BAB II TINJAUAN PUSTAKA

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Informasi Geografis Sistem Informasi Geografi (SIG)atau yang lebih dikenal dengan Geographic Information System(GIS) merupakan sistem yang dirancang untuk bekerja dengan data yang tereferensi secara spasial atau koordinat-koordinat geografi. SIG juga

merupakan teknologi untuk mengelola, menganalisa dan

menyebarkan informsi geografis. Sistem Informasi Geografi yang selanjutnya disebut dengan SIG, pertama kali dikenal pada awal tahun 1980 dan mulai berkembang pesat sekitar tahun 1990, seiring dengan perkembangan perangkat komputer, baik perangkat lunak (software) maupun perangkat keras (hardware). Pengertian Sistem Informasi Geografis atau lebih dikenal dengan istilah Geographical Information System jika ditinjau dari asal suku katanya dapat diuraikan sebagai berikut: 1. Geography Istilah ini digunakan karena SIG dibangun berdasarkan pada keadaan geografis atau spasial. Obyek ini mengarah pada spesifikasi lokasi dalam suatu daerah. Obyek dapat berupa fisik, budaya, ekonomi, dan alamiah. Penampakan tersebut ditampilkan pada suatu peta untuk memberikan gambaran yang representatif dari spasial suatu obyek sesuai dengan kenyataan di bumi. Simbol, warna dan garis digunakan untuk mewakili setiap spasial yang berada pada peta dua dimensi. Saat ini teknologi komputer telah mampu membantu proses pemetaan mulai pengembangan dari pembuatan peta Aoutomated Cartography dan Computer Aided Design (CAD).

Universitas Sumatera Utara

8

2. Information Informasi merupakan hasil pengolahan dari sejumlah data. Dalam SIG informasi memiliki volume terbesar. Setiap obyek geografi memiliki pengaturan data tersendiri karena tidak sepenuhnya data yang ada dapat terwakili dalam peta. Jadi, semua data harus diasosiasikan dengan obyek spasial yang dapat membuat peta menjadi lebih informatif. Ketika datatersebut diasosiasikan dengan permukaan geografi yang representatif, data tersebut mampu memberikan informasi dengan hanya mengklik obyek. Dalam SIG semua informasi adalah data, tetapi tidak semua data adalah informasi.

3. System Pengertian system adalah kumpulan elemen-elemen yang saling berintegrasi dan berinterdependensi dalam lingkungan yang dinamis untuk mencapai tujuan tertentu. Istilah ini digunakan untuk mewakili pendekatan sistem yang digunakan dalam SIG, dengan lingkungan yang kompleks dan komponen yang terpisah-pisah, sistem digunakan untuk mempermudah pemahaman dan penanganan yang terintegrasi. Teknologi komputer sangat dibutuhkan dalam pendekatan ini, jadi hampir semua sistem informasi berdasarkan pada komputer. GIS memiliki kemampuan untuk melakukan pengolahan data dan melakukan operasi-operasi tertentu dengan menampilkan dan menganalisa data. Aplikasi GIS saat ini tumbuh tidak hanya secara jumlah aplikasi namun juga bertambah dari jenis keragaman applikasinya. Pengembangan aplikasi GIS kedepannya mengarah kepada aplikasi berbasis web yang dikenal dengan web GIS. Hal ini disebabkan karena pengembangan aplikasi di lingkungan jaringan telah menunjukan potensi yang besar dalam kaitannya dengan geo informasi. Sebagai contoh adalah adanya peta online sebuah kota dimana pengguna dapat dengan mudah mencari lokasi yang diinginkan secara online melalui jaringan intranet/internet tanpa mengenal batas geografi penggunanya. Secara umum Sistem Informasi Geografis dikembangkan berdasarkan pada prinsip masukan data, manajemen, analisis, dan representasi data.


9

Secara umum proses SIG terdiri atas empat bagian (subsistem), yaitu : 1. Subsistem masukan data (input data) Subsistem ini berperan untuk memasukkan data dan mengubah data asli ke bentukyang dapat diterima dan dipakai dalam SIG. Semua data dasar geografi diubah dulumenjadi data digital, sebelum dimasukkan ke komputer. Data digital memiliki kelebihandibandingkan dengan peta (garis, area) karena jumlah data yang disimpan lebih banyakdan pengambilan kembali lebih cepat. Ada dua macam data dasar geografi, yaitu dataspasial dan data atribut. a.

Data spasial (keruangan), yaitu data yang menunjukkan ruang, lokasi atau tempattempatdi permukaan bumi. Data spasial berasal dari peta analog, foto udara danpenginderaan jauh dalam bentuk cetak kertas.

b.

Data atribut (deskriptis), yaitu data yang terdapat pada ruang atau tempat. Atributmenjelaskan suatu informasi. Data atribut diperoleh dari statistik, sensus, catatanlapangan dan tabular (data yang disimpan dalam bentuk tabel) lainnya. Data atributdapat dilihat dari segi kualitas, misalnya kekuatan pohon. Dan dapat dilihat dari segikuantitas, misalnya jumlah pohon. Data dasar yang dimasukkan dalam SIG diperoleh dari tiga sumber,

yaitu data lapangan(teristris), data peta dan data penginderaan jauh. a. Data lapangan (teristris) Data teristris adalah data yang diperoleh secara langsung melalui hasil pengamatandi lapangan, karena data ini tidak terekam dengan alat penginderaan jauh. Misalnya,batas administrasi, kepadatan penduduk, curah hujan, jenis tanah dan kemiringanlereng. b. Data peta Data peta adalah data yang digunakan sebagai masukan dalam SIG yang diperolehdari peta, kemudian diubah ke dalam bentuk digital. c. Data penginderaan jauh


