TUTUPAN LAHAN GAMBUT MEMPENGARUHI KONDISI IKLIM MIKRO DI SEKITAR KAMPUS UNIVERSITAS PALANGKA RAYA (Preliminary Data Integrasi Wireless Sensor Network) The Peatland Cover Impact Micro Climate Conditions Near Campus of the University of Palangka Raya (Preliminary Integration Data of Wireless Sensor Network)
Adji, F.A., 1*) dan Teguh, R., 2)
1) Prodi Agroteknologi Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya
2) Staf Pengajar JurusanTeknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Palangka Raya Telp. 085750133829 *Corresponding author : fengky@agr.upr.ac.id
Disetujui :15/08/2018
Disetujui : 09/09/2018

## ABSTRACT
The lack of field measurements, which collected in long period and significantly spatial effect on the environments can obstruct scientific understanding the effect of environmental condition on the ecosystems. Application wireless sensor network (WSN) is useful to address the situation through low  cost  wireless measurement  sensors  and  minimize  disruption  to  the  location/conditions  to  be monitored. The  comprehension  of  composition  transformation,  structure,  the  environment ecosystems dynamic, and how is the transformation of all can be affecting the human life, indeed this  challenge  are  need  detail  analysis  of  all  environment  ecosystem  elements.  This  study  also review  the  uses  of  smart  devices  wireless  sensor  networks  (WSN),  and  observe  the  underlying technology  in  hopes  could  be  giving  solve  or  determine  the  condition  of  environment  and ecosystems affected by human activity. The results of this study showed that the land use cover is influence on the environment conditions.
Keywords: Wireless sensor networks (WSN), ecosystems, and environment

## ABSTRAK
.
Kekurangan  pengukuran  lapangan  (lack  of  field  measurements),  yang  dikumpulkan  dalam  jangka waktu lama dan efek spasial yang sangat nyata pada lingkungan, menghalangi pemahaman ilmiah tentang  pengaruh  kondisi  lingkungan  terhadap  suatu  ekosistem.  Aplikasi wireless  sensor networks(WSN) sangat menjanjikan untuk mengatasi keadaan tersebut melalui sensor pengukuran nirkabel  yang  berbiaya  murah  dan  meminimalkan  gangguan  terhadap  lokasi/kondisi  yang  akan dimonitor/dipantau. Pemahaman perubahan komposisi, struktur, dan dinamika suatu ekosistem dan lingkungan,  serta  bagaimana  perubahan  tersebut  mempengaruhi  kehidupan  manusia,  tentu  saja tantangan  ini  membutuhkan  analisis  yang  detail  dari  berbagai  elemen  fisik  dan  biotik  suatu lingkungan dan ekosistem di dalamnya. Penelitian ini mengulas kegunaan lain dari wireless sensor networks (WSN),  dan  meninjau  teknologi  yang  mendasarinya  dengan  harapan  akan  merangsang penggunaan  teknologi  untuk  mengatasi  atau  mengetahui  kondisi  lingkungan  dan  ekosistem  yang terkena  dampak  oleh  kegiatan  yang  dilakukan  oleh  aktivitas  manusia.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  tutupan  lahan  akan  mempengaruhi  fluktuasi/perubahan  kondisi  lingkungan sekitar Kata kunci : Wireless sensor networks (WSN), ekosistem,dan lingkungan
Jurnal AGRI PEAT,  Vol. 19 No. 2 , September 2018 : 110 - 116 ISSN : 1411 – 6782 (Cetak)
2620-6935 (Elektronik)

## PENDAHULUAN
Pemahaman perubahan komposisi, struktur,  dan  dinamika  suatu  ekosistem  dan lingkungan, serta bagaimana perubahan tersebut  mempengaruhi  kehidupan  manusia, tentu saja tantangan ini membutuhkan analisis yang  detail  dari  berbagai  elemen  fisik  dan biotik  suatu  lingkungan  dan  ekosistem  di dalamnya  (Hamilton,  2004;  Porter et  al., 2005).
