Gambar 4 Diagram Extended Entity Relationship untuk Activity Pattern (Wang dan Cheng 2000). METODOLOGI PENELITIAN Perubahan posisi objek dari waktu ke waktu dalam dunia nyata atau yang disebut perilaku spatio-temporal yang memiliki tipe stepwise change akan digambarkan dalam penelitian ini dengan menggunakan studi kasus pola aktivitas mahasiswa. Objek yang akan dikaji perilakunya yaitu mahasiswa itu sendiri. Setelah itu konsep spatio-temporal dirancang sesuai dengan kebutuhan sistem, pola aktivitas mahasiswa ini diambil informasi spasial dan temporalnya beserta data lainnya kemudian diimplementasikan ke dalam permodelan basis data yang telah dirancang sesuai dengan konsep spatio-temporal. Pembuatan sistem ini secara jelas dapat dilihat pada tahap metodologi penelitian di bawah ini. Tahap pertama dalam penelitian ini dimulai dengan melakukan studi pustaka. Setelah itu dilanjutkan dengan survei pengumpulan dan ketersediaan data, perancangan model konseptual, perancangan kebutuhan fungsional, perancangan model logika, fisik, dan implementasi, melakukan analisis dengan menggunakan kueri, dan melakukan pengujian sistem. Survei Pengumpulan dan Ketersediaan Data Ada dua macam data yang dibutuhkan dalam penelitian ini, yaitu data peta IPB dan data aktivitas. Data peta IPB didapat dari penelitian sebelumnya yaitu Web GIS Ruangan IPB dengan Konfigurasi Mapfile Dinamis Menggunakan Mapstorer dan Pmapper oleh Intan Rukma Isriana (2008), sedangkan data aktivitas mahasiswa didapat dari hasil survei langsung dengan tiga puluh mahasiswa Departemen Ilmu Komputer angkatan 42. Dari proses tersebut dihasilkan: 1. Peta situasi kampus IPB Darmaga. 2. Denah lokasi jalan kampus IPB Darmaga yang disajikan dalam bentuk line. 3. Denah lokasi bangunan fakultas di lingkungan kampus IPB Darmaga yang disajikan dalam bentuk polygon.
4. Informasi lokasi di sekitar lingkar Kampus IPB Darmaga yang dikunjungi mahasiswa, disajikan dalam bentuk point. 5. Data aktivitas lima mahasiswa Departemen Ilmu Komputer angkatan 42 pada hari yang sama. Perancangan Konseptual Setelah melakukan tahap studi pustaka, dapat disimpulkan bahwa sistem ini membutuhkan dua jenis pemodelan basis data yaitu basis data relasional dan basis data spasial. Basis data relasional pada sistem ini berisi semua data yang berhubungan dengan activity pattern atau pola aktivitas dari mahasiswa yang kemudian digunakan untuk menerapkan konsep perilaku spatio-temporal tipe stepwise change. Sedangkan basis data spasial pada sistem ini berisi semua data yang berhubungan dengan lokasi yang akan digunakan untuk visualisasi. Perancangan model konseptual pada basis data relasional difokuskan pada activity pattern. Activity pattern dapat dipertimbangkan sebagai sebuah rangkaian yang terdiri dari Stay_at dan Travel_between dalam suatu ruang selama periode waktu tertentu. Dengan demikian sebuah activity_pattern dapat diperlihatkan sebagai fungsi Stay_at dan Travel_between dengan formula sebagai berikut: Activity_pattern = {Stay_at(1), Travel_between(1),, Stay_at(i), Travel_between(i),, Travel_between(n-1), Stay_at(n)} (1) Stay_at(i) = f(sli, STsi, STei, Aim) (2) Travel_between(i) = f(tlsi, TLei, TTsi, TTei, Path i) (3) Di mana SLi menggambarkan lokasi Stay_at(i), STsi, dan STei menggambarkan waktu memulai dan waktu berakhir dari Stay_at(i), berturut-turut; Aim menggambarkan aktivitas dari Stay tersebut, seperti bekerja atau berolahraga; TLsi dan TLei, menggambarkan lokasi awal dan lokasi berakhir dari Travel_between(i) berturut-turut (contohnya: lokasi dari aktivitas sebelumnya dan lokasi dari aktivitas setelahnya). Dengan cara yang sama, TTsi dan TTei menggambarkan waktu memulai dan waktu berakhirnya Travel_between(i). Terakhir Pathi ialah rute transport dari Travel_between(i). Batasan spasial dan temporal dapat digambarkan oleh: SLi = TLsi (i=1,, n-1) (4) SLi+1 = TLei (i=1,, n-1) (5) STei = TTsi+1 (i=1,, n-1) (6) STsi+1 = TTei (i=1,, n-1) (7) Persamaan (4) berarti bahwa lokasi Stay ialah lokasi awal dari Travel_between setelah Stay tersebut. Persamaan (5) berarti akhir dari lokasi Travel_between(i) ialah lokasi Stay berikutnya (i+1). Persamaan (6) menempatkan bahwa waktu akhir Stay_at(i) ialah waktu awal dari Travel_between(i) di mana