Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   12 ,  No.   3 ,  Decem ber   2 01 8 , p p.   1 0 87 ~ 1 0 93   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 2 .i 3 .pp 1 0 87 - 1 0 93          1087       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Agricult ure Data  Analyti cs  in  Cro p Yield  Estimati on:    A Criti cal Re view       B M  Sag ar,   C auvery  N K   Depa rtment  o f  I nform at ion  Sci e nce   & Engg, R V   Coll eg e  of   En gine er ing, Be ng al uru,  Karna ta k a ,   Indi a       Art ic le  In f o     ABST CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Ma y   2 , 2 018   Re vised Ju n   1 5 , 2018   Accepte d  Se p   25, 201 8       Agric ult ur e  is  important   for  hum an  survival   bec ause   it   serve s  t he  basic   nee d .   A  well - known  f ac t   that  th e  m ajorit y   of   populati on  (≥55%)  in  I ndia   is   into   agr ic u lt ure .   Due   to  var ia ti ons  in   cl imatic  condi t i ons,  the re  exi st  bott le n ec ks  for  inc re asing  th e  cro p  p roduc t io n  in  India .   I t  has  bec om e  cha l le n ging  ta sk  to   ac hi eve   desir ed  ta rge ts  in  Agri  base d  cro p  y iel d.   Vari ous  fac to rs  are   to  be   conside red   whi c h  have   direct   i m pac t  on  the   pr oduct ion ,   produc ti vi t y   of  the  cro ps.  Crop  y i e l d  pre di ct ion   is  one  of  the  importan t   factors  in   agr i cul tur e   pra ctice s .   Farm ers  nee d   infor m at ion  reg ard in g  cro p  y i el d   b efo re  sow in g   see ds  in  the ir   fi e lds  to  ac hi eve  en hanc ed   cro p   y iel d.   Th e  use   of  t echnolog y   in   agr ic u lt ure   has  i ncr ea sed   in   rece nt  y e ar  and  da ta  anal y tics  is  on e   such  tr end  tha t  has  pen et ra t ed  int o  th e  agr i c ult ure   fi el d .   The   m ai n  cha llenge  i n  using  big  dat a  in  ag ric u lture  is  ide nti f ica ti on  of  eff e ct iv e ness  of  big  dat a  ana l y t ic s .     Eff orts  are   goin g  on  to  under stand  how  big  dat a  anal y tics  ca n   agr ic ul tur e   produc ti vi t y .   Th e  pre sen t  stud y  give s  insight s  on  var ious  data  an aly t ics   m et hods  appl ie d   to  cro p  y i el d  pre diction  and  al so  signifies  th e  importan t   la cun ae poi nts’  i n  the proposed a rea   of   rese arc h .   Ke yw or ds:   Agricult ure  dat a   Crop yi el d   Data analy ti cs   Pr e dicti on   Sm art far m ing   Copyright   ©   201 8  Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in g  Aut h or :   B M  Sag a r,    Dep a rtm ent o f Info rm at ion  Sc ie nce &   En gg,    R V  C ollege  of Enginee rin g,    Be ng al uru,   Ka rn at a ka,   India.   Em a il :  sagar bm @r vce.edu.I n       1.   INTROD U CTION     Agricult ure  f orm s  the  basis  for  f ood  sec uri ty   and   he nce  it   is  i m po rtant.  In   India,  m ajo rity   of   th e   popula ti on   i.e .,  ab ov e  55%  is  dep e ndent  on  agr ic ultur e  as   per   t he  rece nt  i nfor m at ion .  A gr ic ultur e  is  t he   fiel d   that  ena bles  th e  far m ers  to  gr ow  ideal   c rops   i n  acc orda nce   with  t he  e nv i r on m ental   bala nce.  I n  I ndia ,  wh eat   and   rice  are  th e  m ajo r  gro w n  crops  al ong  with  su ga rca ne,   pota toes, o il   seeds  et c.  Farm ers  al so   grow  n on - food  it e m s  l ike  rub ber,  cotto n,   j ut e  et c.  More  th an  70%  of   the  hous e hold  in  t he  r ur al   area  de pend  on   a gr ic ultur e .   This  dom ai n  pr ovides  em plo ym ent  to  m or e  than  60%  of  the  total   popula ti on   an d  has  a  con t rib ution   to   GDP   al so   (a bout   17 %)  [1 ] .  I n  the   f arm   ou tp ut,  India  ra nks  sec ond  co ns i der in g  the  world   wi de   scena rio .  T his  is  th e   widest eco nom ic  sect or  an d h as an  i m po rtan t ro le  r egardi ng the f ram ewo r k  of  s ocio - eco no m ic  f abr ic  of I ndia .   Farm ing   de pe nd s   on  var i ous  f act ors  li ke   cl i m at e  and   eco no m ic   factor s  li ke  te m per at ur e,  ir r igati on ,   culti vation,  so i l,  rain  fall ,  pest ic ide  and   fe rtil iz ers.   Hist or ic al   i nf orm at ion   reg ar ding  cr op  yi el d  pro vid es  m ajor  input  f or  c ompanies   en ga ge d  in   this  dom ai n.   T hese   co m pan ie s  m ake  us e   of  a gr ic ul ture  products   as  ra w   m at erial s,  anim al   feed ,  pa pe r  pr oductio n  and  so  on.   T he  est im ation   of   pro duct ion  of  cr op  help s  these   com pan ie s  in  plan ning  sup ply  chain  decisi on   li ke  pro du c ti on   sche duli ng.  T he  in du st ries  su c h  as  fer t il iz ers,  seed,  a groch e m ic al s  and   agri cultural  m achi ner y  pla n  pro duct ion   a nd   act i viti es  li ke  m ar keting  base d  on  the   est i m at es  o f  cr op  yi el d  [2 ] . Farm ers  exp erie nce w a s the on ly  w ay  f or  p re dicti on  of crop y ie ld  in the p ast  d ay s.  Tech no l og y  pe netrati on int o  a gr ic ultur e  fiel d has le d  to  au t om at ion  of the  a ct ivit ie s li ke  yield esti m a ti on , c rop   healt h  m on it ori ng   et c.  C rop  y ie ld  pr e dicti on   has  gen e rated   a  lot  interest   i n  the   resea rch   com m un it y  and   al so  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 0 87   –   1 0 93   1088   for  a gr ic ultur e  relat ed or gan iz at ion s.  C rop  yi el d  pre dicti on   helps  t he farm ers  in  v a rio us   ways b y  pro vi ding th e   record  of   pr e vi ou s  c r op   yi el d.  This  is  help fu l   to  gove rn m ent  in  fr am ing   poli ci es  relat ed  to  crops  s uch   as  cr op   insu ran ce p olici es,  supp ly   cha in  operati on p ol ic ie s.  Know i ng  w hat  cr ops  ha s  bee n  gro w n,  and  how   m uch   ar e a   of   it   had   bee n  sh ow n  histor ic al ly ,  com bin ed  with  the   pri ces  at   wh ic h  it   c ou l d  hav e  bee n  s old   at   the   ne arest   m ark et - place  provides  the i nc om e - gr owth  pr of il e  of  t he far m er [ 3].   Agricult ure  se ct or   is  st rug gling  to  i ncr ease  the  pro duct ivit y  of   c rop  i n  I ndia .  Mo nso on   rainf al l  is  t he   m ai n  so urce  of  water  f or   m or e  t han   60  pe rcen t  of   t he  crops.   Sm art  agr ic ultur e  dr i ven   by  I nfo r m at ion   Tech no l og y  is   the  em erg ing  tren d  i n  the   res earch   in  t his  a r ea  in  recent   da ys.  O ne  of  the   areas  bein g  e xplo red  is  the  pro blem   of  yi el d  pr e dicti on   w hich   is  a  m ajo r   co nce rn.   Data  m ining  te chn i qu e s  a re  bein g  widely   use d  a s   a  par t  of   s olu ti on   for  cr op   yi el d  pr edict io n.   