BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. DEFINISI SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG) Pengertian Sistem Informasi Geografis (SIG) Aronoff (1989) mendefinisikan SIG sebagai sebuah sistem berbasiskan komputer yang digunakan untuk menyimpan dan memanipulasi informasi informasi geografis. SIG dirancang untuk mengumpulkan, menyimpan, dan menganalisis objek-objek dan fenomena dimana lokasi geografi merupakan karakteristik yang penting atau kritis untuk dianalisis. Sistem Informasi Geografis (SIG) sering disebut dengan spatial Decision Support System (DSS). Subaryono(2005) mendefinisikan SIG sebagai suatu himpunan terpadu dari hardware, software, data, dan liveware (orang-orang yang bertanggung jawab dalam mendesain, mengimplementasikan, dan menggunakan SIG). ESRI (Environment System Research Institute) (1990) mendefinisikan SIG sebagai kumpulan yang terorganisir dari perangkat keras computer, perangkat lunak, data geografis dan personil yang dirancang secara efisien untuk memperoleh, menyimpan, meng-update, memanipulasi, menganalisis dan menampilkan semua bentuk informasi yang berreferensi geografi. Dari pengertian diatas maka SIG dapat diuraikan dalam beberapa sub-sistem, yaitu : - Input Merupakan tahap persiapan dan pengumpulan data spasial, dan attribute 6

2 7 dari berbagai sumber. Dalam tahap ini jugadilakukan konversi data analog ke format digital yang sesuai. - Manipulasi Penyesuaian terhadap data masukkan untuk proses lebih lanjut, misalnya: penyamaan skala, pengubahan sistem proteksi, generalisasi. - Manajemen Data Menggunakan Database Management System (DBMS) untuk membantu mentimpan, mengorganisasi dan mengolah data. - Query Penelususran data menggunakan lebih dari satu layer, berfungsi untuk memberikan informasi untuk analisis dan memperoleh data yang diinginkan. - Analisis Kemampuan untuk analisis data spasial untuk memperoleh informasi baru. Dengan pembuatan model scenario What if. Salah satu fasilitas analisis yang banyak digunakan adalah analissi tumpang susun peta (overlay). - Visualisasi Penyajian hasil berupa informasi baru atau basis data yang ada baik dalam bentuk softopy maupun dalam bentuk Hardcopy seperti dalam bentuk: peta, table, grafik dan lain-lain. Aplikasi SIG yang baik adalah apabila aplikasi tersebut dapat menjawab salah satu atau lebih dari 5 (lima) pertanyaan dasar dibawah ini, yaitu: a. Lokasi, dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan mengenai lokasi tertentu

3 8 b. Kondisi, dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan mengenai kondisi dari suatu lokasi c. Tren, untuk melihat tren dari suatu keadaan d. Pola, dapat digunakan untuk membaca gejala-gejala alam dan mempelajarinya e. Pemodelan, dapat digunakan untuk menyimpan kondisi-kondisi tertentu dan mempergunaknnya untuk memprediksi keadaan di masa yng akan datang maupun memperkirakan apa yang terjadi di masa lalu. Berdasarkan sejarah perkembangannya, SIG dengan cepat menjadi peralatan utama dalam pengelolaan sumber daya alam. SIG banyak digunakan untuk membantu pengambilan keputusan dengan menunjukkan bermacam-macam pilihan dalam perencanaan pembangunan konservasi Pengelolaan SIG memanfaatkan dan mengorganisasikan data dari peta digital yang disimpan dalam basis data. Dalam SIG, dunia nyata dijabarkan dalam data peta digital yang menggambarkan posisi dari ruang dan klasifikasi, atribut data dan hubungan antar item data. Kerincian data dalam SIG ditentukan oleh besarnya satuan pemetaan terkecil yang dihimpun dalam basis data. Dalam bahasa pemetaan kerincian itu tergantung dari skala peta dan dasar acuan geografis yang disebut sebagai peta dasar. Dari dunia nyata diambil tiga hal penting seperti diuraikan diatas, yaitu posisi dan klasifikasi, atribut, serta hubungan antar item tersebut. Ketiga hal tersebut diolah sebagai dasar analisis sistem spasial dalam SIG.

