APLIKASI SPREADSHEET SEBAGAI PENGOLAH DATA SPASIAL
ADI MULYADI
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2013
ABSTRACT ADI MULYADI. Spreadsheet Application for Spatial Data Processing. Supervised by Ir. Bregas Budianto, Ass. Dpl. Spatial data is the data type that stores local information. Meteorological phenomena are spatial data, so it is important to have ability to process it. Generally, spatial data are processed by a specific computer that required both specific hardware and software. This is become a constraint in spatial data processing. This research aims to develop an additional feature to the common spreadsheet software, so it can be easily used to analyze spatial data and produce an image as it output. The additional feature is called EXACT (EXcel as spreadsheet Application for spatial data proCessing Tool).Thisis a spreadsheet-based application developed byutilizing the Microsoft Excel macro and add-in features.Macro featuresare usedas compiler of the programming languagetomakethe main functionof the application, which using Visual Basic for Application (VBA) as the programming language. The purpose of using add-in features is to make this application can be easily implemented. This application has been successfullyperformed a simple spatial data processing.The examples of data processing that has been done are to process raster data into image and use image processing functions contained in the application to obtain the required information. The other functions that has succesfully performed by EXACT areoverlaying multiple images, calculate the length of the coastline, and calculate the area of canopy closure.The excelence of this application is more flexible to implemented, as it is built on the basis of spreadsheets that do not require specification of a particular computer, and also it is easy to use. A software that used to convert an image to raster data is also prepared to supply an equivalent spreadsheet data for EXACT. The software is called GetPixels. With the addition of software GetPixels, EXACT are capable to process information in the form of images, such as photos, satellite imagery, and published weather elements information by Meteorology Climatology and Geophysics Agency. Thus allows EXACT to process any form of spatial data, so both spreadsheet and image can be analyzed. Keywords:Add-in, GetPixels,Image Processing, Microsoft Excel,Spatial Data,Spreadsheet
ABSTRAK ADI MULYADI. Aplikasi Spreadsheet Sebagai Pengolah Data Spasial. Dibimbing oleh Ir. Bregas Budianto, Ass. Dpl. Data spasial merupakan jenis data yang menyimpan informasi lokal. Bidang meteorologi sangat berkaitan dengan data spasial, karena diperlukan dalam analisis fenomena-fenomena meteorologi. Umumnya pengolahan data spasial memerlukan komputer dengan spesifikasi tertentu, baik perangkat lunak maupun perangkat keras. Penelitian ini bertujuan untuk membangunaplikasi pengolah data spasial yang lebih sederhana yang diberi nama EXACT (EXcel as spreadsheet Application for spatial data proCessing Tool).EXACT merupakan aplikasi berbasis spreadsheet yang dikembangkan dengan memanfaatkan fitur makro dan add-inpada Microsoft Excel. Fitur makro digunakan sebagai media pegkodean bahasa pemrograman untuk membuat fungsi utama dari aplikasi, bahasa pemrograman yang digunakan adalah Visual Basic for Application (VBA). Penggunaan fitur add-in bertujuan agar aplikasi dapat lebih mudah diimplementasikan. AplikasiEXACTdapat melakukan pengolahan data spasial dengan fleksibel. Contoh pengolahan data yang telah dilakukan adalah mengolah data raster menjadi citra dan pengolahan citra menggunakan fungsi yang terdapat dalam aplikasi untuk mendapatkan informasi yang dibutuhkan. Selain itu pengolahanyang telah dilakukan oleh EXACT adalah melakukan overlay beberapa citra, menghitung panjang garis pantai, dan menghitung luas penutupan tajuk.Kelebihan dari aplikasi ini adalah lebih fleksibel dan mudah digunakan karena dibangun dengan basis spreadsheet yang tidak membutuhkan spesifikasi komputer tertentu. Pada penelitian ini juga disusun perangkat lunak GetPixels, yang berfungsi untuk melakukan konversi gambar menjadi data yang dapat diolah aplikasi EXACT (data x, y, z).Selain itu dengan adanya perangkat lunak GetPixels, memungkinkan aplikasi EXACT untuk mengolah informasi berupa gambar, seperti foto, citra satelit, dan informasi unsur cuaca yang dipublikasi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Sehingga pengolahan data spasial dapat dilakukan dengan input berupa gambar. Kata kunci: Add-in, Data Spasial, GetPixels,Image Processing,Microsoft Excel, Spreadsheet
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aplikasi Spreadsheet Sebagai Pengolah Data Spasial adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor,April 2013 Adi Mulyadi NIM G24080067
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan, pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
Judul Skripsi Nama NIM
:Aplikasi Spreadsheet Sebagai Pengolah Data Spasial : Adi Mulyadi : G24080067
Disetujui oleh Pembimbing I
Ir Bregas Budianto, Ass. Dpl NIP. 19640308 199403 1 002
Diketahui oleh Ketua Departemen Geofisika dan Meteorologi
Dr. Ir. Rini Hidayati, MS NIP. 19600305 198703 2 002
Tanggal Lulus:
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2012 ini ialah pengolahan data spasial, dengan judul Aplikasi Spreadsheet Sebagai Pengolah Data Spasial. Terima kasih penulis ucapkan kepada BapakBregas Budianto selaku pembimbing. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Serta teman – teman GFM 45 yang selalu mendukung penulis. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2013 Adi Mulyadi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 31 Maret 1991, anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan bapak Aan Ahadiyat dan ibu Nurhayati. Jenjang pendidikan formal penulis dimulai di SDIAl-Azhar Kelapa Gading yang diselesaikan pada tahun 2003. Pendidikan menengah pertama di SMPIAl-Azhar Kelapa Gading, lulus tahun 2005. Pada jenjang pendidikan menengah atas di SMAN 13 Jakarta dan lulus pada tahun 2008. Pada tahun 2008 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur SMPTN (SeleksiMasuk Perguruan Tinggi Negeri) sebagai mahasiswa program studi Meteorologi Terapan Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dengan Minor Sistem Informasi dari Departemen Ilmu Komputer. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi anggota dan pengurus Himpunan Profesi Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB dan Mimpunan Mahasiswa Meteorologi Indonesia (HMMI). Selain itu penulisberpatisipasi dalam kegiatan seminar maupun kepanitiaan di kampus. Pada bulan Januari 2012 hingga Februari 2013 penulis melakukan kegiatan penelitian serta tugas akhir sebagai salah syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains mengenai Aplikasi Spreadsheet Sebagai Pengolah Data Spasial, dibawah bimbingan Ir. Bregas Budianto, Ass. Dpl.
Aplikasi Spreadsheet Sebagai Pengolah Data Spasial
ADI MULYADI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Geofisika dan Meteorologi
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
ix
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR LAMPIRAN
xi
I.
