10/19/14
Pengantar(SIG(
Research(Division:(Remote(Sensing(&(Geographical(Informa9on(Science( Fakultas(Ilmu(dan(Teknologi(Kebumian( Ins8tut(Teknologi(Bandung(
EVOLUSI PERKEMBANGAN DATA SPASIAL Sistem Berbasiskan Peta Cetak
Era Komputer
Internet
SIG 1970
1980
IDS 2
IDS 1 1990
Pemetaan Topografi 1:25K 1:100K 1:250K
Manajemen Informasi
2000
Era Teknologi Informasi & Komunikasi (ICT)
? Manajemen Informasi Spasial
Pemetaan Digital Seamless/ Scalable /Multidimensi
1
10/19/14
BASISDATA(–(PETA(DIGITAL(G(SIG( • Sekarang(ini(Peta((Data(Geospasial)(baik(topografi(maupun( tema8k(dalam(bentuk(model(yang(disajikan(di(atas(kertas( (peta(cetak)(dapat((harus)(dikonversi(ke(dalam(sistem(digital( (komputer),(dan(dikenal(sebagai(Peta(Digital;( • Peta(Digital(8ada(lain(adalah(sistem(pemetaan(dengan( penyimpanan(data((spasial(&(nonGspasial)(dalam(bentuk( basisdata,(dikenal(sebagai(Basisdata(Spasial;( • Sistem(Informasi(Geografis((SIG)(atau(Geographical( Informa9on(Systems((GIS)(berbasiskan(Peta(Digital((Basisdata( Spasial).#
WHAT IS GIS? • A technology – hardware & software tools • An information handling strategy • The objective: to improve overall decision making • Formal definition: A system for capturing, storing, checking, integrating, manipulating, analysing and displaying data which are spatially referenced to the Earth. This is normally considered to involve a spatially referenced computer database and appropriate applications software”
2
10/19/14
WHAT IS GIS? GIS definition: … a special case of information system where the database consists of observation son spatially distributed features, activities or events, which are definable in space as points, lines or area. A geographic information systems manipulates data about these points, lines and areas to retrieve data for ad hoc queries and analyses
WHY IS GIS UNIQUE? • GIS handles SPATIAL information – Information referenced by its location in space • GIS makes connections between activities based on spatial proximity Konsep GIS bukan hal yang baru! • Epidemi kolera di London tahun 1854 Soho
+ Kematian Sumur air
3
10/19/14
TUJUAN(PENGEMBANGAN(SIG( • Dipakai(untuk(memberikan(informasi(geografis(yaitu(:( o Informasi(tentang(dimana(lokasi(sesuatu(di(muka(bumi.( o Pengetahuan(tentang(apa(yang(ada(di(suatu(lokasi.( (
Negara(apakah( ini?( ( Indonesia(
Dimanakah( Indonesia?( ( Di(Koord.((L,B)(
( ( • Secara(umum(digunakan(untuk(merepresentasikan(real(world((dunia(nyata).( • Maksud(SIG(ini(ialah(:( o Mengijinkan(unsur(geografis,(dalam(ar8(lokasi(nyata,(untuk( direpresentasikan(secara(digital(sehingga(dapat(ditampilkan(dalam( bentuk(peta((analog).( o Menyediakan(representasi(digital(real(world(untuk(dipakai(dalam(operasi( management,(pengambilan(keputusan(dan(pengetahuan(
GIS: HISTORICAL BACKGROUND Teknologi(SIG(dibangun(dari(dua(komponen(dasar:( – Digital(cartography(and(CAD((Computer(Aided(Design)( – Data(Base(Management(Systems((DBMS)(
1 2 3
CAD(System(
+
ID! 1! 2! 3!
X,Y!
ID! 1! 2! 3!
ATTRIB!
=
Tekn.(SIG(
Data(Base(Management(System(
4
10/19/14
KONFIGURASI SIG
Sistem#Informasi#Geografik#(SIG) Basisdata#Spasial# Data(masukan((input)( peta,(foto(udara,(data( sta8s8k,(tabel,(dsb(
Keluaran (output) peta, laporan, gambar 3D, dsb.
