Bab II DASAR TEORI

Bab II
DASAR TEORI
II.1 Sistem Informasi Geografi
Sistem Informasi Geografi adalah suatu sistem untuk menangkap, menyimpan,
menganalisa dan mengelola data spasial dan atribut yang terkait secara lokasi ke
bumi (2). Karakteristik dari data geografi adalah data yang merupakan
representasi dari obyek geografi yang mempunyai atribut lokasi dalam suatu
sistem koordinat. Penyajian obyek–obyek geografi umumnya dilakukan dengan
menggambarkannya pada peta grafis. Elemen grafis dapat terdiri atas titik, garis,
poligon, teks dan simbol. Semuanya direferensikan terhadap suatu sistem
koordinat.
Elemen grafis pada sig dapat diorganisasikan dalam lapisan-lapisan (layer,
/theme/coverage). Setiap lapisan dapat digunakan untuk mengelompokkan obyekobyek lokasi sesuai kelompoknya, misalnya kelompok sungai terpisah dengan
kelompok jalan raya atau berdasarkan jenis elemen grafisnya, misalnya kelompok
garis terpisah dengan teks.
Pada sig dapat didefinisikan relasi antara elemen-elemen grafisnya sehingga
membentuk suatu jaringan. Suatu jaringan mengidentifikasikan elemen-elemen
yang saling berhubungan. Keterhubungan ini dinyatakan dalam data tersendiri.
Sebagai contoh, apabila ada dua garis yang saling berpotongan, maka relasi
perpotongan elemen grafis anggota relasi dan koordinat titik potongnya dapat
didefinisikan sebagai data tambahan.
Obyek-obyek geografi tersebut memiliki data atribut yang sifatnya non
spasial/non geometris. Atribut non spasial ini bisa disimpan dalam tabel data
terpisah dan dihubungkan dengan elemen data grafis dengan suatu nomor
identifikasi yang unik atau bisa disimpan dalam tabel yang sama (contoh spatial
6
databases). Atribut yang bersifat non lokasi ini dapat menjelaskan karakteristik
dari obyek lokasinya, misalnya nama, ukuran, kapasitas, jenis dan lain-lain.
Relasi lokasi (atau topologi) antar obyek-obyek pada data geografi dapat
ditentukan. Konversi ini tidak hanya menentukan lokasi dan bentuk geometri dari
obyek-obyek data geografi, tapi juga dapat mendeskripsikan bagaimana mereka
saling berhubungan, bagaimana suatu area dibatasi dan area-area yang saling
bertetangga.
II.2 Representasi Data Geografi
Model data yang digunakan dalam aplikasi sistem informasi geografi untuk
merepresentasikan tiga identitas yaitu titik, garis dan luasan adalah
1. Raster
Pada raster, suatu kenampakan didefinisikan sebagai suatu sel pada grid.
Semua sel pada grid memiliki ukuran dan bentuk yang sama dan masingmasing diidentifikasi oleh koordinat lokasi sebagai nilai dalam model raster.
Pada tesis ini dikhususkan untuk representasi data dalam bentuk vektor, jadi
untuk data raster tidak akan dibahas lebih panjang.
2. Vektor
Pada vektor, penampakan direpresentasikan sebagai kumpulan dari titik awal
dan titik akhir yang digunakan untuk mendefinisikan suatu titik, garis atau
poligon yang menggambarkan bentuk dan ukuran suatu permukaan. Menurut
(7), format data penyimpan yang dipakai dalam representasi data vektor
adalah
a. File Based (Shapefile, MapInfoFile (MIF)). Secara kasat mata
penggunaaan file based
atau menggunakan database file,
keterangan mengenai data lokasi dan data atribut disimpan dalam
tempat yang berbeda. Sebagai contoh file shp, data lokasinya
disimpan dengan file dengan ekstensi .shp, sedangkan data
atributnya disimpan dalam file dengan ekstensi *.dbf.
b. DBMS Spatial (Postgre, MySQL, Oracle). Penyimpanan data
atribut dan data lokasinya berada pada satu tempat. Untuk cara
7
koneksinya dapat menggunakan connector, misalkan untuk DBMS
Postgre dapat menggunakan jdbc (java database connector).
