ANALISIS SIG DAN MODEL

Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan sistem informasi berbasis komputer yang digunakan secara dijital untuk menggambarkan dan menganalisa ciri-ciri geografi yang digambarkan pada permukaan bumi dan kejadian-kejadiannya. Sistem Informasi Geografis menghasilkan aspek data spasial dan data non spasial. Data geografi yang sudah terkomputerisasi berperan penting menemukan perubahan bagaimana menggunakan dan mengetahui informasi tentang bumi. Karakteristik utama sistem informasi geografi adalah kemampuan menganalisis sistem seperti analisa statistik dan overlay yang disebut analisa spasial yaitu dengan menambahkan dimensi ‘ruang (space)’ atau geografi. Analisa Spasial dilakukan dengan mengoverlay dua peta yang kemudian menghasilkan peta baru hasil analisis. Proses Analisa Spasial meliputi kegiatan membuat buffer disekitar titik (point), garis (line) dan area (polygon), menganalisis peta dengan titik, garis dan area dengan proses overlay mengunakan metode intersection, union, identitas, hapus, dan klip.

Pengelolaan data spasial merupakan hal yang penting dalam pengelolaan data Sistem Informasi Geografis. Proses pengolahan dilakukan dengan menerapkan kaidah-kaidah relasional terkait secara simultan. Sistem Informasi Geografis (SIG) tidak hanya berfungsi untuk memindahkan mentransformasi peta konvensional (analog) ke bentuk digital (digital map), lebih jauh lagi sistem ini mempunyai kemampuan untuk mengolah dan menganalisis data yang mengacu pada lokasi geografis menjadi informasi berharga.

Karakteristik utama Sistem Informasi Geografi adalah kemampuan menganalisis sistem seperti analisa statistik dan overlay yang disebut analisa spasial. Analisa dengan menggunakan Sistem Informasi Geografis yang sering digunakan dengan istilah analisa spasial, tidak seperti sistem informasi yang lain yaitu dengan menambahkan dimensi ‘ruang (space)’ atau geografi. Kombinasi ini menggambarkan attribut-attribut pada bermacam fenomena seperti umur seseorang, tipe jalan, dan sebagainya, yang secara bersama dengan informasi seperti dimana seseorang tinggal atau lokasi suatu jalan (Keele,1997).

Sistem Informasi Geografis mempunyai keistimewaan analisa yaitu analisa overlay dan analisa proximity dimana analisa overlay merupakan proses integrasi data dari lapisan-lapisan yang berbeda sedangkan analisa proximity merupakan analisa geografis yang berbasis pada jarak antar layer. Analisa Spasial dilakukan dengan meng-overlay dua peta yang kemudian menghasilkan peta baru hasil analisis (Tuman,2001).

1.        Analisis Geografis

Tujuan dari analisis ini adalah untuk menjawab pertanyaan tentang:

×            apa yang ada di lokasi (suatu tempat), kapan, mengapa, dan bagaimana

×            apa yang akan terjadi di lokasi (suatu tempat) di masa depan atau di lokasi lain

2.        Mengatur Data Geografis

×            Data layers (shape file etc.)

×            Jenis feature : titik, garis, poligon

×            Jenis objek: geometrik atau tematik

Misalnya

jalan – line layer1

perairan - line layer2

parcels (bidang) - polygon layer1

tanah – polygon layer2

3.        Pemeliharaan Data Spasial

•           Transformasi format

- File data spasial harus diubah menjadi struktur data dan format file yang digunakan secara internal oleh paket perangkat lunak SIG

•           Transformasi geometrik

- Lapisan data yang berbeda harus terdaftar ke sistem koordinat umum

4.        Pemeliharaan Data Atribut

•           Pengeditan atribut

- daftar (list), tambah (add), hapus (delete), definisikan ulang, dll.