4 PEROLEHAN DATA SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS Format data Sistem Informasi Geografis (SIG) berupa raster dan vektor. Vektor menyimpan data digital dalam bentuk rangkaian koordinat (x,y). Resolusi dari data vektor tergantung dari jumlah titik yang membentuk garis. Titik disimpan sebagai sepasang angka koordinat dan poligon sebagai rangkaian koordinat yang membentuk garis tertutup. Sedangkan raster menyatakan data grafis dalam bentuk rangkaian bujursangkar yang disimpan sebagai pasangan angka menyatakan baris dan kolom dalam suatu matriks. Resolusi dari data raster ditentukan oleh ukuran grid-cell. Titik dinyatakan dalam suatu grid-cell, garis dinyatakan sebagai rangkaian grid-cells bersambungan di satu sisi, dan poligon dinyatakan sebagai gabungan grid-cell yang bersambungan di semua sisi. Sumber data digital ada dua jenis, yaitu citra satelit yang berupa data foto udara yang terdigitasi dan peta dasar terdigitasi. Citra satelit yang berasal dari satelit Landsat TM merupakan contoh data citra digital dengan format raster.(escobar et all, 2005:10-12) Foto udara digital dan citra satelit digunakan secara saling melengkapi. Masing-masing sumber data tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan, terutama pada kerincian dan luasan data yang dapat diperoleh. Dengan demikian, pemanfaatan kedua jenis data tersebut secara saling melengkapi sangatlah menguntungkan. Perangkat keras yang digunakan sebagai alat bantu digitasi adalah scanner. Scanner akan mengubah gambar analog (gambar pada selembar kertas) menjadi data digital elektronik yang dapat direkam pada disk, CD dan lain-lain. Metode perolehan data digitasi yang dikenal saat ini ada lima metode, yaitu (Budiyanto, 2010) :

5 10 1. Digitasi peta-peta yang ada dengan menggunakan digitizer 2. Scanning peta 3. Produksi peta foto digital 4. Masukan manual dan koordinat terkomputasi dan perhitungan 5. Transfer dari sumber data digital Ketiga metode yang pertama yang menghasilkan data digital dari peta dasar, dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu (Budiyanto, 2010) : 1. Penyiapan 2. Digitasi atau pelarikan (scanning) 3. Editing data PENGOLAHAN DATA SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS Dalam pengolahan data SIG, proses editing terhadap data raster seringkali perlu dilakukan untuk menyempurnakan visualisasi dan hasil. Proses editing dilakukan pada data raster dengan melakukan pelurusan garis, penghalusan, pewarnaan, dan lain-lain. Perangkat lunak yang berperan penting untuk melakukan proses editing data digital adalah ArcInfo dan ArcView yang memiliki kemampuan pengolahan digital dan editing terhadap tampilan dari hasil olahan data digital sebelumnya. (Sutton, T,et all.2009: 47-50). Gambar 2.1 menjelaskan tentang proses penyajian peta digital ke mapserver

6 11 Gambar 2.1. Proses penyajian peta digital ke mapserver. Pada gambar 2.1 menjelaskan proses penyajian peta dari File Spasial atau File Map berisi kode HTML, PHP dan Mapscript kemudian diolah komputer lalu hasilnya berupa tampilan peta digital Beberapa tools atau perangkat software yang dapat membantu dalam proses pengolahan data sistem informasi geografis yaitu MAPSERVER Mapserver merupakan aplikasi freeware dan opensource yang memungkinkan kita menampilkan data spasial (peta) di web dan dikembangkan pertama kali di Universitas Minesotta, Amerika Serikat untuk proyek ForNet (sebuah proyek untuk manajemen sumber daya alam) yang disponsori NASA (National Aeronautics and Space Administration) (Nuryadin, 2005). Mapserver pada dasarnya hanya berupa sebuah program CGI (Common Gateway Interface) yang akan dieksekusi di web server, dan menghasilkan data yang kemudian akan dikirim ke web browser, baik dalam bentuk gambar peta maupun bentuk lain berdasarkan beberapa parameter tertentu (terutama konfigurasi dalam bentuk file *.map). (Byong lee,et all.1998: ) Mapserver mempunyai fitur-fitur berikut (Nuryadin, 2005): Menampilkan data spasial dalam format vector Menampilkan data spasial dalam format raster