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Tujuan
1
II. TINJAUAN PUSTAKA
1
2.1 Sistem Informasi Geografis
1
2.2 Data Spasial
1
2.3 Sumber Data Spasial
2
2.4 Citra Penginderaan Jauh
2
2.5 Microsoft Excel
2
2.5.1 Fitur Makro Pada Microsoft Excel III. METODOLOGI
3 3
3.1Waktu dan Tempat
3
3.2 Alat dan Bahan
3
3.3 Metode Penelitian
3
3.3.1 Tahap Perencanaan
3
3.3.2 Tahap Analisis
4
3.3.3 Tahap Rancangan
4
3.3.4 Tahap Implementasi
4
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4
4.1 Tahap Perencanaan
4
4.2 Tahap Analisis
5
4.3 Tahap Rancangan
6
4.3.1 Desain Input
6
4.3.2 Desain Output
8
4.4 Tahap Implementasi
8
4.4.1 Mengolah Data Raster Menjadi Citra
8
4.4.2 Melakukan Overlay 2 Citra
11
4.4.3 Menghitung Panjang Garis Pantai
12
4.4.4 Menghitung Luas Penutupan Tajuk
13
V. KESIMPULAN DAN SARAN
14
5.1 Kesimpulan
14
5.2 Saran
14
x
DAFTAR PUSTAKA
14
LAMPIRAN
15
xi
DAFTAR TABEL 1
2
Cuplikan dataraster Cuplikan data raster yang telah disusun
9 9
DAFTAR GAMBAR 1
System Development Life Cycle 2 Context Diagram 3 Flowchart dari aplikasi EXACT 4 Antarmuka Aplikasi EXACT 5Form input dari makro Data 6Form input dari makro Visualisasi 7Form input dari makro Visualisasi (GetPixels) 8Form input dari makro Overlay 9Form input dari makro Panjang Garis Pantai 10Form input dari makro Luas Penutupan Tajuk 11Form input dari makroAdjusting Cell Value 12Antarmuka GetPixels 13Contoh Data Raster 14Hasil pengolahan data hujan dengan menggunakan skala 3warna 15Hasil pengolahan data radiasi matahari dengan menggunakan skala 3warna 16Hasil pengolahan foto satelit GMS (masing-masing worksheet) 17Hasil pengolahan foto satelit GMS (gabungan) 18Hasil overlay peta dasar pulau Jawa dengan data suhu permukaannya 19aFractal unit 200 km 19bFractal unit 50 km 20 Peta dasar Indonesia 21Foto tajuk (hitam-putih)
3 5 5 6 6 6 7 7 7 7 7 8 8 10 10 11 11 12 12 12 13 13
DAFTAR LAMPIRAN 1 Diagram alir perangkat lunak GetPixels 2Diagram alir makro Data 3Diagram alir makro Visualisasi Data Raster 4Diagram alir makro Visualisasi Data Gambar 5Diagram alir makro Overlay 6Diagram alir makro Panjang Garis Pantai 7Diagram alir makro Luas Penutupan Tajuk 8Instalasi Aplikasi EXACT v1.0
15 16 17 18 19 20 21 22
1
I PENDAHULUAN
II TINJAUAN PUSTAKA
1.1 Latar Belakang Pada umumnya, pengolahandata spasial dilakukan dengan bantuan perangkat lunak tertentu. Perangkat lunak yang umum digunakan diantaranya adalah ER Mapper, Surfer, Arc View, dan Arc GIS. Masing – masing perangkat lunak memiliki kelebihan tersendiri yang dapat mempermudah penggunanya dalam mengolah data spasial. Namun masing – masing perangkat lunak memiliki kebutuhan akan spesifikasi komputer tertentu agar dapat berjalan secara optimal. Jika spesifikasi tersebut tidak dipenuhi oleh komputer maka perangkat lunak tidak akan bekerja secara optimal atau bahkan tidak bisa digunakan sama sekali.Untuk mengatasi kendala tersebut, diperlukan perangkat lunak pengolah data spasial yang lebih sederhana dan fleksibel. Microsoft excel pada dasarnya adalah perangkat lunak yang digunakan untuk mengolah data dalam bentuk spreadsheet. Namun dengan adanya fitur makro, perangkat lunak ini memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi alat pengolah data spasial dengan menggunakan baris dan kolom sebagai koordinat titik. Selain itu perangkat lunak ini juga tidak membutuhkan spesifikasi komputer yang khusus serta perangkat lunak ini lebih sederhana. Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini dilakukan untuk membangun aplikasi berbasis spreadsheet sebagai perangkat lunak pengolah data spasial dengan memanfaatkan fitur makro pada Microsoft Excel. Selain itu aplikasi ini juga memanfaatkan fitur add-in yang terdapat pada Microsoft Excel. Tujuannya adalah agar aplikasi ini dapat dengan mudah digunakan oleh pengguna. Dengan menggunakan fitur add-in, aplikasi ini dapat ditambahkan kedalam menu tab yang terdapat pada Microsoft Excel, sehingga dapat lebih mudah untuk diimplementasikan.
2.1 Sistem Informasi Geografis Sistem Informasi Geografis (SIG) adalahsuatusistem informasi yang dapatmemadukan antara grafis dengan data teks(atribut) obyek yang dihubungkan secarageografis di bumi. Sisteminteraktif ini dapatmeintegrasikan data spasial (petavektordan citra digital), atribut (tabelsistem basis data), dan komponen penting lainnya(Prahasta2005).Komponen– komponeninformasi kenampakangeografis meliputi : a.Posisi Geografis b.Atribut c.Hubungan Keruangan d.Waktu
1.2 Tujuan Penelitian ini dilakukanuntuk mengkaji potensi penggunaan fitur makro padaMicrosoft Excel 2010dalam melakukan pengolahan data spasialsederhana pada bidang metorologi.
2.2 Data Spasial Menurut Chang (2002), data secara umum adalah representasi fakta dari dunia nyata. Data dapat disajikan dalam berbagai bentuk, antara lain: • Bentuk Uraian (Deskriptif). • Bentuk Tabular. • Bentuk Grafik dan Diagram. • Bentuk Peta. Sedangkan, data spasial secara sederhana dapat diartikan sebagai data yang memiliki referensi ruang kebumian (georeference). Data spasial merupakan informasi mengenai bumi termasuk permukaan bumi, bawah permukaan bumi, perairan, kelautan, dan bawah atmosfir. Setiap bagian dari data tersebut selain memberikan gambaran tentang suatu fenomena, juga selalu dapat memberikan informasi mengenai lokasi dan juga persebaran dari fenomena tersebut dalam suatu wilayah di permukaan bumi. Chang (2002) menjelaskan mengenai pentingnya posisi lokasi, yaitu: 1. Pengetahuan mengenai sebuah lokasi dari suatu aktifitas, memungkinkan adanya keterhubungan dengan aktifitas lain atau elemen lain dalam daerah yang sama atau dalam lokasi yang berdekatan dengan daerah tersebut. 2. Pengetahuan mengenai lokasi memungkinkan diperhitungkannya jarak, pembuatan peta, serta memberikan arahan dalam membuat keputusan spasial yang bersifat kompleks.
