TEKNOLOGI PESAWAT TANPA AWAK UNTUK PEMETAAN DAN PEMANTAUAN TANAMAN DAN LAHAN PERTANIAN

Data penginderaan jauh (inderaja) telah banyak digunakan untuk identifikasi dan pemantauan kondisi penggunaan lahan pertanian. Penggunaan citra satelit optik seringkali terkendala oleh tutupan awan, ketergantungan pada penyedia data, harga yang relatif mahal, dan waktu akuisisi dan lokasi data yang diperlukan tidak fleksibel.

Teknologi pesawat terbang tanpa awak (UAV) telah dikembangkan dan banyak

digunakan untuk aplikasi penginderaan jauh untuk pertanian.

Pesawat tanpa awak (Unmanned Air Vehicle – UAV) yang dilengkapi sensor yang hampir mirip dengan sensor pada satelit memungkinkan memberikan hasil yang dapat digunakan untuk menganalisis kondisi tanaman / vegetasi atau lahan pertanian dengan menggunakan band VNIR, SWIR, thermal, radar atau SAR.

Teknologi UAV dapat diterbangkan kapan saja, untuk merekam data penggunaan lahan pertanian pada saat diperlukan. Penerapannya di Indonesia terkendala oleh biaya awal yang tinggi, keterbatasan teknologi yang tersedia, dan kemampuan sumberdaya manusia terhadap teknologi tersebut masih terbatas. Terlepas dari kendala tesebut, penggunaan teknologi UAV mempunyai prospek yang baik untuk digunakan secara operasional di sektor pertanian. Penelitian dan pengembangan terhadap aplikasi UAV untuk bidang pertanian perlu terus dilakukan.

Penggunaan UAV untuk Aplikasi Inderaja Pertanian

UAV banyak digunakan untuk memonitor sumber daya alam. UAV mudah tersedia, dan dapat menjangkau areal yang luas, dengan perlengkapan sensor relatif kecil, GPS, dan perangkat keras yang terkait lainnya. Sejauh ini UAV telah digunakan untuk mendapatkan citra penginderaan jauh seperti pemantauan kebakaran dan bencana alam, pengamatan satwa liar, dan pengukuran vegetasi dalam kebun anggur, tanaman, hutan, dan “rangeland”

Kualitas dan resolusi citra yang dihasilkan UAV tergantung pada ketinggian terbang, dan jenis serta karakteristik sensor. Sebagai contoh, UAV yang terbang pada 215 m di atas tanah, dilengkapi dengan kamera digital yang umum digunakan oleh masyarakat, dapat memperoleh citra beresolusi piksel sekitar 6 cm. Sedangkan kamera Near Infra Red (NIR) dengan panjang vokal 8,5mm, ketinggian terbang 2.500 feet (H” 762 meter) di atas permukaan tanah, citra yang diperoleh mempunyai resolusi piksel sekitar 0,5 meter dengan cakupan citra 1,28 km (panjang) dengan lebar ¾ panjangnya. Alat pengindera yang diterbangkan pada UAV antara lain kamera video, pengindera multispektral dan hyperspektral, penginderaan thermal, synthetic aperture radar (SAR), dan penginderaan atmosfer. Citra yang diperoleh dari UAV mirip dengan berbagai jenis foto udara.

Citra UAV Vegetasi_1.jpg

Citra pada Gambar 2 merupakan hasil pemotretan rangeland Jornada di Bagian Selatan New Mexico, yang diperoleh dari ketinggian 215 m dan menggunakan

kamera digital Canon SD900 10-megpixel. Resolusi piksel adalah 6 cm. Sebagai pembanding, pada Gambar 3 menunjukkan citra pada Jornada Experimental Range

di New Mexico bagian selatan hasil pemotretan UAV dan citra orthoquad digital beresolusi 1 m. Pengaturan konfigurasi band yang tepat pada kamera multi spektral, memungkinkan perhitungan indeks vegetasi dari beberapa narrow band yang biasa

digunakan, seperti NDVI, SAVI dan lain-lain, sehingga dapat dikaitkan dengan

parameter biofisik menggunakan metode kuantitatif berdasarkan pendekatan fisik.

Beberapa kegiatan identifikasi dan pemantauan lahan dengan menggunakan pesawat tanpa awak telah dilakukan dan memberikan hasil yang menjanjikan. Penelitian yang dilakukan oleh Leliberte (2009) bekerjasama dengan USDA-ARS, menunjukkan hasil

yang cocok untuk tujuan klasifikasi vegetasi pada rangeland area di Jornada

Experimental Range, New Mexico. Sedangkan penelitian yang dilakukan Berni

(2009) menghasilkan produk kuantitatif penginderaan jauh dengan menggunakan UAV yang dilengkapi commercial off-the-shelf (COTS) thermal dan sensor

citra multispektral. Kalibrasi metode di laboratorium dan lapangan adalah 6-band 10 nm FWHM citra multispektral dengan RMSE sebesar 1,17% pada reflektansi tanah dan resolusi spasial <0.2 m. Untuk kamera thermal, metode koreksi atmosfir yang

didasarkan pada model MODTRAN transfer radiasi memberikan hasil yang sesuai untuk estimasi suhu permukaan pada resolusi spasial 40 cm. Contoh citra hasil UAV disajikan pula pada Gambar 4.

Citra UAV Vegetasi_2.jpg

Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) telah melakukan pengembangan UAV. Salah satu hasil perekaman gambar dari UAV tersebut pada

lahan pertanian di daerah Pandeglang, Jawa Barat dengan menggunakan kamera optik biasa, disajikan pada Gambar 5. Pada gambar tersebut dapat dilihat dengan jelas tutupan lahan yang berbeda, lahan sawah dan non sawah, bahkan perbedaan lahan sawah dengan tanaman padi fase vegetatif dan generatif.

Citra UAV Vegetasi_3.jpg

Di Indonesia UAV digunakan oleh Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) untuk memantau Gunungapi Merapi di Jawa Tengah dan DI Yogyakarta tentang ancaman bahaya terjangan lava, awan panas, dan muncul juga ancaman berikutnya banjir lahar dingin, yang sewaktu-waktu dapat melanda merusak lahan pertanian dan permukiman yang dilaluinya. Pesawat tanpa awak tersebut diterbangkan pada

ketinggian 4000 meter untuk memotret di areal seluas 53.000 hektar yang mencakup seluruh kawasan meliputi Magelang, Yogyakarta dan Prambanan. Dengan peta citra tiga dimensi Merapi dapat digunakan untuk memodelkan dampak banjir lahar dingin dan alternatif penanggulangan dan cara rehabilitasi lahan pertanian yang terkena dampak (BNPB, 2011). Pemantauan dengan pesawat tanpa awak juga dilakukan di kawasan sekitar Merapi, yaitu untuk memantau Kawasan Candi Borobudur,

Magelang. Candi yang menjadi cagar budaya ini termasuk yang parah kena guyuran abu volkanik akibat letusan gunung merapi akhir tahun 2010.

(sumber : http://www.litbang.pertanian.go.id/warta-ip/pdf-file/vol-20-No2-2012/RizatusVol20No2Th2011.pdf)

#TEKNOLOGIPESAWATTANPAAWAKUNTUKPEMETAANDANPEMANTAUANTANAMANDANLAHANPERTANIAN