10

Data ini merupakan data dalam bentuk citra dan foto udara. Citra adalah gambarpermukaan bumi yang diambil melalui satelit. Sedangkan foto udara adalah gambarpermukaan bumi yang diambil melalui pesawat udara. 2. Subsistem manipulasi dan analisis data Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dihasilkan oleh SIG, melakukan manipulasi dan pemodelan data. Ada beberapa macam analisa data, antara lain: a. Analisis lebar Analisis lebar adalah analisis yang dapat menghasilkan gambaran daerah tepiansungai dengan lebar tertentu. Kegunaannya antara lain untuk perencanaanpembangunan bendungan sebagai penang-gulangan banjir. b. Analisis penjumlahan aritmatika (arithmetic addition) Analisis ini digunakan untuk menangani peta dengan klasifikasi, hasilnya menunjukkan peta dengan klasifikasi baru. c. Analisis garis dan bidang Analisis ini dapat digunakan untuk menentukan wilayah dalam radius tertentu. Misalnya, daerah rawan banjir, daerah rawan gempa dan daerah rawan penyakit. 3. Subsistem manajemen Subsistem ini mengorganisasikan data maupun tabel atribut terkait ke dalam sebuah sistem basis data agar mudah di-retrieve, di-update, dan di-edit. 4. Subsistem penyajian data (output data) Subsistem output data berfungsi menayangkan informasi geografi sebagai hasil analisisdata dalam proses SIG. Informasi tersebut ditayangkan dalam bentuk peta, tabel, bagan,gambar, grafik dan hasil perhitungan. SIG merupakanproduk daribeberapa komponen. Komponen-komponen yang terdapat dalam SIG yaitu : 1. Perangkat keras (Hardware)


11

Data yang terdapat dalam SIG diolah melalui perangkat keras. Perangkat keras dalamSIG terbagi menjadi tiga kelompok yaitu: a. Alat masukan (input) sebagai alat untuk memasukkan data ke dalam jaringan komputer. Contoh: scanner, digitizer, CD-ROM. b. Alat pemrosesan, merupakan sistem dalam komputer yang berfungsi mengolah,menganalisis dan menyimpan data yang masuk sesuai kebutuhan, contoh: CPU,tape drive, disk drive. c.

Alat keluaran (ouput) yang berfungsi menayangkan informasi geografi sebagai datadalam proses SIG, contoh: VDU, plotter, printer.

2. Perangkat lunak (Software) Perangkat

lunak

merupakan

sistem

modul

yang

berfungsi

untuk

memasukkan,menyimpan dan mengeluarkan data yang diperlukan.Data hasil penginderaan

jauh

dan

tambahan

(data

lapangan,

peta)

dijadikan

satumenjadidata dasar geografi. Data dasar tersebut dapat disimpan, ditampilkan pada monitor maupun dicetak sebagai laporan. 3. Intelegensi manusia (Brainware) Brainware

merupakan

kemampuan

manusia

dalam

pengelolaan

dan

pemanfaatan SIG secara efektif.

2.2

Arsitektur WebGIS

Sistem Informasi Geografis merupakan sistem yang dirancang untuk bekerja dengan data yang tereferensi secara spasial atau koordinat-koordinat geografi. GIS memiliki kemampuan untuk melakukan pengolahan data dan melakukan operasioperasi tertentu dengan menampilkan dan menganalisa data. Aplikasi GIS saat ini tumbuh tidak hanya secara jumlah aplikasi namun juga bertambah dari jenis keragaman aplikasinya. Pengembangan aplikasi GIS kedepannya mengarah kepada aplikasi berbasis Web yang dikenal dengan Web GIS. Hal ini disebabkan karena pengembangan aplikasi di lingkungan jaringan telah menunjukan


12

potensi yanng besar daalam kaitannnya dengaan geo informasi. Sebaagai contoh h adalah adanya petaa online seb buah kota diimana peng gguna dapatt dengan muudah mencaari lokasi yang diingiinkan secaraa online meelalui jaring gan intranet tanpa menggenal batas geografi penggunanyya. Secara umum Sisttem Informaasi Geograffis dikembaangkan berd dasarkan pada prinssip input/m masukan datta, manajem men, analissis dan reppresentasi data. d Di lingkungann web prinsiip-prinsip teersebut di gambarkan g dan d di impleementasikan seperti pada tabel berikut b :

Ta abel 2.1 Priinsi-prinsip p Pengemba angan SIG G GIS Prinsip

Pengemban P ngan Web

Data Input

Cliebt C

Manajemenn Data

DBMS D dengan komponnen spasial

Analisis Daata

GIS G Library y di Server

Representaasi Data

Client C / Server

GIS S merupakan n suatu sisttem yang saaling terinteegrasi satu ssama lain, dan d tidak dapat berdiiri sendiri. Pada P peneliitian ini, pen nulis menggabungkan sistem GIS S dengan komponen dalam web b untuk mem mbangun sebuah web GIS. Untuuk dapat meelakukan komunikasii dengan ko omponen laiin yang berrbeda di ling gkungan weeb maka dib butuhkan sebuahweb server. Karena K standdart dari data d geograafis berbedaa beda dan n sangat spesifik, maka m pengem mbangan arrsitektur sisttem webGIS mengikutti arsitekturr “Client Server” (Gaambar 2.3)

Gambaar 2.1 Arsittektur Web GIS G mbar 2.3 Gam

menunjukkan arsitekttur minimu um sebuah sistem web GIS.

Aplikasi beerada disisi client yangg berkomuniikasi dengan server sebbagai penyeedia data melalui weeb Protokol seperti HT TTP (Hyper Text Transf sfer Protocool). Aplikassi seperti


13

ini bisa dikembangk d an dengan web brow wser (Mozzila Firefoox, Opera, Internet Explorer, dll). d Untuk menampilka m an dan berin nteraksi den ngan data G GIS, sebuah browser membutuhkkan Plug-IIn atau Jaava Applett atau bah hkan keduaanya. Web b server bertanggunng jawab terhadap pproses perm mintaan dari client dan meng girimkan tanggapan terhadap reespon tersebbut. Dalam m arsitektur web, sebuaah web serrver juga mengatur komunikasi k dengan serrver sideGIS Komponeen. Server ssideGIS Ko omponen bertanggunng jawab terrhadap koneeksi kepadaa database spasial s sepeerti menterjeemahkan query keddalam SQL L dan meembuat rep presentasi yang diterruskan ke server. Dalamkenyyataannya Side S Serverr GIS Kom mponen berupa softw ware librariies yang menawarkaan layanan khusus unttuk analisis spasial pada data. Seelain kompo onen hal lain yang juuga sangat penting adaalah aspek fungsional f yang y terletaak di sisi client atau di server.

