Sistem Informasi Geografis (SIG)
Geographic Information System (GIS) Blog: nindyo.lecture.janabadra.ac.id
Definisi dan Konsep
Sistem Informasi Geografis (SIG) mempunyai aplikasi dalam semua disiplin yang berhubungan dengan data spasial, misalnya studi lingkungan, perencanaan wilayah dan kota, kerekayasaan, navigasi, geologi & geofisika, dan pengelolaan pertanahan. Oleh karena itu SIG sangat fundamental terhadap semua disiplin ilmu kebumian yang menggunakan data spasial, seperti ilmu ukur tanah, penginderaan jauh (foto udara atau dengan gelombang elektromagnetik), kartografi, sistem informasi geografis (SIG), dan global positioning system (GPS).
Sistem? Informasi? Vs Data? Sistem: Himpunan bagian atau unsur yang saling berhubungan secara teratur untuk mencapai tujuan bersama.
Data: kumpulan huruf atau angka yang belum diolah sehingga tidak memiliki arti. Informasi: Data yang telah diolah menjadi bentuk yang lebih berguna dan lebih berarti bagi yang menerimanya.
Data
GOAL
SDM Kegiatan Kerja
Teknologi
5
Geografi: ilmu tentang lokasi dan variasi keruangan atas fenomena fisik dan manusia di atas permukaan bumi. Kata geografi berasal dari Bahasa Yunani yaitu gê ("Bumi") dan graphein ("menulis", atau "menjelaskan").
Memiliki referensi lokasi tertentu
Data
GOAL
Data Geografis
SDM Kegiatan Kerja
Teknologi
“Kumpulan yang terorganisir dari perangkat keras komputer, perangkat lunak (software), data geografis dan personil yang didesain untuk memperoleh, menyimpan, memperbaiki, menganalisa dan menampilkan semua bentuk informasi yang mempunyai referensi geografis (spasial).” 7
Sejarah Sistem Informasi Geografi
MAP (Peta) Sebuah peta merupakan fiktur geografis atau fenomena spasial lainnya secara grafis yang menyampaikan informasi tentang lokasi dan atribut (a map represents geographic features or other spatial phenomena by graphically conveying information about locations and attributes)
CARTOGRAPHY (Kartografi) Seni dan ilmu pembuatan peta (Art and science of map making)
COMPUTERIZED CARTOGRAPHY melaksanakan fungsi kartografi dengan hardware dan software komputer (performing cartographic functions by means computer hardware and software)
CARI JALAN DARI UJB KE KRIDOSONO Dari UJB ke Jalan TRM kearah selatan, Sampai perpustakaan ke kiri kearah bundaran samsat, Menuju ke jalan utara stasiun, tembus ke mangkubumi, Ambil jalan sisi kiri, menuju jalan Abu Bakar Ali, ….. …..
Graphic are holistic A picture says more than a thousand words…
Babylonian clay tablet world map, 600 B.C.
A T and O map or O-T or T-O map (orbis terrarum, orb or circle of the lands; with the letter T inside an O)
by Günther Zainer, Augsburg, 1472
Mappa Mundi in La Fleur des Histoires. 1459-1463
A "T-O" map made with modern cartography
Penemuan pencetakan peta dimulai pada abad ke-15. Peta berada di blok kayu pertama yang dicetak menggunakan diukir. Martin WallseemŸller's world map of 1507
Peta menjadi semakin akurat dan faktual selama abad ke-17, 18 dan 19 dengan penerapan metode ilmiah. Map of the Danish Kingdom, 1629, by Janssonius.
Map publication Hanya data grafis yang tersedia Jaringan tidak didefinisikan Relasi spasial tidak didefinisikan
• • • • • • • • •
Lebar jalan Jumlah lajur Jumlah jalur Trotoar Drainase Jaringan telepon Jaringan listrik Marka dll
Atribut
Grafis
A geographic information system (GIS), geographical information system, or geospatial information system is any system that captures, stores, analyzes, manages, and presents data that are linked to location. GIS is the merging of cartography, statistical analysis, and database technology. GIS systems are used in cartography, remote sensing, land surveying, utility management, natural resource management, photogrammetry, geography, urban planning, emergency management, navigation, and localized search engines.
1854: John Snow menggambarkan wabah kolera di London menggunakan poin untuk mewakili lokasi dari beberapa kasus-kasus individu, mungkin awal penggunaan metode geografis. 1962: pengembangan GIS pertama di dunia operasional benar di Ottawa, Ontario, Kanada oleh The Federal Department of Forestry and Rural Development. Dibangun oleh Dr. Roger Tomlinson, yang disebut dengan "Canada Geographic Information System" (CGIS).
1964: Howard T Fisher membentuk “The Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis” di The Harvard Graduate School of Design (LCGSA 1965-1991).
