Sistem Pemosisi Global, Peta, dan Sistem Informasi Geografik: Seberapa Penting dalam Penelitian Bidang Perlindungan Tanaman?

Penelitian dalam bidang perlindungan tanaman tidak selalu harus menggunakan metode eksperimental. Dalam banyak kasus, penelitian dalam bidang ini perlu dimulai dengan upaya untuk mengetahui keberadaan OPT di lapangan berikut seberannya. Dengan begitu maka perlu dilakukan penelitian survei untuk melakukan pengamatan langsung di lapangan yang disertai dengan pengambilan spesimen tanaman untuk diamati di laboratorium. Penelitian survei seperti ini memerlukan peralatan untuk menentukan titik-titik lokasi pengambilan sampel sebagai data untuk melakukan analisis pola sebaran OPT.


Untuk melakukan pengambilan titik-titik lokasi sampel, diperlukan peralatan yang dikenal dengan0nama alat penerima Sistem Pemosisi Global (SPG, dari bahasa Inggris Global Positioning Sistem atau lazim disingkat GPS). Alat ini sebenarnya merupakan alat navigasi berbasis satelit untuk menentukan lokasi yang dapat berupa titik (dikenal dengan nama waypoint) dan garis (yang dikenal dengan nama tracklog). Alat penerima GPS menerima sinyal satelit dan kemudian berdasarkan sinyal tersebut melakukan perhitungan otomatis untuk menentukan lokasi dalam bentuk sistem koordinat lintang dan bujur. Sebagaimana diketahui, di permukaan bumi terdapat garis-garis imajiner melintang dan membujur, serupa dengan garis-garis pada sistem koordinat x,y dalam matematika (koordinat Cartesius). Garis imajiner melintang disebut garis lintang, garis imajiner membuhur disebut garis bujur. Seperti halnya dalam sistem koordinat x,y matematika yang mempunyai titik 0,0; garis lintang dan garis bujur imajiner di permukaan bumi juga demikian, garis lintang 0 disebut katulistiwa, sedangkan garis bujur 0 disebut garis bujur utama. Garis lintang ke arah Utara dari garis lintang katulistiwa disebut lintang utara, ke arah selatan disebut lintang selatan. Garis bujur ke arah Timur dari garis bujur utama disebut garis bujur timur, ke arah Barat disebut bujur barat. Nilai lintang dan bujur suatu lokasi di permukaan bumi disebut koordinat lokasi, dinyatakan dalam derajat, menit, dan detik atau dalam derajat desimal. Alat penerima GPS menerima sinyal satelit untuk kemudian menghitung koordinat suatu lokasi dalam satuan tersebut. Karena bumi berbentuk bulat maka satu derajat lintang atau bujur mempunyai nilai panjang yang berbeda-beda di berbagai titik di permukaan bumi.

Sistem koordinat x,y dan garis yang didefinisikan dengan sistem tersebut. Sumber: The Geographer's Craft

Garis Katulistiwa dan Bujur Utama. Sumber: The Geographer's Craft

Dewasa ini terdapat beragam alat penerima GPS dengan kemampuan dan, tentu saja, harga yang berbeda-beda. Alat yang paling sederhana berperan hanya untuk menerima sinyal dan melakukan perhitungan, sedangkan untuk menayangkan hasilnya memerlukan alat lain, misalnya komputer atau telepon genggam. Alat yang paling canggih, bukan hanya dapat menerima sinyal, melakukan perhitungan, dan menyanagkan hasilnya di layar dalam bentuk angka koordinat, melainkan dalam bentuk peta. Hasil perhitungan dan peta yang dihasilkan kemudian dapat dipindahkan ke komputer untuk tujuan pengolahan lebih lanjut, misalnya untuk dimasukkan ke program aplikasi SIG (Sistem Informasi Geografik) atau ditayangkan pada layanan pemetaan online semacam Google Maps atau OpenStreetMap. Atau bahkan untuk ditampilkan di komputer dengan menggunakan program aplikasi bawaan alat penerima GPS sendiri, semacam MapSource dari Garmin. Mengingat bergamnya kemampuat alat penerima GPS yang tersedia di pasaran, dalam memilih alat penerima untuk penelitian bidang perlindungan tanaman perlu diperxatikan terutama sebagai apa data lokasi (waypoint atau tracklog) akan digunakan, apakah sekedar untuk ditampilkan dalam bentuk peta atau untuk analisis SIG. Dalam berbagai kasus, alat penerima kelas menengah seperti misalnya Garmin eTrack®20 sudah memadai. Untuk penelitian yang memerlukan pengambilan foto yang disertai dengan koordinat lokasi, dapat digunakan Garmin GPSMap®62stc yang dilengkapi dengan kamera beresolusi 5 megapiksel.