DBMSS# Penyimpanan (storage)
! Manipulasi ! Analisis ! Pemodelan (modeling)
PENGERTIAN( S (DALAM(SIG(( (Briggs,(1999)(
• System:(teknologinya( – Technology(for(the(acquisi9on(and(management(of(spa9al(informa9on( • Science:(konsep(&(teori( – Comprehending(the(underFlaying(conceptual(issues(of(represen9ng(data( and(process(in(spaceF9me.( – The(science((or(theory(and(concepts)(behind(the(technology( • Studies:(aplikasi((untuk(membantu(kehidupan(manusia)(( – Understanding(the(social,(legal(and(ethical(issues(associated(with(the( applica9on(of(GISy(and(GISc.(( " Dalam(konteks((ilmu((science):(yang(akan(dibicarakan(adalah(ilmu(yang(dapat( diaplikasikan(agar(sistem(mampu(bekerja(secara((benar,(memahami( kemampuan(dan(keterbatasan(sistem.(Contoh:(sistem(geoGreferensi,(kualitas( data(masukan((input),(dsb.(
5
10/19/14
CROSS-DISCIPLINARY NATURE OF GIS Digital Mapping Photogrammetry
Computer Aided Design
GIS Surveying
Databases Remote Sensing
MENGAPA(SIG(DIPERLUKAN?(( (Briggs,(1999)(
• 80%(ak8vitas(dari(pemerintah(daerah(berhubungan(dengan(persoalan( lokasi((geographically(based)(:(rencana(tata(ruang,(zoning,(pekerjaan( umum((jalan,(air(minum,(pembuangan),(sampah,(kepemilikan(tanah,( penilaian(harga(tanah,(dsb( • sebagian(besar(pekerjaan(yang(berkaitan(dengan(pengelolaan(sumber( daya(alam,((sumber(daya(lahan,(transportasi(memiliki(komponen(lokasi( (yang(menjadi(tanggung(jawab(pemerintah(pusat)( – adanya(ak8vitas(business(yang(memanfaatkan(teknologi(SIG:( – site(selec9on,(costumer(analysis,(logis9cs((vehicle(tracking(&( rou9ng),(eksplorasi(sumber(daya(alam((minyak),(pekerjaan(teknik( sipil(&(rekayasa.( • peneli8an(ilmiah(yang(memanfaatkan(SIG:(geodesi,(geografi,(geologi,( antropologi,(sosiologi,(ekonomi,(poli8k,(epidemi,(dll((
6
10/19/14
AKTIVITAS/FUNGSI(PADA(SIG( Mengelola,(menganalisis,(berkomunikasi( dengan(data(geografik(dan( menggunakannya(untuk(tujuanGtujuan,( antara(lain:( – Otoma8sasi((automa9on)(dalam:( – Produksi(peta,(menghitung((luas,( jarak,(panjang(rute),(mengukur( kelerengan((slope),(sudut(pandang( (aspect(&(view)( – Integrasi((data(dari(berbagai(macam( sumber)( – Memecahkan(persoalan(spasial(yang( cukup(kompleks( – Memenuhi(permintaan((query)( pengguna( – Pemodelan((modelling)(
INFRASTRUKTUR/KOMPONEN(SIG( • Organisasi yang memiliki sdm yang kompeten
dan terorganisir serta arah pengembangan aplikasi SIG yang jelas (proyek dan/atau riset). • Metodologi yang berkenaan dengan prosedur, teknik dan cara penggunaan SIG yang baik untuk mengerjakan aplikasi. • Data sebagai jantung dari operasi SIG yang disimpan dan dikelola dalam suatu basis data. • Software merupakan program komputer untuk menjalankan SIG yang perlu dipilih berdasarkan kebutuhan penggunaan dan harga yang dipasarkan • Hardware adalah mesin yang mengoperasikan SIG, seperti komputer, printer/plotter, digitizer dsb yang umumnya dipilih sesuai karakteristik software yang dipakai
