DATABASE SPASIAL PADA SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS
Dimas Andika Nasution1
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi
Universitas Sumatera Utara
[email protected]
Abstrak— Data yang mengendalikan Sistem Informasi Geografis adalah data
spasial. Setiap fungsionalitas yang membuat SIG dibedakan dari lingkungan
analisis lainnya adalah karena berakar pada keaslian data spasial.
Katakunci— Sistem Informasi Geografis, Data Spasial
I. PENDAHULUAN
Sistem informasi geografi (SIG) bukanlah teknologi baru dalam dunia
komputer. Keandalannya dalam menganalisis suatu persoalan secara spasial
telah menarik minat sebagian besar orang untuk mengimplementasikan
teknologi ini dalam berbagai bidang. Dalam bidang kelautan misalnya, SIG
mampu menganalisis potensi-potensi perikanan, wisata bahari dan kelayakan
lahan di suatu perairan. Salah satu alasan mengapa SIG ini perlu digunakan
dalam berbagai kajian adalah karena SIG mampu memetakan kawasan-kawasan
yang layak dan tidak layak untuk dimanfaatkan atau dikembangkan untuk
kepentingan tertentu. Artinya, ada batasan-batasan yang jelas dan tegas
dari hasil analisis SIG terhadap suatu lahan atau kawasan sehingga hasilnya
bisa menjadi acuan atau masukan bagi setiap pengambil keputusan untuk
membuat kebijakan yang tidak merugikan lingkungan dan masyarakat.
Perkembangan pemanfaatan data spasial dalam dekade belakangan ini
meningkat dengan sangat drastis. Hal ini berkaitan dengan meluasnya
pemanfaatan Sistem Informasi Geografis (SIG) dan perkembangan teknologi
dalam memperoleh, merekam dan mengumpulan data yang bersifat keruangan
(spasial). Pengelolaan data spasial merupakan hal yang penting dalam
pengelolaan lingkungan. Pengelolaan yang tidak benar dapat menimbulkan
berbagai dampak yang merugikan. bencana dalam sekala besar dan kecil
merupakan contoh dari sistem pengelolaan data spasial yang tidak terencana
dan terorganisir dengan baik.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Defenisi SIG
Geografi adalah ilmu yang mempelajari permukaan bumi dengan menggunakan
pendekatan keruangan, ekologi, dan kompleks wilayah.
Sistem informasi geografis (Geographic Information System) adalah sistem
informasi khusus yang mengelola data yang memiliki informasi spasial
(bereferensi keruangan). Atau dalam arti yang lebih sempit , adalah sistem
komputer yang memiliki kemampuan untuk membangun, menyimpan, mengelola dan
menampilkan informasi bereferensi geografis, misalnya data yang
diindentifikasi menurut lokasinya, dalam sebuah database.
Aronoff (1989) mendefenisikan SIG sebagai sebuah sistem berbasiskan
komputer yang digunakan untuk menyimpan dan memanipulasi informasi-
informasi geografis. SIG dirancang untuk mengumpulkan , menyimpan, dan
menganalisis objek-objek dan fenomena dimana lokasi geografi merupakan
karateristik yang penting atau kritis untuk dianalisis.
Subaryono (2005) mendefinisikan SIG sebagai suatu himpunan terpadu dari
hardware, software, data, dan liveware (orang-orang yang bertanggung jawab
dalam mendesain, mengimplementasikan, dan menggunakan SIG).
ESRI (Environmental System Research Institute) mendefeniskan SIG adalah
kumpulan yang teroganisir dari perangkat keras komputer, perangkat lunak,
data geografis dan personil yang dirancang secara efisien untuk memperoleh,
menyimpan, meng-update, memanipulasi, menganalisis, dan menampilakan semua
bentuk informasi yang bereferensi geografis.
B. Komponen Sistem (Subsistem) SIG
Beberapa subsistem dalam Sistem Informasi Geografis antara lain adalah:
1. Input
Pada tahap input (pemasukan data) yang dilakukan adalah mengumpulkan dan
mepersiapkan data spasial dan atau atribut dari berbagai sumber data. Data
yang digunakan harus dikonversi menjadi format digital yang sesuai. Proses
konversi yang dilakukan dikenal dengan dengan proses dijitalisasi
(digitizing).
Salah satu teknik mengubah data analog menjadi data digital adalah
dengan digitasi menggunakan mesin digitizer, termasuk dengan model
digitizing on screen dari data hasil pemotretan (baik foto udara maupun
foto satelit) melalui penyapuan (scanning).
2. Manipulasi
Manipulasi data merupakan proses editing terhadap data yang telah masuk,
hal ini dilakukan untuk menyesuaikan tipe dan jenis data agar sesuai
dengan sistem yang akan dibuat, seperti: penyamaan skala, pengubahan
sistem proyeksi, generalisasi dan sebagainya.
3. Manajemen Data
Tahap ini meliputi seluruh aktifitas yang berhubungan dengan pengolahan
data (menyimpan, mengorganisasi, mengelola, dan menganalisis data) ke
dalam sistem penyimpanan permanen, seperti: sistem file server atau
database server sesuai kebutuhan sistem. Jika menggunakan sistem file
server, data dismpan dalam bentuk file-file seperti: *.txt, *.dat, dan
lain-lain. Sedangkan jika menggunakan software Database Management System
(DBMS), seperti: MySQL, SQL Server, ORACLE, dan DBMS sejenis lainnya.
4. Query
Suatu metode pencarian informasi untuk menjawab pertanyaan yang diajukan
oleh pengguna SIG. Pada SIG dengan sistem file server, query dapat
dimanfaatkan dengan bantuan compiler atau interpreter yang digunakan dalam
mengembangkan sistem, sedangkan untuk SIG dengan sistem database server,
dapat memanfaatkan SQL (structured query language) yang terdapat pada DBMS
yang digunakan.
Penelusuran data menggunakan lebih dari satu layer dapat memberikan
informasi untuk analisis data dan memperoleh data yang diinginkan, contoh:
jenis tanah apa yang dominan pada hutan tertentu?
Ada berapa jumlah kelurahan di propinsi tertentu?
Daerah mana saja yang paleng sesuai untuk pemukiman baru?
Desa mana saja yang curah hujan sangat tinggi?
5. Analisis
Terdapat dua jenis fungsi analisis dalam SIG, yaitu: fungsi analisis
spasial, dan analisis atribut. Fungsi anaslisis spasial adalah operasi
yang dilakukan pada data spasial. Sedangkan, Fungsi analisis atribut
adalah fungsi pengolahan data atribut, yaitu data yang tidak berhubungan
dengan ruangan.
Kemampuan untuk analisis data spasial untuk memperoleh informasi baru.
Pembuatan model skenario "What If" salah satu fasilitas yang banyak
dipakai ialah analisis tumpang susun peta (Overlay).
6. Visualisasi (Data Output)
Penyajian hasil berupa informasi baru atau database yang ada baik dalam
bentuk softcopy maupun dalam bentuk hardcopy seperti dalam bentuk: peta
(atribut peta dan atribut data), tabel, grafik dan lain-lain.
C. Komponen-Komponen SIG
Komponen-komponen SIG memliki saling keterkaitan satu dengan yang lainnya.
Untuk lebih jelasnya berikut adalah penjelasan dari komponen tersebut.
1. Perangkat Keras Komputer
Terdiri dari berbagai komponen:
CPU (Central Processing Unit)
Memory (Utama dan Tambahan)
Storage (alat penyimpan data dan informasi)
Alat Tambahan (Peripherals)
Alat masukan (Input Devices): keyboard, mouse, digitizers, pemindai
(scanner), kamera digital, workstation fotogrametis digital
Alat keluaran (Output Devices): monitor bewarna, printer, plotter
bewarna, perekam film, dan lain-lain.
2. Perangkat Lunak (Software) Komputer
Perangkat lunak yang dimaksud adalah yang mempunyai fungsi: Pemasukan
data, Manipulasi data, Penyimpan data, Analisis data, dan Penayangan
Informasi geografis.
Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi dari software SIG:
Merupakan Database Managenent System (DBMS)
Memiliki Fasilitas Pemasukan dan Manipulasi data geografi
Memiliki fasilitas untuk Query, Analisis, dan Visualisasi
Memiliki kemampuan Graphical User Interface (GUI) yang dapat
menyajikan hasil (Penayangan dan Printout) informasi berbasis
geografi dan memudahkan untuk akses terhadap seluruh fasilitas yang
ada.
Perangkat lunak SIG terdiri atas sistem operasi, compiler dan program
aplikasi.
Sistem Operasi (Operating System/OS), seperti: Windows, Linux,
UNIX, Sun Solaris, dan lain-lain.
Compiler
Menerjemahkan program yang ditulis dalam bahasa komputer pada kode
mesin sehingga CPU mampu menjalankan program yang harus dieksekusi.
Bahasa compiler yang biasa digunakan adalah C, C++, Delphi, Visual
Basic, dan lain-lain.
Program Aplikasi pembangun SIG, seperti: MapInfo, ArcView, ArcInfo,
ArcGIS, dan lain-lain.
3. Data dan Informasi Geografi
Data dalam SIG terdiri atas dua jenis, yaitu data spasial dan data
atribut.
a. Data spasial adalah data gratis yang mengidentifikasikan kenampakan
lokasi geografi berupa titik, garis, dan poligon.
b. Data atribut adalah data yang berupa penjelasan dari setiap fenomena
yang terdapat dalam permukaan bumi. Data atribut berfungsi untuk
menggambarkan gejala geografi karena memiliki aspek deskriptuf dan
kualitatif. Contoh, atribut kualitas tanah terdiri atas ststus
kepemilikan lahan, luas tanah, tingkat kesuburan tanah, dan kandungan
mineral dalam tanah.
4. Manusia
Manusia merupakan inti elemen dari SIG kerena manusia adalah perencana
dan pengguna dari SIG. Pengguna SIG mempunyai tingkatan seperti pada
sistem informasi lainnya, dari tingkat spesialis teknis yang mendesain dan
mengelola sistem sampai pada pengguna yang menggunakan SIG untuk membantu
pekerjaanya sehari-hari.
5. Metode
Metode yang digunakan dalam SIG akan berbeda untuk setiap permasalahan.
SIG yang baik tergantung pada aspek desain dan aspek realnya.
D. Model Data dalam SIG
Sumber-sumber data geografis (disebut juga data geospasial) diperoleh
melalui beberapa cara.
Data digital geografis diorganisir menjadi dua bagian, yaitu: Data
Spasial dan Data Atribut/Tabular. Sebelum membahas data spasial sceara
lebih detil, perhatikan klasifikasi model data grafis/geometris/spasial
berikut ini.
Gambar 1. Klasifikasi Data Spasial
1. Data Spasial, yang menyimpan kenampakan-kenampakan permukaan bumi,
seperti: jalan, sungai, permukiman, jenis penggunaan tanah, jenis
tanah, dan lain-lain.
a. Sumber Data Spasial
Data spasial dapat dihasilkan dari berbagai macam sumber, diantaranya
adalah :
Citra Satelit, data ini menggunakan satelit sebagai wahananya.
Satelit tersebut menggunakan sensor untuk dapat merekam kondisi atau
gambaran dari permukaan bumi. Umumnya diaplikasikan dalam kegiatan
yang berhubungan dengan pemantauan sumber daya alam di permukaan bumi
(bahkan ada beberapa satelit yang sanggup merekam hingga dibawah
permukaan bumi), studi perubahan lahan dan lingkungan, dan aplikasi
lain yang melibatkan aktifitas manusia di permukaan bumi. Kelebihan
dari teknologi terutama dalam dekade ini adalah dalam kemampuan
merakam cakupan wilayah yang luas dan tingkat resolusi dalam merekam
obyek yang sangat tinggi. Data yang dihasilkan dari citra satelit
kemudian diturunkan menjadi data tematik dan disimpan dalam bentuk
basis data untuk digunakan dalam berbagai macam aplikasi. Mengenai
spesifikasi detail dari data citra satelit dan teknologi yang
digunakan akan dibahas dalam bab tersendiri.
Peta Analog, sebenarnya jenis data ini merupakan versi awal dari data
spasial, dimana yang mebedakannya adalah hanya dalam bentuk
penyimpanannya saja. Peta analog merupakan bentuk tradisional dari
data spasial, dimana data ditampilkan dalam bentuk kertas atau film.
Oleh karena itu dengan perkembanganteknologi saat ini peta analog
tersebut dapat di scan menjadi format digital untuk kemudian disimpan
dalam basis data.
Foto Udara (Aerial Photographs), merupakan salah satu sumber data
yang banyak digunakan untuk menghasilkan data spasial selain dari
citra satelit. Perbedaannya dengan citra satelit adalah hanya pada
wahana dan cakupan wilayahnya. Biasanya foto udara menggunakan
pesawat udara. Secara teknis proses pengambilan atau perekaman
datanya hampir sama dengan citra satelit. Sebelum berkembangan
teknologi kamera digital, kamera yang digunakan adalah menggunakan
kamera konvensional menggunakan negatif film, saat ini sudah
menggunakan kamera digital, dimana data hasil perekaman dapat
langsung disimpan dalam basis data. Sedangkan untuk data lama (format
foto film) agar dapat disimpan dalam basis data harus dilakukan
conversi dahulu dengan mengunakan scanner, sehingga dihasilkan foto
udara dalam format digital. Lebih lanjut mengenai spesifikasi foto
udara akan dibahas dalam bab tersendiri.
Data Tabular, data ini berfungsi sebagai atribut bagi data spasial.
Data ini umumnya berbentuk tabel. Salah satu contoh data ini yang
umumnya digunakan adalah data sensus penduduk, data sosial, data
ekonomi, dan lain-lain. Data tabulan ini kemudian di relasikan dengan
data spasial untuk menghasilkan tema data tertentu.
Data Survei (Pengamatan atau pengukuran dilapangan), data ini
dihasilkan dari hasil survei atau pengamatan dilapangan. Contohnya
adalah pengukuran persil lahan dengan menggunakan metode survei
terestris.
Model data spasial dibedakan menjadi dua yaitu Model Data Vektor dan
Model Data Raster.
1) Model Data Raster
Model data raster mempunyai struktur data yang tersusun dalam bentuk
matriks atau piksel dan membentuk grid. Setiap piksel memiliki nilai
tertentu dan memiliki atribut tersendiri, termasuk nilai koordinat
yang unik. Tingkat keakurasian model ini sangat tergantung pada
ukuran piksel atau biasa disebut dengan resolusi. Model data ini
biasanya digunakan dalam remote sensing yang berbasiskan citra
satelit maupun airborne (pesawat terbang). Selain itu model ini
digunakan pula dalam membangun model ketinggian digital (DEM-Digital
Elevatin Model) dan model permukaan digital (DTM-Digital Terrain
Model).
Model raster memberikan informasi spasial terhadap permukaan di
bumi dalam bentuk gambaran yang di generalisasi. Representasi dunia
nyata disajikan sebagai elemen matriks atau piksel yang membentuk
grid yang homogen. Pada setiap piksel mewakili setiap obyek yang
terekam dan ditandai dengan nilai-nilai tertentu. Secara konseptual,
model data raster merupakan model data spasial yang paling
sederhana.
Kelebihan dan Kekurangan Model Data Raster
"Model "Kelebihan "Kekurangan "
"Data " " "
" "struktur "tidak efektif"
"Raster "datanya lebih "dalam "
" "sederhana. "penyimpanan "
" "lebih mudah dan"file. "
" "efisien dalam "kualitas "
" "melakukan "tampilan "
" "overlay dan "grafis yang "
" "analisis data. "terbatas. "
" "mampu "sulit untuk "
" "menampilkan "melakukan "
" "data/image dari"analisis "
" "foto udara. "keterkaitan. "
" "dapat melakukan"begitu banyak"
" "analisis DTM. "transfirmasi "
" "dapat melakukan"nonlinear. "
" "simulasi. "akurasi "
" "teknologi yang "sangat "
" "mudah untuk "bergantung "
" "dikembangkan. "dengan ukuran"
" "mudah untuk "grid/sel. "
" "membuat program"grid/sel "
" "sendiri. "mempresentasi"
" "efektif dalam "kan atribut. "
" "menampilkan "Relasi dengan"
" "banyak data "DMBS tidak "
" "sosial. "secara "
" "mudah untuk "langsung. "
" "dilakukan "Output "
" "simulasi. "bergantung "
" " "terhadap "
" " "output "
" " "printer/plott"
" " "er. "
" " "volume "
" " "bergantung "
" " "pada ukuran "
" " "grid/sel. "
2) Model Data Vektor
Model data vektor merupakan model data yang paling banyak digunakan,
model ini berbasiskan pada titik (points) dengan nilai koordinat
(x,y) untuk membangun obyek spasialnya. Obyek yang dibangun terbagi
menjadi tiga bagian lagi yaitu berupa titik (point), garis (line),
dan area (polygon).
Titik (Point)
Titik merupakan representasi grafis yang paling sederhana pada
suatu obyek. Titik tidak mempunyai dimensi tetapi dapat
ditampilkan dalam bentuk simbol baik pada peta maupun dalam layar
monitor. Contoh : Lokasi Fasilitasi Kesehatan, Lokasi Fasilitas
Kesehatan, dan lain-lain.
Garis (Line)
Garis merupakan bentuk linear yang menghubungkan dua atau lebih
titik dan merepresentasikan obyek dalam satu dimensi. Contoh :
Jalan, Sungai, dan lain-lain.
Area (Polygon)
Poligon merupakan representasi obyek dalam dua dimensi.Contoh :
Danau, Persil Tanah, dan lain-lain.
Gambar 2. Kategori Model Data Vektor
Kelebihan dan Kekurangan Model Data Vektor
"Kebihan "Kekurangan "
"struktur datanya "Sulit dan "
"lebih rumit. "membutuhkan waktu "
"efisiensi untuk "lama "
"analisis. "dalammelakukan "
"sebagai sarana "proses overlay. "
"representasi yang "tidak bisa "
"baik. "menampilkan data "
"transformasi "image/foto udara. "
"proyeksi lebih "harga hardware "
"efisiensi. "yang mahal. "
"ketelitian, akurat"struktur data yang"
"dan lebih presisi."terlalu banyak. "
"proses " "
"generalisasi dan " "
"editing. " "
"relasi atribut " "
"langsung dengan " "
"DBMS (database). " "
2. Data Tabular/Atribut, yang menyimpan atribut dari kenampakan-kenampakan
permuakaan bumi tersebut. misalnya tanah yang memiliki atribut tekstur,
kedalaman, struktur, pH, dan lain-lain..
III. KESIMPULAN
IV. Meluasnya pemanfaatan Sistem Informasi Geografis (SIG) dan perkembangan
teknologi dalam memperoleh, merekam dan mengumpulan data yang bersifat
keruangan (spasial). Kemampuan penyimpanan yang semakin besar, kapasitas
transfer data yang semakin meningkat, dan kecepatan proses data yang
semakin cepat menjadikan data spasial merupakan bagian yang tidak
terlepaskan dari perkembangan teknologi informasi.
DAFTAR PUSTAKA
1] Riyanto, Putra P.E dan Indelarko H. 2009. Pengembangan Aplikasi Sistem
Informasi Geografis Berbasis Desktop dan Web. Yogyakarta: Penerbit Gava
Media.
2] Ramakrishnan, Raghu, dan Gehrke, Johannes. 2004. Sistem Manajemen
Database (edisi ketiga). Yogyakarta: Andi and McGraw-Hill Education.
3] Anam , Saiful. 2005. Menggunakan Arcinfo untuk Proyeksi Peta. Bandung:
Informatika.
4] Elly , Muhammad Jafar. 2009. Sistem Informasi Geografi Menggunakan
Aplikasi ArcView 3.2 dan ERMMapper 6.4. Yogyakarta: Graha Ilmu.
5] Budiyanto , Eko. 2002. Sistem Informasi Geografis Menggunakan ARC View
GIS. Yogyakarta: Andi.