•           Query atribut

- mengambil atribut sesuai dengan kriteria tertentu

5.        Analisis Terpadu Data Spasial dan Atribut

Kekuatan GIS terletak pada kemampuannya untuk menganalisis data spasial dan atribut bersama-sama

5. (1 - i) Retrieval/Pengambilan kembali

Pencarian selektif tanpa memodifikasi data asli (untuk output)

5. (1 - ii) Klasifikasi

×          Data atribut

Membuat item atribut baru berdasarkan yang sudah ada

×          Data spasial

Feature spasial dapat diagregasikan ke entitas yang lebih besar

5. (1 - iii) Pengukuran

×          Jarak antar titik

×          Jarak terdekat

×          Jarak fungsional

×          Panjang garis

×          Perimeter dan area poligon

×          Centroid suatu daerah (digunakan untuk mewakili poligon dengan satu titik/single point)

×          Luas profil

×          Volume

×          Bentuk

×          Jarak tersempit dan terluas melintasi poligon

×          Sinuositas suatu garis (rasio panjang aktual terhadap panjang garis lurus antara titik A dan titik B)

5. (2) Overlay

(i) Arithmetic Overlay

×       Menambahkan layers, mengurangi (subtracting), perkalian (multiplication), pembagian (division), dll.

×          Operasi aritmatika pada dua lapisan data menggunakan model data vektor

(ii) Logic overlay

×          Menemukan area di mana kondisi tertentu terjadi

×          Boolean logic :

 (iii) Weighting input layers

×          Pengalaman profesional

×          Expert votes

×          Model empiris atau analitis

(iv) Raster vs. vector overlay

•         Raster

×          Setiap sel dieksekusi, dan hasil overlay adalah layer baru

•         Vektor

×          Operasi dijalankan hanya untuk bidang yang sesuai dengan kepentingan

×          Item atribut baru dibuat

×          Lapisan baru dapat dibuat yang membawa atribut asli dan baru

×          Operasi ini umumnya lebih kompleks daripada overlay raster

5. (3) Conflation

Prosedur rekonsiliasi posisi feature terkait di layer data yang berbeda (misalnya snapping).

Jenis-jenis Analisis Spasial

1.      Query basis data

Query basis data digunakan untuk memanggil atau mendapatkan kembali atribut data tanpa mengganggu atau mengubah data yang sudah ada. Fungsi dari query basis data ini dapat dilakukan dengan mudah dengan mengklik feature yang diinginkan. Namun untuk query yang lebih kompleks dapat dilakukan dengan pernyataan kondisional (conditional statement). Pernyataan kondisional tersebut melibatkan operasi logis, yaitu AND, OR, NOT, XOR.

2.      Pengukuran

Analisis spasial dapat dilakukan dengan fungsi pengukuran. Fungsi pengukuran yang dimaksud adalah sebagai berikut :

×          Jarak

Pengukuran jarak yang dimaksud adalah menghitung jarak antar dua titik. Pengukuran jarak ini dapat dilakukan dengan mengklik kedua titik tersebut, atau dapat juga dengan menggunakan query.

×          Luas

Fungsi luas ini dapat digunakan untuk menghitung luas suatu wilayah unsur-unsur spasial. Wilayah tersebut dapat berupa poligon (vektor) ataupun juga wilayah yang bertipe raster.

×          Keliling

Fungsi keliling ini digunakan untuk menghitung keliling (parameter) unsur-unsur spasial. Unsur-unsur spasial tersebut dapat bertipe poligon (vektor) dan juga raster.

×          Centroid

Fungsi digunakan untuk menentukan koordinat titik pusat dari unsur-unsur spasial yang bertipe poligon (raster).

3.      Fungsi kedekatan

Fungsi kedekatan adalah sebuah fungsi untuk menghitung jarak dari suatu titik, garis ataupun batas poligon. Salah satu fungsi kedekatan yang paling banyak digunakan adalah dengan buffer. Buffer adalah analisis spasial yang akan menghasilkan unsur-unsur spasial yang bertipe poligon.

4.      Overlay

Overlay adalah bagian penting dari analisis spasial. Overlay dapat menggabungkan beberapa unsur spasial menjadi unsur spasial yang baru. Dengan kata lain, overlay dapat didefinisikan sebagai operasi spasial yang menggabungkan layer geografik yang berbeda untuk mendapatkan informasi baru. Overlay dapat dilakukan pada data vektor maupun raster.