2.3

Graaph

Graph merupakan su uatu alat bbantu untuk k merepresentasikan oobjek-objek k diskrit danhubungan antara objek-objek o k tersebut. Graph G G didefinisikan d n sebagai pasangan p himpunan (V, ( E), ditu ulis dengan notasi G = (V, E). V (vertex) ( merrupakan meerupakan himpunan tidak koso ong dari s impul. E (edge) merrupakan hiimpunan siisi yang menghubunngkan sepasang simpuul. Simpul pada graph h umumnyaa dinomorii dengan huruf atau angka. Sed dangkan sissi pada grap aph umumn nya dinamaii dengan hiimpunan simpul yang dihubungkan oleh sissi tersebut.

Gam mbar 2.2 Co ontoh Graph h


14

Graaph terdiri dari berbaagai jenis diantaranyaa graph seederhana,grraph tak sederhana, dangraph berarah. b Graaph sederhaana adalah graph g yangg tidak mem miliki sisi ganda dan juga gelaang. Sisi g anda meru upakan kondisi ketikaa dua buah h simpul memiliki leebih dari saatu sisi. Sisii gelang adaalah ketika ada sisi yanng berasal dari d satu simpul dann kembali pada p simpuul tersebut. Sedangkan n graph takk sederhanaa adalah graph yangg memiliki sisi gandaa danatau gelang. g Gra aph berarahh merupakaan graph yang setiapp sisinya meemiliki orienntasi arah dari d suatu simpul ke sim mpul lainny ya.Graph berbobot addalah graph h yang mem miliki nilai pada setiap sisinya. s

Gam mbar 2.3 Gra aph Berbobot

2.4

Alggoritma A*

Algoritma ini i pertamaa kali diperkkenalkan paada 1968 oleehPeter Harrt, Nils Nilssson, dan Bertram Raphael. R Daalam ilmukkomputer, A*(yang diucapkan d dengan “A A star”) merupakannsalah satu algoritma a peencarian gra aph terbaik yang mamppumenemuk kan jalur dengan biayya pengeluaaran paling sedikit darii titik awal yang diberiikan sampaai ke titik tujuan yangg diharapkan n (dari satuu atau lebih mungkin m tujjuan). p in nformasi, terrlebih dahu ulu dicari Sepperti pada keebanyakan algoritma pencarian ruteyang tampaknya t mempunyyai kemung gkinan besar untuk menuju ke k arah tujuan.Apa yang mem mbuat A * aalgoritma satu s satunyaa pertama yyang terbaiik dalam ma ini mengambil jaraak perjalannan ke arah h tujuan proses penncarianadalaah algoritm (dimana g(x) bagian dari d heuristiis adalah biiaya dari aw wal, dan tiddak sekedar menjadi biaya lokal sebelum no ode diperluaas). Alggoritma A* (Admissibble Heuristic) adalah strategi s besst first searrch yang menggunakkan estimasii solusi biayya terkecil untuk u menccapai suatu ttujuan deng gan jarak


15

tempuh terdekat dan memiliki nilai heuristik yang digunakan sebagai dasar pertimbangan. Heuristik adalah kriteria, metoda, atau prinsip-prinsip untuk menentukan pilihan sejumlah alternatif untuk mencapai sasaran dengan efektif. Nilai heuristik dipergunakan untuk mempersempit ruang pencarian. Metoda pencarian A* menghasilkan jalur optimal mulai dari tempat awal kemudian melalui graph menuju tempat yang dituju. Metode ini berdasarkan formula: f(n) = g(n) + h(n) Keterangan : h(n) = biaya estimasi dari node n ke tujuan. g(n) = biaya path / perjalanan f(n) = solusi biaya estimasi termurah node n untuk mencapai tujuan. (Anonymous5, 2008) Penggunaan algoritma A* dengan fungsi heuristik yang tepat dapat memberikan hasil yang optimal. Sebenarnya, Depth-first search (DFS) dan breadthfirst-search (BFS) adalah dua kasus khusus dari algoritma A Star. Algoritma Dijkstra, salah satu BFS, adalah kasus khusus dari A* dimana h(x) = 0 untuk semua nilai x. Untuk DFS, ciptakan suatu counter global C yang diinisialisasi dengan nilai yang sangat besar. Pada setiap langkahnya, periksa sebuah titik, lalu berikan nilai C ke semua titik yang bertetangga dengan titik tadi. Setelah tiap-tiap pemberian nilai, kurangi counter C dengan 1. Jadi semakin awalsebuah titik diproses, semakin tinggi nilai h(x) yang dimilikinya. Beberapa terminologi dasar yang terdapat pada algoritma ini adalah starting point, simpul (nodes), A, open list, closed list, harga (cost), halangan (unwalkable). 1. Starting point adalah sebuah terminologi untuk posisi awal sebuah benda. 2. A adalah simpul yang sedang dijalankan dalam algortima pencarian jalan terpendek. 3. Simpul adalah petak-petak kecil sebagai representasi dari area pathfinding. Bentuknya dapat berupa persegi, lingkaran, maupun segitiga. 4. Open list adalah tempat menyimpan data simpul yang mungkin diakses dari starting point maupun simpul yang sedang dijalankan.


