IMPLEMENTASI SPACE TIME COMPOSITE (STC) DATA MODEL MENGGUNAKAN MODEL DATA RELASIONAL
NORMA AGUSTINA
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Implementasi Space Time Composite (STC) Data Model Menggunakan Model Data Relasional adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2013 Norma Agustina NIM G64080055
ABSTRAK NORMA AGUSTINA. Implementasi Space Time Composite (STC) Data Model Menggunakan Model Data Relasional. Dibimbing oleh ANNISA. Model data adalah suatu konsep yang menjelaskan data-data yang tersimpan dalam basis data dan bagaimana hubungan antar data tersebut untuk para pengguna secara logika. Pembangunan model data sangat penting dalam perancangan basis data karena merupakan dasar dari tahap perancangan basis data yang harus dibuat. Penelitian ini bertujuan menerapkan konsep Space Time Composite (STC) Data Model pada penyimpanan tipe data vektor sehingga dapat menyimpan cukup informasi dan menggambarkan proses penyusunan objek serta evolusi objek spatiotemporal dari waktu ke waktu. Dari hasil pengujian kueri pada model data yang telah dibuat, diperoleh kueri-kueri dalam sistem yang dapat membantu untuk menampilkan informasi penyusunan objek dari waktu ke waktu dan mengetahui sejarah dari objek poligon dan arc yang telah mengalami perubahan topologi. Kata Kunci: Model data, Spatiotemporal, Space Time Composite. ABSTRACT NORMA AGUSTINA. Implementation of Space Time Composite (STC) Data Model Using Relational Data Model. Supervised by ANNISA. The data model is a concept that describes the data stored in the database and the relationship between the data to the user in logic. Development of data models is very important in the design of the database as the basis of the stage of database design to be made. This study aims to apply the concept of Space Time Composite (STC) on the Model Data storage vector data types that can store enough information and describes the process of drafting objects and objects spatiotemporal evolution over time. From the results of the test queries on the data model that have been created, queries in a system are acquired that can help display the information preparation of objects from time to time and know the history of the object polygon and arc that has undergone changes in topology. Keywords: Data Model, Spatiotemporal, Space Time Composite.
IMPLEMENTASI SPACE TIME COMPOSITE (STC) DATA MODEL MENGGUNAKAN MODEL DATA RELASIONAL
NORMA AGUSTINA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SarjanaIlmu Komputer pada Departemen Ilmu Komputer
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
Judul Skripsi : Implementasi Space Time Composite (STC) Data Model Menggunakan Model Data Relasional Nama NIM
: Norma Agustina : G64080055
Disetujui oleh
Annisa, SKom, MKom Pembimbing
Diketahui oleh
Dr IrAgus Buono, MSi, MKom Ketua Departemen Ilmu Komputer
Penguji: 1 Endang Purnama Giri SKom, MKom 2 Karlina Khiyarin Nisa SKom, MT
Judul Skripsi:Implementasi Space Time Composite (STC) Data Model Menggunakan Model Data Relasional Nama : Norma Agustina NIM : G64080055
Disetujui oleh
Annisa, SKom, MKom Pembimbing
Diketahui oleh
Dr IrAgus Buono, MSi, MKom Ketua Departemen Ilmu Komputer
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu wa-ta'ala atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Implementasi Space Time Composite (STC) Data Model Menggunakan Model Data Relasional. Penelitian ini dilaksanakan mulai September 2012 sampai dengan Agustus 2013 dan bertempat di Departemen Ilmu Komputer Institut Pertanian Bogor. Penulis juga menyampaikan terima kasih dan permintaan maaf kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini, yaitu: 1 Ayahanda Drs Muchammad Labib, Ibunda Mustikawati, serta kakak tercinta Aulia Rahmawati, SPt dan Rani Zuraida, SP beserta keluarga kecilnya yang selalu memberikan kasih sayang, semangat, dan doa. 2 Ibu Annisa, SKom, MKom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dengan sabar kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 3 Bapak Endang Purnama Giri, SKom, MKom dan Ibu Karlina Khiyarin Nisa, SKom, MT yang telah bersedia menjadi penguji. 4 Muti Relegi, Fahrul Irianto, Hutomo Triasmoro, Stefanus Eko Susanto, dan Ulfa Khaira sebagai teman satu perjuangan yang selalu mengingatkan dan memberikan semangat kepada penulis. 5 Rizya Sanjaya, Kirana Nuryunita, Meriska Defriani, Chandra Wangsa Setiadipura, dan Niken Eka Septiani yang memberikan dukungan, bantuan, saran, dan doa. 6 Ramadhania, Riyta Yunita, Dian Rizki Eka Rizal, Nur Pratiwi, Nurul Muslihat, Andi Mariani, Rifah Arum sebagai teman kosan yang setia menemani, mengingatkan, mendoakan, dan memberikan semangat dalam proses penulisan ini. 7 Rekan-rekan di Departemen Ilmu Komputer IPB angkatan 45 atas segala kebersamaan, canda tawa, dan kenangan indah yang telah mengisi kehidupan penulis selama di kampus. Semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi penulis serta pihak lain yang membutuhkan. Bogor, Agustus 2013
Norma Agustina
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
x
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Data Titik, Garis dan Poligon (Burrough dan McDonnell 1998)
2
Spatio-Temporal Data
3
Konsep Space Time Composite (STC) (Langran dan Chrisman 1988)
4
METODE
5
Studi Pustaka dan Preprocessing Data
6
Perancangan Konseptual
6
Perancangan Logika
6
Perancangan Fisik atau Implementasi
6
Analisis dengan Kueri
7
HASIL DAN PEMBAHASAN Data
7 7
Perancangan Konseptual
10
Perancangan Logika
12
Perancangan Fisik atau Implementasi
14
Analisis dengan Kueri
15
Sistem
23
SIMPULAN DAN SARAN
26
Simpulan
26
Saran
26
DAFTAR PUSTAKA
27
LAMPIRAN
28
RIWAYAT HIDUP
31
DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Elemen spasial-temporal poligon Elemen spasial-temporal arc Elemen spasial-temporal node Histori entitas poligon Histori entitas arc Hasil kueri a Hasil kueri b Hasil kueri c Hasil kueri d Hasil kueri e Hasil kueri f Hasil kueri g Hasil kueri h Hasil kueri i Hasil kueri j Hasil analisis dengan uji kueri
9 9 9 10 10 16 16 16 17 17 17 18 18 19 19 19
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Contoh keadaan titik hotspot (Kurniawan 2011).................................... 2 Data line.................................................................................................. 3 Data poligon............................................................................................ 3 Deskripsi data spatiotemporal (Rahim 2006)......................................... 4 Konsep Space Time Composite (STC) data model ................................. 4 Diagram alir metode penelitian............................................................... 5 Perubahan topologi entitas spatiotemporal dari T1 sampai T3 ................ 8 Entity Relationship Diagram (ERD) dengan konsep STC .................... 11 Skema data relasional dengan konsep Space Time Composite............. 12 Tampilan awal sistem ........................................................................... 23 Pilihan kueri pada polygon ................................................................... 23 Pilihan kueri pada arc ........................................................................... 24 Pilihan kueri pada node......................................................................... 24 Tampilan hasil kueri pada polygon ....................................................... 25 Tampilan hasil kueri pada arc .............................................................. 25 Tampilan hasil kueri pada node ............................................................ 26
PENDAHULUAN Latar Belakang Pembangunan model data sangat penting dalam perancangan basis data karena merupakan dasar dari tahap perancangan basis data yang harus dibuat. Model data adalah suatu konsep yang menerangkan data, hubungan-hubungan antardata, dan batasan-batasan yang terintegrasi dalam suatu organisasi. Oleh karena itu, model penyimpanan data yang sesuai dan efisien sangat dibutuhkan agar dapat memudahkan dalam mengolah serta dapat merepresentasikan informasi perubahan topologi suatu objek dengan tepat. Informasi topologi atau bentuk suatu objek dalam sistem informasi geografis sangat penting bagi entitas spasial karena memberikan keterangan mengenai bentuk dan penyusunan objek spasial dari waktu ke waktu secara jelas. Pemodelan data dengan menggunakan konsep Space Time Composite (STC) dibuat oleh Langran dan Chrisman (1988) dapat digunakan untuk menyimpan dan merepresentasikan informasi topologi suatu objek terhadap waktu. Konsep model data ini juga dapat merepresentasikan unsur penyusun dari objek spasial. Objek spasial berupa poligon terbentuk dari beberapa arc yang cycle (tertutup). Kemudian, arc-arc tersebut terdiri atas node-node yang menjadi titik awal dan titik akhir dari arc penghubung node-node tersebut. Prinsip dasar dari STC adalah menjadikan peta dasar sebagai peta komposit yang dibangun dari akumulasi perubahan geometris. Setiap perubahan geometris yang terjadi akan dicatat perubahan dari unsur penyusun objek tersebut. Hal ini berarti, setiap perubahan yang terjadi pada sebuah poligon, mengubah juga sejarah dari node dan arc yang menjadi unsur penyusunnya. Jika poligon yang bertetangga dalam irisan waktu berbagi atribut tunggal, akan muncul sebuah objek baru berupa node atau arc yang memisahkan keduanya dalam sejarah objek tersebut. Kelebihan menggunakan model STC adalah dapat menelusuri bagaimana perubahan topologi dari sebuah objek geometri dari waktu ke waktu. Kekurangan konsep STC adalah banyaknya tabel history dari perubahan sebuah objek yang harus disimpan. Ruiju et al. (2005), mencoba untuk memodelkan STC menggunakan pemodelan object oriented data model. Langran dan Chrisman (1988) dalam papernya yang berjudul A Framework for Temporal Geographic Information menyebutkan bahwa model ini sangat sulit untuk diimplementasikan dalam model relasional, karena akan menyalahibentuk normal yang terdapat di dalam konsep relasional. Oleh karena itu, penelitian ini mencoba untuk mengimplementasikan konsep STC dalam model relasional agar dapat dilihat hasil yang diperoleh.
