APLIKASI GIS UNTUK MENDUKUNG KEGIATAN PERTANIAN BERLANJUT DI SKALA BENTANG LAHAN

TUGAS MATA KULIAH

PERTANIAN BERLANJUT ASPEK TANAH

“APLIKASI GIS UNTUK MENDUKUNG KEGIATAN PERTANIAN BERLANJUT DI SKALA BENTANG LAHAN” 

Aris Budiman

115040100111005

Kelas B

PROGAM STUDI AGRIBISNIS

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013

1.     Pengertian GIS

Menurut Murai dalam Prayitno (2000) GIS (Geographical Information System) merupakan Sistem informasi yg digunakan untuk memasukkan, menyimpan, memanggil kembali, mengolah, menganalisis, dan menghasilkan data bereferensi geografis atau data geospasial, untuk mendukung pengambilan keputusan dalam perencanaan dan pengelolaan penggunaan lahan, sumber daya alam, lingkungan, transportasi, fasilitas kota,dan pelayanan umum lainnya.

Menurut ESRI (1990), GIS sebagai suatu kumpulan yang terorganisir dari perangkat keras komputer, perangkat lunak, data geografi, dan personil yang dirancang secara efisien untuk memperoleh, menyimpan, mengupdate, memanipulasi, menganalisis, dan menampilkan semua bentuk informasi yangber-referensi geografi.

Sistem Informasi Geografis (SIG) atau Geographical Information System (GIS), seiring dengan perkembangan teknologi adalah suatu sistem yang dikembangkan untuk mengelola, menganalisis dan menampilkan informasi geografis (ESRI, 2004). GIS menawarkan suatu sistem yang mengintegrasikan data yang bersifat keruangan (spatial) dengan data tekstual yang merupakan diskripsi menyeluruh tentang obyek dan mempermudah pengguna menyebar luaskan kaitannya dengan obyek lain di ruang muka bumi. Dengan sistem ini data dapat dikelola dan dimanipulasi untuk keperluan analisis secara menyeluruh dan sekaligus menampilkan hasilnya dalam berbagai format baik dalam bentuk peta maupun berupa tabel atau laporan (Asmarul A, 2000).

GIS ini sudah banyak membantu para ahli dalam mengumpulkan data secara cepat. Misalnya dalam mengetahui seberapa besar kerusakan yang diakibatkan tsunami di Aceh beberapa tahun yang lalu. Pencitraan jarak jauh lewat satelit dapat memberitakan secara cepat perbedaan ujung utara pulau Sumatera itu sebelum dan sesudah terjadinya tsunami.

Sumber data untuk keperluan GIS dapat berasal dari data citra, data lapangan, survey kelautan, peta, sosial ekonomi, dan GPS. Selanjutnya diolah di laboratorium atau studio GIS dengan software tertentu sesuai dengan kebutuhannya untuk menghasilkan produk berupa informasi yang berguna, bisa berupa peta konvensional, maupun peta digital sesuai keperluan user, maka harus ada input kebutuhan yang diinginkan.

2.     Contoh Aplikasi GIS di Bidang Pertanian untuk Kegiatan :

• Pemantauan produksi dibidang pertanian

         Aplikasi GIS di bidang pertanian sangat dibutuhkan guna mendapatkan hasil produksi yang maksimal dan memuaskan. Aspek – aspek yang biasanya menggunakan aplikasi GIS adalah pada bagian pemetaan atau peletakan komoditas yang sesuai dengan keadaan lahan pertanian tersebut.

Peningkatan produksi dengan masukan bahan kimia yang rendah, seperti pemupukan, sangat diperlukan karena sejak tahun 1980 kegiatan pertanian untuk produksi pangan yang tidak terkontrol menjadi penyebab pencemaran lingkungan.  Sebagai contoh aplikasi pupuk nitrogen dan fosfor yang berlebihan menjadi penyebab terjadinya pemanasan global dan hujan asam.  Salah satu masalah utama yang dihadapi bagi kehidupan manusia adalah pencemaran air tanah oleh nitrogen nitrat. 