Va rio us   da ta   m ining   te chn i qu e s  are  unde r  eval uatio n  for   est i m ation   of  c rop  pro du ct i on  of  the   f uture  y ears  [4 ] .   Data  m ining   is  t he  proces s  in   w hic h  the   hidden   pa tt ern s   are  disco vered   us ing   a naly sis  of   la rg e  data  set s.  The  data  m ining   an d  dat a  analy ti cs  te c hn i qu e s  us e  art ific ia l   intel li gen ce,  st at ist ic s,  m achi ne  le ar ning  an d  data base  sys tem .  In   data  m ining,  uns uper vised  a nd  supe rv is e d  m et ho ds   a re  be ing   us e d.   In  un su pe r vised  le a r ning,  cl us te rs  a re  f or m ed  us i ng  la r ge  data  set s  an d  in  super vi sed   le arn in g  cl assif ic at ion   are  done   based   on   the  data  set s.  In   cl us te rin g  te ch ni qu e ,  ‘ data  po i nt s’  are  exam ined  to  gro up   them   into  ‘clu ste rs’   acc ordin g  to  s peci fic  par am et er.  The  data  po i nts  in  sam e  c luster  ha ve  le ss  di sta nce   com par ed  to  da ta   po ints  of   di ff ere nt  cl us te r s.  The  a naly sis  of   the  cl us te r  div i des  data  into  well   orga nized   gro up s . T he na tural str uctu re  of the  data is c aptu red by t hes e w el l - f orm ed  gro up s  [3, 4].   This  survey  f oc us es  on  va rio us   m et ho ds   be ing   use d  f or  crop  yi el d  pr e dicti on .  T he  m e t hods   be i ng   us e d  are  De nsi ty   based   cl ust ering   te c hn i ques,  M ulti ple  Linear  regress ion ,  Cl ust erin g  la rg e  a ppli cat ion s   (CLAR A) ,  Peti ti on in g  a rou nd  Me do i ds   (P A M) and  de ns it y base d  cl us te ri ng alg or it hm  call ed  DBSC A N.         2.   REVIEW  OF   LIT ERATUR E MET HO DS OF  C ROP YI EL D  PRE DI C TION   At  prese nt  we  are  at   the  im m ense  need  of  a no t her   G reen   r evo l ution  to  s upply  the  f ood  dem and   of   grow i ng  popul at ion .  W it h  th e  decr ease  of   avail able  culti vab le   la nd  gl obal ly   and   the  decr ease d  c ulti vab le  water  res ource s,  it   is  alm os t   i m po ssible  to  r eport  highe r  cr op   yi el d.   Agri cultural  ba sed  big   data  analy ti cs  is  on e  a ppr oach,   belie ved   t o  ha ve  a  sig nific ant  ro le   a nd   posit ive  i m pact  on   the  i ncr ea se  of   c rop  yi el d  by  pro vid in g  t he  optim u m   conditi on   f or   t he  pla nt  gr ow t h  a nd  decr easi ng  the   yi el d  gaps  a nd  the  cr op  dam a ge  a nd   wastage .  W it h  this  ai m   t he  present  pap e r  re views   ab out  th e  va rio us   a dva nces,   desi gn  m od el s ,  s of t war e   too ls   and  al gorithm s  ap plied  i n  t he  pr e dicti on  assessm ent  and   est im ation   of  the   cr op  yi el d.   India  is  ba sic al l y  agr ic ultur e   bas ed  c ountry  a nd   ap pro xim a te ly  70%  our  c ount ry  eco no m ic s  is  directl y  or  i nd i rectl y  rela te d  to   the  ag ricult ural   crops .  T he  pr i nciple  c rop  whic h  occ upie s  th e  highest  (60 - 70%)   pe rce ntag e  of  culti va ble  la nd  in  the  Indian  s oil  is  the  pad dy   culture  an d  it   is  the  m ajo r  crop  especial l y  in  central  and   south  par ts  of   th e  India.  Ri ce  crop  culti vation  play s  an  i m per at i ve  par t  in  su ste nan ce  sec ur it y  of   I ndia ,  con t ribu ti ng  over 4 0%   to   gen e ral  yi el d  ge ner at io n.  T he   en ha nced  yi el d  of  the   rice  c rop  de pends   la rg el y  on  the   w at er  avail a bili t y  an d  cl i m atic  con dit ion s .  F or   e xa m ple,  low  pre ci pitat ion   or  t e m per at ure  ext rem es  can  dr a sti cal ly   di m inish  rice  yi el d.   Grow i ng  bette r  strat e gies  to  foresee   yi el d  eff ic ie ncy  in  a  m ixture   of   cl i m at ic   c onditi ons  can  help  to  unde rstan d  the   ro le   of   dif fer e nt  pri nciple  fac tors  t hat  infl ue nce  the  rice  cr op   yi el d.  Bi g  da ta   analy ti c  m e thods   relat ed  to  the   r ic e  crop  yi el d  pr e dicti on   a nd   est i m ation   wil l  certai nly  su pport   the  far m e rs  to  unde rstan d  th e   op ti m u m  co ndit ion   of the si gnific ant f act or s  for t he ric e cr op  yi el d,  h e nce  c an  ac hieve  h i gher  cr op yi el d.     2 . 1.       Crop  Yiel d Predicti on Usin g M achi ne Lear ning   A  resea rch   group  in vestigat ed  the  util iz at ion   of   var i ous  inf or m at ion   m ining   m et ho ds  wh ic h  will   foresee  rice  cr op   yi el d  f or  th e  data  colle ct ed  f ro m   t he  sta t e  of   Ma har as ht ra,  I nd ia .   A  t otal  of   27   re gio ns   of   Ma har as htra  w ere  sel ect ed  for  the  assessm e nt  and   the  dat a  was  colle ct ed  relat ed  to  th e  pr inciple   ric e  cro p  yi el d  influ enci ng   par am et ers  su ch  as  diff e ren t  at m os ph e ric  conditi ons  and   var i ou s  ha rv est   pa ram eter s  i.e   Pr eci pitat ion   r at e ,  m ini m u m ,   aver a ge,   m axi m u m   and   m os t  extrem e  tem per at ur e,  re f eren ce  trim   culti vab le   area,  e vapotra nspirat io n,   a nd   yi el d  fo r  t he  se aso n   bet ween   J un e  t o  N ovem ber   ref e rr e d  as  Kh a rif,   f or   the  ye ar s   1998 to 200 2  f ro m  the o pe n  s ource, In dian Ad m inist rati on r eco r ds.  WEKA  a Java base d dial ect  p r ogra m m ing   for  le ss   chall e ng i ng  assist an ce  with   in form at ion   data  set s ,  assig ni ng  des ign   outc om es  too l  was   ap plie d  for   dataset   proce s sing   a nd  the   ov e rall   m et ho do l og y  of  the   stud y   i nclu de s,  ( 1)  pre - proc essing  of  dataset   (2)  Bui ldin g  the  predict io n  m od el   util iz ing   WEK A  a nd  ( 3)   An al yz in g  the  ou tc om es.  Cros s  validat io n  s tud y  is  carried  ou t  to  s cru ti nize  ho w  a  pr edict a ble  inf or m at ion   m i ning  m e tho d  w il l  execu te   on   an  am big uous   dataset .  Stud y  a ppli ed   10 - fo l d  highe r  cr os s   validat ion   st udy  de sign  to   assess   the  data  s ubset s  f or  scree ning  a nd   te sti ng .  I den ti f ie d  a nd  colle ct ed  i nfor m at ion   was   ra ndom l y  distrib uted   into  10  sect i ons  w her e   in   on e  dat a   sect ion   was  use d  f or   te sti ng   wh il e  al l  oth er  data  sect ion s  wer e  util iz ed  fo r  the  pr e parat ion   i nfo rm at io n.   Stu dy   repor te d  th at   the  m et ho d  ap pl ie d  was   sup portive  in   the  pre ci se  est i m at ion   of  rice   cr op  yi el d  f or   t he  sta te   of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Agricultu re  Data A na ly ti cs in   Crop Yie ld  Esti ma ti on:   A Cri ti cal Revi ew   ( B  M Sa ga r )   1089   Ma har as htra,   I nd ia .  