ssn TUGAS AKHIR CI1599 SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS PENDUKUNG PENENTUAN DAERAH RAWAN BANJIR STUDI KASUS KOTA SURABAYA SURYA AGUNG ADITYA IKA NUGRAHA NRP: 5107 100 518 Dosen Pembimbing I Dr. Ir. Joko Lianto Buliali, M. Sc JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA Fakultas Teknologi Informasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009
TUGAS AKHIR CI1599 SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS PENDUKUNG PENENTUAN DAERAH RAWAN BANJIR STUDI KASUS KOTA SURABAYA SURYA AGUNG ADITYA IKA NUGRAHA NRP: 5107 100 518 Dosen Pembimbing I Dr. Ir. Joko Lianto Buliali, M. Sc JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA Fakultas Teknologi Informasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009 i
ii
FINAL PROJECT CI1599 GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM SUPPORTING TO DETERMINE FLOOD HAZARD AREAS : CASE STUDY SURABAYA SURYA AGUNG ADITYA IKA NUGRAHA NRP: 5107 100 518 First Advisor Dr. Ir. Joko Lianto Buliali, M. Sc DEPARTMENT OF INFORMATICS Faculty of Information Technology Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2009 iii
iv
LEMBAR PENGESAHAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS PENDUKUNG PENENTUAN DAERAH RAWAN BANJIR STUDI KASUS KOTA SURABAYA TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer pada Bidang Studi Sistem Bisnis Cerdas Program Studi S-1 Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Oleh : SURYA AGUNG ADITYA IKA NUGRAHA NRP. 5107 100 518 Disetujui oleh Pembimbing Tugas Akhir: 1. Dr. Ir. Joko Lianto Buliali, M. Sc... (Pembimbing I) SURABAYA JUNI, 2009 v
vi
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS PENDUKUNG PENENTUAN DAERAH RAWAN BANJIR STUDI KASUS KOTA SURABAYA Nama Mahasiswa : Surya Agung Aditya Ika Nugraha NRP : 5107 100 518 Jurusan : Teknik Informatika FTIF-ITS Dosen Pembimbing I : Dr. Ir. Joko Lianto Buliali, M. Sc Abstrak Pada musim hujan sering terjadi banjir pada beberapa wilayah di kota Surabaya. Sistem Informasi Geografis (SIG) mampu menyajikan informasi fisik suatu daerah yang berpengaruh dalam menentukan area rawan banjir. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis data spasial dan non-spasial menggunakan SIG untuk menentukan daerah rawan banjir di kota Surabaya. Data input sistem ini adalah data spasial dan non-spasial yang menggambarkan aspek banjir Kota Surabaya, seperti topografi, penggunaan lahan, drainase, curah hujan, jenis batuan, dan data genangan. Masingmasing data tersebut dilakukan pembobotan, besar kecilnya bobot dan nilai variabel berdasarkan pengaruh, tingkat kepentingan dan kondisi aspek yang bersangkutan terhadap terjadinya banjir. Semakin penting aspek tersebut maka bobotnya akan semakin besar. Kemudian semua data input tersebut dihitung dengan menjumlahkan hasil perkalian bobot dan nilainya. Hasil yang diperoleh adalah klasifikasi zona tingkat rawan banjir yang dibedakan menjadi 5 kelas tingkat rawan banjir dan lokasi daerah rawan banjir. Kata Kunci : SIG, Banjir, Peta Kerawanan, Surabaya, Multikriteria Spasial. vii
Halaman ini sengaja dikosongkan viii
GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM SUPPORTING TO DETERMINE FLOOD HAZARD AREAS CASE STUDY SURABAYA Student s Name : Surya Agung Aditya Ika Nugraha Student s ID : 5107 100 518 Department : Informatics, FTIF-ITS First Advisor : Dr. Ir. Joko Lianto Buliali, M. Sc Abstract Surabaya in rainy day, there is flood in such of a location. Geographical Information System (GIS) can display physical information that to participate to determine flood hazard areas. Goal of this research is to analyze spatial and non-spatial data using GIS to determine flood hazard areas in Surabaya. The input of the system is a spatial data and non-spatial aspects of the flood that describes in Surabaya, such as topography, land use, drainage, rainfall, geology, and the pool data. Each data was scoring, weight and size of the variable value based on the influence, the level of interest and aspects of the condition of the occurrence of floods. The more important aspect then the weight is bigger. Then all input data is calculated with the weighted sum up the results and the multiplication value. The results is classification zone flood hazard level of the class be divided into 5 levels and the location of flood hazard areas. Keyword : GIS, Flood, Hazard Map, Surabaya, Spatial Multicriteria. ix
Halaman ini sengaja dikosongkan x
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis bisa menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Sistem Informasi Geografis Pendukung Penentuan Daerah Rawan Banjir : Studi Kasus Kota Surabaya dengan tepat waktu. Pengerjaan tugas akhir ini merupakan suatu kesempatan yang sangat berharga bagi penulis karena dengan pengerjaan tugas akhir ini penulis menjadi bisa memperdalam, meningkatkan, serta mengimplementasikan apa yang telah didapatkan penulis selama menempuh perkuliahan di Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Penulis menyadari bahwa masih sangat banyak kekurangan pada perancangan dan pembuatan tugas akhir ini. Oleh karena itu, besar harapan penulis untuk menerima saran dan kritik dari para pembaca untuk kemajuan dan pengembangan selanjutnya. Semoga buku ini dapat memberikan manfaaat. Surabaya, Juli 2009 xi
Halaman ini sengaja dikosongkan xii
UCAPAN TERIMA KASIH Terselesaikannya buku tugas akhir ini, tidak terlepas dari bantuan dan dukungan semua pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada : 1. Segala puji bagi Allah atas waktu, kesempatan, inspirasi, kekuatan, kesabaran, ketabahan, kasih, sayang, rizki dan lain sebagainya yang dianugerahkan pada saya. Alhamdulillahirobbil alamiin. 2. Bapak Dr. Ir. Joko Lianto Buliali, M. Sc selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan dukungan, nasehat, perhatian, serta semangat sewaktu penulis sedang dalam kesulitan. 3. Bapak Rully Sulaiman selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran dalam pengerjaan tugas akhir ini. 4. Ibu Bilqis Amaliyah selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran dalam pengerjaan tugas akhir ini. 5. Bapak Effendy, dari BMKG Perak yang susah payah mencari data dan mengevaluasi data curah hujan. 6. Bapak Yudho, dari Bappeko Surabaya yang bersedia membantu dan menganalisis kebutuhan Tugas Akhir ini. Juga tak lupa kepada semua pihak yang belum sempat disebutkan satu persatu disini yang telah membantu terselesaikannya tugas akhir ini. xiii
Halaman ini sengaja dikosongkan xiv
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN...v Abstrak...vii Abstract...ix KATA PENGANTAR...xi UCAPAN TERIMA KASIH...xiii DAFTAR ISI...xv DAFTAR TABEL...xix DAFTAR GAMBAR...xxi BAB 1 PENDAHULUAN...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Masalah...2 1.3 Batasan Masalah...2 1.4 Tujuan......3 1.5 Metodologi...3 1.6 Sistematika Penulisan...4 BAB 2 DASAR TEORI...7 2.1 Kondisi Fisik dan Administratif Kota Surabaya...7 2.2 Banjir...9 2.3 Sistem Informasi Geografis (SIG)...13 2.3.1 Pengertian SIG...13 2.3.2 Konsep Model Data Spasial pada SIG...15 2.3.3 Pentingnya SIG dan Kelebihannya...19 2.4 Arc View...21 2.5 Avenue......22 2.6 Peta...23 2.6.1 Proyeksi Peta...23 2.6.1.1 Jenis-Jenis Proyeksi Peta...24 2.7 Spatial Multi Criteria Decision Analysis...26 BAB 3 PERANCANGAN...29 3.1 Perancangan Sistem Keseluruhan...29 3.2 Perancangan Sistem GIS...31 3.3 Kriteria Area Rawan Banjir...33 xv
3.4 Perancangan Data...36 3.4.1 Data Masukan...36 3.4.2 Data Keluaran...37 3.4.3 Data Flow Diagram (DFD)...38 3.4.3.1 DFD Level 0...38 3.4.3.2 DFD Level 1...38 3.4.3.3 DFD Level 2 Analisa Spasial...39 3.4.3.4 DFD Level 2 Penentuan Area Rawan Banjir...40 3.5 Perancangan Basis Data...42 3.5.1 Model Data Konseptual (Conseptual Data Model)..42 3.5.2 Model Data Fisik (Physical Data Model)...43 3.6 Diagram Alir Proses Perhitungan dan Klasifikasi...46 3.7 Perancangan Antarmuka...50 BAB 4 IMPLEMENTASI...55 4.1 Lingkungan Implementasi...55 4.2 Implementasi...55 4.2.1 Tahap Pre Processing...55 4.2.1.1 Pembuatan Peta Dasar...56 4.2.1.2 Registrasi dan Transformasi Peta Dasar...68 4.2.2 Tahap Pembobotan dan Penilaian...71 4.2.3 Proses Overlay...74 4.2.4 Proses Klasifikasi Parameter...80 4.2.5 Proses Perhitungan...81 4.2.6 Proses Klasifikasi Hasil...82 4.2.7 Tahap Visualisasi...84 BAB 5 UJI COBA DAN EVALUASI...87 5.1 Lingkungan Uji Coba...87 5.2 Data Uji Coba...87 5.3 Uji Coba...88 5.3.1 Skenario 1...88 5.3.2 Skenario 2...92 5.3.3 Skenario 3...93 5.3.4 Skenario 4...94 5.3.5 Skenario 5...96 5.3.6 Skenario 6...97 xvi
5.3.7 Skenario 7...98 5.3.8 Skenario 8...100 5.3.9 Skenario 9...101 5.4 Evaluasi...103 5.4.1 Evaluasi Penggunaan Lahan Kota Surabaya...103 5.4.2 Evaluasi Topografi Kota Surabaya...103 5.4.3 Evaluasi Saluran Drainase Kota Surabaya...104 5.4.4 Evaluasi Jenis Tanah dan Batuan Kota Surabaya..105 5.4.5 Evaluasi Curah Hujan Kota Surabaya...105 5.4.6 Analisis Daerah Rawan Banjir Kota Surabaya...106 5.4.7 Analisis Skenario Uji Coba...107 BAB 6 PENUTUP...111 6.1 Kesimpulan...111 6.2 Saran......111 DAFTAR PUSTAKA...113 LAMPIRAN...115 Lampiran A...115 Lampiran B...123 Lampiran C...125 Lampiran D...127 BIODATA PENULIS...133 xvii
Halaman ini sengaja dikosongkan xviii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Kelebihan GIS...19 Tabel 3.1. Data yang didapatkan dari survey...36 Tabel 3.2. Data yang akan diolah...37 Tabel 3.3 Tabel kelurahan di Surabaya...44 Tabel 3.4 Tabel peta overlay semua parameter...44 Tabel 3.5 Tabel penggunaan lahan...44 Tabel 3.6 Tabel saluran drainase di Surabaya...45 Tabel 3.7. Tabel stasiun penakar hujan di Surabaya...45 Tabel 3.8 Tabel topografi di Surabaya...45 Tabel 3.9 Tabel jenis batuan di Surabaya...46 Tabel 3.10 Tabel lama genangan di Surabaya...46 Tabel 3.11 Tabel tinggi genangan di Surabaya...46 Tabel 4.1 Tabel Klasifikasi Curah Hujan...71 Tabel 4.2 Tabel Klasifikasi Topografi...72 Tabel 4.3 Tabel Klasifikasi Saluran...72 Tabel 4.4 Tabel klasifikasi penggunaan lahan...73 Tabel 4.5 Tabel Klasifikasi Jenis Tanah dan Batuan...73 Tabel 4.6 Tabel Klasifikasi Lama Genangan...73 Tabel 4.7 Tabel Klasifikasi Tinggi Genangan...73 Tabel 4.8 Tabel Klasifikasi Kerawanan Banjir...74 Tabel 4.9. Data yang akan dilakukan overlay...74 Tabel 5.1 Data Ujicoba...88 Tabel 5.2 Tabel Klasifikasi Curah Hujan Skenario 1...88 Tabel 5.3 Tabel Klasifikasi Topografi Skenario 1...89 Tabel 5.4 Tabel klasifikasi penggunaan lahan Skenario 1...89 Tabel 5.5 Tabel Klasifikasi Saluran Skenario 1...90 Tabel 5.6 Tabel Klasifikasi Jenis Tanah dan Batuan Skenario 1 90 Tabel 5.7 Tabel klasifikasi penggunaan lahan Skenario 4...95 Tabel 5.8 Tabel klasifikasi penggunaan lahan Skenario 7...99 Tabel 5.9 Tabel Akurasi...110 xix
Halaman ini sengaja dikosongkan xx
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Peta Kota Surabaya...7 Gambar 2.2. Peta keadaaan penggunaan lahan...9 Gambar 2.3. Penyebab banjir di kota...11 Gambar 2.4. Gambaran SIG...13 Gambar 2.5. Komponen Kunci SIG...15 Gambar 2.6. Data pada SIG...16 Gambar 2.7. Contoh data raster...17 Gambar 2.8 Point pada model data vektor...17 Gambar 2.9. Contoh data geospasial...18 Gambar 2.10 TIN (Triangulated Irregular Network) model...19 Gambar 2.11 Perbandingan manajemen informasi spasial dengan GIS dan tanpa GIS...20 Gambar 3.1. Blok diagram sistem penentuan solusi daerah rawan banjir...29 Gambar 3.2 Blok diagram sistem...31 Gambar 3.3. Posisi sempadan sungai...33 Gambar 3.4. DFD level 0...38 Gambar 3.5. DFD level 1 Sistem penentuan area rawan banjir..39 Gambar 3.6. DFD level 2 proses analisa spasial...40 Gambar 3.7. DFD level 2 proses penentuan area rawan banjir...41 Gambar 3.8. Model data konseptual...42 Gambar 3.9. Model data fisik...43 Gambar 3.10 Diagram alir fungsi perhitungan...47 Gambar 3.11 Diagram alir fungsi klasifikasi hasil...48 Gambar 3.12 Diagram alir proses perhitungan dan klasifikasi...49 Gambar 3.13 Dialog bobot dan nilai saluran...50 Gambar 3.14 Dialog bobot dan nilai Curah Hujan...51 Gambar 3.15 Dialog bobot dan nilai Topografi...52 Gambar 3.16 Dialog bobot dan nilai kegunaan lahan...52 Gambar 3.17 Dialog bobot dan nilai jenis batuan...53 Gambar 3.18 Dialog bobot dan nilai lama genangan...53 xxi
Gambar 3.19 Dialog bobot dan nilai tinggi genangan...53 Gambar 4.1 Blok Diagram Pre-Processing...56 Gambar 4.2 Aplikasi CAD2Shape...57 Gambar 4.3 Entitas yang akan dirubah ke SHP...58 Gambar 4.4 Dialog untuk menambahkan field...58 Gambar 4.5 Dialog untuk mengisi luas...59 Gambar 4.6 Peta Kecamatan Kota Surabaya...60 Gambar 4.7 Peta Kelurahan Kota Surabaya...61 Gambar 4.8 Tabel atribut kecamatan...61 Gambar 4.9 Tabel atribut kelurahan...61 Gambar 4.10 Peta Kegunaan Lahan...62 Gambar 4.11 Tabel atribut kegunaan Lahan...62 Gambar 4.12 Peta topografi...63 Gambar 4.13 Tabel atribut topografi...63 Gambar 4.14 Peta saluran...64 Gambar 4.15 Tabel atribut saluran...64 Gambar 4.16 Peta stasiun penakar hujan...65 Gambar 4.17 Tabel atribut stasiun penakar hujan...65 Gambar 4.18 Peta lama genangan air...66 Gambar 4.19 Tabel atribut peta genangan...66 Gambar 4.20 Peta tinggi genangan air...67 Gambar 4.21 Tabel atribut tinggi genangan air...67 Gambar 4.22 Peta jenis batuan...68 Gambar 4.23 Tabel atribut jenis batuan...68 Gambar 4.24 Dialog aktivasi Extension...69 Gambar 4.25 Dialog Extension Register and Transform...70 Gambar 4.26 Memasukkan source dan destination...70 Gambar 4.27 Peta interseksi basemap dengan topografi...75 Gambar 4.28. Peta hasil pemotongan penggunaan lahan...76 Gambar 4.29 Peta Interseksi basemap topografi - landuse...76 Gambar 4.30 Peta buffer saluran...78 Gambar 4.31 Peta Union basemap topografi landuse - saluran...78 Gambar 4.32 Peta union dengan peta lama genangan...79 Gambar 4.33 Peta union dengan peta tinggi genangan...79 xxii
Gambar 4.34 Peta Interseksi dengan peta jenis tanah dan batuan80 Gambar 4.35 Tampilan menu...84 Gambar 4.36 Tampilan utama aplikasi...84 Gambar 5.1 Hasil daerah rawan banjir Skenario 1...91 Gambar 5.2 Hasil daerah rawan banjir Skenario 2...92 Gambar 5.3 Hasil daerah rawan banjir Skenario 3...94 Gambar 5.4 Hasil daerah rawan banjir Skenario 4...95 Gambar 5.5 Hasil daerah rawan banjir Skenario 5...97 Gambar 5.6 Hasil daerah rawan banjir Skenario 6...98 Gambar 5.7 Hasil daerah rawan banjir Skenario 7...100 Gambar 5.8 Hasil daerah rawan banjir Skenario 8...101 Gambar 5.9 Hasil daerah rawan banjir Skenario 9...102 Gambar 5.10 Peta Lama Genangan Surabaya...108 Gambar 5.11 Peta Tinggi Genangan Surabaya...108 xxiii
Halaman ini sengaja dikosongkan xxiv