Selasa, 08 November 2011

Geographic Information System (GIS)

GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM (GIS)

A.       PENGERTIAN SIG
Sistem Informasi Geografi (SIG) atau Geographic Information System (GIS) atau Sistem Informasi Berbasis Pemetaan dan Geografi adalah sebuah alat bantu manajemen berupa informasi berbantuan komputer yang berkait erat dengan sistem pemetaan dan analisis terhadap segala sesuatu serta peristiwa-peristiwa yang terjadi di muka bumi. Teknologi SIG mengintegrasikan operasi pengolahan data berbasis database yang biasa digunakan saat ini, seperti pengambilan data berdasarkan kebutuhan, serta analisis statistik dengan menggunakan visualisasi yang khas serta berbagai keuntungan yang mampu ditawarkan melalui analisis geografis melalui gambar-gambar petanya. Adapun kemampuan tersebut membuat sistem informasi geografis berbeda dengan sistem informasi pada umumnya dan membuatnya berharga bagi perusahaan milik masyarakat atau perseorangan untuk memberikan penjelasan tentang suatu peristiwa, membuat peramalan kejadian, dan perencanaan strategis lainnya.

Sistem Informasi Geografi ( SIG ) atau Geographic Information System ( GIS ) adalah suatu system informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi atau dengan kata lain suatu SIG adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan dengan seperangkat operasi kerja (Barus dan Wiradisastra, 2000). Sedangkan menurut Anom (2001) System Informasi Geografi adalah suatu sistem informasi yang dapat memadukan antara data grafis (spasial) dengan data teks (atribut) objek yang dihubungkan secara geografis di bumi (georeference). Disamping itu, GIS juga dapat menggabungkan data, mengatur data dan melakukan analisis data yang akhirnya akan menghasilkan keluaran yang dapat dijadikan acuan dalam pengambilan keputusan pada masalah yang berhubungan dengan geografi.

GIS dibagi menjadi dua kelompok yaitu sistem manual (analog) dan sistem otomatis (yang berbasis sistem komputer). Perbedaan yang paling mendasar terletak pada cara pengelolaannya. Sistem informasi manual biasanya menggabungkan beberapa data seperti peta, lembar transparansi untuk tumpang susun (overlay), foto udara, laporan statistik dan laporan survey lapangan.Kesemua data tersebut dikompilasi dan dianalisis secara manual dengan alat tanpa komputer. Sedangkan GIS otomatis telah menggunakan komputer sebagai sistem pengolah data melalui proses digitasi. Sumber data digital dapat berupa citra satelit atau foto udara digital serta foto udara yang terdigitasi. Data lain dapat berupa peta dasar terdigitasi (Nurshanti, 1995).

          Pengertian GIS/SIG saat ini lebih sering diterapkan bagi teknologi informasi spasial atau geografi  yang berorientasi pada penggunaan teknologi komputer. Dalam hubungannya dengan teknologi komputer, Arronoff (1989) dalam Anon (2003) mendefinisikan GIS sebagai sistem berbasis komputer yang memiliki kemampuan dalam menangani data bereferensi geografi yaitu pemasukan data, manajemen data, serta keluaran sebagai hasil akhir (output). Sedangkan Burrough (1986) mendefinisikan GIS sebagai sistem berbasis komputer yang digunakan untuk memasukkan, menyimpan, mengelola, menganalisis dan mengaktifkan kembali data yang mempunyai referensi keruangan untuk berbagai tujuan yang berkaitan dengan pemetaan dan perencanaan.

SIG adalah sebuah teknologi yang mampu merubah besar-besaran tentang bagaimana sebuah aktivitas pendidikan diselenggarakan. Teknologi SIG memungkinkan Anda untuk melihat informasi pendidikan Anda secara keseluruhan dengan cara pandang baru, melalui basis pemetaan, dan menemukan hubungan yang selama ini sama sekali tidak terungkap.

B.       KOMPONEN DAN DATA PADA GIS
Komponen utama GIS dapat dibagi kedalam 3 komponen utama, yaitu : 

1.          Hardware
GIS membutuhkan komputer untuk penyimpanan dan pemproresan data.Ukuran dari sistem komputerisasi bergantung pada tipe GIS itu sendiri.GIS dengan skala yang kecil hanya membutuhkan PC (personal computer) yang kecil dan sebaliknya.