Ahli biologi dan ekologi mulai membuka  jalan  baru  penyelidikan  yang  lebih besar  skala  spasial  dan  temporalnya.Jaringan sensor  memfasilitasi  koleksi  beragam  jenis data (suhu, pencitraan, dan suara) pada setiap interval,  ataupun  dengan  jeda  waktu  pada skala  yang  luas,  memungkinkan  ahli  biologi dan ekologi untuk terlibat dalam pengambilan data yang lebih intensif dalam skala luas.
Saat  ini  teknologi wireless  sensor networks (WSN)  merupakan  teknologi  yang dapat  digunakan  untuk  memantau  dan mengontrol fenomena  perilaku lingkungan, dimana  setiap  perangkat  node  sensor  terdiri atas:  perangkat  komputasi  dan  perangkat komunikasi  tanpa  kabel  yang diletakan pada lingkungan yang akandipantau  secara  terus- menerus. Perangkat WSN dapat mengumpulkan dan
mendistribuskan informasi  lingkungan tersebut melalui  radio yang terpasang pada sensor node (Akyildiz et al., 2002). Teknologi ini adalah satu teknologi multiguna  yang  dapat  diaplikasi  baik pada industri,  logistik,  konstruksi,  transportasi, kesehatan  serta  lingkungan  hidup (Abd  El- Kader  and  Mohammad  El-Basioni,  2013; Teguh et al., 2012; Zhou et al., 2007).
Selain  itu,  data  langsung  (realtime) memungkinkan peneliti untuk bereaksi dengan cepat terhadap suatu peristiwa selama kegiatan penelitian berlangsung. Penelitian ini juga  mengulas  kegunaan  lain  dari wireless sensor  networks (WSN),  dan  meninjau teknologi yang mendasarinya dengan harapan akan merangsang penggunaan teknologi untuk mengatasi atau mengetahui kondisi lingkungan  dan  ekosistem  yang  terkena dampak  oleh  kegiatan  yang  dilakukan  oleh aktivitas manusia.
Hutan rawa gambut merupakan sumber kehidupan  bagi  semua  makhluk  hidup,
terkhusus  ekosistem  gambut.Dengan  adanya hutan,  simbiosis  dan  rantai  kehidupan makhluk  hidup  dapat  berjalan.Alih  fungsi lahan gambut dan  kerusakan  hutan gambut menjadi masalah serius yang dihadapi dewasa ini.Jika  ditinjau  dari  segi  perkembangan teknologi  saat  ini,  program  kelestarian ekosistem  hutan  rawa  gambut cenderung memerlukan  suatu  sistem  yang  mampu menganalisa dan memonitoring adanya indikasi  perubahan  lingkungan  ekosistem  dan alih  fungsi  hutan rawa  gambut.Teknologi nirkabel (wireless) yang mampu mengirimkan data tanpa perlu menggunakan kabel diharapkan  mampu  menjadi  salah  satu perkembangan  teknologi  aplikatif  yang  dapat mendukung  program  kelestarian  hutan rawa gambut.Sistem  monitoring  ini  diharapkan mampu menyajikan suatu data berupa indikasi perubahan lingkungan atau potensi kebakaran untuk lahan yang luas sekalipun.
Wireless sensor network (WSN) merupakan  suatu  kesatuan  dari  proses pengukuran, komputasi, dan komunikasi yang memberikan kemampuan administratif kepada sebuah  perangkat,  observasi,  dan  melakukan penanganan  terhadap  setiap  kejadian  dan fenomena  yang  terjadi  di  lingkungan  yang mengunakan  teknologi  nirkabel  (wireless). Sistem  ini  jauh  lebih  efisien  dibandingkan dengan penggunaan kabel.Sistem ini memiliki fungsi  untuk  berbagai  jenis  aplikasi,  dalam arti lain, WSN menyediakan pondasi teknologi  untuk  melakukan  eksperimen  pada lingkungan..