Analisa mengenai bentuk, keterangan detail mengenai struktur data dapat di lihat
di Bab III.
II.3 Konsep SIG Web (Web GIS)
Konsep awal dari sig web adalah sig terdistribusi (distributed gis) yang mana sig
terdistribusi didefinisikan sebagai sentris network (kabel atau non kabel)
perangkat sig yang menggunakan internet atau network tanpa kabel sebagai alat
untuk menyediakan akses ke data tersebar (distributed data) dan informasi lain,
informasi lokasi atau melaksanakan analisa sig. Sig web merupakan bagian dari
sig terdistribusi yang menggunakan protokol HTTP (HyperText transfer Protocol)
yang jalan di atas internet (7).
Pemakai sig web dapat menggunakan aplikasi ini menggunakan web browser.
Web Browser adalah sebuah aplikasi perangkat lunak yang memungkinkan
pemakai untuk menampilkan dan berinteraksi dengan text, images, vides, musik
dan informasi lain yang terletak di halaman web pada suatu website. Web browser
berkomunikasi dengan web server utamanya menggunakan HTTP untuk
mengambil data tertentu dan menampilkan data geografi tersebut pada layar
komputer.
II.4 Konsep Layanan Web (Web Service)
Terdapat sebuah definisi layanan web yang bagus yaitu sebuah web service
adalah berbagai layanan yang tersedia di internet dan menggunakan standar sistem
pemesanan xml dan tidak terikat oleh sistem operasi dan bahasa pengembang (3).
Layanan web mengacu pada satu protokol komunikasi internet yaitu HTTP yang
digunakan untuk menghubungkan antara aplikasi aplikasi yang ada. Layanan web
bersifat penting karena dapat memainkan bagian integral dari interoperability
8
antara aplikasi-aplikasi sehingga aplikasi-aplikasi ini dapat saling berhubungan
dan tidak terikat pada bahasa program maupun sistem operasi. Layanan web ini
menyediakan suatu metoda yang distandarisasi sehingga berkomunikasi antara
aplikasi-aplikasi dapat dengan mudah dilakukan.
Pada tesis ini banyak menggunakan teknologi xml dalam melakukan pertukaran
informasi antara penyedia data.
II.5 Teknologi XML
Pada tahun 1999, World Wide Consurtium (W3C) memulai proses untuk
merancang sebuah extensible markup language yang mengkombinasikan antara
fleksiblitas dan kekuatan dari SGML (Standard Generalized Markup Language)
dengan HTML (Hyper Text Markup Language) bahasa ini kemudian menjadi xml.
Tujuan xml untuk mencapai lebih sederhana daripada sgml dikarenakan
mempertimbangkan kemudahan penggunaan yaitu pembacaan dan penulisan dari
markup dengan menggunakan kakas yang sederhana dan umum digunakan tetapi
juga kemudahan melakukan proses pada dokumen tersebut oleh komputer dan
pertukaran sekumpulan data (5).
Keuntungan dari penggunaan xml adalah sebagai berikut :
1. Portability, karena xml secara sederhana adalah sebuah teks, sehingga xml
dapat digunakan di platform manapun tanpa melakukan perubahan
konfigurasi.
2. Self Describing, dokumen xml dapat dengan mudah dimengerti karena
merupakan arsip terstruktur dengan menggunakan definisi sendiri yang
merepresentasikan semantik data.
3. Parser untuk xml dapat dengan mudah diperoleh dan terbuka untuk umum
(open source).
4. Dapat digunakan untuk pertukaran data tanpa memperhatikan platform.
9
II.5.1 Konsep – konsep XML
Ada beberapa konsep atau pendefinsian isi xml yaitu
1. Struktur xml
Struktur sebuah dokumen xml ditandai dengan markup berupa tag. Tag
digunakan untuk membatasi elemen dokumen. Berbeda dengan html yang
hanya memiliki sekumpulan tag, pada dokumen xml tag bebas didefinisikan
sendiri untuk lebih memberi arti dari semantik data yang dibatasi olehnya (5).
