Model Erosi GUEST (II)

Operasional Model Guest

                Data yang diperlukan untuk menjalankan model GUEST dengan SIG- PCRaster  adalah  (1)  informasi  tanah,  berupa  data  run-off  dan  infiltrasi,  data kohesi tanah, dan berat jenis sedimen; (2) garis kontur, berupa DEM (digital elevation model), slope, dan aspek/arah, serta LDD (local drain direction); (3) land use, berupa koefisien Manning’s, dan contact cover;  (4) jaringan sungai; dan (5) data iklim berupa curah hujan.

                Data tinggi permukaan tanah digunakan untuk membangun peta DEM. Proses ini memerlukan konversi format vektor ke raster yang dikerjakan dengan bantuan ektensi grid tools analysis tetapi sebelumnya format vektor diubah dulu dalam  area-area triangulasi atau  disebut  TIN (triangulated  irregular networks) prosedur. Proses ini dikerjakan dengan bantuan ektensi 3D dan spatial analysis dari program ArcView 3.1. Selanjutnya diekspor ke dalam format ASCII yang dipakai sebagi masukan data spasial dari PCRaster. Sebelum konversi ke format raster  diperlukan  clone.map  (tipe  scalar)  yang  merupakan  kloning  dari  data spasial sebelumnya.

                Peta DEM digunakan untuk membuat peta lereng dan peta LDD, yaitu peta arah aliran (flow path) dari aliran permukaan. Peta lereng digunakan untuk menghitung besarnya sedimen yang terangkut dari satu raster ke raster yang lain. Sedangkan arah aliran digunakan untuk menghitung besarnya debit run-off atau erosi yang terjadi per satuan raster. Peta LDD dibuat dengan komando operasi PCRaster sebagai berikut:

PCRCalc LDD.map = lddcreate(DEM.map,1,1e35,1e35,1e35)

                Seperti halnya peta DEM, maka peta tanah analog perlu diubah ke peta digital, yang memerlukan konversi format vektor ke raster yang dikerjakan dengan bantuan  ektensi  grid  tools  analysis  dari  program  ArcView  3.1  dan  tidak memerlukan TIN prosedur. Selanjutnya diekspor ke dalam format ASCII yang dipakai sebagi masukan data spasial dari PCRaster. Sebelum konversi ke format raster diperlukan clone.map (tipe nominal) yang merupakan kloning dari data spasial  sebelumnya.

                Peta tanah digunakan untuk membuat peta Sed-den dan peta Sed-vel, yaitu kerapatan jenis tanah dari partikel tanah yang hanyut dalam aliran permukaan dan laju kecepatan partikel tanah. Kerapatan jenis dan kecepatan aliran partikel tanah sangat tergantung pada jenis tanah. Peta-peta ini merupakan peta perantara yang digunakan untuk perhitungan selanjutnya dan terjadi saat proses perhitungan dilakukan. Pengisian nilai-nilai spasial peta-peta ini dilakukan dengan komando operasi LookUp dari PCRaster, yaitu:

PCRCalc Sedden.map = lookupscalar(Density.tbl,Soil.map)

PCRCalc Sedvel.map = lookupscalar(Velocity.tbl, Soil.map)

                Peta tanah juga digunakan untuk membuat peta erodibilitas tanah. Seperti halnya dengan peta sed-den dan sed-vel yang merupakan data spasial perantara, digunakan untuk perhitungan selanjutnya, proses pembuatan peta beta dilakukan dengan komando operasi LookUp dari PCRaster, yaitu:

PCRCalc Beta.map = lookupscalar(Cohesive.tbl,Soil.map)

                Seperti halnya peta tanah, maka peta penggunaan lahan analog perlu diubah ke peta digital, yang memerlukan konversi format vektor ke raster yang dikerjakan dengan bantuan ektensi grid tools analysis dari program ArcView 3.1 dan tidak memerlukan TIN prosedur. Selanjutnya diekspor ke dalam format ASCII yang dipakai sebagai masukan data spasial dari PCRaster. Sebelum konversi ke format raster diperlukan clone.map (tipe nominal) yang merupakan kloning dari data spasial sebelumnya.

                Peta penutupan lahan digunakan juga untuk membuat peta kekasaran Manning’s dan peta contact cover (bagian tanah yang terbuka dan langsung dikenai air hujan dan tidak tertutup oleh tanaman). Peta-peta ini merupakan peta perantara yang digunakan untuk perhitungan selanjutnya dan terjadi saat proses perhitungan dilakukan. Pengisian nilai-nilai spasial peta-peta ini dilakukan dengan komando operasi LookUp dari PCRaster, yaitu:

PCRCalc Manning.map = lookupscalar(Manning.tbl,Crop.map)

PCRCalc Contcov.map = lookupscalar(Contcov.tbl, Crop.map)

                Kedua tabel Manning dan contact cover merujuk pada jenis tanaman yang ada di lahan saat proses kejadian hujan dan erosi terjadi. Nilai-nilai ini diadopsi dari hasil penelitian proyek ACIAR yang dilakukan di Malaysia, Thailand, dan Philippina, dan Benua Australia belahan Utara. Sedangkan Indonesia mengadopsi dari proyek ICRAF di Lampung, yaitu tanaman tahunan berbasis kopi. Kedua peta ini selanjutnya digunakan untuk menghitung debit aliran permukaan dan kapasitas angkut sedimen, serta deposisi sedimen dalam satu jalur flow path.

                Data curah hujan yang digunakan dalam model ini adalah intensitas hujan dengan satuan mm per jam. Data ini diperoleh dari alat curah hujan otomatis yang telah disetel untuk merekam data per enam menit. Untuk itu diperlukan konversi sebagai berikut: pertama data per enam menit diubah ke mm per jam dan dibuat dalam file Raind.tss; kedua setiap ada kejadian hujan dibuat nilai 1 bila tidak 0 dan dibuat dalam file Raind.tss; ketiga enam menit dikonversi ke detik (6 x 60 = 360) dan dibuat dalam file dune. Ketiga file ini dibuat dalam format ASCII seperti halnya data tabular yang diperlukan PCRaster untuk menjalankan model ini. Selain itu dari beberapa data yang telah direkam harus dipilih hujan tunggal untuk digunakan dalam model. Model ini menggunakan skrip komando operasi (perintah ditulis dalam satu file yang diberi nama Model.mod) yang prosesnya secara dinamis dihitung sesuai dengan timestep (penggal waktu) yang banyaknya sama dengan input data hujan. Selanjutnya perhitungan otomatis dengan batch file (1run.bat) yang berisi perintah model dengan mengetikkan PCRCalc –f Model.mod.