IMPLEMENTASI OPERATOR TEMPORAL DAN SPASIAL PADA DATA TUTUPAN LAHAN DAN GUNA LAHAN
STEFANUS EKO SUSANTO
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
IMPLEMENTASI OPERATOR TEMPORAL DAN SPASIAL PADA DATA TUTUPAN LAHAN DAN GUNA LAHAN
STEFANUS EKO SUSANTO
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Departemen Ilmu Komputer
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
ABSTRACT STEFANUS EKO SUSANTO. The Implementation of Temporal and Spatial Operator in Land Cover and Land Use Data. Supervised by ANNISA. The spatio-temporal data models and query languages have received much attention in the database research community because of their practical importance and the interesting technical challenges they pose. The previous research has successfully implemented temporal and spatial operator to retrieve specific information of spatio-temporal data, but only an example data was used. In this research, the implementation of the temporal and spatial operator using real data was shown. There were two data used, namely the land cover data in Kalimantan island from 20002009, and land use data in some region of Indonesia from 1994 and 2001. The research complexity increased because of the different attributes of real data as compared with example data. The method in this research consist of data preprossesing, temporal operator implementation, spatial operator implementation, spatio-temporal operator implementation, and testing. The preprocessing include data cleaning, and data model transformation. The temporal operator used in this research were history, after, before, when, between, first, last and past. Meanwhile, the spatial operator used were intersection, equal, touches, cover, coveredby, distance, overlap, contain and within. The result showed that the spatio-temporal operator can produce a more spesific information retrieval rather than that without using spatio-temporal query. The research also verified that spatiotemporal operator can be used in real problems. Keywords: Spatiotemporal, spatial, temporal
Penguji : 1. Imas Sukaesih Sitanggang, S.Si, M.Kom 2. Hari Agung Adrianto, S.Kom, M.Si
Judul Skripsi : Implementasi Operator Temporal dan Spasial pada Data Spatiotemporal Nama : Stefanus Eko Susanto NRP : G64080079
Menyetujui: Pembimbing
Annisa, S.Kom, M.Kom NIP.197907312005012 002
Mengetahui: Ketua Departemen Ilmu Komputer
Dr. Ir. Agus Buono, M.Si, M.Kom NIP.196607021993021001
Tanggal Lulus :
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas penyertaan-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian ini dengan baik. Penelitian ini dilaksanakan mulai Juni 2012 sampai dengan November 2012, bertempat di Departemen Ilmu Komputer. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah berperan dalam penelitian ini, yaitu: 1 Ayahanda dan Ibunda tercinta serta Adik atas doa, kasih sayang, dukungan, serta motivasi kepada penulis untuk penyelesaian penelitian ini. 2 Ibu Annisa, S.Kom, M.Kom selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah memberi banyak waktu, ide, saran, bantuan, serta dukungan sampai selesainya penelitian ini. 3 Rekan-rekan seperjuangan di Ilmu Komputer IPB angkatan 45 atas segala kebersamaan, bantuan, dukungan, serta kenangan bagi penulis selama menjalani masa studi. Semoga kita bisa berjumpa kembali kelak sebagai orang-orang sukses. 4 Anggi Septi Widia Ninggar, Nofel Saputra, Roni Rahmon, dan Dicky Ariza. Terimakasih atas pengertian, kasih sayang, saran, kritik, dukungan, perhatian dan waktunya. 5 Rekan-rekan satu bimbingan, Hutomo Triasmoro, Fahrul Irianto, Norma Agustina, Muti Relegi, dan Ulfa Khaira yang telah bersama berjuang dalam mengerjakan tugas akhir. 6 Seluruh staf Departemen Ilmu Komputer IPB yang telah banyak membantu baik selama penelitian maupun perkuliahan. Penulis berharap penelitian ini dapat memberikan manfaat baik sekarang maupun di masa mendatang.
Bogor, Maret 2013
Stefanus Eko Susanto
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta Timur, DKI Jakarta pada tanggal 6 September 1990. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Susilo dan Sani. Pada tahun 2008, penulis menamatkan pendidikan di SMA Negeri 67 Jakarta. Penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) pada tahun yang sama melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima sebagai mahasiswa di Departemen Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama aktif menjadi mahasiswa, penulis menjadi salah satu pengurus UMK PMK pada tahun 2010. Penulis juga menjadi penanggung jawab website PMK untuk periode tahun 2010 -2011. Selain itu, penulis melaksanakan kegiatan Praktik Kerja Lapangan di Kantor Kementerian Lingkungan Hidup Jakarta pada tahun 2011.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR....................................................................................................................... vi DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................................................... vi PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................................................................ 1 Tujuan Penelitian ........................................................................................................................ 1 Ruang Lingkup Penelitian............................................................................................................ 1 Manfaat penelitian ....................................................................................................................... 1 TINJAUAN PUSTAKA Data Temporal ............................................................................................................................ 1 Spatial Data ................................................................................................................................ 2 Spatiotemporal Data .................................................................................................................... 2 Operator Spasial .......................................................................................................................... 2 Operator Perbandingan Temporal ................................................................................................ 3 Penelitian Operator Spatiotemporal sebelumnya .......................................................................... 3 METODE PENELITIAN Data ............................................................................................................................................ 4 Pra-proses Data ........................................................................................................................... 4 Implementasi............................................................................................................................... 5 Pengujian .................................................................................................................................... 5 Hasil Kueri .................................................................................................................................. 6 Perangkat Keras dan Perangkat Lunak ......................................................................................... 6 HASIL DAN PEMBAHASAN Studi Pustaka............................................................................................................................... 6 Data ............................................................................................................................................ 7 Pra-proses Data ........................................................................................................................... 7 Implementasi Operator Temporal................................................................................................. 7 Implementasi Operator Spasial .................................................................................................... 8 Implementasi Operator Spatiotemporal ........................................................................................ 9 Implementasi Sistem ................................................................................................................... 9 Pengujian .................................................................................................................................. 10 SIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ............................................................................................................................... 13 Saran......................................................................................................................................... 13 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................................... 14 LAMPIRAN...........................................................................................................................................15
v
6
DAFTAR TABEL Halaman 1 contoh data penelitian Annisa (2002).........................................................................................3 2 hasil kueri operator after pada penelitian Annisa (2002)............................................................. 3 3 contoh data pada penelitian Sheftian (2011)...............................................................................3 4 Contoh data pada penelitian Lantana (2011) ..............................................................................4 5 Hasil contoh kueri penelitian Lantana (2011).............................................................................4 6 Tutupan lahan dan kode ............................................................................................................5
