Sistem Informasi Geografis: Sumber Data dan Input Data
By: Arif Basofi
PENS 2017
Tujuan Perkuliahan • Memahami Jenis Sumber Data GIS • Memahami Teknik Input Data GIS • Teknologi Lain untuk Inventarisasi Data
Referensi • Dr. Indarto, S.T.P., DEA, Sistem Informasi Geografis, Graha Ilmu, 2013
Pembahasan 1. Jenis Sumber Data 2. Input Data GIS 3. Teknologi Lain untuk Inventarisasi Data
Sumber Data GIS… • Sumber data GIS tersedia dlm berbagai format: peta foto udara, citra satelit / tabel statistik • Cara memperoleh data utk membangun GIS: 1) 2) 3) 4)
membeli dari supplier digitalisasi data Survei utk mendptkan data georgrafis Interpolasi dr data titik ke data luasan
• Perlu dipertimbangkan sebelum memilih sumber dan jenis data apa yg akan digunakan dlm membangun GIS.
Aspek Pertimbangan Sumber Data GIS Aspek penting dlm menentukan sumber dan jenis data GIS: a. Sumber Data Primer dan Sekunder b. Standarisasi c. Sharing Data d. Standarisasi Penyalur (Agency Standar) e. Error dan Akurasi
A. Sumber Data Primer dan Sekunder GIS 1. Data Primer Data yang diukur langsung dengan survey, pengumpulan data lapangan (menggunakan teknik sampling), penginderaan jauh. 2. Data Sekunder Data yang didapat dari peta yang sudah ada, tabel-tabel atau sumber data yang lain.
A. Sumber Data Primer dan Sekunder GIS 1. Data Primer • Data yg diukur langsung dgn survey, pengumpulan data lapangan, menggunakan teknik sampling dan penginderaan jauh. • Pada umumnya kita tidak bisa melakukan observasi terhadap distribusi spasial pd wilayah yg akan di pelajari scr keseluruhan. • Sehingga perlu melakukan teknik pengambilan scr sampling: – Melakukan pengukuran pd beberapa area yg dapat memberikan gambaran yg paling sesuai utk wilayah tsb. • Contoh: – Untuk melakukan penghitungan jumlah pohon di dalam hutan, tdk perlu melakukan penghitungan di seluruh wilayah hutan. Tetapi bisa dilakukan pengambilan sample dgn melakukan penghitungan di beberapa area saja. • pendekatan bisa menggunakan ilmu statistik.
A. Sumber Data Primer dan Sekunder GIS… Metode Pengambilan Sampling: • Beberapa pendekatan standar dalam pengambilan sampling: a) Random b) Systematic c) Stratified (Terbagi atas suatu tingkatan/level)
A. Sumber Data Primer dan Sekunder GIS… a. Random Sampling
• Semua tempat dapat dijadikan tempat pengambilan sample. • Setiap tempat/waktu dianggap mirip dgn data terpilih, tdk ada bias pada hasil analisis, krn hasil akan mirip dgn sesungguhnya jk data random sampel benar.
A. Sumber Data Primer dan Sekunder GIS… b. Systematic Sampling
• Titik-titik pengambilan sample diletakkan pada interval yang teratur misal. setiap 1 km (diperkirakan sendiri)
A. Sumber Data Primer dan Sekunder GIS… c. Stratified Sample
• Membutuhkan pengetahuan tentang perbedaan informasi spasial untuk tiap-tiap bagian wilayah. • Titik pengambilan sample yang lebih banyak diletakkan pada area dengan perbedaan variable lebih tinggi. • Contoh: untuk melakukan survey data penduduk dalam suatu kabupaten, titik-tiap pengambilan sample di daerah dengan kepadatan penduduk lebih tinggi diletakkan lebih banyak.
A. Sumber Data Primer dan Sekunder GIS… 2. Data Sekunder
• Tersedia banyak data-data untuk GIS: peta, tabel atau database lain • Instansi pemerintah: sensus penduduk • Survey topografi • Perusahaan pemetaan
B. Standarisasi • Standarisasi menjamin keseragaman data obyek permukaan bumi, misal keseragaman informasi jenis kayu, yg memungkinkan pd penerapan terbaik pencegahan kebakaran, atau kontrol terbaik terhadap hama, dll • Termasuk capture data obyek yg bisa menjamin pemakaian dan pemrosesan secara luas.
C. Sharing Data • Database GIS yg berdiri sendiri2 tidak efisien dalam pengembangan GIS • Banyak menghabis waktu dan biaya untuk setiap pengembangan baru • Sharing informasi dgn format dasar antar penyedia data lain memberikan nilai tambah dan keuntungan.
