Analisis Kebutuhan Air Petak Tersier Berdasarkan Hasil Identifikasi Fase Tanam Menggunakan Citra Sentinel-2 dan Google Earth Engine (Studi Kasus : Daerah Irigasi Sampean Kab. Situbondo)
Keywords:
Sentinel-2, NDVI, Fase Tanam Padi, Kebutuhan Air, Random ForestAbstract
Terdapat beberapa wilayah di Indonesia yang kekuranga persediaan air untuk kebutuhan irigasi akibat pengaruh iklim, sehingga beberapa di antaranya sering kali mengalami gagal panen karena kekurangan air. Salah satu wilayah yang mengalami masalah tersebut adalah Kabupaten Situbondo. Hal ini dapat disebabkan karena jumlah debit yang keluar dari intake tidak mampu memenuhi seluruh kebutuhan air di petak sawah. Kurniawan (2020) sebelumnya sudah melakukan penelitian analisis fase tanam menggunakan algoritma NDVI pada citra Sentinel 2. Namun proses pengolahan data pada penelitian tersebut membutuhkan kemampuan perangkat pengolah data yang tinggi dan membutuhkan ruang penyimpanan data yang besar sehingga membutuhkan waktu lebih lama pula dalam pemrosesan datanya. Pada penelitian kali ini, peneliti akan menggunakan perangkat pengolah citra berbasis cloud yaitu Google Earth Engine dimana pemrosesan dan penyimpanan data dilakukan pada jaringan internet. Penelitian ini menggunakana indeks vegetasi NDVI dari Citra Sentinel 2 sebagai instrumen untuk mengidentifikasi fase tanam padi dan membuat peta distribusi fase tanam sebagai pedoman untuk menghitung kebutuhan air di petak-petak tersier Kabupaten Situbondo. Nilai NDVI tertinggi terjadi pada tanggal 26 Januari 2019 yaitu Fase Tanam Mid-Season Stage 1 dengan luas sawah 756.91 Ha dan nilai NDVI terendah didapat pada akhir fase tanam tanggal 11 Maret 2020 dengan luas sawah 489.09 Ha. Hasil klasifikasi terbimbing menggunakan metode Machine Learning Random Forest memberikan akurasi yang sangat baik dengan nilai OA 100% dan kappa sebesar 1 pada citra akuisisi 12 Desember 2019. Debit kebutuhan irigasi tertinggi terjadi pada tanggal 25 Februari 2020 sebesar 253.20 lt/dt dan debit kebutuhan air irigasi terendah terjadi pada tanggal 11 maret yang bertepatan dengan masa panen. Berdasarkan hasil perhitungan peneliti, kebutuhan air irigasi pada bulan Desember hingga bulan Januari sudah terpenuhi oleh curah hujan yang terjadi di wilayah UPT Pengairan Situbondo sehingga tidak membutuhkan debit irigasi dari saluran irigasi.
References
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop requirements. Irrigation and Drainage Paper No. 56,
Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian. 2006. Pendugaan Produktivitas Tanaman Padi Sawah Melalui Analisis Citra Satelit, 15, 853–869.
Campbell, James B. And Randolph H. Wynne. 2011. Introduction To Remote Sensing. Fifth Edit. New York: The Guilford Press.
Castleman, Kenneth R., (2004). Digital Image Processing, Vol. 1, Ed.2, Prentice Hall, New Jersey.
Chein-I Chang And H.Ren. 2000. An Experiment-Based Quantitative And Comparative Analysis Of Target Detection And Image
Classification Algorithms For Hyperspectral Imagery. IEEE Trans. On Geoscience And Remote Sensing.
Danoedoro, P. 1996. Pengolahan Citra Digital Teori Dan Aplikasinya Dalam Bidang Penginderaan Jauh. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada.