## BAHAN DAN METODE
Komponen  WSN  meliputi: sensor, modul wireless,  dan Personal  Computer (desktop/laptop).  Seluruh  komponen  akan membentuk  suatu  sistem  monitoring  yang mampu  menampilkan  data  berupa hasil pengukuran  beberapa  sensor karakteristik lingkungan  sekitar yang  digunakan  dengan memanfaatkan  media  wireless.  Karena  dapat digunakan untuk berbagi aplikasi, penggunaan jenis  sensor  dipilih  berdasarkan  aplikasinya (sensor  untuk  temperatur  udara,  kelembaban udara,  dan  intensitas  cahaya).  Penelitian  ini dilaksanakan  pada  hari  Rabu, tanggal  10
Desember  2014,  mulai  pukul  09.00 – 12.00 WIB, bertempat di sekitar gedung Laboratorium Dasar dan Analitik, Universitas Palangka  Raya (UPR),  dengan  koordinat 2°12'55.77"S  dan  113°53'58.91"E,  pada  5 (lima)  lokasi  penelitian,  yaitu  :  lokasi open area,  homogen forest/big diameter,  homogen forest/small diameter, big tree, dan small tree.
Sedangkan untuk mengetahui persentase cahaya yang masuk dan persentase kanopi (canopy) pohon/tanaman diolah dengan  menggunakan  metode  pengolahan citra  (image  processing),  yang  mana  photo kanopi  (canopy)  pohon/tanaman  diambil  dari bagian  bawah  pohon/tanaman  menggunakan kamera  digital  (5  mega  pixel) Ipod  Touch® Apple 32  Gb,  selanjutnya  dianalisis  dengan algoritma canopy binary menggunakan software Matlab© 1994-2015.The MathWorks, Inc. Dimana algoritma menghitung jumlah warna hitam
diidentifikasikan  dengan  angka  1  (tutupan) dan  warna  putih  diidentifikasikan  dengan angka  0  (cahaya/sinar).Untuk  saat  ini  photo kanopi  pohon/tanaman  hanya  diambil  pada lokasi  homogen forest/small diameter  dan homogen forest/big diameter. .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan Gambar  1 di  atas terlihat  bahwa  terjadi  peningkatan  temperatur udara  dan  penurunan  kelembaban  udara selama  kurun  waktu  pengukuran  (09.29 – 11.55  WIB)  dengan  menggunakan  metode wireless  sensor  network (WSN),  yang ditunjukkan dengan data langsung (realtime).
Tutupan lahan yang membentuk kanopi (canopy)  pada  permukaan  lahan  akan  turut mempengaruhi  perubahan/fluktuasi  parameter lingkungan, salah satunya adalah cahaya/sinar matahari yang  sampai  ke  permukaan  tanah (Gambar  2  dan  3).  Dari  hasil  perhitungan dengan menggunakan software Matlab© 1994 – 2015. The  MathWorks,  Inc  menunjukkan bahwa  pada  lokasi  homogen forest/small diameter, luas permukaan tanah yang tertutup kanopi  pohon/tanaman  adalah  66.5%  yang menyebabkan  cahaya/sinar  matahari  yang sampai  di  bawahnya  adalah  33.5%  (dengan intensitas cahaya hasil dari evaluasi
menggunakan  sensor  intensitas  cahaya  pada WSN,  yaitu  81.25  lux).  Sedangkan  pada lokasi  homogen forest/big diameter,  luas permukaan  tanah  yang  tertutupi  kanopi pohon/tanaman adalah 70.2% yang menyebabkan  cahaya/sinar  matahari  yang sampai  ke  permukaan  tanah  adalah  29.8% (dengan  intensitas  cahaya  hasil  dari  evaluasi menggunakan  sensor  intensitas  cahaya  pada WSN,  yaitu  31.97%).  Dari  hasil  intepretasi menggunakan algoritma  canopy  binary ini terlihat bahwa tutupan lahan akan mempengaruhi kondisi lingkungan sekitarnya. Proses fotosintesis yang terdapat pada tumbuhan  hijau  yang  bersifat  autotrof diartikan  mempunyai  kemampuan  menyusun makanannya sendiri. Melalui daun, tumbuhan menyerap molekul karbondioksida (CO 2 ) juga air dalam rangka menghasilkan gula dan juga oksigen  (O 2 ).Tumbuhan  yang  melakukan proses  fotosintesis  memerlukan  bantuan cahaya  matahari. Kemampuan menyerap cahaya  tersebut disebabkandaun memiliki  zat hijau  daun  atau  klorofil.Klorofil  ini  sendiri ada  di  dalam  bagian  organel  bernama kloroplast.Pada bagian daun tumbuhan, terdapat  2  (dua)  lapisan  sel  yang  dinamai dengan  mesofil.pada  bagian  ini  terdapat kurang  lebih  setengah juta  kloroplast  yang tersebar  disetiap  millimeter  persegi.  Cahaya matahari  selanjutnya  akan  melewati  lapisan epidermis yang tanpa warna kemudian melaju menuju  mesofil.  Pada  bagian  inilah  sebagian besar kegiatan fotosintesis berlangsung.
