Analisis Pola Spektral Tanaman Padi Berbeda Varietas dengan Metode Proximal Sensing dan Citra Sentinel-2

Abstract

Pemantauan pertumbuhan padi melalui berbagai wahana penginderaan jauh seperti satelit Sentinel-2 sudah banyak dilakukan, namun variasi ketinggian dan bauran reflektansi menyebabkan tingkat akurasi berbeda. Proximal sensing memungkinkan pemantauan dekat (ground-level) melalui sensor beresolusi tinggi. Spectroradiometer merupakan perangkat penginderaan proksimal yang mampu merekam pola spektral secara kontinu suatu objek, sehingga informasi yang diperoleh lebih rinci. Penelitian ini bertujuan menganalisis karakteristik pola spektral tanaman padi varietas Ciherang dan Ketan Grendel berdasarkan metode proximal sensing dan menganalisis keterkaitan pola spektral kedua varietas hasil pengukuran spectroradiometer dengan citra Sentinel-2. Berdasarkan analisis spektral, varietas Ciherang mencapai nilai reflektansi maksimum untuk panjang gelombang red-edge dan NIR pada 56 HST kemudian menurun pada 81 HST, sedangkan varietas Grendel baru mencapai nilai reflektansi maksimum pada 81 HST dan menurun pada 86 HST. Berdasarkan regresi linier, hubungan antara nilai reflektan hasil pengukuran spectroradiometer dan citra Sentinel-2 pada 23 HST memiliki nilai R² yang lebih rendah yaitu 0.5869 dan 0.5178. Hal ini dikarenakan tanaman belum berkembang dan permukaan sawah belum tertutup seluruhnya oleh kanopi tanaman. Hubungan nilai spektral pada 56, 81, 86, dan 90 HST menunjukkan nilai reflektansi pengukuran spectroradiometer setara atau ekuivalen dengan nilai reflektansi hasil ekstraksi citra Sentinel-2 dengan rata-rata R² di atas 86%.

Rice growth monitoring through remote sensing such as Sentinel-2 imagery has been widely used, yet the accuracy level is different due to variations in altitude and object reflectance. Proximal sensing provides site (ground-level) monitoring via high-resolution sensors. Spectroradiometer is a proximal sensing device that can continuously record the spectral pattern of an object. This research aims to analyze spectral pattern characteristics of Grendel sticky and Ciherang rice varieties based on proximal sensing and to analyze relationship between reflectance value of spectroradiometer and Sentinel-2. Based on spectral analysis, Ciherang variety reached the maximum reflectance value for red-edge and NIR wavelength at 56 DAP and then decreased at 81 DAP, while Grendel variety just reached the maximum value at 81 DAP and decreased at 86 DAP. The relationship between the reflectance value of spectroradiometer and Sentinel-2 at 23 DAP had a lower R² value, 0.5869 and 0.5178. These are because plants have not yet developed and the rice fields surface has not been completely covered by plant canopy. Relationships at 56, 81, 86, and 90 DAP indicated reflectance values of spectroradiometer measurement are equivalent to value of Sentinel-2 image extraction with an average of R² above 86%.