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Ilustrasi point, Line, dan region .................................................................................................2 2 Ilustrasi operator Intersection ....................................................................................................2 3 Ilustrasi operator contain...........................................................................................................2 4 Ilustrasi dua objek yang mengalami overlap ..............................................................................2 5 Ilustrasi operator touches...........................................................................................................2 6 Tahapan penelitian ....................................................................................................................4 7 Proses Intersection Spatiotemporal............................................................................................5 8 Data tutupan lahan pulau Kalimantan. .......................................................................................7 9 Data guna lahan 1994. ...............................................................................................................7 10 Data guna lahan 2001. .............................................................................................................7 11 Ilustrasi operator temporal.......................................................................................................8 12 Halaman home pada sistem .....................................................................................................9 13 Halaman pilih data untuk operator temporal (a), halaman pilih operator temporal (b,c,d).......... 9 14 Halaman pilih operator spasial............................................................................................... 10 15 Halaman pilih data (a), halaman pilih operator untuk data I (b), halaman pilih operator untuk data II (c). .................................................................................................................................. 10 16 Halaman pilihan kueri spatiotemporal ................................................................................... 10 17 Hasil kueri after. ................................................................................................................... 10 18 Hasil kueri history. ................................................................................................................ 11 19 hasil kueri past. ..................................................................................................................... 11 20 hasil kueri intersection. ......................................................................................................... 11 21 hasil kueri touches................................................................................................................. 11 22 hasil kueri overlaps. .............................................................................................................. 12 23 hasil kueri history tutupan lahan semak belukar rawa. ............................................................ 12 24 hasil kueri history dan touches............................................................................................... 12 25 Hasil kueri spatiotemporal dalam bentuk peta dua dimensi (a), 25 Hasil kueri spatiotemporal dalam bentuk tabel (b) ............................................................................................................... 13
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Atribut data tutupan lahan pulau Kalimantan tahun 2000-2009 (data I) .................................... 16 2 Atribut pada data guna lahan sebuah wilayah di Indonesia (data II) .......................................... 17 3 Sebagian data I (sebelum melalui praproses)............................................................................ 18 4 Sebagian data II ...................................................................................................................... 19 5 Data I setelah melalui tahapan pra-prosesing data. ................................................................... 20 6 Data II setelah melalui tahapan pra-prosesing data ................................................................... 21 7 Keseluruhan SQL dan contoh hasil kueri dari operator temporal .............................................. 22 8 Keseluruhan SQL dari operator spasial yang digunakan ........................................................... 24 9 Tabel hasil kueri operator spatiotemporal (history dan touches) ............................................... 25 10 SQL dari operator spatiotemporal yang digunakan ................................................................ 26 11 kueri spatiotemporal beserta hasil dari contoh pengujian ....................................................... 27
vi
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Data spatiotemporal mempunyai karakteristik yang berbeda dengan data biasa, dikarenakan pada data spatiotemporal melibatkan dua aspek yakni aspek spasial dan aspek temporal. Hal ini disebabkan data spatiotemporal pada umumnya adalah data objek geografis yang mengalami perubahan dari waktu ke waktu sehingga di dalamnya terdapat informasi wilayah (spasial) dan waktu (temporal). Dengan adanya aspek temporal dan aspek spasial tentunya data spatiotemporal memerlukan operator khusus yang berbeda dari data biasa. Untuk menangani aspek temporal Annisa (2002) telah berhasil menerapkan konsep temporal database serta berhasil melakukan implementasi operator perbandingan temporal pada database tersebut sehingga dapat mendukung informasi waktu. Namun penelitian tersebut belum mampu menampilkan informasi wilayah. Kemudian penelitian sebelumnya oleh Maryam (2009) telah berhasil melakukan implementasi operator spasial yang berfokus pada perubahan objek seperti expansion, contraction, appearance, disappearance, split, union, stability, dan thematic changes. Penelitian yang telah dilakukan oleh Sheftian (2011) telah dapat mengimplementasikan mengenai metode spatial query pada Sistem Informasi Geografis (SIG). Namun penelitian hanya mendukung informasi wilayah saja, belum mendukung informasi waktu. Beberapa penelitian di atas masih menggunakan salah satu aspek saja. Belum ada penelitian yang melibatkan kedua aspek temporal dan spasial. Oleh karena itu Lantana (2011) melakukan penelitian mengenai implemetasi operator perbandingan temporal dan operator spasial. Pada penelitian tersebut dilakukan penggabungan kedua operator temporal dan spasial, sehingga mampu mendukung informasi wilayah dan waktu. Akan tetapi data yang digunakan pada penelitian tersebut merupakan data contoh (dummy). Data contoh merupakan data buatan dengan bentuk objek/poligon yang teratur dengan sisi datar atau bidang bersegi sedangkan pada data sesungguhnya objek pada umumnya mempunyai bentuk yang tidak teratur. Perbedaan bentuk data mempengaruhi atribut dan model data,
sehingga penerapan operator temporal dan spasial pada data sesungguhnya memerlukan perlakuan khusus untuk mampu mendapatkan informasi spesifik dari aspek waktu dan wilayah. Oleh karena itu pada penelitian kali ini mencoba untuk melakukan implementasi operator temporal dan spasial yang akan diterapkan pada data tutupan lahan pulau Kalimantan pada tahun 2000 – 2009 dan data guna lahan sebuah wilayah di Indonesia pada tahun 1994 dan 2001. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari dan menerapkan operator temporal dan spasial pada data spatiotemporal sesungguhnya. Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini memiliki ruang lingkup sebagai berikut: 1.
2.
3.
Operator spasial yang digunakan berfokus pada posisi suatu objek dengan objek lain yang meliputi intersection, distance, equal, overlap, contain, touch, within, cover dan coveredby. Operator perbandingan temporal yang digunakan yaitu history, past, first, last, between, before, after dan when. Data yang digunakan adalah data land cover change pulau kalimantan pada tahun 2000 sampai 2009 dan data guna lahan wilayah Indonesia tahun 1994 dan 2001.
Manfaat penelitian Setelah penelitian ini dilakukan, diharapkan dapat memberikan dasar dan panduan untuk implementasi operator temporal dan spasial pada data sesungguhnya.
TINJAUAN PUSTAKA Data Temporal Ada dua aspek waktu yang digunakan pada data temporal yaitu valid time dan transaction time. Valid time yaitu waktu yang merujuk pada waktu saat suatu fakta terjadi sebenarnya dalam dunia nyata (Jensen 1992), sedangkan transaction time adalah waktu yang merujuk pada waktu data disimpan ke dalam database atau waktu saat perubahan disimpan ke dalam
2
database (Jensen 1999). Database yang menggunakan valid time dan transaction time adalah database dengan tabel bitemporal. Transaction start (Ts) dan transaction end (Te) merupakan waktu awal dan waktu akhir dari periode waktu pada transaction time. Sedangkan Valid start (Vs) dan valid end (Ve) merupakan waktu awal dan waktu akhir periode waktu pada valid time. Suatu tuple bernilai current dalam database pada periode waktu [Ts,Te] dan valid dalam dunia nyata selama periode waktu [Vs,Ve] (Annisa 2002).
Gambar 2 Ilustrasi operator Intersection 2.
Equal Operator yang menunjukan apakah objek satu memiliki luas area, posisi, serta bentuk yang sama dengan objek lainnya.
3.
Contain Operator yang menunjukan apakah suatu objek didalamnya terdapat objek lainnya. Gambar 3 menunjukan ilustrasi untuk operator contain.
Spatial Data Data spasial secara sederhana dapat diartikan sebagai data yang memiliki referensi keruangan (geografi). Untuk memodelkan single object, pada umumnya objek spasial dibagi menjadi 3 bagian dasar, yakni point, line, dan region/polygon. Gambar 1 menunjukan ilustrasi point, line, dan region.