Sebuah dokumen xml dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu header dan
content. Bagian header memberikan informasi untuk xml validasi / parser
(xsl) dan aplikasi tentang cara menangani dokumen, kemudian content yang
berisi data dalam bentuk markup.
Dokumen xml minimal harus mempunyai satu elemen, yaitu root elemen,
root elemen adalah elemen level teratas dari dokumen xml, yang harus
menjadi tag pembuka pertama dan menjadi tag penutup dalam sebuah
dokumen xml. Elemen ini memberikan acuan pada parser xml untuk
menentukan awal dan akhir dari sebuah dokumen.
Sebuah elemen dalam dokumen xml dapat mempunyai atribut. Atribut
pada elemen dinyatakan pada text yang berada di dalam start-tag sebelah
deklarasi elemen.
2. DTD dan XML Schema
Agar suatu dokumen xml disebut valid jika memenuhi spesifikasi dalam
DTD atau XMLSchema. Jika ada dokumen xml tanpa DTD hal ini tidak
dilarang, namun konsekuensinya tidak bisa diperiksa validitasnya.DTD juga
menentukan elemen dan atribut mana saja yang tidak wajib dicantumkan
maupun elemen yang harus ada. DTD bisa diletakkan diluar dokumen XML.
XMLSchema diharapkan bisa menggantikan fungsi DTD sebagai suatu cara
untuk memvalidasi xml dokumen ini disebabkan dalam XMLSchema terdapat
sebuah mekanisme yang baik untuk menangani struktur hierarki.
10
3. Xml namespace.
Namespace adalah sebuah mekanisme untuk memberikan pengertian
kepada perangkat lunak parser tentang suatu elemen pada dokumen xml jika
elemen tersebut ada yang sama namun beda konteks, sehingga nama elemen
dan nama atribut dapat dibuat dengan mereferensikan nama tersebut ke URI
(Uniform Resource Identifier) tertentu.
II.5.2 Parser XML dan Pengolahan XML
Terdapat lebih dari tiga macam pengolahan xml, tetapi yang paling banyak
digunakan adalah sax, dom dan xsl/xslt.
1. simple api for xml (sax). Sax menyediakan sebuah cara pengaksesan
berdasarkan event (kejadian), sebagai contoh interface sax yang
menggunakan org.xml.sax.ContentHandler yang mendefinisikan metode
seperti startElement() dan endElement(). Mengimplementasi kode /
interface tersebut membolehkan secara lengkap mengontrol dalam proses
parsing xml dokumen. Penangkapan suatu isi elemen dapat dilakukan
pada metode – metode tersebut.
2. document object model (dom). DOM adalah salah satu rekomendasi,
dalam bentuk spesifikasi dari w3c untuk melakukan proses terhadap
dokumen terstruktur antara lain xml dan html. DOM didefinisikan sebagai
sebuah spesifikasi API yang bebas bahasa dan platform yang
mendefinisikan secara logik struktur dari dokumen dan cara untuk
melakukan akses dan manipulasi terhadap isi dari dokumen. DOM akan
membentuk representasi struktur logik dari suatu dokumen xml yang akan
dimanipulasi dalam bentuk pohon. Manipulasi terhadap bagian isi dari
dokumen dilakukan dengan cara memanipulasi terhadap elemen – elemen
pohon ini.
3. extensible stylesheet language transformation (xslt) adalah bagian dari xsl
yang fungsinya untuk mengubah dokumen xml ke format dokumen lain.
Sebuah xsl processor (program) akan membaca data (dokumen xml) dan
template (dokumen xslt). xslt akan memenuhi beberapa keuntungan xml
yaitu
11
a. menampilkan dokumen xml, sehingga lebih enak dilihat, misalnya
diubah ke html.
b. mengubah file xml sehingga bisa sesuai antara dtd yang satu
dengan dtd yang lain.
c. mengurutkan dan menyaring data pada dokumen xml.
transformasi dokumen xml ini bisa terjadi di web browser, server.
