Teknologi Angkasa: Transformasi Sektor Pertanian Dan Perikanan Negara

Penulis: WAN MUHD AZRAN BIN MUHAMAD ZUKI & MUHAMMAD NAZIR BIN SIHAM

GAMBAR-GAMBAR SUMBER: MYSA (Agensi Angkasa Malaysia)

SEMENJAK tahun 2008, Agensi Angkasa Malaysia (MYSA) sengan kerjasama strategik pelbagai agensi kerajaan telah membangun dan mengoperasikan Sistem Aplikasi Remote Sensing Pelbagai Sektor (GovRS-Apps) dan pangkalan data bersepadu untuk diguna pakai secara dalam talian oleh agensi-agensi kerajaan. Pembangunan dan pengoperasian GovRS-Apps adalah selaras dengan objektif penubuhan MYSA sebagai agensi penyelidikan dan pembangunan sektor angkasa dan pusat sehenti bagi sains, teknologi dan aplikasi angkasa. 

GovRS-Apps adalah platform utama yang komprehensif dan bersepadu bagi sistem-sistem aplikasi pelbagai sektor/bidang berteraskan teknologi remote sensing, Sistem Maklumat Geografi (GIS) dan ICT. Sistem ini mengandungi imej satelit remote sensing dan maklumat geospatial pelbagai sektor/bidang seperti pertanian dan perikanan, sumber asli dan alam sekitar, bencana, kesihatan persekitaran, pembangunan tanah, penilaian dan pengurusan hartanah, pengauditan alam sekitar dan pembangunan fizikal, keselamatan dan pertahanan negara. 

GovRS-Apps dibangunkan melalui kepakaran dalaman MYSA dan agensi kerajaan yang berkaitan dalam bidang masing-masing. Sehingga kini, MYSA telah membangunkan 45 sistem aplikasi strategik di bawah GovRS-Apps yang telah dimanfaatkan oleh lebih 80 agensi kerajaan. 

Penggunaan teknologi aplikasi kecerdasan buatan (AI) yang dipertingkatkan melalui sistem GovRSApps diterapkan ke dalam dua sistem aplikasi yang mempunyai hubung kait dengan teknologi agro, iaitu Sistem Maklumat Geospatial Padi (MakGeopadi) dan Sistem Penentuan Lokasi Penangkapan Ikan (FSI). Dengan penggunaan teknologi aplikasi AI ini, dapat meningkatkan dan mempercepatkan hasil melalui pembangunan modul baharu yang melibatkan pengekstrakan dan analisis data yang dijana secara automatik. 

SISTEM MAKLUMAT GEOSPATIAL TANAMAN PADI (MAKGEOPADI) 

MakGeoPadi merupakan sistem aplikasi berteraskan teknologi angkasa (remote sensing), Sistem Maklumat Geografi (GIS) dan ICT bagi pengurusan tanaman padi secara komprehensif, sistematik dan lebih berkesan. Pembangunan sistem ini dilaksanakan di bawah kerjasama strategik MYSA dan Jabatan Pertanian (DOA) menggunakan kepakaran dalaman dan sumber-sumber sedia ada kedua-dua agensi. MakGeoPadi membolehkan agensi pertanian merancang dan mengurus jelapang padi serta memantau status aktiviti penanaman padi secara dalam talian. 

Sejak beroperasi pada 2012, sistem MakGeoPadi telah membantu agensi pertanian di kesemua 12 jelapang padi Malaysia meningkatkan kecekapan dalam merancang, mengurus dan memantau kawasan tanaman padi yang memberi manfaat kepada hampir 192,663 pesawah. Sistem ini membolehkan agensi pertanian memantau kawasan tanaman padi secara dalam talian dengan me- manfaatkan imej satelit remote sensing dan telah memberikan impak utama seperti berikut: 

• Liputan kawasan pemantauan adalah menyeluruh (100%) di semua jelapang padi membolehkan masa penyiasatan di lapangan dikurangkan sehingga 50%; dan 
• Ketepatan keluasan lot bertanam padi membolehkan penjimatan kos subsidi kerajaan sehingga 10%.

