2 Sumber Dan Jenis Data Sig

SUMBER DAN JENIS DATA SIG

I.

2

PENDAHULUAN

A. Deskripsi Singkat Isi BAB II Sistem Informasi Geografis dapat berfungsi jika terdapat data yang akan dilakukan proses pengolahan atau sebagai input, baik data sekunder atau hasil pengukuran. Berdasarkan hal tersebut, penting dalam memahami terkait data yang dapat digunakan dalam SIG karena sebagai tahapan awal dalam proses SIG. Pada BAB II buku ajar ini menjelaskan terkait data, sumber data, dan jenis data yang dapat digunakan dalam SIG, hal ini sebagai pendeskripsi salah satu komponen SIG berupa data. Strategi yang digunakan untuk menjelaskan terkait data, sumber data, dan jenis data SIG berupa metode ceramah, diskusi, dan observasi dengan memanfaatkan berbagai situs terkait yang dapat di kunjungi melalui web site. Manfaat dengan mempelajari materi ini mahasiswa

mampu membedakan setiap sumber data dan jenisnya dalam proses pengolahan pada SIG.

B. Relevansi Materi pada bagian ini merupakan membahas terkait data, format, dan sumber data dalam SIG, hal ini merupakan bagian dasar pada mata kuliah Sistem Informasi Geografis. Pada materi ini disusun yang merujuk pada Rencana Pembelajaran Semester (RPS) dan kurikulum program studi, disusun dari referensi nasional dan internasional, serta disusun dan diampu oleh tenaga pengajar sesuai bidangnya. Selain itu, materi ini sangat relevan dalam kajian memahami data spasial di lapangan.

C. Capaian Pembelajaran Pada bagian materi data dan sumber data dalam SIG diharapkan mahasiswa memiliki kompetensi meliputi: 1) Memahami jenis data dasar dalam SIG 2) Mampu memahami terkait sumber dan format data dala SIG

3) Mampu membandingkan kelebihan dan kekurangan setiap data, sehingga dapat memahami kegunaan masing - masing data dalam bidang spasial.

II. URAIAN MATERI A. Data SIG Data merupakan suatu fakta atau gambar yang memiliki informasi untuk tujuan tertentu. Elemen informasi dasar data geografis atau basic graphical element, terdiri dari: data titik atau dot (point), garis (line), dan area (Polygon) (Fazal, 2008). Ketiga elemen informasi data

geografis

tersebut

digunakan

untuk

merepresentasikan kenampakan geografis di permukaan bumi, sebagai contoh data titik merepresentasikan suatu pusat kota, data garis representasikan sungai atau jalan, dan data area representasikan suatu danau. 1)

Point atau Titik Data point atau titik merupakan representasi untuk lokasi khusus atau single location, seperti: bangunan, pusat kota, pusat kecamatan, dan lain –lain. Data titik tidak memiliki dimensi, dan di indikasikan pada peta melalui suatu bentuk simbol.

2) Line atau garis Data garis berbentuk panjang dan tidak memiliki dimensi luasan, yang merepresentasikan data sungai, jalan, pipa, garis kontur, dan lain –lain. 3) Area atau poligon Data area merupakan data yang memiliki dua dimensi yaitu

panjang

dan

luasan,

data

poligon

merepresentasikan danau, jenis tanah, penggunaan lahan, dan lain-lain.

Gambar 2.1: Representasi Data Geografis Sumber: Fazal, 2008 Data geografis pada dasarnya terdiri atas data spasial dan data atribut. Data spasial merepresentasikan posisi atau lokasi geografis dari suatu objek dipermukaan bumi. Data spasial merupakan salah satu item dari informasi,

dimana di dalamnya terdapat informasi mengenai bumi, dibawah permukaan bumi, perairan, kelautan, dan bawah atmosfer. Data atribut memberikan keterangan dari suatu objek. Data atribut dapat berupa informasi numerik, foto, narasi, dan sebagainya yang diperoleh dari data statistik, pengukuran lapangan, dan lain - lain (Ekadinata dkk, 2008). Perkembangan

teknologi

yang

cepat

dalam

pengambilan data spasial telah membuat perekaman terhadap data berubah menjadi bentuk digital, salah satu perkembangan teknologi yang berpengaruh terhadap perekaman data pada saat ini adalah penginderaan jauh (remote sensing), dan Global Posisition System (GPS). Menurut Suryantoro (2013), terdapat empat prinsip yang dapat menidentifikasi perubahan teknologi perekaman data spasial, yaitu: 1) Perkembangan Teknologi 2) Kepedulian terhadap lingkungan hidup 3) Konflik politik atau perang 4) Kepentingan ekonomi

