Indeks pertanaman

Menghitung siklus tanam: 1Γ—, 2Γ—, 3Γ— per tahun

🌐 English β†’ Β· Bahasa Indonesia

Gagasannya

Indeks pertanaman (intensitas tanam) menjawab berapa kali suatu lahan ditanami dalam satu tahun pertanian. Kita menurunkannya langsung dari deret waktu VH dengan penghitung siklus berbasis data: tanpa kalender tetap, tanpa ambang dB absolut.

Setiap siklus padi adalah ayunan lembah genangan β†’ puncak kanopi. Sebuah mesin-keadaan (state machine) per piksel menelusuri deret waktu dan menghitung satu siklus setiap kali VH naik minimal sebesar amplitudo minimum (β‰ˆ4 dB) di atas nilai minimum berjalan, lalu menyiapkan diri lagi setelah turun kembali. Jumlah siklus lengkap itulah indeks pertanaman untuk piksel tersebut (dilaporkan 1 / 2 / 3+).

NoteMengapa menghitung siklus, bukan menghitung periode

Menghitung berapa periode sebuah piksel β€œtampak seperti sawah” cenderung melebih-hitung (kemiripan sesaat menggelembungkannya). Mensyaratkan ayunan amplitudo genanganβ†’kanopi penuh berlandaskan fisika dan menolak artefak tersebut.

Langkah 1 β€” Validasi penghitung (opsional)

cropping_intensity.py dapat memeriksa kewajaran penghitung tervektorisasinya terhadap peta padi independen (kelas tunggal/ganda/tiga) sebelum dijalankan pada tumpukan Anda:

python cropping_intensity.py --mode validate \
    --stack data/sample/klambu_vh_2024.tif        # atau tumpukan multi-tahun Anda sendiri

Rata-rata siklus terdeteksi seharusnya meningkat secara monoton dari kelas referensi tanam-tunggal ke tanam-tiga β€” bukti bahwa penghitung mengikuti intensitas nyata. Keluaran terverifikasi pada tumpukan Jawa penuh:

Open-SEA CI=1: n=400 mean detected=1.77
Open-SEA CI=2: n=400 mean detected=2.06
Open-SEA CI=3: n=400 mean detected=2.31

Langkah 2 β€” Hitung intensitas tanam pada AOI

Jalankan mode penuh pada tumpukan AOI Anda. Mask kandidat membuat hasilnya spesifik-padi β€” gunakan konsensus sawah Anda (disarankan) atau lapisan baku-sawah/kadaster; tanpa itu, gunakan --no-candidate (hanya siklus, kurang spesifik).

python cropping_intensity.py --mode full \
    --stack <tumpukan-vh-multi-tahun-anda.tif> \
    --candidate-mask consensus_sample/consensus_paddy_map.tif \
    --output cropping_intensity_sample
ImportantMode penuh butuh tumpukan multi-tahun

--mode full menghitung siklus pada jendela tahun-pertanian MT 2024/25, yang dibaca skrip dari pita 25–56 tumpukan gabungan 2024–2026. AOI sampel satu-tahun yang kecil (18 pita) tidak mencakup jendela itu β€” arahkan --stack ke tumpukan multi-tahun penuh Anda, atau ubah MT_BANDS di dalam skrip untuk rentang pita lain. Langkah --mode validate di atas memang berjalan pada sampel.

NoteHarapkan hasil jarang pada AOI mainan

Pada sampel satu-tahun yang kecil, mask konsensus dalam-tahun (sedikit periode, ambang ketat) bisa hampir kosong, sehingga peta intensitas tanam di sini jarang dan hanya ilustratif β€” ia menunjukkan mekanismenya, bukan produk representatif. Untuk peta bermakna, gunakan lebih banyak periode dan tumpukan multi-tahun penuh.

Keluaran:

cropping_intensity_sample/
β”œβ”€β”€ cropping_intensity.tif   # uint8: 0 bukan-sawah, 1 / 2 / 3(=3+) tanam
β”œβ”€β”€ paddy_mask.tif           # 1 bila β‰₯1 siklus
└── statistics.txt           # luas per kelas + indeks agregat

statistics.txt melaporkan indeks tanam agregat (rata-rata siklus pada sawah) dan luas ha di tiap kelas.

WarningDua hal yang ditangani skrip untuk Anda
  1. Pita anomali ~0 dB (celah akuisisi/pemrosesan) terdeteksi dan diinterpolasi otomatis β€” dua pita semacam itu jika dibiarkan akan memalsukan ayunan kanopi tambahan dan menggelembungkan indeks.
  2. Luas piksel pada 50 m β‰ˆ 0,25 ha; skrip memakai nilai ini, jadi luasnya benar.

Apa yang ditunjukkan studi penuh

Untuk Jawa pada MT 2024/25, indeks agregat adalah β‰ˆ1,62 pada tapak konsensus-stabil, dengan pola spasial yang jelas β€” tanam-tiga terkonsentrasi di sepanjang koridor aman-air (Pantura, Bengawan Solo).

Peta intensitas tanam, MT 2024/25 (tanam 1Γ— / 2Γ— / 3Γ—).

Perbandingan antar-tahun pada piksel yang sama naik dari IP 1,45 (MT 2023/24) β†’ 1,63 (MT 2024/25) β€” luas tanam nyaris tak berubah, tetapi intensitas meningkat (lebih banyak tanam-ganda dan tanam-tiga), konsisten dengan pemulihan air pasca-El-NiΓ±o. Sinyal itu β€” variabilitas iklim mendorong intensitas tanam β€” adalah bagian yang menarik secara ilmiah dari rekaman multi-tahun.

Memilih tapak (footprint)

Cakupan intensitas tanam bergantung pada mask kandidat yang Anda berikan:

  • mask konsensus Anda β†’ peta bersarang di dalam peta sawah Anda (disarankan, koheren);
  • mask kadaster/baku-sawah β†’ peta dipangkas ke tapak resmi;
  • --no-candidate β†’ siklus atas seluruh daratan (tidak menolak apa pun bukan-padi β€” gunakan dengan hati-hati).

Jaga agar tapak konsisten dengan peta sawah supaya kedua produk menceritakan satu kisah yang sama.

Berikutnya: ubah fenologi menjadi kebutuhan air dan hitung kinerja irigasi β†’ Kinerja irigasi.