Analisis Landscape Metrics: DAS Ciwulan 2022
1 Pendahuluan
Analisis ini menghitung berbagai landscape metrics pada kawasan DAS Ciwulan tahun 2022 menggunakan paket landscapemetrics di R. Landscape metrics digunakan untuk mengukur struktur, komposisi, dan konfigurasi lanskap — khususnya tutupan hutan alam yang tidak termasuk lahan pertanian.
Analisis dibagi menjadi dua bagian utama:
- Kalkulasi metrik pada seluruh lanskap (landscape level & class level)
- Kalkulasi metrik dalam grid 1 km² (sampling berbasis grid spasial)
2 Instalasi Paket
Jalankan perintah berikut satu kali sebelum memulai analisis (tidak perlu diulang setiap sesi):
3 Kalkulasi Metrik untuk Seluruh Lanskap
3.1 Load Library dan Data
3.2 Visualisasi Raster
3.3 Pemeriksaan Data Raster
Fungsi check_landscape() memverifikasi bahwa raster memenuhi syarat untuk kalkulasi landscape metrics: proyeksi, tipe data, dan nilai piksel yang valid.
3.4 Kalkulasi Landscape Metrics
3.4.1 Number of Patches (NP)
Jumlah patch per kelas tutupan lahan:
3.4.2 Patch Area
Luas masing-masing patch (dalam hektar):
3.4.3 Kalkulasi Multi-Metrik
Menghitung beberapa metrik sekaligus dan mengekspornya:
3.5 Ringkasan Metrik Lanskap
Tabel berikut merangkum semua metrik yang dihitung beserta fungsi, level, dan satuannya:
| Metrik | Fungsi R | Level | Satuan |
|---|---|---|---|
| Class Area (CA) | lsm_c_ca() | Class | Hektar |
| Number of Patches (NP) | lsm_c_np() | Class / Landscape | Jumlah |
| Patch Density (PD) | lsm_c_pd() | Class / Landscape | Patch / 100 ha |
| Largest Patch Index (LPI) | lsm_c_lpi() | Class | Persen |
| Total Edge (TE) | lsm_c_te() | Landscape | Meter |
| Edge Density (ED) | lsm_c_ed() | Class / Landscape | m / ha |
| Mean Patch Area (AREA_MN) | lsm_c_area_mn() | Patch / Class / Landscape | Hektar |
| Landscape Shape Index (LSI) | lsm_c_lsi() | Class / Landscape | Tanpa satuan |
3.6 Eksekusi Metrik Individual
# Class Area (CA)
lsm_c_ca(forest, directions = 8)
# Number of Patches (NP)
lsm_c_np(forest)
# Patch Density (PD)
lsm_c_pd(forest, directions = 8)
# Largest Patch Index (LPI)
lsm_c_lpi(forest, directions = 8)
# Total Edge (TE)
lsm_c_te(forest, count_boundary = FALSE)
# Edge Density (ED)
lsm_c_ed(forest, count_boundary = FALSE, directions = 8)
# Mean Patch Area (AREA_MN)
lsm_c_area_mn(forest, directions = 8)
# Landscape Shape Index (LSI)
lsm_c_lsi(forest)4 Kalkulasi Metrik dalam Grid 1 km²
Bagian ini menghitung landscape metrics pada setiap sel grid 1 km² yang melingkupi kawasan studi.