B. Sumber Data SIG Data spasial dapat diperoleh dari berbagai sumber dengan berbagai format. Sumber data spasial antara lain: peta analog, foto udara, citra satelit, pengukuran lapangan, pengukuran teodolite, pengukuran dengan GPS, dan lain-lain. Format data spasial dapat berupa data digital dan data analog. Secara umum teknik untuk konvert data dari data peta analog menjadi digital, yaitu manual digitasi atau scan (Reddy, 2008). 1) Peta analog Peta analog yaitu peta bentuk konvensional dari data spasial, dimana data ditampilkan dalam bentuk kertas. Pada umumnya peta analog dibuat dengan teknik kartografi, kemungkinan besar memiliki referensi spasial seperti koordinat, skala, arah mata angin dan sebagainya. Dalam tahapan SIG sebagai keperluan sumber data, peta analog dikonversi menjadi peta digital dengan cara format raster diubah menjadi format vektor melalui proses digitasi sehingga dapat menunjukan koordinat sebenarnya di permukaan bumi.

Gambar 2.2: Contoh Peta Analog, Peta Rupabumi Lembar Gununbatu Sumber: Bakosurtanal, Tahun 2000 2) Foto Udara (Aerial Photographs) Foto udara merupakan sumber data SIG yang diperoleh dari hasil pemotren langsung ke permukaan bumi melalui udara menggunakan suatu wahana, seperti pesawat terbang, drone, dan lain - lain. Perbedaan data foto udara dengan citra satelit yaitu terkait wahana dan cakupan wilayahnya. Foto udara sebagai

sumber

karaktersitik:

data

dalam

ketersediaan

data,

SIG biaya

memiliki rendah,

keterjangkauan area pengukuran luas, resolusi spasial dan spektral tinggi, dan berbentuk tiga dimensi.

Variasi ketinggian dalam proses pemotretan data foto udara, akan menghasilkan variasi dalam skala resolusi spasial hasil gambar. Semakin rendah wahana dalam proses pemotretan objek maka semakin detail gambar atau semakin tinggi resolusi spasial, dan semakin tinggi wahana dalam proses pemotretan objek maka semakin kecil hasil gambar atau rendah resolusi spasial

gambar

(Gambar

2.3).

Sebelum

perkembangan teknologi kamera digital, kamera yang digunakan untuk merekam dalam proses foto udara yaitu kamera konvensional menggunakan negativ film, saat ini kemajuan teknologi berkembang sehingga perekeman data foto udara menggunakan kamera digital.

Gambar 2.3: Variasi Skala Foto Udara Sumber: Reddy, Tahun 2008

Gambar 2.4: Contoh Data Foto Udara

3) Citra satelit Citra satelit merupakan sumber data dalam SIG yang diperoleh melalui satelit sebagai wahana. Satelit tersebut menggunakan sistem sensor untuk merekam permukaan bumi, baik sensor bersifat aktif maupun pasif. Data citra satelit merupakan sumber data yang terpenting bagi SIG karena ketersediaanya secara berkala dan mencakup area tertentu, sehingga dapat bermanfaat untuk berbagai analisis salah satunya proses monitoring. Selain itu, dengan adanya

bermacam-macam satelit di ruang angkasa dengan spesifikasinya masing-masing, kita bisa memperoleh berbagai jenis citra satelit untuk beragam tujuan kepentingan. Sebagai contoh, citra satelit Landsat untuk identifikasi kelembaban atau produktivitas lahan pertanian, Citra Satelit DEM SRTM untuk analisis topografi, dan Citra Quickbird dengan resolusi spasial tinggi dapat dimanfaatkan untuk analisis perencanaan. Data citra satelit pada umumnya direpresentasikan dalam bentuk format raster.

