namun jenis data ini memiliki keterbatasan informasi dikarenakan adanya penutupan awan. Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan data radar yaitu SAR Polarimetri band L sehingga perlu dilakukan penelitian yang mengetengahkan pemanfaatan data SAR polarimetri untuk mengidentifikasi karakteristik hamburan (scattering) aliran lava yang dipadukan dengan analisis geomorfologi pada G. Guntur sehingga dapat dilakukan pencirian (signature) pada obyek. Penelitian ini bertujuan untuk menelaah : 1) Geomorfologi bentuklahan G. Guntur dengan menggunakan citra optik IKONOS, 2) Geomorfologi bentuklahan G. Guntur dengan menggunakan citra non optik PALSAR (Phased Array Type LBand Synthetic Aperture Radar) polarimetri penuh dan membandingkannya dengan data optik IKONOS, 3) Kombinasi sinyal polarisasi ganda yang efisien untuk identifikasi aliran lava menggunakan radar polarimetri band-L, dan 4) Klasifikasi obyek menggunakan teknik klasifikasi Pohon Keputusan (decision tree) dengan algoritma QUEST. Hasil analisis menunjukkan bahwa analisis geomorfologi dapat digunakan untuk pemetaan bentuklahan gunungapi (V) didasarkan pada aspek morfologi, morfogenesis, morfokronologi dan litologi. Berdasarkan hasil interpretasi diketahui bahwa bentuklahan yang diidentifikasi menggunakan citra IKONOS Google Earth menghasilkan 17 bentuklahan yaitu 3 kawah (crater), 1 kubah lava (lava dome), 9 aliran lava (lava flow) yang merupakan hasil erupsi eksplosif membentuk lava bongkah segar dan saling menindih. Hasil erupsi tahun 1840 (aliran lava muda) membentuk lidah memanjang dan tapal kuda pada bagian ujung yang berkomposisi basaltik. Tubuh kerucut terdiri dari 3 bentukan yang tersusun atas blok lava basaltik dengan matriks pasir kasar berwarna abu kehitaman hingga cokelat. Selain itu, terdapat 1 bentuklahan terdegradasi (Degraded Lower Slope Volcanic Cone) akibat proses geomorfik antropogenik sedangkan interpretasi pada citra PALSAR dapat diidentifikasi 6 bentuklahan aliran lava dan 1 bentuklahan kawah. Perbedaan hasil interpretasi ini dipengaruhi oleh panjang gelombang dan resolusi spasial yang dimiliki masing-masing citra. Namun pada data polarimetri penuh dapat ditentukan nilai hamburan balik (backscatter) dari permukaan bentuklahan. Hasil klasifikasi pohon keputusan dengan algoritma QUEST dan analisis keterpisahan spektral menunjukkan bahwa polarisasi HV dan VV berperan sebagai kombinasi terbaik dalam identifikasi aliran lava. Keterpisahan spektral ditunjukkan dengan metode Transformed Divergence (TD) pada data training. Hasilnya, bentuklahan kawah memiliki keterpisahan yang tinggi (nilai mendekati 2) dan demikian pula dengan bentuklahan aliran lava termuda sehingga dapat diidentifikasi dengan mudah. Sedangkan bentuklahan aliran lava 1, aliran lava 3, dan aliran lava tua tidak terpisah dengan cukup baik (nilai mendekati 0). Pada nilai statistik deskriptif ini dapat ditunjukkan bahwa bentuklahan aliran lava termuda memiliki nilai rataan tertinggi pada polarisasi HV dibandingkan bentuklahan aliran lava lainnya. Hasil klasifikasi menunjukkan bahwa nilai akurasi yang cukup baik yaitu 51,80 % dengan nilai koefisien Kappa sebesar 0,43. Hal ini menunjukkan bahwa identifikasi aliran lava menggunakan polarisasi linier dipadukan dengan klasifikasi pohon keputusan memiliki tingkat kepercayaan yang cukup baik.