4.1 Load Library dan Data Grid
4.2 Kalkulasi Metrik per Grid
grid_lsm_class <- sample_lsm(
r,
y = grid,
shape = 'square',
what = c(
"lsm_l_ai", # Aggregation Index — kecenderungan patch berkumpul
"lsm_l_area_mn", # Mean Patch Area — rata-rata luas patch
"lsm_l_area_sd", # SD Patch Area — keragaman ukuran patch
"lsm_l_area_cv", # CV Patch Area — koefisien variasi luas patch
"lsm_l_division", # Division Index — tingkat keterpecahan lanskap
"lsm_l_lpi", # Largest Patch Index — dominansi patch terbesar
"lsm_l_mesh", # Effective Mesh Size — ukuran kerapatan fragmen
"lsm_l_np", # Number of Patches — jumlah patch
"lsm_l_pd", # Patch Density — kerapatan patch per 100 ha
"lsm_l_split", # Splitting Index — indeks pemisahan lanskap
"lsm_l_ta" # Total Landscape Area — total luas lanskap
),
return_raster = TRUE
)4.3 Deskripsi Metrik Grid
4.3.1 Agregasi & Konektivitas
| Metrik | Deskripsi |
|---|---|
lsm_l_ai |
Aggregation Index: Mengukur seberapa teragregasi (berkelompok) patch dalam lanskap. Nilai 100 = sangat teragregasi. |
lsm_l_np |
Number of Patches: Total jumlah patch dalam setiap sel grid. |
lsm_l_pd |
Patch Density: Jumlah patch per 100 hektar. |
4.3.2 Ukuran & Distribusi
| Metrik | Deskripsi |
|---|---|
lsm_l_area_mn |
Mean Patch Area: Rata-rata luas patch (hektar). |
lsm_l_area_sd |
SD Patch Area: Standar deviasi luas patch. |
lsm_l_area_cv |
CV Patch Area: Koefisien variasi luas patch (%). |
lsm_l_lpi |
Largest Patch Index: Proporsi area yang ditempati patch terbesar (%). |
lsm_l_mesh |
Effective Mesh Size: Ukuran efektif kerapatan fragmen (hektar). |
lsm_l_ta |
Total Area: Total luas lanskap (hektar). |
4.3.3 Fragmentasi
| Metrik | Deskripsi |
|---|---|
lsm_l_division |
Division Index: Probabilitas dua titik acak berada di patch berbeda (0–1). |
lsm_l_split |
Splitting Index: Jumlah patch berukuran sama yang mengisi total area lanskap. |
4.4 Restrukturisasi dan Ekspor Data
# Ubah format long → wide (setiap metrik menjadi kolom tersendiri)
grid_lsm_w <- pivot_wider(
grid_lsm_class,
id_cols = plot_id,
names_from = metric,
values_from = value
)
# Gabungkan tabel atribut dengan shapefile grid
connect <- cbind(grid, grid_lsm_w)
# Simpan sebagai shapefile baru
shapefile(x = connect,
file = "lsm_grid_1km_2022.shp",
overwrite = TRUE)Output: File
lsm_grid_1km_2022.shpsiap divisualisasikan di QGIS atau ArcGIS untuk analisis spasial lanjutan.
5 Informasi Sesi
R version 4.5.2 (2025-10-31 ucrt)
Platform: x86_64-w64-mingw32/x64
Running under: Windows 11 x64 (build 26200)
Matrix products: default
LAPACK version 3.12.1
locale:
[1] LC_COLLATE=English_United States.utf8
[2] LC_CTYPE=English_United States.utf8
[3] LC_MONETARY=English_United States.utf8
[4] LC_NUMERIC=C
[5] LC_TIME=English_United States.utf8
time zone: Asia/Jakarta
tzcode source: internal
attached base packages:
[1] stats graphics grDevices utils datasets methods base
loaded via a namespace (and not attached):
[1] htmlwidgets_1.6.4 compiler_4.5.2 fastmap_1.2.0 cli_3.6.5
[5] tools_4.5.2 htmltools_0.5.9 rstudioapi_0.18.0 yaml_2.3.11
[9] rmarkdown_2.30 knitr_1.50 jsonlite_2.0.0 xfun_0.54
[13] digest_0.6.39 rlang_1.1.6 evaluate_1.0.5
Dokumen ini dibuat dengan Quarto dan dapat direproduksi dengan menjalankan ulang seluruh chunk menggunakan data yang sesuai.