waktu akhirnya merupakan waktu awal dari Travel_between (i) di mana waktu akhirnya merupakan waktu awal dari stay berikutnya (i+1). Ada kasus di mana lebih dari satu aktivitas stay dilakukan pada satu lokasi yang sama dan tidak ada travel_between di antaranya. Persamaan-persamaan yang didefinisikan di bawah ini bekerja untuk kasus demikian. SLi = SLi+1 (8) TLsi = TLei (9) Di mana pada persamaan (8) lokasi stay aktivitas awal sama dengan lokasi stay aktivitas berikutnya yang berbeda. Sedangkan pada persamaan (9) lokasi travel awal sama dengan lokasi travel akhir, dengan kata lain tidak ada travel yang terjadi di antara kedua aktivitas stay yang berbeda. Kemudian perancangan model data spasial pada sistem ini hanya digunakan untuk menampilkan denah lokasi yang diperoleh dari hasil query, terdiri dari data yang berupa data vektor dari informasi denah yang ingin ditampilkan. Informasi tersebut terdiri atas: 1. Informasi mengenai lokasi umum kampus IPB Darmaga seperti jalan dan fakultas. 2. Informasi mengenai lokasi-lokasi di sekitar lingkar kampus IPB yang dikunjungi oleh mahasiswa dalam pola aktivitasnya. Dari informasi data yang diperlukan, dilakukan proses perancangan model konseptual basis data yang terdiri dari beberapa komponen, antara lain tipe entitas, hubungan antartabel dan atribut pada tabel. Dari proses ini dihasilkan Entity Relationship Diagram (Lampiran 1). Gambar tersebut menjelaskan hubungan antara entitas. Berikut penjelasan mengenai definisi entitas-entitas tersebut: Household Household merupakan informasi kumpulan dari beberapa person yang memiliki hubungan
terdekat, dalam kasus ini ialah angkatan yang sama dalam Departemen Ilmu Komputer. Household merupakan elemen tambahan utama dalam pemodelan berdasarkan aktivitas yang digunakan sebagai bagian analitis karena interaksi antara anggotanya sangat penting untuk menentukan terjadinya pertemuan aktivitas. Person Person merupakan informasi pribadi dari setiap anggota Household. Location Location merupakan informasi suatu lokasi tujuan yang digunakan oleh person untuk melakukan aktivitasnya. Activity_program Activity_program merupakan informasi tentang banyaknya program aktivitas yang akan dilakukan oleh setiap person. Activity_pattern Activity_pattern merupakan informasi pola aktivitas dari setiap person. Travel_between Travel_between merupakan informasi aktivitas travel yang dilakukan oleh setiap person. Stay_at Stay_at merupakan informasi aktivitas stay (menetap) yang dilakukan oleh setiap person. Activity_type Activity_type merupakan informasi tipe aktivitas yang dilakukan oleh setiap person. Travel_mode Travel_mode merupakan informasi cara person melakukan travel. User User merupakan informasi user yang dapat mengakses sistem. Sedangkan untuk kebutuhan visualisasi, basis data spasial lokasi yang dibangun terdiri dari beberapa entitas. Berikut penjelasan mengenai definisi entitas-entitas tersebut: Jalan Memberikan informasi mengenai nama jalan. Fakultas Memberikan informasi mengenai nama fakultas. Nama Kosan Memberikan informasi mengenai nama kosan di sekitar lingkar Kampus IPB Darmaga yang menjadi tempat tinggal mahasiswa dalam basis data. Lokasi Memberikan informasi mengenai lokasilokasi di sekitar Kampus IPB Darmaga yang dikunjungi oleh mahasiswa dalam aktivitasnya. Perancangan Kebutuhan Fungsional Fungsi-fungsi yang dimiliki sistem ini adalah: 1. Menampilkan informasi geografis denah kampus IPB Darmaga, jalan, serta fasilitas umum di sekitarnya. 2. Menampilkan informasi geografis denah fakultas, kosan, serta lokasi-lokasi umum di sekitar kampus IPB Darmaga yang dikunjungi oleh mahasiswa. 3. Memasukkan kueri sesuai dengan orientasi yang telah disediakan. 4. Mengelola basis data yang hanya dapat dilakukan oleh Administrator. Sedangkan fungsi-fungsi operasi peta yang dimiliki oleh sistem ini adalah: 1. Menampilkan menu legenda yang berisi pilihan layer yang ingin ditampilkan. 2. Menampilkan menu navigasi, seperti Zoom to full extent, Back, Forward, Zoom in, Zoom out, Pan, Identify, Select, Auto Identify, Refresh map, Print map, dan Download. Konsep perancangan untuk kebutuhan fungsional pada sistem ini digambarkan pada diagram konteks yaitu pada Gambar 5. Gambar 5 Diagram konteks GIS-HAP.