16

5. Closed list adalah tempat menyimpan data simpul sebelum A yang juga merupakan bagian dari jalur terpendek yang telah berhasil didapatkan. 6. Harga (F) adalah nilai yang diperoleh dari penjumlahan, nilai G merupakan jumlah nilai tiap simpul dalam jalur terpendek darititik awal ke A, dan H adalah jumlahnilai perkiraan dari sebuah simpul ke simpul tujuan. Sehingga dapat diformulasikan f(x) = g(x)+h(x). 7. Simpul tujuan yaitu simpul yang dituju. 8. Halangan adalah sebuah atribut yang menyatakan bahwa sebuah simpul tidak dapat dilalui oleh A. Prinsip algoritma ini adalah mencari jalur terpendek dari sebuah simpul awal (starting point) menuju simpul tujuan dengan memperhatikan harga (F) terkecil. Diawali denganmenempatkan A pada starting point, kemudian memasukkan seluruh simpul yang bertetangga dan tidak memilik atribut rintangan dengan A ke dalam open list. Kemudian mencari nilai H terkecil dari simpul-simpul dalam open list tersebut. Kemudian memindahkan A ke simpul yang memiliki nilai H terkecil. Simpul sebelum A disimpan sebagai parent dari Adan dimasukkan ke dalam closed list. Jika terdapat simpul lain yang bertetangga dengan A (yang sudah berpindah) namun belum termasuk kedalam anggota open list, maka masukkan simpul-simpul tersebut ke dalam open list. Setelah itu, bandingkan nilai G yang ada dengan nilai G sebelumnya (pada langkah awal, tidak perlu dilakukan perbandingan nilai G). Jika nilai G sebelumnya lebih kecil maka A kembali ke posisi awal. Simpul yang pernah dicoba dimasukkan ke dalam closed list. Hal terebut dilakukan berulang- ulang hingga terdapat solusi atau tidaka ada lagi simpul lain yang berada pada open list.

2.4.1 Deskripsi algoritma A Star A Star menyimpan sebuah himpunan solusi parsial, yaitu jalur yang diambil yang berawal dari titik awal, disimpan dalam sebuah antrian berprioritas (priority queue). Prioritas yang diberikan pada suatu jalur ditentukan oleh fungsi f(x) = g(x) + h(x). Disini, g(x) adalah ongkos yang diperlukan sampai ke titik x sejauh ini, h(x) adalah perkiraan heuristik dari ongkos minimal untuk meraih titik tujuan dari titik x. Singkat


17

kata, ongkos adalah jarak yang telah ditempuh sejauh ini, dan panjang garis lurus antara titik x dengan titik akhir adalah perkiraan heuristiknya. Semakin rendah nilai f(x), semakin tinggi prioritasnya. Berikutdiberikan pseudo-code dari algoritma A Star: fungsi A*(awal,tujuan) var himpunan_tertutup <- himpunan_kosong var q <- buat_antrian(titk_awal) while (q tidak kosong) var p <- hapus_elemen_pertama(q) var x <- titik_akhir_dari_p if (x = tujuan) return p for (tiap y pada suksesor(p)) if (y bukan anggota himpunan_tertutup) masuk_antrian(q, y) tambahkan y ke himpunan_tertutup endif endfor endwhile return tidak_ada_jalur

Disini suksesor (p) mengembalikan sebuah himpunan titik yang bertetangga dengan p .Diasumsikan bahwa antrian disini menjaga urutan anggotanya dengan nilai f secara otomatis. Dalam himpunan himpunan_tertutup, semua titik akhir dari p (titik dimana masih terdapat jalur) disimpan, untuk menghindari pengulangan dan pemutaran. Antrian yang digunakan disini juga biasa disebut sebagai himpunan terbuka. Himpunan tertutup bisa saja dihilangkan (yang akan menghasilkan algoritma pencarian pada pohon) apabila sebuah solusi (jalur) telah dijamin keberadaannya, atau apabila fungsi suksesor telah disesuaikan agar tidak menerima titik yang sudah pernah diperiksa.

2.4.2 Sifat Algoritma A Star


18

Seperti BFS, A* akan selalu menemukan sebuah solusi, jika memang ada. Apabila fungsi heuristik h dapat diterima, yang berarti nilai h tidak akan pernah melebihi ongkos minimal untuk meraih tujuan yang sebenarnya, maka A* sendiri akan dapat diterima (atau dapat disebut optimal) apabila himpunan tertutup tidak digunakan. Apabila digunakan sebuah himpunan tertutup, maka h harus monoton (atau konsisten) agar A* dapat menjadi optimal. Ini berarti fungsi heuristik tidak akan pernah berlebihan dalam menghitung ongkos dari sebuah titik ke titik tetangganya. Secara formal, unutuk semua jalur x, y dimana y adalah suksesor dari x: h(x) ≤ g(y) - g(x) + h(y). A Star juga dapat dijamin keoptimalannya untuk sembarang heuristik, yang berarti bahwa tidak ada satupun algoritma lain yang mempergunakan heuristik yang sama akan mengecek lebih sedikit titik dari A*, kecuali ketika ada beberapa solusi parsial dimana h dapat dengan tepat memprediksi ongkos jalur minimal.

2.4.3 Kompleksitas Algortima A Star Kompleksitas waktu dari A Star sangat bergantung dari heuristik yang digunakannya. Pada kasus terburuk, jumlah titik yang diperiksa berjumlah eksponensial terhadap panjang solusi (jalur terpendek), tetapi A* akan memiliki kompleksitas waktu polinomial apabila fungsi memenuhi kondisi berikut: |h(x) - h*(x)| ≤ O(log h*(x) dimana h* adalah heuristik optimal, yaitu ongkos sebenarnya dari jalur x ke tujuan. Dengan kata lain, galat dari h tidak akan melaju lebih cepat dari logaritma dari heuristik optimal h* yang memberikan jarak sebenarnya dari x ke tujuan. Penggunaan memori dari A* bahkan lebih bermasalah dari kompleksitas waktunya. Beberapa varian dari A* telah dikembangkan untuk mengatasi masalah ini, termasuk diantaranya Iterative-Deepening-A*, Memory-Bounded- A* (MA*) dan SimplifiedMemory-Bounded-A* (SMA*) dan Recursive-Best- First-Search (RBFS). RBFS juga akan memberikan hasil yang optimal apabila heuristiknya dapat diterima.