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan konsep Space Time Composite (STC) data model pada model basis data relasional.
2
Manfaat Penelitian Penelitian ini bermanfaat sebagai dasar untuk mengimplementasikan STC dalam model data relasional untuk kepentingan penelitian selanjutnya yang berbasis spatiotemporal data.
Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini difokuskan pada pembuatan model data dengan konsep STC pada tipe data vector dan implementasi dengan menggunakan data contoh sesuai yang ada pada jurnal rujukan. Data yang akan ditampilkan adalah data yang merepresentasikan perubahan ruang terhadap waktu. Uji kueri digunakan untuk membantu analisis pemodelan yang sudah dirancang.
TINJAUAN PUSTAKA Data Titik, Garis dan Poligon (Burrough dan McDonnell 1998) Data titik pada sistem informasi geografis menyiratkan keadaan geografis dari suatu objek pada dunia nyata yang direpresentasikan dengan koordinat XY. Pada penelitian Kurniawan (2011), data hotspot yang merupakan salah satu contoh dari data point memiliki atribut lintang dan bujur sebagai pengganti representasi koordinat (x,y). Pada Gambar 1, tampak titik hotspot yang terjadi di lintang -7.574 dan bujur 110.777. Nilai Ve dan Vs merupakan informasi valid time, yaitu waktu berlakunya data pada dunia nyata.
Lintang Bujur Ve -7.574 110.771 1/1
Vs Now
Ket appear
Gambar 1 Contoh keadaan titik hotspot (Kurniawan 2011) Data garis (line) pada sistem informasi geografis direpresentasikan dengan pasangan-pasangan titik XY yang setiap barisnya disimpan oleh urutan titik pertama dan terakhir. Gambar 2 merupakan contoh dari data garis. Pada sistem informasi geografis, data garis biasa digunakan untuk menggambarkan sungai, jalan, jalur kereta api, dan lainnya pada peta.
3
Gambar 2 Data line Data poligon secara sederhana merupakan representasi ruang 2D. Pada sistem informasi geografis, poligon tersusun atas titik dan garis yang membentuk keadaan tertutup (cycle), yakni titik awal dari poligon sama dengan titik akhirnya. Poligon digunakan untuk menggambarkan lahan, wilayah suatu negara, kota, dan lainnya pada peta. Gambar 3 merupakan contoh dari data poligon.
Gambar 3 Data poligon Spatio-Temporal 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) dengan 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 dapat diilustrasikan pada Gambar 4. Berdasarkan Gambar 4 dapat dijelaskan bahwa objek A pada waktu t1 mengalami perubahan menjadi AB pada waktu t2 dan berubah menjadi objek B pada waktu tn. Data spatiotemporal akan mengalami perubahan sampai waktu ke-n atau akhir dari sebuah proses perubahan.
4
Perubahan
Gambar 4 Deskripsi data spatiotemporal (Rahim 2006) Data spatiotemporal adalah bagian dari perubahan informasi geografis. Informasi geografis terdiri atas informasi ruang, informasi atribut, dan informasi waktu.Ruang menggambarkan lokasi dan bentuknya. Atribut menggambarkan jenis feature, nama, dan informasi yang berhubungan dengan objek geografis yang menjadi objek studi. Atribut waktu tidak hanya menjelaskan suatu perubahan yang penting tetapi juga menggambarkan perubahan perilaku dan perubahan waktu itu sendiri, apakah perubahan tersebut terjadi secara terus menerus (continous), bersiklus (cyclical), atau bersela (intermittent) (Rahim 2006). Format data spasial dapat berupa vektor maupun raster. Model data vektor menampilkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik, garis-garis atau poligon beserta atribut-atributnya. Model data raster menampilkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau piksel yang membentuk grid. Objek geografis dengan tipe data garis (line) dan poligon dapat mengalami berbagai proses dalam evolusinya akibat adanya suatu hal.
Konsep Space Time Composite (STC) (Langran dan Chrisman 1988) Konsep Space Time Composite (STC) ini didasarkan pada penggabungan beberapa layer atau lapisan-lapisan objek yang ada pada satu waktu. Layer-layer yang berisi informasi topologi objek dari setiap waktu yang berbeda tersebut digabungkan menjadi satu layer yang dapat merepresentasikan informasi time varying topological dari setiap waktu. Dapat dilihat pada Gambar 5 yang menggambarkan konsep STC pada objek poligon.
Gambar 5 Konsep Space Time Composite (STC) data model
5 Pada Gambar 5 dijelaskan peta mengenai perubahan topologi atau bentuk suatu objek wilayah dari waktu ke waktu. Setiap peta pada waktu tertentu mempunyai sejarah atribut sendiri yang disimpan pada atribut time varying topological. Time varying topological yaitu atribut yang menjelaskan perubahan bentuk dari suatu objek terhadap waktu. Objek yang dimaksud dapat berupa poligon, arc (garis yang menyusun objek poligon), ataupun node (titik yang merupakan titik awal dan titik akhir dari garis yang menyusun objek poligon).
METODE Langkah dalam metode penelitian dimulai dengan studi pustaka, preprocessing data, merancang model konseptual, kemudian dilanjutkan dengan merancang model logika, implementasi, dan tahap terakhir melakukan analisis hasil dengan menggunakan kueri. Tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada Gambar 6. Mulai Studi Pustaka
Preprocessing Data
Pendefinisian entitas dan relasi antar entitas Perancangan Konseptual
Perancangan Model Data dengan Konsep Space Time Composite(STC)
Perancangan Logika
Pemetaan Model Data
Perancangan Fisik atau Implementasi
Implementasi Model Data ke dalam DBMS
Visualisasi dengan sistem
Selesai
Analisis dengan kueri
Gambar 6 Diagram alir metode penelitian
6
Studi Pustaka dan Preprocessing Data Studi pustaka yang dilakukan yaitu mencari literatur-literatur yang dapat digunakan untuk rujukan dan sesuai dengan kebutuhan dari penelitian ini. Jurnal yang mendasari penelitian ini berjudul An Object-Oriented Spatio-Temporal Data Model oleh Ruiju et al. (2005) dan sebuah paper berjudul A Framework For Temporal Geographic Information oleh Langran dan Chrisman (1988). Dalam proses pemodelan, data yang digunakandirujuk dari jurnal yang ditulis oleh Ruiju et al. (2005). Data yang telah didapatkan dari jurnal tersebut tidak bisa langsung digunakan. Diperlukan adanya preprocessing data terlebih dahulu. Data yang tidak mempunyai keterangan yang jelas akan dihapus agar mempermudah proses pengolahan informasi. Record dari entitas-entitas yang ada pada data tersebut dikoreksi agar sesuai dengan keadaan yang ada pada contoh kasus.