2
Menurut Puntodewo et al (2003), data spasial mempunyai 2 bagian penting yangmembuatnya berbeda dari data lain, yaitu informasi lokasi dan informasi atribut yang dapat dijelaskan sebagai berikut: • Informasi lokasi atau informasi spasial. Contoh yang umum adalah informasi lintang dan bujur, termasuk diantaranya informasi datum dan proyeksi. Contoh lain dari informasi spasial yang bisa digunakan untuk mengidentifikasikan lokasi misalnya adalah Kode Pos. • Informasi deskriptif (atribut) atau informasi nonspasial. Suatu lokalitas bisa mempunyai beberapaatribut atau properti yang berkaitan dengannya; contohnya jenis vegetasi, populasi, pendapatan per tahun, dan sebagainya. 2.3 Sumber Data Spasial Menurut Puntodewo et al (2003), SIG membutuhkanmasukan data yang bersifat spasial maupun deskriptif.Beberapa sumber data tersebut antara lain adalah: 1. Peta analog (antara lain peta topografi, peta tanah.) Peta analog adalah peta dalam bentuk cetakan.Pada umumnya peta analog dibuat dengan teknikkartografi, sehingga sudah mempunyai referensispasial seperti koordinat, skala, dan arah mata angin. Peta analog dikonversi menjadi peta digital dengan berbagai cara. Referensi spasial dari peta analogmemberikan koordinat sebenarnya di permukaanbumi pada peta digital yang dihasilkan. Biasanya petaanalog direpresentasikan dalam format vektor. 2. Data dari sistem Penginderaan Jauh (antara lain citra satelit dan fotoudara)Data Pengindraan Jauh dapat dikatakan sebagaisumber data yang terpenting bagi SIG karenaketersediaanya secara berkala. Dengan adanyabermacam-macam satelit di ruang angkasa denganspesifikasinya masing-masing, kita bisa menerimaberbagai jenis citra satelit untuk beragam tujuanpemakaian. Data ini biasanya direpresentasikan dalamformat raster. 3. Data hasil pengukuran lapangan Contoh data hasil pengukuran lapang adalah data batasadministrasi, batas kepemilikan lahan, batas persil,batas hak pengusahaan hutan, dsb., yang
dihasilkanberdasarkan teknik perhitungan tersendiri. Padaumumnya data ini merupakan sumber data atribut. 4. Data GPS Teknologi GPS memberikan terobosan penting dalammenyediakan data bagi SIG. Keakuratanpengukuran GPS semakin tinggi denganberkembangnya teknologi. Data ini biasanyadirepresentasikan dalam format vector. 2.4 Citra Penginderaan Jauh Penginderaan jauh (atau disingkat inderaja) adalah pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat yang tidak secara fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat dari jarak jauh, (misalnya dari pesawat, pesawat luar angkasa, satelit, kapal atau alat lain (Purwadhi 2001). Contoh dari penginderaan jauh antara lain satelit pengamatan bumi, satelit cuaca, memonitor janin dengan ultrasonik dan wahana luar angkasa yang memantau planet dari orbit. Inderaja berasal dari bahasa Inggris remote sensing, bahasa Perancis télédétection, bahasa Jerman fernerkundung, bahasa Portugis sensoriamento remota, bahasa Spanyol percepcion remote dan bahasa Rusia distangtionaya. Di masa modern, istilah penginderaan jauh mengacu kepada teknik yang melibatkan instrumen di pesawat atau pesawat luar angkasa dan dibedakan dengan penginderaan lainnya seperti penginderaan medis atau fotogrametri. Walaupun semua hal yang berhubungan dengan astronomi sebenarnya adalah penerapan dari penginderaan jauh (faktanya merupakan penginderaan jauh yang intensif), istilah "penginderaan jauh" umumnya lebih kepada yang berhubungan dengan teresterial dan pengamatan cuaca (Weng 2009). 2.5 Microsoft Excel Microsoft Excel2010adalah programspreadsheetyangtermasuk kedalam perangkat lunak Microsoft Office2010. Perangkat lunak spreadsheetdigunakanuntuk menghitung, menganalisis, dansecara visualmerepresentasikan datanumerik. SepertiprogramMicrosoft Office2010lainnya, berbagai fungsi dan komponenuntuk memasukkandan mengeditdata
3
dalamMicrosoft Excel 2010dimuatpadatabribbon. Didalamnya terdapat formulastandar, fungsi, dan grafikyang memungkinkanpengguna dengan cepatdan akuratmelakukan perhitungandari yang paling dasarsampai yang paling kompleks. Denganexcel, penggunadapat membuatlembar kerjayangmenarik danterorganisasi dengan baik,yang membantu merekauntuk mengelola datasecara efektif(Story dan Walls 2011). Microsoft Excel 2010 memiliki 1048576 baris dan 16384 kolom. Baris dan kolom tersebut yang akan dimanfaatkan sebagai koordinat sebuah titik. Pengolahan data dapat dilakukan pada beberapa layer, seperti halnya pengolahan pada perangkat lunak berbayar, pada Microsoft Excel yang menjadi layer adalah worksheet. Jumlah worksheet pada Microsoft Excel dibatasi oleh jumlah memori penyimpanan, yaitu maksimal sebesar 1 GB per 1 file. Artinya jumlah worksheet yang terdapat dalam 1 file spreadsheettidak terbatas selama besar file belum mencapai 1GB dan setelah mencapai 1GB tidak dapat menambah worksheet lagipada file tersebut. Namun untuk penggunaan optimumnya disarankan tidak lebih banyak dari 250 worksheet (layer) per 1 file. 2.5.1 Fitur Macro Pada Microsoft Excel Macro adalah sederetan fungsi dan perintah program yang disimpan dalam menu Visual Basic. Microsoft Excel menyediakan fitur untuk merekam aktivitas yang dilakukan oleh penggunanyamelaluitools -> macro -> record new macro (Jacobson 2000). Record new macro berguna untuk merekamaktivitas yang dilakukan dan merubahnya menjadi baris-baris program. Namun macro juga dapat digunakan untuk membuat perintah atau fungsi melalui bahasa VBA atau Visual Basic for Application yang merupakan bahasa pemrogramansederhana dan mudah untuk dipelajari. Semakin besar pemahaman tentang bahasa VBA maka semakin banyak prosedur atau perintah-perintah yang dapat dibuat untuk memudahkan perkerjaan dengan Microsoft Excel. Contoh sederhana dari kegunaan macro adalah untuk melakukan pekerjaanyang banyak secara berulang. Penggunaan macro akan mempermudah pekerjaan dengan cara menyusun perintah untuk melakukan pekerjaan tersebut berulang kali dan sesuai
dengan kebutuhan. Contoh lain adalah dengan macro, pengguna dapat membuat fungsiyang belum tersedia pada fungsi standard yang disediakan oleh excel, melalui macro berupaUser Defined Function(UDF). III METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari – Juni 2012 diWorkshop Instrumentasi Meteorologi. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah perangkat lunakMicrosoft Excel 2010 danVisual Studio 2010. 3.3 Metode Penelitian System Life Cycle (SLC), atau siklus hidup sistem, adalah proses evolusioner yang diikuti dalam menerapkan system atau subsistem informasi berbasis komputer (McLeod2004). Tahapan yang terdapat dalam SLC dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1System Development Life Cycle.(Mc Leod 2004) Empat tahap pertama pada SLC terdiri dari tahap perencanaan, analisis, perancangan, dan implementasi disebut siklus hidup pengembangan sistem (System Development Life Cycle atau SDLC). Sedangkan tahap kelima (penggunaan) adalah tahap yang berlangsung sampai tiba waktunya untuk merancang sistem tersebut kembali. Aplikasi EXACT dibuat berdasarkan metode yang dibatasi padapengembangan sistem saja atauSystem Development Life Cycle(SDLC). 3.3.1 Tahap Perencanaan
4