7 12 Menggunakan quadtree dalam indexing data spasial, sehingga operasioperasi spasial dapat dilakukan dengan cepat Dapat dikembangkan dengan tampilan luar yang dapat diatus menggunakan file template Dapat melakukan seleksi obyek berdasarkan nilai, berdasar titik, area atau berdasar sebuah obyek spasial tertentu Mendukung rendering karakter berupa font TrueType Mendukung penggunaan data raster maupun vector yang di-tile (dibagibagi menjadi subbagian yang lebih kecil sehingga proses untuk mengambil dan menampilkan gambar dapat dipercepat) Dapat menggambarkan elemen peta secara otomatis: skala grafis, peta indeks dan legenda peta Dapat menggambarkan peta tematik yang dibangun menggunakan ekspresi logika maupun ekspresi regular Dapat menampilkan label dari obyek spasial, dengan label dapat diatur sedemikian rupa sehingga tidak saling tumpang tindih Konfigurasi dapat diatur secara on the fly melalui parameter yang ditentukan pada URL Dapat menangani beragam system proyeksi secara on the fly Selain sebagai program CGI, Mapserver dapat diakses sebagai modul Mapscript melalui berbagai bahasa skrip : PHP, Perl, Phyton atau Java. Hal ini dapat memudahkan pengembangan aplikasi karena fungsi-fungsi Mapserver dapat dengan mudah diakses oleh pengembang dengan bahasa yang paling familiar (agung dan landung, 2006:86-87).

8 STRUKTUR FILE MAP Struktur file pada Mapserver menggunakan file yang berekstensi.map sebagai file konfigurasi peta. Secara umum, file *.map memiliki beberapa karakteristik berikut (Nuryadin, 2005): Berupa file teks. Tidak case sensitif (tidak membedakan antara karakter yang ditulis dengan huruf besar atau huruf kecil), sebagai contoh : kata LAYER, layer maupun Layer memiliki arti yang sama pada file *.map. Hal ini tidak berlaku bagi penamaan atribut, misalnya nama field pada sebuah Shapefile (file *.shp). Nama field harus dituliskan persis seperti yang tertulis pada sumbernya. Meskipun tidak case sensitif, sebaiknya kita menentukan aturan penggunaan huruf besar atau kecil untuk menjaga konsistensi. Pada umumnya digunakan huruf besar untuk menuliskan isi file *.map. Teks yang mengandung karakter bukan alfanumerik (huruf dan angka), harus berada didalam tanda petik, misalnya : /opt/webgis/map (karena karakter '/' bukan karakter alfanumerik). Meskipun keharusan ini hanya berlaku untuk teks yang mengandung karakter bukan alfanumerik, sebaiknya kita secara konsisten menggunakan tanda petik untuk setiap variabel teks. Path yang menunjuk ke sebelah file, harus dituliskan dalam bentuk path absolute, misalnya /opt/webgis/data/batimetri.tif, atau relative terhadap lokasi file *.map (misalnya./data/batimetri.tif). Pada kondisi normal, jumlah definisi layar pada sebuah file *.map

