SISTEM INFORMASI GEOGRAFI. Data spasial direpresentasikan di dalam basis data sebagai vektor atau raster.

Transkripsi

1 GEOGRAFI KELAS XII IPS - KURIKULUM GABUNGAN 14 Sesi NGAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFI A. MODEL DATA SPASIAL Data spasial direpresentasikan di dalam basis data sebagai vektor atau raster. a. Model Data Vektor Model data vektor menampilkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan segmen titik, garis (kurva), atau poligon (area) beserta atributnya. 1. Garis (kurva) ditampilkan sebagai sekumpulan titik-titik yang berurutan dan berhubungan. 2. Poligon (area) ditampilkan sebagai sekumpulan titik-titik, dengan titik awal dan titik akhir memiliki nilai koordinat yang sama. Model data vektor didefinisikan oleh sistem koordinat kartesian dua dimensi. Titik Garis Poligon Gambar: Model Data Vektor 1

2 P (x, y) Gambar: Sistem Koordinat Kartesian 2D Gambar: Permukaan Bumi dan Layer (s) pada Model Data Vektor X max1 Y max Y 0 0 X Gambar : Contoh Tampilan Data Spasial Model Vektor (Sumber Gambar: SIG Konsep-Konsep Dasar Eddy Prahasta 2005.) 2

3 b. Model Data Raster Model data Raster menampilkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid (piksel-piksel grid yang homogen). Setiap piksel atau sel memiliki atribut tersendiri (unik). Akurasinya tergantung pada ukuran pikselnya. Sumber entity spasial raster adalah citra satelit (seperti Landsat, SPOT, Ikonos, dan NOAA), citra radar, dan model ketinggian digital. Model raster memberikan informasi spasial tentang apa yang terjadi dan dimana saja terjadi dalam bentuk gambaran yang digeneralisir. Model data raster merupakan model data spasial yang paling sederhana. Row Row Row Coulm Coulm Coulm Gambar: Model Data Raster Sumber: Badan Nasional Penanggulangan Bencana Layer Vegetasi Layer Jalan Layer Ketinggian Layer Bangunan Permukaan Bumi Gambar : Permukan Bumi dan Layer (s) pada Model Data Raster (sumber[ade20b]) 3

4 Titik asal (origin) Kolom X max Piksel Baris Y max Gambar : Struktur Model Data Raster 0 0 X Y X max1 Y max Gambar : Contoh Tampilan Data Spasial Model Raster (Citra) Untuk objek yang memiliki ketinggian atau kedalaman seperti menara, bangunan, permukaan tanah, sumur, direpresentasikan ke dalam ruang tiga dimensi dengan menggunakan sistem koordinat Kartesian tiga dimensi. Z P(x, y, z) Y Gambar : Sistem Koordinat Kartesian 3D X 4

5 B. KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN DATA VEKTOR a. Keunggulan Data Vektor 1. Ruang tempat penyimpanan data (disk) kecil. 2. Mampu menyimpan banyak atribut, sehingga banyak peta tematik yang dihasilkan sebagai peta turunannya. 3. Resolusi spasialnya tinggi. 4. Representasi grafis data spasialnya sangat mirip dengan peta garis buatan manusia. 5. Batas-batasnya tegas, jelas, dan teliti, sehingga sangat baik untuk pembuatan peta administrasi dan peta persil tanah milik. 6. Transformasi koordinat dan proyeksinya mudah. 7. Hubungan topologi dan network dapat dilakukan dengan mudah. b. Kelemahan Data Vektor 1. Struktur datanya kompleks (data vektor memiliki struktur topologis berupa titik, garis, poligon, sehingga proses keseluruhannya lama). 2. Datanya sulit dimanipulasi (sehingga pengguna sulit berkreasi untuk membuat program sendiri). 3. Membutuhkan biaya yang tinggi untuk perangkat lunak aplikasinya. 4. Tidak compatible dengan data citra satelit. 5. Overlay beberapa layer(s) vektor membutuhkan waktu yang lama. 6. Peta vektor sering mengalami kadaluarsa (out of date). C. KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN DATA RASTER a. Keunggulan Data Raster 1. Struktur datanya sederhana. 2. Datanya mudah dimanipulasi (karena strukturnya seperti matriks bilangan biasa, sehingga pengguna mudah berkreasi untuk membuat program sendiri). 3. Teknologi yang digunakan dan perangkat lunak aplikasinya murah. 4. Compatible dengan data citra satelit. 5. Overlay dan kombinasi data spasial dengan data inderaja mudah dikerjakan. 6. Analisis keruangan mudah dikerjakan. 7. Data bentuk raster (citra) lebih sederhana. 8. Tiap satuan unit dalam raster mempunyai ukuran dan bentuk yang sama. 5