7
10/19/14
PETA(CETAK(–(PETA(DIGITAL(G(SIG( • 1960Gan(perin8san(awal(untuk( menggambarkan(kondisi(bumi(memakai(basis( data(komputer,(menampilkan(dan( mencetaknya.( (
• 1970Gan(beberapa(perusahaan( mengembangkan(dan(menjual(sistem( komputer(untuk(pemetaan(dan(analisis.( (
• Awalnya(hanya(pemerintah(yang(memakai( karena(faktor(biaya(yang(mahal.( (
• 1980Gan(terus(berkembang(dan(banyak( digunakan(oleh(berbagai(pihak(dimana(biaya( sudah(lebih(murah.(
PETA#CETAK#–#PETA#DIGITAL#J#SIG# • CAD#:#Computer#Aided#Design/Dra@ing# – First&graphic&database& – U0lize&computer&graphic&technology&to&automate&the&tradi0onal&dra8ing& #
• AM/FM#:#Automated#Mapping/FaciliCes#Management# – AM###similar&to&CAD&to&produce&map& – FM###Automated&systems&that&u0lize&DBMS&technology&to&allow&the& manipula0on&and&query&of&informa0on&on&facility&installa0on,& maintenance,&type,&capacity,&manufacturer/supplier,&and&so&on&(1960s,& 1970s&and&1980s)&without&having&related&graphic&database&informa0on& stored&in&digital&map&form.# – AM/FM#### • combaine&facility&loca0on&informa0on&(AM)&with&facility&record& informa0on&(FM).& • Have&strong&linear/network&graphic&capabili0es.# #
• GIS#:#Geographic&Informa0on&System&
8
10/19/14
REAL&WORLD& • Merupakan#kondisi/fenomena#yang#terjadi#sebenarnya#dan# dapat#bersifat#kompleks#sesuai#persepsi#dari#pengamat#(yang# mengamaC).# • Persepsi#tentang#jalan#dari#pengamat:# – Surveyor?# – Sipil?# Sebagai 2 sisi yang perlu disurvei
Permukaan aspal yang perlu dipelihara
MODEL#REAL&WORLD&& (PEMROSESAN#DENGAN#KOMPUTER)#
Data#harus#dikonversi#menjadi#bentuk#yang#dikenal#oleh#komputer#(bentuk# dijital).#Contoh#untuk#data#topografi:## Dunia nyata (real world)
Obyek terlihat seperti apa adanya
Sumur bor
Model visialisasi:
Komputer:
Obyek diterjemahkan menjadi elemen gambar
Elemen gambar menjadi file komputer
Titik
Jalan raya
Garis
+3
Kawasan lindung
Luasan (areal)
Poligon
Titik/point Garis / line simpul/node Segmen garis / arc
9
10/19/14
MODEL#REAL&WORLD& • Real&world#dapat#dideskripsikan#hanya#dalam#bentuk#Model# • Model#ini#akan#membatasi#konsepJkonsep#dan#prosedurJprosedur#dalam# menterjemahkan#hasil#pengamatan#real&world#menjadi#data#yang#dapat# berguna#dalam#SIG.# • Proses#menginterpretasikan#realitas#dengan#memakai#model#real#world#dan# model#data#disebut#pemodelan#data.## Reliatas Fisik
Model Real World
Fenomena aktual: • Properti • hubungan
Model Data
Basis Data
Objek: • Tipe • Attribut • Relasi • Geometrik • Kualitas
Entittas: • Tipe • Attribut • Relasi
Objek: • Tipe • Attribut • Relasi • Geometrik • Kualitas
Peta/Laporan Simbol, garis, teks