Tahap ini bertujuan untuk mendefinisi masalah, menentukan tujuan sistem, dan mengidentifikasi kendala sistem.Hal tersebut dilakukan agar perangkat lunak yang dibuat sesuai dengan yang diharapkan. 3.3.2 Tahap Analisis Analisis kebutuhan meliputi identifikasi jenis inputdan bentuk perangkat lunak yang akan dibangun. Analisis juga dilakukan pada perangkat lunak yang telah ada dengan tujuan untuk merancang perangkat lunak baru atau memperbaruinya. Pada tahap ini dilakukan analisis bagaimana bentuk sistem yang dibutuhkan untuk mengolah data spasial dan bagaimana cara membangun sistem tersebut. Untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas mengenai sistem yang akan dikembangkan, maka dilakukan analisis pemodelan program untuk mengetahui apa yang akan menjadi masukan, bagaimana prosesnya, dan keluaran yang akan dihasilkan. Pemodelan program ini digambarkan dalam bentuk Data Flow Diagram (DFD) untuk mengetahui proses yang dilakukan oleh sistem. 3.3.3Tahap Rancangan Tahap ini bertujuan untuk menentukan proses dan data yang diperlukan oleh sistem yang akan dibuat. Selanjutnya melakukan persiapan rancangan sistem yang terinci dari tahap analisis dan memilih konfigurasi terbaik untuk mengembangkan sistem. Desain perangkat lunak yang akan di buat terdiri dari beberapa tahap, yaitu: • Desain Input Desain input yang dibangun pada aliran perangkat lunak bertujuan agar pengguna dapat mengakses informasi dengan mudah dan efisien. Input data pada sistem ini berupa data raster, data yang diketikkan melalui keyboard, dan yang dipilih menggunakan mouse. • Desain Output Desain output dari perangkat lunak ini dirancang agar informasi yang disajikan dapat memenuhi kebutuhan penggunanya.Output yang diharapkan dariperangkat lunak iniberupa spreadsheet pada Microsoft Excelyang menampilkan gambar atau citra. Gambar atau citra yang muncul merupakan gabungan dari sel – sel yang memiliki nilai berbeda sehingga memunculkan warna yang berbeda. • Desain Proses
Desain proses bertujuan untuk menentukan urutan kejadian, mulai dari input sampai outputnya. Dalam hal ini, pengguna (user) sistem akan memberikan inputberupa data raster, data yang diketikkan melalui keyboard, dan yang dipilih menggunakan mouse. 3.3.4 Tahap Implementasi Tahap implementasi (penerapan) merupakan kegiatan memperoleh dan mengintergrasikan sumber daya fisik dan konseptual yang menghasilkan suatu sistem yang bekerja. Pada tahap ini dilakukan pengkodean dan pengujian pada perangkat lunak. Pengujian dilakukan dengan memberikan input berupa data raster kedalam aplikasi, kemudian melakukan analisis dengan outputnya. Analisis bertujuan untuk mengetahui apakah output yang dihasilkan sudah sesuai yang diharapkan. Aplikasi ini diimplementasikanmenggunakan komputer, dengan arsitektur sistem stand alone pada lingkungan windows untuk memberikan kemudahan pada pengguna. Tujuan aplikasi ini dibuat berbasis Windows karena merupakan sistem operasi yang digunakan oleh sebagian besar pengguna komputer . IV Hasil dan Pembahasan 4.1 Tahap Perencanaan Hasil akhir dari penelitian ini adalah dapat dimanfaatkannya Microsoft Excel2010 untuk mengolah data spasial. Pengolahan data spasial yang dimaksud adalah pengolahan yang masih sederhana, inputnya dapat berupa data raster maupun gambar. Untuk input berupa data raster dapat diolah langsung, namun jika berupa gambar harus konversi terlebih dahulu menjadi data raster. Perangkat lunak pengolah data spasial yang biasa digunakan seperti ArcGIS, ER Mapper, dan lainnya, merupakan perangkat lunak berbayar. Selain itu pengguna (khususnya mahasiswa) umumnya tidak memahami keseluruhan proses pengolahan yang dilakukan perangkat lunak tersebut. Terkadang pengguna juga memerlukan lebih dari satu perangkat lunak untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, sehingga menjadi lebih rumit. Namun, permasalahan yang paling mendasar adalah spesifikasi komputer yang diperlukan oleh perangkat lunak berbayar. Jika spesifikasi
5
komputer (minimum requirement) yang dimiliki pengguna tidak sesuai dengan yang diminta oleh perangkat lunak, pengguna tidak dapat menggunakan perangkat lunak tersebut. Berangkat dari permasalahan diatas, penelitian ini memanfaatan Microsoft Excel2010 untuk membuat aplikadi pengolah data spasial yang lebih fleksibel, murah, dan efisien.Microsoft Excel merupakan perangkat lunak berbasis Windows, sehingga dapat digunakan oleh pengguna (khususnya mahasiswa) yang umumnya menggunakan sistem operasi Windows. Selain itu tidak dibutuhkan spesifikasi komputer yang khusus atau membayar biaya tambahan, karena Microsoft Excel merupakan aplikasi standar yang terdapat pada setiap komputer berbasis Windows. Yang menjadi kelemahan dari Microsoft Excel adalah tidak mampu mengolah data spasial dengan resolusi tinggi untuk wilayah yang luas. Hal tersebut terjadi karena terbatasnya jumlah sel (baris dan kolom) dan kemampuan mengolah data. Semakin banyak data yang diolah, prosesnya akan semakin lambat. Maka untuk mengatasi masalah tersebut data yang diolah harus disesuaikan atau dibatasi. Jika data itu memiliki resolusi tinggi, maka wilayah cakupan yang dapat diolah berkurang. Sebaliknya, jika data beresolusi rendah, wilayah cakupan bertambah. Solusi lainnya adalah dengan cara memecah data tersebut kedalam beberapa worksheet,kemudian diolah secara terpisah. 4.2 Tahap Analisis Setelah melakukan identifikasi masalah, maka tahap selanjutnya adalah menganalisa dan mencoba membuat solusi dari permasalahan tersebut. Untuk menggambarkan aliran informasi dan perubahan yang terjadi maka digunakan Data Flow Diagram (DFD). Secara umum sistem yang dibuat digambarkan dalam DFD tingkat nol atau disebut juga Context Diagram yang dapat dilihat pada Gambar 2. EXACT
Gambar 2 Context Diagram
Dari Gambar 2 dapat dilihat bahwa pergerakan informasi berawal dari pengguna (user) dan berakhir kembali ke pengguna. Informasi yang diijinkan dalam sistem untuk diproses yaitu data raster. Input terebut pada Context Diagram diinisialisasikan dengan nama data masukan. Setelah data dimasukan maka selanjutnya dilakukan tahap proses mengolah data raster menjadi citra. Proses pengolahan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Flowchart dari aplikasi EXACT Pada tahap ini ditemukan kelemahan dan kelebihan dari aplikasi yang akan di buat, serta dicari solusinya. Kelemahan pertama, seperti yang telah dijelaskan pada tahap perencanaan adalah ketidakmampuan dalam mengolah data spasial dengan resolusi tinggi. Solusi yang dapat diterapkan adalah dengan memecah data tersebut kedalam beberapa worksheet sehingga tiap worksheet berisi data dengan resolusi yang mampu diolah. Kelemahan kedua adalah terbatasnya tipe data yang dapat diolah, yaitu hanya berupa data raster (x,y,z). Solusi yang dapat diterapkan adalah dengan melakukan konversi data spasial yang akan diolah menjadi bentuk raster (x,y,z). Contoh perangkat lunak yang digunakan untuk melakukan konversi adalah GetPixels, yang merupakan perangkat lunak yang juga dibuat
6
pada penelitian ini, sebegai perangkat lunak bantu. Kelebihan dari aplikasi ini adalah aplikasi ini diharapkan menjadi aplikasi pengolah data spasial sederhana yang fleksibel. Sehingga mudah untuk diimplementasikan, serta tidak memerlukan spesifikasi komputer tertentu. Selain itu yang menjadi kelebihan adalah dengan adanya perangkat lunak GetPixels, memungkinkan aplikasi ini mengolah berbagai macam citra, untuk berbagai kebutuhan. Hal ini menjadi salah satu keuntungan, karena dapat digunakan untuk mengolah data-data keluaran Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) yang umumnya berupa citra atau gambar, serta citra dari satelit landsat dan GMS.