6 9. Gambaran permukaan bumi dalam bentuk citra raster lebih aktual daripada bentuk vektornya. b. Kelemahan Data Raster 1. Volume data besar sehingga memerlukan tempat penyimpanan data (disk) yang besar. 2. Pengguna sel (piksel dengn ukuran grid lebih besar) yang ingin menghemat ruang akan berkurang ketelitian dan informasinya. 3. Setiap citra raster hanya mengandung satu tematik saja, sehingga sulit digabungkan dengan atribut lainnya. 4. Representasi (tampilan) dan akurasi posisinya sangat tergantung pada ukuran pikselnya. 5. Bentuk dan garis batas objek sering salah, sehingga kurang tepat untuk menggambarkan batas administrasi dan persil tanah milik. 6. Transformasi koordinat dan proyeksinya sulit. 7. Sulit merepresentasikan hubungan topologi dan network. Gambar : Beberapa perangkat keras yang digunakan dalam SIG (Sumber: 6

7 D. TAHAPAN KERJA SIG Tahapan kerja SIG meliputi masukan data, manipulasi dan analisis data, serta penyajian data. a. Masukan Data Masukan data digunakan untuk memasukkan dan mengubah data asli ke dalam bentuk lain yang dapat diterima oleh komputer. Data yang masuk ke dalam komputer membentuk database (data dasar) yang dapat disimpan dan dipanggil kembali untuk pengolahan lebih lanjut. Masukan data meliputi sumber data dan proses pemasukan data. 1. Sumber Data Sumber data SIG berasal dari: Data Peta Berupa peta-peta yang dikonversikan ke dalam bentuk digital. Data Inderaja Foto udara dan citra radar dirgantara diinterpretasi lebih dahulu baru kemudian dikonversikan ke dalam bentuk digital. Citra satelit (sudah dalam bentuk digital) dapat langsung digunakan. Data Lapangan (Data Terestris) Berasal dari hasil survei lapangan seperti status tanah, ph tanah, jumlah penduduk, jumlah curah hujan. 2. Proses Pemasukan Data Data yang dimasukkan terdiri dari data spasial dan data atribut. Data Spasial Proses pemasukan data spasial dilakukan dengan cara digitasi dan scanning. Digitasi Digitasi adalah memasukkan data secara digital dengan alat digitizer, data spasial dikonversi ke format digital. Scanning Scanning adalah memasukkan data melalui penyiam (pemindai), dengan scanner. 7

8 Data Atribut Proses pemasukan data atribut dilakukan dengan pemberian kode, misalkan kode jenis tanah, kode kelas jalan, dan kode penggunaan lahan. Data atribut berupa data kualitatif dan data kuantitatif. Data Kualitatif Data kualitatif merupakan hasil pengamatan yang dinyatakan dalam bentuk deskriptif, berfungsi menunjukkan perbedaan jenis objek. Contoh: atribut tataguna lahan (untuk permukiman, kawasan bisnis, kawasan industri, kawasan lindung, fasum). Data Kuantitatif Data kuantitatif merupakan hasil pengamatan dan pengukuran yang dinyatakan dalam bilangan, berfungsi menunjukkan nilai objek. Contoh: panjang jalan, lebar jalan, kadar pencemaran, kerapatan hutan, dan produktivitas hutan. Data kuantitatif terdiri dari data rasio, data interval, data ordinal, dan data nominal. Contoh Data Rasio: Panjang jalan A = 10 km dan panjang jalan B = 20 km. Rasionya adalah panjang jalan B 2 kali panjang jalan A. Contoh Data Interval: Lebar jalan A = 9 m, B = 8 m, C = 7 m, D = 6 m. Interval lebar jalan A dengan jalan D = 9 m 6 m = 3m. Contoh Data Ordinal: Kadar pencemaran kawasan industri A = rendah, B = tinggi, C = sangat tinggi. Contoh Data Nominal: Kerapatan hutan diberi kode A, produktivitas hutan diberi kode B. b. Manipulasi dan Analisis Data Manipulasi data meliputi pembuatan basis data, menghapus basis data, membuat tabel basis data, menghapus tabel basis data, mengisi dan menyisipkan data ke dalam tabel, membaca dan mencari data dari tabel basis data, mengubah dan mengedit data, menghapus data dari tabel basis data, serta membuat indeks untuk setiap tabel basis data. 8