2.4.4 Fungsi-fungsi Heuristik untuk Algoritma A Star


19

Seperti yang telah disebutkan diatas, fungsi heuristik sangat berpengaruh terhadap kelakuan algoritma A Star: 1. Apabila h(n) selalu bernilai 0, maka hanya g(n) yang akan berperan, dan A* berubah menjadi Algoritma Dijkstra, yang menjamin selalu akan menemukan jalur terpendek. 2. Apabila h(n) selalu lebih rendah atau sama dengan ongkos perpindahan dari titik n ke tujuan, maka A* dijamin akan selalu menemukan jalur terpendek. Semakin rendah nilai h(n), semakin banyak titik-titik yang diperiksa A*, membuatnya semakin lambat. 3. Apabila h(n) tepat sama dengan ongkos perpindahan dari n ke tujuan, maka A* hanya akan mengikuti jalur terbaik dan tidak pernah memeriksa satupun titik lainnya, membuatnya sangat cepat. Walaupun hal ini belum tentu bisa diaplikasikan ke semua kasus, ada beberapa kasus khusus yang dapat menggunakannya. 4. Apabila h(n) kadangkala lebih besar dari ongkos perpindahan dari n ke tujuan, maka A* tidak menjamin ditemukannya jalur terpendek, tapi prosesnya cepat. 5. Apabila h(n) secara relatif jauh lebih besar dari g(n), maka hanya h(n) yang memainkan peran, dan A* berubah menjadi BFS. (Riftadi, Muhammad. 2007)

2.5

ArcView

Arcview merupakan salah satu perangkat lunak desktop Sistem Informasi Geografis dan pemetaan yang telah dikembangkan oleh ESRI (Environmental System Research Institute, Inc). ArcView memiliki kemampuan-kemampuan untuk melakukan visualisasi, menjelajahi, menjawab query (baik basisdata spasial maupun non spasial), menganalisis data secara geografis, dan sebagainya. Secara umum kemampuankemampuan perangkat SIG ArcView dapat dijabarkan sebagai berikut: 1. Pertukaran data: membaca dan menuliskan data dari dan kedalam format perangkat lunak SIG lainnya, a) ArcView dapat membaca data spasial raster yang dituliskan dalam formatformat perangkat lunak SIG dan penginderaan jauh; misalnya: JPEG,


20

BMP, TIFF, GeoTIFF, BSQ, BIL, BIP, ERDAS, (LAN & GIS), ERDAS Imagine, GRID ArcInfo (data grid-cell), raster SUN, dan sebagainya. b) ArcView dapat membaca data spasial vector yang dituliskan dalam formatformat perangkat lunak SIG lainnya (import); misalnya ArcInfo (coverage), MapInfo (MIF), AutoCad (DWG dan DXF), dan sebagainya. c) ArcView dapat menuliskan basisdata spasial vektornya (coverage dan shape files) baik ke dalam format shapes file sendiri maupun kedalam perangkat lunak SIG lainnya, misalnya MapInfo. 2. Melakukan analisa statistik dan operasi-operasi matematis. 3. Menampilkan informasi (basisdata) spasial maupun atribut. a) ArcView dapat menampilkan informasi (basisdata dengan format sendiri) baik yang terdapat pada sistem komputer yang bersangkutan maupun yang tersebar di jaringan komputer (network). b) ArcView dapat mengakses dan menampilkan basisdata eksternal. c) Menampilkan informasi atau data dalam bentuk view (tampilan untuk dilayar monitor), layout (tata letak format siap cetak), table (tabel data), chart (grafik). 4. Menjawab query spasial maupun atribut. a) Menghubungkan informasi spasial dengan atribut-atributnya yang terdapat (disimpan) didalam basis data atribut: (1) memilih fitur (entitas) spasial, muncul informasi spasialnya, (2) memilih data atribut dari basisdata atribut, muncul representasi spasial dari fitur yang dipilih, (3) memilih data atribut, muncul data atribut-atribut lainnya yang terdapat didalam basisdata atribut, (4) memilih suatu fitur spasial, muncul fitur spasial lainnya yang terkait. b) Menggunakan SQL sebagai standard untuk melakukan query terhadap basis datanya. 5. Melakukan fungsi-fungsi dasar SIG yaitu menyediakan alat bantu analisis spasial sederhana untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti berikut: 1) berapa jumlah sumur bor yang terdapat disuatu area pertambangan? 2) berapa jumlah rumah yang terdapat di dalam buffer (area) 50 meter dari pinggir sungai.


21

6. Membuat peta tematik. a) Menyediakan pustaka simbol dan warna (fiturs) untuk pembuatan peta tematik. b) Menggunakan pustaka simbol dan warna untuk merepresentasikan fiturnya berdasarkan atribut-atributnya (membuat peta-peta tematik turunan). 7. Memodifikasi aplikasi dengan menggunakan bahasa skrip. Menyediakan bahasa pemrograman sederhana atau skrip (avenue) untuk mengotomasikan pengoperasian

rutin

dan

meng-customize

apliksi-aplikasi

SIG

yang

dikembangkan dengan perangkat lunak ArcView. 8. Melakukan fungsi-fungsi SIG khusus lainnya (dengan menggunakan extension yang ditujukan untuk mendukung penggunaan perangkat lunak SIG ArcView). Adapun ekstensi-ekstensi SIG yang terdapat di ArView adalah berikut diantaranya: a) Network Analyst: modul perangkat lunak yang diguakan untuk melakukan analisis-analisis yang berhubungan dengan jaringan (Routing). b) Internet Map Server (IMS): modul perangkat lunak yang digunakan untuk mempublikasikan peta (basisdata dijital) ke jaringan internet (web-based GIS) hingga dapat diakses dengan menggunakan program browser. c) 3D Analyst: modul perangkat lunak yang digunakan untuk membuat, menganalisa, dan menampilkan data spasial tiga dimensi (permukaan dijital). d) Tracking Analyst: modul perangkat lunak yang digunakan untuk perekaman, tampilan, dan pemantauan data – baik secara langsung (realtime) maupun tidak langsung (playback atau replay) yang memiliki kecenderungan perubahan posisi geografis dari waktu ke waktu. e) Image Analyst: modul perangkat lunak yang dipergunakan untuk melakukan analisis-analisis yang berhubungan dengan citra dijital (penginderaan jauh). ArcView secara default membaca, menggunakan, dan mengolah data spasial dengan format yang disebut sebagai shapefile. Format yang dikembangkan dan dipublikasikan oleh ESRI ini digunakan untuk menyimpan informasi-informasi atribut