Raster, dan Visualisasi Data Gambar). 2. Overlay yang berisi 1 makro (Overlay). 3. Perhitungan yang berisi 2 makro (Panjang Garis Pantai dan LuasPenutupan Tajuk). 4. Tools yang berisi 1 makro (Adjusting Cell Value). Penggunaan aplikasi Visual Studio 2010 memungkinkan dibuatnya add-in untuk Microsoft Excel 2010, sehingga aplikasi EXACT dapat tampilsebagai toolbar. Hal tersebut diharapkan memberikan keleluasaan serta kemudahan pengguna dalam proses pengolahan informasi. Aplikasi EXACT pada ribbon Ms. Excel 2010
4.3 Tahap Rancangan Yang menjadi inti dari aplikasi ini adalah : 1. Mengolah data raster menjadi citra. 2. Melakukan overlay beberapa citra untuk mendapatkan informasi yang diperlukan. 3. Menghitung panjang garis pantai. 4. Menghitung luas penutupan tajuk. Setelah menentukan fungsi utama dari aplikasi ini, selanjutnya dilakukan proses desain aplikasi. Proses desain aplikasi EXACT meliputi : desain input, desain output, dan desain proses. Gambar 4 Antarmuka apikasi EXACT 4.3.1 Desain Input Desain input pada aplikasi ini dibangun sedemikian rupa sehingga pengguna dengan mudah menggunakan fungsi-fungsi yang ada untuk mendapatkan informasi yang diinginkan. Input aplikasi ini terdiri atas input data raster dan input data dalam bentuk citra. Input yang berupa data raster dapat langsung diolah menggunakan fungsi – fungsi yang terdapat didalam aplikasi EXACT, sedangkan input yang berupa citra harus di konversi terlebih dahulu sebelum dapat diolah. Citra dapat dikonversi menjadi data raster menggunakan perangkat lunak ER Mapper 7.1 atau menggunakan perangkat lunak GetPixels. Antarmuka aplikasi yang dibangun memanfaatkan antar muka perangkat lunak Microsoft Excel 2010, seperti terlihat pada gambar 4. Ada 4 tab yang merupakan bagian dari aplikasi EXACT, yaitu : 1. Pengolahan Data yang berisi 3 makro (Data, Visualisasi Data
Toolbar berguna untuk mengakses seluruh makro yang terdapat padaaplikasi, seperti : 1. Data Merupakan makro untuk menyusun data raster kedalam bentuk yang dapat diolah oleh aplikasi.
Gambar 5 Form input dari makro Data Pengguna dapat memilih data dari worksheet mana yang akan diolah dengan memilih worksheet yang tersedia pada
7
combo box Data. Sedangkan untuk hasil menggunakan combo box Hasil. 2. Visualisasi Data Raster Merupakan makro untuk menampilkan citra hasil olahan dari data raster.
Gambar6 Form input dari makro Visualisasi Data Raster Pengguna dapat memilih data dari worksheet mana yang akan diolah dengan memilih worksheet yang tersedia pada combo box Data. Sedangkan untuk hasil menggunakan combo box Hasil. 3. Visualisasi Data Gambar Merupakan makro untuk menampilkan menampilkan citra hasil olahan dari data raster. Data raster yang diolah oleh fungsi ini merupakan hasil olahan dari perangkat lunak GetPixels.
Gambar 8 Form input dari makro Overlay Pengguna dapat memilih data yang menjadi layer pertama dengan memilih lokasi worksheet dari data tersebut pada combo box L1. Data pada layer kedua dapat dipilih pada combo box L2. Hasil dari proses overlay akan ditampilkan pada worksheet hasil. 5. Panjang Garis Pantai Merupakan makro untuk menghitung panjang garis pantai dari citra tertentu. Data input untuk fungsi ini harus berupa peta dasar dari wilayah yang akan dihitung panjang garis pantainya (tanpa ada batas daerah administrasi dan atribut lainnya).
Gambar 9 Form input dari makro Panjang Garis Pantai Gambar 7 Form input dari makro Visualisasi Data Gambar Pengguna memasukan nilai dari masingmasing komponen (RGB) yang akan diolah dengan memilih worksheet yang tersedia pada combo box Data. Sedangkan untuk hasil menggunakan combo box Hasil. 4. Overlay Merupakan makro untuk melakukan overlay 2 citra atau lebih.
Pengguna dapat memilih data dari worksheet mana yang akan diolah dengan memilih worksheet yang tersedia pada combo box Data. Sedangkan hasil dapat dilihat pada text box Hasil. 6. Luas Penutupan Tajuk Merupakan makro untuk menghitung luas penutupan tajuk. Data input untuk fungsi ini harus berupa foto tajuk / kanopi dalam format hitam-putih.
8
Gambar 10 Form input dari makro Luas Penutupan Tajuk Pengguna dapat memilih data dari worksheet mana yang akan diolah dengan memilih worksheet yang tersedia pada combo box Data. Sedangkan hasil dapat dilihat pada text box Hasil
9
Perangkat Lunak GetPixels Perangkat lunak ini digunakan untuk melakukan konversi data berupa gambar dan foto (data berformat jpg, gif, dan jpeg) menjadi bentuk raster. Perangkat lunak GetPixels disusun menggunakan Microsoft Visual Studio 2010. Sebagian kode yang menyusun perangkat lunak ini diperoleh dari halaman web www.csharp-indonesia.com dan sebagian lainnya merupakan bagian dari penelitian ini. Perangkat lunak GetPixels berfungsi mengambil nilai warna dari tiap koordinat gambar kemudian dikeluarkan dalam format spreadsheet. Diagram alir dari perangkat lunak GetPixels dapat dilihat pada bagian lampiran, sedangkan antarmuka perangkat lunakdapat dilihat pada gambar 12.
ditampilkan dalamworksheet Microsoft Excel 2010. Nilai komponen merah (R) ditampilkan dalam worksheet merah, biru (B) dalam worksheet biru, dan hijau (G) dalam worksheet hijau. 4.4 Tahap Implementasi Pada tahap ini dilakukan pengkodean aplikasi dengan bahasa pemrograman Visual Basic for Application(VBA), kode program yang dibangun sesuai dengan dokumentasi yang dilakukan pada tahap analisis dan rancangan. Hasil dari pengkodean berupa ketujuh makro yang telah disebutkan sebelumnya pada tahap rancangan. Diagram alir dari masing-masing makro dapat dilihat pada bagian lampiran. Setelah pengkodean aplikasi selesai, maka dilakukan pengujian terhadap hasilnya. Pada tahap pengujian diperiksa setiap fungsi dari aplikasi apakah memberikan hasil keluaran yang benar. 4.4.1 Mengolah Data Raster Menjadi Citra Pengolahan data dimulai dengan membuka file dari data yang akan diolah, contoh data masukan dapat dilihat pada gambar 11. X merupakan koordinat bujur dan Y merupakan koordinat lintang, sedangkan sisanya merupakan parameter.
Gambar 12 Antarmuka GetPixels 4.3.2 Desain Output Output aplikasi EXACT meliputi hasil pengolahan data input menggunakanmakromakro yang telah disebutkan sebelumnya pada tahap rancangan, kemudian hasilnya ditampilkan dalam worksheet Microsoft Excel 2010. Hasil pengolahan data input yang berupa citra, sebenarnya merupakan gabungan dari banyak sel yang memiliki nilai berbeda, sehingga masing-masing sel memilki warna yang berbeda. Gabungan (susunan) sel bernilai yang terdapat didalam sebuah worksheet akan menampilkan citra. Output yang berupa sel-sel bernilai memungkinkan dilakukannya pengolahan lanjutan, seperti melakukan overlay beberapa citra, menghitung panjang garis pantai, dan luas penutupan tajuk, sehinga dapat menghasilkan informasi yang diinginkan. Sedangkan output dari perangkat lunak GetPixels berupa nilai dari setiap komponen (RGB) dari gambar yang diolah. Nilai dari masing-masing komponen tersebut
Gambar 13 Contoh Data Raster Data yang terdapat pada contoh diatas merupakan data satelit TRMM yang telah disimpan dalam bentuk Microsoft Excel Comma Separated Values File (.csv). Setelah data dibuka menggunakan Microsoft Excel, kemudian pilih parameter apa yang akan diolah, misalnya curah hujan. Cuplikan data curah hujan yang akan diolah dapat dilihat pada tabel 1. Setelah itu data akan disusun ulang menggunakan makro Data, tujuannya agar data dapat diolah lebih lanjut. Contoh data yang telah disusun dapat dilihat pada tabel 2.
