Subsistem SIG yang mengorganisasikan data spasial dan data atribut

Sistem Informasi Geografi atau SIG adalah suatu sistem yang kompleks dan tersusun atas 3 subsistem utama. SIG adalah cabang geografi mutakhir yang berkembang pesat.

Secara konvensional atau sederhana, SIG ditampilkan dalam bentuk peta yang dibuat oleh geograf dengan cara kompilasi atau tumpang susun peta-peta yang berisi informasi yang diperlukan. 

Bagi seorang geograf, peta merupakan alat komunikasi yang digunakan untuk menyampaikan gagasan kepada orang lain dan dia harus dapat menjamin agar setiap pengguna dapat menangkap "ide" dari peta yang disajikan secara mudah, cepat, easy using dan efisien.

Secara koputerisasi, SIG disajikan dalam bentuk data digital, peta dan tabel yang merupakan hasil dari pengolahan digital dengan menggunakan software pengolah data geografi khusus. 

Adapun peran dan kedudukan SIG adalah untuk menghasilkan informasi spasial yang berarti tidak jauh berbeda dengan peran dan kedudukan pembuatan peta pada umumnya. 

Namun dalam SIG diperkenalkan prosedur kerja baru dalam teknologi pemetaan yang dikenal dengan sistem digital. Informasi berbasis SIG harus lebih berkualitas karena diolah secara mutakhir.

SIG merupakan sistem yang dapat mendukung pengambilan keputusan dan mampu mengintergrasikan deskripsi lokasi dengan karakteristik fenomena yang ditemukan di daerah tersebut. Subsistem SIG terdiri dari 4 macam yaitu:

1. Subsistem masukan (input)

Subsistem input ini bertugas mengumpulkan da menyiapkan data spasial berbagai sumber, bertanggung jawab mengumpulkan atua mentransformasikan format-format data asli ke dalam bentuk format yang dapat digunakan oleh SIG.

2.Subsistem manajemen

Subsistem ini mengorganisasikan data spasial ke dalam sebuah sistem basis data sedemikian rupa sehingga data geografis atau spasial tersebut mudah dicari, diupdate, dimanipulasi dan diedit.

3. Subsistem manipulasi/analisa

Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan SIG. Sistem ini juga melakukan manipulasi dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan. Subsistem 2 dan 3 lebih terpadu atau disebut juga Database Management System.

4. Subsistem keluaran (output) dan penyajian (display) 
Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran sebagian atau seluruh basis data, baik dalam bentuk softopy maupun hardcopy dalam bentuk tabel, grafik, peta atau miniatur 3D map dan lainnya. Baca juga: Beda sirkum pasifik dan mediterania

Gambar: disini

Sebagai sebuah sistem SIG mempunyai beberapa subsistem yang saling berkaitan yaitu:

A. Data input, subsistem ini berfungsi dalam pengumpulan (1) data spasial dan (2) data atribut. (1) Data spasial merupakan data yang mempresentasikan fenomena-fenomena yang terdapat di permukaan bumi seperti data posisi dan koordinat. (2) Data atribut merupakan data yang mempresentasikan aspek deskriptif dari fenomena yang dimodelkan di permukaan bumi. Aspek deskriptif meliputi hal pokok dari fenomena di permukaan bumi termasuk dimensi waktunya.

B. Data manajemen, subsistem ini mengorganisasikan data spasial dan data atribut ke dalam sebuah basis data, sehingga mudah dipanggil, diupdate, dan diedit.

C. Data manipulasi dan analisis, subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dihasilkan oleh SIG, untuk melakukan manipulasi dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.

D. Data output, subsistem ini menampilkan atau menghasilkan seluruh atau sebagian basis data baik dalam bentuk soft copy maupun hard copy seperti tabel, grafik, peta, dan lain-lain. Dari data output ini pengguna dapat memperoleh informasi yang akan membantu dalam pengambilan keputusan pada perencanaan pembangunan.

Untuk menggunakan SIG diperlukan berbagai komponen-komponen penunjang sebagai berikut.

Perangkat keras SIG meliputi perangkat-perangkat fisik yang digunakan dalam komputer seperti CPU, RAM, Storage, Input device, output device, dan peripheral lainnya.

Perangkat lunak dalam SIG digunakan untuk menjalankan tugas-tugas dari SIG. Perangkat lunak tersedia dalam bentuk paket perangkat lunak yang masing- masing terdiri atas multi program yang terintegrasi untuk mendukung kemampuan-kemampuan khusus dalam pemetaan, manajemen, dan analisis data geografi. Perangkat lunak merupakan program yang digunakan dalam SIG seperti Map Info, Arc View, dan lain-lain.

C. Data dan Informasi Geografi

SIG dapat mengumpulkan dan menyimpan data geografi yang diperlukan baik secara langsung maupun tidak langsung.

Data geografi yang dapat diproses dalam SIG antara lain sebagai berikut.

• Data statistik berupa catatan dari intansi seperti BPS.

• Data dari peta seperti peta rupa bumi dan peta topografi.

• Data dari citra pengindraan jauh seperti foto udara atau citra radar.

• Data dari lapangan seperti data kemiringan lereng dan ketinggian tempat.

Tipe data yang ada dalam SIG adalah sebagai berikut :

1) Data Lokasi, sebagai contoh:

• lokasi topologi (letak relatif) misal, lokasi daerah apakah di sebelah kiri danau A, atau sebelah kanan pertokoan B.

2) Data Nonlokasi, sebagai contoh:

• terdiri atas variabel (tanah), kelas (aluvial), nilai luas (10 ha), dan jenis (pasir).

3) Data Dimensi Waktu (temporal)

Data nonlokasi di lokasi yang bersangkutan dapat berubah seiring dengan waktu, misal data curah hujan bulan Desember akan berbeda dengan data curah hujan bulan Juli.

Fenomena yang ada di dunia nya- ta dapat diklasifikasikan berdasarkan pada fenomena yang seragam/mirip. Selama proses pengklasifikasian setiap fenomena di dunia nyata harus di defi- nisikan secara unik untuk menghindari ambiguitas. Dengan demikian suatu rumah harus didefinisikan dan dapat dibedakan sedemikian rupa pada suatu lokasi hingga berbeda dengan rumah yang berlokasi di sebelahnya atau bangunan yang ada diseberangnya.

Suatu proyek SIG akan berhasil jika dikerjakan oleh orang-orang yang memiliki keahlian tertentu. Keahlian yang dimaksud berupa pengetahuan tentang geografi, geologi, geomorfologi, dan pengetahuan tentang komputer. Diperlu- kannya pengetahuan geografi, geologi, dan geomorfologi karena berkaitan dengan hasilnya yang berupa peta, sedangkan pengetahuan komputer dapat dikatakan syarat utama dalam pengerjaan SIG.

Dalam melakukan suatu kegiatan dengan SIG ada beberapa tahapan yang harus dilalui. Tahapan-tahapan tersebut adalah sebagai berikut.

Proses pemasukan data pada SIG dapat dilakukan dengan berbagai cara sebagai berikut.

1) Penyiaman atau Scanning yaitu proses pengubahan data geografi menjadi data raster. Data raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matrik atau pixel-pixel yang membentuk grid. Dengan data raster data georgafi disajikan sebagai elemen matrik atau sel-sel grid yang homogen dengan ditandai bilangan elemen matrik persegi panjang dari suatu objek. Contoh sumber masukan dari data raster adalah citra satelit dan citra radar.

Model data raster memiliki beberapa kelebihan dan kelemahan. Kelebihan data raster antara lain:

• memiliki struktur data yang sederhana,

• mudah dimanipulasi dengan menggunakan fungsi matematis sederhana,

• teknologi yang digunakan lebih murah dan lebih sederhana,

• memiliki kemampuan pemodelan dan analisis spasial tingkat lanjut,

• gambaran permukaan bumi dalam bentuk citra raster lebih aktual, dan

• prosedur untuk memperoleh data lebih mudah dan murah.

Kelemahan data raster antara lain:

• memerlukan ruang penyimpanan yang besar di dalam komputer,

• penggunaan ukuran grid akan menyebabkan hilangnya informasi dan kurangnya ketelitian,

• satu citra raster hanya memiliki satu tema,

• tampilan dan akurasinya sangat tergantung pada ukuran pixel,

• sering mengalami kesalahan dalam menggambarkan bentuk dan garis- garis batas suatu objek, dan

• transformasi koordinat dan proyeksi lebih sulit dilakukan.

2) Digitasi, yaitu proses pengubahan data geografi menjadi data vektor. Model data vektor menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan meng- gunakan titik, garis, dan poligon.

Model data vektor menampilkan, menempatkan dan menyimpan titik, garis/ kurva /poligon beserta atributnya. Data spasialnya didefinisikan oleh sistem koordinat kartesien. Pada model data ini garis/kurva merupakan kumpulan dari urutan titik-titik yang dihubungkan. Sedangkan poligon/luas disimpan sebagai sekumpulan data/objek yang saling terkait secara dinamis.

Model data vektor memiliki kelebihan dan kelemahan sebagai berikut. Kelebihan data vektor antara lain:

• memerlukan ruang penyimpanan di dalam komputer yang lebih sedikit,

• satu layer dapat dikaitkan atau mengandung banyak atribut,

• memiliki resolusi spasial yang tinggi,

• representasi grafis data spasial sangat mirip dengan peta garis buatan manusia,

• memiliki batas-batas yang teliti dan tegas, sehingga sangat baik untuk pembuatan peta administrasi dan peta persil tanah, dan

• transformasi koordinat mudah dilakukan.

Kelemahan data vektor antara lain:

• memiliki struktur data yang kompleks,

• datanya tidak mudah dimanipulasi,

• proses perolehan data lebih lama, dan

• diperlukan perangkat lunak dan perangk at keras yang lebih mahal.

Pada data vektor data geografi ditampilkan dalam bentuk titik, garis atau poligon dengan atributnya seperti data pelanggan, jalan, dan lain sebagainya. Sedangkan data raster menggunakan matrik atau pixel yang sama/ seragam dengan bentuk gam- bar yang digeneralisir seperti ketinggian dan pemanfaatan lahan.

3) Tabulasi, yaitu proses pemasukan data atribut melalui pembuatan tabel. Dari tabulasi akan membentuk basis data dalam komputer untuk digunakan pada pengolahan selanjutnya.

6) Transformasi proyeksi.

B. Manajemen/Pengelolaan Basis Data

Sistem manajeman basis data merupakan gabungan dari data yang saling berinteraksi dengan sekumpulan program yang mengakses data-data tersebut.

Beberapa keuntungan dengan adanya manajeman basis data antara lain:

• reduksi dan duplikasi data akan mencegah terjadinya inkonsistensi dan isolasi data,

• kemudahan, kecepatan, dan efisiensi dalam pemanggilan data,

• penjagaan integritas data,

• data dapat menjadi self-documented dan self-descriptive,

• mengorganisasikan dan mengelola data dalam jumlah besar,

• melindungi data dari kerusakan yang disebabkan oleh akses data yang tidak sah,

• memungkinkan untuk mengakses data secara simultan,

• mereduksi biaya pengembangan perangkat lunak, dan

• meningkatkan faktor keamanan.

Pada manejemen basis data ada beberapa pengelolaan data yang dapat dilakukan oleh SIG, yaitu:

• pemodelan data bertingkat,

• pemodelan data relasional, dan

• pencarian atribut dan data base yang berorientasi pada objek.

Secara umum ada dua macam analisis yang dapat dilakukan dalam SIG yaitu analisis data spasial dan analisis data atribut.

Fungsi analisis data spasial yang dilakukan SIG adalah sebagai berikut.

a) Klasifikasi, fungsi ini mengklasifikasikan data s pasial menjadi data spasial yang baru dengan menggunakan kriteria tertentu. Misalnya data spasial ketinggian di permukaan bumi dapat diturunkan menjadi data spasial kemiringan yang dinyatakan dalam nilai kemiringan. Kegunaan klasifikasi menjadi data spasial baru adalah data tersebut dapat dipakai dalam merancang perencanaan pengembangan wilayah.

b) Network, fungsi ini merujuk pada data spasial titik atau garis sebagai suatu jaringan yang tidak terpisahkan. Penerapan fungsi network biasanya dilakukan dalam jaringan kabel listrik, telepon, pipa minyak dan gas, pipa air minum, serta saluran pembuangan.

c) Overlay, fungsi ini menghasilkan data spasial baru dari minimal dua data spasial yang dimasukkan. Sebagai contoh adalah overlay dari peta tanah, geologi, lereng, dan penggunaan lahan akan menghasilkan peta satuan lahan.

d) Buffering, fungsi ini menghasilkan data spasial baru yang berbentuk poligon. Data titik akan menghasilkan data spasial baru berupa lingkaran-lingkaran yang mengelilingi pusat.

e) Analisis tiga dimensi, fungsi ini terdiri atas subfungsi yang berhubungan dengan presentasi data spasial dalam ruang tiga dimensi.

Selain fungsi di atas masih banyak fungsi lain dari analisis data seperti digital image processing dan lain sebagainya.

Fungsi analisis data atribut yang dapat dilakukan SIG sebagai berikut:

• membuat dan menghapus basis data baru,

• membuat dan menghapus tabel basis data,

• mengisi dan menyisipkan data,

• membaca dan mencari data dari tabel basis data,

• mengubah dan mengedit data yang terdapat di dalam tabel basis data, dan

• membaca dan menulis basis data dalam sistem basis data yang lain.

Hasil dari proses pengerjaan dengan SIG ada berbagai macam seperti dalam bentuk hard copy berupa peta, tabel, laporan dan bentuk soft copy berupa informasi digital. Berikut contoh peta dan tabel hasil dari SIG.

Gambar peta di atas merupakan contoh peta yang dihasilkan dengan SIG. Peta tersebut adalah peta penggunaan lahan. Dari peta penggunaan lahan dapat diketahui berbagai hal, seperti pemanfaatan tanah/lahan oleh penduduk pada suatu daerah. Pemanfaatan lahan antara lain untuk permukiman, persawahan, perkebunan dan tegalan.

Tabel di atas merupakan gambaran dari keadaan administrasi di beberapa kecamatan yang ada di Kabupaten Karanganyar dengan metode SIG. Melalui tabel tersebut dapat diketahui tentang luas wilayah dari masing-masing desa yang ada di suatu kecamatan, baik dalam Ha maupun Km2.