The  pr eci se  qu a ntific at ion   of   t he  rice  pro duct ivit y  in  var i ou s  cl im ati c  conditi ons  ca n  hel p  far m er to   unde rs ta nd the  opti m u m  co nd it ion f or  t he hig her  rice cr op yi el d [8 ] .   Agricult ure  is  on e   of  t he  m ajo r   re venue   pro du ci ng  sect ors  of  I nd ia   an d  a   so urce  of  s urvi val.  Var i ous   seaso nal,  ec onom ic   and   bi olo gical   factors  i nf l uen ce   the  c r op  pro duct io n  bu t  unpredict a ble  ch a nges  in   these   factors  le ad  t o  a  gr eat   l os s  to farm ers.   These r isks  ca n  be  m easur e d  w hen   s uitable   m at he m at ic al   and   sta ti sti cal   m od el   design s   are  ap plied  on  data  relat ed  to  so il ,  weathe r  an d  past  yi eld .  W it h  the  a dvent  of   data  m ining,   crop  yi el d  can b e  pred ic te d  by   der ivin g  us ef ul  insig hts  fro m   these  agr ic ul tural  data  that ai ds   far m ers  to   decide   on   the  c rop  th ey   wo ul d  li ke  to  plant  f or   the   fo rt hco m ing   ye ar  le adin g  to  m axi m u m   pr ofi t.  Ther e  are  va rio us  syst e m s  that  use   di ver se   da ta   m ining   te ch nolog ie s  t o  m anip ulate   data  to   der i ve  in sig hts  an d  help   in   de ci sio n  m aking   f or   fa r m ers.   T he  pr es ent  data   m ining   syst em s  and   al gorithm s  us ed  wer e   f ocus  e it her   on  one  c r op  an d  pr e dict  or  f or e cast   any  one  pa ram et er  li ke  ei ther  yi el d  or  pri ce.  A  resea rc h  prese nts  a  s urvey  on   t he  va rio us   al gorithm s  us ed  f or   cr op  yi el d  predict io n,   st ud y  use d  to  forecast   the  yi eld   an d  pri ce  of   m ajo r  c rops  of   Ta m il  Nadu  base d  on  histor ic al   da ta .  The   data  a nd  pre dicte d  outp ut  are   acce ssible  f or  the  f arm ers  throu gh  a  we b  app li cat io n.   T his  ai ds   far m er   to  decide  on   the  cro p  they   would  li ke  to   plant  for  the  forthc om ing   year .  I n  add it io n,   t he  w eb  ap plica ti on   al so   pro vi des  a   foru m   for  the  far m ers  to  go ods  the  pro duct s  without  m idd lem en   wh ic h help t he m   to obtai n  m axim u m  p rice f or their  pro duc ts  [9 ] .     2 . 2 .      Crop  Yiel d Predicti on Usin g Dat a Mini ng Te chn iques   India  is  a  co un t ry  wh e re  f arm ing   and   a gr ic ultur e  bas ed  in du st ries  are  the  m ajo r   resour ce  of  econom y.  It  is  al so   on e   of   t he   co untry   w hic h  suffe r  from   m ajor  natu ral  cal a m ities  li ke  dr ought  or   flo od  wh ic h  da m ages  the  crop  wh ic h  cau se  huge  fina nc ia l  loss  for  th e  far m ers  an d  econom ic   stab il it y  of   the  c ountry .   Pr e dicti ng   the   crop  yi el d  well   in  adv ance   pr io r  to  it s  harvest  can  he lp  the  far m e rs  an d  G ov e r nm ent   orga nizat ion s   to  m ake  a ppr opriat e  plann i ng   li ke  st or i ng ,  sel li ng ,   fixing  m ini m u m   su pport   pr ic e ,   i m po rtin g/ex portin g  et c.  P re dicti ng   a  cr op  well   in  ad van c e  requires  a  sy stem at ic   s tud y  of   huge  data  com ing   from   var iou s  va riables  li ke  s oil  qu al it y,  pH ,  essenti al   el em ents  (N , P, K)  qu a ntit y  et c.  As  P red ic ti on  of   c rop   deals  with  la r ge   set   of   databa se  thu s  m aking  this  pr edict io n  syst e m   a  per fe ct   cand idate   f or  ap plica ti on   of  data  m ining   m et ho do l og ie s  w hich  m ajo rly   hel ps   in   acq uiri ng  a  knowle dg e  to  achie ve  hi gh e r  cr op  yi el d.   T he   su ccess  of  a ny  crop  yi el d  pr e di ct ion   syst em   heav il y  reli es  on  how  acc urat el y  the  featu res  hav e   bee n  e xtr act ed   and   how  a ppr opriat el y  cl assifi ers  ha ve  bee n  em plo ye d.   S tud y  s umm arizes  the  res ults  ob ta ine d  by  va rio us   al gorithm s  wh ic h  are  bein g  us e d  by  va rio us   aut hors  for   crop  yi el d  pr edict ion ,  with   the ir  accu rac y  and  reco m m end at ion  [ 10] .    Weeds  an d  pe sts  wer e  the  m ajor  cr op  dam agin g  bi otic  ag ents  an d  the  fa rm ers  are  need  to  be  well - inf or m ed  in  acce ssing   t he  va rio us   data  m i ning  te ch no l ogie s  to  acq uir e  a  know le dg e  on   a ppli cat i on s  of   eff ect ive  wee d and pes t c ontr ol  strategie s and  m anag ing  tec hniq ues  to  r e duc e crop dam age.  Coll ect ion   of   data  relat ed  to  the  va rio us   wee ds   a nd   pest,  m od el ing   of  the  data  to  pr e par e  for  the  m ining ,  sel e ct ion   of  ap pro pr ia te   m et ho dolo gy,  interp retat ion   and   s har i ng  th e  inform at ion   b ecom e  the  m ajor  chall en ge s  in  weed   a nd   pest   con t ro l  t o  prot ect   the  c rop  da m age.  A   stu dy   was   co nducte d  to   e valuate  t he  m ajo r   c halle ng e s  a nd  note worthy  opport un it ie s  and   a ppli cat ion s   of   of  Bi g  Dat a  in  con t ro ll in g  the  wee d  a nd  pest  da m age  and   he nce  to  a chieve   higher  c r op   yi e ld.  St ud y  report ed  that  the  f orm   of   the  data  c ollec te d,   ty pe  of   t he  asses sm ent  m et ho d  a nd  to ols   app li ed  a re  the   m ajo r  in flue nc ing   fact or s  i n  unde rstan ding  t he  r ole  of  cr op  dam aging   age nts  su c h  as  we ed  a nd   pest,  wh ic h  pro vid es   the  knowle dge  on  us in g  im pr ove d  cr op  m anage m ent  strat egi es  an d  c rop  yi el d   pr e dicti on.  Bi g  Data  carg o  s pa ce  and   quest ion i ng   inc urs  intense  ch al le nges,  in  res pect   to  al locat e  th e  data  acro s s  num ero us   te ch nolo gies,  an d  al so  co nt inu ously   ev ol ving  data  from   div e rse  s ource s.  Wh e n  the  se le ct ed   data  was  from   the  diff e ren t  so urces ,  sem a ntic  m et ho do l og ie s  play   a  vi ta l  ro le   in  the  assessm ent,  wh ic h  pr el im inaril y  detect   the  factor s  posses s  po te ntial   agr ic ultur al   im po rtance  an d  de ve lop in g  relat io ns hi ps   betwee n  data  it e m s  in   te r m s   of  m eanings  a nd   unit s.  Stu dy   pr ese nte d  a  s uc cess  story  fro m   the  Nethe rland s   in  us in g  t he  in for m at ion   from   the  Bi g  Data  ana ly ti cs,  with  nu m erical   al go rit hm s  in  co ntro ll ing   t he  c rop  da m age  and   re porte d  the  highe r  crop   yi el d.   Stud y  con cl ud e d  that ,  the  util it y  an d  the  ap plica tio ns   a nd   of   Bi g  data   analy ti cs f or we ed  a nd   pest c ontr ol is v e ry lar ge  a nd   pa rtic ularly  f or in vasi ve , p a rasit ic  and  h er bicide - resis ta nt  weeds.  