Modeling produksi tanaman merupakan salah satu contoh aplikasi SIG di bidang pertanian . Permodelan dengan menggunakan SIG menawarkan suatu mekanismeyang mengintegrasikan berbagai jenis data (biofisik) yang dikembangkan atau digunakan dalam penelitian pertanian. Monitoring kondisi tanaman pertanian sepanjang musim tanaman serta prediksi potensi hasil panen berperan penting dalam menganalisis produksi musiman. Informasi hasil panen yang akurat dan terkini sangat dibutuhkan oleh departemen pertanian berbagai negara.

Aplikasi GIS juga sangat membantu dalam memantau keadaan – keadaan di sekitar wilayah pertanian tersebut, misalnya dalam mengetahui wilayah – wilayah yang terserang hama atau penyakit, wilayah – wilayah yang telah siap diproduksi Pemantauan ini dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan aplikasi dengan sistem monitoring.

• Penilaian resiko usaha pertanian

GIS dapat digunakan untuk membantu mengelola sumberdaya pertanian dan perkebunan skala kawasan yang luas secara optimal dengan resiko gagal tanam dan gagal panen minimum. GIS menetapkan masa tanam yang tepat, memprediksi masa panen, mengembangkan sistem rotasi tanam, dan melakukan perhitungan secara tahunan terhadap debit, curah hujan dan scenario pola tanam dan jenis tanam yang paling menguntungkan secara ekonomi dan teknis.

Dalam teknologi pangan, GIS dapat digunakan untuk memetakan keberadaan tanaman pangan. Aplikasi GIS yang digunakan dalam teknologi pangan diantaranya adalah foodtrace dan quality trace. Aplikasi ini telah dikembangkan oleh Thailand. Dengan aplikasi ini kita dapat memperoleh informasi mengenai bahan baku suatu produk baik itu dari segi mutu dan asal bahan baku. Di Thailand, salah satu perusahaan pengalengan jagung menggunakan aplikasi ini untuk mencantumkan informasi bahan baku dan ada kode-kode yang dapat dicek oleh konsumen untuk mengetahui asal bahan baku. Selain itu, GIS juga dapat dipergunakan untuk memetakan ketahanan pangan suatu wilayah berdasarkan data-data yang dimasukkan dalam GIS.

Penilaian risiko bisnis dilakukan dengan mengukur nilai penyimpangan yang terjadi.  Menurut (Anderson et al., 1977; Elton dan Gruber, 1995; dan Fariyanti, 2008) terdapat beberapa ukuran risiko di antaranya adalah nilai varian (variance), standar deviasi (standard deviation), dan koefisien variasi (coefficient variation). Secara praktis pengukuran varian dari penghasilan (return) merupakan penjumlahan selisih kuadrat dari return dengan ekspektasi return dikalikan dengan peluang dari setiap kejadian (Elton dan Gruber, 1995). Sedangkan standar deviasi dapat diukur dari akar kuadrat dari nilai varian. Sementara itu, koefisien variasi dapat diukur dari rasio standar deviasi dengan return yang diharapkan (expected return) dari suatu aset. Penghasilan (return) yang diperoleh dapat berupa pendapatan, produksi atau harga. Koefisien variasi menunjukkan variabilitas return dan biasanya dihitung sebagai nilai persentase. Jika data penghasilan yang diharapkan (expected return) tidak tersedia dapat digunakan nilai rata-rata return.

Pelaku bisnis termasuk petani harus berhati-hati dalam menggunakan varian dan standar deviasi untuk meperbandingkan risiko, karena keduanya bersifat absolut dan tidak mempertimbangkan risiko dalam hubungannya dengan hasil yang diharapkan.  Untuk membandingkan aset dengan return yang diharapkan, pelaku bisnis atau petani dapat menggunakan koefisien variasi.  Nilai koefisien variasi merupakan ukuran yang sangat tepat bagi petani sebagai pengambil keputusan dalam memilih salah satu alternatif dari beberapa kegiatan usaha untuk setiap return yang diperoleh.  Dengan menggunakan ukuran koefisien variasi, perbandingan di antara kegiatan usaha sudah dilakukan dengan ukuran yang sama, yaitu risiko untuk setiap return.