D. Standarisasi Penyalur (Agency Standar) • Perwakilan pemerintahan & organisasi dpt mengatur standarisasi bbrp data lingkungan, spt: SCS (Soil Conservation Service) mengadopsi 7 metode pendugaan utk sistem klasifikasi nasional. USGS mengatur standarisasi penggunaan lahan, transportasi dan hidrograf yg digunakan pedoman bagi beberapa negara.
e. Error dan Akurasi • •
Secara umum ada kecenderungan memperbaiki kesalahan data dlm format digital Bentuk2 kesalahan yg mungkin terjadi: –
–
– –
•
Kesalahan ketika membangun database, krn adanya kesalahan pd sumber asli (source error): data tdk valid, deskripsi tdk sesuai Kesalahan proses penyimpanan (input) dan pengolahan (processing error): salah digitasi, Kesalahan ekstraksi data Kesalahan analisi spasial
Terdapat standar akurasi utk data gerografi, terutama pd akurasi lokasi obyek daripd akurasi atribut
Jenis Sumber Data Jenis-jenis sumber data: 1.Peta Analog Pada umumnya berupa peta: topografi, tematik Permasalahan: sudah expired, tdk konsisten pd saat pembuatan peta, tdk akurat, dll
2.Foto Udara & Citra Satelit Citra yg dihasilkan dari sensor satelit / yg ditempatkan dlm pesawat udara, kaya dgn tingkat resolusi spasial dan temporal.
3.Pengukuran dengan GPS Survei / pengukuran titik, track dan luasan dgn GPS sbg metode survei modern dan hasilnya sangat akurat
4.Laporan dan Publikasi Biasanya berupa data sosial ekonomi dlm bentuk laporan statistik dan sensus menurut satuan administrasi.
INPUT DATA Beberapa Teknik Input Data GIS:
1.Input Data melalui Scanner 2.Input Data melalui Digitizer 3.Input Data melalui Foto Udara 4.Input Data melalui Citra Satelit
1. Input Data Melalui Scanner • Scanner dig. Sbg alat utk mengkonveri peta analog/foto udara menjadi data digital dlm format raster. • Gambar digital biasanya bernilai integer dgn ukuran 1 byte gray (256 gray, 0-255), gambar hitam putih dan gambar berwarna (kombinasi RGB) • Faktor yg perlu dipertimbangkan: – – – – –
Umur dan tanggal peta dibuat Ketelitian kartografi Resolusi dan detail Kompatibilitas peta dgn peta lain yg menjadi input database konsistensi
1. Input Data Melalui Scanner… • Scanners lebih cepat • Terdapat berbagai jenis scanner: - drum scanners (very high quality), dan - flat bed scanners
1. Input Data Melalui Scanner… • Dalam men-scan dokumen (peta): – Dokumen (peta) harus bersih – Garis-garis seharusnya memiliki lebar minimal 0.1 mm. – Garis yang kompleks dapat menyebabkan kesalahan dalam scanning.
1. Input Data Melalui Scanner… Permasalahan dalam Scanning:
• Hasil scan teks dikenali sbg fitur line, misal adanya teks pd sepanjang sungai. • Pengenalan fitur scr otomatis tidak mudah (dua garis kontur dgn simbol2 jalan)
• Special symbols (e.g. marsh (rawa) symbols) must be recognized and dealt with
• Simbol2 khusus harus ditangani sendiri (misal. Simbol rawa
1. Input Data Melalui Scanner… Permasalahan dalam Scanning:
1. Input Data Melalui Scanner… Permasalahan dalam Scanning:
Vector maps are rasterized in order to scan. Then the polygons are re-created in vector.
1. Input Data Melalui Scanner… • Output dari scanner dalam bentuk raster. • Biasanya diperlukan konversi ke bentuk vector. • Bisa melalui: – Secara manual (by on-screen digitizing). – Otomatis (by raster-vector conversion) linetracing. Contoh: MapScan.
• Sering diperlukan perbaikan gambar hasil scanning.
2. Input Data Melalui Digitizer • Digitizer metode input dgn perangkat yg paling umum digunakan. • Digitizer sbg input data koordinat dgn extracting informasi spatial dari peta & photograph: – Peta, foto (udara, satelit) atau dokumen lain yg diletakkan pd permukaan datar digitizing tablet.
2. Input Data Melalui Digitizer…
2. Input Data Melalui Digitizer… Hardware • Posisi dari indikator yg digerakkan pd permukaan meja digitizer dideteksi komputer dan diterjemahkan sbg pasangan koordinat x,y – Indikator bisa berupa pen, cursor (spt mouse)
• Terdapat tombol kontrol pd kursor • Menggunakan meja digitizer dgn ukuran 25 x 25cm sampai 200 x 150cm • Kisaran harga $300 sampai $5000
2. Input Data Melalui Digitizer… Mode Digitasi: • Digitasi konten peta dpt diselesaikan dlm 2 mode: – Dlm mode point, operator mengenali points untuk di capture scr explicit dgn menekan tombol. – Dlm mode stream, points di capture dgn men-set interval waktu tertentu (typically 10 per second) atau disaat menggerakkan cursor menurut kuantitas yang ditentukan.
