HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis dan Definisi Kebutuhan
1 Perancangan Basis Data
Implementasi
Pada tahap ini, seluruh perancangan yang dibuat pada tahap sebelumnya diimplementasikan. Implementasi aplikasi SIPESHA meliputi:
1 Perancangan Basis Data
Perancangan basis data merupakan proses menciptakan perancangan untuk basis data yang akan mendukung operasi dan tujuan (Connolly dan Begg 2002). Dalam merancang suatu basis data, digunakan metodologi-metodologi yang membantu dalam tahap perancangan basis data. Metodologi perancangan adalah pendekatan struktur dengan menggunakan prosedur, teknik, alat, serta bantuan dokumen untuk membantu dan memudahkan dalam proses perancangan. Dengan menggunakan teknik metode disain ini dapat membantu dalam merencanakan, mengatur, mengontrol, dan mengevaluasi database development project
(Connolly dan Begg 2002). Hasil perancangan basis data dapat dilihat pada Tabel 2 berikut:
Tabel 2 Rancangan basis data
Nama Tipe Primary Key Deskripsi
provinsi Tabel id_prov Tabel provinsi berisi data seluruh provinsi
kabupaten Tabel id_kab Tabel kabupaten berisi data seluruh kabupaten
kecamatan Tabel id_kec Tabel kecamatan berisi data seluruh kecamatan
area Tabel id_area Tabel area berisi data seluruh area tanaman Tabel id_tanaman Tabel tanaman berisi data seluruh
tanaman
komoditas Tabel id_komoditas Tabel komoditas berisi data seluruh komoditas
hama Tabel id_hama Tabel hama berisi data seluruh hama
daun Tabel id_daun Tabel daun berisi data seluruh
daun
Perancangan basis data fisik dipresentasikan melalui tabel-tabel. Basis data pada penelitian ini terdiri dari 8 tabel, yaitu: tabel data infeksi hama pada tanaman (lihat Tabel 3), tabel data hama tanaman (lihat Tabel 4), tabel data daun tanaman (lihat Tabel 5), tabel data komoditas tanaman (lihat Tabel 6), tabel data area (lihat Tabel 7), tabel data kecamatan (lihat Tabel 8), tabel data kabupaten (lihat Tabel 9), dan tabel data provinsi (lihat Tabel 10). Relasi ke-8 tabel tersebut dapat dilihat pada Gambar 11.
15 Tabel 3 Data tanaman
No Nama Field Tipe Panjang Keterangan
1 id_tanaman Int 11 Primary key
2 serangan_tanaman Double
3 id_hama Varchar 10
4 id_komoditas Varchar 10
5 id_daun Varchar 10
Tabel 4 Data hama tanaman
No Nama Field Tipe Panjang Keterangan
1 id_hama Int 11 Primary key
2 ilmiah_hama Varchar 50
3 lokal_hama Varchar 50
Tabel 5 Data komoditas tanaman
No Nama Field Tipe Panjang Keterangan
1 id_komoditas Int 11 Primary key
2 ilmiah_komoditas Varchar 50 3 lokal_komoditas Varchar 50
Tabel 6 Data daun tanaman
no nama field Tipe Panjang Keterangan
1 id_daun Int 11 Primary key
2 jumlah_hama Int
3 tingkat_serangan_daun Double
4 id_tanaman Int 11
Tabel 7 Area tanaman
no nama field Tipe Panjang Keterangan
1 id_area Int 11 Primary key
2 nama_area Varchar 50
3 kordinat Double
4 luas_area Double
5 tingkat_serangan_area Double
6 id_tanaman Int 11
Tabel 8 Data kecamatan
no nama field Tipe Panjang Keterangan
1 id_kec Int 11 Primary key
2 nama_kec Varchar 50
16
Tabel 9 Data kabupaten
no nama field Tipe Panjang Keterangan
1 id_kab Int 11 Primary key
2 nama_kab Varchar 50
3 id_kec Int 11
Tabel 10 Data provinsi
No Nama field Tipe Panjang Keterangan
1 id_prov Int 11 Primary key
2 nama_prov Varchar 50
3 Id_kab Int 11
Gambar 11 Relationships antartabel 2 Implementasi Antarmuka
Pada aplikasi SIPESHA, yang pertama muncul adalah menentukan lokasi tanaman. Pada proses penentuan lokasi, pengguna diminta untuk memasukan atau mengklik lokasi tanaman pada Google Maps. Bentuk dari lokasi serangan yang di
input-kan pengguna berupa area dengan pinpoint. Berikut adalah implementasi dari halaman utama dari aplikasi SIPESHA.
1 Penentuan area
Proses pemetaan diawali dengan penentuan titik atau lokasi tanaman. Penentuan lokasi tanaman ini dilakukan dengan pinpoint pada Google Maps. Dapat dilihat pada Gambar 12.