10
Tabel 1 Cuplikan dataraster X Y Rain (mm) 95 6 3 95 5.75 1 95 5.5 1 95 5.25 3 95 5 3 Tabel 2 Cuplikan data raster yang telah disusun Y Z X
6 5.75 5.5 5.25 5
95 3 1 1 3 3
95.25 18 7 22 11 2
Keterangan : N : Nilai dari sel dengan koordinat (x,y) C : Nilai maksimal dari parameter yang akan diolah C3 : Nilai C dibagi 3 B = (N / C3) * 255 G = [ (N – C3) / C3 ] * 255 R = [ ((N – (2/3 * C)) / C3 ] * 255 5.
95.5 10 7 55 29 1 6.
Selanjutnya data raster akan diolah menjadi citra dengan menggunakan makro Visualisasi Data Raster, makro ini memiliki cara kerja yang sama dengan makro Data, yaitu menyusun data raster masukan kemudian memberikan keluaran pada sheet lain. Yang membedakannya adalah keluaran dari makro Visualisasi Data Raster merupakan kumpulan sel yang telah diberi warna hingga membentuk suatu citra. Berikut ini merupakan cuplikan kode untuk memberikan warna pada cell:
3 skala C3 4 skala C4 5 skala C5 7.
8.
Dengan x dan y merupakan koordinat dari data pada worksheet tersebut (baris dan kolom). Sedangkan R, G, dan B masingmasing adalah nilai dari komponen red, green, danbluedari citra. Besarnya nilai R, G, dan B dimulai dari 0 (hitam) sampai 255 (putih). Untuk data seperti curah hujan, radiasi matahari, suhu, dan kelembaban pengolahan data dilakukan dengan menggunakan logika berikut : 1. Tentukan skala warna yang akan digunakan. Misalnya menggunakan 3 warna. 2. Tentukan nilai maksimal dari parameter yang akan diolah. 3. Tentukan variabel yang akan digunakan dalam perhitungan. 4. Variabel yang digunakan adalah N, C, C3, R, G, dan B.
Variabel C3 , M, O, dan P digunakan karena pengolahan data menggunakan skala 3 warna. Apabila pengolahan dilakukan menggunakan skala 4 warna, maka variabel yang digunakan adalah C4 , M, O, P, dan 1 variabel tambahan (misalnya Q). Untuk skala 5 warna digunakan C5 , M, O, P, dan 3 variabel tambahan (misalnya Q dan R). Jadi setiap bertambah 1 skala warna, maka bertambah 1 variabel dalam perhitungan. Begitu pula nilai C yang akan dibagi sebanyak jumlah skala warna.
9.
Tentukan warna apa yang menjadi indikator untuk nilai terendah dan tertinggi. Karena skala yang digunakan adalah 3 warna, maka dibuat 3 kondisi. Kondisi pertama apabila nilai parameter atau nilai sel ≤ 1/3 nilai maksimal akan diberi warna gradasi biru.Berikut ini merupakan cuplikan kode yang digunakan :
10. Kondisi kedua apabila nilai parameter atau nilai sel diantara 1/3 hingga 2/3 nilai maksimal akan diberi warna gradasi kuning. Berikut ini merupakan cuplikan kode yang digunakan :
11
11. Kondisi ketiga apabila nilai parameter atau nilai sel diantara 2/3 nilai maksimal hingga nilai maksimal akan diberi warna gradasi merah. Berikut ini merupakan cuplikan kode yang digunakan :
12. Nilai sel akan diolah sesuai dengan ketiga kondisi tersebut. Hasil pengolahan dengan menggunakan skala 3 warna untuk parameter hujan dan radiasi matahari dapat dilihat pada gambar 14 (hijau-kuning-biru) dan gambar 15 (biru-kuning-merah). Untuk data masukan yang berupa gambar, misalnya foto dari satelit GMS, pengolahannya berbeda dengan data curah hujan dan radiasi matahari. Data harus diubah kedalam bentuk raster terlebih dahulu dengan menggunakan perangkat lunak GetPixels. Hasil keluaran dari perangkat lunak GetPixels meupakan nilai warna dari setiap koordinat pixel dari gambar masukan.
Hasilnya akan terbagi kedalam 3 worksheet, yang masing-masing berisi nilai warna merah, biru, dan hijau dari gambar masukan. Kemudian ketiganya dapat diolah menggunakan makro Visualisasi Data Gambar. Berikut ini merupakan cuplikan kode yang digunakan :
Pada pengolahan ini tidak diperlukan kondisi – kondisi ataupun skala warna, seperti pada pengolahan sebelumnya. Nilai RGB diambil dari nilai sel dari tiap worksheet hasil keluaran dari perangkat lunak GetPixels. Nilai komponen merah (R) akan diambil dari worksheet merah yang berisi nilai warna merah dari setiap koordinat pixel dari gambar atau citra yang akan diolah. Begitu pula nilai komponen hijau (G) dan biru (B), yang masing – masing terdapat pada worksheet hijau dan biru. Contoh pengolahan dapat dilihat pada gambar 16 dan 17. Gambar 16 menunjukkan pengolahan masing-masing sheet, sedangkan gambar 17 merupakan gabungan dari ketiga sheet.
Gambar 14 Hasil pengolahan data hujan dengan menggunakan skala 3warna
Gambar 15 Hasil pengolahan data radiasi matahari dengan menggunakan skala 3warna
12
Gambar 16 Hasil pengolahan foto satelit GMS (masing-masing worksheet)
Gambar 17 Hasil pengolahan foto satelit GMS (gabungan) 4.4.2 Melakukan Overlay 2 Citra Pada dasarnya overlay merupakan teknik menumpuk 2 atau lebih gambar / layer / citra untuk menghasilkan gambar / layer / citra baru yang memiliki informasi gabungan. Contohnya, jika yang ditumpuk adalah visualisasi data suhu permukaan suatu daerah dengan peta dasar daerah tersebut, maka akan diperoleh informasi tentang sebaran suhu permukaan di daerah tersebut. Dengan begitu dapat diketahui bagian mana saja dari daerah tersebut yang bersuhu permukaan tinggi atau rendah. Makro overlay pada aplikasi EXACT bekerja dengan cara mengganti nilai warna pada sel yang akan ditumpuk dengan nilai warna sel yang menumpuknya. Hal tersebut dapat dilakukan dengan cara menyamakan koordinat kedua sel. Untuk melakukan overlay terlebih dahulu tentukan data dari worksheet mana yang akan ditumpuk dan ditentukan juga data yang akan menumpuknya. Untuk contoh diatas, data yang ditumpuk adalah data suhu permukaan dari daerah tersebut,
sedangkan data penumpuknya adalah data raster dari peta dasar daerah tersebut. Data raster dari peta dasar hanya berisikan 2 nilai, yaitu 255 dan 0. Logika yang digunakan didalam makro overlay adalah sebagai berikut, nilai 255 (warna putih) berarti data tersebut bukan merupakan peta dasar dan tidak akan mengganti nilai warna dari data suhu permukaan dengan koordinat yang sama, sedangkan berlaku sebaliknya untuk nilai 0 (warna hitam). Dengan begitu peta dasar akan menumpuk diatas data suhu permukaan, sehingga diperoleh informasi sebaran suhu permukaan daerah tersebut. Hasil pengolahan dari makro overlay dapat dilihat pada gambar 18. Pengolahan yang dilakukan adalah melakukan overlay peta dasar pulau Jawa dengan data suhu permukaan pulau Jawa. Berikut ini merupakan cuplikan kode yang digunakan :
13
Gambar 18 Hasil overlay peta dasar pulau Jawa dengan data suhu permukaannya 4.4.3 Menghitung Panjang Garis Pantai Garis pantai merupakan area bertemunya daratan dengan lautan.Panjang garis pantai merupakan jumlah kumulatif dari panjang area tersebut.Akan tetapi sebenarnya panjang garis pantai tidak dapat diukur secara tepat, karena adanya pasang surut air laut yang mengakibatkan seringnya terjadi perubahan garis pantai. Selama ini penghitungan panjang garis pantai dilakukan dengan cara membentuk poligon khayal pada bagian luar dari perta dasar. Hasil perhitungan dipengaruhi oleh besarnya interval dari setiap unityang biasa disebut fractal unit(jarak antara 1 titik dengan titik lainnya pada garis pantai yang akan diukur). Semakin kecil intervalnya hasil perhitungan panjang garis pantai akan semakin besar. Contohnya adalah penggunaan fractal unit 200 km (gambar 19a) dan 50 km (gambar 19b) pada perhitungan panjang garis pantai dari negara Inggris.
