Geomorfometri

Geomorfometri, atau geomorfometrik, adalah ilmu analisis permukaan tanah kuantitatif. Ilmu ini mengumpulkan berbagai  penerapan ilmu matematika, statistika, dan teknik pengolahan citra yang dapat digunakan untuk mengukur aspek morfologi, hidrologi, ekologi, serta aspek lainnya dari permukaan tanah. Sinonim umum untuk geomorfometri ialah analisis geomorfologi, morfometri lahan, atau analisis lahan dan analisis permukaan tanah. Geomorfometrik merupakan disiplin yang berdasar pada pengukuran berbasis komputasi dari geometri, topografi dan bentuk cakrawala bumi, beserta perubahan sementara yang terjadi padanya.

Dalam istilah sederhana, geomorfometri bertujuan untuk mengetahui parameter permukaan tanah (morfometris, hidrologis, klimatis, dll.) dan obyek-obyek yang berada di atas permukaan tanah (daerah aliran sungai, aliran sungai, bentang alam, dll.) dengan menggunakan input berupa model permukaan tanah digital (yang dikenal dengan model elevasi digital (digital elevation model, DEM) dan juga menggunakan perangkat lunak parameterisasi- perangkat lunak yang dapat merepresentasikan efek fisik dengan menyederhanakan parameter dalam bentuk model komputer daripada membuat komputasi dinamisnya. Parameter permukaan dan obyek yang dihasilkan, kemudian dapat digunakan, misalnya, untuk meningkatkan kualitas dalam pemetaan dan pemodelan tanah, vegetasi, penggunaan lahan, serta dapat digunakan pula di bidang geomorfologi dan geologi, serta ilmu lainnya yang serupa.

Dengan pesatnya peningkatan sumber-sumber DEM pada masa sekarang (dan terutama karena adanya proyek seperti Shuttle Radar Topography Mission serta proyek-proyek berbasis LIDAR), pengambilan parameter permukaan tanah menjadi lebih menarik dilakukan pada berbagai bidang, mulai dari kepresisian di bidang pertanian, pemodelan lanskap tanah, aplikasi klimatis dan hidrologis, hingga perencanaan perkotaan, penelitian ruang angkasa, dan pendidikan. Topografi dari hampir semua permukaan Bumi telah disampel atau dipindai, sehingga DEM dapat tersedia pada resolusi 100 m atau yang lebih baik, dalam skala global. Parameter permukaan tanah telah berhasil digunakan, baik untuk keperluan stokastik, maupun pemodelan berbasis proses. Permasalahan satu-satunya yang tersisa ialah mengenai tingkat keterperincian dan akurasi vertikal DEM.

Sejarah

Meskipun geomorfometri dimulai dari ide Brisson (1808) dan Gauss (1827), namun bidang ini tidak banyak berkembang sebelum munculnya DEM yang pertama. Geomorfologi memiliki sejarah panjang sebagai sebuah konsep dan bidang studi, dengan geomorfometri merupakan salah satu disiplinnya yang paling tua. Geomatika merupakan sub-disiplin yang baru berkembang belakangan, bahkan perkembangan yang paling baru ialah pada konsep dalam geomorfometri ini. Konsep geomorfometri baru berhasil dikembangkan setelah tersedianya sistem informasi geografis (SIG) yang lebih andal dan fleksibel, serta tersedianya DEM dalam resolusi yang lebih tinggi. Geomorfometri ini merupakan bentuk respon terhadap perkembangan teknologi GIS dalam pengumpulan dan pemprosesan data DEM (misalnya penginderaan jauh, program Landsat dan fotogrametri).

Teknik

Dalam topografi lanskap, muncul pertanyaan seperti dimana fitur teknik geomorfometri ini dan seberapa akurat dapat diidentifikasi. Geomorfometrik melibatkan perolehan nilai dari data DEM yang memberikan simpulan pada fitur geomorfologi, misalnya: apakah nilai-nilai lokal yang bersifat relatif tersebut menggambarkan peak, pass, pit, plane, channel, dan ridge, atau tidak. Karena keterbatasan resolusi, sumbu-orientasi, dan definisi obyek, turunan data spasial mungkin dapat memberikan tafsiran sesuai pengamatan subyektif atau dengan kata lain dilakukan dengan parameterisasi, atau secara alternatif diproses sebagai data fuzzy untuk menangani lebih lanjut berbagai kesalahan secara kuantitatif, misalnya 70% dari keseluruhan kesempatan menunjukkan bahwa sebuah titik mewakili puncak sebuah gunung. Tebakan tersebut dapat memberikan sebuah data, daripada harus melakukan perkiraan yang berhubungan dengan ketidakpastian.