Untuk penelitian mahasiswa S1 (skripsi) bidang perlindungan tanaman, penggunaan alat penerima GPS sekedar untuk menentukan dan menampilkan lokasi dalam bentuk peta mungkin sudah cukup. Data lokasi mungkin cukup ditampilkan dengan dukungan layanan pemetaan online semacam Google Maps atau OpenStreetMap atau dengan menggunakan program aplikasi serupa yang perlu dipasang di komputer semacam Google Earth. Untuk penelitian lanjut, penyajian seperti ini tentu saja kurang memadai. Data yang diperoleh dengan menggunakan alat penerima GPS merupakan data kategori tertentu yang disebut data spasial (data ruang). Untuk setiap satuan data spasial, dapat dikaitkan data lain yang merupakan keterangan terhadap data spasial. Data yang merupakan keterangan ini disebut data non-spasial atau data atribut. Misalnya, di seuatu lokasi dengan koordinat LS dan BT tertentu terdapat OPT dengan padat populasi tertentu dan menimbulkan kerusakan dengan intensitas tertentu. Koordinat LS dan BT merupakan data spasial, sedangkan padat populasi dan intensitas kerusakan merupakan data atribut. Data spasial dan data atribut ini dapat dianalisis lebih lanjut untuk berbagai tujuan, misalnya untuk menentukan pola sebaran OPT. Untuk melakukan analisis ini dan menampilkan hasilnya dalam bentuk peta diperlukan SIG.

Lalu apakah sebenarnya peta itu? Peta berbeda dengan gambar biasa karena peta dibuat untuk memvisualisasikan data. Untuk tujuan tersebut, peta memerlukan sejumlah persyaratan dasar. Pertama, peta harus mampu menunjukkan koordinat suatu lokasi dengan sistem proyeksi dan datum tertentu. Oleh karena itu, peta dalam bentuk tercetak harus disertai dengan garis bingkai yang memuat angka koordinat. Kedua, peta mempunyai skala, yaitu perbandingan antara ukuran di peta dengan ukuran sebenarnya di permukaan bumi. Skala dapat dinyatakan dqlam bentuk angka perbandingan, misalnya skala 1:25.000 berarti setiap panjang 1 cm di peta setara dengan panjang 25.000 cm di permukaan bumi. Skala juga dapat disajikan dalam bentuk garis yang disertai dengan angka perbandingan. Skala seperti ini lazim digunakan dalam layanan pemetaan online dan program aplikasi SIG. Ketiga, peta harus disertai dengan tanda penunjuk arah mata angin. Keempat, peta harus disertai dengan keterangan yang lazim disebut legenda. Legenda pada dasarnya merupakan keterangan mengenai berbagai hal yang dicantumkan dalam peta. Dengan kata lain, legenda merupakan data atribut yang sangat disederhanankan yang diperlukan agar orang dapat 'membaca' peta. Tanpa keempat hal ini maka suatu gambar mengenai keadaan suatu lokasi tidak dapat disebut peta, meskipun dari segi tampilannya memang menyerupai peta.

Seberapa penting sebuah peta dalam penelitian bidang perlindungan tanaman? Peta dapat digunakan sekedar sebagai cara penyajian, sebagaimana halnya sebuah grafik digunakan untuk menyajikan data padat populasi. Dalam hal ini, penyajian dalam bentuk peta mempunyai kelebihan karena dapat menunjukkan padat populasi tertentu terdapat di mana. Penyajian dalam bentuk grafik biasa, yang misalnya dapat dibuat dengan menggunakan program aplikasi Excel, tidak mempunyai kemampuan ini. Dalam bidang perlindungan tanaman, tentu saja lokasi seharusnya merupakan informasi yang sangat penting, tetapi belum dipahami oleh sebagian besar peneliti di bidang ini. Pada tataran yang lebih tinggi, peta dapat digunakan untuk menyajikan hasil analisis spasial. Untuk tujuan inilah maka diperlukan SIG. Misalnya, SIG dapat digunakan untuk menganalisis pola sebaran OPT dan menentukan risiko suatu daerah tertular OPT di luar daerah sebaran OPT saat ini. Dengan begitu maka dapat diambil langkah-langkah yang perlu dilakukan untuk membatasi penyebaran OPT dari daerah sebaran saat ini-nya. Berdasarkan atas hasil analisis ini kemudian dapat dibuat peta daerah yang berisiko tinggi tertular OPT. Penggunaan SIG untuk tujuan pertama menempatkannya sekedar sebagai alat pemetaan, penggunaan untuk tujuan kedua menempatkannya menjadi alat analisis.