Ketika GIS yang dibuat berskala besar diperlukan spesifikasi komputer yang besar pula serta host untuk client machine yang mendukung penggunaan multiple user. Hal tersebut disebabkan data yang digunakan dalam GIS baik data vector maupun data raster penyimpanannya membutuhkan ruang yang besar dan dalam proses analisanya membutuhkan memori yang besar dan processor yang cepat. Untuk mengubah peta kedalam bentuk digital diperlukan hardware yang disebut digitizer.

2.         Software
Dalam pembuatan GIS diperlukan software yang menyediakan fungsi tool yang mampu melakukan penyimpanan data, analisis dan menampilkan informasi geografis. Dengan demikian elemen yang harus terdapat dalam komponen software GIS adalah :
·      Tool untuk melakukan input data dan transformasi data geografis.
·      Sistem Manajemen Basis Data (DBMS).
·      Tool yang mendukung query geografis, analisa dan visualisasi.
·      Graphical User Interface (GUI) untuk memudahkan akses pada tool geografi.

Inti dari software GIS adalah software GIS itu sendiri yang mampu menyediakan fungsi-fungsi untuk penyimpanan, pengaturan, link, query dan analisa data geografi.Beberapa contoh software GIS adalah ArcView, MpInfo, ArcInfo, untuk GIS. CAD system untuk entry graphic data dan ERDAS serta ER-MAP untuk proses remote sensing data. Modul dasar  perangkat lunak GIS: modul pemasukan dan pembetulan data, modul penyimpanan dan pengorganisasian data, modul pemrosesan dan penyajian data, modul transformasi data, modul interaksi dengan pengguna (input query).

3.         Data
·      GIS merupakan perangkat pengelolaan basis data (DBMS atau Data Base Management System) dimana interaksi dengan pemakai dilakukan dengan suatu sistem antar muka dan sistem query dan basis data dibangun untuk aplikasi multiuser.
·      GIS merupakan perangkat analisis keruangan (spatial analysis) dengan kelebihan dapat mengelola data spasial dan data non-spasial sekaligus.

Geografis dalam GIS berarti sifat dari informasinya yaitu menganai obyek-obyek atau hal-hal yang ada atau terjadi atau diperkirakan terjadi di muka bumi, tepatnya disuatu lokasi entah itu wilayah yang luas atau kecil, bisa rumah, kampung, desa, kota, hutan, sawah, negara, bahkan dunia, tergantung dari maksud. Geografis atau informasi geografis bisa juga ditandai dengan data-data seperti koordinat. Obyek informasi geografis secara umum hanya berupa 3 (untuk keperluan peta) yaitu :
1.         Titik (menerangkan lokasi atau tempat sesuatu berada atau terjadi) misal lokasi rumah yang digambarkan dengan titik di tepi jalan.
2.         Garis (menerangkan obyek di muka bumi yang memanjang baik nyata maupun tidak) misal jalan, sungai, dan yang tidak nyata seperti batas administrasi.
3.        Area disebut juga polygon (menerangkan obyek yang berupa luasan dan mempunyai batas seperti pulau, kabupaten, desa, sawah, hutan, dsb.

Ketiga hal tersebut kemudian dalam peta juga dibedakan dengan warna-warna agar lebih memberi makna dan ketegasan sehingga terbentuklah informasi pola ruang (spasial) yaitu ruang muka bumi.Sumber-sumber data geospatial adalah peta digital, foto udara, citra satelit, tabel statistik dan dokumen lain yang berhubungan. Data geospatial dibedakan menjadi:
1.     Data grafis/geometris, mempunyai tiga elemen : titik (node), garis (arc) dan luasan (poligon) dalam bentuk vector ataupun raster yang mewakili geometri topologi, ukuran, bentuk, posisi dan arah.
2.    Data atribut/data tematik, fungsi pengguna berguna untuk memilih informasi yang diperlukan, membuat standar, update data yang efisien, analisa output untuk hasil yang diinginkan serta merencanakan aplikasi.

C.        Manfaat Penggunaan SIG
Berikut ini adalah beberapa manfaat yang diperoleh dari penggunaan SIG, yakni sebagai berikut :
1.     Meningkatkan pengintegrasian organisasi.
2.    Membuat keputusan-keputusan lebih sempurna.
3.    Membantu membuat peta.