PROSES#PEMODELAN&
Mode
Real World
l real
Bangunan kategori yang mungkin : terletak di : direpresentasikan oleh: akurasi geometrik : Vegetasi kategori yang mungkin : cakupan/luas : direpresentasikan oleh: akurasi geometrik :
world
ID 1 2 3
Peta dengan simbol
Jenis Rumah Industri Rumah
rumah, bangunan industri no rumah/no. bidang titik ± 10 m cemara, oak hektar luasan (poligon) ±2m
No_Ruma h 44 113 45 6 45 11
X 350 375 345
Y 575 600 630
Koordinat
Akurasi ± 10 ± 10 ± 10
ID
Jenis
Luas
10
cemara
100
250,400;250,455; 370,475
Akurasi ±2
20
oak
50
360,420;370,475;425,395;425,420
±2
10
10/19/14
DATA#DAN#INFORMASI& • Datum:#a&single&number&or& fact;&a&single&entry&in&the& database.&Correctly&used&as& a&aingular&of&data,&but&it&is& not&commonly&used&this& way.# • Data:#a&collec0on&of&facts&in& the&database;&mul0ple& entries.&Usually&used&as&both& the&singular&and&plural&form.& • Data#set:#a&collec0on&of& related&data,&usually& associated&with&specific& topic,&such&as&popula0on.& • Informa0on:&the&meaning&or& interpreta0on&of&data&
WHAT#MAKES#DATA#SPATIAL?# Grid#coJordinate#
Placename#
LaCtude#/# Longitude# Postcode# DescripCon# Distance#&#bearing#
11
10/19/14
DATA#SPASIAL#
Unsur#(feature)# data#spasial,#secara# digital#ataupun# analog#
DATA#SIG# • Model#data#sesuai#dengan#Real&World& • Bentuk#penyimpanan#data#SIG#ialah#data#spasial#(grafis)#dan#data#aZribut# (tekstual).# • Struktur#data#spasial#bergantung#pada#format#data#raster#atau#vektor#(dibahas# kemudian)# Sumur (grafis/spasial) 2 1
4
3
Sumur (attribut) ID_Sumur DEPTH 1 100 2 210 3 135 4 155 5 225
SALINITY 156 134 600 474 319
5
• Data#spasial#(where&is&it?)& • Tentang#lokasi#
• Data#atribut#(what&is&it?)& • Deskripsi#lokasi#
Diskusi : Apakah perbedaannya data SIG ini dengan peta?
12
10/19/14
CONTOH#DATA#SIG#(T.#Lukman#Aziz)# Data spasial/grafis Peta kadaster (referensi spasial) 234 Jalan Kelinci
Informasi tentang pemilik sertifikat (obyek): biasanya dalam bentuk tabel
No 1. 2. 3.
ID 234 123 345
Nama DOEL MAUN TINO
ID#234:#kode# komputer#untuk# menghubungkan# rumah#(data#grafis)# Jalan#Oncom#No,.#10# dengan#informasi# (data#atribut)# tentang##rumah#tsb.#
Alamat No. sertifikat Jl. Kelinci 10 109972 Jl.Macan 24 345678 Jl.Bali 5 567483
Data#/#obyek##SIG# 1.#Data#grafis:#elemen#gambar# dalam#komputer###(CCk,# garis,#poligon)# 2.#Data#atribut:#dalam#bentuk# text#atau#angka,#sesuai### dengan#karakterisCk### obyeknya;#contoh:# ####nama##jalan:#teks# ####nomor#rumah,#panjang#dan# lebar#jalan:#angka## kemampuan#jalan# ####(menahan#beban):#teks# # Kedua#jenis#data#tersebut# akan#dihubungkan#oleh# perangkat#lunak#(so8ware)&# melalui#kode#/#idenCfier# (ID).#
Data atribut
KOMPONEN##APLIKASI##SIG# Data Spasial
SIG Perangkat## keras/lunak## komputer#
?