Mengemaskini Maklumat Lot Sawah & Pemantauan Status Aktiviti Penanaman Padi 

Pengemaskinian maklumat lot sawah bagi 12 jelapang padi dilaksanakan secara berkala melalui penggunaan imej satelit optikal beresolusi tinggi 1.5 meter iaitu SPOT-6 dan SPOT-7 dan sangat tinggi 0.5 meter iaitu Pleiades-1A dan Pleiades-1B. Imej satelit ini membolehkan agensi pertanian mengesan perubahan lot sawah daripada padi kepada bukan padi seperti tanaman lain (sawit dan getah), bangunan, kolam ikan dan sebagainya. 

Maklumat terkini keluasan lot sawah yang bertanam membolehkan agensi pertanian mengurus input pertanian seperti baja dan racun kepada petani dengan lebih bersasar serta perancangan logistik lepas tuai yang lebih cekap dan berkesan. Selain itu, imej radar daripada satelit RADARSAT-2 juga digunakan bagi pemantauan status aktiviti utama penanaman padi seperti membajak, mengairi sawah, menanam dan menuai. Penggunaan imej satelit ini adalah kerana satelit radar berkeupayaan mencerap data walaupun dalam keadaan dilitupi awan. 

Maklumat terkini mengenai status aktiviti penanaman padi penting untuk mengenal pasti lot sawah yang tidak mengikut jadual penanaman padi pada setiap musim bagi membolehkan tindakan sewajarnya oleh agensi pertanian termasuk memberikan bantuan dan khidmat nasihat kepada petani terlibat. 

Pemerkasaan Sektor Pertanian ke Arah Revolusi Industri 4.0 

Pada tahun 2019, MYSA dan DOA mengambil inisiatif meningkatkan keupayaan MakGeoPadi melalui pembangunan modul baharu iaitu Soil Profiling. Modul yang mula dibangunkan di IADA Pulau Pinang bertujuan mewujudkan pangkalan data profil tanah seperti keasidan, kesuburan dan tahap jerlus tanah. 

Maklumat tersebut dikemas kini secara terus ke dalam MakGeoPadi dan diintegrasi dengan imej satelit, data asas kawasan padi dan kadar pembajaan yang disyorkan oleh MARDI. Ini membolehkan agensi pertanian mengenal pasti lot-lot sawah yang bermasalah seperti tanah berasid, tanah tidak subur dan tanah jerlus dengan lebih cepat dan tepat supaya bantuan dan khidmat nasihat dapat diberikan kepada pesawah pada kadar segera.

Modul baharu Crop Cutting Survey (CCS) pula mula dibangunkan di IADA Barat Laut Selangor berdasarkan maklumat lot bertanam yang dijana daripada imej satelit terkini bagi menentukan secara tepat lot-lot sawah bagi persampelan CCS untuk mengelakkan pemilihan lot yang tidak bertanam padi. Ini membolehkan anggaran hasil padi dibuat dengan lebih tepat dan cepat bagi perancangan logistik lepas tuai dan keperluan import beras negara.

Kecerdasan Buatan (AI) telah diguna pakai dalam pengemaskinian lot sawah secara automatik daripada imej satelit terkini dan imej arkib yang mempercepatkan pengemaskinian lot sawah kepada setiap tahun berbanding dua tahun sebelum ini. Maklumat lot sawah ini menjadi input penting kepada pembangunan modul baharu MakGeoPadi. 

SISTEM PENENTUAN LOKASI PENANGKAPAN IKAN (FSI) 

Masa pencarian kumpulan ikan merupakan penyumbang utama kepada peningkatan kos operasi penangkapan ikan merangkumi kos bahan api, tenaga manusia, bekalan makanan dan penyelengaraan. Bagi mengatasi isu ini, MYSA bersama Jabatan Perikanan Malaysia (DOF), Lembaga Kemajuan Ikan Malaysia (LKIM) dan Persatuan Nelayan Kebangsaan (NEKMAT) telah berjaya membangunkan Sistem Penentuan Lokasi Penangkapan Ikan (FSI – Fishing Site Identification) dan memanfaatkan sepenuhnya imej satelit oseanografi yang diterima daripada satelit SNPP, Aqua dan Terra setiap hari untuk mengenal pasti lokasi yang mempunyai kepadatan ikan yang tinggi dengan ketepatan sehingga 94%. 