Penelitian  tentang perilaku  fotosistesis pada  tanaman  terhadap  variasi  suhu  memiliki hubungan  erat  dengan  tekanan  atmosfer CO 2 dan  suhu.Pada  umumnya  tumbuhan daerah  tropis  tidak  mampu  melakukan fotosintesis  pada  suhu  5°C,  maka  meskipun sinar ada, CO 2 terpenuhi kegiatan fotosintesis akan terhambat dalam hal ini dapat dikatakan bahwa temperatur merupakan faktor penghambat  (limiting  factor).  Demikian  pula CO 2 terpenuhi,  suhu  optimum  (antara  10- 35°C), tetapi  sinar  kurang  banyak  maka fotosintesis  juga  akan  menjadi  terhambat,  hal ini dikatakan bahwa sinar juga menjadi faktor penghambat
proses
fotosintesis (Dwijoseputro,  1990).  Faktor  cahaya,  suhu, CO 2 ,air  dan  zat  hara  mempengaruhi  laju fotosintesis  tanaman  (Treshow,  1970)  dan
berpengaruh  pada  kepadatan  kanopi  ,ukuran dan  bentuk  daun serta  sudut  letak  daun (Hughes, 1965).
Proses  fotosistensi  merupakan  proses reaksi  biokimia pada  organisme  hidup (tumbuhan), dimana cahaya matahari digunakan  oleh  organisme  hidup  untuk mengubah  karbohidrat  menjadi  energi  kimia.
Pada fase ini sejumlah CO 2 akan  diserap  dan digunakan  oleh  tumbuhan dan sejumlah  O 2 akan dilepaskan..

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa :
1. Temperatur  udara  pada  lokasi open area lebih  tinggi  dibandingkan  dengan lokasi lainnya, dimana temperatur udara terendah  terdapat  pada  lokasi  homogen forest/big diameter.
2. Kelembaban  udara  terendah  terdapat pada  lokasi open  area,  dan  yang tertinggi  terdapat  pada  lokasi  homogen forest/big diameter. 3. Terdapat  hubungan  antara  perubahan temperatur udara dan kelembaban udara per satuan  waktu  pada  berbagai  lokasi penelitian. 4. Hasil  perhitungan algoritma  canopy binary menunjukkan  kanopi  (canopy) pohon/tanaman berperan dalam menghalangi cahaya/sinar matahari yang sampai ke permukaan tanah.
5. Perubahan  kondisi  lingkungan  yang dulunya  terkendala  berbagai  hal,  baik spasial maupun temporal dapat diminimalisir dan diamati secara langsung (realtime) dengan menggunakan wireless sensor networks (WSN).

## DAFTAR PUSTAKA
Abd  El-Kader,  S.M.,  Mohammad  El-Basioni, B.M., 2013. Precision farming solution  in  Egypt  using  the  wireless sensor  network  technology.  Egypt. Informatics J. 14, 221 – 233.
doi:10.1016/j.eij.2013.06.004.