Als o  im po rted  the  ne ed  of  colla bora ti on   of  ag ricult ur al   sci entist s  with  data  sci en ti sts  to  i m ple men t  t he   m et ho dolo gies  for  the  b e ne fit of ag ricult ural   pr act ic es   [6] .   Data  m ining   play s  a  piv ot al   ro le   fo r  de ci sion   m aking  on   dif fer e nt  con ce r ns   with   resp ect   to  agr ic ultur e  pra ct ic es.  The  obje ct ive  of  the  da ta   m ining   m eth ods  is  t o  m ine  knowle dge  fro m   an  acce s sible  data  set   and   c onve r t  it   into  a  com pr e he ns ible  f or m at   fo r  s om e  sign ific a nt  ap pl ic at ion   of   t he  Agri  proce ss.  Crop  m anag em ent  of   certai n  ag ric ultur e  reg i on   i s  dep e ndin g  on  the  cl i m at ic  conditi on s  of  that  reg io n  be cause   cl i m at e   can  m ake  huge  im pact  on   cr op  pr oductivit y.  Re al   tim e  weather  data  can  help  to  achieve  the   good  crop  m anag e m ent.  Ef fecti ve   util iz at ion   of  m ined  ag ricult ur al   base d  inf orm ation   and  c omm un i cat ions   exp e rtise   ena bl es  autom ation  of   retrie ving  us ef ul  data  in  an  ef fort  to  acqu i re  knowle dge,   w hic h  pro vid es   opport un it y  to  easi er  data  acq uisit ion   f ro m   e le ct ro nic  sou rc es  directl y,  transf e r  to  secu re   el ect ro nic  syst e m   of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 0 87   –   1 0 93   1090   do c um entat ion  and   re du ce s  m anu al   ta sk s.  Au t om ation   strat egies  re du c e  the  ov er al l  pr od uction  c os t,   hen ce   su pp or t  f or   hig he r  cr op   yi el d  an d  highe r  m ark et   pr ic e.  Also   ide ntifie d  that  ho w  the  data  m ining   he lps  t o  analy ze  and   predict   the  us ef ul  patte rn   f rom   hu ge  an d  dy nam ic al ly  chan ge d  cl i m at ic  data.  In   the  f ie ld  of   agr ic ultur al   bi oenginee rin g,  sci entist   an d  eng i neer s   in   c ollaborat io n  ha ve  devel oped   an d  discusse d  the  app li cat io n  of  m at he m at ic a l m od el  d esi gns  li ke  f uzzy lo gic d esi gns  in opt i m iz at ion  of t he  cr op yi el d,   arti fici al   neural  net wor ks   in  validat io n  stu dies,  genet ic   al go rithm s  desig ns   in  a ccessi ng   t he  f it ness  of   t he  m od el   app li e d,  decisi on  trees,   as  we ll   as  suppo rt  ve ct or   m achines   to  asse ss  s oil,   cl i m at e  con dit ion s   an d  a vaila bili ty   of   water  re sources  relat ed  t o  cr op   gro wth  and   pest  m a nag em ent  in  agr ic ultur e.  Stu dy  su m m arize s  the   app li cat io n  of  d at a  m ining   te chnolo gies  i.e  Neural  Netw orks,   S upport  Ve ct or   Ma chine ,  Bi g  Data  analy sis  an d  so ft c om pu ti ng in  the  assessm ent of a gr ic ultu re f ie ld  b a sed  on weat he r  c ondi ti on s  [ 5].     2 . 3 .      Crop  yield predi cti on   using  Bi g Dat a An aly tics   In   I ndia   crop  yi el d  is  season   de pende nt  and   m ajo rly   inf luence d  by  th e  bio lo gical   and   ec onom ic  causes  of   a n  i nd i vidual  cr op.   Re portin g  of  pro gr essi ve  a gri cultural  yi el d  in  al l  the  seas on s   is  an  am ple  ta sk   and  a n  a dv a nt ageous   ta sk  f or  e ver y  natio n  with   res pe ct   t o  asse sses  t he   overall   c rop   yi el d  pr e dicti on  a nd   est i m ation .  At  pr ese nt  a  com m on   issue  wo r ldwid e  is,  fa rm ers  are  stresse d  in  pr od ucin g  higher  cr op  yi el d  du e   to  the  in flue nc e  of   unpredict a ble  cl i m at ic   ch ang e s  an d  sig ni ficant  reducti on   of   water  re so urce  world w ide.  A  stud y  was  car r ie d  ou t  to  coll ect   the  data  on  wo rl d  cl i m at i c  changes  an d  the  avail able  water  res ource s  wh ic h  can  be  us e d  t o  enc oura ge  adv a nce d  a nd  novel  ap proa ches  s uch   a s  big   data  anal yt ic s  to  retrieve  the   inf or m at ion   of  the  previ ou s  resu lt s  t o  t he  crop  yi el d  pre dicti on   a nd   e s tim a ti on .  Stu dy   i m po rted  th at   the  sel ect ion   an d  us a ge  of   the  m os t   desirab le   cro p  acc ordin g  to  the  existi ng   c onditi ons,  su pp or t  to  ach ie ve  the   higher  and e nh anced cr op yi el d  [11].   The  acc ur at e  predict io n  of  c r op   yi el d  ce rta inly   be nef it s  th e  far m ers  in  c hoos i ng  the  rig ht   m et ho d  to   reduce  t he  c rop  dam age  and  gets  best  pr ic es  f or  their  c r op s .  A  researc h  gro up  co nduc te d  a  wor k  w it h  a n  obj ect ive  of  a ccur at e  pr e dic ti on   of   c r op  yi el d  thr ough   big  data  a na ly ti cs  to  assess  va rio us   c ro p  yi el d  influ e ncin g  fa ct or s  s uch   as  Ar ea  under   C ul ti vation  (AU C)  interi m s  of   hector s ,  A nnua l  Ra infall   (AR )  rates  and   F ood  P ric e  Index   ( FP I)   and   to  de velo p  relat ion s hip   a m on g  these  pa ram et ers.   Re gr ession  An al ysi s  (RA)   m et ho dolo gy  was  a pp li e d  to   exam ine  the  se le ct ed  facto rs  a nd  their   im pact   on  cr op  pr e dic ti on   a nd  fi nal  yi el d.   RA  m e tho dol ogy  is  a  m ulti var ia ble  in vestig at ion   pract ic e  wh ic h  can  cat e gorize  the  fact or s  i n  to  gr oups  su c h  as  exp la nat or y   and   res pons e   var ia bles  an d  helps  to  assess  their  interac ti on   to   ob ta i n  a  reso luti on.  All  the  sel ect ed  factors  of   the  prese nt   stud y  desig n  known  as  AR ,   AU C  an d  FP I   wer e  m easur ed  for  a  per i od  of   10   ye ars  bet ween   the  ye ars  1990 - 20 00.  A  nove l  m e tho d  cal le d  Linear  Re gr e s sion   (LR)   is  ap plied  to  a naly z e  the  relat ion s hip   be tw een  e xp la na tory  var ia ble s  (A R,  AU C,   FPI )  a nd   t he   crop  yi el d  con si der e d  as  r esp on se  var ia ble.  St ud y   re ported   that  t he  R 2  val ue  for   the  st ud ie d  fa ct or s  cl ea rly   in dicat e  that  c rop  yi el d  is  pri nc ipall y  dep e nds  on  A R.  Stu dy  al so   repor te d  that  t he  oth er   tw o  f act or s  (AUC  a nd  FP I)   sc ree ne d  wer e  al s o  f ound  t o  hav e  sig nifican t  i m pact  after  the  AR .  Stu dy  sh al l  be  c on ti nued  t o  analy ze   the  i m pact  of   for  ot her   s ubst antia l   factors  li ke  Mi nim u m   Su pport   Pr ic e  (MSP ),  Cost  Pr ic e  Index   (CP I) ,   Wholesal e  Pr ic e  I nd e x  ( WPI)  et c.  a nd  their r el at io nsh ip on  t he  yi el ds o f diffe ren t c r op s  [1 2].    