Untuk menggunakan SIG, lebih-lebih untuk tujuan kedua, diperlukan program komputer khusus aplikasi SIG. Dewasa ini tersedia banyak sekali program aplikasi SIG, baik program aplikasi berbayar maupun program aplikasi gratis. Dibandingkan dengan program aplikasi berbayar yang sangat komprehensif, program aplikasi gratis tentu mempunyai keterbatasan. Meskipun demikian, beberapa program aplikasi gratis mempunyai kemampuan analisis yang tidak terlalu kalah jauh daripada program aplikasi berbayar. Saat ini, the Open Source Geospatial Foundation, yang dikenal dengan nama OSGeo, mengembangkan program aplikasi SIG gratis dengan kemampuan analisis yang cukup memadai: GRASS GIS, Quantum GIS, dan gvGIS serta program analisis citra pengindraan jauh Opticks. Program aplikasi dapat diunduh dan digunakan secara gratis untuk belajar SIG.

Tampilan Peta Kota Denpasar (Sebagian) pada Layar Program Aplikasi SIG. Sumber: Peta Citra Blog

Penggunaan SPG, peta, dan SIG sebagai alat analisis dalam perlindungan tanaman kini sudah dimulai di luar negeri. Misalnya, SPG dan SIG dikombinasikan untuk melakukan pemetaan bersama masyarakat untuk menentukan sebaran penyakit yang disebabkan oleh Phytophthora pseudosyringae pada pohon bilberry di Cannock Chase. Berdasarkan hasil pemetaan tersebut dapat ditentukan di lokasi mana tindakan pengendalian perlu dilakukan untuk mengurangi potensi penyebaran penyakit.

Peta Hasil Pemetaan Bersama Masyarakat Mengenai Pola Sebaran Penyakit yang disebabkan oleh Phytophthora pseudosyringae pada pohon bilberry

Contoh lainnya adalah sebagaimana yang dilakukan di Jurusan Penyakit Tumbuhan Universitas Arizona, AS, dalam melakukan analisis pola ruang penyakit cotton leaf curl virus di Mian Channu, Pakistan. Hasil analisis menunjukkan bahwa kejadian penyakit (disease incidence) rendah pada bulan Mei, Meningkat pada bulan Juli, dan mencapai puncaknya pada bulan Agustus. Dengan menggunakan SIG, dapat ditunjukkan bukan hanya terjadinya peningkatan kejadian penyakit, tetapi juga lokasi di mana kejadian penyakit meningkat dan sekaligus pola sebaran peningkatan kejadian penyakit. Hasil analisis juga menunjukkan bahwa kejadian penyakit yang rendah di sepanjang musim tanam terjadi di lokasi-lokasi yang petaninya menanam kultivar kapas yang tahan penyakit cotton leaf curl virus.

Analisis Pola Ruang dan Perkembangan Penyakit Cotton Leaf Curl Virus. Sumber: The University of Arizona, Department of Plant Pathology

Kantor Layanan Penyuluihan Pertanian Bersama antara New Jersey Agricultural Experiment Station and Rutgers University, New Jersey, AS, mengombinasikan penggunaan SPG dan SIG sebagai alat untuk meningkatkan efektivitas PHT terhadap hama European Corn Borer (ECB) and Corn Earworm (CEW). Peta yang dihasilkan dipublikasikan secara periodik dan dapat diakses publik. Pemerintah Negara Bagian Oregon di AS mengembangkan program pemetaan sebaran gulma yang dinamakan Oregon WeedMapper.

Peta Pola Sebaran Mingguan Beet Armyworm Dewasa 3 Oktober 2012. Sumber: Rutgers University-New Jersey Agricultural Experiment Station

Sayangnya, belum banyak pakar perlindungan tanaman di Indonesia yang menekuni penggunaan SIG sebagai alat analisis. Apalagi pemerintah, para pejabatnya terlalu sibuk untuk memenangkan Pemilu dan Pemilu Kada sedangkan rakyatnya sudah cukup puas diberikan janji-janji kampanye sehingga bersedia memilih mereka kembali. Jangan lagi mahasiswa, mungkin Faperta Undana perlu mengirimkan mahasiswa magang ke Universitas Rutgers, Universitas Arizona, atau ke Pemerintah Negara Bagian Oregon, supaya jangan tangung-tangung menjadi global oriented university. Daripada magang ke institusi di luar NTT untuk kemudian pulang dengan hanya membawa laporan yang berisi data penelitian orang lain kemudian berlagak seakan-akan sudah menjadi peneliti?

Posted in: Dukungan Penelitian,SIG Perlindungan Tanaman