Gambar 3 Ilustrasi operator contain 4. Gambar 1 Ilustrasi point, line, dan region Spatiotemporal Data Data spatiotemporal adalah data spasial yang berubah seiring waktu (Rahim 2006). Jadi, data spatiotemporal adalah data spasial yang memiliki elemen temporal, sedangkan data spasial adalah data yang memiliki referensi ruang kebumian (georeference) dimana berbagai data atribut terletak dalam berbagai unit spasial (tidak memiliki aspek temporal). Data spatiotemporal merupakan data spasial yang nilainya berubah dalam jangka waktu tertentu. Data spatiotemporal akan mengalami perubahan sampai waktu ke-n atau akhir dari sebuah proses perubahan (Rahim 2006). Operator Spasial Operator spasial dapat berupa operator perubahan atau operator posisi. Operator spasial yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari : 1.
5.
Distance Operator untuk menghitung antara dua objek.
jarak
Overlap Operator yang menunjukan apakah suatu objek wilayahnya memasuki wilayah objek yang lainnya. Ilustrasi dua objek yang mengalami overlap terdapat pada Gambar 4.
Gambar 4 Ilustrasi dua objek yang mengalami overlap 6.
Touches Operator untuk memperlihatkan apakah objek satu dengan objek yang lain saling bersinggungan. Gambar 5 menunjukan ilustrasi operator touches .
Intersection Operator yang memperlihatkan apakah objek satu dengan objek lain terdapat sebuah irisan sehingga memiliki area yang sama. Ilustrasi operator intersection terdapat pada Gambar 2. Gambar 5 Ilustrasi operator touches
3
7.
8.
9.
Within Operator ini adalah kebalikan dari operator contain, yang menentukan apakah suatu objek berada tepat di dalam objek lain.
Tabel 1 Contoh data penelitian Annisa (2002)
NO
ID
VS
VE
1
H1
12-10-11
14-10-11
2
H2
17-10-11
17-10-11
3
H3
25-11-11
30-11-11
4
H4
3-12-11
15-12-11
Cover Operator untuk menentukan apakah suatu objek menutupi (cover) objek yang lainnya. Coveredby Operator ini adalah kebalikan dari operator cover, yang menentukan apakah suatu objek ditutupi oleh objek yang lainnya.
Tabel 2 Hasil kueri operator after pada penelitian Annisa (2002) NO
ID
VS
VE
1
H2
17-10-11
17-10-11
2
H3
25-11-11
30-11-11
3
H4
3-12-11
15-12-11
Operator Perbandingan Temporal Beberapa operator perbandingan temporal yang digunakan untuk kueri berdasarkan informasi waktu (Moalla et al. 2011) adalah sebagai berikut : • History {Kolom|Tabel}: Menunjuk ke semua nilai dari baris data, beserta catatan waktunya. • Past{Kolom|Tabel}: Menunjuk ke semua nilai dari baris data di masa lalu, beserta catatan waktunya. • {Kolom|Tabel} Between ‘Dat1’ dan ‘Dat2’: Menunjuk ke semua nilai dari baris data , berdasarkan periode waktu tertentu. • {Kolom|Tabel} When ‘kondisi’: Menunjuk nilai dari baris data dan catatan waktunya pada saat periode tertentu dengan ‘kondisi’ tertentu. • {Kolom|Tabel} {Since|Before|After} {‘Dat’|’kondisi’}: Menunjuk nilai dari baris data dan catatan waktunya pada periode yang disebutkan, bisa jadi since, before, atau after dari waktu dengan nilai ‘Dat’ atau since, asfter, before untuk suatu ‘kondisi’. • {First|Last}: Menunjuk pada nilai awal/akhir dari sebuah baris data beserta catatan waktunya. Penelitian Operator Spatiotemporal sebelumnya Pada penelitian Annisa (2002) telah dapat dilakukan penerapan database temporal pada database relasional serta penerapan operator temporal pada database temporal. Tabel 1 adalah contoh tabel pada database temporal penelitian Annisa (2002). Pada tabel tersebut terlihat selain id, atribut yang ada merupakan atribut temporal yang mampu mendukung informasi waktu. Berikut adalah contoh kueri pada penelitian Annisa (2011), daftarkan poligon yang terbentuk setelah poligon h1 terbentuk (after)? menghasilkan seperti yang terlihat pada Tabel 2
Kemudian pada penelitian Sheftian (2011) telah berhasil menerapkan spatial query pada data SIG Kota Bogor. Tabel 3 adalah contoh data yang digunakan pada penelitian tersebut. Berbeda dengan Tabel 1 pada penelitian Annisa (2002), pada Tabel 3 atribut yang ada adalah atribut spasial, yang hanya mempunyai informasi wilayah saja. Tabel 3 Contoh data pada penelitian Sheftian (2011) ID
Lat
long
Geom
H1
720555.96036
9260423.23454
010600..
H2
719283.82746
9384731.32456
010600..
H3
739281.84211
9548232.41213
010600..
H4
767832.65423
9122344.56743
010600..
Pada penelitian Lantana (2011) telah berhasil dilakukan penerapan operator perbandingan temporal dan operator spasial pada data contoh. Tabel 4 merupakan contoh data yang digunakan pada penelitian tersebut. Pada tabel tersebut dapat dilihat bahwa data mengandung atribut spasial dan juga artribut temporal. Dengan contoh kueri sebagai berikut, daftarkan poligon yang letaknya tidak bersebelahan dengan poligon h1 dan terbentuk bersamaan dengan h1 (disjoint dan equal). Hasil kueri ditunjukkan pada Tabel 5. Maka dari ketiga tabel tersebut dapat dilihat perbedaan atribut yang terkandung dari masingmasing data untuk setiap penelitian yang berbeda. Perbedaan atribut terjadi karena penyesuaian pada tujuan dari masing–masing penelitian.
4
Tabel 4 Contoh data pada penelitian Lantana (2011) Poligon
Verteks
Lat
Long
VS
VE
H1
V1
0
0
1-12011
1-42011
H1
V2
6
0
1-12011
1-42011
H1
V3
6
5
1-12011
1-42011
H1
V4
2
4
1-12011
1-42011
H2
V1
10
15
1-12011
1-42011
H2
V2
15
20
1-12011
1-42011
H2
V3
20
10
1-12011
1-42011
Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, dengan atribut seperti yang tertera pada Lampiran 2. Data
Pra-proses Data
Implementasi
Pengujian Kueri
Tabel 5 Hasil contoh kueri penelitian Lantana (2011) Poligon
Verteks
Lat
Long
VS
VE
H2
V1
10
15
1-12011
1-42011
H2
V2
15
20
1-12011
1-42011
H2
V3
20
10
1-12011
1-42011
METODE PENELITIAN Penelitian akan dilakukan dalam beberapa tahap. Gambar 6 menunjukkan tahapan dari metode penelitian. Secara umum tahapan penelitian terdiri dari pra-proses data, implementasi, dan pengujian. Data Pada penelitian menggunakan dua kelompok data. Data I adalah data tutupan lahan pulau Kalimantan yang didapat dari Departemen Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam, IPB. Data tersebut berisi perubahan tutupan lahan di pulau Kalimantan dalam tiga periode waktu, yaitu tahun 2000, 2005, dan 2009. Tutupan lahan tersebut terdiri dari 16 jenis tutupan lahan dan dikodekan seperti pada Tabel 6. Selain tutupan lahan data ini juga mengandung 23 atribut data seperti yang tertera pada Lampiran 1. Data II yaitu berupa data guna lahan suatu wilayah indonesia 1994 dan 2001 yang didapat dari Departemen Ilmu
Hasil Kueri Gambar 6 Tahapan penelitian Pra-proses Data Pra-proses data diperlukan dikarenakan pada kedua kelompok data terdapat data yang bersifat noisy (tidak jelas/rusak), incomplete (tidak lengkap), dan ada beberapa atribut yang tidak dibutuhkan sehingga perlu dilakukan pembersihan dan transformasi data, dengan penjelasan seperti di bawah ini : 1. Pembersihan Data Proses pembersihan data bisa berupa tahap mengisi data yang hilang, mengatasi data yang kotor dan rusak, mengidentifikasi atau membuang data pencilan, dan memperbaiki data yang tidak konsisten. Pada data I dan data II pembersihan data dilakukan dengan melakukan identifikasi data yang tidak lengkap, data/atribut data yang tidak terpakai, yang kemudian akan dihapus atau dibuang. 2. Transformasi data Transformasi data yaitu proses pengubahan data menjadi bentuk yang tepat. Transformasi data dilakukan agar lebih mudah dalam melakukan kueri pada data . Pada penelitian ini hanya data I yang mengalami transformasi data, dikarenakan diperlukan yang lebih jelas dari perubahan data waktu ke waktu.
5
Tabel 6 Tutupan lahan dan kode Kode
Tutupan Lahan
Br
Semak Belukar Rawa
H1
Hutan Primer
H1r
Hutan Gambut Primer
H2
Hutan Sekunder
H2r
Hutan Gambut Sekunder
Kc
Kebun Campuran
Kr
Kebun Karet
Ks
Perkebunan Kelapa Sawit
LTg
Lahan Tegalan
Mv
Mangrove
Rp
Alang-alang
Rr
Alang-alang Rawa
SMB
Semak Belukar
Sw
Sawah
X2
Pemukiman
X3
Tubuh Air
3. Implementasi Operator Spatiotemporal Pada tahap ini akan dilakukan penggabungan (union) operator temporal dan spasial. Hasil spasial yang telah didapat dilakukan intersection dengan hasil temporal sehingga didapat hasil spatiotemporal. Ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 7. Selain itu akan dibuat contoh kueri spatiotemporal. Kueri spatiotemporal akan mempertimbangkan aspek temporal dan spasial. Kueri spatiotemporal hanya mampu diimplementasikan pada data II, sedangkan pada data I operator spatiotemporal hanya akan diimplementasikan dengan operator temporal yang diberikan sisi spasial berupa tutupan lahan dari data yang ada. Hal ini akan menghasilkan informasi dari perubahan tutupan lahan tiap tahunnya berdasarkan operator temporal.
Implementasi Implementasi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu implementasi operator temporal, implementasi operator spasial, dan implementasi operator spatiotemporal. 1. Implementasi Operator Temporal Implementasi operator temporal dilakukan dengan bahasa pemrograman PHP dan SQL. Operator temporal yang digunakan adalah beberapa operator yang digunakan oleh Moalla et al. (2011) yaitu before, after, first, last, between, when, dan past.
2. Implementasi Operator Spasial Pada tahap ini akan dilakukan implementasi operator spasial menggunakan bahasa pemrograman PHP. Data yang digunakan hanya data II dikarenakan hanya pada data II yang mempunyai atribut spasial berupa geom. Operator spasial akan diimplementasikan menggunakan operator spasial dengan bantuan modul Postgis yang tersedia pada DBMS PostgreSQL. Operator spasial yang digunakan meliputi intersection, touches, distance, equal, cover, coveredby, overlap, within, dan contain.
Gambar 7 Proses intersection spatiotemporal Pengujian Pengujian dilakukan dengan cara melakukan inputan kueri temporal, kueri spasial, dan kueri spatiotemporal pada sistem dan melihat apakah hasil yang dikeluarkan sistem sudah sesuai dengan yang diharapkan. Berikut contoh kueri temporal yang dapat digunakan. Data I: • Mendaftarkan seluruh tutupan lahan dari waktu ke waktu suatu poligon yang dipilih. • Mendaftarkan tutupan lahan suatu poligon pada tahun pertama dari data. • Mendaftarkan tutupan lahan suatu poligon setelah tahun tertentu. • Mendaftarkan tutupan lahan suatu poligon pada masa lalu secara keseluruhan.
Data II : • Mendaftarkan seluruh guna lahan dari waktu ke waktu suatu poligon yang dipilih. • Mendaftarkan atribut pada suatu poligon pada saat ini/yang valid.
6 •
Mendaftarkan atribut suatu poligon pada masa lalu secara keseluruhan. Sedangkan contoh kueri spasial yang dapat digunakan : Data II : • Menentukan dan mendapatkan hasil berupa visualisasi apakah poligon a dengan poligon b berpotongan. • Mencari jarak suatu poligon dengan polgon yang lainnya dalam satuan meter. • Menentukan apakah poligon yang satu dengan yang lainnya saling bersentuhan. Contoh kueri digunakan:
spatiotemporal
yang
dapat
Data I : • Mendaftarkan poligon mana sajakah yang mempunyai tutupan lahan tertentu dengan tahun tertentu. • Mendaftarkan poligon mana sajakah yang mempunyai tutupan lahan tertentu dari data di setiap tahunnya. • Mendaftarkan poligon mana sajakah yang mempunyai tutupan lahan tertentu dengan tahun tertentu dan tahun setelahnya. Data II : • Mendaftarkan poligon yang mengalami intersection. • Mendaftarkan poligon yang mengalami intersection pada tahun tertentu. • Mendaftarkan poligon yang mengalami intersection pada masa lalu. • Mencari guna lahan yang tidak mengalami perubahan. • Mencari guna lahan yang mengalami perluasan. • Mencari guna lahan yang mengalami penyempitan. • Mencari daerah yang mengalami perubahan geometri dan guna lahan. • Mencari daerah yang hanya mengalami perubahan geometri. • Mencari daerah yang hanya mengalami perubahan guna lahan. Hasil Kueri Hasil kueri yang diharapkan adalah sebagai berikut, untuk hasil dari penerapan operator temporal pada data I akan berupa teks yang memaparkan tahun serta tutupan lahan pada tahun tersebut. Sedangkan pada data II hasil akan berupa tabel berisi atribut data objek yang dipilih, yang tentunya hasil tergantung dari operator temporal yang dipilih. Kemudian untuk hasil dari operator spatial akan berupa peta dua dimensi yang menampilkan poligon hasil penerapan operator spatial, dan untuk operator spatiotemporal hasil
nya pada data I akan berupa satu atau beberapa peta dua dimensi dimana dapat dilihat perubahan tutupan lahan untuk setiap periode waktu tergantung pada operator yang dipilih. Sedangkan pada data II akan berupa peta dua dimensi yang memaparkan objek–objek yang mengalami perubahan spasial tergantung dari operator yang dipilih. Perangkat Keras dan Perangkat Lunak Beberapa perangkat lunak dan perangkat keras yang digunakan untuk mengembangkan sistem adalah sebagai berikut: Perangkat lunak: • Sistem operasi: Microsoft® Windows 7 Professional • XAMPP 1.7 • DBMS PostgreSQL • Modul spasial Postgis 2.0 • Bahasa pemrograman PHP • Web browser Mozilla Firefox 10.0 • Notepad++ • Adobe Dreamweaver CS5 • Geoserver 2.2 Perangkat keras: • Prosessor: Intel® T4200 2.1 GHz • Memori 2 GB RAM • Monitor dengan resolusi 1366×768 • Mouse dan keyboard
HASIL DAN PEMBAHASAN Studi Pustaka Studi pustaka dilakukan untuk mencari informasi sebanyak–banyaknya mengenai model data spatiotemporal serta penanganannya secara konsep dan implementasi. Secara konsep model data ini sudah banyak dikembangkan dengan keberagaman modifikasi demi mendapatkan performa yang lebih baik. Model data ini pada umumnya mempengaruhi dalam pembuatan algoritma dari segi implementasi, dimaksudkan untuk hasil yang maksimal saat implementasi. Studi pustaka mengenai perancangan operator juga dilakukan untuk mencari informasi mengenai operator yang digunakan pada umumnya dan tentunya tidak semua operator bisa diuji dengan ketersediaan data yang terbatas. Oleh karena itu operator–operator yang digunakan pada penelitian kali ini dibatasi dengan penyesuaian pada data yang digunakan, walaupun sebenarnya untuk saat ini sudah sangat banyak tersedia operator perbandingan temporal dan spasial yang bisa digunakan serta diuji untuk mencari informasi lebih spesifik dari data spatiotemporal.