Crop  yi el d  ga ps,  m easur ed  as   dif fer e nce  between  ex pected   yi el ds   base d  on  the  po te ncy   an d  act ua l   far m   yi el d  received.   I n  or der  to  achie ve  the   higher  c r op   y ie ld,  fa rm ers  m us t  need   to  ta ckle  the  in flu encin g  factors  su c h  as   influ e nce  of  change  in  cl im a te   con diti ons  on  the  pros pects   of   cr op   yi el ds,  and   c hange  i n  the  us a ge  of  a gr ic ultur al   la nd   t o  assess  a nd   ult i m at ely  red uce   the  cr op  yi el d  ga ps .  Se ve ral  researc hers  re porte d  the  ap plica ti ons  of  bio   sim u la ti on   m od el s  to   est i m at e  the  cro p  yi el d  ga ps  in  the   la st  deca de.   The   im pact   of  th e   crop  yi el d  ga ps  assessm ent  s tud ie s  co nduct ed  thr ough  bio  si m ulati on   ba sed  m et ho do l ogie s  we re  ne ga ti vely  influ e nce d  by  qu al it y  and   res olu ti on  of  cl i m at e  and   s oil  data,  as  we ll   as  un s ci entifi cal ly   exp ect at ions   about  crop  yi el d  pre dicti on   syst em s  an d  cr op  yi el d  assessm ent  m od el ing   desi gn s   cal ibrati on   m et ho d.  A n  e xp li ci t  rati on al e  m od e l  wh ic h  can   ef fecti vely   ap plied  at   va rio us   l evels  of  the   av ai la bili ty   of   qual it y  info rm at i on  f o r  identify in g  data  sources   to  a na ly ze  crop  yi el d  a nd  m easur in g  yi el d  gaps  at  d efi nite  ge ogra ph ic al   loc at ions  an d  works  base d  on  the  rise  in  ti t er  appr oach.  The  m od el   is  hi gh ly   help fu l  in   retrievin g  the  us ef ul  data  fro m   the  avail able,  poor   qual it y,  le ss  rig or ou s   data  s ources   or  if  t he  data  is  not  a va il able.  A  cas e  stud y  was  disc us se d  on   the  a pp li cat ion   of  sel ect ed   m od el   desig n  to  qu a ntify  the   yi el d  gap s  of   m ai ze  cro p  in  the  sta te   of   Ne br as ka   (U S A ),   an d  al so   at   the  dif fe ren t  ge ogra phic al   locat ion s  r epr ese ntin g  th e  nations   Arg entina  an d  Ke nya  at   national  scal e  le vel.  Di ff e rent   geog raphical   locat ions  s uc h  as  Ne br as ka   (USA ),  A rg e ntina  a nd  Ke ny a  were   identifie d  t o  s ym bo li ze  the  di sti nct  scenarios  of   A gr i  base d  data  a vaila bi li ty   and   the  qu al it y  fo r  the  se le ct ed   var ia bles  asses sed  t o  pr e dict  an d  est im at e   the  c rop   yi el d  gaps.  The   de finiti ve  as pir at ion   of  the   pl anne d  m et ho d  is  to  afford  tran sp a re nt,  easi ly   accessib le ,  re produ ci ble  and   te ch nical ly   so und  and   str ong  gu i delines   for  predict in g  the  yi el d  gap s .   The  pr opos e d  g ui delines  we re  al so   rele vant   fo r  unde rstan ding  an d  to  si m ula te   the  infl uen ce  of  cha nge  in  cl im at e  con diti on s  an d  us a ge  of  culti vab le   la nd  cha nges  f r om   national  to  global   scal es.  As  in di cat ed,   the  bette r  unde rsta nd i ng  of  data  im portance  a nd   us e f uln ess  for  a naly zi ng   cr op  yi el d  an d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Agricultu re  Data A na ly ti cs in   Crop Yie ld  Esti ma ti on:   A Cri ti cal Revi ew   ( B  M Sa ga r )   1091   est i m ating   yi eld   ga ps   as  il lustrate d  can  he lp  in  identify in g  the  data  ga ps   in   the  cro p  yi el d  and   al low  f oc us in g  on the  va rio us   effor ts t a ken at  the  global l eve l t o  ad dress t he  m os t crit ic al  is su e  [13].   An al yz in g  the  yi el ds   of   crop  i s  necessary  to   update  the  po l ic ie s  to  ensu re   fo od  sec ur it y.  A  researc h  gro up   c onduct ed  a  stud y  wit h  the  ai m   in  su gg e sti ng   a  no ve l  data  m ining   m et ho d  to  pr e di ct   the  yi e lds  of   crop   dep e nds  on  a gr ic ultur al   bi g  data  analy t ic s  m e tho dolo gies,  w hich  wer e   pro gress ively   con t rast   with  conve ntion al   data  m ining   m et ho dolo gies   in  the  proc ess  of  ha ndli ng   data  a nd  m od el in g  de signs .     Stud y  sug gest ed  that  the  m et hod  em plo yed   shou l d  be  use r  fr ie nd ly ,  work   base d  on  pro gr es sive  big - data   respo ns ive  pro cessi ng   struct ure,  s uppose d   to  util iz e  the  e xisti ng   a gr ic ul tural  base d  si gnific ant  datase ts  and   would  sti ll   be  us e d  with   the  l arg e r  vo l um es  of  d at a g r ow i ng  at   en orm ou s r at es. N earest neig hbors  m odel ing   is  on e  s uch   nove l  data  m ining   te chn i qu e  w hich  w orks  on  the  res ults  colle ct ed  base d  on  data  pro cessi ng  structu res  f or m   the  far m ers  and   sugg e st  a  well   un biase d  res ult  on   the  base   of   accu racy  and   pr e dicti on   t i m e  in  adv a nce.   Stu dy   furthe r  discu ssed  a   case  st udy  on  t he  asse ssm ent  of   act ua l  crop  dataset   ( nu m erical   ex a m ples  on)  in  C hin a  f ro m   19 95 - 20 14.  St ud y  re por te d  that  the  no vel  m od el   e m plo ye d  has  publici zed  an  im pro ve d  perform ance  and  was   f ound  to  be   pro gressi ve  in   re portin g  pr e dicti on  acc ur acy   per ce nta ge  of   t he  c ompare d  m et ho dolo gies  with c onve ntio nal d e sig ns   [7 ] .   Si m ulati on   m od el s  base d  on   fiel d  ex pe rim ent  are  valuab le   te ch nolo gies  f or   st ud yi ng  a nd   unde rstan ding  crop  yi el d  gaps,  but  one  of   t he  crit ic al   chal le ng e  rem ai n  with  these  m et hods   is  scal in g  up  of  these  ap proac h  to  assess  the  data  colla te d  be tween  di ff e re nt  tim e  interva ls  fr om   the  broad e r  ge ogra phic al  reg i on s .  Sate ll it e  retrieved  da ta   hav e  f re quently   been   re ve al ed  to  prese nt  data  set s  that,  by  it sel f  or   i n  gro up i ng   with  oth e r  inf or m at i on   a nd   m od el   desig ns ,  ca n  pr eci sel y  deter m i ne  the  yi el ds   of  crop  in  a gr ic ultur a l   la nd s .  The  yi el d  m aps  dev el oped  s hall  pro vi de  an  un i que  oppo rtu nity   to  ov erc om e  bo th  sp at ia l  and   te m po ral  base d  scal in g  up  chall en ges  and  th us   im pr ov e   the  i deo l ogy  of  cr op  yi el d  ga ps   pr e dic ti on .  A  rev ie w   was   cond ucted   to  di scuss  t he  a pp l ic at ion s  of  re m ote  sensing  te chnolo gy   t o  determ ine  the  i m pact  and  ca us es  of   yi el d  gap s.  E ve n  th ough  the  exam ple  discu ssed  by  the  res earch  gro up   de m on strat es  the  us ef uln es s  of  rem ote   sensing  in  the  pr e dicti on   of   y ie ld  gap s ,  but  al so   m any  are as  of   possi ble  app li cat io n  with  res pect  to  th e  crop  y ie ld  assessm e nt,  pre dicti on   and   im pr ovem ent  rem ai n  unexp l or e d.   