Akyildiz,  I.F.,  Su,  W.,  Sankarasubramaniam, Y., Cayirci, E., 2002. Wireless sensor networks: a survey. Comput. Networks 38, 393 – 422. doi:10.1016/S1389-1286(01)00302-4. Dwijoseputro.  1990.  Pengantar  Fisiologi Tumbuhan. Penerbit Gramedia. Jakarta. Hamilton, M. 2004. CENS: New directions in wireless embedded networked sensing of natural and agricultural ecosystems.  Converging  technologies for  agriculture  and  environment.  Sir Mark Oliphant Conference, Melbourne,  Australia,  Aug  9 – 12,
2004. http://www.jamesreserve.edu/staff/Oli phant_Report.pdf .
Hughes  .R.  1965.  Climatic  factors  in  relation to  growth  and  survival  of  pasture plants.  J.  British  Grassland.  Soc. 20:263-272.
Porter, J., Berger, A. R., P., Braun, H., Bryant, P.,  Gage,  S.,  Hansen,  T.,  Hanson,  P., Lin,  C.,  Lin,  F.,  Kratz,  T.,  Michener, W.,  Shapiro  S.,  and Williams, T. 2005.  Wireless  sensor  networks  for ecology. BioScience, 55, 561.
Teguh,  R.,  Honma,  T.,  Usop,  A.,  Shin,  H., Igarashi,  H.,  2012.  Detection  and verification of potential peat fire using wireless  sensor  network  and  UAV. Proceeding  Int.  Conf.  Inf.  Technol. Electr. Eng. 6 – 10.
Treshow.  K.M.  1970.  Environment  and  plant response.Mc Graw Hill Book Company 422 pp. Zhou,  B.,  Hu,  C.,  Wang,  H.,  Guo,  R.,  Meng, M.Q.H.,  2007.  A  wireless  sensor network for pervasive medical supervision.  IEEE  ICIT  2007 - 2007 IEEE Int. Conf. Integr. Technol. 740 – 744. doi:10.1109/ICITECHNOLOGY.200 7.4290419
Jurnal AGRI PEAT,  Vol. 19 No. 2 , September 2018 : 110 - 116 ISSN : 1411 – 6782 (Cetak)
2620-6935 (Elektronik)
Gambar 1. Hasil pengukuran kelembaban udara, temperatur udara, intensitas cahaya  dan hubungan temperatur udara dan kelembaban udara di lokasi penelitian.
Gambar 2. Hasil pengolahan photo kanopi (Canopy Image) pohon/tanaman dengan menggunakan program Algoritma  Canopy  Binary dari  Software  Matlab©  1994 – 2015.The MathWorks, Inc pada lokasi homogen forest/smalldiameter.
40 50 60 70 80 9:07 10:19 11:31 12:43 Ke le m ba ba n U da ra (% ) Waktu Homogen Forest/ Big Diameter Homogen Forest/ Small Diameter Big Tree Small Tree Open Area 28 30 32 34 36 38 9:07 10:19 11:31 12:43 Te m p. U da ra (° C) Waktu Homogen Forest/ Big Diameter Homogen Forest/ Small Diameter Big Tree Small Tree Open Area 0 40 80 120 160 9:07 10:19 11:31 12:43 In te ns ita sC ah ay a (L ux ) Waktu Homogen Forest/ Big Diameter Homogen Forest/ Small Diameter Big Tree Small Tree Open Area 28 30 32 34 36 38 40 50 60 70 80 90 100 Te m p. U da ra (° C) Kelembaban Udara (%) Homogen Forest/ Big Diameter Homogen Forest/ Small Diameter Big Tree Small Tree Open Area
Jurnal AGRI PEAT,  Vol. 19 No. 2 , September 2018 : 110 - 116 ISSN : 1411 – 6782 (Cetak)
2620-6935 (Elektronik)
Gambar 3. Hasil pengolahan photo kanopi (Canopy Image) pohon/tanaman dengan menggunakan Program Algoritma  Canopy  Binary dari  Software  Matlab©  1994 – 2015.The MathWorks, Inc pada lokasi homogen forest/big diameter.