22

dan geometri non-topologi fitur spasial di dalam sebuah kumpulan data. Geometri fitur ini disimpan sebagai shape yang terdiri dari sekumpulan koordinatkoordinat vektor. Shapefile dapat mendukung representasi bebagai fitur baik titik (point), garis (line), maupun polygon (area). Setiap fitur polygon direpresentasikan sebagai loop tertutup. Data atribut disimpan dalam format perangkat lunak DBMS Dbase. Setiap record, memiliki relasi one to one terhadap fitur data spasial yang bersangkutan. Shapefile ESRI terdiri dari beberapa file: file utama, file indeks, dan sebuah tabel Dbase. File utama merupakan direct-access, file dengan panjang record yang bervariasi dimana setiap record-nya mendeskripsikan sebuah shape (fitur) dengan sebuah list (daftar) verteks-verteksnya. Pada file indeks, setiap record mengandung offset record file utama yang bersesuaian dari awal ke file utama. Tabel Dbase berisi atribut-atribut fitur, satu record per fitur. Relasi one to oneantara fitur (geometri) dengan atributnya didasarkan pada nomor record-nya. Record atribut, urutannya, harus sama sebagaimana di dalam file utama. Sesuai dengan konvensi penamaannya, file utama, file indeks, dan file Dbase memiliki nama depan (suffix) yang sama, tetapi nama-nama belakangnya (suffix atau extension) berbeda. Nama-nama belakangnya berturut-turut adalah “SHP” (file utama), “SHX” (file indeks), dan “DBF” (file table atribut). Shapefile ESRI dapat dibuat atau dihasilkan dengan menggunakan empat metode/cara sebagai berikut: a) Eksport: format data spasial ini dapat dihasilkan dari proses eksport perangkat lunak SIG lainnya, misalnya dengan menggunakan ArcInfo, SDE13, MapInfo. b) Dijitasi: shapefile dapat secara lansung dibuat melalui proses dijitasi. c) Semi pemrograman: shapefile dapat dapat secara langsung dibuat, dibaca, atau dituliskan dengan menggunakan salah satu bahasa (semi) pemrograman skrip/makro yang dimiliki oleh beberapa perangkat SIG serumpun (misalnya Aveneu-nya ArcView, MapObjects, ARC Macro Language/AML ArcInfo, Simple macro Language/SML PC ArcInfo). d) Bahasa pemprograman: dengan memahami spesifikasi teknisnya, shapefile dapat secara langsung dibuat, dibaca, atau dituliskan dengan menggunakan salah satu bahasa pemrogrman yang ada (misalnya C/C++, pascal/Delphi, Basic).


23

Keuntungan-keuntungan jika bekerja dengan menggunakan data spasial shapefile ArcView adalah sebagai berikut: a) Proses pengambilan (draw) atau penggambaran kembali (redraw) dari fitur petanya dapat dilakukan dengan relatif cepat, setidaknya lebih cepat dari proses penggambaran coverage milik ArcInfo. b) Informasi atribut dan geometrinya dapat di atur. c) Dapat dirubah ke dalam format-format data spasial lainnya. d) Memungkinkan untuk proses on-screen digitizing. (Prahasta, Eddy. 2007)

2.6

Mapserver

Mapserver merupakan perangkat lunak open source dan sekaligus freeware yang dapat digunakan untuk menampilkan data spasial (peta dijital) pada halaman web. Mapserver dikembangkan di Universitas Minesotta (UMN), Amerika Serikat untuk pengembangan proyek ForNet (sebuah proyek untuk manajemen sumber daya alam) yang didanai langsung oleh NASA. Dari proyek ForNet inilah dihasilkan tools utama yaitu MapServer dan ImageView yang dapat diaplikasikan ke berbagai tipe permasalahan yang terkait dengan data spasial. Selanjutnya mapserver digunakan sebagai tools visualisasi data SIG (terutama data vector) yang memungkinkan penggunaan layanan web, sementara Imageview dipakai sebagai tools visualisai khusus untuk citra (dijital) satelit dan data-data tipe raster lainnya. Pada

bentuk

paling

dasar

MapServer

merupakan

sebuah

program

CGI(Common Gateway Interface). Program tersebut akan dieksekusi di web server, dan berdasarkan parameter tertentu terutama konfigurasi dalam bentuk file *.MAP akan menghasilkan data yang kemudian akan dikirim ke web browser, baik dalam bentuk peta atau dalam bentuk lain. Fitur-fitur dari MapServer diantaranya adalah: a) Menampilkan data spasial dalam format vektor seperti Shapefile (ESRI), ArcSDE (ESRI), PostGIS dan berbagai format fektor lain dengan menggunakan library OGR.


24

b) Menampilkan data spasial dalam bentuk format raster seperti TIFF/GeoTIFF, APPL7 dan berbagai format data raster lain dengan menggunakan library GDAL. c) Menggunakan quadtree dalam indexing data spatial, sehingga operasioperasi spasial dapat dilakukan dengan cepat. d) Dapat dikembangkan dengan tampilan keluaran yang dapat diatur dengan menggunakan file tamplate. e) Dapat melakukan seleksi objek berdasarkan nilai, titik, area, atau berdasarkan sebuah objek spasial tertentu. f) Mendukung rendering karakter berupa font TrueType. g) Mendukung penggunaan data raster maupun vektor yang dibagi-bagi menjadi sub bagian yang lebih kecil sehingga proses untuk mengambil dan menampilkan gambar dapat dipercepat. h) Dapat menggambarkan peta tematik yang dibangun menggunakan ekpresi lojik atau ekspresi reguler. i) Dapat menampilkan label dari objek spasial, dengan label dapat diatur sedemikian rupa sehingga tidak salin tumpang tindih. j) Konfigurasi dapat diatur secara on the fly melalui parameter yang ditentukan pada URL. k) Dapat menangani beragam sistem proyeksi secara on the fly (Nuryadin, Ruslan. 2005) Saat ini, selain dapat mengakses MapServer sebagai program CGI, kitadapat mengakses MapServer sebagai modul MapScript, melalui berbagai bahasa skrip: PHP, Perl, Python atau Java. Sehingga akses fungsi-fungsi MapServer melalui skrip akan lebih memudahkan pengembangan aplikasi. Pengembang dapat memilih bahasa yang paling familiar. Bentuk umum arsitektur aplikasi berbasis peta dalam halam web dapat jelaskan sesuai dengan gambar 2.5 :


25

Gam mbar 2.4 : G Gambar Arsitektur Peta pada Web Padda gambar 2.4, interaaksi antara klien deng gan server berdasar skenario request dann respon. Web browsser di sisi klien meng girim requeest ke serv ver web. Karena serrver web tid dak memiliiki kemamp puan pemro osesan petaa, maka perrmintaan yang berkaaitan dengan n pemrosessan peta ak kan diterusk kan eleh serrver web ke k server aplikasi dann MapServeer.