Daughtry, C. S., C. L. Walthall, M. S. Kim, E. Brown De Colstoun, And J. E. Mcmurtrey. 2000. Estimating Corn Leaf Chlorophyll Concentration From Leaf And Canopy Reflectance. Remote Sensing Of Environment. 74, Pp. 229–239.
Departemen Pertanian. 1977. Pedoman Bercocok Tanam Padi, Palawija, Sayur-Sayuran. Jakarta: Departemen Pertanian, Badan Pengendali Bimas
Dingeldey, C., Muller-Wilm, U., Dan Laroque, C. 2016. Sentinel-2 MSI-Level-2A Prototype Processor Installation And User Manual. Telespazio VEGA Deutschland Gmbh. Germany.
Ditjen Pengairan1 . 1986. Kriteria Perencanaan Jaringan Irigasi KP-01. Bandung: Ditjen. Pengairan Dep. PU Galang Persada
Ditjen Pengairan2 . 1986. Kriteria Perencanaan Penunjang. Bandung: Ditjen. Pengairan Dep. PU Galang Persada
Ditjen Pengairan3 . 1997. Pedoman Umum Operasi & Pemeliharaan Jaringan Irigasi, Bandung: Direktorat Jenderal Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum – Japan International Cooperation Agency (JICA).
Drusch, M., U. D. Bello, S. Carlier, O. Colin, V. Fernandez, F. Gascon, B. Hoersch, C. Isola, P. Laberinti, P. Martimort, A. Meygret, F. Spoto, O. Sy, F. Marchese And P. Bargellini. 2012. Sentinel-2: ESA’s Optical High-Resolution Mission For GMES Operational Services. Remote Sensing Of Environment, 120, 25–36.
ESA. 2015. Sentinel-1 User Handbook, , URL:Https://Sentinel.Esa.Int/Documents/247904/685163/S Entinel-1_User_Handbook, P. 80>. Diunduh Pada Tanggal 20 Oktober 2018.
ESA. 2018. Overview Sentinel Satellites – Copernicus. URL:Https://Www.Esa.Int/Our_Activities/Observing_The_Earth/Copernicus/Overview4.European Space Agency>. Diakses Tanggal 10 Oktober 2018.
G´erard Biau. 2012, Analysis of a Random Forests Model, Journal of Machine Learning Research 13
Gonzales, R., P. (2004). Digital Image Processing (Pemrosesan Citra Digital), Vol. 1, Ed.2, diterjemahkan oleh Handayani, S., Andri Offset, Yogyakarta.
Haboudane, D., J. R. Miller, N. Tremblay, P. J. Zarco-Tejadad, And L.
Dextrazec. (2002). Integrated Narrow-Band Vegetation Indices For Prediction Of Crop Chlorophyll Content For Application To Precision Agriculture. Remote Sensing Of Environment. 81, 416–426.
Hafizh, A.S., Cahyono, A. B., Dan Wibowo, A. 2013. Penggunaan Algoritma NDVI Dan EVI Pada Citra Multispektral Untuk Analis Pertumbuhan Padi (Studi Kasus: Kabupaten Indramayu, Jawa Barat). Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan. Institut Teknologi Sepuluh Desember : Surabaya.
Jensen, L. L. F. 2000. Principles Of Remote Sensing : An Introductory Textbook. Enschede: ITC.
Kawamuna, A., Suprayogi, A., Dan Wijaya, A. P. 2017. Analisis Kesehatan Hutan Mangrove Berdasarkan Metode 86 Klasifikasi Ndvi Pada Citra Sentinel-2 (Studi Kasus:Teluk Pangpang Kabupaten Banyuwangi. Journal Of Geodesy, 6(1), 277-284.