17
Gambar 12 Tahap penentuan area 2 Input jumlah tanaman
Setelah melakukan proses penentuan lokasi, tahap selanjutnya adalah
meng-input-kan jumlah tanaman yang akan dianalisis. Tahap ini dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13 Tahap input jumlah tanaman 3 Menghitung tingkat serangan
Tahap ini akan melakukan analisis terhadap daun tanaman. Pada tahap ini akan muncul proses analisis daun sejumlah input-an tanaman pada proses sebelumnya. Tahap ini akan melakukan proses analisis terhadap daun yang di-input-kan untuk setiap tanaman. Output dari proses ini berupa data tingkat
18
kerapatan hama per tanaman yang disimpan dalam database. Proses perhitungan tingkat serangan dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14 Tahap analisis citra 4 Pemetaan area tingkat serangan
Tahap ini merupakan tahap akhir dari sistem. Pada proses sebelumnya dilakukan analisis daun untuk setiap tanaman. Dari hasil analisis daun per tanaman tersebut menghasilkan tingkat kerapatan hama per tanaman. Tingkat kerapatan hama per tanaman tersebut kemudian diproses lebih lanjut pada tahap ini. Hasil dari proses tersebut menghasilkan tingkat kerapatan hama per area. Dari hasil tingkat kerapatan per area tersebut kemudian dilakukan proses pemetaan. Proses pemetaan dapat dilihat pada Gambar 15.
19 Pengujian
Pengujian sistem yang dilakukan adalah dengan membandingan data citra daun dari analisis pakar dengan hasil sistem. Dari hasil analisis pakar didapatkan tiga kelompok citra daun yaitu sedang, ringan, dan berat. Dari hasil analisi pakar tersebut kemudian dilakukan pengujian terhadap sistem. Hasil pengujian sistem didapatkan sebuah rentang nilai untuk menentukan pengelompokan tingkat serangan. Berikut adalah Tabel 11 yang merupakan pengelompokan dan hasil pengujian perdaun dengan sistem.
Tabel 11 Hasil pengujian citra perdaun dengan sistem Ringan Sedang Berat
1 4.46 8.04 9.88 2 5.63 4.18 5.57 3 5.67 8.04 10.79 4 4.15 7.41 7.52 5 6.36 6.2 6 7.61 5.47 7 6.88 14.15 8 6.19 13.84 9 8.28 5.43 10 10.45 11 6.09 12 6.93 Rata-rata 4.98 7.00 8.53
Hasil pengujian tersebut didapatkan rentang nilai untuk pengelompokan citra daun yang terserang hama (lihat Tabel 12). Gambar 16 merupakan rentang nilai dalam pengelompokan tingkat serangan.
Gambar 16 Rentang nilai pengelompokan tingkat serangan Tabel 12 Rentang nilai
No Kelompok Citra Rentang Nilai
1 Ringan x< 5.99
2 Sedang 5.99 ≤ x ≤ 7.76
20
Data citra yang diujikan sebanyak 25, hasilnya 14 data citra valid sesuai dengan pakar dan 11 data citra lainnya tidak valid. Dari hasil analisis ke 11 daun yang tidak valid tersebut beberapa daun yang seharusnya masuk ke dalam kelompok sedang, dianggap oleh sistem masuk kelompok berat, hal tersebut dikarenakan citra daun memiliki background yang terlalu luas. Gambar 17 adalah citra daun yang dianggap oleh sistem masuk kelompok berat.
Gambar 17 Citra daun memiliki background yang luas
Sementara itu, ada citra daun yang seharusnya masuk kelompok berat menurut pakar, tetapi berdasarkan sistem, citra tersebut dikelompokkan ke dalam kelompok sedang. Dari hasil analisis ternyata citra daun yang dianggap sedang tersebut terserang hama kutu kebul berbentuk bintik hitam. Gambar 18 merupakan data citra yang dianggap oleh sistem masuk kelompok sedang.
Gambar 18 Citra daun memiliki serangan hama kutu kebul berbintik hitam Sistem mengelompokkan citra tersebut ke dalam kelompok sedang, karena pada saat dilakukan praproses dan segmentasi citra, bintik hitam itu dianggap piksel 0.
Tingkat Kerapatan Hama Daun
Proses perhitungan tingkat serangan daun dimulai dengan menentukan ukuran dan jumlah kotak dalam penarikan contoh. Pada proses penentuan area penarikan contoh dilakukan dengan memanfaatkan sebaran histogram dari informasi koordinat spasial. Dari informasi koordinat spasial tersebut dapat ditentukan area yang merupakan koloni dari kutu kebul. Ukuran kotak yang digunakan dalam penarikan contoh yaitu 195 x 30 (minimal) dan 270 x 180 (maksimal).
