PERANCANGAN SISTEM PERAMALAN LAJU EVAPOTRANSPIRASI REFERENSI MENGGUNAKAN MODEL DERET BERKALA UNTUK MENDUKUNG MANAJEMEN PERTANIAN PRESISI DI KAWASAN TROPIS

DITA ENDAH RAHAYU, Prof. Dr. Ir. Lilik Sutiarso, M.Eng.; Andri Prima Nugroho, STP., M.Sc.,Ph.D.; Dr. Murtiningrum, STP, M.Eng.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK PERTANIAN

Pemanasan global berdampak terhadap intensitas kejadian cuaca ekstrim, perubahan pola hujan, dan peningkatan suhu. Hal ini berpengaruh besar terhadap pertanian pada lahan terbuka. Pendekatan pertanian presisi diperkenalkan dengan memanfaatkan sistem monitoring lingkungan secara langsung untuk mendukung proses pengambilan keputusan dalam operasional sehari - hari. Peramalan jangka pendek evapotranspirasi merupakan salah satu usaha yang dapat dilakukan dalam pendekatan pertanian presisi. Evapotranspirasi merupakan gabungan dari tanspirasi dan evaporasi yang dapat digunakan sebagai indikator kehilangan air pada lahan terbuka. Pada studi ini akan dilakukan peramalan jangka pendek evapotranspirasi untuk memprediksi n-jam ke depan, dengan berdasarkan model Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA). Model SARIMA mempunyai parameter orde non-seasonal autoregressive (p), banyaknya differencing (d), orde moving average (q), dan parameter unsur musiman (P, D, Q)s Laju evapotranspirasi akan diprediksi 12 jam ke depan, yang mana nilai evapotrasnpirasi diperoleh dari perhitungan data lingkungan dengan menggunakan model FAO56 Penman-Monteith. Data lingkungan berupa suhu, kelembaban, dan radiasi matahari berasal dari pengukuran pada Kebun Rejeki Tani Yogyakarta pada Januari sampai Agustus 2014. Dari hasil perancangan diperoleh model SARIMA(2,1,2)(1,1,1)24. Dari validasi model enam bulan, rata-rata MAE dan RMSE masing-masing adalah 0,0482 dan 0,0614. Dari validasi model dengan musim yang berbeda, koefisien determinasi (R kuadrat) adalah 0,8342. Model peramalan yang dikembangkan dapat digunakan untuk memprediksi evapotranspirasi per jam dengan kesalahan yang dapat diterima.

Global warming has an impact on the intensity of extreme weather events, changes in rain patterns, and rising temperatures. This has a major impact on open field tropical hoticulture production. The precision farming approach was introduced by the utilization of on-site environmental monitoring system to support the decision-making process for the daily operations. Short-term forecasting of evapotranspiration is one effort that can be done in a precision farming approach. Evapotranspiration is a combination of transpiration and evaporation that can be used as an indicator of water loss in open field holticulture. This study used short-term forecasting evapotranspiration to predict n-hour step ahead, based on Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA) model. SARIMA model have suitable parameter of non-seasonal autoregressive order (p), the degree of differencing (d), moving average order (q), and their seasonal parameter (P, D, Q)s. We predict 12 hours of evapotranspiration rate, which is the value of evapotranspiration obtained from environmental data calculations using FAO56 Penman-Monteith model. The environmental data of temperature, humidity, and solar radiation was observed at the Rejeki Tani Yogyakarta on January to August 2014. As the results, SARIMA model parameters was (2,1,2)(1,1,1)24. From the six months model validation, the average of MAE and RMSE were 0, 0482 and 0,0614 respectively. From the model validation with the different monsoon, the coefficient of determination (R square) was 0,8342. The developed forecasting model can be used to predict the hourly evapotranspiration with the acceptable error.

Kata Kunci : pertanian presisi, peramalan jangka pendek, deret berkala, SARIMA, pertanian tropis/precision farming, short-term forecast, time series, SARIMA, tropical agriculture