Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi DASAR SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS PDF

Preview

Summary

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi DASAR SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS 1.1 Pendahuluan Ketika diperkenalkan pada tahun 1960-an, sistem informasi geografis hanya terbatas pada sejumlah kecil penelitian dan aplikasi. Saat ini, SIG salah satu teknologi yang perkembangannya sangat cepat sehingga ap...

Description

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

DASAR SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

1.1

Pendahuluan

Ketika diperkenalkan pada tahun 1960-an, sistem informasi geografis hanya terbatas pada sejumlah kecil penelitian dan aplikasi. Saat ini, SIG salah satu teknologi yang perkembangannya sangat cepat sehingga aplikasinya sangat luas di berbagai bidang antara lain bidang keamanan masyarakat, manajemen sumber daya alam, analisa lingkungan, hidrologi, statistik, kehutanan, pertanian, parawisata, industri, transportasi, meteorologi, pemerintahan, dan bidang yang lainnya. Perkembangan yang sangat pesat ini dimotivasi oleh permintaan untuk informasi dan kemampuan teknologi komputer untuk penyediaan secara efektik, biaya untuk proses data yang efesien dan kemampuan managemen data. Secara konseptual, SIG dapat diilustrasikan sebagai sekumpulan badan dari layer-layer peta, dimana setiap layer diregister terhadap layer Segel Hendrycus Ginting

1

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

yang lainnya. Secara khusus setiap layer terdiri dari theme geografis dan tipe data yang unik. Theme tersebut mungkin termasuk topografi, sungai, pos hujan, tanah, penggunaan lahan, pipa, jaringan saluran, jalan, dan lain sebagainya. Layer-layer ini ditunjukkan seperti pada Gambar 1.1 di bawah ini.

Gambar 1.1 Layer-Layer dalam SIG Dengan pengambungan secara geografis, semua layer di SIG dikombinasikan atau ditumpangtindihkan (overlay) dalam berbagai kombinasi spesifik yang diinginkan oleh pengguna (user).

Segel Hendrycus Ginting

2

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

1.2 Pegertian Sistem Informasi Geografis. Sistem Informasi Geografis atau dalam istilah bahasa inggrisnya sering disingkat menjadi GIS. GIS sendiri merupakan singkatan dari : - Geographic Information System (Unated Stated). - Geographical Information System (UK, Australia, Canada). - Geographic Information Science (Akademis). SIG sangat beragam dan berbeda-beda defenisinya karena kemajuan dari SIG yang sangat pesat. Secara harafiah Sistem Informasi Geografis terdiri dari tiga kata yaitu: -

Sistem : mengacu pada perpaduan antara pengguna dengan mesin untuk penyediaan informasi untuk mendukung operasi, managemen, analisa dan membuat keputusan dalam suatu organisasi.

-

Informasi : dipandang sebagai data dengan pengetahuan yang diinformasikan. Ini megeluarkan sistem masukan-keluaran untuk penyimpanan, pemangilan, dan hanya menampilkan data, dengan tidak melihat hasil kualitas keluarannya.

-

Geografis : istilah ini digunakan karena SIG cenderung untuk menonjolkan mengenai

Segel Hendrycus Ginting

3

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

ilmu bumi atau mengenai ruang. Objek ini dapat disesuaikan atau dihubungkan dengan suatu penempatan spesifik di dalam ruang. Objek mungkin berupa fisik, ekonomi atau budaya secara alami. Untuk memudahkan dalam pemahaman maka SIG sendiri dapat diilustrasikan seperti pada Gambar 1.2 di bawah ini.

Gambar 1.2 Ilustrasi Pengertian SIG Beberapa ahli baik secara individu maupun secara institusi kelembagaan telah mendefinisikan SIG berdarsarkan kemampuan SIG pada zamannya. Definisi tersebut sebagai berikut:

Segel Hendrycus Ginting

4

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

Department of Geography, University of Texas: SIG adalah suatu digital database dengan maksud khusus di mana yang berhubungan dengan ruang/spasial yang memiliki acuan sistem koordinat utama. SIG secara keseluruhan memiliki arti adalah : 1. Data masukan dari peta, foto antenna, satelit, survey, dan sumber lainya. 2. Penyimpanan data, pengambilan kembali, dan query data. 3. Tranformasi data, analisa, pemodelan, dan statistik spasial. 4. Data laporan seperti peta, laporan dan perencanaan. Stan Aronoff : SIG sebagai suatu sistem berdasarkan komputer yang mempunyai kemampuan untuk menangani data yang bereferensi geografis yang mencakup: pemasukan, manajemen data, manipulasi dan analisa dan pengembangan produk. Pardes : SIG sebagai suatu teknologi informasi yang menyimpan, menganalisa dan mengkaji baik data spasial maupun non spasial.

Segel Hendrycus Ginting

5

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

Burrough : SIG sebagai suatu perangkat alat untuk mengumpulkan, menyimpan, menggali kembali, mentransformasikan dan menyajikan data spasial dari aspek-aspek permukaan bumi. ESRI (Environment System Research Institute) : 

Sistem komputer yang mampu memproses dan menggunakan data yang menjelaskan tentang tempat pada permukaan bumi.



Sebagai sekumpulan alat yang terorganisasi meliputi perangkat keras komputer dan perangkat lunak, data geografis dan orang yang dirancang secara efisien untuk meliput, menyimpan, memperbaharui, mengolah, dan menyajikan semua bentuk informasi bereferensi geografis.

Star : SIG merupakan suatu sistem yang berbasis komputer yang dipergunakan untuk menyimpan dan mengolah informasi geografis. Selain digunakan untuk mengolah dan menyimpan informasi geografis juga dirancang untuk bekerja dengan referensi data spasial dan koordinat geografis.

Segel Hendrycus Ginting

6

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

1.3

Komponen – Komponen SIG

Ada empat macam komponen SIG yaitu Data, Perangkat keras (hardware), Perangkat lunak (software) dan pengguna (user). Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.3, bahwa semua komponen yang ada dalam SIG harus saling mendukung satu sama lainnya (integrated) untuk melakukan suatu pekerjaan analisa spasial dan manajemen spasial atau pemetaan data.

1. Data Komponen SIG adalah dinamis, ada komponen SIG yang mengalami perubahan yang cepat dalam industri komputer seperti halnya perputaran personel yang dilibatkan dalam proyek SIG. Untuk alasan ini, para developer SIG sering didukung untuk mengadopsi pendekatan pemusatan data. Hanya dinyatakan, pendekatan pemusatan data menunjukkan data sebagai pusat sumberdaya di dalam SIG. Meskipun data mungkin menjadi milik secara bersama sepanjang untuk mendukung kegiatan dari SIG itu sendiri. Komponen yang lainnya yang tersedia di dalam SIG diperlukan untuk mendukung keperluan proses data. Semua data di dalam SIG adalah antara data spasial atau data atribute. Data spasial Segel Hendrycus Ginting

7

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

memberikan informasi tentang dimana data tersebut berada secara geografis, sedangkan data atribute memberikan informasi secara alami atau karakteristik dari data spasial. Sebagai contoh lokasi pos hujan yang berada pada koordinat 120 derajat 12 menit 23 detik Bujur Timur dan 8 derajat 50 menit Bujur Barat yang menyatakan tentang data spasial, sementara atribute data merupakan data yang mewakili keterangan di lokasi tersebut seperti berapa besar curah hujannya, foto lokasinya, nama posnya dan karakteristik lainnya yang diinginkan oleh pengguna untuk diinformasikan. GIS dapat mengumpulkan dan menyimpan data dan informasi yang diperlukan baik secara tidak langsung dengan cara me-ngimport–nya dari perangkat-perangkat lunak GIS yang lain maupun secara langsung dengan cara mendijitasi data spasialnya dari peta dan memasukan data atributnya dari tabel-tabel dan laporan dengan menggunakan keyboard.

2. Perangkat Keras Perangkat keras yang sering digunakan untuk GIS adalah komputer (PC), mouse, digitizer, printer, plotter dan scanner. Perangkat keras komputer terbagi menjadi beberapa komponen yaitu CPU (tempat pemrosesan semua intruksi Segel Hendrycus Ginting

8

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

dan program), RAM (sebagai tempat penyimpanan sementera semua data dan program), STORAGE (tempat penyimpanan data permanen, antara lain disket, CD, Hardisk), INPUT DEVICE (peralatan untuk memasukan data, keyboard, mause), OUTPUT DIVICE (untuk menampilkan data dan informasi antara lain monitor)

3. Perangkat Lunak Pada sistem komputer modern saat ini, perangkat lunak tidak berdiri sendiri tetapi terdiri dari beberapa layer, yaitu sistem operasi, program pendukung, dan program utama GIS. Perangkat lunak GIS merupakan sistem perangkat lunak yang tersusun secara modular, dimana basisdata memegang peranan penting. Setiap subsistem diimplementasikan dengan menggunakan perangkat lunak yang terdiri dari beberapa modul.

4. Pengguna (user)/Management Pengguna (user) merupakan komponen terakhir yang diperlukan untuk SIG. Pengguna mengacu pada individu yang akan menggunakan SIG untuk mendukung tujuan dari proyek atau program dari organisasi dalam mendukung misi keseluruhan. Suatu proyek GIS akan berhasil Segel Hendrycus Ginting

9

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

jika di manage dengan baik dan dikerjakan oleh orang-orang memiliki keahlian yang tepat pada semua tingkatan. Istilah pengguna (user) dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu : system user dan end user. Pemakai sistem (system user) adalah orang yang menggunakan langsung teknologi, memiliki kemampuan dalam aplikasi SIG untuk menyelesaikan permasalahan. Pemakai system juga bertanggung jawab tidak hanya menggunakan sistem sehari-sehari tetapi juga bertanggung jawab untuk memelihara sistem. Sementara pengguna akhir (end user) adalah para pemakai informasi yang dihasilkan oleh SIG. End user ini tidak perlu memiliki kemampuan teknis dalam SIG, meskipun mereka harus mampu untuk mengkomunikasikan secara efektif dan berinteraksi dengan user system untuk membuat suatu produk informasi.

Gambar 1.3 Komponen SIG yang Saling Berhubungan Segel Hendrycus Ginting

10

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

1.4

Fungsi-Fungsi SIG

Untuk melakukan suatu kajian SIG yang lainnya berdasarkan defenisinya bahwa SIG merupakan kegiatan komputer yang terintegrasi dengan sistem dengan fungsi dan tujuan untuk mengkompilasi, penyimpanan data, manipulasi data dan memetakan data hasil keluaran dari sistem. Berdasarkan defenisi tersebut maka dapat di kategorikan bahwa fungsi SIG terdiri dari empat bagian yaitu : 1. Persiapan dan Pemasukan Data 2. Manajemen, Penyimpanan dan Pemanggilan Data 3. Analisa dan Manipulasi Data 4. Keluaran data (maped)

1.4.1 Persiapan dan Pemasukan Data Pengumpulan dan persiapan pemasukan data mempunyai posisi kunci dalam SIG. Hal ini bekaitan dengan fungsi SIG sebagai sarana pengolahan yang berorientasi pada produk. Oleh karenanya fungsi ini sangat ditentukan oleh pemasukan data awal. Jika data yang dimasukan buruk maka keluarannya pasti buruk dan sebaliknya jika data yang dimasukan dengan kualitas baik maka hasil keluarannya juga akan baik. Bagaimanapun juga hasil akhir sangat ditentukan oleh kombinasi kemampuan Segel Hendrycus Ginting

11

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

dari komponen analisis dan kombinasi dalam perangkat keras/lunak dengan sumber daya manusianya. Persiapan data sebelum pengolahan mencakup dua unsur utama yaitu : konversi data baik dari data analog maupun dari data digital lainnya, dan indentifikasi/spesifikasi lokasi dalam sumber data. Tahap ini bertujuan mengkonversi data dari bentuk yang ada menjadi bentuk yang dapat dipakai dalam SIG. Data bereferensi geografis biasanya tersedia dalam bentuk peta kertas, tabel atribute, file peta elektronik dan asosiasinya dengan data atribut, foto udara dan citra satelit. Prosedur pemasukan data dapat dilakukan langsung melalui proses konversi antar format data, ataupun antara berbagai data yang sifatnya kompleks. Kumpulan data melibatkan semua data spatial dan atribute data yang disimpan dalam bentuk format komputer di dalam SIG. Data peta dengan proyeksi umum yang biasanya dipergunakan berupa skala dan sistem koordinat harus bekerja bersama supaya database SIG terpusat. Data juga harus diuji kemampuan mengenai isi dan waktu dari pengumpulan data. Akhirnya data akan tersimpan dalam SIG menurut spesifikasi format yang diinginkan antara pengguna dan yang Segel Hendrycus Ginting

12

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

dipilih oleh perangkat lunak SIG. Pemasukan data ke dalam komputer dapat dilakukan dengan mengentri data melaui keyboard jika data tersebut merupakan data atribute. Data spasial dapat dilakukan dengan melakukan digitasi terhadap peta dasar yang dimasukan sebagai database dalam SIG. Pendigitasian peta dapat dilakukan dengan berbagai teknologi, saat ini pendigitasian dapat dilakukan melalui meja digitasi secara manual (Gambar 1.4) dan on screning digitasi melalui layer monitor komputer setelah peta analog dilakukan scanning. Scanning adalah teknik yang digunakan untuk mendapatkan data dari data analog menjadi data raster dan selanjutnya dilakukan digitasi setelah dilakukan register terhadap data tersebut. Digitasi merupakan teknik penyederhanaan data peta ke dalam kumpulan titik-titik, garis, area dan sel-sel yang dapat disimpan dalam komputer. Setiap paket software SIG mengikuti suatu format khusus dan mendesain suatu cara untuk membentuk titiktitik, garis, dan sel-sel yang tersimpan sebagai file peta digital.

Segel Hendrycus Ginting

13

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

Gambar 1.4 Meja Digitaizer

1.4.2 Manajemen, Penyimpanan Pemanggilan Data

dan

Komponen manajemen data dalam SIG termasuk fungsi untuk menyimpan data dan menggali data. Penyimpanan data ini juga mencakup beberapa teknik memperbaiki dan memperbaharui data spasial dan atributenya. Fungsi-fungsi umum yang terdapat disini adalah pemasukan, perbaikan, penghilangan dan pemangilan data kembali. Ada berbagai variasi metode yang dipakai untuk mengorganisasikan data ke bentuk yang dapat dibaca oleh komputer. Data yang telah dibentuk menjadi data digital, filenya dalam SIG akan disimpan dalam media magnetik atau media digital lainnya. Perbedaan paket software SIG Segel Hendrycus Ginting

14

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

yang akan digunakan dalam pembentukan data digital akan berbeda format penyimpanan datanya. Dalam banyak kasus, penyimpanan data akan didasarkan pada model data generik yang digunakan untuk merubah data peta kedalam bentuk digital. Dua tipe model data yang sering digunakan adalah format raster dan vektor.

1.4.3 Analisa dan Manipulasi Data Fungsi analisa dan manipulasi data merupakan ciri data utama sistem pemetaan garfis yang menentukan informasi yang dapat dibangkitkan dari SIG. Daftar kemampuan yang dibutuhkan sebaiknya didefenisikan sebagai bahan dari keperluan sistem. Hal yang sering tidak diantisipasi adalah pemahaman bahwa SIG sangat tidak hanya mengotomasikan aktivitas tertentu, tetapi juga merubah cara kerja suatu organisai. Berberapa fungsionalitas dari tool-tool yang dapat dilakukan untuk melakukan analisa dan manipulasi data spasial maupun atributnya dapat dikategorikan menjadi enam bagian yaitu : a. Kemampuan proyeksi dan transformasi spasial (projection and spatial transformation utilities),

Segel Hendrycus Ginting

15

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

b. Fungsi untuk pemangilan data spasial, klasifikasi, dan pengukuran (spatial retrieval, classification, and measurement functions), c. Kemampuan untuk overlay secara logic dan tampilan (logical and visual overlaying capabilities), d. Fungsi jaringan dan kedekatan (proximity and network functions), e. Kemampuan algebra peta (map algebra utilities),dan f. Pembuatan Produk (output generation)

1.4.4 Pembuatan Produk SIG Tugas terakhir dari SIG adalah membuat suatu hasil poduk. Produk suatu SIG dapat bervariasi baik dalam kualitas, keakuratan, dan kemudahan pemakainya. Hasil ini dapat dibuat dalam bentuk peta-peta, label angka-angka, teks dalam cetak kertas atau dalam cetak lunak (seperti file elektronik). Fungsi yang dibutuhkan di sini ditentukan oleh keperluan pemakai, sehingga keterlibatan pemakai sangat penting dalam menentukan spesifikasi kebutuhan outputnya.

Segel Hendrycus Ginting

16

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

Tabel 1.1 Keuntungan dan kelemahan dari peta tradisional dibandingkan dengan SIG No

Peta Tradisional

SIG

Data statis

Datanya mudah untuk diupdate.

2

Proyeksi, Skala dan sistem koordinat yang tetap

Dapat dirubah kedalam proyeksi, skala dan sistem koordinat yang baru

3

Analisa kunatitatif sering tendious

Banyak pilihan untuk melakukan analisa peta

Sulit untuk dilakukan overlay

Dapat dioperlay sebanyak peta yang terdapat dalam database

Untuk mengupdate perlu untuk mengambar ulang.

Tool-tool yang tersedia dapat digunakan untuk mengupdate tanpa mengambar ulang

6

Sulit untuk mengkopi dan saling berbagi (share) antara pengguna

Tersedia akses oleh pengguna secara simultan

7

Biaya overhead yang rendah

Biaya overhead yang tinggi

8

Tulisan petanya hanya berguna pada pembuatannya

Harus dirubah data peta kedalam bentuk digital

9

Teknologinya mengalami perubahan yang lambat

Teknologinya mengalami perubahan yang sangat cepat

1

4

5

1.5 Struktur Data dalam SIG Pada dasarnya Sistem Informasi Geografis dapat menerima tiga dimensi data, yaitu:  Data geografis, seperti posisi pada koordinat tertentu (x,y) atau kota tertentu,

Segel Hendrycus Ginting

17

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi



Data atribut, berupa tema-tema tertentu seperti tanah atau air,  Data waktu, yaitu waktu pengambilan data. Dengan dimensi data tersebut maka keluaran Sistem Informasi Geografis dapat berupa data statistik (numerik), data grafik (peta), dan data citra (foto udara, satelit). Model data geografik adalah struktur untuk mengorganisasikan data geospasial sehingga data tersebut mudah untuk disimpan dan dipangil kembali. Model data pada SIG terdiri dari dua format yaitu format raster dan format vektor. Format raster merupakan suatu struktur data yang terdiri dari suatu array dari grid-cell, dan setiap grid-cell memiliki referensi pada kolom dan garis yang berisi suatu nilai yang berhubungan dengan atribut (topik yang dipetakan). Sedangkan format vektor merupakan suatu struktur data yang terdiri dari titik (koordinat), segmen garis yang mewakili atribut geografis dan merupakan suatu seri (berkesinambungan) dari suatu titik ke titik lain yang dihubungkan oleh garis. Pada awal pengembangannya, terdapat dua kubu yang menggunakan struktur data tersebut. Kubu surveyor banyak menggunakan struktur data vektor, sedangkan kubu geographer dan planner banyak menggunakan struktur data raster. Pada saat sekarang ini, Segel Hendrycus Ginting

18

Sistem Informasi Geografis untuk Hidrologi

kedua struktur data tersebut banyak digunakan secara bersamaan. Struktur data vektor banyak digunakan untuk masukan, keluaran dan manajemen data, sedangkan struktur data raster digunakan dalam malakukan analisis. Beberapa keuntungan dan kerugian dari kedua struktur data tersebut adalah :

1. Struktur Data Raster, Memiliki keuntungan :  Baik dalam presentasi,  Peragaan grafik lebih akurat,  Struktur data kompak,  Topologi dapat dijelaskan dengan jaringan keterkaitan, Sedangkan kerugiannya adalah :  Struktur data kompleks,  Kombinasi dari beberapa peta poligon, atau peta poligon  Dengan raster melalui tumpang-tindih menimbulkan banyak kesulitan,  Tampilan dan peragaan data relatif lebih mahal,  Teknologi lebih mahal, terutama untuk perangkat keras dan lunak yang lebih canggih, dan  Tidak memungkinkan unt...