7
Data Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data tutupan lahan pulau Kalimantan tahun 2000, 2005, dan 2009 dan data guna lahan wilayah Indonesia tahun 1994, dan 2001. Untuk data tutupan lahan pulau Kalimantan hanya terdiri dari satu tabel yang berisikan 11866 buah objek atau poligon dengan 24 atribut. Seperti Contoh sebagian data tersebut terdapat pada Lampiran 3. Namun hanya beberapa yang digunakan dalam penerapan operator temporal maupun operator spatiotemporal, dikarenakan pada data ini perubahan hanya terjadi pada tutupan lahannya saja, tidak pada segi geografisnya, sehingga setiap poligon atau objek memiliki atribut yang sama setiap tahunnya kecuali atribut tahun berisi informasi perubahan tutupan lahan pada objek tersebut. Oleh karena itu digunakan data lain, yaitu data guna lahan wilayah Indonesia tahun 1994 dan 2001 untuk penerapan operator spasial, dikarenakan pada data ini terjadi perubahan geografis yakni jumlah objek yang berubah dari tahun 1994 ada 136 objek yang kemudian tahun 2001 menjadi 207 objek, kemudian juga perubahaan luas serta posisi dari objek – objeknya yang terlihat dari atribut geom pada setiap objek. Dengan demikian data ini bisa digunakan untuk menguji perancangan operator spasial yang ada. Lampiran 4 memberikan contoh data untuk guna lahan wilayah Indonesia tahun 1994, dan 2001. Gambar 8 menunjukan data tutupan lahan pulau Kalimantan, Gambar 9 menunjukan data guna lahan tahun 1994 dan Gambar 10 menyajikan data guna lahan tahun 2001.
Gambar 8 Data tutupan lahan pulau Kalimantan
Gambar 9 Data guna lahan 1994
Gambar 10 Data guna lahan 2001 Pra-proses Data Pra-proses dilakukan pada kedua data yaitu data tutupan lahan pulau Kalimantan tahun 2000, 2005, 2009, dan data guna lahan wilayah Indonesia tahun 1994, 2001. Untuk data tutupan pulau Kalimantan tahun 2000, 2005, dan 2009 pra-proses data dilakukan dengan melakukan data cleaning dan transformasi data. Data cleaning dilakukan dengan menghapus atribut – atribut pada data yang tidak diperlukan dan kemudian dilakukan transformasi data agar lebih mudah diproses dan hasil kueri mempunyai hasil yang lebih baik. Lampiran 5 menyajikan data tutupan lahan setelah dilakukan pra-proses data. Kemudian untuk data guna lahan suatu wilayah di Indonesia tahun 1994 dan 2001, pra-proses data hanya dilakukan dengan melakukan data cleaning yaitu dengan menghapus atribut pada data yang tidak lengkap, rusak, dan tidak diperlukan. Hal ini tentunya berguna untuk mereduksi besarnya data. Lampiran 6 menyajikan data guna lahan setelah dilakukan pra-proses data. Implementasi Operator Temporal Implementasi operator temporal dilakukan dengan menerapkan definisi operator perbandingan temporal pada Moalla et al. (2011) ke dalam SQL. Operator–operator tersebut adalah history, past, between, before, after, first, last dan when. Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Lantana (2011) operator yang digunakan adalah operator perbandingan temporal, operator tersebut berfungsi membandingkan dua buah objek berdasarkan aspek temporal pada data. Sedangkan pada penelitian kali ini digunakan operator temporal, operator ini tidak berfungsi membandingkan dua objek akan tetapi berfungsi untuk mencari informasi suatu objek dalam suatu waktu tertentu. Dalam penelitian ini tidak digunakan operator perbandingan temporal seperti pada penelitian Lantana (2011) dikarenakan data yang tersedia tidak memenuhi persyaratan untuk dapat membandingkan dua buah objek, oleh sebab pada dasarnya operator perbandingan temporal membutuhkan objek–objek spasial yang mengalami kondisi appear (muncul) ataupun disappear (hilang). Hal ini terjadi karena objek dibandingkan
8
berdasarkan waktu objek itu terbentuk dan objek itu menghilang. Sedangkan pada data real, kondisi tersebut tidak terekam secara jelas. Oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan operator temporal dengan tujuan mencari informasi spesifik sebuah objek pada suatu waktu tertentu.
parameter yang ada. Seperti when menghasilkan data pada saat waktu B.
[B]
Pada penelitian ini digunakan 8 operator temporal. Gambar 11 menunjukan ilustrasi kedelapan operator temporal yang digunakan pada penelitian ini. Pada Gambar 11, diumpamakan garis horizontal adalah rentang waktu yang terdapat pada data. Simbol N menunjukan makna now atau saat ini, yang berarti data spatiotemporal yang valid pada saat ini, kemudian ke arah kiri adalah ke arah masa lampau (past) yang disimbolkan dengan P dan ke arah kanan menunjukan masa depan (future) yang disimbolkan dengan F. Untuk simbol A, B dan C adalah simbol yang menunjukan waktu tertentu, maka pada Gambar 11 terdapat 3 periode waktu, yaitu waktu pada saat A, B dan C. Berikut adalah penjelasan lebih detail dari Gambar 11 untuk masing – masing operator temporal : • History: Operator history menghasilkan data spatiotemporal untuk semua rentang waktu, waktu lampau (P), saat ini (N), dan juga masa depan (F). • Past : Operator ini menghasilkan data spatiotemporal hanya untuk rentang waktu antara waktu masa lalu (P) sampai dengan saat ini (N). • Between: Operator ini menghasilkan data spatiotemporal dengan rentang waktu antara dua periode waktu sesuai dengan parameternya, seperti between [A,B] yang menghasilkan data pada saat waktu A sampai dengan waktu B. • Befor : Operator ini menghasilkan data spatiotemporal sebelum periode waktu tertentu sesuai dengan parameternya, seperti before [B] menghasilkan data spatiotemporal pada saat waktu A sampai dengan waktu B. • After: Operator ini menghasilkan data spatiotemporal setelah periode waktu tertentu sesuai dengan parameternya, seperti after [B] menghasilkan data spatiotemporal pada saat waktu B sampai dengan waktu C. • First: Operator ini menghasilkan data spatiotemporal pada saat data awal atau pertama dimasukan ke dalam database. Seperti contoh pada Gambar 11, yang akan menghasilkan data pada saat waktu P saja. • Last: Operator ini menghasilkan data spatiotemporal pada kondisi terakhir data yang tersedia di database, bisa berupa data masa lalu jika kondisi data pada saat ini tidak diketahui ataupun bisa juga merupakan data hasil prediksi di masa depan seperti contoh pada Gambar 11. • When: Operator ini menghasilkan data spatiotemporal pada saat waktu tertentu sesuai
Gambar 11 Ilustrasi operator temporal Implementasi Operator Spasial Tahap implementasi operator spasial dilakukan berdasarkan penerapan definisi operator spasial yang tersedia dalam modul Postgis dalam DBMS PostgreSQL. Operator yang digunakan meliputi intersection, touches, cover, coveredby, contains, within, distance, overlaps, dan equal. Operator spasial yang diterapkan Lantana (2011) bertujuan hanya untuk sekedar mendeteksi apakah satu objek atau lebih memenuhi kondisi operator spasial yang telah dirancang. Dengan harapan akan mendapat informasi spesifik mengenai kondisi suatu objek dan objek di sekitarnya. Sedangkan pada penelitian kali ini, operator spasial tidak hanya bertujuan untuk mendapat informasi spesifik mengenai kondisi spasial dari objek. Akan tetapi juga untuk mendeteksi perubahan spasial suatu objek, apabila suatu objek memenuhi salah satu kondisi dari definisi operator spasial yang ada (kecuali operator touches dan distance), maka dapat dipastikan objek
9
tersebut mengalami perubahan dari kondisi sebelumnya. Pada penelitian kali ini dilakukan pengujian operator spasial dengan menguji suatu objek dari tahun sebelumnya dengan objek pada tahun sesudahnya. Pada implementasi operator spasial ini hanya diterapkan untuk data II, dikarenakan hanya data II yang mempunyai perubahan geografis yang dapat dilihat dari atribut spasial (geom). Implementasi Operator Spatiotemporal Operator spatiotemporal dirancang dengan melakukan penggabungan operator temporal dan spasial, akan tetapi hal ini hanya dilakukan dengan menggunakan data II dikarenakan hanya data II yang mempunyai perubahan geometris dari atribut spasial (geom). Operator spatiotempral ini akan digunakan dengan cara melakukan kombinasi antara 6 operator temporal dan 9 operator spasial, sehingga akan didapat 54 hasil kombinasi yang mampu diuji. Sedangkan pada data I akan dilakukan implementasi operator spatiotemporal dengan menerapkan operator temporal dengan berfokus pada atribut perubahan spasial berupa tutupan lahan yang terdapat pada data. Dengan demikian diharapkan akan didapat informasi lebih spesifik dari kondisi spasial berupa tutupan lahan dengan lebih memperhatikan unsur waktu, sehingga akan terlihat dengan jelas perubahan tutupan lahan pulau Kalimantan dari waktu ke waktu. Kemudian juga dilakukan pengujian kueri sederhana ke dalam lima pilihan menu kueri. Kueri ini juga mencakup aspek temporal dan spasial. Lima kueri tersebut merupakan implementasi dari beberapa hasil kombinasi operator spasial dan temporal. Hal ini dilakukan guna menyesuaikan dengan kebutuhan pada kasus kondisi real.
Gambar 12 Halaman home pada sistem
(a)
(b)
Implementasi Sistem Implementasi sistem akan berupa sistem berbasis web yang dibangun dengan bahasa pemrograman PHP dan DBMS PostgreSQL. Sistem ini mempunyai empat menu yakni home, product, kueri spatiotemporal dan contacts. Pada halaman product terdapat menu drop-down berupa operator temporal, operator spasial, dan operator spatiotemporal. Pada halaman home terdapat tabel berisi keterangan mengenai tutupan lahan dan kode yang ada pada data, seperti pada Gambar 12. Pada menu operator temporal akan terdapat halaman untuk dapat memilih data mana yang akan diuji, setelah memilih barulah tampil halaman untuk dapat memilih operator yang akan digunakan, seperti pada Gambar 13.
(c)
(d) Gambar 13 Halaman pilih data untuk operator temporal (a), halaman pilih operator temporal (b,c,d).
10
Untuk menu operator spasial tidak terdapat halaman pilih data, sebab hanya digunakan data II dalam pengujian operator spasial. Gambar 14 merupakan halaman untuk memilih operator spasial yang akan diuji.
Gambar 15 Halaman pilih data (a), halaman pilih operator untuk data I (b), halaman pilih operator untuk data II (c). Menu kueri spatiotemporal berisi enam pilihan kueri. Dengan melakukan klik pada salah satu kueri, maka akan muncul pilihan untuk kondisi yang diinginkan. Kueri ini di implementasikan menggunakan data II, dikarenakan data dua mempunyai perubahan spasial yang lebih spesifik dibanding data I. Gambar 16 menunjukan halaman kueri spatiotemporal.
Gambar 14 Halaman pilih operator spasial Operator spatiotemporal diuji dengan dua data, sehingga pada menu awal akan ditampilkan halaman untuk memilih data setelah itu akan muncul pilihan operator sesuai data yang dipilih. Untuk data I hanya ada pilihan operator temporal dengan tambahan pilihan berupa tutupan lahan sedangkan untuk data II akan ada pilihan operator temporal dan spasial dimana akan mampu dikombinasikan seperti pada Gambar 15. Gambar 16 Halaman pilihan kueri spatiotemporal Pengujian Pengujian dilakukan dengan menggunakan sistem berbasis web yang telah dirancang. Pengujian dilakukan dengan contoh kueri sebagai berikut : Operator temporal : (a)
1. Daftarkan informasi objek dengan id 1 pada data I setelah tahun 2000 (after) SQL: SELECT gid, tutupanlahan, area, tahun FROM tutupanlahan WHERE gid = 1 and tahun >2000. SQL di atas berfungsi mendapatkan informasi objek id 1 akan tetapi hanya pada tahun setelah tahun 2000 atau tahun lebih besar dari 2000. Hasil kueri di atas akan memperoleh hasil seperti pada Gambar 17.
(b) Gambar 17 Hasil kueri after
(c)
2. Daftarkan informasi objek dengan id 1 pada data II (history) SQL: SELECT a.gid, a.landuse_94, b.landuse_01, a.area, b.area, a.x_easting, a.y_northing, b.x_easting, b.y_northing FROM
11
guna_lahan_94 a INNER JOIN guna_lahan_01 b on a.gid=b.gid WHERE a.gid = 1 AND b.gid= 1. SQL di atas berfungsi mendapatkan informasi spesifik dari objek dengan id 1 pada data II untuk setiap perubahan yang terjadi. Hasil kueri akan memperoleh hasil seperti pada Gambar 18.
Gambar 18 Hasil kueri history 3. Daftarkan informasi objek dengan id 1 pada data I sebelum kondisi terakhir pada objek (past) SQL: SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = 1 and tahun < 2009.
Gambar 20 hasil kueri intersection
SQL di atas berfungsi mendapatkan informasi spesifik dari perubahan objek id 1 pada data I pada masa lalu atau sebelum kondisi saat ini. Hasil kueri bisa dilihat pada Gambar 19. Kemudian untuk keseluruhan SQL dan contoh kueri untuk setiap operator temporal dapat dilihat pada Lampiran 7.
2. Apakah objek dengan id 136 pada tahun 1994 mengalami bersentuhan dengan objek id 6 pada tahun 2001 SQL: SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Touches(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = 6 AND b.gid = 136.
Gambar 19 hasil kueri past
SQL diatas berfungsi mencari apakah kedua objek tersebut mengalami kondisi touches. Hasil kueri bisa dilihat pada Gambar 21.
Operator Spasial : 1. Apakah objek dengan id 2 pada tahun 1994 dan objek id 205 pada tahun 2001 mengalami kondisi intersection secara spasial SQL: SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Intersects(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = 2 AND b.gid = 205. SQL diatas berfungsi mendapatkan informasi apakah kedua objek memenuhi syarat kondisi intersection. Jika kedua objek mengalami intersection maka dapat disimpulkan bahwa objek dengan id 2 pada tahun 1994 mengalami perubahan atau dengan kata lain objek dengan id 2 tidak memiliki bentuk maupun posisi yang sama pada tahun 2001. Untuk hasil kueri dapat dilihat pada Gambar 20. Untuk mendapatkan informasi spesifik dari objek, bisa dilakukan dengan melakukan klik pada objek.
Gambar 21 hasil kueri touches 3. Apakah objek dengan id 54 pada tahun 1994 overlap dengan objek dengan id 206 pada tahun 2001 SQL: SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM
12
guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Overlaps(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = 206 AND b.gid = 54. SQL di atas berfungsi mendapatkan informasi apakah kedua objek memenuhi syarat kondisi overlaps. Jika kedua objek mengalami intersection maka dapat disimpulkan bahwa objek dengan id 54 pada tahun 1994 mengalami perubahan atau dengan kata lain objek dengan id 54 tidak memiliki bentuk maupun posisi yang sama pada tahun 2001. Hasil kueri dapat dilihat pada Gambar 22.
Gambar 23 hasil kueri history tutupan lahan semak belukar rawa 2. Daftarkan seluruh pasangan objek untuk setiap tahun yang mengalami kondisi touches (history dan touches) SQL: SELECT b.gid, b.landuse_94, a.gid, a.landuse_01 FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Touches(b.geom,a.geom).
Gambar 22 hasil kueri overlaps Lampiran 8 menunjukan untuk operator spasial.
keseluruhan SQL
SQL di atas akan mendapatkan informasi seluruh pasangan objek yang mengalami kondisi touches dan akan ditampilkan dalam peta dua dimensi dan dalam bentuk tabel. Gambar 24 adalah peta hasil kueri tersebut dan tabel hasil kueri ada pada Lampiran 9. Kemudian untuk kueri SQL spatiotemporal yang lain ada pada Lampiran 10.
Operator spatiotemporal : 1. Daftarkan objek dengan tutupan lahan semak belukar rawa (history) SQL: SELECT DISTINCT gid, geom FROM tutupanlahan WHERE tutupanlahan = br. SQL di atas akan mendapatkan informasi objek dengan tutupan lahan semak belukar rawa dalam tiap periode waktu dalam peta dua dimensi. Hasil dari kueri di atas dapat dilihat pada Gambar 22. Pada Gambar 23 terdapat 3 gambar, gambar paling atas merupakan data semak belukar pada tahun 2000, sedangkan untuk yang kiri bawah merupakan data tahun 2005, dan kanan bawah merupakan data untuk tahun 2009.
Gambar 24 hasil kueri history dan touches 3. Mencari guna lahan yang tidak mengalami perubahan SQL : SELECT b.gid, b.gunalahan, b.area, a.gid, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_equals(b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan = b.gunalahan
13
Kueri ini merupakan kueri pertama dari enam kueri yang tersedia pada menu kueri spatiotemporal. Hasil dari SQL diatas bisa dilihat dalam dua bentuk, yaitu bentuk tabel dan bentuk peta dua dimensi. 4. Mencari guna lahan yang mengalami perluasan SQL: SELECT b.gunalahan, b.area, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_Within(b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan = '$gunalahan' AND b.gunalahan = '$gunalahan' Kueri ini merupakan kueri kedua pada menu kueri spatiotemporal. Gambar 25 menunjukan hasil dari kueri SQL diatas. Lampiran 11 menunjukan SQL serta hasil dari kueri spatiotemporal yang lainnya. Pada penelitian ini implementasi operator temporal, spasial dan spatiotemporal dilakukan dengan penyesuaian terhadap ketersediaan data yang ada. Oleh karena itu pada penelitian kali ini operator diuji dengan dua buah data dengan tujuan dapat mengatasi permasalahan jika data yang tersedia mempunyai model dan atribut yang unik/berbeda. Sehingga dimasa mendatang penelitian ini mampu diimplementasikan untuk berbagai jenis/bentuk data.
(b) Gambar 25 Hasil kueri spatiotemporal dalam bentuk peta dua dimensi (a), 26 Hasil kueri spatiotemporal dalam bentuk tabel (b)
SIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Pada penelitian ini dilakukan implementasi operator temporal dan spasial pada dua kelompok data, yakni data tutupan lahan pulau kalimantan tahun 2000-2009 dan data guna lahan sebuah wilayah di Indonesia tahun 1994-2001. Perbedaan atribut pada data spatiotemporal dengan data biasa, membuat implementasi operator temporal dan spasial pada data sesungguhnya (real) membutuhkan penyesuaian terhadap atribut data, terutama dikarenakan data spatiotemporal mempunyai atribut yang unik karena mengandung dua aspek sekaligus, yaitu aspek temporal dan aspek spasial. Selain itu juga perlu dilakukan penyesuaian terhadap model data untuk mendukung penerapan operator temporal dan spasial, sehingga dimungkinkan untuk dilakukan transformasi pada model data. Saran (a)
Pada penelitian ini masih mengalami keterbatasan pada ketersediaan data. Diharapkan pada penelitian selanjutnya mampu menggunakan data yang lebih lengkap dengan tahun yang lebih banyak. Seperti data kebakaran hutan di Indonesia untuk periode tahun 1990 – 2012, dengan pencatatan yang detail untuk setiap adanya perubahan luas hutan di Indonesia. Dengan
14
demikian operator spatiotemporal mampu didesain dengan lebih baik serta operator temporal dan spasial yang diimplementasikan pun dapat lebih banyak dan lebih variatif lagi, dengan harapan mampu mendapatkan informasi yang lebih spesifik lagi dari data spatiotemporal.
DAFTAR PUSTAKA Annisa. 2002. Penerapan konsep basis data temporal pada basis data relasional [Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Guting RH. 1994. An introduce to Spatial Database System. Special Issue on Spatial Database Systems of the VLDB Journal (Vol 3, No. 4). Germany. Jensen CS. 1999. Temporal database Management. http://raptor.cs.arizona.edu/people/rts/pubs/ TKDEJan99/pdf [1 Jan 2013]. Lantana D. 2011. Implementasi operator Perbadingan temporal dan operator spasial pada data spatiotemporal [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Maryam MS. 2009. Pembuatan database dengan pendekatan event-based spatiotemporal dalam pembuatan relational database [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Moalla et al. 2011.Querying and Manipulating Temporal Databases. Tunisie: Faculty of Science, University El Manar Tunisie. Rahim, MS. 2006. The Development of Spatiotemporal Data Model for Dynamic Visualization of Virtual Geographical Information System [tesis]. Johor: Fakultas Sains Komputer dan Sistem Maklumat, Universitas Teknologi Malaysia. Sheftian B. 2011. Implementasi spatial query pada sistem informasi geografis (SIG) studi kasus wilayah kota bogor [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
15
LAMPIRAN
16
Lampiran 1 Atribut data tutupan lahan pulau Kalimantan tahun 2000-2009 (data I)
17
Lampiran 2 Atribut pada data guna lahan sebuah wilayah di Indonesia (data II)
18
Lampiran 3 Sebagian data I (sebelum melalui praproses)
19
Lampiran 4 Sebagian data II
20
Lampiran 5 Data I setelah melalui tahapan pra-proses data
21
Lampiran 6 Data II setelah melalui tahapan pra-proses data
22
Lampiran 7 Keseluruhan SQL dan contoh hasil kueri dari operator temporal •
SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id.
•
SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id and tahun = 2000.
•
SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id and tahun = 2009.
•
SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id and tahun < 2009 and tahun >2000.
•
SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE where gid = $id2 and tahun < 2009.
•
SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE where gid = $id2 and tahun = 2005.
•
SELECT a.gid, a.landuse_94, b.landuse_01, a.area, b.area, a.x_easting, a.y_northing, b.x_easting, b.y_northing FROM guna_lahan_94 a INNER JOIN guna_lahan_01 b on a.gid=b.gid WHERE a.gid = $id AND b.gid= $id.
23 •
SELECT gid, gunalahan, area, x, y, tahun FROM gunalahan WHERE gid = $id AND tahun < 2001.
•
SELECT gid, gunalahan, area, x, y, tahun FROM gunalahan WHERE gid = $id and tahun = 1994.
•
SELECT gid, gunalahan, area, x, y, tahun FROM gunalahan WHERE gid = $id and tahun = 2001.
•
SELECT gid, gunalahan, area, x, y, tahun FROM gunalahan WHERE gid = $id and tahun > 1994.
•
SELECT gid, gunalahan, area, x, y, tahun FROM gunalahan WHERE gid = $id2 and tahun < 2001.
•
SELECT gid, gunalahan, area, x, y, tahun FROM gunalahan WHERE gid = $id2 and tahun > 1994.
•
SELECT gid, gunalahan, area, x, y, tahun FROM gunalahan WHERE gid = $id2 and tahun <=2001.
24
Lampiran 8 Keseluruhan SQL dari operator spasial yang digunakan Overlap : SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Overlaps(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = $id01 AND b.gid = $id94. Contain: SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Contains(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = $id01 AND b.gid = $id94. Within : SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Within(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = $id01 AND b.gid = $id94. Cover: SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Covers(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = $id01 AND b.gid = $id94. Coveredby: SELECT a.gid, a.id_, a.landuse_01, a.geom, b.gid, b.id, b.landuse_94, b.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_CoveredBy(b.geom,a.geom) WHERE a.gid = $id01 AND b.gid = $id94. Distance : SELECT st_distance ((SELECT geom FROM guna_lahan_01 WHERE gid = $id01), (SELECT geom FROM guna_lahan_94 WHERE gid=$id94.
25
Lampiran 9 Tabel hasil kueri operator spatiotemporal (history dan touches)
26
Lampiran 10 SQL dari operator spatiotemporal yang digunakan Data I: History : SELECT DISTINCT gid, geom FROM tutupanlahan WHERE tutupanlahan = '$tl' Last : SELECT DISTINCT gid, geom from tutupanlahan WHERE tutupanlahan = '$tl' AND tahun < $tahun First : SELECT DISTINCT gid, geom FROM tutupanlahan WHERE tutupanlahan ='$tl' AND tahun = 2000 Past : SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id AND tahun < 2009 Before : SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id2 AND tahun < ‘$tahun’ After : SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id2 AND tahun > ‘$tahun’ When : SELECT tutupanlahan FROM tutupanlahan WHERE gid = $id2 AND tahun = ‘$tahun’
Data II : History dan Intersection : SELECT b.gid, b.landuse_94, b.geom, a.gid, a.landuse_01, a.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Intersects(b.geom,a.geom). Past dan Overlaps : SELECT b.gid, b.landuse_94, b.geom, a.gid, a.landuse_01, a.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_overlaps(b.geom,a.geom) WHERE tahun < $tahun. Before dan Within : SELECT b.gid, b.landuse_94, b.geom, a.gid, a.landuse_01, a.geom FROM guna_lahan_01 a INNER JOIN guna_lahan_94 b ON ST_Within(b.geom,a.geom) WHERE tahun < $tahun.
27
Lampiran 11 kueri spatiotemporal beserta hasil dari contoh pengujian Mencari guna lahan yang tidak mengalami perubahan : SELECT b.gid, b.gunalahan, b.area, a.gid, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_equals(b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan = b.gunalahan Mencari guna lahan yang mengalami perluasan : SELECT b.gunalahan, b.area, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_Within(b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan = '$gunalahan' AND b.gunalahan = '$gunalahan'
28
Mencari guna lahan yang mengalami penyempitan : SELECT b.gunalahan, b.area, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_Contains(b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan = '$gunalahan' AND b.gunalahan = '$gunalahan'
29
Mencari daerah yang mengalami perubahan geometri dan guna lahan : SELECT b.gunalahan, b.area, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_Intersects(b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan != b.gunalahan
30
31
Mencari daerah yang hanya mengalami perubahan geometri : SELECT b.gunalahan, b.area, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_Intersects(b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan = b.gunalahan AND a.gid != b.gid
32
33
Mencari daerah yang hanya mengalami perubahan guna lahan : SELECT b.gunalahan, b.area, a.gunalahan, a.area FROM gunalahan01 a INNER JOIN gunalahan94 b ON ST_Equals (b.geom,a.geom) WHERE a.gunalahan != b.gunalahan AND a.gid = b.gid