D.       GIS PERENCANAAN WILAYAH DAN KOTA
GIS mempunyai kemampuan untuk menghubungkan berbagai data pada suatu titik tertentu di bumi, menggabungkannya, menganalisa dan akhirnya memetakan hasilnya. Data yang akan diolah pada GIS merupakan data spasial. Ini adalah sebuah data yang berorientasi geografis dan merupakan lokasi yang memiliki sistem koordinat tertentu, sebagai dasar referensinya.Sehingga aplikasi GIS dapat menjawab beberapa pertanyaan, seperti lokasi, kondisi, trend, pola dan pemodelan.Kemampuan inilah yang membedakan GIS dari sistem informasi lainnya.

Sistem Informasi Geografis dalam perencanaan tata ruang menjadi suatu solusi untuk dapat melihat aspek daerah secara utuh dan lengkap dalam manajemen pembangunan. Dalam Sistem Informasi Geografis data spasial seperti zona lahan dan ruas jalan pada peta-peta akan memiliki atribut data yang berisi informasi yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Data spasial tersebut juga dapat digabungkan dengan data spasial lainnya sehingga menjadi layer-layer yang berisi data yang saling melengkapi.Penggunaan Sistem Informasi Geografis memerlukan standar-standar teknis seperti sistem proyeksi peta, jenis-jenis layer agar rencana tata ruang yang dihasilkan dapat terjaga tingkat keakurasiannya dan berguna dalam memudahkan perencanaan perkotaan maupun pengembangan lanjutannya.

Aplikasi GIS dalam perencanaan Wilayah dan Kota berupa :




Skema Pengolahan dan Pemrograman Data A-Spasial di CAD

Permodelan 3G Landuse
 





E.       Pustaka :

Citra Penginderaan Jauh

CITRA PENGINDERAAN JAUH

Citra : gambaran suatu gejala atau objek hasil rekaman dari sebuah sensor, baik dengan cara optik, elektrooptik maupun elektronik. Citra merupakan salah satu jenis data hasil penginderaan jauh yang berupa data visual/gambar. Citra sering disebut dengan Image atau Imagery. Hasil penginderaan jauh selain citra misalnya adalah data digital atau data angka/numerik.

Citra dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :
   1. Citra Foto (photographic image) yaitu citra yang yang dihasilkan dari perekaman obyek di permukaan bumi yang menggunakan sensor kamera fotografik.
  2. Citra Nonfoto (nonphotographic image) yaitu citra yang dihasilkan dari perekaman obyek di permukaan bumi yang menggunakan sensor nonkamera yang merekam dengan cara memindai/scanning.
                                      
                                     Beberapa perbedaan antara citra foto dengan cira nonfoto antara lain :
No
Variabel pembeda
Citra Foto
Citra Non Foto
1
Sensor
Kamera
-    Non kamera, atas dasar pemindaian
-    Kamera yang detektornya bukan film
2
Detektor
Film
Pita magentik, termistor, foto konduktif, foto voltaik
3
Proses perekaman
Fotografik/kimiawi
Elektronik
4
Mekanisme perekaman
Serentak
Parsial
5
Spektrum Elektromagnetik
Tampak dan perluasannya
Tampak perluasannya, termal serta gelombang mikro



A.       CITRA FOTO
Citra Foto adalah gambaran suatu gejala di permukaan bumi sebagai hasil pemotretan/ perekaman menggunakan kamera.

Cita foto dibedakan atas dasar spektrum elektromagnetik yang digunakan, posisi sumbu kamerasudut lipatan kamerajenis kamerawarna yang digunakan, dan sistem wahananya.

     1.     Citra foto berdasarkan warna yang digunakan
a.      Citra Foto Warna Asli
              

b.      Citra Foto Warna Semu
              

     2.    Citra foto berdasarkan posisi sumbu kamera
a.  Citra Foto Vertikal, yaitu citra foto yang dibuat dengan posisi sumbu tegak lurus terhadap permukaan bumi
              

b.    Citra Foto Condong, yaitu citra foto yang dibuat dengan posisi sumbu kamera miring, dengan sudut kemiringan kamera lebih dari 100. Adadua jenis foto condong yaitu :
§  Citra foto agak condong, yaitu jika cakrawala tidak tergambar pada foto.
                

§  Citra foto sangat condong, yaitu jika cakrawala tergambar pada foto.
                

     3.    Citra foto berdasarkan sudut lipatan kamera
Jenis kamera
Sudut Liputan
Jenis Foto
Sudut kecil
(narrow angle)
< 600
Sudut kecil
Sudut normal
(normal angle)
600 – 750
Sudut normal/sudut standar
Sudut lebar
(wide angle)
750 – 1000
Sudut lebar
Sudut sangat lebar
(super-wide angle)
> 1000
Sudut sangat lebar

     4.    Citra foto berdasarkan jenis kamera yang digunakan
a.     Citra foto tunggal, citra foto yang dibuat dengan kamera tunggal
b.  Citra foto jamak, citra foto yang dibuat pada saat yang sama dan menggambarkan obyek liputan yang sama. Foto jamak dapat dibuat dengan 3 cara :
·      Multikamera, menggunakan beberapa kamera yang diarahkan secara bersamaan ke satu obyek.
·         Multilensa, menggunakan satu kamera yang memiliki banyak lensa
·         Kamera tunggal berlensa tunggal dengan pengurai warna

     5.    Citra foto berdasarkan sistem wahananya
a.  Citra Foto Udara, yaitu citra foto yang dibuat dengan menggunakan wahan yang bergerak di udara misalnya pesawat terbang, helikopter dll
b.  Citra Foto Satelit, yaitu citra foto yang dibuat dengan menggunakan wahana satelit yang bergerak di luar angkasa.
1.       Citra Landsat,  
Landsat merupakan satelit sumber daya bumi yang pada awalnya bernama ERTS-1 (Earth Resources Technology Satellite) yang diluncurkan pertama kali tanggal 23 Juli 1972. Satelit ini mengorbit bumi selaras matahari (Sun Synchronous).
Satelit Landsat 1-7 merupakan proyek dari NASA. Ada 7 satelit yang telah diluncurkan sejak tahun 1972, yaitu:
·         Landsat 1 1972-1978 MSS
·         Landsat 2 1975-1982 MSS
·         Landsat 3 1978-1983 MSS
·         Landsat 4 1982-1987 MSS, TM
·         Landsat 5 1985-present MSS, TM
·         Landsat 6 1993 hilang pada saat peluncuran
·         Landsat 7 1999-sekarang, ETM+

2.       Citra ASTER,
Citra ASTER diproses dari hasil observasi yang dilakukan oleh sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Refection radiometer (ASTER). Sensor ASTER dikembangkan untuk monitoring permukaan bumi oleh Ministry of Economy, Trade and Industry (Jepang) yang diluncurkan oleh platform Amerika yang bernama Terra. Sensor ini mengobservasi permukaan bumi dari ketinggian 705 km dengan frekuensi band : Visible dan Near Infrared - VNIR (tiga band + satu band arah belakang (backward) untuk data stereoscopic dengan resolusi spatial 15 m), Short Wave Infrared - SWIR (enam band dengan resolusi spatial 30 m) dan Thermal Infrared - TIR (lima band dengan resolusi spatial 90m), total berjumlah 14 band atau channel.

3.      Citra ALOS,
      Satelit ALOS (Advanced Land Observing Satelite) adalah satelit milik Jepang yang merupakan satelit generasi lanjutan dari JERS-1 dan ADEOS yang dlengkapi dengan teknologi yang lebih maju, untuk memberikan kontribusi bagi dunia penginderaan jauh, terutama bidang pemetaan, pengamatan tutupan lahan secara lebih presisi dan akurat, sehingga untuk keperluan tersebut pada setelit dipasang dual frequency GPS receiver dan star tracker dengan presisi tinggi.
    
       ALOS adalah Satelit terbesar yang dikembangkan dan diluncurkan oleh JAXA’s Tanegashima Space Center Jepang yang diluncurkan pada tanggal 24 Januari 2006 dengan menggunakan roket H-IIA. Satelit ini didesain untuk dapat beroperasi selama 3 – 5 tahun, dengan membawa 3 sensor, yaitu Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo Mapping (PRISM) dengan resolusi 2,5 meter, Advanced Visible and Near Infrared Radiometer type-2 (AVNIR-2) resolusi 10 meter danPhased Array type L-band Synthetic Aperture Radar(PALSAR) resolusi 10 meter dan 100 meter. Periode kunjungan ulang (re-visiting period) dari sateli ALOS adalah 46 hari, akan tetapi untuk kepentingan pemantauan bencana alam atau kondisi darurat satelit ALOS ini mampu melakukan observasi dalam waktu 2 hari.

4.      Citra SPOT
      SPOT merupakan sistem satelit observasi bumi yang mencitra secara optis dengan resolusi tinggi dan diopersikan di luar angkasa. Sistem satelit SPOT terdiri dari  serangkaian satelit dan stasiun pengontrol denga cangkupan kepentingan yaitu, kontrol dan pemograman satelit, produksi citra, dan distribusinya.

SPOT yang merupakan singkatan dari Satellite Pour l’Observtion de la Terre dijalankan oleh Spot Image yang terletak di Prancis. Sistem ini dibentuk olen CNES (Biro Luar Ankgasa milik Prancis) pada tahun 1978.

5.      Citra IKONOS,
Ikonos adalah satelit milik Space Imaging (USA) yang diluncurkan bulan September 1999 dan menyediakan data untuk tujuan komersial pada awal 2000. Ikonos adalah satelit dengan resolusi spasial tinggi yang merekam data multispektral 4 kanal pada resolusi 4 m (citra berwarna) dan sebuah kanal pankromatik dengan resolusi 1 m (hitam-putih). Ini berarti Ikonos merupakan satelit komersial pertama yang dapat membuat image beresolusi tinggi.
Dengan kedetilan/resolusi yg cukup tinggi ini membuat satelit ini akan menyaingi pembuatan foto udara. Lah iaya ngapain lagi pakai foto udara wong yang ini sudah cukup detil, bahkan kalau memetakan kota bekasi bisa dengan skala 1:5000 bahkan 1:2000 untuk desain tata ruang


Band Width
Resolusi
Spasial
Panchromatic
0.45 – 0.90µm
1 meter
Band 1
0.45 – 0.53µm (blue)
4 meter
Band 2
0.52 – 0.61µm (green)
4 meter
Band 3
0.64 – 0.72µm (red)
4 meter
Band 4
0.77 – 0.88µm (near infra-red)
4 meter

                    

6.      Citra Satelit Quickbird dan Wordview
Citra Satelit Quickbird dan Worldview merupakan citra Satelit yang sudah terbukti kemampuannya untuk memenuhi kebutuhan manusia memberikan Visual permukaan bumi sangat Detail yang pemanfaatan aplikasinya dibidang Pertanian dan perkebunan, Kehutanan, Pertambangan dan Energi, Perencanaan dan Pembangunan wilayah, Entertainment dan Pelatihan, Arsitek dan Konstruksi, Pertahanan dan Intelijen. Kelebihan Citra Satelit Quickbird dan worldview menentukan pilihan bagi pengguna sesuai kebutuhan dan sumberdaya yang dimilikinya.

     6.    Citra foto berdasarkan Spektrum Elektromagnetik yang digunakan
a.   Citra Foto Ultraviolet, yaitu citra foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum Ultraviolet
              

b.    Citra Foto Otokromatik, yaitu citra foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum tampak dari warna biru hingga sebagian warna hijau
              

c.  Citra Foto Pankromatik, yaitu cira foto yang dibuat dengan menggunakan seluruh spektrum tampak
              

d.    Citra Foto Inframerah Asli, yaitu citra foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum infamerah
              
e.   Citra Foto Inframerah Modifikasi, yaitu citra foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum inframerah dan sebagian spektrum tampak dari warna merah dan sebagian hijau.
              

B.       CITRA NONFOTO
Citra Nonfoto adalah gambar atau citra tentang suatu obyek dipermukaan bumi yang dihasilkan oleh sensor bukan kamera dengan cara memindai (scanning).

Prinsip memindai adalah merekam obyek di permukaan bumi dengan mekanisme parsial. Obyek dipermukaan bumi terbagi dalam sub area berupa garis yang membentuk area seluruhnya. Mekanisme perekaman baris perbaris pada sub area inilah yang di sebut perekaman secara parsial.

Citra Nonfoto dibedakan atas dasar :
1.          Citra Nonfoto berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan
                a.   Citra Radar, Citra yang dibuat dengan menggunakan spektrum gelombang mikro dan 
                      sumber tenaga buatan.
           
b. Citra Inframerah Termal, Citra yang dibuat dengan menggunakan spektrum inframerah termal
c. Citra Gelombang Mikro, Citra yang dibuat dengan menggunakan spektrum gelombang mikro

2.        Citra Nonfoto berdasarkan sensor yang digunakan
a.    Citra Tunggal, Citra yang dibuat dengan menggunakan sensor tunggal
b.   Citra Multispektral, Citra yang dibuat dengan menggunakan sensor saluran jamak
3.        Citra Nonfoto berdasarkan wahana yang digunakan
a.  Citra Dirgantara, Citra yang dibuat dengan menggunakan wahana yang beroperasi di udara atau dirgantara
b. Citra Satelit, Citra yang dibuat dengan menggunakan wahana yang beroperasi di antariksa/luar angkasa.



PUSTAKA