Gambbar 2.5 : Arssitektur Mapserver plikasi, broowser (client) mengiriimkan requuest ke web server Padda sistem ap dalam benttuk requestt yang terkkait dengan data spasial (lokasi [[X,Y]) klik k kursor, status [on/ooff] layer yaang akan dim munculkan,, dan lain seebagainya. K Kemudian oleh o web server requuest tersebut dikirim kee server dan n MapServeer. Kemudiaan MapServ ver akan


26

membaca mapfile, m daan data petta. Untuk membentuk m k sebuah gaambar yang sesuai dengan perrmintaan daari client. S Setelah gam mbar tersebu ut di renderr, file gamb bar yang bersangkutaan akan dik kirim ke w web server kembali k dan n diteruskann ke browser client sesuai dengan formatt tamplate tampilanny ya. Dilihat dari tempaat pengolah han data arsitektur teersebut cen nderung berssifat thincliient, sebab prosedur-pr p rosedur yan ng terkait denga penggolahan dataa dan analissis proses dilakukan d dii server, sem mentara bro owsernya hanya mennerima haasil requestt dalam bentuk b filee HTML. pemrosesaan akan dikembalikkan lagi mellalui server web, yang terbungkus dalam benttuk file HTML atau applet.

2.6.1 Pengeenalan Cha ameleon Chameleonn merupakan n salah satuu frameworrk atau tool yang dapaat digunakaan untuk aplikasi peemetaan SIG G berbasis layanan web w (web-b based GIS).. Chameleo on dapat digunakan secara berdampingann atau fulll integrated d dengan dengan Mapserver M berdasarkann spesifikassi yang diteentukan oleeh Open Geospatial G C Consortium (OGC). Gambar berrikut mengiilustrasikann konfigurassi frameworkk chameleon on:

Gambar 2.6 2 : konfigu urasi framew work chameeleon


27

Fraamework Ch hameleon ddikembangk kan oleh DM D Solutionn Group (K Kanada), fframework ini dibentu uk dari sekuumpulan komponen-ko omponen peerangkat lun nak yang berisi proggram atau skrip-skrip s php (php scripts) yaang dapat ddigunakan kembali (reusable) oleh o setiap client-nya, sehingga mudah m meng gintegrasikaan sebuah web-mapw server denngan tampillan antarmuuka (layoutt interface)) yang sedderhana dan n mudah digunakan.

Gambar 2.7: Prosess Mapscript Pada Web Server(Sumbber: Prasetyo,, Daniel Hary.. 2004) 2.7

PosttgreSQL

PostgreSQL L atau serring disebuut Postgress merupakan server Object Reelational Database Managemen M nt System ((ORDBMS)) yang bersifat open ssource. PostgreSQL adalah DBM MS yang memiliki m skaalabilitas, keeluwesan daan kinerja titinggi, karen na selain mendukungg standar SQL92 S dann SQL99, Postgres P ju uga sudah m mendukung g bahasa pemrogram man C, C++,, Perl, java, Tcl, phyton n dan juga php. p Awal perkemb bangan PosttgreSQL diimulai dari penelitian yang dilak kukan di Univesity of o Californiia, Berkeley ey (1977-19 985), Postgrres berawall dari kodee Ingres, yang kemuudian dikem mbangkan menjadi database d seerver relatitional dan berhasil dikomersilkkan oleh Reelational Teechnologiess/Ingres Corporation. PPada period de tahun 1986–19944 Postgres telah banyakk digunakan untuk pen nelitian dann produksi aplikasi. Postgres juuga banyak digunakan sebagai baahan belajarr diberbagaai Universittas. Pada periode ini perkemban ngan Postgrres adalah sampai padaa Postgres vversi 4.2. Kemudian 995, dua orang maahasiswa lulusan Beerkeley meelakukan pada tahuun 1994-19


28

penambahan kemampuan SQL pada Postgres dengan menggunakan kode ANSI C, dan diberi nama Postgres95, kedua mahasiswa tersebut adalah Jolly Chen dan Andrew Yu. Seperti halnya DBMS komersil lainnya, sebagai salah satu software opensource, PostgreSQL juga telah didukung dengan fitur-fitur yang lengkap, diantaranya: a) Dukungan tipe data yang banyak digunakan pada database komersial, seperti floating point, integer, character string, money, date/time dan tipe data binary. b) Dukungan tipe data yang semakin beragam, seperti tipe data untuk geometri (seperti Point, Polygon, Circle, dan Line) ,tipe data jaringan(TCP/IP) untuk menyimpan data pada IP4, IP6 dan Mac Address (Lnet,cidr,maddr). c) Didukung tipe data array dan tipe data komposit serta konsep tipe data Object Identifiers (OIDS), yang digunakan PostgreSQL sebagai primary key pada beberapa table. Pada postgreSQL versi 8.x, OIDS digunakan sebagai default pada pembuatan table pada database. d) Dukungan penyimpanan binary large object(gambar, suara,vidio). Kinerja PostgreSQL sebagai server database object-relational semkin memudahkan user untuk mengimplementasikan system aplikasi yang dibuat. e) Dukungan fitur Foreign Key dan referential integrity, membuatPostgreSQL banyak dipilih sebagai database server dalam pengembangan aplikasi. f) PosgreSQL telah mengimplementasikan tipe join SQL99: inner join, left, right, full outer join, natural join, yang mempermudah proses querry. g) Dukungan fitur view dan trigger menyederhanakan proses query yang kompleks pada sisi server. Fungsi trigger bisa ditulis dalam bahasa C, Procedural Langguage. h) Dukungan fungsi Full-text indexing. i) Tersedianya fungsi ODBC. j) Dukungan fitur schema yang memungkinkan: 1. Banyak user menggunakan database yang sama tanpa mengganggu yang lainnya. 2. Untuk memudahkan mengorganisasikan database dalam satu program tertentu.