1980 (commercial vendor): Environmental Systems Research Institute (ESRI), CARIS (Computer Aided Resource Information System) , ERDAS, MOSS, the Map Overlay and Statistical System.
Geographic Information Systems Simple: Tables and Maps • “a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world” (Burrough, 1986) • “any manual or computer based set of procedures used to store and manipulate geographically referenced data” (Aronoff 1989) • “a decision support system involving the integration of spatially referenced data in a problem solving environment” (Cowen 1988)
“Systems that know how to deal with stuff in space” (Herrington 1998)
Sistem yang tahu bagaimana menangani hal-hal dalam ruang
“Systems… Hardware, Software, Networks Procedures and Policies Organizations, Institutions, Society
…that know how to deal… Data Capture, Storage, Retrieval Analysis, Models, Process Display, Maps, Reports, Graphs
…with stuff in space.” Spatial Data • Location and geometry • Discrete or continuous
Attribute Data • Qualities and quantities
Time
Hardware Hardware is the computer on which a GIS operates. Software Menyediakan fungsi yang diperlukan untuk menyimpan, menganalisis, dan menampilkan informasi geografis: database management system (DBMS) alat untuk input dan manipulasi informasi geografis Alat yang mendukung query geografis, analisis, dan visualisasi a graphical user interface (GUI) untuk kemudahan akses
Data Data geografis dan data tabular terkait. People Teknologi GIS terbatas tanpa SDM yang baik yang mengelola sistem dan untuk mengembangkan rencana dan menerapkannya. Methods GIS berhasil berdasarkan suatu rencana yang dirancang dengan baik yang merupakan model dan praktik operasi unik untuk setiap organisasi.
To help you get to the how for… Problem Solving, Decision Support, Research Business Analysis, Network Analysis, Change Detection, Inventories, Site Analysis and Selection, Communication, Planning, Environmental Analysis, Modeling and Simulations Supports common research methods – Anything you want to put in a database (tables) and represent spatially
Data Dasar dalam Sistem Infomasi Geografis
ESRI – http://www.esri.com Intergraph – http://www.intergraph.com Autodesk – http://www.autodesk.com Clark Labs – http://www.clarklabs.org
Vector GIS Represent space with points, lines, and polygons One spatial feature, many attributes Does not fill space Relatively intuitive visualization – maps
Raster GIS Represents space with uniform cells on a grid One cell, one attribute Fills space Visualization not as intuitive – can look very odd
y
1 1 20 50 1 2 24 45 1 3 52 55
x
2 1 0 45 46 40 ...
000000020 000001000 020010000 000020000 2 2 2 0 1 ... 37
Land use parcels
38
39
Data Spasial : Digitasi, GPS, Foto Udara, Foto Satelit Data Atribut : Basis data tabular
41
VARIOUS DATA SOURCES
1
2
MAPS
IMAGE
VARIOUS DATA FORMATS
AND
DIGITAL PRODUCTS
GPS
TEXT DATA
TABULAR DATA
DATABASE MAPS 4
REPORTS 3
4
• Data ditempatkan dalam layer-layer • Sesuai dengan tema atau karakteristik entitasnya
Memberikan informasi yang lebih baik Mempunnyai kemampuan analisis kualitas tinggi Kemampuan untuk melaksanakan skenario "bagaimana jika?/what if?“ Meningkatkan efisiensi pekerjaan/proyek
44
Ketidaktahuan adalah kutukan Allah, pengetahuan adalah sayap yang akan membawa kita terbang ke surga.
Ignorance is the curse of God, knowledge is the wing where with we fly to heaven. William Shakesphere
MODEL SPASIAL (Sistem Infomasi Geografis)
Model adalah merupakan representasi dari realita (dengan cara sederhana, mudah murah, dan informatif). Model Fisik
• Miniature, • Maket, • Prototype, dsb
Model Grafis
• Peta kontur, • Peta jalan, dsb
Model Matematis
• Secara umum model matematis dapat dirumuskan sebagai y=f (x), y = peubah tak-bebas; x = peubah bebas. 47
Model spasial adalah merupakan representasi dari realita fenomena yang memiliki referensi ruang kebumian (georeference) (dengan cara sederhana, mudah murah, dan informatif). Model Tata Guna Lahan Model Jaringan Jalan Model Jaringan Sungai dsb
Data Grafis/Spasial Model Spasial
Data NonSpasial/Atribut
48
Data yang memiliki referensi ruang kebumian (georeference) dimana berbagai data atribut terletak dalam berbagai unit yang menjelaskan tentang bentuk dan lokasi suatu obyek di dunia nyata (real world) yang diterjemahkan dalam elemen gambar berupa: Titik, Garis, dan Luasan
Dunia Nyata (Real World)
PATOK
Jalan
Wil. Administrasi
Model: Visualisasi
Titik
Garis
Luasan (area)
Titik/Point Simpul/Node
Garis/Line Segmen garis/Arc
Poligon
Di dalam SIG
50
Citra adalah struktur data raster yang diperoleh dari berbagai sensor satelit atau pesawat terbang.
56
Menggambarkan suatu kejadian yang memiliki nilai untuk setiap titik di bumi.
Kontur
Surface dgn Interval Spsesifik 57
DEM Digital Elevation Model
Data yang menjelaskan tentang karakter data spasial yang dinyatakan dalam bentuk numerik, alphabetik, alfanumerik 21
Peta Jaringan Jalan (Data Spasial)
25
28
Informasi tentang jalan (Data Atribut)
NO
ID Kode_Ruas Nama Jalan 1 25 125 Jl. Ahmad Yani 2 28 325 Jl. Subroto 3 31 254 Jl. Kemuning
ID 25 : merupakan kode yang menghubungkan data spasial dan data atributnya
Panjang 3500 2650 4500
Hubungan Data Dalam SIG
Data Linkage
Exact Matching
Non-Exact Matching
Hierarchical Matching
Fuzzy Matching
“Digunakan untuk keperluan analisa lebih dari 1 sumber data”
60
“Digunakan untuk keperluan analisa data spasial dgn unit spasial yg sama” KAB.
JML PDDK
KAB.
PAD
SLEMAN
200000
SLEMAN
7500
BANTUL
150000
BANTUL
6000
KLN PROGO
125000
KLN PROGO
6500
GUNUNG KDL
135000
GUNUNG KDL
5000
KODYA
250000
KODYA
8000
KAB.
PAD
JML PDDK
SLEMAN
7500
200000
BANTUL
6000
150000
KLN PROGO
6500
125000
GUNUNG KDL
5000
135000
KODYA
8000
250000 61
62
“Digunakan untuk keperluan analisa penjumlahan data spasial yang terbagi atas beberapa bagian kecil”
Kec. 1
Kabupaten “A”
Kec. 3
Kec.
Kab.
Populasi
1
A
14000
2
A
20000
3
A
5000
4
A
20000
5
A
16000
6
A
45000
Kec. 2
Kec. 4
Kec. 5 Kec. 6
= Kab.
Populasi
A
120000 63
“Digunakan untuk keperluan analisa data spasial dengan unit spasial yang berbeda” Area
Luas
21
3000
22
2000
23
1750
Kode TG
Luas (ha)
24
3500
A
20
25
3250
B
10
C
30
D
0
E
7,5
23 25
22 21 24
+ B C A
E
D
=
Kode
TG
A
Sawah
B
Kebun
C
Perumahan
D
Hutan
E
sungai 64
Jangan biarkan apa yang tak dapat Anda lakukan mengganggu apa yang dapat Anda lakukan.
Do not let what you cannot do interfere with what you can do.
TOPOLOGY
Connect to others (contoh, Jalan Magelang terhubung dgn Jalan A Dahlan) Adjacent (contiguous) to others (contoh, Kab. Sleman besebelahan dgn Kodya) Contained within an area (contoh, penggunaan lahan dalam suatu kawasan) Overlap (contoh, Jalan Rel cross dengan Jalan Raya) Near others (proximity) (contoh, UJB dekat S Winongo) Is equal to another feature (contoh, The city park is equal to the historic site polygon) The difference in elevation of geographic features (contoh, DEM) The feature is along another feature (contoh, Rute bus mengikuti jaringan jalan).
67
Topology adalah pendefinisian secara matematis yang menerangkan hubungan relative antara objek yang satu dengan objek yang lain. Dalam GIS topology didefinisikan oleh user sesuai dengan karakteristik data seperti line, polygon maupun point/titik. Setiap karakteristik data tertentu mempunyai rule/aturan tertentu. Rule atau aturan tersebut secara default telah disediakan oleh software GIS.
Struktur data linear yang digunakan untuk mewakili obyek (garis/arc) dan batas-batas poligon dan analisis untuk mendukung fungsi, seperti network tracing. Node mewakili simpul awal dan akhir dari setiap arc. Arc yang berbagi sebuah node yang terhubung, dan poligon didefinisikan dengan serangkaian arc yang terhubung. Arc yang memotong arc lain dibagi menjadi dua arc. Setiap arc yang mendefinisikan semua atau bagian dari batas poligon mencatat jumlah poligon ke kiri dan ke kanan, memberikan arah arc. 69
Coba dengan CAD atau ArcGIS
Dalam poligon, daftar arc yanga terhubung secara topologi mendefinisikan batas dari obyek poligon dan label dari titik menghubungkan ke tabel atribut titik. Contiguity adalah konsep topologi yang memungkinkan model data vektor untuk menentukan adjacency. 72