Imej satelit oseanografi berkenaan diproses bagi mengekstrak data parameter laut seperti suhu permukaan laut (SST) dan klorofil. SST merupakan petunjuk untuk keberadaan ikan atau habitat yang sesuai, manakala data klorofil merupakan petunjuk kepada kepadatan fitoplankton yang merupakan sumber asas dalam rantaian makanan utama bagi ikan pelagik seperti ikan kembung, selar, pelaling dan selayang. 

Data suhu permukaan laut dan klorofil kemudiannya dianalisis bagi menjana titik lokasi kawasan berpotensi tinggi untuk penangkapan ikan. Maklumat ini disimpan di pangkalan data Sistem FSI dan disebarkan kepada nelayan berdaftar dalam bentuk paparan peta yang interaktif menerusi portal Sistem FSI secara dalam talian dan juga menerusi paparan elektronik di beberapa Kompleks Pendaratan Ikan LKIM yang terpilih. 

Antara impak sistem FSI adalah:- 

• Memberi manfaat kepada lebih 30,000 nelayan di seluruh Malaysia melibatkan 1,257 vesel pukat jerut dan 751 vesel pukat hanyut; 
• Menjimatkan sehingga 30% masa pencarian kumpulan ikan di laut dan juga penggunaan bahan api vesel; 
• Meningkatkan pendaratan ikan pelagik negara sebanyak 24% atau bersamaan dengan 56,190 tan metrik yang menyumbang kepada pengurangan import ikan pelagik dari luar sehingga 40% yang secara tidak langsung mengurangkan aliran keluar mata wang negara sehingga RM354 juta dan peningkatan pendapatan nelayan sehingga 20% daripada sebelumnya. 

Pemerkasaan Sektor Perikanan Ke Arah Revolusi Industri 4.0: Tuna Sumber Kekayaan Baharu 

Industri perikanan tuna merupakan salah satu daripada cabang perikanan tangkapan utama di peringkat global yang memberi pulangan lumayan kepada pengusaha dan mampu menjana ekonomi sesebuah negara. Dalam usaha untuk meningkatkan pendaratan tuna di Malaysia, MYSA dan DOF telah melaksanakan penyelidikan bagi menentukan lokasi berpotensi tinggi untuk penangkapan tuna berdasarkan maklumat oseanografi yang dijana daripada imej satelit. Penyelidikan yang bermula pada tahun 2014 ini dilaksanakan bersama Institut Penyelidikan Perikanan Kampung Acheh (FRIKA) di kawasan perairan Sabah dan Labuan. 

Daripada hasil penyelidikan ini, satu modul baharu telah dibangunkan di bawah Sistem FSI bagi penentuan lokasi berpotensi tinggi penangkapan tuna oseanik khasnya untuk spesies tuna sirip kuning (yellowfin tuna) dan tuna jalur (skipjack). Pada tahun 2020, MYSA dan DOF telah melaksanakan beberapa siri verifikasi di lapangan untuk menambah baik modul FSI Tuna bagi penangkapan spesies tuna neritik. 

Maklumat lokasi daripada Modul Tuna membolehkan nelayan keluar ke laut untuk menangkap ikan tuna berdasarkan kumpulan tertentu sama ada tuna oseanik atau neritik dengan kuantiti hasil tangkapan ikan yang lebih baik. Seterusnya, pengoperasian Sistem FSI Modul Tuna ini akan diperluaskan ke perairan antarabangsa seperti Lautan Hindi pada masa hadapan. 