21 Proses penentuan area contoh bergantung pada sebaran kutu kebul pada daun. Semakin banyak kutu kebul yang tersebar, maka semakin banyak area penarikan contoh yang terbentuk. Tingkat serangan dihitung pada setiap area penarikan contoh, kemudian hasilnya diakumulasikan sesuai dengan jumlah area penarikan contoh yang terbentuk. Gambar 19 merupakan penarikan contoh yang dilakukan.
Gambar 19 Penarikan contoh pada citra daun Tingkat Kerapatan Hama Tanaman
Dari hasil tingkat serangan hama per daun, kemudian citra dari beberapa daun tersebut dirata-ratakan untuk mendapatkan tingkat serangan per tanaman. Tingkat serangan per tanaman didapatkan dengan rata-rata beberapa citra daun pada setiap tanaman. Berikut perhitungan untuk tingkat serangan per tanaman,
(2) dengan hp adalah kerapatan hama per individu tanaman dan n adalah banyaknya daun yang diamati.
Tingkat Kerapatan Hama Area
Setelah didapatkan tingkat serangan tanaman, kemudian dilanjutkan dengan proses perhitungan untuk area. Proses perhitungan tingkat serangan area didapatkan dengan mengitung rata-rata tingkat serangan tanaman dalam satu area. Hasil pengujian sistem terhadap 5 sample area tersebut yaitu: Tabel 13 untuk pengujian area ke-1, Tabel 14 untuk pengujian area ke-2, Tabel 15 untuk pengujian area ke-3, Tabel 16 untuk pengujian area ke-4, dan Tabel 17 untuk pengujian area ke-5.
22
Tabel 13 Hasil pengujian area ke-1
Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 1 4.46 5.63 5.67 4.15 Ringan Ringan
4.98 Tanaman 2 8.04 4.18 8.04 7.41 Sedang Sedang
6.92 Tanaman 3 9.88 5.57 10.79 7.52 Berat Sedang
8.44 Tanaman 4 4.46 5.63 5.67 9.88 Sedang Sedang
6.41 Tanaman 5 4.46 5.63 9.88 5.57 Sedang Sedang
6.39 Tanaman 6 4.46 9.88 5.57 10.79 Sedang Sedang
7.68 Tanaman 7 4.46 5.63 5.67 8.04 Ringan Ringan
5.95 Tanaman 8 4.46 5.63 8.04 4.18 Sedang Ringan
5.58 Tanaman 9 4.46 8.04 4.18 8.04 Sedang Sedang
6.18 Tanaman 10 8.04 4.18 8.04 9.88 Sedang Sedang
7.54 Rata-rata tingkat serangan area Sedang 6.60 Sedang Tabel 14 Hasil pengujian area ke-2
Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 1 4.46 5.63 5.67 4.15 Ringan Ringan
4.98 Tanaman 2 6.36 7.61 6.88 6.19 Sedang Sedang
6.76 Tanaman 3 6.2 5.47 14.15 13.84 Berat Berat
9.92 Tanaman 4 4.46 5.63 5.67 6.2 Ringan Ringan
5.49 Tanaman 5 4.46 5.63 6.2 5.47 Sedang Ringan
5.44 Tanaman 6 4.46 6.2 5.47 14.15 Sedang Sedang
7.57 Tanaman 7 4.46 5.63 5.67 6.36 Sedang Ringan
23 Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 8 4.46 5.63 6.36 7.61 Sedang Sedang
6.02 Tanaman 9 4.46 6.36 7.61 6.88 Sedang Ringan
6.33 Tanaman 10 6.36 7.61 6.88 6.2 Sedang Sedang
6.76 Rata-rata tingkat serangan area Sedang 6.48 Sedang Tabel 15 Hasil pengujian area ke-3
Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 1 4.46 5.63 5.67 4.15 Ringan Ringan
4.98 Tanaman 2 7.61 6.88 6.19 8.28 Sedang Sedang
7.24 Tanaman 3 5.43 10.45 6.09 6.93 Berat Berat
7.23 Tanaman 4 4.46 5.63 5.67 5.43 Ringan Ringan
5.30 Tanaman 5 4.46 5.63 5.43 10.45 Sedang Sedang
6.49 Tanaman 6 4.46 5.43 10.45 6.09 Berat Sedang
6.61 Tanaman 7 4.46 5.63 5.67 7.61 Ringan Ringan
5.84 Tanaman 8 4.46 5.63 7.61 6.88 Sedang Sedang
6.15 Tanaman 9 4.46 7.61 6.88 6.19 Sedang Sedang
6.29 Tanaman 10 7.61 6.88 6.19 5.43 Sedang Sedang
6.53 Rata-rata tingkat serangan area Sedang 6.26 Sedang Tabel 16 Hasil pengujian area ke-4
Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 1 4.46 5.63 5.67 4.15 Ringan Ringan