Perancangan Konseptual Setelah melakukan studi pustaka terhadap konsep STC dan melakukan preprocessing data yang telah didapatkan, tahap selanjutnya yaitu tahap perancangan konseptual. Tahapan ini menggunakan skema konseptual untuk database tanpa tergantung pada sebuah DBMS yang spesifik. Pada penelitian ini dibuat Entity Relationship Diagram (ERD) untuk menggambarkan requirement data dalam merepresentasikan proses terbentuknya suatu objek poligon dengan konsep STC. Pada tahap ini juga dijelaskan definisi dari entitas-entitas yang telah dibuat untuk pembangunan model data dan relasi yang ada antarentitas tersebut. Ulasan tahap perancangan konseptual ini dapat dilihat pada bagian hasil dan pembahasan.
Perancangan Logika Perancangan logika merupakan tahapan untuk memetakan model konseptual ke model database yang akan dipakai. Tahap perancangan logika ini merubah skema E-R menjadi skema database relasional. Tujuan proses ini adalah untuk memperoleh skema konseptual pada model data relasional yang sering dinamakan skema logika. Pada penelitian ini digunakan model relasional untuk tahap perancangan logika. Pada tahap ini dibuat skema data relational yang menjelaskan hubungan antar relasi dan juga atribut-atributnya berdasarkan konsep STC. Ulasan tahap perancangan logika ini dapat dilihat pada bagian hasil dan pembahasan.
Perancangan Fisik atau Implementasi Pada tahap ini dilakukan proses implementasi relasi-relasi dan model data yang telah dibuat pada beberapa tahap sebelumnya ke dalam DBMS relasional. Pada penelitian ini juga dibuat visualisasi untuk menganalisis model data dengan
7 kueri berbasis web. DBMS yang digunakan yaitu PostgreSQL. Windows 7 sebagai sistem operasi dan PHP sebagai bahasa pemrograman untuk pengembangan sistem. Tabel-tabel yang telah diimplementasikan ke dalam DBMS dan penjelasan masing-masing atributnya beserta tipe datanya dapat dilihat pada Lampiran 1.
Analisis dengan Kueri Analisis dilakukan dengan menggunakan kueri untuk model data yang telah dibuat. Berikut adalah contoh-contoh kueri yang dapat digunakan: Mendaftarkan poligon sebelum terjadi perubahan (parent poligon) dari poligon tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent poligon tersebut. Mendaftarkan keadaan dari poligon tertentu yang sudah mengalami perubahan bentuk pada waktu tertentu. Mendaftarkan arc dan node penyusun poligon tertentu yang sudah mengalami perubahan bentuk. Mendaftarkan arc sebelum terjadi perubahan (parent arc) dari arc tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent arc tersebut. Mendaftarkan arc yang memotong poligon menjadi 2 objek baru. Mendaftarkan node dari arc tertentu yang belum mengalami perubahan (parent arc). Mendata node awal dan node akhir dari arc penyusun poligon tertentu. Mendaftarkan node dari parent poligon tertentu. Mendaftarkan objek poligon yang berhimpitan dengan arc tertentu. Mendaftarkan arc yang dihubungkan oleh node tertentu, dan lain-lain.
HASIL DAN PEMBAHASAN Data Data yang digunakan adalah data yang terdapat pada penelitian Ruiju et al. (2005). Contoh kasus perubahan objek poligon yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 7. Pada Gambar 7 dijelaskan perubahan objek spasial dari waktu ke waktu dengan konsep STC. Keadaan awal dari objek poligon digambarkan pada layer pertama yang ada pada Gambar 7 bagian a. Pada saat T1, poligon awal yang terbentuk ialah poligon a dan poligon b. Poligon a tersusun dari arc 1 dan arc 2, arc 1 dan arc 2 menghubungkan node N1 dan N2. Sedangkan pada poligon b tersusun oleh arc 2 dan arc 3, arc-arc ini menghubungkan node N1 dan N2. Kemudian terjadi perubahan topologi dari objek poligon b pada saat T2. Perubahan tersebut digambarkan pada layer kedua yang ada pada Gambar 7 bagian b. Arc 7 yang menghubungkan node N3 dan node N4 terbentuk di dalam poligon b, menyebabkan objek poligon b memecah menjadi 2 objek baru yaitu poligon c dan poligon d. Munculnya node baru pada arc 2 yaitu node N4
8 menyebabkan arc tersebut memecah menjadi 2 arc baru yaitu arc 5 dan arc 4. Sedangkan munculnya node baru pada arc 3 yaitu node N3 menyebabkan arc tersebut memecah menjadi 2 arc baru yaitu arc 6 dan arc 8. Arc5, arc 6, dan arc 7 menyusun poligon c, sedangkan poligon d tersusun oleh arc 4, arc 7, dan arc 8.
Gambar 7 Perubahan topologi entitas spatiotemporal dari T1 sampai T3 Pada saat T3 terjadi perubahan topologi kedua yang digambarkan pada layer 3 yang ada pada Gambar 7 bagian c. Terdapat dua objek yang mengalami perubahan topologi pada waktu bersamaan. Perubahan topologi yang terjadi pada objek pertama ialah arc 7 yang ada pada layer sebelumnya menghilang sehingga poligon c dan poligon d menyatu kembali membentuk poligon awal yaitu poligon b. Kemudian perubahan topologi yang terjadi pada objek kedua yaitu arc 10 yang menghubungkan node N5 dan node N6 terbentuk di dalam poligon a, menyebabkan objek poligon a memecah menjadi 2 objek baru yaitu poligon e dan poligon f. Munculnya node baru pada arc 1 yaitu node N6 menyebabkan arc tersebut memecah menjadi 2 arc baru yaitu arc 11 dan arc 13. Node N4 yang memecah arc 2 menjadi arc 5 dan arc 4 menghilang sehingga arc 5 dan arc 4 menyatu kembali menjadi arc 2. Kemudian, muncul node baru yaitu N5 yang memecah arc 2 tersebut menjadi 2 arc baru yaitu arc 9 dan arc 12. Arc 9, arc 10, dan arc 11 menyusun poligon e, sedangkan poligon f tersusun oleh arc 10, arc 12, dan arc 13. Untuk mempermudah representasi topologi objek dari setiap waktu, layer setiap waktu digabungkan menjadi satu layer yaitu composite layer. Informasi mengenai topologi dari setiap waktu yang sudah digabungkan menjadi satu composite layer dapat dilihat pada Gambar 7 bagian d. Penggabungan objek yang ada pada layer dari setiap waktu ini menimbulkan arc baru yaitu arc14. Arc 14 tersebut terbentuk karena ada garis baru yang terpotong oleh node N4 dan N5. Semua proses di atas dimodelkan dengan model object oriented oleh Ruiju et al. (2005) menjadi beberapa tabel seperti terlihat pada Tabel 1 sampai dengan Tabel 5.