9 14 maksimum sebanyak 50 buah, kecuali kita melakukan kompilasi program Mapserver sendiri dan secara eksplisit mengubah definisi ini. Komentar pada Mapserver dimulai dengan karakter '#'. Teks yang berada setelah karakter tersebut akan diabaikan, kecuali jika karakter '#' berada didalam tanda petik dan menjadi bagian dari variabel teks. Terdiri dari definisi obyek dengan struktur yang hirarkis (berbentuk tree), dengan obyek MAP pada hirarki tertinggi. Setiap definisi obyek didalam file *.map akan diawali oleh nama obyek, dan diakhiri dengan kata kunci END. Gambar dibawah ini menunjukkan contoh kerangka sebuah file *.map dalam bentuk hirarki: (agung dan landung, 2006:87-88) ARCVIEW ArcView merupakan salah satu perangkat lunak yang digunakan untuk mengelola data spasial dari perolehan, pengolahan hingga penyajian informasi (Prahasta, 2007). ArcView juga mampu menerima atau mengkonversi data digital atau data gambar yang berformat.jpg,.tiff atau gambar bergerak menjadi layer yang akan digunakan untuk SIG. Hasil pengolahan data spasial dalam ArcView disimpan dalam sebuah proyek dengan ekstensi APR. Pemilihan pembuatan proyek baru akan membuka ArcView dengan isi proyek kosong. Isi proyek terdiri dari View, Tabel, Grafik, Layout, dan Script. Seluruh isi dari proyek tersebut saling terkait. Namun, masing-masing isi memiliki fungsi dan peran yang berbeda. Berikut disajikan fungsi isi dari masing-masing isi proyek (Budiyanto, 2010):

10 15 View (view) View berfungsi untuk mempersiapkan data spasial dari peta yang akan dibuat atau diolah. Dari view ini dapat dilakukan input data dengan digitasi atau pengolahan (editing) data spasial. View dapat menerima gambar dari format.jpg, CAD, Arc Info, atau perangkat lunak pengolah data spasial lain. View juga dapat menerima data atau citra satelit. Tabel (table) Tabel merupakan data atribut dari data spasial. Data atribut ini digunakan sebagai dasar analisis dari data spasial tersebut. ArcView dapat membentuk jaringan basis data dengan menggunakan fasilitas tabel ini. ArcView dapat menerima tabel dari basis data lain seperti dbase 2I, dbase IV, atau INFO. Hubungan relasional dapat dilakukan sehingga memudahkan analisis spasialnya. Hubungan yang terbentuk ini memungkinkan pengguna data untuk mengambil dari berbagai sumber data yang berupa table, teks, peta atau gambar. Grafik (chart) Grafik merupakan alat penyaji data yang efektif. Dengan menggunakan grafik ini, ArcView dapat digunakan sebagai alat analisis yang baik terhadap sebuah fenomena. ArcView memiliki variasi grafik yang beraneka ragam. Masing-masing grafik tersebut memiliki sifat atau karakteristik terhadap tipe data yang disajikan. Grafik terhubung dengan data atribut tabel yang berupa data numerik. Layout (layout)

11 16 Layout merupakan tempat mengatur tata letak dan rancangan dari peta akhir. Penambahan berbagai symbol, label, dan atribut peta lain dapat dilakukan pada layout. Skrip (Script) Skrip adalah makro dalam ArcView. Dengan makro ini kemampuan ArcView dapat diperluas dengan membuat sebuah program aplikasi yang nantinya dapat di Add Ins pada ArcView. Program aplikasi yang dapat dibuat dengan skrip ini, misalnya otomasi analisis data spasial dan lainlain. Dalam menampilkan setiap informasinya, ArcView menggunakan layer (themes), sebagai contoh layer jalan akan berbeda dengan layer batas wilayah demikian juga dengan data yang ingin dimasukkan. Masing-masing layer akan meng-generate data yang berbeda-beda sehingga apabila layer tersebut disimpan maka akan tercipta tiga file untuk setiap layer. File-file tersebut antara lain: File berekstensi shp (.shp), File berekstensi shx (.shx) dan File berekstensi dbf (.dbf). (Patheeban, P, et all. 2008:2-3) 2.2. DEFINISI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN PADI DEFINISI HAMA Hama tumbuhan adalah organisme yang menyerang tumbuhan sehingga pertumbuhan dan perkembangannya terganggu. Hama yang menyerang tumbuhan antara lain tikus, walang sangit, dan wereng batang coklat (Balitbang deptan, 2003:39-40). Hama yang menyerang tanaman padi di kabupaten Karawang Jawa Barat