Gambar 2.5: Citra Satelit Landsat 8 Sumber: USGS, Tahun 2015

4) Pengukuran lapangan Data hasil pengukuran lapangan merupakan data yang dihasilkan berdasarkan teknik perhitungan tersendiri, pada umumnya data ini merupakan sumber data atribut

contohnya:

kepemilikan

lahan,

batas

administrasi,

batas

persil,

batas

batas hak

pengusahaan hutan dan lain-lain. 5) Pengukuran GPS GPS singkatan dari Global Positioning System (Sistem Pencari Posisi Global), adalah suatu jaringan satelit yang secara terus menerus memancarkan gelombang radio dengan frekuensi yang sangat rendah. Alat penerima GPS secara pasif menerima sinyal ini, dengan syarat bahwa pandangan ke langit tidak boleh terhalang, sehingga biasanya alat ini hanya bekerja di ruang terbuka. Satelit GPS bekerja pada referensi waktu yang sangat teliti dan memancarkan data yang menunjukkan lokasi dan waktu pada saat itu. Operasi dari seluruh satelit GPS yang ada disinkronisasi, sehingga memancarkan sinyal yang sama. Alat penerima GPS akan bekerja jika menerima sinyal dari sedikitnya 4 buah satelit

GPS, sehingga posisinya dalam tiga dimensi bisa dihitung. Keuntungan alat GPS dalam data spasial yaitu: a. GPS digunakan untuk identifikasi koordinat geografis yang berasosiasi dengan citra satelit. GPS juga digunakan untuk menurunkan tingkat distorsi dan meningkatkan akurasi. b. GPS dapat digunakan untuk cek ground data citra satelit c. GPS sebagai tools untuk perbaharuan data SIG yang memiliki biaya rendah.

Gambar 2.6: Sumber Data dalam SIG Sumber: Ekadinata dkk, Tahun 2008

C. Format Data SIG Data sebagai sumber analisis dalam SIG dapat berbetuk analog atau digital. Data analog dapat digunakan atau dianalisis dalam SIG jika data tersebut memiliki format digital, untuk itu data analog perlu dilakukan konversi ke dalam format digital. Selain itu, data dalam SIG memiliki format representasi data yaitu data berbentuk vektor dan raster. 1) Data Vektor Data

vektor

merupakan

bentuk

bumi

yang

direpresentasikan ke dalam kumpulan garis, area (daerah yang dibatasi oleh garis yang berawal dan berakhir pada titik yang sama), titik dan nodes (merupakan titik perpotongan antara dua buah garis). Keuntungan utama dari format data vektor adalah ketepatan dalam merepresentasikan fitur titik, batasan dan garis lurus. Hal ini sangat berguna untuk analisa yang membutuhkan ketepatan posisi, misalnya pada basisdata batas-batas kadaster. Contoh penggunaan lainnya adalah untuk mendefinisikan hubungan spasial dari beberapa fitur. Kelemahan data vektor yang utama adalah ketidak

mampuannya dalam mengakomodasi perubahan gradual. Pada umumnya data vektor digunakan untuk: a. Aplikasi yang membutuhkan data secara presisi b. Ketika ukuran file menjadi penting c. Ketika fitur peta secara individual dibutuhkan untuk analisis d. Ketika informasi deskripsi perlu di simpan

Gambar 2.7: Bentuk Data Vektor Sumber: Ekadinata dkk, Tahun 2008

Data vektor pada umumnya disusun berdasarkan tema tertentu, yang direpresentasikan dengan istilah layers. Sebagai contoh, data vektor representasikan data: control geodetik, peta dasar, peta tanah, penggunaan lahan, penutup lahan, transportasi, drainase dan hidrologi, batas politik, dan lain-lain.

Gambar 2.8: Peta Kontur Representasi Data Vektor Sumber: ITC, Tahun 2012 Model data vector terbagai menjadi dua jenis data yaitu data tologi dan data non topologi. Data topologi yaitu biasa digunakan dalam analisis spasial dalam SIG. Topologi

merupakan

model

data

vektor

yang

menunjukkan hubungan spasial diantara objek spasial. Topologi berguna pada saat melakukan deteksi kesalahan pada saat proses digitasi, dan analisis data spasial yang kompleks. Data nontopologi yaitu model data yang memiliki sifat yang lebih cepat dalam menampilkan, dan digunakan dalam perangkat lunak SIG yang berbeda-beda.

Pada umumnya data nontopologi digunakan dalam menampilkan atau memproses data spasial yang sederhana dan tidak terlalu besar ukuran filenya (Suryantoro, 2013).