9 Tabel 1 Elemen spasial-temporal poligon PolygonID ArcID TimeVaryingPolygonType T1 T2 PP/T2 T3 PE/T3 NOW c -5, 6, 7 PP// -7, 8, -14, T1 T2 PP/T2 T3 PE/T3 NOW d 12 PP// e 5, 14, 10, 11 T1 T3 PP/T3 NOW PE// f
-10, -12, 13
T1 T3 PP/T3 NOW PE//
Tabel 2 Elemen spasial-temporal arc Start End Left Right Verte ArcID LineID Node Node Polygon Polygon x 5
N1
N4
C
e
-
-
6
N1
N3
NULL
c
-
-
7
N3
N4
D
c
-
-
8
N3
N2
NULL
d
-
-
10
N5
N6
F
e
-
-
11
N6
N1
NULL
e
-
-
12
N2
N5
F
d
-
-
13
N2
N6
NULL
f
14
N4
N5
D
e
-
-
TimeVaryingArcType T1 T2 AP/T2 T3 AP// T1 T2 AP/T2 T3 AP// T1 T2 AI/T2 T3 AI// T1 T2 AP/T2 T3 AP// T1 T2 AI/T2 T3 AP// T1 T2 AP/T2 T3 AE// T1 T2 AP/T2 T3 AE// T1 T2 AP/T2 T3 AE// T1 T2 AP/T2 T3 AP//
Tabel 3 Elemen spasial-temporal node NodeID
X
Y
ArcID
TimeVaryingNodeType
N1
5, 6, 11
T1 T2 NE/T2 T3 NE/T3 NOW NE//
N2
8, 12, 13
T1 T2 NE/T2 T3 NE/T3 NOW NE//
N3
6, 7, 8
T1 T2 NP/T2 T3 NE/T3 NOW NP//
N4
7, 5, 14
T1 T2 NP/T2 T3 NE/T3 NOW NP//
N5
10, 12, 14
T1 T2 NP/T2 T3 NP/T3 NOW NE//
N6
10, 11, 13
T1 T2 NP/T2 T3 NP/T3 NOW NE//
AE/T3 NOW AE/T3 NOW AE/T3 NOW AE/T3 NOW AI/T3 NOW AP/T3 NOW AP/T3 NOW AP/T3 NOW AP/T3 NOW
10 Tabel 4 Histori entitas poligon PolygonID SubObject ExistTime a b
e, f c, d
T1 T3// T1 T2/T3 NOW//
ArcID
Tabel 5 Histori entitas arc SubObject ExistTime
1 2 3 4 9
13, 11 5, 14, -12 6, 8 14, -12 5, 14
T1 T3// T1 T2// T1 T2/T3 NOW// T2 T3// T3 NOW//
Tabel 1 sampai Tabel 3 masing-masing memiliki atribut TimeVaryingPolygonType, TimeVaryingArcType, dan TimeVaryingNodeType yang menyimpan informasi perubahan topologi dari waktu ke waktu. Atribut TimeVaryingPolygonType tersebut menggabungkan waktu dan keterangan keadaan dari objek poligon tersebut. Objek poligon tersebut mempunyai 2 keterangan keadaan yaitu PP dan PE. PP berarti entitas poligon tersebut tertutup oleh poligon lainnya pada waktu tertentu. PE berarti poligon tersebut merupakan objek poligon yang tampak atau muncul pada waktu tertentu. Atribut TimeVaryingArcType menggabungkan waktu dan keterangan topologi dari arc. Arc tersebut mempunyai 3 jenis topologi yaitu AI, AP, dan AE. AI berarti arc yang terletak di bagian dalam poligon, arc yang membelah poligon menjadi dua objek poligon baru. AP berarti arc tersebut tertutupi oleh arc lain. AE merupakan arc yang tampak. Sedangkan atribut TimeVaryingNodeType menggabungkan waktu dengan keadaan topologi dari node. Terdapat tiga jenis topologi dari node yaitu NI, NP, dan NE. NI adalah node yang terletak di bagian dalam poligon. NP merupakan node yang berada pada batas entitas poligon tetapi bukan merupakan node awal ataupun node akhir. NE adalah node yang tampak dari sebuah entitas poligon. Perancangan Konseptual Pada Gambar 8 dapat dilihat model data yang menjelaskan perancangan konseptual dari konsep STC. Model data disajikan dalam bentuk Entity Relationship Diagram (ERD) untuk memudahkan pengguna dalam memahami alur data. ERD yang telah dibuat terdiri atas 10 entitas yang berasal dari data jurnal rujukan pada Gambar 7 yang telah dinormalisasi. Berikut 10 entitas yang dibutuhkan beserta keterangan. 1 Entitas history_polygon. Entitas tersebut memberikan informasi mengenai waktu kemunculan atau eksistensi suatu objek poligon. Objek poligon yang disimpan pada entitas ini adalah objek poligon sebelum mengalami perubahan atau proses split (membelah). 2 Entitas polygon_to_polygon. Entitas ini menyimpan objek poligon baru yang berasal dari pecahan objek poligon lama.
11 3 4
5 6
7 8 9 10
Entitas polygon memberikan informasi mengenai keadaan objek poligon baru dari waktu ke waktu. Entitas polygon_to_arc. Entitas tersebut menyimpan arc-arc penyusun objek poligon baru. Arc yang menjadi penyusun objek poligon baru tersebut merupakan arc baru yang berasal dari pecahan arc awal sebelum terjadi proses split. Entitas time_arc. Entitas ini memberikan informasi mengenai keadaan arc baru dari waktu ke waktu. Entitas arc memberikan informasi mengenai node awal, node akhir, poligon sebelah kiri maupun poligon sebelah kanan dari arc tersebut. Arc yang disimpan pada entitas ini sama dengan arc yang disimpan pada entitas polygon_to_arc yaitu arc baru yang berasal dari pecahan arc awal. Entitas arc_to_arc. Entitas ini menyimpan arc baru yang berasal dari pecahan arc lama. Entitas history_arc. Entitas ini memberikan informasi mengenai waktu bertahannya arc lama sampai berubah menjadi arc baru. Entitas arc_to_node. Entitas tersebut menyimpan node-node yang menyusun arc baru. Entitas node memberikan informasi mengenai keadaan node-node penyusun arc baru dari waktu ke waktu dan menyimpan koordinat dari node-node tersebut.
Gambar 8 Entity Relationship Diagram (ERD) dengan konsep STC Pada konsep STC, data yang dimasukkan terlebih dahulu ke dalam database adalah keadaan layercomposite. Objek poligon, arc, maupun node yang ada pada layercomposite masing-masing dicatat dalam atribut polygon, time_arc, dan atribut node. Kemudian informasi terbentuknya poligon dan arc dari layer setiap waktu di simpan pada atribut history_polygon, dan history_arc. Informasi unsur
12 penyusunan dari objek poligon, seperti arc dan node disimpan di atribut polygon_to_arc dan arc_to_node. Setelah itu data mengenai objek asal dari objek poligon ataupun arc yang sudah mengalami mengalami perubahan topologi masing-masing dicatat pada atribut polygon_to_polygon dan arc_to_arc.
Perancangan Logika Pada tahap ini dilakukan pemetaan model data yang telah dirancang pada tahap sebelumnya. Pemetaan dilakukan dengan proses normalisasi terhadap tabeltabel data yang ada pada jurnal rujukan yang telah diperoleh. Proses normalisasi bertujuan untuk mendapatkan tabel-tabel yang baik agar dapat memudahkan dalam proses pembentukan model data untuk tahap selanjutnya. Pada Gambar 9 dapat dilihat skema data relational yang telah dibuat. .
Gambar 9 Skema data relasional dengan konsep Space Time Composite Tabel history_polygon dan tabel polygon_to_polygon dihasilkan dari proses normalisasi data yang ada pada jurnal rujukan pada Tabel 4. Tabel polygon dengan tabel polygon_to_arc dihasilkan dari normalisasi data yang ada pada Tabel 1. Normalisasi dilakukan juga pada Tabel 2 sehingga dihasilkan tabel time_arc dan tabel arc. Kemudian Tabel 3 dilakukan proses normalisasi sampai menghasilkan tabel arc_to_node dan tabel node. Tabel 5 setelah dilakukan proses normalisasi menghasilkan tabel history_arc dan tabel arc_to_arc. Model relational digunakan pada tahap penelitian ini untuk mengetahui kemampuan model tersebut dalam menangani konsep model data Space Time Composite.