4.98 Tanaman 2 10.79 7.52 14.15 13.84 Berat Berat
24
Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 3 9.88 10.79 14.15 13.84 Berat Berat
12.17 Tanaman 4 4.46 5.63 5.67 9.88 Sedang Sedang
6.41 Tanaman 5 4.46 5.63 9.88 10.79 Sedang Sedang
7.69 Tanaman 6 4.46 9.88 10.79 14.15 Berat Berat
9.82 Tanaman 7 10.79 14.15 13.84 7.41 Berat Berat
11.55 Tanaman 8 4.46 5.63 14.15 13.84 Berat Berat 9.52 Tanaman 9 4.46 9.88 14.15 13.84 Berat Berat
10.58 Tanaman 10 9.88 5.57 14.15 13.84 Berat Berat 10.86 Rata-rata tingkat serangan area Berat 9.51
Berat Tabel 17 Hasil pengujian area ke-5
Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 1 4.46 5.63 5.67 4.15 Ringan Ringan
4.98 Tanaman 2 13.84 5.43 10.45 6.09 Berat Berat
8.95 Tanaman 3 10.79 14.15 13.84 10.45 Berat Berat
12.31 Tanaman 4 4.46 5.63 5.67 10.79 Sedang Sedang
6.64 Tanaman 5 4.46 5.63 10.79 14.15 Sedang Berat
8.76 Tanaman 6 4.46 10.79 14.15 13.84 Berat Berat
10.81 Tanaman 7 14.15 13.84 10.45 6.36 Berat Berat 11.20 Tanaman 8 4.46 5.63 13.84 10.45 Berat Berat 8.60 Tanaman 9 4.46 10.79 13.84 10.45 Berat Berat
25 Tanaman Daun 1 Daun 2 Daun 3 Daun 4 Hipotesis Hasil Uji Tanaman 10 14.15 13.84 10.45 6.09 Sedang Berat
11.13 Rata-rata tingkat serangan area Berat 9.33
Berat Dari hasil pengujian sistem dengan lima area berbeda dan citra daun yang diacak, didapatkan bahwa hasil yang didapatkan oleh sistem tidak berbeda jauh dengan hasil analisis pakar. Dapat dilihat pada Tabel 18 menunjukkan nilai akurasi yang didapatkan 100%. Setiap area mempunyai rata-rata dua hasil yang berbeda dengan analisis pakar, akan tetapi hasil tersebut tidak mempengaruhi hasil akhir dari sistem. Dengan kata lain, kesalahan segmentasi pada beberapa daun tidak mempengaruhi nilai akhir untuk perhitungan per area. Berikut hasil perhitungan tingkat serangan area oleh sistem.
Tabel 18 Perhitungan tingkat serangan area oleh sistem
Area Tingkat Serangan Hipotesis Hasil Pengelompokan Sistem
Area ke-1 6.60 Sedang Sedang
Area ke-2 6.48 Sedang Sedang
Area ke-3 6.26 Sedang Sedang
Area ke-4 9.51 Berat Berat
Area ke-5 9.33 Berat Berat
Pemetaan Area Serangan
Proses selanjutnya adalah proses terakhir dari sistem, yaitu proses pemetaan area serangan. Proses pemetaan ini dilakukan dengan menentukan titik-titik lokasi area tanaman pada Google Maps. Setelah titik-titik area serangan ditentukan, kemudian akan diambil satu titik tengah dari semua titik-titik yang telah dimasukkan. Titik inilah kemudian yang akan membentuk pin point pada Google Maps.
Pada proses sebelumnya dilakukan analisis daun untuk setiap tanaman. Dari hasil analisis daun per tanaman tersebut menghasilkan tingkat kerapatan hama per tanaman. Tingkat kerapatan hama per tanaman tersebut kemudian diproses lebih lanjut pada tahap ini. Hasil dari proses tersebut menghasilkan tingkat kerapatan hama per area. Dari hasil tingkat kerapatan per area tersebut kemudian dilakukan proses pemetaan. Gambar pemetaan area dapat dilihat pada Gambar 20. Pada pemetaan area serangan, informasi visual yang disajikan berupa posisi area dan tingkat serangan hama pada area tersebut. Warna-warna pada penanda posisi area mengindikasikan tingkat serangan hama. Warna merah menunjukan tingkat serangan berat, warna biru menunjukan tingkat serangan sedang dan warna hijau menunjukan tingkat serangan ringan.
26
Gambar 20 Pemetaan area serangan