2)

Data Raster Data raster yaitu data yang dihasilkan dari sistem

Penginderaan Jauh. Pada data raster, obyek geografis direpresentasikan sebagai struktur sel grid yang disebut dengan pixel (picture element). Pada data raster, resolusi (definisi visual) tergantung pada ukuran pixel-nya. Dengan kata lain, resolusi pixel menggambarkan ukuran sebenarnya di permukaan bumi yang diwakili oleh setiap pixel pada citra. Semakin kecil ukuran permukaan bumi yang direpresentasikan oleh satu sel, semakin tinggi resolusinya. Model data raster memberikan informasi spasial terhadap permukaan bumi dalam bentuk gambaran yang

digeneralisasikan.

Representasi

dunia

nyata

disajikan sebagai elemen matriks atau piksel yang membentuk grid yang homogen. Pada setiap piksel mewakili setiap objek yang terekam ditandai dengan nilai – nilai tertentu.

Gambar 2.9: Bentuk Data Raster Sumber: Ekadinata dkk, Tahun 2008

Keterbatasan utama dari data raster adalah besarnya ukuran file, semakin tinggi resolusi grid-nya semakin besar pula ukuran filenya dan sangat tergantung pada kapasistas perangkat keras yang tersedia. Selain itu, data raster pada umumnya digunakan untuk: 1. Merepresentasikan batas-batas yang berubah secara gradual, seperti jenis tanah, kelembaban tanah, vegetasi, suhu tanah dan sebagainya. 2. Representasi data digital, seperti foto udara, citra satelit, peta kertas hasil scanner, dan aplikasi lainnya yang membutuhkan kedetailan gambar. 3. Ketika keterbatasan anggaran karena tingginya biaya survei lapangan, sehingga menggunakan data raster seperti citra satelit atau foto udara.

4. Ketika peta tidak membutuhkan analisis untuk setiap fitur peta secara individu. 5. Ketika membutuhkan background pada tampilan peta. Selain itu, Enviromental System Research Institute (ESRI), membagi empat kategori utama aplikasi model data raster yaitu: 1. Raster sebagai peta dasar Data raster biasanya digunakan sebagai tampilan latar belakang (background), untuk suatu layer dari objek yang lain (vector). Sebagai contoh Gambar 2.10, Peta Risiko Banjir dengan latar belakang data Citra Quicbird.

Gambar 2.10: Data Raster sebagai Peta Dasar Sumber: Dahlia dkk., Tahun 2016

2. Raster sebagai peta model permukaan Data raster cocok untuk merepresentasikan data permukaan bumi. Data dapat menyediakan metode yang efektif dalam menyimpan informasi nilai ketinggian permukaan bumi sebagai contoh data DEM SRTM, Merepresentasikan data curah hujan, temperatur, konsentrasi, dan kepadatan penduduk. Sebagai contoh, data raster yang merepresentasikan model elevasi wilayah Desa Renged Kecamatan Binuang,

Kabupaten

Serang,

Provinsi

(Gambar 2.11).

Gambar 2.11: Peta DEM DSM Sumber: Dahlia dkk., Tahun 2016

Banten

3. Raster sebagai Peta Tematik Data raster yang merepresentasikan peta tematik dapat diturunkan dari hasil analisis data lain. Aplikasi analisis

yang

melakukan

sering

digunakan

klasifikasi

citra

yaitu satelit

dalam untuk

menghasilkan kategori penutup lahan (land cover) atau penggunaan lahan (landuse). Sebagai contoh, pemanfaatan data Citra Landsat 8, untuk klasifikasi penutup lahan (Gambar 2.12).

Gambar 2.12: Data Citra sebagai Peta Penggunaan Lahan Sumber: Sampurno dan Thoriq, 2016

4. Raster sebagai Atribut dari Objek Data raster dapat pula digunakan sebagai atribut dari suatu objek, baik dalam bentuk foto digital, dokumen hasil scan atau gambar hasil scan yang mempunyai hubungan dengan objek geografi atau lokasi. Sebagai contoh, dokumen kepemilikan persil dapat ditampilkan sebagai atribut objek persil.