• Pengendalian hama dan penyakit

Penerapan SIG pada bidang pertanian dan khususnya pada bidang Hama dan Penyakit Tumbuhan. Contohnya adalah pemetaan penyebaran penyakit di beberapa wilayah baik itu penyakit lama atau merupakan penyakit baru sehingga dengan pemanfaatan GIS dapat dilakukan pencegahan. Dalam bidang Hama dan Penyakit Tumbuhan, penerapan GIS dilakukan untuk melaksanakan pengendalian secara dini yang bersifat kewilayahan. Dengan pemanfaatan GIS serangan akan adanya penyakit dapat lebih diantisipasi.

• Pemantauan budidaya pertanian

GIS dapat digunakan untuk membantu mengelola sumberdaya pertanian dan perkebunan seperti luas kawasan untuk tanaman, pepohonan, atau saluran air. GIS dapat digunakan untuk pemantauan dalam tahap budidaya tanaman seperti dalam menetapkan masa panen, mengembangkan sistem rotasi tanam, dan melakukan perhitungan secara tahunan terhadap kerusakan tanah yang terjadi karena perbedaan pembibitan, penanaman, atau teknik yang digunakan dalam masa depan. GIS membantu inventarisasi data – data lahan perkebunan tebu menjadi lebih cepat dianalisis, seperti pada proses pembibitan, proses penanaman yang dapat dikelola oleh pengelola kebun.

Sebagai contoh dengan penggunaan aplikasi GIS kita dapat mengetahui keadaan tanaman, parameter tanah, informasi mengenai lingkungan tumbuh di lapang, mendeteksi pertumbuhan tanaman, kadar air tanah dan tanaman, hama dan penyakit tanaman, pemetaan sumber daya, irigasi, mengetahui kebutuhan pupuk, menentukan posisi lahan, monitoring lingkungan, dan lain sebagainya. GIS juga dapat digunakan untuk membuat peta persebaran tanaman pangan dalam suatu wilayah, peta persebaran komoditi hortikultura, jenis tanah, dan lain sebagainya.

• Pengelolaan sumberdaya air

GIS bukan sebuah sistem yang mampu membuat keputusan secara otomatis. GIS hanya sebuah sarana untuk mengambil data, menganalisanya, dari kumpulan data berbasis pemetaan untuk mendukung proses pengambilan keputusan. Teknologi GIS irigasi dapat membantu berbagai kegiatan pekerjaan seperti keputusan luas tanam aman berdasarkan informasi debit, membantu memecahkan masalah yang berkatan dengan kekeringan, atau keputusan tentang lokasi jaringan irigasi mana yang perlu direhabilitasi. GIS juga bisa digunakan untuk membantu meraih keputusan mengenai lokasi bendung baru yang memiliki sedikit mungkin dampak lingkungan atau minimal dalam pembebasan lahan pemukiman, berada di lokasi yang memilki resiko paling sedikit, dan berada pada posisi topografi yang optimal untuk mengairi arel yang paling luas.

Rice Irrigation Management System (RIMS) di Tanjung Karang,  Malaysia Sistem ini dikembangkan oleh Eltaeb Saeed, Rowshon, M.K., Amin, M.S.M. Tujuan pembangunan RIMS yang didukung teknologi GIS (Geographic Information System) adalah untuk melakukan efisiensi penggunaan air dan meningkatkan produktifitas lahan pertanian. Teknologi GIS berfungsi untuk menyimpan data ke dalam basis data komputer sehingga memungkinkan untuk melakukan analisa wilayah geografi dalam hal ini wilayah yang dilalui saluran irigasi. Kemampuan sistem RIMS yang menggunakan teknologi GIS dapat mengembangkan manajemen air dengan baik. Sistem RIMS diterapkan di wilayah irigasi Tanjung Karang, Malaysia.