29

3. PostgreSQL 8.0 adalah PosgreSQL pertama yang bisa dioperasikan pada Microsoft Windows sebagai server, dimana PostgreSQL berjalan sebagai salah satu service windows server. Release PosgreSQL ini bisa dijalankan pada form Windows XP, Windows 2000 maupun Windows 2003. PostgreSQL juga dapat berjalan di banyak platform Sistem Operasi, sehingga Database Server ini banyak digunakan dalam pengembangan aplikasi, diantaranya FreeBSD (x86,Alpha), BSD/OS (x86,Sparc), OpenBSD (x86,Sparc), NetBSD (x86, Alpa, ARM, m68k, Power PC, Sparc, VAX), Digital Unix, Linux (x86, Alpa, ARM, MIPS, Power PC, Sparc. s/390), SCO OponServer, SCO UnixWare, SunOS 4, Sun Solaris (x86, Sparc), Compaq Tru64 Unix, AIX, BeOS, Windows (XP, WIN 2000, WIN 2003). Dukungan dari database pemrograman berupa library yang bisa digunakan untuk koneksi ke server database PostgreSQL, menyebabkan pengguna database PostgreSQL berasal dari berbagai latarbelakang penguasaan bahasa pemprograman, diantaranya adalah Python (lewat PyGreSql/PoPy), JDBC (Java Database Connectivity), PHP Librar php-pgsql, Tcl, Standard SQL embeded C, Perl (Standard DBI/DBD), Native C dan C++ API, ODBC. (Sugiana, Owo. Munir, Sirojul. 2005)

2.7.1

PostGIS

PostGIS adalah sebuah perangkat lunak tambahan (geo-spatial extension) untuk database PostgreSQL yang berfungsi untuk menyimpan obyek-obyek sistem informasi geografis (data spasial) (Anonymous3. 2007). PostGIS dikembangkan sebagai sebuah teknologi database spasial open source dibawah lisensi GNU general public licence. fungsi PostGIS pada database PostgreSQL adalah sebagai spatially enables (menambahkan tabel khusus untuk penyimpanan data-data sapsial) untuk menyimpan obyek-obyek sistem informasi geografis (data spasial) dalam database PostgreSQL. selain menambahkan tabel data spasial, PostGIS juga akan menambahkan tabel geometry (geom_table) untuk menyimpan informasi dan atribut geometri data spasial, sehingga dengan adanya informasi geometri peta tersebut bisa dilakukan analisis dan pemrosesan data sig menggunakan query sql.


30

Dalam PostGIS juga sudah terintegrasi dua konverter yaitu shp2pgsql dan pgsql2shp. fungsi shp2pgsql adalah untuk mengkonversi data shapefile (format yang dikembangkan ESRI untuk menyimpan informasi–informasi atribut dan geometri data spasial) ke format databse (format .sql) sehingga memungkinkan database postgres untuk membuat kolom geometri yang digunakan oleh PHPMapscript untuk menampilkan fitur geometri, sedangkan pgsql2shp berfungsi mengkonversi database (format .sql) ke format shapefile.

2.7.2

PgRouting

PgRouting adalah sebuah tools open source yang menyediakan fungsionalitas routing pada database PostgreSQL (Anonymous4.. 2007). PgRouting dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah pencarian jalur terpendek (Shortest Path) dan juga Travelling Salesman Problem (TSP) (Patrushev, 2007). Saat ini fungsionalitas routing bawaan yang disediakan oleh modul pgRouting adalah fungsionalitas routing dengan menggunakan

algoritma

dijkstra

(shortest_path_dijkstra),

algoritma

A*

(shortest_path_astar), algoritma Shooting Star dan fungsi untuk menangani masalah Travelling Salesman Problem (TSP).

2.8

Google Maps

Google Maps adalah sebuah jasa peta globe virtual gratis dan online disediakan oleh Google dapat ditemukan di http://maps.google.com/. Google Map menawarkan peta yang dapat diseret dan gambar satelit untuk seluruh dunia dan baru-baru ini, dan juga menawarkan perencana rute dan pencari letak bisnis di U.S., Kanada, Jepang, Hong Kong, Cina, UK, Irlandia (hanya pusat kota) dan beberapa bagian Eropa. Google Map API merupakan aplikasi interface yang dapat diakses lewat javascript agar Google Map dapat ditampilkan pada halaman web yang sedang kita bangun. Untuk dapat mengakses Google Map, Kita harus melakukan pendaftaran Api Key terlebih dahulu dengan data pendaftaran berupa nama domain web yang kita bangun.. Kita dapat menambahkan fitur Google Maps dalam web kita sendiri dengan Google Maps API. Google Maps API adalah library JavaScript.


31

Mennggunakan//memprograam Googlee Maps API A sangaat mudah. Untuk melakukan kostumisaasi pada w web yang

dibutuhkan n adalah peengetahuan tentang

HTML dann JavaScrip pt, serta konneksi Intern net. Dengan n menggunnakan Goog gle Maps API dapat menghemaat waktu dan an biaya unttuk memban ngun aplikaasi peta digiital yang handal, karrena penggu una hanya fokus pada data-data yang y ingin dikostumissasi saja, untuk data peta sudah disediakan oleh googlee maps. Kitaa bisa mulaii menulis prrogram Goo ogle Map API A dengan uurutan sebagai berikut: 1. Memasuukkan Maps API JavaSccript ke dalaam HTML kita. 2. Membuaat element div d dengan nnama map_ccanvas untu uk menampiilkan peta. 3. Membuaat beberapa objek literaal untuk men nyimpan property-propperti pada peta. 4. Menuliskkan fungsi JavaScript J uuntuk memb buat objek peta. p 5. Meng-innisiasi peta dalam d tag boody HTML L dengan eveent onload.

Gambar 22.8: Contoh h tampilan google g mapss


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents