Gambar 3 Proses Evolusi Objek (Sumber : Wang et al 2005).
Gambar 4 Skema Data Relasional untuk Memodelkan Evolusi Entitas (Sumber : Wang et al 2005). METODE PENELITIAN Tahapan-tahapan dalam pembuatan sistem database menggunakan pendekatan event-based spatiotemporal sama dengan pembuatan database pada umumnya. Tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada Gambar 5 yang merupakan gambar diagram alir untuk pembuatan sistem database dengan pendekatan event-based spatiotemporal. Tahap pertama adalah studi pustaka. Tahap selanjutnya adalah merancang model konseptual, merancang model logika, fisik dan implementasi, juga melakukan analisis dengan menggunakan kueri. Gambar 5 Diagram Alir. 4
event tertentu. Proses menggambarkan bagaimana objek tersebut tersusun selama periode Version-nya sehingga periode Process dan Version sama.
Perancangan Konseptual Suatu objek mempunyai keadaan awal dan dapat berevolusi menjadi versi baru atau bahkan menjadi objek baru akibat terkena suatu event. Event menyebabkan objek tersebut melakukan berbagai proses saat ia berevolusi, seperti expansion, contraction, union, split dan sebagainya. Objek tersebut mempunyai informasi spasial dan juga tematik yang dapat berubah ketika ia berevolusi. Pada Gambar 6 digambarkan model konseptual berupa Entity Relationship Diagram (ERD). Gambar tersebut menjelaskan hubungan antara entitas. Berikut penjelasan mengenai definisi entitas-entitas tersebut: •
•
Event merupakan suatu kejadian. Kejadian tersebut dapat menyebabkan objek berevolusi. Entitas-entitas tersebut saling berhubungan. Hubungan antarentitas tersebut direpresentasikan dengan relasi-relasi. Berikut penjelasan mengenai relasi-relasi tersebut. •
BaseMap berhubungan dengan SpatialInfo. Setiap BaseMap pasti mempunyai satu SpatialInfo yang memberikan informasi spasial pada BaseMap sebagai informasi spasial awal objek sebelum berevolusi. BaseMap juga berhubungan dengan ThematicInfo. Setiap BaseMap mempunyai satu ThematicInfo yang memberikan informasi tematik awal.
•
Version berelasi dengan tabel SpatialInfo dan ThematicInfo. Setiap Version mempunyai satu SpatialInfo dan ThematicInfo yang memberikan informasi spasial dan luas, berikut tipe tanah dari Version tersebut. Tidak semua objek Version ada di dalam BaseMap. Hal ini dikarenakan mungkin saja muncul objek baru akibat evolusi objek lain sehingga objek tersebut tidak terdapat di peta awal. Version juga berelasi dengan Process, satu Version dapat melakukan satu atau beberapa Process dalam berevolusi.
•
Process berelasi dengan Version. Satu Version dapat dijelaskan oleh beberapa Process. Process juga berelasi dengan Event, satu Event dapat menyebabkan beberapa Process terjadi pada Version. Tetapi mungkin saja tidak ada Process yang disebabkan oleh suatu Event, yaitu ketika objek Version sudah dalam keadaan stabil.
BaseMap BaseMap merupakan objek dengan keadaan awal. Objek tersebut berada dalam peta awal. BaseMap adalah objek dengan versi ke-0 (V0) (Wang S et al. 2004). Objek tersebut belum mengalami evolusi.
•
SpatialInfo SpatialInfo merupakan informasi spasial dan luas dari setiap objek.
•
ThematicInfo ThematicInfo merupakan informasi tematik. Informasi tematik yang diberikan disini berupa informasi mengenai tipe tanah (soil type) dari objek.
•
Version Version merupakan versi dari suatu objek saat atau setelah berevolusi (Vi; i = 1,2,3…n). Setiap objek dapat mempunyai beberapa versi dikarenakan objek tersebut mengalami perubahan geografis akibat terkena event tertentu. VNull juga merupakan suatu Version yang merepresentasikan ketiadaan objek.
•
Process
Event
Procces merupakan aksi yang dilakukan suatu Version saat atau setelah terkena
5
Gambar 6 Entity Relationship Diagram (ERD) dengan Pendekatan Event-based Spatiotemporal.
Gambar 7 Skema Data Relasional dengan Pendekatan Event-based Spatiotemporal. Perancangan Logika Pada perancangan database ini, penulis menggunakan model database relasional. Pada Gambar 7 digambarkan skema data relasional yang menjelaskan hubungan antarrelasi dan juga atribut-atributnya. Perancangan Fisik atau Implementasi Perancangan fisik dilakukan dengan mengimplementasikan relasi-relasi yang telah dibuat di atas ke dalam DBMS relasional yaitu Microsoft Acces 2007, Windows XP sebagai sistem operasi, dan Microsoft Visual Basic 2005 sebagai development environment. Tabel-tabel yang dihasilkan dan penjelasan masing-masing atributnya beserta tipe datanya
dapat dilihat pada Lampiran 1. Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing tabel beserta beberapa hal penting yang harus diperhatikan. •
BaseMap
Pada tabel BaseMap terdapat Vs dan Ve yang merupakan nilai valid time awal dan akhir dengan satuan waktu yang digunakan adalah hari. Satuan waktu terkecil yang digunakan dalam hari dianggap cukup merepresentasikan keadaan objek pada waktu tertentu karena suatu keadaan stabil maupun masa perubahan objek umumnya mempunyai durasi yang cukup lama. Pada tabel BaseMap juga terdapat nilai Ts dan Te yang merupakan nilai transaction time awal dan akhir. Nilai-nilai tersebut dimasukkan 6
secara otomatis oleh sistem dengan satuan waktu terkecil berupa detik. Hal ini dikarenakan data terbaru bisa saja dimasukkan dengan selisih waktu beberapa detik saja dari data sebelumnya. Nilai transaction time berguna untuk penelusuran kesalahan (error querying) (Annisa 2002). Adapun beberapa hal penting dari tabel BaseMap yaitu: 1
BaseMap hanya menyimpan objek yang berada dalam peta awal area tertentu.
2
Objek yang disimpan dalam BaseMap hanya objek yang belum atau tidak terkena event. Hal ini yang menyebabkan objek dalam BaseMap tidak digambarkan dengan proses. Ini juga yang menjadi alasan mengapa tabel BaseMap dipisahkan dari tabel Version.
3
Tidak semua objek terdapat dalam tabel BaseMap dikarenakan adanya kemungkinan objek tersebut baru muncul ketika objek lain berevolusi.
•
SpatialInfo
Pada Tabel SpatialInfo terdapat nilai ((x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4)) yang merupakan nilai titik-titik koordinat batas dari poligon untuk mewakili nilai lokasi. Selain lokasi, terdapat informasi mengenai luas wilayah dalam meter persegi. Informasi luas wilayah ini diperlukan karena evolusi objek dapat diihat dari perubahan ukurannya (Claramunt et al. 1998). Adapun beberapa hal penting dari tabel SpatialInfo yaitu: 1
SpatialInfo hanya menyediakan informasi spasial dan luas dari setiap objek yang berada dalam BaseMap atau Version atau keduanya.
2
Objek yang mempunyai satu SpatialInfo adalah objek yang tidak mengalami perubahan geografis atau mengalami perubahan tetapi perubahan tersebut menyangkut tematik saja. Sebaliknya objek yang mempunyai beberapa SpatialInfo adalah objek yang mengalami perubahan geografis yang menyebabkan luas dari objek tersebut berubah-ubah.
•
ThematicInfo
Pada tabel ThematicInfo terdapat atribut SoilType yang menyimpan informasi mengenai tipe tanah. Proses perubahan tipe tanah merupakan proses perubahan tematik yang membutuhkan waktu dalam proses perubahannya (Jin et al. 2007). Adapun hal
yang harus diperhatikan ThematicInfo yaitu:
dari
tabel
1
ThematicInfo hanya menyediakan informasi tematik BaseMap atau Version atau keduanya.
2
Objek yang mempunyai satu ThematicInfo adalah objek yang tidak mengalami perubahan geografis atau perubahan tersebut hanya menyangkut perubahan spasialnya saja. Sebaliknya objek yang mempunyai beberapa ThematicInfo adalah objek yang mengalami perubahan tipe tanahnya.
3
Satu tabel ThematicInfo hanya menyimpan satu jenis informasi tematik saja.
•
Version
Pada tabel Version juga disimpan Vs, Ve, Ts, Te dengan satuan waktu yang sama dengan tabel BaseMap. Ts dan Te disini juga berguna untuk error querying. Adapun hal-hal yang harus diperhatikan dari Version yaitu : 1
Version hanya menyimpan objek-objek yang mengalami perubahan geografis pada area tertentu.
2
Tabel ini tidak hanya menyimpan versi objek yang statis atau keadaan stabil setelah proses perubahan selesai tetapi juga menyimpan versi objek dimana objek tersebut tidak stabil atau sedang mengalami perubahan.
3
Version hanya menyimpan versi-versi dari objek saat dan setelah objek tersebut terkena event.
•
Process
Pada tabel Process terdapat atribut Parent agar kita dapat mengetahui asal mula Versionnya secara eksplisit. Atribut Parent dapat menjelaskan hubungan kebergantungan antarobjek. Pada tabel Process disimpan berbagai macam jenis proses yang dapat menggambarkan perubahan geografis dari Version-nya. Berikut adalah ruang lingkup proses-proses yang mungkin terjadi: 1
Expansion: Proses perubahan ukuran (luas) objek menjadi lebih besar.
2
Contraction: Proses perubahan (luas) objek menjadi lebih kecil.
3
Appearance : Proses kemunculan suatu objek baru dari objek version VNull menjadi V1. Proses ini juga menandakan
ukuran
7
Tabel Event merupakan tabel yang menyimpan kejadian yang dapat menyebabakan objek berevolusi. Pada Event disimpan waktu sampai satuan terkecil berupa menit hal ini dikarenakan suatu Event mungkin saja terjadi hanya dalam beberapa menit (kurang dari satu jam).
bahwa objek tersebut sebelumnya tidak terdapat dalam BaseMap. 4
Disappearance : Proses hilangnya suatu objek dimana suatu objek version Vi berubah menjadi VNull.
5
Split: Proses objek terbagi menjadi beberapa objek lagi. Proses ini diikuti dengan proses Appearance kerena proses ini selalu menghasilkan objek baru.
6
Untuk lebih jelasnya mengenai tabel-tabel di atas berikut diberikan contoh data dari masing-masing tabel untuk kasus berkurangnya area Hutan A akibat terjadi kebakaran yang digambarkan dengan proses contraction. Tabel 1 adalah tabel BaseMap, Tabel 2 adalah tabel SpatialInfo, Tabel 3 adalah tabel ThematicInfo, Tabel 4 adalah tabel Version, Tabel 5 adalah tabel Process, dan Tabel 6 adalah tabel Event.
Union: Proses dua atau lebih objek bersatu menjadi satu objek. Proses ini diikuti dengan proses Disappearance karena salah satu objek menghilang akibat bersatu dengan objek lainnya.
7 Stability: Objek berada dalam keadaan yang sudah stabil setelah terkena event tertentu. Pada saat ini juga tidak ada event apapun yang menyebabkan terjadinya suatu proses. 8
Thematic Changes : Proses perubahan tematik dalam hal ini adalah perubahan tipe tanah.
•
Event
Pada tabel yang yang mengandung aspek waktu berupa valid time dan transaction time terdapat beberapa modifikasi dalam proses insert, delete, dan update sedangkan pada relasi selainnya, proses insert, delete, dan update data dilakukan seperti biasa. Pada Tabel 7 terdapat keterangan mengenai modifikasi yang dilakukan pada tabel bitemporal.