Perencanaan dan pengelolaan sumberdaya air yang baik mutlak diperlukan untuk menjaga kelestariannya. Untuk itu dipelukan informasi yang memadai yang bisa digunakan oleh pengambil keputusan, termasuk diantaranya informasi spasial. Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan teknologi spasial yang sedang berkembang saat ini. Sebagaian besar aplikasi SIG untuk pengelolaan sumberdaya air masih sangat kurang di negara Indonesia meskipun perkembangan SIG sudah maju pesat di negara-negara lain. Perencanaan dan pengelolaan sumberdaya air harus dilakukan terpadu mulai dari sumber air sampai dengan pemanfaatannya. Informasi secara spasial akan sangat membantu pada proses pengambilan keputusan dalam pengelolaan sumberdaya air.

• Kajian biodiversitas bentang lahan untuk kegiatan pertanian berlanjut

Dalam aspek konservasi hutan dan keragaman hayati, menentukan area prioritas dan hotspot dari kerafaman hayati adalah hal paling mendasar. Aplikasi SIG untuk ini, baik di negara maju maupun di negara berkembang, sudah cukup banyak. Hutan tropis mempunyai peranan yang signifikan dalam perubahan iklim global. SIG merupakan alat yang sangat berguna dalam penelitian perubahan iklim, yaitu dalam hal pengorganisasian data, dalam bentuk basisdata global, dan kemampuan analisaspasial untuk pemodelan. Aplikasi SIG untuk penelitian perubahan iklim berkembang pesat, tetapi untuk negara berkembang masih sangat terbatas. Basisdata spasial akan semakin penting dalam hal mendukung pengambilan keputusan yang berkaitandengan pengelolaan hutan. Beberapa basis data global yang mencakup area hutan tropis sudah tersedia, yaitu meliputi basis data topografi, hutan tropis basah, iklim global, perubahan iklim global, citra satelit, konservasi dan tanah.

3.    Penjelasan aplikasi tersebut terkait dengan dimana kegiatan tersebut dilakukan, pada sistem pertanian yang bagaimana penerapkan GIS tersebut dilakukan, macam data spatial apa saja yang dibutuhkan dalam menyusun contoh tersebut, bagaimana manfaat penerapan GIS tersebut dalam menjalankan sistem pertanian.

• Konsep SIG

Sumber data untuk keperluan SIG dapat berasal dari data citra, data lapangan,survey kelautan, peta, sosial ekonomi, dan GPS. Selanjutnya diolah dilaboratorium atau studio SIG dengan software tertentu sesuai dengan kebutuhannya untuk menghasilkan produk berupa informasi yang berguna, bisa berupa peta konvensional, maupun peta digital sesuai keperluan user, maka harus ada input kebutuhan yang diinginkan user.

• Komponen SIG

Komponen utama Sistem Informasi Geografis dapat dibagi ke dalam lima komponen utama, yaitu:

o Perangkat keras (Hardware)

o Perangkat lunak (Software)

o Pemakai (User)

o Data

o Metode

Untuk mendukung suatu Sistem Informasi Geografis, pada prinsipnya terdapat dua jenis data, yaitu:

• Data spasial

Data yang berkaitan dengan aspek keruangan dan merupakan data yang menyajikan lokasi geografis atau gambaran nyata suatu wilayah di permukaan bumi. Umumnya direpresentasikan berupa grafik, peta, atau pun gambar dengan format digital dan disimpan dalam bentuk koordinat x,y (vektor) atau dalam bentuk image (raster) yang memiliki nilai tertentu.

• Data non-spasial

Data non-spasial disebut juga data atribut, yaitu data yang menerangkan keadaan atau informasi-informasi dari suatu objek (lokasi dan posisi) yang ditunjukkan oleh data spasial. Salah satu komponen utama dari Sistem Informasi Geografis adalah perangkat lunak (software). Dalam pendesainan peta digunakan salah satu software SIG yaitu MapInfo Profesional 8.0. MapInfo merupakan sebuah perengkat lunak Sistem Informasi Geografis danpemetaan yang dikembangkan oleh MapInfo Co. Perangkat lunak ini berfungsi sebagai alat yang dapat membantu dalam memvisualisasikan, mengeksplorasi, menjawab query, dan menganalisis data secara geografis.