13 Entitas-entitas yang sudah dibuat tersebut saling berhubungan. Hubungan antarentitas ini direpresentasikan dengan relasi-relasi. Berikut penjelasan mengenai relasi-relasi yang ada, yaitu: Relasi history_polygon dengan polygon_to_polygon. Relasi ini menghubungkan entitas history_polygon dan entitas polygon_to_polygon dengan relasi one to many. Setiap poligon lama yang ada pada entitas history_polygon memecah menjadi beberapa poligon baru yang disimpan pada tabel polygon_to_polygon. Entitas polygon_to_polygon juga berelasi dengan entitas polygon dengan relasione to many. Setiap poligon baru yang ada pada polygon_to_polygon menyimpan paling sedikit 1 atau banyak informasi mengenai keadaan objek poligon dari waktu ke waktu yang dicatat di entitas polygon. Poligon lama adalah poligon yang belum mengalami perubahan spasial seperti proses split. Poligon baru adalah poligon yang terbentuk dari proses split yang terjadi pada poligon lama. Salah satu primary key dari entitas history_polygon yaitu atribut polygon_id dan salah satu primary key dari entitas polygon yaitu sub_polygon menjadi foreign key pada entitas polygon_to_polygon. Relasi polygon dengan polygon_to_arc. Relasi ini menghubungkan antara entitas polygon dan entitas polygon_to_arc dengan relasi one to many. Setiap objek poligon yang ada pada tabel polygon mempunyai banyak arc yang saling berhubungan membentuk objek poligon yang dicatat pada tabel polygon_to_arc. Kemudian entitas polygon_to_arc juga berelasi dengan entitas time_arc dengan relasi one to many. Setiap arc baru pada polygon_to_arc menyimpan paling sedikit 1 atau banyak informasi mengenai keadaan arc dari waktu ke waktu pada tabel time_arc. Salah satu primary key dari entitas polygon yaitu atribut sub_polygon dan salah satu primary key dari entitas time_arc yaitu sub_arc menjadi foreign key pada entitas polygon_to_arc. Relasi history_arc dengan arc_to_arc. Relasi ini menghubungkan entitas history_arcdan entitas arc_to_arc dengan relasi one to many. Setiap arc lama pada arc_to_arc menyimpan paling sedikit satu atau banyak waktu kemunculan dari arc lama yang disimpan pada entitas history_arc. Entitas arc to arc juga berelasi dengan entitas time_arc dengan relasi one to many. Setiap arc yang lama pada arc_to_arc mempunyai banyak arc baru yang berasal dari proses split arc lama yang disimpan di entitas time_arc. Salah satu primary key dari entitas history_arc yaitu atribut arc_id dan salah satu primary key dari entitas time_arc yaitu sub_arc menjadi foreign key pada entitas arc_to_arc. Relasi time_arc dengan arc_to_node. Relasi ini menghubungkan entitas time_arc dan entitas arc_to_node dengan relasi one to many. Setiap arc baru yang disimpan pada time_arc mempunyai node-node penyusun dari arc yang disimpan pada entitas arc_to_node. Kemudian entitas arc_to_node juga berelasi dengan entitas node dengan relasi one to many. Setiap node yang ada pada entitas arc_to_node menyimpan paling sedikit satu atau banyak informasi keadaan dari node pada waktu tertentu yang disimpan pada entitas node. Salah satu primary key dari entitas time_arc yaitu atribut sub_arc dan salah satu
14
primary key dari entitas node yaitu node_id menjadi foreign key pada entitas arc_to_node. Relasi time_arc dengan arc. Relasi ini menghubungkan entitas time_arc dan entitas arc dengan relasi many to one. Setiap arc baru yang ada pada time_arc mempunyai informasi node awal dan node akhir, serta poligon yang ada pada sebelah kanan maupun kiri dari arc tersebut yang disimpan pada entitas arc.
Perancangan Fisik atau Implementasi Setelah dilakukan pendefinisian entitas dan relasi pada tahap perancangan konseptual dan logika, maka dilakukan implementasi relasi ke dalam bentuk tabel. Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing tabel beserta beberapa hal penting yang harus diperhatikan. Polygon Pada tabel polygon terdapat time_start dan time_end sebagai valid time dari objek poligon. Valid time hanya menyimpan tuple yang berlaku (memiliki informasi yang benar) dalam tabel historis (Annisa 2002). Pada penelitian ini tidak digunakan transaction time karena asumsi data yang disimpan dalam database sudah merupakan data yang benar. Transaction time digunakan ketika ingin menelusuri kesalahan penyimpanan data (error querying) (Annisa 2002). Adapun beberapa hal penting dari tabel polygon yaitu: 1 Objek poligon yang disimpan pada tabel ini yaitu objek poligon yang sudah mengalami perubahan topologi. 2 Objek poligon tersebut mempunyai 2 keterangan keadaan yaitu PP dan PE. PP berartientitas poligon tersebut tertutup oleh poligon lainnya pada waktu tertentu. PE berarti poligon tersebut merupakan objek poligon yang tampak atau muncul pada waktu tertentu. 3 Tabel polygon terhubung dengan tabel polygon_to_polygon sebagai entitas asosiatif antara polygon dengan history_polygon. Entitas asosiatif merupakan entitas penghubung dua buah tabel yang memiliki hubungan many to many. History_polygon Pada tabel history_polygon terdapat time_start_exist dan time_end_exist sebagai valid time yang memberikan informasi mengenai waktu keberadaan objek poligon. Adapun beberapa hal penting dari tabel history_polygon yaitu: 1 Objek poligon yang disimpan pada tabel ini yaitu objek poligon terdahulu atau sebelum terjadi perubahan topologi dari objek poligon yang ada pada tabel polygon. 2 Rentang waktu yang digunakan pada penelitian ini untuk waktu kejadian T1 sampai dengan T3 berlaku T1
15
dilihat pada tabel 12. Arah arc akan bernilai positif ketika sama dengan arah batas poligon, sebaliknya bernilai negatif. Arah batas poligon dimulai dari node yang muncul terlebih dahulu ke node yang muncul selanjutnya. Arah batas poligon juga ditentukan berlawan arah jarum jam. Time_arc Pada tabel time_arc disimpan informasi mengenai keadaan arc pada waktu tertentu. Waktu yang digunakan untuk menyimpan keterangan mengenai keadaan arc merupakan valid time. Adapun beberapa hal penting dari tabel time_arc yaitu: 1 Arc yang disimpan pada tabel ini adalah arc yang telah pecah menjadi 2 arc baru. 2 Arc tersebut mempunyai 3 jenis topologi yaitu AI, AP, dan AE. AI berarti arc yang terletak di bagian dalam poligon, arc yang membelah poligon menjadi dua objek poligon baru. AP berarti arc tersebut tertutupi oleh arc lain. AE merupakan arc yang tampak. 3 Tabel time_arc terhubung dengan tabel arc_to_arc sebagai entitas asosiatif antara time_arc dengan history_arc. History_arc Pada tabel history_arc terdapat time_start_exist dan time_end_exist sebagai valid time yang memberikan informasi mengenai waktu keberadaan arc. Arc yang disimpan pada tabel ini yaitu arc terdahulu atau sebelum terjadi perubahan topologi dari arc yang ada pada tabel time_arc. Node Pada tabel node ini terdapat atribut x dan y yang menyimpan informasi koordinat dari titik-titik penyusun objek poligon. Atribut status menampilkan tiga jenis topologi dari node yaitu NI, NP dan NE. NI adalah node yang terletak di bagian dalam poligon. NP merupakan node yang berada pada batas entitas poligon tetapi bukan merupakan node awal ataupun node akhir. NE adalah node yang tampak dari sebuah entitas poligon.