Kementerian Pertanian. 2014. Konsep Pedoman Teknis Pengembangan System Of Rice Intensification TA.2014. Jakarta: Direktorat Perluasan Dan Pengelolaan Lahan
Maksum, Z. U., Prasetyo, Y., & Haniah. 2016. Perbandingan Klasifikasi Tutupan Lahan Menggunakan Metode Klasifikasi Berbasis Objek Dan Klasifikasi Berbasis Piksel Pada Citra Resolusi Tinggi Dan Menengah. Jurnal Geodesi Undip, 5(2). Retrieved From Http://Download.Portalgaruda.Org
Noer, M. 2008. Estimasi Produksi Tanaman Padi Sawah Di Kabupaten Bekasi, Karawang, Dan Subang. Departemen Geografi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia: Depok.
Pflug, B., Makarau, A., Dan Richter, R. 2016. Processing Sentinel-2 Data With ATCOR. EGU General Assembly, 66(4), 2–3.
Prihandono, Didik. 2005. Evaluasi Ketersediaan Air Permukaan Untuk Irigasi Pertanian Kecamatan Prambanan Kabupaten Sleman Daerah Istimewa Yogyakarta. Skripsi, Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Priyonugroho, Anton. 2014. Analisis Kebutuhan Air Irigasi (Studi Kasus Pada Daerah Irigasi Sungai Air Keban Daerah Kabupaten Empat Lawang). Jurnal Teknik Sipil Dan Lingkungan, Universitas Sriwijaya
Purwadhi, Sri Hardiyanti. 2001. Interpretasi Citra Digital. Jakarta : Grasindo
Richter, K., T. B. Hank, F. Vuolo, W. Mauser, And G. D’Urso. 2012. Optimal Exploitation Of The Sentinel-2 Spectral Capabilities For Crop Leaf Area Index Mapping. Remote Sensing. 4, Pp. 561–582.
Rohman, A., & Maharani, A. 2017. Proyeksi Kebutuhan Konsumsi Pangan Beras Di Daerah Istimewa Yogyakarta. Caraka Tani: Journal Of Sustainable Agriculture. 32(1), 29-34. Doi: Http://Dx.Doi.Org/10.20961/Carakatani.V32i1.12144
Syafitri, Ajeng Kartika Nugraheni. 2017. Analisis Pengaruh Pemilihan Peta Dasar Terhadap Penentuan Batas Pengelolaan Wilayah Laut Secara Kartometris. Jurnal Geodesi Undip, Vol. 6, No. 3.
Soekirman. 2014. Uji Korelasi. Universitas Sumatera Utara. Repository USU. Dikunjungi Pada Tanggal 16 Oktober 2019.
Sugiyono. 2008. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif Dan R&D. Bandung : ALFABETA
Sugiyono. 2013. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, Dan R&D. Bandung: Alfabeta.
Sunantri, M. 2010. Pulennya Beras Asli Delanggu. Http://Www.Kompas.Com. Diakses Pada Tanggal 7 Februari 2017 Pukul 20.24.
Sutan, N. 2008. Perancangan Program Aplikasi Klasifikasi Citra Dengan Metode Bayesian. Teknik Informatika, Universitas Tarumanegara.
Tucker, C. J. .1979. Red And Photographic Infrared Linear Combinations For Monitoring Vegetation. Remote Sensing Of Environment. 8, 127–150.
Triatmodjo, B. (2013). Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Beta Offset Yogyakarta.
Van Der Meer, F.D., H.M.A. Van Der Werff And F.J.A. Van Ruitenbeek. 2014. Potential Of ESA’s Sentinel-2 For Geological Applications. Remote Sensing Of Environment. 148,124–133.
Verrelst, J., J. Muñoz, L. Alonso, J. Delegido, J.P. Rivera, G. Camps-Valls And J. Moreno. 2012. Machine Learning Regression Algorithms For Biophysical Parameter Retrieval: Opportunities For Sentinel-2 And -3. Remote Sensing Of Environment. 118, 127– 139.
Wahyunto, Widagdo Dan Bambang Heryanto. 2006. Pendugaan Produktivitas Tanaman Padi Sawah Melalui Analisis Citra Satelit. Wartainformatika Pertanian.15(2), 853-869.