• Pemanfaatan Aplikasi GIS di Bidang Pertanian

Aplikasi GIS atau Geographical Information System,dan jika diterjemahkan secara bebas ke bahasa Indonesia, kita bisa menyebutnya SIG atau Sistem Informasi Geografi. SIG adalah suatu sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi atau dengan kata lain suatu SIG adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan dengan seperangkat operasi kerja.GIS ini sudah banyak membantu para ahli dalam mengumpulkan data secara cepat. Misalnya dalam mengetahui seberapa besar kerusakan yang diakibatkan tsunami di Aceh beberapa tahun yang lalu. Pencitraan jarak jauh lewat satelit dapat memberitakan secara cepat perbedaan ujung utara pulau Sumatera itu sebelum dan sesudah terjadinya tsunami. Secara garis besar, yang dapat dilakukan GIS dalam bidang pertanian adalah mencakup inventarisasi, manajemen, dan kesesuaian lahan untuk pertanian, perkebunan, perikanan, kehutanan, perencanaan tata guna lahan, dan sebagainya. Yang dapat dibantu GIS untuk dunia pertanian adalah:

a.   Mengelola Produksi Tanaman GIS dapat digunakan untuk membantu mengelola sumber daya pertanian danperkebunan seperti luas kawasan untuk tanaman, pepohonan, atau saluran air. Kita dapat menggunakan GIS untuk menetapkan masa panen,mengembangkan sistem rotasi tanam, dan melakukan perhitungan secara tahunan terhadap kerusakan tanah yang terjadi karena perbedaan pembibitan,penanaman, atau teknik yang digunakan dalam masa panen.

b.   Mengelola Sistem Irigasi Kita dapat menggunakan GIS untuk membantu memantau dan mengendalikan irigasi dari tanah-tanah pertanian. GIS dapat membantu memantau kapasitas sistem, katup-katup, efisiensi, serta distribusi menyeluruh dari air di dalam  sistem.

c.   Perencanaan dan riwayat manajemen pertanahan serta integrasinya dengan sistem hukum dan integrasinya dengan manajemen basis data relasional sistem-sistem. ArcView, aplikasi untuk GIS penggunaan GIS ini biasanya dengan aplikasi tertentu. Yang paling umum dipakai adalah ArcView.Walaupun saat ini penggunaan GIS dalam bidang pertanian belum umum dipakai, karena seringnya GIS diapakai untuk melihat kerusakan lahan akibat bencana alam, tapi bukanya tidak mungkin penerapan GIS dalam dunia pertanian akan makin sering dipakai. Sistem GIS ini bukan semata-mata software atau aplikasi komputer, namun merupakan keseluruhan dari pekerjaan managemen pengelolaan lahan pertanian, pemetaan lahan, pencatatan kegiatan harian di kebun menjadi database, perencanaan system  dan lain-lain. Sehingga bisa dikatakan merupakan perencanaan ulang pengelolaan pertanian menjadi sistem yang terintegrasi.

4.    Uraian bagaimana peluang masing-masing contoh tersebut diterapkan di salah satu sistem pertanian di Indonesia menuju penerapan pertanian berlanjut.

Teknologi Informasi Komunikasi merupakan faktor yang sangat penting dalam mendukung peningkatan kualitas sumber daya manusia dan pelayanan pemerintah kepada masyarakat. Teknologi informasi mempunyai tiga peranan pokok:

1.      Instrumen dalam mengoptimalkan proses pembangunan, yaitu dengan memberikan dukungan terhadap manajemen dan pelayanan  kepada masyarakat.

2.      Produk dan jasa teknologi informasi merupakan komoditas yang mampu memberikan peningkatan pendapatan baik bagi perorangan, dunia usaha dan bahkan negara dalam bentuk devisa hasil eksport jasa dan produk industry telematika.

3.      Teknologi informasi bisa menjadi perekat persatuan dan kesatuan bangsa, melalui pengembangan sistem informasi yang menghubungkan semua institusi dan area seluruh wilayah nusantara.

Kesadaran pentingnya Teknologi Komunikasi dan Informasi yang biasanya disebut ICT(Information and Communicatinn Technologi), bukan hanya monopoli kalangan pengusahabesar saja tetapi juga bertumbuh di kalangan pengusaha kecil dan kekuatan-kekuatan masyarakat lain, seperti Koperasi, Kelompok Tani, dan Masyarakat biasa. ICT diyakini berperan penting dalam pengembangan bisnis, kelembagaan organisasi, dan juga mampu mendorong percepatan kegiatan ekonomi dan taraf hidup masyarakat.