Analisis dengan Kueri Dilakukan pengujian hasil model data STC yang telah dirancang dengan kueri pada data yang ada. Contoh beberapa kueri yang dipergunakan yaitu : a Mendaftarkan poligon sebelum terjadi perubahan (parent poligon) dari poligon tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent poligon tersebut. Kueri: parent poligon dan waktu kemunculan parent poligon dari sub_polygon=c. SELECT polygon_to_polygon.sub_polygon, polygon_to_polygon.polygon_id,history_polygon.time_start _exist, history_polygon.time_end_exist FROM polygon_to_polygon INNER JOIN history_polygon ON polygon_to_polygon.polygon_id = history_polygon.polygon_id WHERE sub_polygon =‘c’.
16 Tabel 6 memberikan informasi bahwa parent poligon dari poligon c adalah poligon b. Poligon b tersebut terbentuk pada saat T1sampai T2 dan T3 sampai Now. Tabel 6 Hasil kueri a Polygon_ID c c
ParentPolygon_ID Time Start Exist b T1 b T3
Time End Exist T2 Now
b Mendaftarkan keadaan dari poligon tertentu pada waktu tertentu. Kueri: keadaan poligon dengan sub_polygon=d pada time_start=T2dan time_end=T3. SELECT * FROM polygon WHERE sub_polygon ANDtime_start = 'T2' AND time_end = 'T3'.
waktu =
'd’
Didapatkan informasi dari Tabel 7 yaitu keadaan dari poligon d pada saat T2 sampai T3 adalah PE yang artinya poligon tersebut muncul atau terbentuk. Tabel 7 Hasil kueri b Polygon_ID d c
Time Start T2
Time End T3
Status PE
Mendaftarkan arc dan node penyusun poligon tertentu. Kueri: arc dan node penyusun poligon dengan sub_polygon= e. SELECT polygon_to_arc.sub_polygon,polygon_to_arc.sub_arc, arc_to_node.node_id FROM polygon_to_arc INNER JOIN arc_to_node ON polygon_to_arc.sub_arc=arc_to_node.sub_arc WHERE sub_polygon = 'e' ORDER BY sub_arc ASC.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 8, poligon e mempunyai arc penyusun yaitu 5, 10, 11, dan 14 yang saling sambung menyambung (cycle). Arc 5 terdiri atas node N4 dan N1, arc 10 terdiri atas node N5 dan N6, arc 11 terdiri atas node N1 dan N6, dan arc 14 terdiri atas node N5 dan N4. Tabel 8 Hasil kueri c Polygon_ID E e e e e e e e
Arc_ID 5 5 10 10 11 11 14 14
Node_ID N4 N1 N5 N6 N1 N6 N5 N4
d Mendaftarkan arc sebelum terjadi perubahan (parent arc) dari arc tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent arc tersebut.
17 Kueri: parent arc dan waktu kemunculan parent arc dari sub_arc=5. SELECT arc_to_arc.sub_arc,arc_to_arc.arc_id,history_arc.time_st art_exist, history_arc.time_end_exist FROM arc_to_arc INNER JOIN history_arc ON arc_to_arc.arc_id = history_arc.arc_id WHERE sub_arc = '5'.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 9, parent arc atau arc sebelum berubah menjadi arc 5 yaitu arc 2 dan arc 9. Waktu kemunculan arc 2 yaitu pada saat T1 sampai T2 dan waktu kemunculan arc 9 pada saat T3 sampai Now. Tabel 9 Hasil kueri d Arc_ID 5 5 e
Parent Arc_ID 2 9
Time Start Exist T1 T3
Time End Exist T2 Now
Mendaftarkan arc yang memotong poligon menjadi 2 objek baru. SELECT DISTINCT sub_arc FROM time_arc WHERE status = 'AI'.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 10, arc yang memotong poligon menjadi dua objek baru yaitu arc 7 dan arc 10. Tabel 10 Hasil kueri e Arc_ID yang memotong Polygon 7 10 f
Mendaftarkan node dari arc tertentu yang belum mengalami perubahan (parent arc). Kueri: menampilkan node dari parent arc dengan arc_id=2. SELECT A.arc_id, A.sub_arc, N.node_id FROM arc_to_arc A INNER JOIN arc_to_node N ON A.sub_arc = N.sub_arc WHERE A.arc_id='2' ORDER BY sub_arc ASC.
Informasi yang didapatkan pada Tabel 11 adalah parent arc 2 terpecah menjadi arc 5, 12, dan 14. Dari pecahan arc-arc tersebut dapat diketahui nodenode yang ada pada parent arc 2 pada waktu akhir. Node-node penyusun tersebut yaitu node N1 dan N4 yang dihubungkan oleh arc 5, node N2 dan N5 yang dihubungkan oleh arc 12, kemudian N4 dan N5 yang dihubungkan oleh arc 14. Tabel 11 Hasil kueri f Parent Arc_ID 2 2 2 2
Arc_ID 5 5 12 12
Node_ID N1 N4 N2 N5
18 Parent Arc_ID 2 2
Arc_ID 14 14
Node_ID N4 N5
g Mendaftarkan node awal dan node akhir dari arc penyusun poligon tertentu. Kueri: mendaftar start_node dan end_node dari arc penyusun poligon dengan sub_polygon=f. SELECT sub_polygon, arc.sub_arc, start_node, end_node FROM arc INNER JOIN polygon_to_arc ON arc.sub_arc = polygon_to_arc.sub_arc WHERE sub_polygon = 'f'.
Informasi yang didapatkan pada Tabel 12 adalah poligon f tersusun dari arc 10, 12, dan 13 yang saling menyambung (cycle). Arc 10 mempunyai node awal N5 dan node akhir N6. Arc 12 mempunyai node awal N2 dan node akhir N5. Arc 13 mempunyai node awal N2 dan node akhir N6. Tabel 12 Hasil kueri g Polygon_ID f f f
Arc_ID 10 12 13
Start Node N5 N2 N2
End Node N6 N5 N6
h Mendaftarkan node dari parent poligon tertentu. Kueri: menampilkan node dari parent poligon dengan polygon_id=a. SELECT DISTINCT P.polygon_id, N.node_id FROM polygon_to_polygon P INNER JOIN polygon_to_arc AON P.sub_polygon = A.sub_polygon INNER JOIN arc_to_node as NON A.sub_arc = N.sub_arc WHERE P.polygon_id = ‘a’.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 13 adalah parent poligon a mempunyai banyak node yaitu node N4, N5, N2, N1, dan node N6. Tabel 13 Hasil kueri h Parent Polygon_ID a a a a a i
Node_ID N4 N5 N2 N1 N6
Mendaftarkan objek poligon yang berhimpitan dengan arc tertentu. Kueri: menampilkan poligon yang berhimpit dengan arc untuk sub_arc=10. SELECT sub_polygon, sub_arc FROM polygon_to_arc WHERE sub_arc = '10'.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada tabel 14 adalah objek poligon yang berhimpitan dengan arc 10 yaitu poligon e dan poligon f.
19 Tabel 14 Hasil kueri i Polygon_ID e f j
Arc_ID 10 10
Mendaftarkan arc yang dihubungkan oleh node tertentu. Kueri: menampilkan arc yang dihubungkan oleh node dengan node_id=N5. SELECT * FROM arc_to_node WHERE node_id = '5'.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 15 adalah node N5 menghubungkan banyak arc yaitu arc 10, arc 12, dan arc 14. Tabel 15 Hasil kueri j Node_ID N5 N5 N5
Arc_ID 10 12 14
Dari uji kueri yang telah dilakukan untuk membantu dalam menganalisis model data yang telah dibuat, didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 16 sebagai berikut. Tabel 16 Hasil analisis dengan uji kueri No 1
Kueri Mendaftarkan poligon sebelum terjadi perubahan (parent poligon) dari poligon tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent poligon tersebut. Kueri:parent poligon dan waktu kemunculan parent poligon dari sub_polygon=c.
