Evaluasi Spasial Temporal Kekeringan di Jawa Timur Periode 2015-2025 Berbasis Indeks Vegetasi dengan Data Citra Sentinel-2

Abstract

Kekeringan merupakan salah satu bencana yang memberikan dampak besar terhadap sektor pertanian, ketersediaan air, dan ketahanan pangan di Provinsi Jawa Timur. Kondisi tersebut dipengaruhi oleh perubahan iklim, terutama fenomena El Nino, serta alih fungsi lahan vegetasi menjadi lahan pertanian dan lahan terbangun. Berkurangnya tutupan vegetasi menyebabkan kemampuan tanah dalam menyimpan air semakin menurun sehingga meningkatkan kerentanan wilayah terhadap kekeringan. Untuk memantau kondisi tersebut secara efektif, penelitian ini memanfaatkan teknologi penginderaan jauh menggunakan citra satelit Sentinel-2 yang diolah melalui Google Earth Engine (GEE). Analisis dilakukan menggunakan indeks Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference Water Index (NDWI), dan Normalized Difference Drought Index (NDDI) untuk menganalisis perubahan tutupan lahan serta tingkat kekeringan di Provinsi Jawa Timur selama periode 2015–2025. Metode penelitian diawali dengan pengumpulan data citra Sentinel-2 dan data batas administrasi Provinsi Jawa Timur. Selanjutnya dilakukan pre-processing citra berupa cloud masking, kemudian klasifikasi tutupan lahan menggunakan Random Forest. Hasil klasifikasi diuji akurasinya menggunakan 600 titik sampel dengan nilai Overall Accuracy di atas 80%. Tahap berikutnya adalah perhitungan indeks Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference Water Index (NDWI), dan Normalized Difference Drought Index (NDDI) untuk menganalisis kondisi vegetasi, kelembapan, dan tingkat kekeringan di Provinsi Jawa Timur. Hasil klasifikasi tutupan lahan menunjukkan tingkat akurasi yang baik, yaitu 85,04% pada tahun 2015 serta 88,27% pada tahun 2020 dan 2025, sehingga hasil klasifikasi dinilai cukup andal untuk digunakan dalam analisis. Selama periode 2015–2025, luas vegetasi mengalami penurunan dari 27.234 km² menjadi 18.422 km², sedangkan luas sawah meningkat dari 6.380 km² menjadi 11.745 km², luas ladang meningkat dari 7.443 km² menjadi 10.107 km², dan lahan terbangun bertambah dari 3.468 km² menjadi 3.896 km². Perubahan tersebut menunjukkan terjadinya alih fungsi lahan yang menyebabkan berkurangnya tutupan vegetasi. Hasil analisis Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) menunjukkan luas vegetasi berkerapatan tinggi menurun dari 17.398,11 km² menjadi 11.607,68 km², sedangkan vegetasi berkategori rendah meningkat menjadi 10.103,47 km² pada tahun 2025. Hal ini mengindikasikan terjadinya penurunan kualitas dan kerapatan vegetasi di beberapa wilayah. Analisis Normalized Difference Water Index (NDWI) menunjukkan luas area non-badan air meningkat dari 4.286,84 km² pada tahun 2015 menjadi 7.851,78 km² pada tahun 2020, kemudian sedikit menurun menjadi 6.614,72 km² pada tahun 2025, yang menunjukkan kecenderungan penurunan kelembapan permukaan. Selanjutnya, analisis Normalized Difference Drought Index (NDDI) menunjukkan bahwa luas wilayah dengan kategori Normal menurun dari 6.101,04 km² pada tahun 2015 menjadi 2.551,87 km² pada tahun 2025. Sebaliknya, kategori kekeringan berat dan kekeringan ekstrem mengalami peningkatan luas, terutama di wilayah utara, timur, dan Pulau Madura. Hal ini menunjukkan bahwa kondisi kekeringan di Provinsi Jawa Timur semakin meluas dan intensitasnya semakin meningkat selama periode 2015–2025. Secara keseluruhan, hasil analisis NDDI mengindikasikan adanya tren peningkatan kekeringan yang sejalan dengan penurunan tutupan vegetasi dan berkurangnya kelembapan permukaan.