Tabel 1 Contoh Data Tabel BaseMap ObjectId
SpatialInfoId
ThematicInfoId
Vs
Ve
Ts
Te
Hutan A
1
1
2/10/2008
11/1/2008
6/6/2009 10:12:11PM
UC
Tabel 2 Contoh Data Tabel SpatialInfo ObjectId
SpatialInfoId
x1
y1
x2
y2
Hutan A
1
11
7.5
12.4
7.5
Hutan A
2
11
7.6
12.4
7.7
x3
y3
12.5 12.4
x4
y4
Luas
7.8
12.2
7.9
822289
7.7
12.2
7.9
512234
Tabel 3 Contoh Data Tabel ThematicInfo ObjectId Hutan A
ThematicInfoId 1
SoilType Irigated meadow soil
Tabel 4 Contoh Data Tabel Version ObjectId Hutan A
VersionId V1
SpatialInfoId 1
ThematicInfoId 1
Vs 11/1/2008
Ve 12/11/2008
Hutan A
V2
2
1
12/11/2008
NOW
Ts 6/6/2009 10:34:24PM 6/6/2009 10:40:22PM
Te UC UC
Tabel 5 Contoh Data Tabel Process ObjectId
VersionId
ProcessId
ProcessInfo
EventId
Parent
Hutan A
V1
C
Contraction
1
Hutan A.V0
Hutan A
V2
St
Stability
Hutan A.V1
8
Tabel 6 Contoh Data Tabel Event EventId
EventInfo
StartDate
StartTime
EndDate
EndTime
1
Kebakaran
11/1/2008
11:22
12/11/2008
20:45
Tabel 7 Modifikasi Spatiotemporal
pada
Event-based
Tabe Bitemporal
Basemap, Version
Insert
Dilakukan jika primary key belum terdapat dalam tabel
Delete
Append only mendukung penghapusan secara fisik)
Update
(tidak data
Dilakukan jika terjadi kesalahan penulisan
Analisis dan Kueri Analisis objek dilakukan dengan menggunakan kueri. Berikut adalah contohcontoh kueri yang dapat digunakan: •
Mendaftar keadaan (luas wilayah dan tipe tanah) objek spasial tertentu pada waktu tertentu.
•
Mendaftar keadaan objek spasial tertentu dari waktu ke waktu.
•
Mendaftar penyebab evolusi objek spasial tertentu.
•
Mendaftar proses-proses yang dilakukan objek spasial tertentu saat ia berevolusi akibat terkena event tertentu.
•
Mendaftar objek apa saja yang belum pernah mengalami evolusi
Data tentang proses-proses yang terjadi pada wilayah tersebut saat atau setelah event terjadi juga disimpan. Waktu terjadi dan berakhirnya proses-proses pun harus dicatat sehingga dapat diidentifikasi lamanya periode suatu version. Dari data tersebut dapat dilihat evolusi objek spasial dengan melihat data spasial wilayah sebelum terjadi event dan sesudah terjadi event dilengkapi dengan proses-proses perubahannya. Proses Modifikasi Terdapat modifikasi pada perancangan relasi-relasi yang mengandung aspek waktu berupa valid time dan transaction time (tabel bitemporal). Modifikasi dilakukan pada saat insert, delete, dan update data. Gambar 8 menjelaskan tentang proses insert pada tabel bitemporal. Pada saat data baru dimasukkan, sistem otomatis memasukkan transaction time start (Ts) yaitu waktu pada saat data dimasukkan ke dalam database dan transaction time end (Te) yang bernilai UC.
HASIL DAN PEMBAHASAN Model Data Data yang dapat disimpan dalam database dengan pendekatan event-based spatiotemporal ini adalah data spasial dan tematik suatu wilayah dari waktu ke waktu sebelum dan setelah satu atau beberapa event terjadi pada wilayah tersebut. Data tersebut terdiri dari data titik-titik koordinat poligon wilayahnya, luas poligon wilayahnya, dan data tentang tipe tanahnya dari waktu ke waktu. Selain data spasial dan tematik suatu wilayah dari waktu ke waktu, disimpan pula data event yang terjadi pada wilayah tersebut beserta waktu terjadi dan berakhirnya event tersebut.
Gambar 8 Diagram Alir Proses Insert. Proses delete pada tabel bitemporal dilakukan dengan mengganti nilai Te pada record yang ingin dihapus menjadi nilai waktu yang bukan UC. Nilai Te diganti menjadi nilai waktu saat data dihapus. Gambar 9 menjelaskan proses delete tersebut. Proses update dilakukan jika terjadi kesalahan penulisan pada record yang sudah tersedia dalam database atau dengan kata lain update hanya bisa dilakukan pada saat kunci primer sudah ada dalam database. Kesalahan penulisan terjadi pada field yang bukan kunci
9
