MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN BERDASARKAN SIG Oleh Wayan Sedana 1. Pendahuluan Sistim Informasi Geografis (SIG) adalah teknologi informatika dekade 1990-an. Jika pada dekade 1980-an aplikasi teknologi komputer dan informatika lebih terkonsentrasi pada kegiatan pengelolaan bisnis, desain rekayasa dan pengembangan produk manufaktur, maka pada dekade ini aplikasi komputer dan informatika lebih mengarah kepada pemecahan masalah lingkungan, perencanaan wilayah, konservasi energi, sumberdaya alam dan kesehatan. Peranan data digital dalam era komputerisasi saat ini adalah kunci dari berbagai jenis pekerjaan. Dibidang pemetaan misalnya, sejak dikembangkannya perangkat lunak untuk kepentingan pemetaan, semua jenis pekerjaan yang menyangkut pemetaan dapat dikerjakan dengan basis komputer (format digital). Disamping itu berkembangnya paket-paket sensor untuk merekam objek muka bumi, baik yang dipasang pada pesawat terbang maupun pada satelit, serta tersedianya alat pemrosesan citra memberi peluang untuk mempermudah perolehan data spasial dalam bentuk multi spektral dan multi temporal secara digital. Dengan lahirnya berbagai perangkat lunak dan perangkat keras untuk kepentingan pengolahan data digital, termasuk data spasial berupa peta digital, maka lahirlah Sistim Informasi Geografis (SIG) yang berbasis komputer. Sistim ini tidak hanya mengelola data digital spasial saja namun termasuk pula data tabular alfanumerik sebagai deskripsi dari data spasial. Data utama sebagai masukan data dalam sistim informasi geografis terdiri dari data spasial berupa vektor dan raster serta data statistik berupa tabular alfanumerik. Mirip dengan perkembangan SIG dunia, maka perkembangan SIG di Indonesia juga mulai berkembang dengan pesat. Jumlah institusi di Indonesia dengan fasilitas perangkat keras dan perangkat lunak SIG serta pengolahan citra digital pada akhir 1992 mencapai 72 buah dan pada akhir 1993, sudah lebih dari 100 institusi, dengan fasilitas dari yang paling sederhana (Komputer PC) sampai yang paling canggih 1
(Superkomputer). Pada saat ini perkembangan pengguna SIG meningkat pesat tidak hanya di sektor pemetaan atau sumberdaya alam, tapi sudah memasuki aplikasi di bidang bisnis, pendidikan, pertahanan, dll. Berkembang pesatnya SIG di Indonesia selain membuka kesempatan baru dalam pendalaman teknologi dimaksud, namun juga membuka pula kendala-kendala baru yang diakibatkan dengan masuknya teknologi canggih ini. Masuknya perangkatperangkat keras komputer berikut perangkat lunak SIG ke Indonesia tanpa adanya kesamaan pola pikir pihak-pihak di Indonesia yang terlibat dalam pengembangan SIG akan menyebabkan tidak tercapainya sasaran penerapan SIG seperti yang diharapkan. 2. Konsep Sistim Informasi Geografis Definisi dari Sistim Informasi Geografis adalah sebuah teknologi yang digunakan dalam suatu pemrosesan data spasial. Lebih lengkapnya lagi adalah suatu sistim komputer untuk mengumpulkan, menyimpan, mengelola, mengakses, merubah, analisis, modeling dan menampilkan data spasial (Bruce Davis, 1996). Secara visual definisi SIG dapat digambarkan sebagai berikut: Gambar 1. Deskripsi SIG Peta analog yang lazimnya berbentuk kertas perlu dikonversi ke format dijital ke dalam basis data SIG. Proses konversi peta analog ke format dijital disebut sebagai digitasi dengan menggunakan alat digitizer. Dengan digitizer ini peta dikonversi ke format dijital dengan cara menelusuri (tracing) obyek di peta (garis, poligon, titik) 2
dengan kursos elektronis (digitizer). Berbagai peta dapat dikonversi ke dalam basis data SIG yang selanjutnya dapat dianalisis (dikenal sebagai overlay) untuk menghasilkan peta baru. Selain data peta data citra (satelit dan foto udara) dan data tabular dapat diintegrasikan ke dalam basis data SIG. Dengan mengintegrasikan berbagai macam data geografis selanjutnya dapat dilakukan berbagai analisis untuk menjawab berbagai pertanyaan geografis seperti Apa (What), Dimana (Where), Mengapa (Why) dan Bagaimana (How). Dengan definisi di atas, Sistim Informasi Spasial jelas mempunyai karakteristik sebagai perangkat pengelola basis data (Database Management System DBMS), sebagai perangkat analisis keruangan (Spasial Analysis), dan juga sekaligus proses komunikasi untuk pengambilan keputusan. 2.1. Data SIG Data dalam basis data SIG disusun dalam bentuk layer / thema (lihat gambar 3). Satu layer memuat informasi tertentu, seperti: landuse, jaringan jalan, batas administrasi. Masing-masing layer dapat berasal dari berbagai jenis, sumber dan skala peta. Untuk mengintegrasikan berbagai layer tersebut diperlukan satu referensi sistem koordinat yang baku. 3
Data SIG dapat disimpan dalam basis data SIG dalam 2 model, yaitu: raster dan vektor. Dalam model raster data geografis di format dalam bentuk grid yang membagi ruang secara seragam dalam ukuran tertentu (misal 10 x 10 m). Masingmasing grid mempunyai karakteristik sesuai dengan obyek yang diwakili. Sedangkan dalam model vektor data disimbolkan dalam bentuk titik, garis dan poligon. Obyek tersebut terhubung ke dalam tabel yang membuat deskripsi dari obyek tersebut (seperti kode, nama, alamat). Gambar berikut mengilustrasikan data analog yang disimpan dalam bentuk vektor dan raster. Masing-masing data model mempunyai kelebihan dan kekurangan, berikut adalah perbandingan model data raster dan vektor. RASTER MODEL VECTOR MODEL Advantages Advantages Simple data structure Compact data structure Easy and efficient overlaying and data analysis Efficient for network analysis Compatible with remote sensing imagery Good representation of infrastructure High spatial variability is efficiently represented Efficient projection transformation Digital Terrain Model (DTM) analysis possible Geometric precision for human infrastructure Simulation possible Generalization, editing Well developed technology Simple for own programming Limitations Inefficient use of computer storage Limited graphic quality and less attractive maps Difficult network analysis Non linear transformation complex Limitations Complex data structure (as opposed to raster) Difficult and time consuming overlay operations High spatial variability is inefficiently represented Not compatible with remote sensing imagery Software is still expensive Gambar 5. Perbandingan model data raster dan vektor 2.2. Kemampuan SIG SIG mempunyai 3 kemampuan utama yaitu: 1) mapping, 2) manajemen basis data. 3). Analisa spasial. Kemampuan mapping adalah kemampuan SIG untuk membuat, merubah peta, dan penyajian peta. Kemampuan mapping ini juga tersedia dalam software lain seperti CAD, AM/FM. Dengan kemampuan ini pengguna dapat menyajikan informasi dalam bentuk peta. Sedangkan kemampuan basis data adalah kemampuan untuk mengelola data tabular yaitu data yang mendeskripsikan obyekobyek di peta. SIG mempunyai kelebihan untuk mengintegrasikan peta dan data tabular (atribut). Kemampuan analisa spasial merupakan kelebihansig dibanding sistem informasi lain, dengan kemampuan ini pengguna dapat melakukan berbagai analisis secara spasia. Contoh analisa yang sering digunakan adalah overlay. Dengan fungsi
overlay ini pengguna dapat melakukan analisis dari berbagai sumber data, misalnya analisis untuk menentukan loaksi yang memenuhi berbagai kriteria. Gambar berikut mengilustrasikan analisis overlay 2 macam peta yaitu peta tanah dan hutan. Hasil overlay merupakan peta baru yang memuat informasi hutan dan tanah sehingga pengguna bisa menjawab berbagai pertanyaan seperti hutan jenis 1 cocok di tanah jenis apa?.
6 6 1 1 A 1 X 5 3 A 1 X ID 1 DATA 1 1 A 2 3 4 1 2 B 3 A 4 C ID 2 DATA 2 1 X 2 Y 3 Z 4 Z 2 1 4 3 Layer 2: Types of soil Layer 1: Forest s parcels ID ID 1 DATA 1 ID 2 DATA 2 12 3 2 1 A 2 Y 7 4 3 1 A 4 Z 5 4 2 B 1 X 8 3 A 2 Y 9 7 2 B 3 Z 10 8 3 A 3 Z 9 3 A 4 Z Result: Combination of forest s parcels and types of soil 10 4 C 3 Z Gambar 6. Overlay dengan model data vektor Analisa overlay juga dapat dilakukan dalam model data raster. Overlay di model data raster lebih sederhana, yaitu dengan formula: Peta 1 operator Peta 2 = Hasil Peta 1 dan Peta 2 harus mempunyai referensi yang sama, overlay dilakukan dengan menggabungkan masing-masing grid yang sama lokasinya dengan menggunakan operator seperti: Aritmetik (+,-,*,/) Statistik (min, max, std, avg) Boolean (and, or, ) Kondisional (if ) Fungsi multi variabel Berikut adalah contoh overlay dalam model data raster. 6
Selain analisis overlay, SIG mempunyai berbagai kemampuan analisis lainnya yakni: Membuat peta tematik Pengukuran jarak Menghitung luas dan keliling Reklasifikasi Query / pemilihan data Buffering Interpolasi Proximity analysis Terrain analysis Routing Contoh-contoh penggunaan analisis trersebut dapat dilihat di slide presentasi, terlampir. 3. Aplikasi SIG Aplikasi SIG yang paling penting saat ini adalah pembuatan model dari fenoma alam berdasarkan data dijital. Dengan permodelan dapat meramalkan trend, identifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi, mencari rute alternatif dan menunjukkan implikasi dan konsekuensi dari suatu pengambilan keputusan. Contoh pemodelan di bidang kesehatan adalah penentuan lokasi bahaya malaria. Berdasarkan studi bahwa 7
penyakit malaria disebabkan oleh nyamuk Anopheles. Lokasi bahaya malaria diprediksi berdsarkan keberadaan nyamuk tersebut. Faktor yang mempengaruhi keberadaan nyamuk tersebut adalah ketinggian tanah, kemiringan tanah (menentukan deras air sungai), dan lokasi untuk kembang biak nyamuk seperti sungai, sawah, kolam, pantai, dll. Berikut adalah model prediksi tersebut dan hasilnya. Hasil dari model tersebut adalah peta prediksi bahaya malaria. Berdasar peta tersebut pengambil keputusan dapat melakukan prioritas penangan atau intervensi penanganan penyebaran penyakit malaria. Peta tersebut dapat digunakan juga sebagai indikator apakah suatu kejadian serangan malaria di daerah tertentu harus segera ditangani atau tidak. Jika ditemukan penderita malaria di daerah bahaya, petugas harus segera menangani karena di daerah tersebut terdapat nyamuk anopheles yang dapat menularkan penyakti tersebut. 8
SIG banyak juga diaplikasikan di bidang lain, misalnya adalah: Perubahan tataguna lahan, pemilihan lokasi yang cocok untuk tanaman tertentu. Prediksi produksi hutan Iventarisasi jenis tanah Pengelolaan dan delineasi batas daerah aliran sungai Studi bahaya banjir Erosi dan sedimentasi Dan sebagainya. Biasanya aplikasi SIG dapat dikelompokkan dalam beberapa kelompok, yaitu: Penyajian informasi peta tematik dan data spasial lainnya. Penghitungan luas dan panjang obyek di dalam peta Reklasifikasi peta berdasarkan atribut peta. Overlay bebebrapa peta untuk menghasilkan informasi baru Pengukuran jarak Perbandingan dan analisa contiguity. 9
Integrasi SIG dengan GPS Untuk mendapatkan hasil yang maksimal SIG dapat diintegrasikan dengan Global Positioning System (GPS). GPS adalah sistem penentu global usmh dioperasikan oleh Departemen Pertahanan Amerika. Dengan GPS pengguna dapat menentukan posisi (x,y,z,t) di seluruh permukaan bumi selama 24 jam. Integrasi GPS dengan SIG dapat dilakukan untuk tracking suatu obyek yang bergerak (misalnya mobil atau pesawat). Pada obyek yang bergerak dipasang GPS yang akan mengirim posisinya ke kantor pusat dan secara otomatis ditransfer ke SIG, sehingga pengguna di kantor dapat mengetahui posisi, kecepatan dan waktu dari pada obyek bergerak tersebut. Saat ini GPS juga diintegrasikan dengan komputer saku (pocket computer, PDA) untuk keperluan survey pengumpulan data lokasi suatu obyek. Bahkan untuk mempercepat survey SIG dan GPS dipasang pada kendaraan bergerak (mobul, motor). Berbagai sumber data dapat diintegrasikan ke dalam SIG untuk keperluan analisis yang lebih akurat. Gambar di bawah mengilustrasikan suatu pemetaan sumberdaya air yang menggunakan berbagai peralatan dan diintegrasikan dalam SIG, untuk menghasilkan berbagai informasi sumberdaya air, misalnya tampilan 3D, penentuan discharge area. 10
SIG di Internet Perkembangan internet yang makin pesat menjadi salah satu pendorong agar aplikasi SIG juga dapat berperan di internet. Saat ini sudah tersedia berbagai software SIG yang dapat digunakan untuk menyajikan data dan analisis data SIG di internet. Berbagai aplikasi SIG sudah ada di internet mulai dari yang sederhana untuk menyajikan peta, pencarian lokasi ATM, penjualan real-state, penyajian informasi penyakit, pengelolaan pesisir, dll. TISDA-BPPT pada pemilu 2004 ini ditugaskan untuk menyajikan hasil pemilu di internet. Pengguna secara interaktif dapat melihat distribusi penyebaran kursi DPR dan perolehan suara di internet. Beriktu ini adalah tampilan SIG pemilu di web KPU ( http://203.130.201.133/gispemilu). 4. Kesimpulan Teknologi informasi khususnya SIG sudah berkembang pesat dan dapat diaplikasikan untuk keperluan pengelolaan sumberdaya alam. SIG mempunyai 3 kemampuan utama yaitu: pemetaan, manajemen basis data, dan analisa spasial. Penerapan teknologi SIG sangat tergantung dengan keberadaan data dan sumberdaya manusia. 11
Referensi Bruce Davis, GIS: Visual Approach, Onward Press, 1996. Mohan Sundara Rajan, Remote Sensing and Geographic Information System for Natural Resource Management, Asian Development Bank, 1991. Soesilo, Indroyono, Teknologi Penginderaan Jauh di Indonesia, CV Aksara Buana, Jakarta, 1994. 12