9 Analisis data meliputi analisis lebar, penjumlahan aritmatik, garis dan bidang, skoring, buffering, jaringan (network), klasifikasi, overlay, analisis tiga dimensi, dan pengolahan citra digital. c. Penyajian Data Penyajian data berfungsi untuk mengeluarkan dan menyampaikan informasi hasil pengolahan data. Informasi yang dikeluarkan berupa peta tematik, tabel, bagan, grafik, laporan dan lain-lain, baik dalam bentuk hardcopy maupun softcopy yang siap dimanfaatkan oleh pengguna. E. FUNGSI ANALISIS DATA SIG a. Fungsi Analisis Atribut Berupa operasi dasar sistem pengolahan basis data, mulai dari pembuatan basis data hingga membuat indeks untuk setiap basis data. b. Fungsi Analisis Spasial Fungsi analisis spasial meliputi: 1. Analisis Lebar Analisis lebar adalah analisis yang menghasilkan gambaran tentang lebar suatu objek. Contoh: analisis lebar daerah tepian sungai. Analisis ini bermanfaat untuk rencana pembangunan jembatan, tanggul, atau waduk. 2. Analisis Penjumlahan Aritmatik Analisis penjumlahan aritmatik adalah analisis yang menjumlahkan minimal dua peta untuk memperoleh peta baru. Contoh: peta kemiringan lereng (A) ditambah peta jenis tanaman (B) menghasilkan peta baru (C). 9

10 a b c 1a 1c 1b 2b 3c 3b PETA A PETA B PETA C 1. Datar a. Padi 1a. Datar dengan tanaman padi 2. Landai b. Jagung 1b. Datar dengan tanaman jagung 3. Curam c. Singkong 1c. Datar dengan tanaman singkong 2b. Landai dengan tanaman jagung 3b. Curam dengan tanaman jagung 3c. Curam dengan tanaman singkong 3. Analisis Garis dan Bidang Analisis garis dan bidang adalah analisis yang menghasilkan gejala suatu wilayah seperti wilayah rawan bencana dan wilayah rawan penyakit. + PETA DAERAH PETA WILAYAH PETA WILAYAH RAWAN ALIRAN SUNGAI BANJIR BANJIR DAN PENYAKIT 4. Analisis Jaringan (Network) Analisis jaringan adalah analisis untuk mencari jarak terdekat antara dua titik, dengan menghitung semua segmen garis (jalan) yang menghubungkan titik awal dan titik akhir. Analisis ini bermanfaat untuk bidang transportasi (jaringan jalan) dan bidang utility seperti aplikasi jaringan kabel listrik, jaringan kabel telepon, jaringan pipa air minum, jaringan pipa minyak dan gas, serta saluran pembuangan. 10

11 5. Analisis Tiga Dimensi (3D) Analisis tiga dimensi adalah analisis yang menghasilkan data spasial dalam ruang tiga dimensi. Contoh: menampilkan data spasial ketinggian untuk tataguna lahan, jaringan jalan, dan utilty. 6. Skoring Skoring adalah analisis yang memberikan skor atau nilai terhadap suatu gejala. Contoh: skor untuk wilayah rawan banjir adalah wilayah yang jaraknya paling dekat dengan pertemuan dua aliran sungai, topografinya datar, curah hujannya tinggi, miskin vegetasi, dan padat pemukiman. 7. Buffering Buffering adalah analisis yang menghasilkan data spasial baru berbentuk poligon dengan jarak tertentu dari data spasial masukannya. Data titik akan menghasilkan data spasial baru berupa lingkaran yang mengelilingi titik pusatnya. Data garis akan menghasilkan data spasial baru berupa poligon yang mengelilingi garis. Data poligon akan menghasilkan data spasial baru berupa poligon yang lebih besar. Contoh: untuk menentukan lokasi supermarket dan pasar yang berjarak (radius) 3 km dari lokasi pabrik makanan ringan, harus memiliki data spasial titik sebaran supermarket dan pasar serta data spasial garis jaringan jalan. 8. Klasifikasi Klasifikasi adalah analisis yang mengklasifikasikan data spasial menjadi data spasial baru dengan menggunakan kriteria tertentu. Contoh: dengan menggunakan data spasial ketinggian (topografi) diturunkan data spasial kemiringan (gradien permukaan bumi) yang diklasifikasikan menjadi data spasial baru untuk tata guna lahan. Kemiringan 0% - 14% untuk permukiman. Kemiringan 15% - 29% untuk pertanian dan perkebunan. Kemiringan 30% - 44% untuk hutan produksi. Kemiringan 45% ke atas untuk hutan lindung dan taman nasional. 9. Pengolahan Citra Digital Pengolahan citra digital hanya dapat dilakukan oleh perangkat SIG yang berbasiskan raster, karena citra digital diperoleh dari perekaman data satelit yang berformat raster. 11

12 10. Tumpang Susun (Overlay) Tumpang susun adalah menghasilkan data spasial baru dari minimal dua data spasial yang menjadi masukannya. Contoh: untuk menghasilkan peta wilayah yang sesuai untuk budidaya tanaman padi, ditumpangsusunkan peta jenis tanah, peta ketinggian tanah, dan peta kadar air tanah dengan skala, proyeksi, dan koordinat yang sama. Peta sebaran penduduk Peta jalan Peta pembagian lahan Peta ketinggian lahan Peta penggunaan lahan Peta yang dihasilkan (peta baru) Gambar: Proses overlay dari beberapa jenis peta dan data sehingga menghasilkan jenis peta baru, yakni peta yang paling bawah. 12