Gambar 2.13: Citra Landsat Representasi Data Raster Sumber: ITC, Tahun 2012

Perbedaan mendasar antara data raster dan vektor yaitu terletak pada cara penyimpanan dan reprentasi objek geografis (Ekadinata dkk, 2008.). Masing-masing format data mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pemilihan format data yang digunakan sangat tergantung pada tujuan penggunaan, data yang tersedia, volume data yang dihasilkan, ketelitian yang diinginkan, serta kemudahan dalam analisa. Data vektor relatif lebih ekonomis dalam hal ukuran file dan presisi dalam lokasi, tetapi sangat sulit untuk digunakan dalam komputasi matematik. Data raster biasanya membutuhkan ruang penyimpanan file yang lebih besar dan presisi lokasinya lebih rendah, tetapi lebih mudah digunakan secara matematis. Ilustrasi perbedaan anatra data raster dan data vektor pada kenampakan permukaan bumi disajikan pada Gambar 2.14. Untuk perbandingan terkait kelebihan dan kekurangan antara data raster dan vektor disajkian pada Tabel 2.1.

Gambar 2.14: Perbandingan Data Vektor dan Raster Terhadap Objek Permukaan Bumi Sumber: Reddy, Tahun 2008 Tabel 2.1: Perbandingan Data Vektor dan Raster Data Vektor Data Raster Keuntungan: Keuntungan: 1. Menghasilkan struktur data 1. Mudah dan efisien dalam yang lebih kompleks melakukan proses tumpang 2. Transformasi proyeksi yang susun lebih efisien 2. Kompatibel dengan data Citra Satelit

3. Efisien untuk implementasi informasi topologi, seperti analisis jaringan 4. Menghasilkan informasi peta yang lebih presisi

3. Memiliki data struktur yang lebih simple 4. Efisien untuk merepresentasikan data spasial resolusi tinggi 5. Efisien dalam manipulasi data foto digital Kelemahan: 1. Sulit untuk representasikan data topologi 2. Data file besar

Kelemahan: 1. Lebih sulit dalam proses tumpang susun data 2. Kurang efisien dalam merepresentasikan data variabel spasial tinggi 3. Tidak efektif ketika digunakan untuk proses manipulasi data bentuk citra digital. Sumber: Reddy, 2008., Fazar, Tahun 2008

Tabel 2.2: Perbandingan Data Raster dan Vektor Raster Vektor Pengumpulan Data Cepat Lambat Volume Data Besar Kecil Struktur Data Simpel Kompleks Akurasi Geometri Rendah Tinggi Data Grafis Rata-rata Baik Analisis Luasan Baik Rata-rata Analisis Jaringan Tidak Bagus Baik Generalisasi Simpel Kompleks Sumber: Fazal, Tahun 2008

Tabel 2.3: Sumber Data Raster dan Vektor Sumber Data Raster Data Vektor Data Primer

1. Data digital foto udara 2. Data digital citra satelit

Data Sekunder

1. Data DEM (Digital Elevation Model) 2. Data Foto Sumber: Fazal, Tahun 2008

1. Data survei pengukuran 2. Data pengukuran GPS 1. Peta topografi 2. Database toponim

III. RANGKUMAN Data merupakan suatu fakta atau gambar yang memiliki informasi untuk tujuan tertentu. Elemen informasi dasar data geografis atau basic graphical element, terdiri dari: data titik atau dot (point), garis (line), dan area (Polygon). Data titik atau dot sebagai contoh untuk representasi pusat kecamatan, data garis dengan contoh untuk representasi fitur sungai, dan data area dengan contoh untuk representasi fitur danau. Sumber data yang dapat digunakan dalam SIG terdiri dari: peta analog, foto udara, citra satelit, pengukuran lapangan, dan pengukuran GPS.

Format data yang merepresentasikan data SIG terdapat format data vektor dan raster. Format vektor di representasikan dalam kumpulan garis, area (daerah yang dibatasi oleh garis yang berawal dan berakhir pada titik yang sama), titik dan nodes (merupakan titik perpotongan antara dua buah garis). Keuntungan utama dari pemanfaatan data dengan format vektor adalah ketepatan dalam merepresentasikan fitur titik, batasan dan garis lurus, sedangkan kelemahannya tidak efektif ketika digunakan untuk proses manipulasi data bentuk citra digital. Contoh data dengan format vektor yaitu peta kontur. Data raster yaitu data yang dihasilkan dari sistem penginderaan jauh, pada data raster objek geografis di representasikan sebagai struktur sel grid yang disebut dengan pixel (picture element). Keuntungan data raster mudah dan efisien dalam melakukan proses tumpang susun dan kompatibel dengan data citra satelit, sedangkan kelemahannya sulit untuk represntasi data topologi.