Judul: Development of Soil Nitrogen Estimation System  in Oil Palm Land with Sentinel-1 Image Analysis Approach
Abstrak: Kelapa sawit adalah salah satu komoditas perkebunan yang mempunyai peran penting dalam perekonomian Indonesia. Indonesia adalah negara produsen dan eksportir kelapa sawit terbesar di dunia. Kebutuhan yang tinggi terhadap minyak kelapa sawit pada masa depan harus didukung dengan produktivitas tinggi. Pemupukan adalah salah satu upaya intensifikasi dalam meningkatkan produktivitas kelapa sawit. Tujuan dari manajemen pemupukan adalah untuk menyediakan hara yang cukup serta proporsi seimbang untuk memastikan kesehatan dan pertumbuhan kelapa sawit dengan baik serta hasil yang optimal. Kandungan hara yang utama pada kelapa sawit yang membantu pertumbuhan dan perkembangan kelapa sawit adalah nitrogen. Sampel tanah dan koordinat lokasi di ambil dari lahan perkebunan kelapa sawit kemudian sesuaikan dengan citra satelit Sentinel-1. Citra Sentinel-1 yang didapat kemudian diproses terlebih dahulu untuk mengurangi faktor-faktor yang memperburuk proses setelahnya. Metode pemrosesan citra Sentinel-1 adalah applying orbit file, calibration, speckle filtering, dan range doppler terrain correction dengan tambahan berkas Digital Elevation Nasional (DEMNAS). Nilai digital number yang didapat dari pantulan citra Sentinel-1 kemudian dijadikan variabel independen dan hasil nutrisi sampel laboratorium dijadikan variabel dependen. Praproses dilakukan untuk mempermudah proses permodelan, praproses yang dilakukan yaitu menyeleksi data pencilan hasil laboratorium yang menyebabkan data yang awalnya 347 menjadi 307 dan proses standarisasi data. Data tersebut dibagi menjadi dua kelompok data latih sebanyak 90% data dan data tes sebanyak 10% data. K-Fold Cross Validation dilakukan pada saat evaluasi model dengan K sebesar 5. Data tersebut dilatih dan dibangun model dengan menggunakan random forest regressor (RFR) dan multi linear regression (MLR). Seluruh model yang dibangun dilihat kualitas modelnya menggunakan MAPE dan ditentukan mana model terbaik dengan memilih MAPE terendah. Permodelan RFR dilakukan dengan metode data transformation, feature importances dan hyperparameter tuning.. Model RFR ini memiliki MAPE sebesar 19,53% Permodelan kedua dilakukan dengan menggunakan algoritme multi linear regression dan dites asumsi terlebih dahulu yang terdiri atas tes linieritas, distribusi normal, multikolinieritas, dan homoskedastisitas dan seluruh asumsi tersebut telah terpenuhi. Model MLR menghasilkan sebesar MAPE sebesar 22,41%. RFR dipilih menjadi model terbaik berdasarkan MAPE terendah dan berdasarkan interpretasi, model RFR memiliki akurasi yang baik untuk menentukan kandungan hara nitrogen tanah.
Keyword: Kelapa Sawit, Kandungan hara Tanah, Sentinel-1, Synthetic Aperture  Radar

Judul: An Intelligent System for Determining Nutrient Status and Fertilizing Recommendations for Palm Oil using Sentinel-1 Imagery to Support Precision Agriculture
Abstrak: Salah satu tugas pengelola perkebunan dalam mengoperasikan dan mengelola lahan kelapa sawit adalah mengukur kandungan nutrisi daun secara tepat waktu dan berkala. Manajemen perkebunan kelapa sawit di Indonesia menerapkan dosis pemupukan menggunakan luasan blok berkisar antara 25 hingga 30 hektar. Dosis pemupukan diberikan berdasarkan hasil analisis sampling daun sawit dalam satu blok, untuk kemudian pemberian pupuk dilakukan dengan dosis yang sama pada setiap bloknya tanpa memperhatikan keragaman status hara kelapa sawit, sehingga pemberian pupuk dapat terjadi berlebih yang akan menyebabkan menurunnya kualitas lingkungan, atau sebaliknya pemupukan dengan dosis yang lebih rendah dari kebutuhan tanaman tidak dapat memberikan pengaruh yang optimal bagi pertumbuhan dan produksi tanaman baik kuantitas maupun kualitas. Selain itu, proses analisis laboratorium sampel daun mahal dan menimbulkan penundaan waktu yang signifikan untuk antrian, sehingga data hasil analisis laboratorium menjadi tidak relevan karena hasil analisis telah kadaluarsa dengan situasi terkini saat pemupukan akan diberikan. Pertanian Presisi adalah suatu strategi manajemen produksi pertanian berbasis sistem informasi yang menganalisis data temporal, spasial dan individual untuk mendukung pengambilan keputusan sesuai dengan perkiraan variabilitas dan fakta keragaman (heterogenitas) lahan atau lokasi. Tujuan dari pertanian presisi adalah meningkatkan efisiensi, produktivitas, profitabilitas produksi pertanian dan sekaligus mengurangi dampak lingkungan. Penelitian ini menerapkan pertanian presisi menggunakan teknologi radar satelit Sentinel-1 untuk analisis penentuan rekomendasi dosis pemupukan kelapa sawit yang menjanjikan proses akuisisi dan analisis data akan lebih cepat dari metode konvensional analisis laboratorium, sehingga sistem dapat melakukan penghematan biaya lapangan untuk pengambilan sampel dan analisis hara nutrisi karena data citra satelit Sentinel-1 dapat diunduh berkala secara gratis, dan penghematan jumlah tenaga kerja serta mengurangi resiko keselamatan tenaga kerja, yang pada akhirnya dapat memberikan peningkatan manajemen produksi sawit yang transparan dan akuntabel. Pemantauan status hara tanaman kelapa sawit dapat dilakukan dengan menggunakan data akuisisi citra dari teknologi penginderaan jauh. Keunggulan sensor radar satelit dibandingkan sensor optik satelit adalah kemampuan untuk pengambilan citra dengan kondisi cuaca buruk dan mampu menembus halangan awan. Berdasarkan dari data dual polarisasi vertikal dan horizontal, dan sudut datang hamburan balik radar satelit Sentinel-1, penelitian ini menerapkan computer vision dan machine learning untuk membuat model untuk estimasi status hara makro sawit, untuk kemudian mengembangkan model rekomendasi pemupukan kelapa sawit. Melalui serangkaian proses data mining dari citra satelit C-SAR Sentinel-1 menggunakan perangkat SNAP ToolBox dan QuantumGis, dan tahapan data transformation, data integration, data cleaning, feature selection, hyperparameter tuning, data training, dan cross validation, serta pemodelan menggunakan machine learning Random Forest Regression, telah berhasil membangun model estimasi status nutrisi makro dari kelapa sawit. Kinerja model estimasi nutrisi makro untuk unsur Nitrogen (N), Phosphor (P), Kalium (K) dan Magnesium (Mg) yang diuji pada data validasi (unseen data) menghasilkan nilai correctness masing-masing berturut-turut adalah 90,43%, 91,96%, 80,48% dan 60,02% untuk kategori lahan mineral, dan untuk kategori lahan gambut didapat hasil nilai correctness adalah 90,20%, 87,19%, 75,40% dan 62,81%. Model estimasi status hara makro telah dapat memvisualisasikan variabilitas kandungan N, P, K dan Mg dalam bentuk peta spasial sebaran nutrisi di areal perkebunan sawit tanah mineral dan gambut. Sehingga dosis rekomendasi pemupukan dapat diberikan secara presisi sesuai dengan keragaman kandungan status hara makro pada setiap blok, dan pemberian rekomendasi pemupukan dapat
Keyword: C-SAR Sentinel-1, kelapa sawit, machine learning, pertanian presisi, rekomendsi pemupukan, fertilizer recommendation, oil palm, precision agriculture

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: