STRUKTUR DATA SIG

Sumber Informasi Geografi

Bersifat dinamis dengan ciri-ciri :

•     Merupakan pengetahuan (knowledge) empirik

•     Sistematis, tersusun secara berurut dan teratur

•     Logis

•     Objektif, berlaku umum, sasaran jelas dan teruji

•     Memiliki ciri spasial (keruangan) dan regional (kewilayahan)

Sumber Data Spasial dalam GIS

1.    Peta analog : peta dalam bentuk cetakan, seperti peta rupa bumi yang diterbitkan Badan Infomasi Geospasial (BIG) dapat diubah menjadi data digital dengan cara scanning atau digitizing

2.   Data Penginderaan Jauh : sebagai sumber data terpenting dalam SIG karena ketersediaannya secara berkala dalam format raster seperti citra satelit dan foto udara

3.    Data hasil pengukuran lapang : batas administrasi, batas kepemilikan lahan, batas persil, batas hak pengusahaan hutan, dsb, yang dihasilkan berdasarkan teknik perhitungan tersendiri sebagai sumber data atribut

4.    Data GPS (Global Positioning System) : dalam bentuk digital sebagai sumber data atribut yang akurat, up to date dan kompatibel

Gambaran Penampakan Geografik

Menggambarkan feature secara geografik → dengan mengenali dua tipe data:

1.    Spatial data, yang menggambarkan lokasi (where/dimana)

2.    Attribute data, yang menciri khusus pada lokasi (what, how much, and when)

Menggambarkan feature secara digital dalam SIG

1. Mengelompokkan dalam layers berdasarkan karakteristik yang sama (seperti  hidrografi, ketinggian,  hydrography, elevation, saluran air, saluran pembuangan, penjualan kelontong) dan yang lain menggunakan:

•     vector data model   (coverage in ARC/INFO, shapefile in ArcView)

•     raster data model   (GRID or Image  in ARC/INFO & ArcView)

2.    Dengan memilih sifat data yang sesuai untuk setiap layer yang berkenaan dengan :

•       proyeksi, skala, akurasi dan resolusi

Menggabungkan ke dalam sistem aplikasi komputer

•     Dengan menggunakan relasi Data Base Management System (DBMS)

Struktur Data SIG

    Tipe data SIG menurut Hartati (2003) terdiri dari data spasial dan data non spasial. Data spasial yaitu data keruangan dalam bentuk titik, garis, dan area yang diorganisasikan dalam layer-layer peta, sedangkan data nonspasial yaitu data yang melengkapi data spasial berupa keterangan dalam bentuk statistik, tabular, diagram, maupun tekstual.

    Menurut Aronoff (1989) struktur data SIG terdiri dari struktur data raster dan struktur data vektor. Struktur data raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid. Setiap piksel memiliki atribut tersendiri, dan memiliki koordinat. Struktur data vektor menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik- titik, garis-garis, atau poligon, yang didefinisikan dengan sistem koordinat kartesian dua dimensi (x,y).

1.    Struktur data Raster → menggambarkan geografik via cel grid

×          Tesselations / (menutup permukaan seperti memasang ubin tanpa overlap)

×          Menjalankan kompresi panjang

×          Menggambarkan pohon kuadran

×          BSQ/BIP/BIL

×          Menggambarkan DBMS

×          Format File

•       Data raster → bentuk data paling sederhana dalam SIG.

•       Raster ditampilkan dalam bentuk pixel

×        titik : 1 pixel

×        garis : kumpulan pixel dalam deretan ke 1 arah

×        poligon: kumpulan pixel dalam berbagai arah dalam 1 bid

•       Raster dibentuk oleh kumpulan sel atau pixel. Tiap pixel mepunyai referensi sebagai identitasnya yang terikat oleh lokasi geografis atau kolom dan baris,

×        tiap pixel mempunyai nilai tertentu

×        data yg dibentuk oleh raster mepunyai satuan 2-D

    Pada model raster, permukaan bumi dibagi menjadi sel yang menempati grid. Lokasi fitur geografis atau pixel (picture element) adalah :

a.     Ditentukan nomor baris dan kolom yang ditempati oleh pixel

b.  Nilai setiap pixel menunjukkan resolusi spatial dari data raster sesuai dengan tipe obyek atau kondisi pada lokasi

c.    Unit raster tidak berhubungan dengan entity spasial pada real world, sehingga entity spasial hanya bisa ditentukan oleh grup sel

    Pada model data raster, pixel S (sungai) yang menempati posisi (3,3) tidak dapat menggambarkan bentuk sungai, jika Pixel itu tidak bergabung dengan pixel lain yang bernilai S. Sedangkan pixel R sebagai entity spasial tunggal dapat menunjukkan sel pada posisi tersebut adalah rumah.

2.    Struktur data Vektor → menggambarkan geografik via koordinat

•     Seluruh poligon

•     Titik dan poligon

•     Simpul/garis lengkung/poligon

•     Silinder

•     Format File

    Pada model vektor, setiap obyek atau kondisi pada real world direpresentasikan oleh titik dan garis yang membentuk batas berupa poligon. Secara umum model vektor mempunyai karakteristik berikut :

a.     Posisi setiap obyek ditentukan sesuai penempatannya pada peta yang diatur dengan sebuah sistem referensi koordinat

b.    Setiap posisi pada peta memiliki koordinat yang unik

c.     Penghitungan posisi koodinat dengan pendekatan matematis

    Secara tradisional, data geografis disajikan dalam bentuk sebuah peta yang dimodelkan dengan point (titik), line (garis) dan area (luasan) sebagai berikut :

×    Titik adalah representasi grafis yang paling sederhana untuk suatu obyek, representasi ini tidak memiliki dimensi

×      Garis adalah bentuk linear yang akan menghubungkan paling sedikit dua titik dan digunakan untuk merepresentasikan obyek-obyek satu dimensi, seperti jalan, sungai dan jaringan listrik

×     Area adalah representasi dari obyek-obyek dua dimensi seperti batas propinsi, batas kota, dan batas bidang tanah

Point feature : menggunakan satu titik koordinat untuk mewakili: [(x, y)]

Polyline feature : menggunakan polyline yang terdiri dari serangkaian titik koordinat untuk mewakili: [(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), ..., (xn, yn)]

Polygon : menggunakan poligon tertutup yang terdiri dari serangkaian titik koordinat untuk mewakili: [(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), ..., (xn, yn), (x1, y1)]

Tipe Data Spatial

•     Garis Bersambung/Continuous → elevasi, tinggi hujan, salinitas laut

•     Luasan/areas:

×        Tak terbatas (Unbounded )  → penggunaan lahan, areal pasar, tanah, tipe batuan

×        Terbatas (bounded) → batas Kabupaten/Negara, kepemilikan, zonasi

×        Bergerak (moving): massa udara, air masses, binatang ternak, animal herds, ikan berenang

•     Networks: jalan, jalur transmisi, aliran

•     Points:

×        fixed: dinding, penerangan, alamat

×        moving: kendaraan, ikan, rusa

Tipe Data Attribute

     

    Tabel data Atribut dapat berisi informasi lokasi, seperti alamat atau daftar koordinat X, Y.  Tabel ArcView mengacu pada kejadian ini. Namun, tabel harus dikonversi ke data spasial yang benar (bentuk berkas), misalnya dengan geocoding, sebelum mereka dapat ditampilkan sebagai peta.

Model Data SIG (Raster dan Vector)

Konsep Vektor dan Raster

Menggambarkan Data Menggunakan  Model Raster

•       luasan/area ditutupi oleh grid dengan (biasanya) sel yang berukuran sama

•       lokasi setiap sel dihitung dari asal grid

•       cell sering disebut piksel (elemen gambar); data raster sering disebut data gambar

•       atribut dicatat dengan menetapkan setiap sel satu nilai berdasarkan fitur mayoritas (atribut) dalam cell, seperti jenis penggunaan lahan.

•    mudah dilakukan overlay/analisis, hanya dengan 'menggabungkan' nilai cell yang sesuai: “yield (panen) = curah hujan + pupuk”

•       struktur data sederhana

×        langsung menyimpan setiap layers sebagai satu tabel

×        sistem manajemen basis data komputer tidak diperlukan (meskipun banyak sistem GIS raster menggabungkannya)

ð Struktur Data Raster

Square grid: Sisinya sama panjang

×        Secara konsep sederhana

×        Secara rekursif cell dibagi kedalam cell yang bentuknya sama

×        4-penghubung dengan sekitarnya (atas, bawah, kiri, kanan) (kasus batuan)

→ semua sel tetangga berjarak sama

×        8-penghubung dengan sekitarnya (juga termasuk diagonal) (queen’s case)

→ semua cell sekitarnya tidak sama jaraknya

→ pusat cell diagonal sejauh 1.41 unit (akar kuadrat dari 2)

Rectangular

×        Umumnya terjadi pada lat/long ketika diproyeksikan

×        Data yang dikumpulkan pada 1 derajat oleh 1 derajat akan berbeda ukuran persegi panjangnya

Triangular (bersisi 3) dan hexagonal (bersisi 6)

×         semua sel berdekatan dan titik-titik berjarak sama

Triangulated irregular network (tin):

×         Model vector digunakan untuk menggambarkan permukaan kontinyu (elevasi)

×         lebih lanjut kemudian di bawah vektor

ð Format File untuk Data Raster Spatial

Model data raster generik sebenarnya diimplementasikan dalam beberapa format file komputer yang berbeda:

•     GRID adalah format milik ESRI’s untuk menyimpan dan memproses data raster

•  Format standard industri untuk data image seperti JPEG, TIFF dan MrSid yang dapat digunakan untuk menayangkan data raster, tetapi tidak untuk analisis (harus dikonversi ke GRID)

•     Informasi Georeferensi diperlukan untuk menayangkan image dengan memetakan data vector

×         Membutuhkan lampiran file “word” yang menyediakan informasi lokasi.

Image              Image File       World File

TIFF                image.tif          image.tfw

 Bitmap                       image.bmp       image.bpw

BIL                 image.bil          image.blw

JPEG               image.jpg         image.jpw

Menggambarkan Data menggunakan Model Vector

§  point  (titik): 0-dimensi

×         Sepasang koordinat tunggal x,y

×         Luasan daerah nol

×         Pohon, sumur minyak, label lokasi

§  Garis (arc): 1-dimensi

×         dua (atau lebih)  terhubung dengan koordinat  x,y

×         Jalan, aliran

§  polygon : 2-dimensi

×         empat  atau lebih titik teratur terhubung dengan koordinat x,y

×         x,y  yang pertama dan terakhir sama berpasangan

×         Suatu daerah yang tertutup

×         batas sensus, batas kabupaten, danau

ð Vector Data Structures: Whole Polygon

§  Semua data tersimpan dalam satu file

×        Dapat juga disimpan—tidak efesien– data atribute untuk polygon dalam file yang sama

§  koordinate/batas untuk  polygon berdekatan disimpan duakali

→ Mungkin tidak sama, menghasilkan irisan (gap), atau tumpang tindih

§  Semua garis adalah ganda (kecuali untuk garis pinggiran terluar)

§  Tidak ada informasi topologi tentang poligon

§  digunakan oleh program pemetaan komputer pertama, SYMAP, di akhir 60-an

§  diadopsi oleh SAS / GRAPH dan banyak program pemetaan tematik bisnis.

Topology         → pengetahuan tentang posisi relatif spasial

→ menyadari mengelola data geometri bersama

Topography     → bentuk permukaan lahan, khususnya elevasi

ð Struktur Data Vektor: Points & Polygons

Points and Polygons: polygons digambarkan oleh daftar angka ID dari titik-titik dalam rangka mengitari batas terluar.

•     menyelesaikan duplikat koordinat / masalah perbatasan ganda

•     garis dapat ditangani sama dengan poligon (daftar ID)

•     masih belum ada informasi topologi

•     pertama kali digunakan oleh CALFORM, paket pemetaan generasi kedua, dari Laboratorium Komputer Grafis dan Analisis Spasial di Harvard pada awal 70-an

Daftar Pustaka

Anonim. Sistem Informasi Sumberdaya Lahan: Format dan Struktur Data. Universitas Brawijaya.

Sugandi dkk. 2009. Hand Out Sistem Informasi Geografi (SIG), Jurusan Pendidikan Geografi, Fakultas Pendidikan Ilmu Pengetahuan Sosial Universitas Pendidikan Indonesia.