Dalam memastikan aplikasi yang dibangunkan oleh MYSA terus berkembang dan bergerak seiring dengan kemajuan teknologi yang terkini, pelbagai inisiatif sedang dan akan dilaksanakan termasuklah menjalinkan hubungan kerjasama yang melibatkan institusi-institusi pengajian tinggi dan juga agensi antarabangsa. 

Hubungan Kerjasama ini akan memanfaatkan sepenuhnya kepakaran tempatan dan juga membawa masuk teknologi dan kaedah baharu terutama yang melibatkan teknologi IR4.0 dalam menganalisis imej satelit yang dipraktikkan di luar negara bagi kesejahteraan rakyat dan memacu sektor pertanian negara ke tahap yang lebih tinggi. 

Kelebihan Sistem FSI

• Boleh diakses di mana-mana sahaja menggunakan talian internet; 
• Maklumat lokasi penangkapan ikan setiap hari; 
• Penentuan lokasi berpotensi untuk penangkapan ikan lebih mudah dan tepat; 
• Menggunakan pelbagai sumber data satelit untuk litupan kawasan yang lebih luas; dan 
• Mempunyai pangkalan data yang lebih komprehensif bagi tujuan perancangan dan kajian masa hadapan.

SUMBER RUJUKAN: 

1. Pertubuhan Peladang Kawasan (PPK) Bagan Tiang/Parit Buntar, Kerian, Perak, 2016 

2. Coffee Table Book Sistem MakGeoPadi 2017 

3. Kajian Keberkesanan Sistem oleh Unit Penilaian, BPICT, Jabatan Pertanian, 2016 

4. Sistem MakGeo-Padi (makgeopadi@mysa.gov.my), 2012 

5. Video Testimoni Pengguna Sistem MakGeoPadi: https://drive.google.com/file/d/11U842wVENlLyYWQdxMjXf SWT7248Vc7X/view?usp=sharing

6. Penerbitan Kertas Penyelidikan:

i. Preliminary Study Of Digitalizing Potential Paddy Lot Sample Using Space Based Technology For Crop Cutting Survey (CCS), The 41th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS), 2020, Deqing, China. 

ii. Deep Learning Segmentation Technique for Mapping and Updating Paddy Cultivations at Plot Level Using High Resolution Satellite Data, The 41th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS), 2020, Deqing, China.

iii. Paddy Fields Segmentation Using Fully Convolutional Network with Pyramid Pooling Module, IEEE 5th International Symposium on Telecommunication Technologies (ISTT), 2020, Kuala Lumpur.

iv. Application of Multi-temporal Radarsat-2 Backscattering for Monitoring of Paddy-Planting Stages in Malaysia, The 40th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS), 2019, Daejeon, Korea Selatan. 

v. The Uses of Multi-Temporal Radarsat-2 Images for Monitoring of Paddy-Planting Stages via MakGeoPadi System, IEEE Workshop On Geoscience and Remote Sensing (IWGRS), 2019, Kuala Lumpur. 

vi. Development of Web-Based System for Paddy Crop Monitoring and Management, The 37th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS), 2016, Sri Lanka. 

vii. Paddy Cultivation and Management System Using Remote Sensing and GIS, The 33rd Asian Conference on Remote Sensing (ACRS), 2012, Bangkok, Thailand. 

7. Sistem FSI (https://fsi.mysa.gov.my/), 2010 

8. Buku Pembangunan dan Kejayaan Sistem Penentuan Lokasi Penangkapan Ikan (FSI) di Malaysia, 2014 

9. Kajian Impak Sistem FSI di Pantai Barat Semenanjung Malaysia, 2017 

10. Penerbitan Kertas Teknikal/Penyelidikan: 

i. Teknologi Remote Sensing Bantu Membangunkan Sektor Perikanan Negara, 2010, Majalah Agro Malaysia.

ii. Fishing Site Identification System Using Remote Sensing and GIS, 2012, The 33rd Asian Conference on Remote Sensing (ACRS), Pattaya, Thailand.

iii. Application of Fishing Sites Identification System for surface fishery in Malaysia. 2013. 32. 267-276.