• +6221 4288 5430
  • +62 8118 242 558 (BIC-JKT)
  • +62 8118 242 462 (BIC-INA)
  • info@bic.web.id

Metoda Kerangka Sampel Area untuk Estimasi Luasan Padi


Abstrak

Kerangka sampel area (KSA) merupakan kumpulan sampel area dengan ukuran tertentu dalam suatu wilayah untuk diaplikasikan dalam statistik pertanian. KSA memanfaatkan perpaduan teknologi penginderaan jauh, GIS, IT dan Statistika Spasial. Pengiriman data menggunakan ‘SMS gateway’ untuk menjamin kecepatan. Pengolahan data secara otomatis oleh program yang diinjeksikan ke dalam SMS server, dan hasilnya disajikan di situs internet. KSA menghasilkan statistik pertanian yang cepat dan akurat.

Deskripsi

Latar Belakang

Data statistik pertanian saat ini masih bias dan sangat subyektif dan sulit untuk mengukur tingkat akurasi dan tingkat kesalahannya.  Oleh karena itu perlu adanya usaha untuk mengembangkan sistem pendekatan atau metodologi yang bersifat obyektif serta terukur tingkat akurasinya.

Rancangan ‘Kerangka Sampel Area (KSA’ untuk tanaman padi merupakan salah satu contoh spasial statistik pertama yang dikenalkan di Indonesia tahun 1999, melalui proyek SARI (BPPT-EU, 2001).  Setelah melalui perkembangan cukup panjang dan sosialisasi ke pihak-pihak terkait, KSA mendapat dukungan dari UKP4, Kementan, BPS, dan Kemendagri untuk diimplementasikan ke tingkat nasional. 

Pembangunan Kerangka Sampel Survai

Prinsip dasar pendekatan ini adalah estimasi luasan yang didasarkan pada observasi langsung di lapangan terhadap tutupan lahan pada sampel-sampel terpilih (yang disebut segmen) secara reguler. Proporsi tutupan lahan pada sampel segmen tersebut kemudian diekstrapolasikan untuk memperoleh luasan populasi setiap jenis tutupan lahan. Adapun tahapan pekerjaan yang harus dilakukan meliputi stratifikasi lahan, penentuan kerangka sampel, ekstraksi sampel segmen, survai lapangan, sistem pengiriman dan analisis data.

Bahan dan alat implementasi KSA, berupa  (1) data sekunder berformat spasial atau peta digital, (2) Software GIS berserta perangkat kerasnya, (2) Foto udara berskala antara 1:10.000 sampai dengan udara skala 1:20.000, (3) peralatan survai (kompas, peta lapangan, ATK, dan lain-lain).

Berdasarkan kaidah-kaidah ilmu statistik spasial dilakukan stratifikasi wilayah studi, penentuan kerangka sampel dan ekstraksi sampel segmen.  Penyampelan dilakukan dua tahap (2-stage sampling).  Tahap pertama pemilihan sampel segmen dengan cara ‘systematic random sampling’ dengan ukuran sampel sebesar 1 % san ukuran segmen 500 m x 500 m.  Tahap kedua menentukan sampel titik dengan cara ‘systematik sampling’.  Ilustrasi kerangka sampel area untuk Kabupaten Indramayu seperti yang terlihat dalam Gambar berikut:

  

Gambar 1.  Ilustrasi Kerangka sampel area Kabupaten Indramayu

Apabila kerangka sampel area telah selasai dibangun, maka survai lapangan siap untuk dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan data riil di lapangan tentang fase-fase pertumbuhan padi dan tutupan lahan lain pada dari titik-titik pengamatan dalam segmen yang disurvai. 

Kegiatan survai lapangan yang dilakukan adalah mencatat fase pertumbuhan tanaman padi pada setiap titik pengamatan, kemudian memberikan kode berdasarkan fasenya. 

  • Fase vegetatif-1 (V-1), 
  • Fase vegetatif-2 (V-2), 
  • Fase Generatif (G),  
  • Fase Panen (P) 
  • Pengolahan lahan (PL), 
  • Bera (B), lahan sawah yang diberakan 
  • Lain-lain (LL) 
  • Panen diantara 2-survai (H) 

Komunikasi Data dan Pengolahan Data

Surveyor mengirim data lewat sms tentang hasil pencatatan jumlah masing-masing fase pertumbuhan per segmen begitu selesai mengamati seluruh titik pengamatan.  Data lapangan yang terkirim akan diterima dan dimasukkan dalam system basis data sms server untuk disimpan dan diproses.  Dalam proses pembangunan sistem komunikasi data dengan sistem SMS Server, dibangun juga formulasi ekstrapolasi (direct expansion) dari sampel ke populasi dalam sistem tersebut.  Sehingga data setiap segmen hasil survai lapangan yang dikirim oleh surveyor langsung diterima oleh server dan langsung dihitung estimasi dan peramalan setiap parameter tanaman padi.  Hasil perhitungan estimasi dan peramalan ditayangkan dalam website dengan alamat sebagai berikut: http://neonet.bppt.go.id/padi.

 

 

Gambar 2.  Sistem komunikasi data dari tingkat lapangan ke pusat

  • Formulasi Estimasi Luas Panen  

Dj = Luas total strata j

nj = dimensi sampel atau jumlah sampel segmen yang terpilih dalam strata j

m = jumlah strata

pij = proporsi luas padi dalam segmen i strata j

Aj = Luas total tanaman padi dalam strata j

D, adalah luas seluruh strata di Kabupaten tertentu

Rata-rata proporsi luas padi serta variannya di srtata j, dalam Kabupaten tertentu dihitung dengan formulasi sebagai berikut:

 
   

 

 

 

 

 

Luasan tanaman padi total di strata j dan koefisien variasinya dihitung dengan formulasi sebagai berikut:

 
   

 

 

 

 

Formulasi matematis estimasi luas dan variannya adalah,

 

 

 

 

Standar eror dihitung dari akar varian dan koefisien variasi dinyatakan dalam persentasi antara standar eror dan estimasi luas.


Keunggulan Teknologi

  • Didasarkan pada kaidah-kaidah statistika spasial
  • Menggunakan teknologi yang sederhana, sehingga mudah untuk diimplementasikan
  • Keranga area sifatnya relatif permanen, dan munkin dapat dijadikan ‘master frame untuk kegiatan survai yang berkaitan dengan lahan pertanian
  • Survai dilakukan langsung terhadap target populasi
  • Survai dilakukan dengan cepat, dan hasilnya ‘near real time’
  • Mudah disupervisi dan dikontrol, karena sampel segmen bersifat permanen
  • Biaya pembangunan kerangka dan pelaksanaan survai rendah
  • Beban kerja tidak berat 

Potensi Aplikasi

  • Aplikasi di bidang statistik pertanian untuk mendukung bidang ketahanan pangan
  • KSA dengan sedikit modifikasi dapat diaplikasikan juga untuk tanaman pertanian yang lain
  • BPS dan BPPT sepakat  akan menggunakan KSA untuk estimasi produktivitas tanaman pangan
  • Persetujuan dari pihak terkait dan user untuk mengimplementasikan KSA ke tingkat nasional sudah didapat
  • BPS pada TA 2015 menganggarkan kegiatan implementasi KSA untuk seluruh Jawa
  • Kemendagri sedang menyiapkan Peraturan Bersama Menteri dan Ketua Lembaga untuk menjamin kelanjaran opeasionalisasi KSA secara Nasional