(sumber :http://en.wikipedia.org/wiki/Coastline_paradox)
Gambar 19 a.Fractal unit 200 km(kiri) b. Fractal unit
50 km(kanan)
Aplikasi EXACT menggunakan pendekatan yang sama untuk melakukan perhitungan garis pantai. Dengan menggunakan peta dasar dari daerah yang akan dihitung panjang garis pantainya. Logika yang digunakan pada makro Panjang Garis Pantai adalah sebagai berikut: 1. Besarnya fractal unit pada perhitungan ini adalah 1 sel = 1 unit. 2. Menentukan ukuran panjang1 unit sel (dalam satuan cm). 3. Menghitung jumlah sel dengan nilai 0 (warna hitam), yang merupakan peta dasar. 4. Mengalikan jumlah sel dengan nilai 0 dengan ukuran panjang 1 unit sel. 5. Hasil perkalian merupakan panjang garis pantai pada gambar. 6. Kemudian bagi hasilnya dengan skala peta dasar. Dari logika tersebut dapat dihitung panjang garis pantai sebenarnya, dengan syarat peta yang di gunakan memiliki skala yang tepat dan tidak memiliki garis-garis administratif atau garis lain selain garis pantai. Hal tersebut dilakukan untuk menghidari kekeliruan dalam perhitungan. Contoh pengolahan yang dilakukan menggunakan peta dasar Indonesia (Gambar 20) dengan skala 1 : 25000000, sehingga didapatkan hasil sebesar 92130 km. Hasil tersebut mendekati panjang garis pantai Indonesia sesungguhnya, World Research Institute (WRI) untuk pengukuran tahun 2009, yaitu sebesar 95000 km (sumber : http://www.wri.org/publication/content/8135).
14
Gambar 20 Peta dasar Indonesia
4.4.4 Menghitung Luas Penutupan Tajuk Penutupan tajuk merupakan area atau wilayah yang diatasnya terdapat kanopi atau tajuk, sehingga menghalangi lewatnya sinar matahari. Perhitungan luas penutupan tajuk biasanya dilakukan dengan mengukur luas bayangan tajuk. Secara sederhana, akan dibuat poligon menggunakan tali dan patok yang ditancapkan di tanah. Lalu tali akan mengelilingi banyangan tajuk hingga membentuk poligon, luas dari poligon tersebut yang disebut luas penutupan tajuk. Aplikasi ini menggunakan pendekatan serupa untuk menghitung luas penutupan tajuk. Denganmenggunakan foto tajuk yang diambil dari bawah. Pada foto, tajuk akan berwarna lebih gelap (jika foto diambil dari bawah tajuk) daripada sekitarnya. Hal tersebut dikarenakan tajuk menghalangi lewatnya cahaya matahari. Jadi ketika foto tajuk berformat hitam-putih, daerah berwana hitam adalah tajuk dan yang berwana putih adalah daerah yang tertembus sinar matahari. Untuk mengolah foto tajuk digunakan perangkat lunak GetPixels untuk mendapatkan nilai warna dari tiap pixel. Hasilnya akan tersimpan kedalam 3 sheet, yang masing-masing berisi nilai warna merah, biru, dan hijau. Kemudian dengan menggunakan aplikasi EXACT, nilai warna pada ketiga sheet tersebut akan dikonversi, sehingga hanya akan diperoleh 2 nilai warna, yaitu 255 (putih) dan 0 (hitam). Sel yang memiliki nilai warna <100 akan diubah nilainya menjadi 0. Sedangkan sel dengan nilai >100 akan diubah nilainya menjadi 255. Tujuannya agar foto memiliki kontras yang jelas antara tajuk dan bukan tajuk.
Logika yang digunakan pada makro Luas Penutupan Tajuk adalah sebagai berikut : 1. Menghitung jumlah sel keseluruhan dari foto tajuk. 2. Menghitung jumlah sel dengan nilai 0 (warna hitam). 3. Menghitung presentasi jumlah sel dengan nilai 0 terhadap jumlah sel keseluruhan. 4. Presentasi yang didapat merupakan presentasi luas penutupan tajuk. Contoh pengolahan menggunakan foto tajuk seperti pada gambar 21.
Gambar 21 Foto tajuk (hitam-putih) Hasil yang didapat adalah penutupan tajuk sebesar 73%. Besarnya luas penutupan tajuk yang didapat tidak dalam ukuran suatu skala tertentu, melainkan dalam persen. Hal tersebut dikarenakan tidak diketahuinya luas pasti dari daerah yang ada di dalam foto.