• Kebanyakan digitasi dilakukan menggunakan mode point (titik).
2. Input Data Melalui Digitizer… Problem Digitizing: • Kebanyakan peta2 tidak ter-draft (ter-arsip/naskah) dgn baik untuk kepentingan digitizing. • Peta-peta kertas unstable. • errors yg terjadi pada peta2, dan error2 tsb telah masuk dalam database GIS dgn baik. • Tingkat error dlm database GIS scr langsung terhubung pd tingkat (level) error pd source maps. • Peta2 dimaksudkan untuk menampilkan informasi, dan jangan selalu mencatat scr akurat informasi lokasi. • Ketidaksesuaian antara batasan2(boundaries) lembaran peta menyebabkan ketidaksesuaian dlm database GIS scr total. • Kesalahan pada user spt: overshoots, undershoots (gaps) and spikes at intersection of lines.
2. Input Data Melalui Digitizer… Kesalahan Digitasi: • Error 1 – sliver error (disebabkan oleh adanya ruang antara polygon2 yg tertutup scr terpisah); • Errors 2 & 3 – line closing errors, disebabkan adanya garis yg tidak tertutup scr sempurna. Beberapa sistem memperbolehkan untuk menset toleransi tertentu dan jika points jatuh dlm zona toleransi dari satu sama lain, maka disasumsikan berada pd lokasi yg sama. • Errors 4, 5, & 6 – due to missing segments, wrongly labelled segments of twice-digitized segments. • Errors 7 & 8 – (weird polygons) due to careless digitizing or poor quality source document. • Error 9 – occurs when two maps have been separately digitized and then need to be combined. This is a process called edge-matching. • User lelah dan bosan. • Untungnya, beberapa digitizers dpt mendeteksi beberapa error secara otomatis dan mengkoreksinya.
2. Input Data Melalui Digitizer…
2. Input Data Melalui Digitizer… Kesalahan Digitasi • Undershoots
• Dangles
• Spurious polygons
2. Input Data Melalui Digitizer… Digitasi dengan Software: • Fitur2 di dapat dengan mengikuti titik, garis, atau poligon yang ditampilkan di layar monitor. • Sifatnya Optional, dilakukan jika tidak ada digitizer, namun cukup praktis. • Akurasinya sangat rendah, kecuali jika hanya mengubah (update) dari peta digital sebelumnya. • Membutuhkan screen (tampilan layar) yang luas.
mouse/cursor
2. Input Data Melalui Digitizer… Digitasi dengan Acuan Gambar Scanning • Gambar raster hasil scanning ditampilkan pada layar komputer • Operator mengikuti garis-garis pada layar dalam mode vector
3. Input Data Melalui Foto Udara • Meskipun cukup mahal dan lama dlm proses pemotretan (capturing), ploting dan editing, akan tetapi foto udara (Photogrammatery) sangat diperlukan utk akurasi masukan dan memperbarui informasi geospasial. • Tahapan prosedur dalam penanganan foto udara: – – – –
Pemotretan (capturing) Stereo – plotting Editing keluaran
4. Input Data Melalui Citra Satelit •
•
•
Citra satelit dihasilkan melalui proses penginderaan jauh (remote sensing), untuk memperoleh data digital tentang permukaan bumi menggunakan spektrum gelombang elektromagnetik. Dari citra satelit berupa raster, citra (image) harus diolah dgn pengolahan citra menggunakan beberapa algoritma/s/w khusus agar menghasilkan informasi spasial yg digunakan dalam GIS. Beberapa s/w pengolahan citra dari satelit, spt: PCI Geomatics, ER Mapper, ENVI, ERDAS IMAGINE, Multispec, dll
Teknologi Lain untuk Inventarisasi Data • Survei berbasis elektronik – Total station •
Alat survei konvensional yg diupgrade menggunakan laser utk mengukur jarak dan sudut (mengoleksi koordinat lokal/ground point)
– 3D Laser Scanner •
Utk mengoleksi jutaan koordinat scr cepat, yg mampu merekam hingga ketelitian di bawah cm dan mampu merekam foto obyek2 yg disurvei.
– Digital level meter •
Utk merekam ketinggiantitik-titik scr masal, cepat dan tepat
Teknologi Lain untuk Inventarisasi Data… •
Sistem pemetaan dengan mobil – Menggunakan mobil utk mengoleksi data – Beberapa sensor digunakan: GPS, INS (Inertia Naviagation System), kamera digital, perekam suara – Utk mengukur: garis tengah jalan raya, garis utility, lintasa rel kererta api
Terima Kasih. . . .