Selanjutnya diagram konteks tersebut dikembangkan menjadi Data Flow Diagram (DFD) level 1, 2, dan 3 yang dapat dilihat pada Lampiran 2, 3, dan 4. Perancangan Logika Perancangan logika pada basis data relasional activity pattern digambarkan dengan skema data relasional yang menjelaskan hubungan antarrelasi dan juga atribut-atributnya yang dapat dilihat pada Lampiran 5. Entitas-entitas tersebut saling berhubungan. Hubungan antar entitas tersebut direpresentasikan dengan relasi-relasi. Berikut penjelasan mengenai relasi-relasi tersebut. Household berhubungan dengan Person. Setiap Household pasti memiliki banyak (lebih dari satu) Person. Person berhubungan dengan Activity_program. Setiap person pasti merencanakan beberapa activity_program pada hari tertentu. Person juga berhubungan dengan Activity_pattern. Setiap person menunjukkan beberapa activity_pattern pada hari tertentu. Activity_program berhubungan dengan Activity_pattern. Setiap activity_program merealisasikan satu activity_pattern. Activity_pattern berhubungan dengan Travel_between. Setiap activity_pattern pasti terdiri dari beberapa travel_between. Activity_pattern berhubungan dengan Stay_at. Setiap activity_pattern pasti terdiri dari beberapa Stay_at. Perancangan Fisik atau Implementasi Pada tahapan ini dilakukan dua proses yaitu pembangunan basis data, integrasi, dan perancangan antarmuka. Pada tahap pembangunan basis data, desain model logik yang telah dirancang sebelumnya kemudian diimplementasikan ke dalam bentuk tabeltabel. Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing tabel pada basis data relasional activity pattern. Penjelasan tersebut disertai dengan hal-hal penting yang harus diperhatikan dari setiap tabel tersebut. Household Pada relasi Household terdapat {Hid} sebagai atribut kunci yang menjadi pengidentifikasi relasi Household. Atribut {Pnum} yang menunjukkan jumlah person dalam suatu Household, atribut {Income} yang merupakan rata-rata pemasukan atau dalam kasus ini berupa uang saku per bulan, serta atribut {Haddress} yang merupakan tempat tinggal person. Person Pada relasi Person terdapat {Pid}, {Name}, {Paddress}, dan {Gender} yang masing-masing merupakan atribut kunci relasi person, nama person, alamat tempat tinggal person, dan jenis kelamin dari person tersebut. Terdapat juga atribut {PocketMoney}, {Origin}, serta {PHid} yang masing-masing merupakan pemasukan atau uang saku per bulan, daerah asal, serta termasuk dalam Household yang mana. Location Pada relasi Location terdapat {Lid} yang merupakan atribut kunci relasi Location, kemudian ada {Laddress} yaitu nama lokasi tersebut. Lokasi yang sama memungkinkan terjadinya penggunaan untuk beberapa aktivitas yang berbeda. Oleh karena itu terdapat atribut {Ltype} yang menggambarkan tipe fungsi dari suatu lokasi. Tipe fungsi yang berbeda dari setiap lokasi juga memungkinkan adanya perbedaan kondisi institusinya, sehingga pada relasi ini diberikan atribut {Topen} yang menggambarkan waktu buka, {Tclose} yang menggambarkan waktu tutup, serta {Facility} yang menggambarkan fasilitas yang disediakan Travel_between Pada relasi Travel_between terdapat atribut {TBnum}, {Ts}, {Te}, dan {Tmode} yang masing-masing merupakan atribut kunci untuk membedakan setiap kombinasi travel_between yang dilakukan person, waktu memulai travel, waktu akhir travel, dan mode transport yang digunakan. Lalu karena ada dua lokasi yang terlibat dalam aktivitas travel_between, maka ditambahkan atribut {Laddress1} dan {Laddress2} yang masing-masing merupakan lokasi travel awal dan lokasi travel akhir. Atribut {ASAnum} dan {BSAnum} juga ditambahkan pada relasi ini yang masing-masing berasal dari {SAnum} yaitu atribut kunci dari relasi Stay_at. Pada relasi travel_between, atribut {ASAnum} menggambarkan