12 17 adalah Hama Wereng Batang Coklat ( WBC ). Wereng batang coklat (WBC) Wereng adalah sejenis kepik yang menyebabkan daun dan batang tumbuhan berlubang lubang, kemudian kering, dan pada akhirnya mati. Hama wereng ini dapat dikendalikan dengan cara cara sebagai berikut : a) Pengaturan pola tanam, yaitu dengan melakukan penanaman secara serentak maupun dengan pergiliran tanaman. Pergiliran tanaman dilakukan untuk memutus siklus hidup wereng dengan cara menanam tanaman palawija atau tanah dibiarkan selama 1 2 bulan. b) Pengandalian hayati, yaitu dengan menggunakan musuh alami wereng, misalnya laba laba predator Lycosa Pseudoannulata, kepik Microvelia douglasi dan Cyrtorhinuss lividipenis, kumbang Paederuss fuscipes, Ophinea Nigrofasciata, dan Synarmonia Octomaculata c) Pengandalian kimia, yaitu dengan menggunakan insektisida, dilakukan apabila cara lain tidak mungkin untuk dilakukan. Penggunaan insektisida diusahakan sedemikan rupa sehingga efektif, efisien, dan aman bagi lingkungan. (Iswari, dkk.2004 ) PENYAKIT TANAMAN PADI Jenis penyakit yang menyerang tanaman padi di kabupaten Karawang adalah penyakit Tungro. Penyakit ini dibawa oleh wereng hijau Penyakit Tungro Penyakit tungro merupakan salah satu penyakit penting pada padi yang dapat meluas dengan cepat, terutama apabila faktor-faktor lingkungan cukup

13 18 mendukung perkembangannya seperti populasi serangga penular wereng hijau spesies N. Virescens cukup tinggi, tersedianya sumber inokulum, adanya varietas peka dan pola tanam yang tidak serempak. Serangan penyakit tungro mampu mengakibatkan penurunan kulitas maupun kuantitas produksi. Didalam jangka waktu 20 tahun terakhir penyakit ini menjadi sangat penting, lebih dari hektar pertanaman padi rusak dengan kerugian yang diakibatkan meliputi jutaan dolar setiap tahunnya.(ditjentan, Laporan akhir Ilmiah Tungro dan wereng hijau, 1992: 3) Untuk mengatasi masalah ini pengembangan teknologi peramalan penyakit tungro yang mampu memberikan informasi dini maupun teknologi peramalan jangka panjang( Short term and Long term Forecasting management ) merupaka kunci utama usaha pengendalian. (DITJENTAN, Laporan akhir Ilmiah Tungro dan wereng hijau, 1992: 3) 2.3. Peringatan Dini ( Early warning ) Deteksi Dini Serangan Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) merupakan kegiatan pengamatan yang dilaksanakan sejak dini terhadap perkembangan serangan OPT, sehingga dimungkinkan adanya pengambilan tindakan teknis sebagai upaya preventif, sehingga resiko kerusakan yang lebih besar pada tanaman dapat dihindari. (DITJENTAN, Pedoman Pengamatan dan Pelaporan Perlindungan Tanaman Pangan, 2008) Peramalan OPT adalah kegiatan untuk menduga atau memperkirakan kemungkinan terjadinya suatu serangan dan penyebaran OPT berdasarkan faktor yang mempengaruhinya. (DITJENTAN, Pedoman Pengamatan dan Pelaporan