Stu dy   pr op os e d  tw o  le ss  com plica te d,   easi ly   assessable  m et ho ds   t o  determ ine  and  qua ntify  th e  yi el d  ga ps   betwee n  var i ous  a gr ic ultur al   fiel ds .    First  m et ho d  works  cl os el y  with  the  const r uctive  m a ps   rep rese ntin g  the  aver a ge  cr op   y ie lds,  it   can  be  us ed  directl y  to  acc esses  s pecific  crop  yi el d  i nf l uen ci ng  fact ors  f or  f ur t her   stud ie s   w her ea s  the  sec ond  m eth od  use   the  rem ote  sensing   te ch nolo gy   to  retrieve  the  data  f or   prov i ding  the  us efu l  in form at i on   r ega r ding  the  cr op  yi el d  pr e dicti on a nd esti m a ti on   [14].    In  com ing   dec ades,   tw o  m os t  sign ific a nt  a nd  im po rtant  f act or s  f ound  t o  in flue nce  c r op  yi el d  is,  increase  i n  th e  global  popula ti on   a nd  e conom y,  wh ic h  gr eat ly   de m and s  t he  hig he r  a nd  s us ta inabl e   agr ic ul tural  ba sed  cr op  yi el ds.  The   capaci ti es  of  f ood  pro du ct io n  at   global  le vel  is  goi ng   t o  be  ve ry  lim i te d  du e  to  the  le ss  avail abili ty   of   culti vab le   la nd ,  water  res ourc es,  diff ic ulti es  in  m ai ntaining   the  su sta ina ble  cro p  pro du ct io n  le ve ls,  eff ect s  of  changes  in  t he  gl ob al   cl im at ic   con diti ons  an d  al s o  by   var io us   bioph ysi cal   par am et ers  w hich  i nf l uen ce   the  c rop  yi e ld.  T he  far m ers  need  to   be   ed ucated   on   the  a ppli cat i on  of   sci entifi cal ly   pr ove n  m et ho ds  to  qua ntify  th e  crop  yi el d  ca pacit ie s  an d  sa m e  need   t o  be   inf or m ed  to  hi gh e r   auth or it ie s  to  m ai ntain  transp are ncy  in  sha rin g  the  act ual  info rm at ion ,   intern  helps  i n  m aking   the  po li cy   base d,   re searc h  ori ente d,   de velo pm ent  and  inv est m ent  relat ed  decisi ons   that  aim   to  i nf l uen ce  f utu r e  cr op   yi el d.   Crop  producti on  abili ti e s  and   yi el d  gaps  can  be  a ssessed  a nd   m easur e d  by  c om par ing   the  possibl e   yi el ds   at   norm al   conditi on s   with  res pect  t o  the  c rop  pro du ct io n  unde r,  resp ect i vely ,  irrigate d  a nd   ra in  fe d  conditi ons  by  keep i ng   t he  cr op   yi el d  le vel s  lim it ed  by  t he  le ss  avail abili ty   of   the  water  as  be nc hm ark s.     Yiel d  ga ps   ca n  be  de fine d  as  the  dif fer e nce  betwee n  the  e xpect ed  c rop  yi el ds   with  res pe ct   to  the  act ual   crop  yi el d  an d  acc urat e,  s patia ll y  un am big uo us   awar e ness   an d  inf or m at ion   a bout  th e  yi el d  gaps  is  necess ary  to   achieve  s us t ai nab le   am plific at ion   of   a gr ic ultur al   yi el ds .   Keep i ng  an  ai m   of   discuss i ng  the  im pact  of   t he  var i ou s  m et hods   pract ic ed  in   m easur in g  the   yi el d  gap s  wit h  a  spotl igh t  on  the  local - to - global  i m po rta nce  of  ou tc om es,  a  re search   gr oup  c arr ie d  out  a  s ur vey  on  t he  var i ou s   m et ho ds   a pp li ed   to  e stim at e  yi el d  gaps.  Stud y   repor te d  few   sta nd a rd   op e ra ti on   m e tho ds,  e m plo ye d  in  qu a ntifyi ng  th e  cro p  yi el d  pote ntial   on   th e  data  colle ct ed  f ro m   the  fa rm ers  of   wester n  Ken ya ,  Ne br a sk a   ( U SA )   an d  Vict ori a  ( Au st rali a).   Stu dy  rec omm en de d  for  the  use   of  accurate  a nd   r ecent  yi el d  data  assessed  th r ough  cal ib rated  crop  m od el   de sign s  a nd  f ur th er  up  scal ing   validat ed  m et ho ds  in   the  predict io n  of  cr op  yi el d  ga ps   T he   bott om - up   a ppli cat ion   of  this   global   protoc ol all ow s v e rificat ion o f  est im a te d  yi el d  ga ps wit h o n - fa rm  d at a and  exp e rim ents [ 15] .                Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 0 87   –   1 0 93   1092   Table  1.   Dif fere nt d at a m inin g  te ch niques  a pp li ed  in  c r op  yi el d  pr e dicti on   SL   T i t l e of  t h e pa p er   A u t h o r s   /  Y ear o f  p u b l i c at i o n   H i g h l i g h t s   Ci t at i o n   1.   Ri ce Cr o p  Y i e l d  Pr ed i ct i o n   u s i n g  D a t a Mi n i n g   T ech n i q u es :  A n  O v er v i ew   D ak s h ay i n i  Pat i l ,   D r.  M . S,  Sh i rd h o n k a r/   2 0 1 7   D i s c u s s e d   v ar i o u s   d at a  m i n i n g   t ec h n i q u es   u t i l i z ed   f o r  p re d i ct i o n   o f   ri ce cr o p  y i el d  f o r  t h e  st a t e  o f Ma h ara s h t r a,  In d i a.   W E K A  to o l  w a s  a p p l i ed   i n   d a t a s e t  pr o ce s s i n g   [8 ]   2.   A  Surv ey  on   Cr o p  Y i el d   Pred i c t i o n   b a s e d  o n   A g ri c u l t u ra l  D at a   D h i v y a B  H ,  Man j u l a  R,   Si v a Bh arat h i  S,   Mad h u m at h i  R/  2 0 1 7   Pres e n t ed   a  s u r v ey   o n   t h e  d i ffe ren t   al g o r i t h m s   ap p l i ed   i n   t h e   as s es s m en t  an d  p re d i ct i o n  of c ro p  y i el d     D i s c u s s e d   a b o u t   t h e  m ech an i s m   o f  k n o w l e d g e   t h e  d i s c o v ery   i n   A g ri c u l t u ra l  d at a m i n i n g   [9 ]     3   A  Study  on  V ari o u s   D at a  Mi n i n g  T ec h n i q u e s  f o r   Cro p  Y i e l d  Pr ed i c t i o n   Y o g e s h  G an d g e,  San d h y a/   2 0 1 7   D i s c u s s e d   v ari o u s   d a t a  m i n i n g   t ec h n i q u e s   e m p l o y ed   f o r  p r ed i c t i n g   t h e   cro p   y i el d   a n d   s i g n i fi e s   t h e  i m p o rt an ce  o f  acc u ra t e  d at a  ex t ract i o n   m et h o d s  of  b i g   d at a a n al y t i cs .   [1 0 ]   4.   Bi g  D a t a f o r w ee d  co n t r o l   an d  cro p   p ro t ec t i o n   F K  V an  E v ert ,  S F o u n t a s ,  D  Jakovet i c,  V  Crn o j ev i c,   I T rav l o s  &  C  K e m p en aar /  2 0 1 7   Cri t i c al l y   d i s c u s s ed   ab o u t   t h e  c h a l l en g es   fac ed   a n d   t h e  p ro f o u n d   o p p o rt u n i t i es   l i es   i n   t h e Bi g  D a t a a n al y t i c s  in  a g r i cu l t u r e:   O u t l i n e d  Bi g  D at a an al y t i cs  m o d e l s  w i t h  n u m eri cal  a l g o r i t h m s  appl i ed   Rep re s e n t   t h e  i m p o rt an ce  o f  r efo rm i n g   t h e  m i n ed   d at a   i n   t h e  f o rm   o f  u n d er s t an d a b l e i n f o r m at i o n  t o   t h e f arm ers .    