aktivitas stay sebelum travel tersebut, sedangkan {BSAnum} menggambarkan aktivitas stay setelah travel tersebut. Stay_at Pada relasi stay_at terdapat atribut {SAnum}, {Ts}, {Te} yang masingmasing merupakan atribut kunci untuk membedakan setiap kombinasi stay_at yang dilakukan person, waktu memulai aktivitas stay, dan waktu mengakhiri aktivitas stay. Atribut lokasi pada stay_at berbeda dengan travel_between. Pada relasi ini atribut lokasi hanya satu yaitu {Address} karena aktivitas stay berlangsung hanya ada satu lokasi. Activity_program Pada relasi Activity_program terdapat atribut {APid} yang merupakan atribut kunci yang mengidentifikasi activity program setiap person. Lalu ada {Nin} dan {Nout} yang masing-masing merupakan jumlah aktivitas di dalam tempat tinggal yang dilakukan person dan jumlah aktivitas di luar tempat tinggal yang dilakukan person. Activity_pattern Pada relasi Activity_pattern terdapat atribut {APTid} yang merupakan atribut kunci yang mengidentifikasi activity pattern setiap person. Atribut {Ttt}, {Tto}, {Nt}, {Nth}, {APTPid} yang masing-masing merupakan total waktu melakukan aktivitas travel, total waktu melakukan aktivitas di luar tempat tinggalnya, jumlah aktivitas travel yang dilakukan, dan jumlah aktivitas travel yang dilakukan di luar batasan lokasi (di luar lingkar Kampus IPB Darmaga). Model fisik basis data spasial dan basis data activity pattern dapat dilihat secara jelas pada Lampiran 6 dan 7. Kemudian proses selanjutnya pada sistem ini dilakukan integrasi antara informasi lokasi dari basis data activity pattern pada DBMS MySql (hasil request kueri) dengan data shapefile location pada Mapserver. Integrasi ini dilakukan agar informasi lokasi hasil kueri dapat divisualisasikan kepada user. Implementasi kode program untuk melakukan integrasi ini dapat dilihat dalam penggalan kode program pada Lampiran 8. Lalu proses terakhir dalam tahap implementasi ini ialah perancangan antarmuka. Tampilan antarmuka dirancang seefektif dan sesederhana mungkin untuk mempercepat proses pengaksesan sistem dan memberikan kemudahan bagi pengguna. Tampilan sistem secara umum digambarkan pada Gambar 6. Isi Header Menu Footer Isi Gambar 6 Antarmuka GIS-HAP. Lingkungan Pengembangan Sistem Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini adalah: a. Perangkat Keras: Processor Intel Core 2 Do Memori 2.0 GB DDR2 Harddisk 320 GB b. Perangkat Lunak Sistem Operasi Microsoft Windows XP Profesional DBMS MySQL 5.0.27 dengan menggunakan perangkat lunak PhpMyAdmin 2.9.1.1 Web server Apache Framework Pmapper ArcView GIS 3.3 Analisis dan Kueri Analisis yang dilakukan terhadap activity pattern terletak pada informasi dan visualisasi hasil kueri yang diminta oleh user. Untuk menyederhanakan dan mempermudah user dalam melakukan request kueri maka kueri dibagi dalam empat perspektif atau orientasi, yaitu kueri berdasarkan waktu (time-oriented), berdasarkan orang (person-oriented), berdasarkan aktivitas (activity-oriented), dan berdasarkan lokasi (location-oriented). Kemudian request kueri disajikan secara bertahap kepada user dalam bentuk form yang sesuai dengan fungsinya. Contoh salah satu kueri activity pattern yang berdasarkan waktu (time-oriented) yang dapat digunakan pada penelitian ini ialah seperti mencari informasi