Manfaat yang dapat diperoleh melalui kegiatan aplikasi teknologi informasi dan komunikasi khususnya dalam mendukung pembangunan pertanian berkelanjutan di antaranya adalah:

1. Mendorong terbentuknya jaringan informasi pertanian di tingkat lokal dan nasional.

Membuka akses petani terhadap informasi pertanian untuk:

o   Meningkatkan peluang potensi peningkatan pendapatan dan cara pencapaiannya;

o   Meningkatkan kemampuan petani dalam meningkatkan posisi tawarnya

o   Meningkatkan kemampuan petani dalam melakukan diversifikasi usahatani dan merelasikan komoditas yang diusahakannya dengan input yang tersedia, jumlah produksi yang diperlukan dan kemampuan pasar menyerap output.

2. Mendorong terlaksananya kegiatan pengembangan, pengelolaan dan pemanfaatan informasi pertanian secara langsung maupun tidak langsung untuk mendukung pengembangan pertanian lahan marjinal.
3. Memfasilitasi dokumentasi informasi pertanian di tingkat lokal (indigeneous knowledge) yang dapat diakses secara lebih luas untuk mendukung pengembangan pertanian lahan marjinal.

5.     Pembahasan Umum dan Kesimpulan

Dalam dunia yang serba digital sekarang ini, ditambah lagi teknologi yang terus berkembang, penerapan aplikasi teknologi dalam berbagai bidang pun terus dilakukan, tidak terkecuali dalam sektor pertanian, sektor perekonomian utama di Indonesia mengingat sebagian besar penduduknya menggantungkan hidup dalam dunia pertanian. Dalam menghadapiera globalisasi pembangunan pertanian berkelanjutan tidak terlepas dari pengaruh pesatnya perkembangan iptek termasuk perkembangan di bidang teknologi informasi dan komunikasi. Penerapan Aplikasi GIS di bidang pertanian sangat dibutuhkan guna mendapatkan hasil produksi yang maksimal dan memuaskan. Aspek – aspek yang biasanya menggunakan aplikasi GIS adalah pada bagian pemetaan atau peletakan komoditas yang sesuai dengan keadaan lahan pertanian tersebut.

Integrasi yang efektif antara TIK dalam sektor pertanian akan menuju pada pertanian berkelanjutan melalui penyiapan informasi pertanian yang tepat waktu relevan, yang dapat memberikan informasi yang tepat kepada petani dalam proses pengambilan keputusan berusahatani untuk meningkatkan produktivitasnya. TIK dapat memperbaiki aksesibilitas petani dengan cepat terhadap informasi pasar, input produksi, tren konsumen, yang secara positif berdampak pada kualitas dan kuantitas produksi mereka. Informasi pemasaran, praktek pengelolaan ternak dan tanaman yang baru, penyakit dan hama tanaman/ternak, ketersediaan transportasi, informasi peluang pasar dan harga pasar input maupun output pertanian sangat penting untuk efisiensi produksi secara ekonomi.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1992. Pemberitaan Penulisan Jurnal dan Popular. Departemen Pertanian Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Pusat Penelitian dan Agroklimat. Bogor. p: 65-72

Burrough, PA; McDonell, R.; Principles of Geographical Information Systems . Oxford, London, Routledge

Martin, D. (1995). Geographic Information Systems: Socioeconomic Applications.

Murai, Sunji (2000) Lecture Notes; Caravan Workshop on GIS, RS and GPS data Utilization, Bandung 16-22 Oxford University Press, 1998

Radite, P.A.S., M Umeda, M. Iida, M. Khilael, 2000.   Application of variable rate technology for granularfertilizer on rice cultivation.CIGR paper No.R3109. The XIV Memorial CIGR World Congress 2000, Tsukuba, Japan., Nov.28-Dec 01, 2000

Senawi. 1999. Evaluasi dan Tata Guna Lahan Hutan. Fakultas Kehutanan Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.