Aplikasi## spesifik/pengambilan## keputusan#
13
10/19/14
KARAKTERISTIK##DATA#SPASIAL# • Posisi/Lokasi# # • Deskripsi
# : # InsCtut# Teknologi# Bandung,# Jl.# #Ganesha#10# • Kode#Pos #: #40133# • TiCk#Referensi #: #518106.72##168530.37# • Lintang/Bujur #: #0°#21’#55.38”W,#49°#36’#17.62”N#
#
#
# # #
KARAKTERISTIK##DATA#SPASIAL# #Geometri# • Bentuk#of#sebuah# bangunan#atau# bantuk#Kabupaten# • Arah#aliran#sungai,# rute#sebuah#jalan# • Bentuk##bentang# alam,#relief#
14
10/19/14
KARAKTERISTIK##DATA#SPASIAL# • Topologi# • Connected&to& • Within& • Adjacent&to& • North&of&.&.&.& • Within&the&Royal&Borough&of&Kingston^upon^ Thames& • Opposite&the&Surrey&County&Council&building& • North&of&Surbiton&sta0on& • Adjacent&to&Penrhyn&Road&
29
DATA##SPASIAL:#BEBERAPA#CONTOH# • Data#SocioJekonomi# – Data#kesehatan#regional# – Profil#konsumer#/#gayaJhidup# – GeoJdemografi# #
• Data#lingkungan# – Data#Topografi# – Data#temaCk,#soil,#geologi,#dsb.#
15
10/19/14
DATA&MODELLING&^&STEP&1& • Features# #
– Buildings# – Road#centrelines# – Lamp#columns# – Gas#pipes# – CTV#Access#covers# – Road#surfaces#
DATA&MODELLING&^&STEP&2&
Point# Line# Polygon#
32
16
10/19/14
DATA&MODELLING&^&STEP&3&
Feature : Building Object : Polygon Entity : Tourist Information Bureau
ATTRIBUT# Name : Address : Town : Owner : Tel. No : Floor space :
Next 5 Market Place Kingston Ms J Shore 0181 547 1245 1300 sq m
17
10/19/14
SPATIAL#DATA#STORAGE## #
#
5,9
#
10
#
7,10
Vector#model#
## # # # # # # as#geometric#objects:# ## # points,#lines,#polygons# # # 1,6
2,5
5
8,6
6,6
line
point
polygon
5,4
2,2
4,1
5
Raster#model#
#
9,8
4,7
10
as#image#files## composed#of#gridJcells# (pixels)
#
SPATIAL#DATA#STORAGE## • important#in#determining#the#potenCal#applicaCons#of#the# system## • model#may#also#affect#the#type#of#analysis#work#that#can#be# achieved# #
• hybrid#approach#to#storing#graphical#and#aZribute# informaCon# • AZribute#informaCon#o@en#stored#within#standard#relaConal# database# • Graphical#informaCon#is#stored#in#a#proprietary#file#system# – opCmised#tools#for#data#handling### – although#nonJstandard#proprietary#system#will#be#difficult#to# integrate#with#other#systems,#it#will#tend#to#be#very#efficient#at# handling#large#graphics#files.##
18
10/19/14
VECTOR#DATA#MODEL# • Advantage#of#the#vector#data#format:#allows#precise#representaCon# of#points,#boundaries,#and#linear#features.## – Useful#for#analysis#tasks#that#require#accurate#posiConing,## – For#defining#spaCal#relaConship#(ie#the#connecCvity#and# adjacency)#between#coverage#features#(topology),#important# for#such#purposes#as#network#analysis#(for#example#to#find#an# opCmal#path#between#two#nodes#in#a#complex#transport# network)# • Main#disadvantage#of#vector#data#is#that#the#boundaries#of#the# resulCng#map#polygons#are#discrete#(enclosed#by#wellJdefined# boundary#lines),#whereas#in#reality#the#map#polygons#may# represent#conCnuous#gradaCon#or#gradual#change,#as#in#soil#maps.#
RASTER#DATA#MODEL # • Good#for#represenCng#indisCnct#boundaries# – themaCc#informaCon#on#soil#types,#soil#moisture,# vegetaCon,#ground#######################temperatures# • As#reconnaissance#satellites#and#aerial#surveys#use# rasterJbased#scanners,#the#informaCon#(i.e.#scanned# images)#can#be#directly#incorporated#into#GIS## • The#higher#the#grid#resoluCon,#the#larger#the#data#file# is#going#to#be#
19
10/19/14
RASTER#DATA#
39
20