siapa saja yang berada pada lokasi tertentu pada waktu tertentu. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis dan Kueri Informasi dari activity pattern yang dapat diperoleh cukup bervariasi, oleh karena itu kueri dikelompokkan menjadi empat orientasi (time-oriented, person-oriented, locationoriented, activity-oriented). Selain itu kueri juga dimasukkan secara bertahap oleh user melalui form yang disediakan. Keempat orientasi kueri yang telah disebutkan di atas memiliki fungsi-fungsi utama masing-masing seperti di bawah ini: Kueri time-oriented, yang digunakan ketika user ingin mencari informasi yang berorientasikan waktu, seperti: a. Sedang di mana dan aktivitas apa yang biasa dilakukan oleh person A pada pukul 10:00? b. Siapa saja yang berada di Ruang Seminar Ilkom pada pukul 8:30? Kueri person-oriented, yang digunakan ketika user ingin mencari informasi mengenai seseorang, seperti: c. Aktivitas apa saja yang dilakukan oleh person B sepanjang harinya? d. Kapan dan di mana person A dan person B dapat bertemu? Kueri location-oriented, yang digunakan ketika user ingin mencari informasi yang berhubungan lokasi aktivitas, seperti: e. Di mana lokasi Kosan Perwira 46? f. Aktivitas apa saja yang biasa dilakukan di Perpustakaan Ilkom? Kueri activity-oriented, yang digunakan ketika user ingin mencari informasi yang berhubungan dengan kapan, di mana, dan oleh siapa aktivitas tertentu dilakukan, seperti: g. Siapa saja yang mengerjakan skripsi dan berapa kali ia melakukannya? h. Siapa saja yang melakukan aktivitas menonton pada hari tersebut? Beberapa contoh tahap pengkuerian serta hasil dari kueri yang telah disebutkan di atas akan dijelaskan pada Lampiran 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, dan 16. Selain contoh yang disebutkan di atas, masih ada kueri-kueri lain yang dapat didukung oleh penelitian ini seperti informasi tentang suatu lokasi, siapa saja yang berada di suatu lokasi pada waktu tertentu, berapa lama seseorang melakukan suatu aktivitas, dan sebagainya. Kueri-kueri yang dapat digunakan oleh user ini bermanfaat untuk mendapatkan informasi seperti pada hari tersebut mahasiswa paling sering berada di lokasi mana, paling banyak melakukan apa, dan sebagainya. Perilaku Spatio-Temporal Stepwise Change Seperti dijelaskan pada perancangan konseptual, activity pattern ialah salah satu contoh kasus yang menerapkan salah satu perilaku spatio-temporal yaitu stepwise change. Perancangan konseptual yang telah diimplementasikan pada sistem ini dapat memperlihatkan adanya perilaku stepwise change tersebut. Untuk dapat merpresentasikannya, kita dapat mengambil salah satu contoh kueri time-oriented yang didukung oleh sistem ini yaitu Siapa yang berada di Ruang Seminar Ilkom pada pukul 8:30, dan apakah bisa terjadi pertemuan dengan mahasiswa Ilkom angkatan 42 lainnya? Berdasarkan perancangan fisik sistem ini (database activity pattern), hasil kueri yang diperoleh ialah: dapat terjadi pertemuan antara Person A (Mega Wirna) dan Person B (Netty Laora) di Ruang Seminar Ilkom pada pukul 8:30. Kemudian jika direprentasikan dengan grafik koordinat dan menggabungkan antara aktivitas person A dan person B maka akan terlihat seperti pada Gambar 7. Stepwise change digambarkan dengan garis horizontal dan garis miring, dengan garis horizontal merepresentasikan keadaan statis atau aktivitas stay person A dan B sedangkan garis miring merepresentasikan perpindahan lokasi atau aktivitas travel person A dan B. Kemudian terdapat titik dan garis perpotongan yang menggambarkan bahwa pada time 8:30 sampai dengan 9:00 person A dan B berada pada location yang sama yaitu di Ruang Seminar Ilkom. Dengan adanya perpotongan tersebut dapat disimpulkan bahwa bisa terjadi pertemuan antara person A dan person B di