14 19 Perlindungan Tanaman Pangan, 2008) Peringatan dini (Early warning) adalah laporan tentang kewaspadaan kemungkinan terjadinya serangan Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) karena adanya kecenderungan peningkatan kepadatan populasi atau tingkat serangan. Serangkaian kegiatan pemberian peringatan sesegera mungkin kepada masyarakat tentang kemungkinan terjadinya serangan hama dan penyakit pada suatu tempat (DITJENTAN, Pedoman Pengamatan dan Pelaporan Perlindungan Tanaman Pangan, 2008) Konsep stok Stok adalah sejumlah bahan makanan yang disimpan /dikuasai oleh pemerintah atau swasta seperti yang ada di pabrik, gedung, depo, lumbung petani/rumah tangga dan pasar/pedagang, yang dimaksud sebagai cadangan dan akan digunakan apabila sewaktu-waktu diperlukan (Neraca Bahan Makanan, 2003). Sugianto et al (1989) mengemukakan bahwa menurut tujuannya stok dapat dikelompokkan menjadi tiga macam yaitu: (1). Stok kerja atau stok saluran (2). Stok spekulasi dan (3). Stok berjaga-jaga. Stok kerja adalah stok yang dimaksudkan untuk memperoleh keuntungan ekonomi secara langsung. Oleh karena itu stok kerja tidak responsive terhadap keuntungan yang diharapkan dari stok tersebut. Sebaliknya stok spekulasi adalah stok yang dipupuk untuk mempengaruhi keuntungan yang diharapkan dari peningkatan harga di masa depan. Oleh karena itu stok spekulasi sangat responsive terhadap keuntungan yang diharapkan dari stok. Stok berjaga-jaga adalah stok yang disimpan untuk

15 20 memenuhi kebutuhan yang tidak terduga. Secara umum pelaku pemupuk stok gabah/beras dibagi menjadi dua yaitu: (1). Pemerintah dan (2). Masyarakat. Besaran stok di pemerintah relatif lebih mudah diketahui, tetapi besaran stok di masyarakat tidak mudah untuk diketahui setiap saat (Sugianto et al.,1989). Pelaku pemupukan stok di masyarakat dapat dibedakan menjadi 6 kelompok yaitu : (1).Konsumen Rumah Tangga, (2). Petani produsen (3). Pedagang makanan atau hotel (4). Pedagang perantara (5). Industri pengolahan dan (6). Penggilangan padi. Berdasarkan hasil penelitian tahun 1989, disimpulkan bahwa petani produsen dan penggilingan adalah merupakan pemupuk stok terbesar dibandingkan kelompok lainnya, setelah itu adalah pedagang perantara (Sugianto et al. 1989). Secara skematis, distribusi stok beras dapat digambarkan seperti gambar di bawah ini. Secara matematis, ketersediaan beras secara nasional adalah produksi dalam negeri ditambah ekspor netto (impor dikurangi ekspor) ditambah stok periode sebelumnya. Jika lingkupnya wilayah maka ketersediaan beras adalah produksi wilayah tersebut ditambah distribusi masuk dikurangi keluar dan ditambah stok periode sebelumnya. Beras yang tersedia ini digunakan untuk kebutuhan dalam negeri yang terdiri dari konsumsi penduduk, bibit, industry pengolahan dan sebagainya. Sedangkan sisanya merupakan stok yang berada di pemerintah dan masyarakat (BPS,2002).

16 21 Gambar 2.2. Skema Distribusi Stok Beras (BPS, 2002) Pada Gambar 2.2 menjelaskan tentang proses terjadinya stok dan alur distribusi stok yang digunakan untuk masyarakat dan pemerintah Rumah tangga petani (produsen) adalah rumah tangga dimana salah satu atau lebih anggota rumah tangganya mengusahakan tanaman padi dan melakukan panen sehingga mempunyai kontribusi terhadap produksi padi (BPS, 2004). Stok gabah/beras di rumah tangga adalah banyaknya gabah/beras yang disimpan di rumah tangga baik untuk keperluan cadangan maupun untuk konsumsi sehari-hari (BPS dan BBKP, 2004). Rumah Tangga Petani merupakan salah satu pemegang stok gabah/beras petani setelah panen padi, pada umumnya ada sebagian gabah dijual baik

17 22 untukmodal usaha tani musim berikutnya atau keperluan lain dan sebagian gabah lagi disimpan baik untuk konsumsi atau cadangan makanan (BPS 2004). Stok gabah/beras di penggilingan adalah banyaknya gabah beras yang disimpan di penggilingan dan dimiliki/dikuasai oleh perusahaan penggilingan. Tidak termasuk cadangan (stok) milik pihak lain yang menyimpan / menitipkan gabah / berasnya di penggilingan tersebut (BPS, 2002).