Hasil yang diharapkan Parent poligon dari poligon c adalah poligon b dengan kemunculan waktu yaitu T1-T2 dan T3-Now.
Contoh Sintaks
Hasil
SELECT polygon_to_pol ygon.sub_polyg on, polygon_to_pol ygon.polygon_i d, history_polygo n.time_start_e xist, history_polygo n.time_end_exi stFROM polygon_to_pol ygon INNER JOIN history_polygo n ON polygon_to_pol ygon.polygon_i d = history_polygo
Parent poligon dari poligon c adalah poligon b dengan kemunculan waktu yaitu T1-T2 dan T3Now.
OK/ Tidak OK OK
20 No
Kueri
Hasil yang diharapkan
Contoh Sintaks
Hasil
OK/ Tidak OK
n.polygon_id WHERE sub_polygon =‘c’.
2
3
Mendaftarkan keadaan dari poligon tertentu pada waktu tertentu. Kueri: keadaan poligon dengan sub_polygon=d pada waktu time_start=T2dan time_end=T3. Mendaftarkan arc dan node penyusun poligon tertentu.
Kueri: arc dan node penyusun poligon dengan sub_polygon= e.
4.
Mendaftarkan arc sebelum terjadi perubahan (parent arc) dari arc tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent arc tersebut.
Keadaan poligon d pada waktu T2-T3 adalah PE.
SELECT * FROM polygon WHERE sub_polygon = 'd’ ANDtime_start = 'T2' AND time_end = 'T3'.
Keadaan poligon d pada waktu T2-T3 adalah PE.
OK
Arc dari poligon e adalah 5, 10, 11, dan 14. Node dari poligon e adalah N1, N4, N5 dan N6.
SELECT polygon_to_arc .sub_polygon,p olygon_to_arc. sub_arc, arc_to_node.no de_id FROM polygon_to_arc INNER JOIN arc_to_node ON polygon_to_arc .sub_arc=arc_t o_node.sub_arc WHERE sub_polygon = 'e' ORDER BY sub_arc ASC. SELECT arc_to_arc.sub _arc,arc_to_ar c.arc_id,histo ry_arc.time_st art_exist, history_arc.ti me_end_exist FROM arc_to_arc INNER JOIN
Arc dari poligon e adalah 5, 10, 11, dan 14. Node dari poligon e adalah N1, N4, N5 dan N6.
OK
Parent arc dari arc 5 adalah arc 2 dengan waktu kemunculan T1-T2 dan arc 9 dengan waktu kemunculan T3-Now.
OK
Parent arc dari arc 5 adalah arc 2 dengan waktu kemunculan T1-T2 dan arc 9 dengan waktu kemunculan
21 No
Kueri Kueri: parent arc dan waktu kemunculan parent arc dari sub_arc=5.
5
Mendaftarkan arc yang memotong poligon menjadi 2 objek baru.
6
Mendaftarkan node dari arc tertentu yang belum mengalami perubahan (parent arc).
Hasil yang diharapkan T3-Now.
Arc yang memotong poligon menjadi dua objek poligon baru yaitu arc 7 dan arc 10. Node dari parent arc 2 yaitu N1, N2, N4 dan N5.
Kueri: menampilkan node
7
dari parent arc dengan arc_id=2. Mendaftarkan node awal dan node akhir dari arc penyusun poligon tertentu.
Arc penyusun poligon f adalah arc 10, 12, dan 13. Node Kueri: mendata awal dan start_node dan node akhir end_node dari arc dari arc 10 penyusun poligon yaitu N5 dan dengan N6. Node sub_polygon=f. awal dan node akhir dari arc 12 yaitu N2 dan N5. Node awal dan node akhir dari
Contoh Sintaks history_arcON arc_to_arc.arc _id = history_arc.ar c_idWHERE sub_arc = '5'. SELECT DISTINCT sub_arcFROM time_arcWHERE status = 'AI'.
SELECT A.arc_id, A.sub_arc, N.node_id FROM arc_to_arc A INNER JOIN arc_to_node N ON A.sub_arc = N.sub_arc WHERE A.arc_id='2' ORDER BY sub_arc ASC. SELECT sub_polygon, arc.sub_arc, start_node, end_node FROM arcINNER JOIN polygon_to_arc ON arc.sub_arc = polygon_to_arc .sub_arcWHERE sub_polygon = 'f'.
Hasil
OK/ Tidak OK
Arc yang memotong poligon menjadi dua objek poligon baru yaitu arc 7 dan arc 10.
OK
Node dari parent arc 2 yaitu N1, N2, N4 dan N5.
OK
Arc penyusun poligon f adalah arc 10, 12, dan 13. Node awal dan node akhir dari arc 10 yaitu N5 dan N6. Node awal dan node akhir dari arc 12 yaitu N2 dan N5. Node awal dan node akhir dari arc 13 yaitu N2 dan N6.
OK
22 No
8
Kueri
Mendaftarkan node dari parent poligon tertentu. Kueri: menampilkan node dari parent poligon dengan polygon_id=a.
9
10
Mendaftarkan objek poligon yang berhimpitan dengan arc tertentu. Kueri: menampilkan poligon yang berhimpit dengan arc untuk sub_arc=10. Mendaftarkan arc yang dihubungkan oleh node tertentu. Kueri: menampilkan arc yang dihubungkan oleh node dengan node_id=N5.
Hasil yang diharapkan arc 13 yaitu N2 dan N6. Node dari parentpolig on a yaitu N1, N2, N4, N5 dan N6.
Poligon yang berhimpit dengan arc 10 adalah poligon e dan poligon f.
Arc yang dihubungka n oleh node N5 adalah arc 10, 12, dan 14.
Contoh Sintaks
Hasil
OK/ Tidak OK
SELECT DISTINCT P.polygon_id, N.node_id FROM polygon_to_pol ygon P INNER JOIN polygon_to_arc AON P.sub_polygon = A.sub_polygon INNER JOIN arc_to_node as NON A.sub_arc = N.sub_arcWHERE P.polygon_id = ‘a’. SELECT sub_polygon, sub_arc FROM polygon_to_arc WHERE sub_arc = '10'.
Node dari parentpoligon a yaitu N1, N2, N4, N5 dan N6.
OK
Poligon yang berhimpit dengan arc 10 adalah poligon e dan poligon f.
OK
SELECT * FROM arc_to_nodeWHE RE node_id = '5'.
Arc yang dihubungkan oleh node N5 adalah arc 10, 12, dan 14.
OK
23 Sistem Pada penelitian kali ini dirancang sebuah sistem berbasis web guna menganalisis model data spatiotemporal. Sistem dikembangkan dengan menggunakan IDE Netbeans, framework Code Igniter (CI) dan bahasa pemrograman PHP. Kemudian digunakan PostgreSQL sebagai database dari sistem yang dikembangkan. Gambar 10 merupakan tampilan awal dari sistem. Pada tampilan awal, pengguna diminta untuk memilih objek yang ingin dianalisis terlebih dahulu. Pilihan objek yang ada yaitu polygon, arc, atau node. Input halaman pertama dari sitem yaitu button next yang ada pada bagian bawah.