D i s c u s s e d   a b o u t   v ar i o u s   ad v a n ce s ,  t o o l s   an d   al g o ri t h m s   ap p l i e d   i n   t ra n s f o rm i n g   t h e  d at a  i n   t o   ea s i l y   u n d er s t an d a b l e  i n f o rm at i o n   t o   t h e   fram ers   an d   t h ro w n   a  l i g h t   o n   s u cce s s   s t o ry   o f  N et h er l a n d s   i n   ach i e v i n g  t h e m ax i m u m  crop  y i el d  a n d   t h e i r sm art  form i n g   p r ac t i c es .   A l s o   d i s c u s s e d   ab o u t   t h e  co n t r o l   o f  i n v a s i v e,  p ar as i t i c  a n d   h er b i c i d e - res i s t a n t   w ee d s   t o   i m p ro v e  t h e  o v era l l   c ro p   y i el d   ap p l y i n g   B i g   D a t a   an a l y t i cs .   [6 ]   5.   T h e Im p act  of D a t a  A n al y t i c s  i n  Cr o p   Man a g em en t   b as ed   o n   W eat h er C o n d i t i o n s   Sw aru p a   Ra n i  A /   2 0 1 7   D i s c u s s e d   t h e  a p p l i cat i o n   o f  m at h em at i cal   m o d el   l i k e  fu z z y   l o g i c   d es i g n s   i n   o p t i m i zat i o n   o f  t h e  c ro p   y i el d ,  art i fi ci a l   n e u ra l   n et w o rk s   i n   v al i d a t i o n   s t u d i e s ,  g e n et i c  al g o ri t h m s   d es i g n s   i n   acce s s i n g   t h e  fi t n e s s   o f  t h e  m o d e l   a p p l i ed ,  d ec i s i o n   t ree s ,  a n d   s u p p o r t   v ec t o r  m ach i n es   t o   s t u d y   s o i l ,  cl i m at e  co n d i t i o n s   a n d   w at er  re g i m es   rel a t e d   t o   cr o p   g ro w t h   an d  pe s t  m an ag em en t  in  a g r i cu l t u r e.    [5 ]   6.   A  Study  on  Cro p  Y i e l d   Fo rec as t i n g  U s i n g   Cl a s s i f i ca t i o n  T ec h n i q u es   R.Suj at h a,  D r.P. Is a k k i   D ev i /  2 0 1 6   D i s c u s s   t h e  i m p o rt a n ce  o f  c o m p ari n g   p re v i o u s   ag ri c u l t u ra l   d a t a  w i t h   p re s e n t   t o   i d en t i fy  op t i m u m  con d i t i o n  fav o r en h an ce d  cro p  y i el d .    E n v i s a g e d   t h e  i m p o rt a n ce  o f  b es t   cr o p   s el ect i o n   d e p e n d i n g   o n t h e  s ea s o n  a n d   t h e cl i m at i c fac t o rs  w h i c h  s u p p o rt s  e n h an ced  c r o p  y i el d .    [1 1 ]   7.   Pred i c t i o n   o f Cr o p  Y i el d   u s i n g  Re g re s s i o n  A n al y s i s   V .  Sel l am an d  E .  Po o v am m al /  201 6   Reg re s s i o n   an a l y s i s   w as   carr i e d   o u t   t o   f i n d   t h e  re l at i o n s h i p   am o n g   t h e   p aram et ers   i .e   A rea  u n d er  C u l t i v at i o n   (A U C),  A n n u al   Ra i n fal l   (A R)   an d   Fo o d   Pr i ce  I n d e x   (FPI)  w h i c h   i n fl u e n ce s   t h e  fi n a l   cr o p   y i el d   a n d   rep o rt ed   t h at   t h e  cr o p   y i el d   p r i n c i p a l l y   d ep en d s   o n   t h e  A n n u al   R ai n fal l   (A R).    [1 2 ]   8   H o w  goo d  i s  g o o d  e n o u g h ?   D at a re q u i rem en t s  fo r  rel i ab l e cr o p   y i el d s i m u l at i o n s  an d   y i el d - g a p  an al y s i s   Pat r i ci o  G ra s s i n i a ,  L e n n y   G .J. van  B u s s el ,  J u s t i n   V an  W art a,  J o o s t   W o l f,L i ev en  C l ae s s e n s ,   d ,  H ai s h u n  Y an g a,  H en d r i k  Bo o g aar d e,  H u g o   d e G ro o t e,Mar t i n   K .  v a n   It t ers u m b ,  K en n e t h  G .  Cas s m an /  2 0 1 5   Pres e n t ed   a  c as e   s t u d y   (N eb ras k a  -   U SA   an d   a t   a  n a t i o n a l   s c al e  f o r   A rg en t i n a  a n d   K en y a)  o n   t h e   a p p l i cat i o n   o f  an   ex p l i c i t   ra t i o n a l e   d e s i g n   ap p ro ach   i n   i d e n t i fy i n g   t h e  d at a  s o u rc es   w h i c h   s i m u l at e s   Cr o p   ( m ai ze)  y i el d  an d  a l s o   h el p s  i n  q u a n t i fy i n g  t h e m ai ze y i el d   g ap s .    Su g g e s t ed   t h e  ro b u s t   g u i d e l i n e s   fo r  an a l y zi n g   t h e  cr o p   y i el d   g ap s ,   access i n g   t h e  cl i m at e  an d   l a n d   u s e  c h a n g e s   a t   g l o b a l   l e v e l   t o   a d d r es s   t h e  i s s u e s  of cr o p  y i el d .    [1 3 ]   9.   Pred i c t i o n   o f cr o p  y i el d   u s i n g   b i g  d at a   W u  Fan, Che n  C h o n g ,  G u o   X i a o l i n g ,  Y u  H u a  W an g  J u y u n /   2 0 1 5   D ev el o p e d   a  n o v el   m o d el   i .e   N eare s t   n e i g h b o r s   m o d e l i n g   t o c al c u l at e   an d  pre d i ct   t h e y i el d   o f cr o p   d e p e n d s  o n   t h e av a i l ab l e B i g   d a t a s et s .   [7 ]   10.     T h e u s e o f sa t e l l i t e d at a f o r  cro p  y i el d   g a p  an al y s i s   D av i d  B.  L o b el l /  2 0 1 3   D i s c u s s e d   t h e  u s e  o f  rem o t e  s e n s i n g   t ech n o l o g y   t o   i d e n t i fy   an d   m eas u re  t h e  ca u s e s   o f  y i el d   g a p s   a n d   t h e  as s es s   t h e  i m p act   o n   t h e   o v era l l  cr o p  y i el d .   Rep o rt ed   v ery   s i m p l e  m et h o d o l o g i e s   t o   m eas u re   t h e   y i el d   d i ffere n ce   w i t h  res p e ct   t o   s ea s o n ,  en v i ro n m en t  an d   t h e l an d  u s e.   [1 4 ]   11.   Y i el d  g ap  a n a l y s i s  w i t h   l o c al   t o   g l o b a l  rel ev a n ce - A  rev i ew   Mart i n  K .  v an  I t t ers u m a,  K en n et h  G .  Cas s m an b ,  Pat r i ci o  G ra s s i n i b ,   J o o s t  W o l fa,  Pa b l o   T i t t o n e l l ,  Z v i  H o c h m an d   D i s c u s s e d   ab o u t   t h e   v ari o u s   m et h o d s u s e d   o n   q u an t i fy i n g   t h e  y i el d   g a p s  a t  l o ca l - to - g l o b a l  rat i o .   Rep o rt ed   few   s t a n d ard   o p era t i o n   m et h o d s ,  em p l o y ed   i n q u a n t i fy t h e   cro p   y i el d   p o t en t i al   o n   t h e  d at a  co l l e ct ed   fro m   t h e  farm ers   o f w es t e rn   K en y a,  N eb ras k a (U S A ) and  V i ct o r i a (A u s t ral i a).    St u d y   reco m m en d e d   fo r  t h e  u s e  o f  acc u rat e  a n d   c u rre n t   y i el d   d a t a,   w i t h   ca l i b ra t e d   an d   v al i d a t ed   cro p m o d el s   an d   u p   s c al i n g   m et h o d s   i n   t h e  p re d i ct i o n   o f cr o p  y i el d .    [1 5 ]       3.   CONCL US I O N     As  a res ult of   pe netrati on of technolo gy into agric ultur e  fiel d,  the re is a m a rg i nal i m pr ove m ent in th e  pro du ct ivit y.  The  i nnovat io ns   ha ve  le d  to   ne w  c on ce pts   li ke  di gital   agr ic ultur e,   sm art  fa rm ing ,  preci sio n  agr ic ultur e  et c .  