15
V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Penelitian ini memanfaatkan fitur makro dan Visual Basic for Application (VBA) dariMicrosoft Exceluntuk membuat aplikasi EXACT. Aplikasi inidapat dimanfaatkan sebagai alat bantu untuk mengolah data spasial dengan memanfaatkan spreadsheet.Pengolahan data spasial tersebut diantaranya : visualisasi dari data raster, melakukan pengolahan dari beberapa layer data raster, menghitung panjang garis pantai, dan menghitung luas penutupan tajuk.Sejauh ini EXACT mampu mengolah data yang berbentuk raster (x,y,z). EXACT merupakan alat bantu yang fleksibel dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan pengguna, serta tidak membutuhkan spesifikasi komputer tertentu. Selain itu yang menjadi nilai lebih dari alat bantu ini adalah dibuatnya bentuk add-in dari aplikasi ini, sehingga mudah untuk diimplementasikan. Pada penelitian ini juga disusun perangkat lunak GetPixels dengan menggunakan Visual Studio 2010. Perangkat lunak ini merupakan alat bantu yang digunakan untuk melakukan konversi file berbentuk gambar dengan format seperti .jpg, .jpeg, dan .gif kedalam bentuk data yang dapat dibaca oleh aplikasi EXACT (data x, y, z). Dengan adanya perangkat lunak GetPixels, memungkinkan aplikasi EXACT untuk mengolah informasi berupa gambar, seperti foto, citra satelit, dan informasi unsur cuaca yang dipublikasi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Sehingga pengolahan gambar dapat dilakukan untuk mendapatkan informasi yang dibutuhkan. Aplikasi-aplikasi berbayar seperti ArcGIS memang menyediakan fitur-fitur yang lebih beragam dan kompleks, namun sebernarnya tidak seluruhnya diperlukan dalam pengolahan yang akan dilakukan, sehingga tidak sebanding dengan uang yang harus dikeluarkan. Alat bantu pengolah data spasial berupa aplikasi EXACT ini diharapkan menjadi solusi dari permasalahan tersebut, yaitu sebuah alat bantu yang gratis (freeware), terbuka untuk dikembangkan (open source), serta sesuai dengan kebutuhan (cost effective). 5.2 Saran Penelitian selanjutnya diharapkan bisa mengkaji lebih banyak potensi dari
Microsoft Excel sebagai aplikasi spreadsheet dalam melakukan pengolahan data spasial. Diantaranya adalah dalam, membuat stick plot dari arah angina atau arus laut, membuat peta kontur dari data DEM suatu daerah,dan membuat peta isohyet, isobar, maupun isoterm. Hal terebut sangat dimungkinkan karena dengan menggunakan fitur makro dari Microsoft Excel dapat dibuat aplikasi sebagai alat bantu pengolah data spasial sesuai dengan kebutuhan. Baik membuat aplikasi baru atau menyempurnakan aplikasi yang telah ada, seperti aplikasi EXACT, yang kemudian dapat disesuaikan dengan kebutuhan. DAFTAR PUSTAKA Cezar P. 2000. Graphics and Image Processing. [dalam] Proceedings of SIBGRAPI 2000. Chang K. 2002.Introduction to Geographic Information Systems. New York : McGraw-Hill. Jacobson R. 2000. Microsoft Excel 2000 Visual Basic for Application Fundamentals. Jakarta : Elex Media Komputindo. McleodR. 2004. Management Information Systems : A Study of Computer-based Information Systems. 9th Edition. New Jersey: Pearson Education Inc. Prahasta E.2005. Konsep-Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis. Bandung: Informatika. Purwadhi FSH. 2001. Interpretasi Citra Digital. Jakarta : PT Gramedia Widiasarana Indoneisa (Grasindo). Puntodewo A, Dewi S, Tarigan J. 2003.Sistem Informasi Geografis untuk Pengelolaan Sumberdaya Alam. [Internet]. Bogor (ID): CIFOR. Hlm 810; [diunduh 2013 Mar 7]. Tersedia pada:http://www.cifor.org/publications /pdf_files/Books/SIGeografis/SIGpart-2.pdf Story L and Walls D. 2011. Microsoft Office 2010 Fundamentals. Boston, Massachusetts : Course Technology. Weng Q. 2009. Remote Sensing and GIS Integration (Theories, Methods, and Application). New York : McGrawHill.
15
LAMPIRAN
1. Diagram alir perangkat lunak GetPixels
MULAI
Input data : Gambar (.jpg .jpeg .gif)
color = image.getpixel (X,Y) R = color.R G = color.G B = color.B
NilaiKompon enMerah (R)
NilaiKompone nHijau (G)
NilaiKomp onenBiru (B)
Microsoft Excel
WorksheetKo mponenMera h (R)
WorksheetKo mponenHijau (G)
SELESAI
Worksheet Komponen Biru (B)
16
2. Diagram alirmakro Data
MULAI
Input data : Raster (X, Y, Z)
Looping (Y) └Looping (X)
Index Nilai X = Index Baris
Tidak
Index NilaiY = Index Kolom
End Looping (X) └Looping (Y) Ya
WorksheetHasil (data raster telahtersusun)
SELESAI
Nilai Z = NilaiSel
17
3. Diagram alir makro Visualisasi Data Raster(Untuk 3 Skala Warna)
MULAI Input data : Raster (X, Y, Z)
Looping (Y) └Looping (X)
Z, B, G, dan R
M = (Z / C3) * 255 O = [ (Z – C3) / C3 ] * 255 P = [ ((Z – (2/3 * C)) / C3 ] * 255
Ya
Tidak
Z, C dan C3
Tidak
Tidak Z ≤ 1/3 C
C = Zmax C3 = C / 3
1/3 C< Z ≤ 2/3 C Ya
End Looping (X) └Looping (Y) Ya WorksheetHasil (data raster telahdivisualisasi)
SELESAI
2/3 C< Z ≤ C Ya
18
4. Diagram alir makro Visualisasi Data Gambar
MULAI Input data : Raster (X, Y, Zred) (R)
Input data :Raster (X, Y, Zgreen) (G)
Looping (Y) └Looping (X)
Tidak
End Looping (X) └Looping (Y) Ya
WorksheetHasil (data raster telahdivisualisas i)
SELESAI
Input data : Raster (X, Y, Zblue) (B)
19
5. Diagram alir makro Overlay
MULAI Input data : Raster (X, Y, Z)
Looping (Y) └Looping (X)
PetaDasar NilaiZ pada(X, Y) = 0 Ya Tidak
Tidak
End Looping (X) └Looping (Y) Ya
Data telahdiovelayde nganpetadasar
SELESAI
20
6. Diagram alir makro Panjang Garis Pantai
MULAI
Input data : Raster (X, Y, Z)|| Z = 0 atau 255
C = jumlahselbernilai 0 (Z = 0)
𝐂𝐂 ∗ 𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩 𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬 (mm) 𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬 𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩𝐩 (cm)
PanjangGarisP antai (km)
SELESAI
panjangsel( mm) dan skalapeta (cm)
21
7. Diagram alir makro Luas Penutupan Tajuk
MULAI
Input data : Raster (X, Y, Z)
Z ≤ 100
Z> 100
Konversi NilaiSel
Konversi NilaiSel
NilaiSel = 0
NilaiSel = 255
C = jumlahselbernilai 0 D = jumlahsemuasel
𝐂𝐂 𝐱𝐱 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏% 𝐃𝐃
LuasPenutupan Tajuk (%)
SELESAI
22
8. Instalasi Applikasi EXACT v1.0 Microsoft Excel 2010 Copy File Add-in (2010) EXACT v1.0.xlamdari folder EXACT ke C:\ Copy File Logo.jpg dari folder EXACT ke C:\ Buka Microsoft Excel 2010 Pilih File Options Customize Ribbon Import / Export Import Customization File Pilih file EXACT v1.0.exportedUI dari folder EXACT 5. Pada ribbon pilih tab Developer pilih Add-Ins pilih Browse Pilih file Add-in (2010) EXACT v1.0.xlam dari C:\ 6. Aplikasi EXACT v1.0 telah terinstal kedalam Microsoft Excel 2010 7. Aplikasi EXACT dapat diakses melalui ribbon Microsoft Excel 2010 (pada ribbon akan muncul 3 tab baru : Pengolahan Data, Overlay, dan Perhitungan) 1. 2. 3. 4.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
Microsoft Excel 2003 & 2007 Copy File Add-in (2003 & 2007) EXACT v1.0.xlamdari folder EXACT ke C:\ Copy File Logo.jpg dari folder EXACT ke C:\ Buka Microsoft Excel 2003 atau 2007 Klik logo Microsoft Office (pojok kiri atas) pilih excel options pilih tab Add-Ins klik Go Akan muncul form daftar add-ins yang telah terinstall pilih browse Pilih file Add-in (2003 & 2007) EXACT v1.0.xlam dari C:\ Aplikasi EXACT v1.0 telah terinstal kedalam Microsoft Excel 2003 atau 2007 Untuk mengakses EXACT tambahkan Quick Access Toolbar View Code terlebih dahulu, dengan cara berikut : Klik logo Microsoft Office (pojok kiri atas) pilih excel options pilih tab Customize pada combobox “Chose commands from” pilih “Developer Tab” pilih View Code Icon View Code akan muncul pada Quick Access Toolbar (sebelah logo Microsoft Office)
Perangkat Lunak GetPixels Perangkat lunak GetPixels dapat di akses dari folder EXACT, pada file GetPixels.exe
Catatan : Segala bentuk pertanyaan terkait EXACT dan GetPixels, seperti Password, Project Code , Error, dan lain-lain dapat disampaikan melalui email ke alamat
[email protected]