Gambar 10 Tampilan awal sistem Ketika memilih objek polygon yang ingin dianalisis, halaman berikutnya menampilkan contoh-contoh kueri yang dapat memberikan informasi mengenai objek poligon. Berikut contoh-contoh kueri mengenai objek poligon yang dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11 Pilihan kueri pada polygon
24 Contoh kueri kedua pada pilihan combo box polygon terdapat T1 T2 sebagai keterangan rentang waktu dari objek poligon. Rentang waktu pada sistem ini belum menggunakan tanggal ataupun real time karena sistem ini dibuat sebagai prototype dari konsep STC yang ada pada jurnal rujukan. Data yang digunakan juga merujuk dari data yang ada pada jurnal tersebut sehingga untuk memudahkan pengguna dalam memahami sistem digunakan rentang waktu yang sama dengan jurnal rujukan. Contoh-contoh kueri ditampilkan dengan pilihan radio button. Jika objek arc yang dianalisis akan menampilkan contoh-contoh kueri seperti informasi mengenai keadaan arc dari waktu ke waktu dan lain-lain. Berikut contoh-contoh kueri pada combo box arc dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12 Pilihan kueri pada arc Sedangkan jika objek node yang dipilih untuk dianalisis, akan ditampilkan contoh-contoh kueri seperti menampilkan informasi node awal dan node akhir dari arc yang menyusun poligon tertentu dan kueri-kueri lainnya. Berikut contohcontoh kueri pada combo box node dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13 Pilihan kueri pada node
25 Hasil kueri ditampilkan dalam bentuk tabel. Berikut tampilan hasil kueri pada sistem yang dapat dilihat pada Gambar 14 sampai dengan Gambar 16. Gambar 14 merupakan hasil kueri pada pilihan combo box polygon. Kemudian Gambar 15 adalah tampilan sistem hasil kueri yang dipilih dari combo box arc. Sedangkan Gambar 16 merupakan tampilan hasil kueri yang dipilih dari combo box node.
Gambar 14 Tampilan hasil kueri pada polygon
Gambar 15 Tampilan hasil kueri pada arc
26
Gambar 16 Tampilan hasil kueri pada node
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Pembangunan spatiotemporal data model dengan konsep STC ini dapat diimplementasikan pada data vektor berupa poligon dengan unsur-unsur penyusun berupa arc dan node. Penggunaan konsep STC pada pembangunan model data pada penelitian ini memungkinkan disimpannya informasi-informasi terkait penyusun dari objek poligon, seperti arc dan node, serta merekam dan menampilkan informasi keadaan dari objek tersebut dari waktu ke waktu. Namun, terdapat kendala dalam proses implementasi terhadap model data relasional, terdapat banyak tabel history yang disimpan dalam database sehingga menyebabkan kurang efisien pada saat menampilkan informasi perubahan topologi dari objek poligon yang diinginkan. Adapun kelebihan dari kueri yang dihasilkan yaitu dapat menulusuri sejarah (history) perubahan topologi objek poligon, arc, maupun node dari waktu ke waktu dan dapat mengetahui penyusunan objek poligon oleh unsur-unsurnya.
Saran Saran-saran yang dapat diberikan untuk pembuatan model data spatiotemporal pada data jenis poligon dengan konsep STC ini agar lebih baik sebagai berikut: Penggunaan data dengan interval waktu yang lebih panjang, sehingga dapat digunakan kueri temporal dan penggalian informasi yang lebih luas.
27
Penggunaan konsep object oriented sehingga dapat memudahkan penyimpanan informasi dengan cara inheritance. Saran lainnya untuk mengembangkan hasil model data pada penelitian ini di antaranya memperbaiki GUI sistem agar memudahkan pengguna dalam menambahkan atau mengedit data spasial.
DAFTAR PUSTAKA Annisa. 2002. Penerapan konsep basis data temporal pada basis data relasional [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Burrough PA, McDonnell RA. 1998. Principles of Geographical Information System. England (GB): Oxford University Press. Kurniawan Y. 2011. Pembangunan spatiotemporal data model pada data hotspot dengan konsep Event-Based Spatiotemporal Data Model (ESTDM) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Langran G, Chrisman NR. 1988. A framework for temporal geographic information. Washington (US): University of Washington. Maryam MS. 2009. Pembuatan database dengan pendekatan event-based spatiotemporal [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Rahim MS. 2006. The development of spatiotemporal data model for dynamic visualization of virtual geographical information system[tesis]. Johor (MY): Fakultas Sains Komputer dan Sistem Maklumat, Universitas Teknologi Malaysia. Ruiju Z, Deren LI, Daixue S. 2005. An object oriented spatiotemporal data model. Chongqing (CN): Chongqing Jiaotong University.
28 Lampiran 1 Penjelasan Atribut dan Tipe Data Tabel Polygon Field sub_polygon
Keterangan Tipe Data Primary key pertama. Poligon yang telah Varchar mengalami perubahan topologi
time_start
Primary key kedua. Waktu awal dari keadaan Varchar objek poligon. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
time_end
Waktu akhir dari keadaan objek poligon. Varchar Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya Keadaan poligon pada waktu tertentu Varchar
status
Tabel Polygon_to_polygon Field polygon_id
Keterangan Tipe Data Primary key pertama sekaligus foreign key dari Varchar tabel History_polygon
sub_polygon
Primary key kedua sekaligus foreign key dari Varchar tabel Polygon
Tabel History_polygon Field polygon_id
Keterangan Tipe Data Primary key pertama. Poligon awal sebelum Varchar terjadi perubahan topologi
time_start_exist
Primary key kedua. Waktu awal dari Varchar terbentuknya objek poligon. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
time_end_exist
Waktu akhir dari terbentuknya objek poligon. Varchar Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
Tabel Polygon_to_arc Field sub_polygon
Keterangan Tipe Data Primary key pertama sekaligus foreign key dari Varchar tabel Polygon
sub_arc
Primary key pertama sekaligus foreign key dari Integer tabel Time_arc
mark
Arah arc. Bernilai positif jika searah dengan Varchar arah batas poligon, sebaliknya negatif
29 Tabel Time_arc Field sub_arc
time_start
time_end status
Keterangan Primary keypertama. Arc yang sudah mengalami pecah karena perubahan topologi objek poligon Primary key kedua. Waktu awal dari keadaan arc. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya Waktu akhir dari keadaan arc. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
Tipe Data Integer
Keadaan dari arc pada waktu tertentu
Varchar
Varchar
Varchar
Tabel Arc_to_arc Field arc_id
Keterangan Tipe Data Primary key pertama sekaligus foreign key dari Integer tabel History_arc
sub_arc
Primary key kedua sekaligus foreign key dari Integer tabel Time_arc
mark
Arah arc. Bernilai positif jika searah dengan Varchar arah batas poligon, sebaliknya negatif
Tabel History_arc Field arc_id
Keterangan Tipe Data Primary key pertama. Arc yang belum Integer mengalami pecah karena perubahan topologi objek poligon
time_start_exist
Primary key kedua. Waktu awal dari Varchar terbentuknya arc. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya Waktu akhir dari terbentuknya arc. Masih Varchar menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
time_end_exist
Tabel Arc Field sub_arc
Keterangan Tipe Data Primary key sekaligus foreign key dari tabel Varchar Time_arc
start_node
Node awal dari arc
end_node
Node akhir dari arc
left_polygon
Objek poligon yang ada pada sebelah kiri dari Varchar arc.
Varchar
30 Field right_polygon
Keterangan Tipe Data Objek poligon yang ada pada sebelah kanan Varchar dari arc.
Tabel Arc_to_node Field sub_arc
Keterangan Tipe Data Primary key pertama sekaligus foreign key dari Integer tabel Time_arc
node_id
Primary key pertama sekaligus foreign key dari Varchar tabel Node
Tabel Node Field node_id
Keterangan Primary key pertama. Node yang menyusun arc Primary key kedua. Waktu awal dari keadaan node. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya Waktu akhir dari keadaan arc. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
Tipe Data Varchar
x
Koordinat titik dari node
Double
y
Koordinat titik dari node
Double
status
Keadaan dari node pada waktu tertentu
Varchar
time_start
time_end
Varchar
Varchar
31
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pekalongan pada tanggal 16 Agustus 1990. Penulis merupakan anak ketiga dari pasangan Drs Muchammad Labib dan Mustikawati. Pada tahun 2008, penulis menamatkan pendidikan di SMA Negeri 1 Pekalongan. Pada tahun yang sama, penulis diterima menjadi mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis menjadi mahasiswa di Departemen Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Pada bulan Juli hingga Agustus 2011, penulis melaksanakan kegiatan Praktik Kerja Lapangan di Bank Indonesia bagian Pengembangan dan Pemeliharaan Aplikasi (PPA). Selain itu, penulis berkesempatan menjadi panitia divisi konsumsi dalam acara IT TODAY 2010.