Aplikasi

Analisis kuantitatif permukaan menggunakan geomorfometrik merupakan alat bagi para ilmuwan dan manajer yang tertarik dalam pengelolaan lahan. Area aplikasi bidang ini meliputi:

• Ekologi lanskap.
• Pemodelan prediksi vegetasi atau pemodelan ilmiah vegetasi.
• Penurunan jaringan drainase atau pemodelan ilmiah hidrologi, hidroinformatika, dan hidrologi permukaan air.
• Identifikasi bentuk lahan atau topografi.

Ahli geomorfometri

Karena geomorfometri ini relatif baru dan termasuk cabang GIS yang kurang dikenal, maka wajar topik geomorfometri hanya memiliki beberapa ahli yang terkenal sekelas Robert Horton ahli hidrologi atau sekelas G. K. Gilbert ahli geomorfologi. Di masa lalu geomorfometrik telah digunakan pada berbagai macam studi (termasuk beberapa yang digunakan dalam makalah yang dipublikasikan dalam jurnal geomorfologi berprofil tinggi oleh akademisi seperti Evans, Leopold, dan Wolman), namun baru belakangan ini saja praktisi GIS mulai mengintegrasikan geomorfometri ini ke dalam pekerjaan mereka. Meskipun demikian, hal ini menjadi semakin banyak digunakan oleh para peneliti seperti Andy Turner dan Joseph Wood.

Organisasi internasional

Lembaga-lembaga besar semakin mengembangkan GIS berbasis aplikasi geomorfometrik. Salah satu contohnya ialah penciptaan perangkat lunak berbasis Java untuk geomorfometrik yang bekerja sama dengan Universitas Leeds.

Pelatihan

Lembaga-lembaga akademik semakin memberi lebih banyak sumber daya untuk pelatihan dan program mengenai geomorfometrik, meskipun pada saat ini bidang geomorfometrik masih terbatas pada beberapa universitas dan pusat penelitian. Sumber mengenai geomorfometri yang paling mudah diakses saat ini yakni sumber perpustakaan online geomorfometrik yang sebagian dikelola oleh Universitas Leeds. Kuliah dan praktik mengenai geomorfometri disampaikan sebagai bagian dari modul GIS yang lebih luas. Program ilmu geomorfometri yang paling komprehensif saat ini ditawarkan di Universitas British Columbia (diawasi oleh Brian Klinkenberg) dan di Universitas Dalhousie.

Perangkat lunak geomorfometri/geomorfometrik

Berikut adalah perangkat lunak komputer yang mempunyai modul analisis lahan atau ekstensi analisis lahan (tersusun dalam urutan abjad):

• ANUDEM
• ArcGIS (Spatial Analyst extension)
• GRASS GIS (r.param.scale, r.slope.aspect, dll.)
• ILWIS
• LandSerf
• SAGA GIS (Terrain analysis modules)
• Whitebox Geospatial Analysis Tools (Terrain Analysis, LiDAR Analysis, Hydrological Tools, and Stream Network Analysis modules)

Disiplin geomorfometrik meliputi:

• Digital Elevation Model
• Geomatika
• Geometri
• Geomorfologi
• Bentang alam
• Program Landsat
• Fotogrametri
• Penginderaan jauh
• Pemodelan ilmiah
• Topografi

Lihat juga

• Sistem informasi geografis
• Geomorfologi
• Morfometri

Bacaan lebih lanjut

• Mark,D. M. (1975) Geomorphometric parameter: review dan evaluasi Geografis Sejarah, 57, (1); pp 165-177
• Miller, C. L. dan Laflamme, R. A. (1958): Digital Terrain Model-Teori & Aplikasi. MIT Laboratorium Fotogrametri.
• Pike, R. J.. Geomorphometry -- progress, praktek, dan prospek. Zeitschrift für Geomorphologie Supplementband 101 (1995): 221-238.
• Pike, R. J., Evans, I., Hengl, T., 2008. Geomorphometry: Panduan Singkat. Dalam: Geomorphometry - Konsep, Software, Aplikasi, Hengl, T. dan Hannes I. Reuter (eds.), Seri Perkembangan dalam Ilmu Tanah vol. 33, Elsevier, hal 3-33, ISBN 978-0-12-374345-9
• Hengl, Tomislav; Reuter, Hannes I., ed. (2009). Geomorphometry: concepts, software, applications. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-12-374345-9. 

Link eksternal

• www.geomorphometry.org - a non-commercial association of researchers and experts.
• An extensive review of bibliography of Geomorphometry literature oleh Richard J. Pike (report 02-465)
• [2] - University of Leeds - sekolah Geografi, geomorphometrics home page
• [3] - contoh output geomorfometrik dari University Leeds yang dikembangkan dengan pemrosesan dan parameter berbasis resolusi
• [4] - Universitas British Columbia - departemen Geografi
• [5] - Universitas Dalhousie - modul geomorfologi dan evolusi lanskap