In   t he  li te ratur e ,  it   has  be e n  obse rv e d  t hat  analy sis  ha s  been   done  on   a gr ic ultur e   so il s,     hidden  patte r ns  disco ver y  us ing   data  set   relat ed  to  cl i m at i c  conditi on s  a nd   c rop  yi el ds   data.  Th e  act ivit ie s  of  agr ic ultur e  fiel d  are  num ero us  li ke  weat her   forecast in g,   s oi l  qu al it y  assessm ent,  seeds  s el ect ion ,  cr op  yi el d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Agricultu re  Data A na ly ti cs in   Crop Yie ld  Esti ma ti on:   A Cri ti cal Revi ew   ( B  M Sa ga r )   1093   pr e dicti on   et c .   In   t his  s urvey,  the  s pecific  act ivit y,  crop  yi el d  pr e dicti on  ha s  bee n  s ur veyed  a nd  the   m ajo r  tren ds   hav e  b e en  ide ntifie d.    The  rice  crop   yi el d  pr edict ion   has  bee n  done  in  the  s ta te   of   Ma harashtra  us i ng   da ta   m ining   te chn iq ues  in  on e  of   the  wor ks   [ 8].  The  a na ly sis  has  been   done  us in g  m achine  le arn i ng   fr am ewo r k  WE KA.    In   th e  w ork  ca rr ie d  out  in  [ 9] ,  var io us   al gorithm s  app li ed  in  the  assess m ent  crop  yi el d  an d  m echan ism   for   knowle dge  dis cov e ry  has   bee n  disc us se d.   T he  ch al le ng es   and   oppo rtu niti es  in  the  fiel d  of   Bi g  Data  a na ly ti c s   in  ag ricult ure  has  been   disc usse d  in   [ 6]  with  a  case  st ud y  of   Nethe rlan ds.  Fu zzy   l og ic   de sign s  ha ve  be en   use d  in  opti m iz ing   t he  c rop  yi el ds   and  the  sam e  has  bee n  e xp la ined  i n  the   res earch   w ork  i n  [5 ] .  A  cas e  stu dy  of   Nebras ka  -   U SA   a nd  at   a  na ti on al   scal e  f or  A rg e ntina  a nd  Ke nya  has   bee n  done  a nd  pr ese nted   in   [ 14 ] .     The  rem ote  sensing  te ch nolo gy  f or   i den ti fi cat ion   a nd   m easur em ent  of  the  ca us es  of   yi el d  gap s   an d  their   i m pact o n final  cr op yi el d  is p resen te d  in  [1 5] .   It  can  be  co nclud e d  that  the  r esearch  in  the  fiel d  of   ag ricul ture  with  re fere nce  to  us in g  I T  trend s  li ke   data  analy ti cs  is  in  it s  infancy .  As  the  foo d  is  the  basic  need   of  hum ans,   t he  re qu i r e m ent  of   getti ng   t he   m axi m u m   yi eld s  us in g  opti m al   reso urce  will   bec om e  t he  necessit y  in  near  f uture  as  a  r esult  of  grow i ng   popula ti on .   T he  s urvey  ou t com es  ind ic at e  the  need  f or  im pr ov e d  te chn i qu e s  in   c rop  yi el d  a na ly ti cs.     Ther e  ex ist s a  l ot of  researc h s cop e  in  t his res earch  area .         REFERE NCE S    [1]   Dhiv y a   B  H,   Ma njul a  R ,   Siv a  Bh ara th i  S,  Madhu m at hi  R.   A Surve y   on  Crop   Yield Predi c ti on  b ase d  on  Agri cul tur a l   Data ,   Int ernati o nal  Journal   of   In novat i ve   Re sear ch  in   Sc ie nc e, Enginee ring   and  Technol ogy .  201 7;   6(3) .   [2]   Jharna   Majumda r,   Sneha  Nar ase e y app a,  Shilpa   A nkal ak i.   Ana l y s i s  of  agr ic u lt ure   dat a  using  d atam ini ng  t ec hniqu es:  appl i ca t ion  of   bi g  data.  Journal   o f  B ig  data .   2017 .   [3]   Majumdar  J,  A nkal ak i  S.  Com parison  of  cl ust ering  algorit hms   using  quali ty   metric s  wit h  inv ariant  fe ature s   ex trac te d  from p lant   l eaves.   In te r nat ion al   Conf erence   on   Com putationa l   Sci ence  a nd  Engi n ee ring .   2016.   [4]   D  Ramesh,  B  Vi shnu  Vardha n.   Data   Mining   Techni ques  and   Applicati ons  to   Agric ult ur al   Yi el d  D at a .   Int ernati ona l   Journal  of   Ad va nce d  Re search   i n  Computer  and   Comm unic ati on  Engi ne ering.   20 13 ;   2(9).   [5]   Sw aru pa  Rani .   The   Im pac t  of  Data   Anal y t ic s  i n  Crop  Mana ge m ent   base d  on  W ea the r  Condi tions .   Inte rna ti on al   Journal  of Engin ee ring   T ec hnolo g y   Scie n ce a nd   Re sea rch .   2017 ; 4(5):299 - 308.   [6]   F  K  Van  Eve rt,   S  Fountas,  D  Ja kovet i c,   V  Crnoj evi c ,   I  Tra vlos ,   C  Kem pena ar.   B ig  Data   for  wee d   cont rol  and  cro p  prote c ti on.   John  W il e y   &   Sons   Ltd on  beh al f   of E urope an  W e ed  R ese arc h   Soci ety ,   2017:  218 – 233.   [7]   W u  Fan,   Chen  Chong,   Guo   Xiaol ing ,   Yu  Hua.   Predi ct ion  of  cro p  y i el d  u sing  Big  Data .   8th  Inte rna ti on al   S y m posium   on  Com puta ti onal I nte lligen ce a nd  Design.   2015 .   [8]   Daksha y in i  Pat il,  M  . S,  Shirdho nkar .   Ri ce   Crop   Yiel d  Predi ctio n  using  Data   M ini ng  T ec hniqu e s:  An  Overvi ew .  Inte rna ti ona l   Jou rna l  of   Advanc e d  Resea r ch in  C om pute r  Scie n ce a nd  Softwa re E ngine er ing, 2017 ;   7(5):427 - 431 .   [9]   Dhiv y a   B  H,   Ma njul a  R ,   Siv a  Bh ara th i  S,  Madhu m at hi  R.   A Surve y   on  Crop   Yield Predi c ti on  b ase d  on  Agri cul tur a l   Data ,  Int ern ation al   Journa l  of   Inn ovat iv e  Rese arch   in  Sc ie n ce ,   En gine er ing  and   T e chnol og y .   2017;   6(3):4177 - 4182.   [10]   Yogesh  Gandge ,   Sandh y a.  A  Stud y   on   Vari ous  Data   Mining   T e chni ques  for   Cr op  Yiel d  Pred ict ion,   In te rna ti on a l   Confer ence  on  El e ct ri ca l ,   Elec tr onic s,  Com m unic ation,   Com puter  and  Optimiza tion  Te chni qu es,   IEE E ,   2017;420 - 423   [11]   R.   Suja tha,  P.Isa kki  Devi .   A Stud y   on  Crop   Yiel d   Forec asti ng   Us ing  Cla ss ifica t ion Te chn ique s ,   IEEE,   2016 .   [12]   V.  Sellam   and  E .   Poovam m al .   Pr edi c ti on  of   Crop   Yiel d   using  R e gre ss ion  Anal y si s,  India n   Journal   of  Sci ence  and  Te chno log y ,   201 6;  9(38).   [13]   Patri ci o  Grass in ia ,   L enn y   G.J.  v an  Buss el ,   Jus ti n  Van  W art a,   Joos t  W olf,   Li ev en  Cla essens,  d,   Haishun  Yanga ,   Hendri k  Booga a rde ,   Hugo   de  Gr oote ,   Marti n   K.   van  It te rsum b,   Kenne th  G .   Cas sm an.   How   good  is  good  enoug h ?   Data   r equi r ements  for  r el i abl e   c r op  y ield  sim ula t i ons a nd  y i el d - g a p  anal y s is .   Fi el d  Crops Re sea rch .   2015;  49 – 63 .   [14]   David  B.   Lob el l ,   The use  of   sat ellit e   da ta for crop   y ield  g ap  an aly s is,  Fie ld  Crops R ese arc h - 143 ,   20 13;  56 – 64.   [15]   Marti n  K.  van  I t te rsum a,   Kenne t h  G.  Cassm anb,   Patri ci o  Gr assini b ,   Joos t  W olfa ,   Pablo  Ti t tone l l,   Zvi   Hochm and.   Yiel d  g ap ana l y s is wi th loc a l to  g loba l   releva n ce - A re vie w .   Fie ld Crops   Resea rch   –   143,   2013;  4 – 17     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.