5.      Pengubahan unsur-unsur spasial

×          Union, Merge atau Combine

Pada pengolahan data SIG, seringkali harus melakukan penggabungan antar unsur-unsur spasial. Penggabungan tersebut dapat menggunakan analisis spasial, yaitu union, merge atau combine. Penggabungan ini dapat menjadikan beberapa unsur spasial menjadi satu unsur spasial saja tanpa mengubah beberapa unsur spasial yang digabungkan tersebut.

Union → Operasi Union / operator Boolean “OR”

Union

Tujuannya untuk membuat coverage baru dengan melakukan tumpukan (overlay) dua coverage poligon. Operasi union bisa dilakukan dengan ketentuan semua coverage harus dalam bentuk poligon.

Keluaran coverage baru berisi :

- poligon kombinasi

- attribut-attribut kedua coverage asal

Keluaran union

×          Delete, Erase atau Cut

Fungsi analisis spasial ini digunakan untuk menghapus unsur-unsur spasial yang dirasa tidak perlu ditampilkan. Fungsi ini hanya akan menghapus unsur-unsur spasial yang terpilih saja.

×          Split atau Clip

Fungsi analisis spasial ini bertujuan untuk menghasilkan unsur spasial baru dengan cara memotongnya dari unsur spasial lainnya.

×          Intersect

Intersect adalah sebuah fungsi pada analisis spasial untuk menghasilkan unsur spasial baru dari dua atau lebih unsur spasial. Fungsi ini menghasilkan unsur spasial baru dari irisan dua atau lebih unsur spasial sebelumnya.

Inteseksi/irisan → Operasi Interseksi atau operator Boolean “AND”

Inteseksi/irisan

Membuat coverage baru dengan cara melakukan overlay dua himpunan fitur-fitur coverage .

Keluaran Coverage, hanya berisi bagian fitur-fitur dalam area yang terisi oleh kedua masukan dan merupakan irisan dari coverage.

Keluaran inteseksi/irisan

Model Data SIG (Spatial Database Models)

Vektor → points (titik), lines dan polygons

Raster → gridded, classified space

Struktur Data Vektor

1.      Titik (node/point) : 0-dimension

×            koordinat tunggal (x,y)

×            area/luasan nol

Contoh : pohon, sumur minyak

2.      Garis (arc/line) : 1-dimension

×            dua atau lebih koordinat x,y yang dihubungkan

Contoh : jalan, sungai

3.      Poligon (polygon/region) : 2-dimensions

×            Empat atau lebih koordinat x,y yang dihubungkan

×            Koordinat awal dan akhir sama

×            Area yang tertutup

Contoh : daerah/propinsi, danau

Struktur Data Raster

Header : berisi informasi penting mengenai kode file, jumlah band data yang dikandung, baris, kolom, tipe data, dan sebagainya.

Data : blok data layer raster.

Ancillary : berisi informasi tambahan yang biasanya meliputi data statistik citra yang bersangkutan.

Layer raster disimpan dalam format standar BIP (band-interleaved by pixel), BIL (band-interleaved by line), dan BSQ (band sequential), serta format kompresi RLE (run-length encoding). 

Normal row-by-row coding

CCCCCBBDCCCCBBDCCCBBBDDCBBAADDDDBAADDBBBAADDDAAAADDDAAAA

Run-length encoding

5C 2B 1D 4C 2B 1D 3C 3B 2D 1C 2B 2A 4D 1B 2A 2D 3B 2A 3D 4A 3D 4A

Konsep Layer pada Data SIG

Contoh layers data SIG

Fenomena Geografis

7 (tujuh) fenomena geografis

Daftar Pustaka

Keele ,1997,”An Introduction to GIS using ArcView : Tutorial”,Issue 1,Spring 1997 based on Arcview release 3, http://www.keele.ac.uk/depts/cc/helpdesk/ar cview/av_prfc.htm

Tuman, 2001,” Overview of GIS”, http://www.gisdevelopment.net/tutorials/tuman006.htm

http://www.ssbelajar.net/2012/10/manipulasi-dan-analisis-data.html. Diakses Sabtu, 14 April 2018.

https://www.researchgate.net/publication/277175313_Pemanfaatan_Analisis_Spasial_untuk_Pengolahan_Data_Spasial_Sistem_Informasi_Geografi. Diakses Sabtu, 14 April 2018.