II.6 Standar Pelayanan Data Geografi
Layanan web dalam bidang geografi untuk tujuan pemetaan datang dari sebuah
badan yang bernama OGC (Open Geospatial Consortium). OGC telah
mengembangkan standar atau spesifikasi untuk layanan web pemetaan. Tujuan
dari badan ini adalah untuk meningkatkan interoperability (suatu keadaan dimana
bagian-bagian sistem sukses disatukan) antara aplikasi dengan menyediakan
bahasa pertukaran umum (common interchange language) melalui standar yang
umum (common standard). OGC spesifikasi dapat dilihat pada Tabel II-1 yaitu :
Tabel II-1 Standar Layanan Web Data Geografi
Nama Standar
WMS
Singkatan
Tujuan
Web Map Service
Membagi dan meminta data peta
dalam bentuk format image standar
(png, jpg)
WFS
Web Feature Service
Membagi dan meminta data peta
dalam format GML.
WCS
Web Coverage Service
Membagi data peta dengan
menggunakan data peta yang
asli/original.
WMC
Web Map Context
Menyimpan dan load tampilan dari
aplikasi WMS sebagai XML.
SLD
Styled Layer Descriptors
Meminta simbol dan style tertentu
dalam aplikasi WMS.
GML
Geographic Markup Language
Format XML untuk pertukaran
data geografi.
Filter
Filter Encoding
XML pemfilteran dalam
12
Nama Standar
Singkatan
Tujuan
pendefinisian pertanyaan ke data
geografi.
Pada tesis ini diterapkan 3 standar yaitu WMS, WFS, dan GML, sehingga studi
literatur dikhususkan pada ketiga standar tersebut.
II.6.1 WMS (Web Map Service)
Secara sederhana WMS adalah suatu cara standar yang digunakan untuk meminta
sebuah peta ke suatu aplikasi, dan aplikasi tersebut menghasilkan suatu image
standar (png, gif, jpg) (6). Parameter-parameter yang dapat digunakan adalah :
1. tipe dari service, contoh service=WMS
2. jenis permintaan, contoh request=getmap
3. spesifikasi versi, contoh version=1.1.1
4. proyeksi yang digunakan, contoh srs=EPSG:4326
5. format image standar, contoh format=image/png
6. nama layer yang diinginkan, contoh layers=road
7. ukuran dari image yang akan dihasilkan, contoh width=”7200”
height=”1440”.
8. Koordinat batas dari layer tersebut (bounding box), contoh bbox=-170 0,50 90.
II.6.2 WFS (Web Feature Service)
WFS adalah sebuah cara standar untuk meminta keterangan kenampakan (feature)
dalam sebuah peta yang dihasilkan WMS. Permintaan yang dihasilkan oleh suatu
klien kemudian dikirim ke aplikasi yang menerapkan WFS menggunakan HTTP.
Aplikasi yang menerapkan wfs ini kemudian membaca dan mengeksekusi
permintaan tersebut. Permintaan tersebut dapat berupa :
a. permintaan untuk meminta keterangan terhadap kenampakan disuatu peta
yang dihasilkan oleh aplikasi wms.
13
b. Permintaan untuk melakukan pengeditan (tambah, ubah dan hapus) pada
kenampakan tersebut.
Permintaan atau tanggapan terhadap wfs ini menggunakan format khusus yang
standar yaitu GML.
II.6.3 GML (Geographic Markup Language)
Gml adalah sebuah pengkodean xml (encoding xml) yang digunakan untuk
interoperability aplikasi pemetaan yang didalamnya terdapat properti mengenai
data spasial ataupun data atribut. Contoh dari dokumen gml sederhana yaitu :
<wfs:Transaction xmlns:wfs="http://www.opengis.net/wfs" service="WFS" version="1.0.0">
<wfs:Update typeName="topp:pg_jabar_bts">
<ogc:Filter xmlns:ogc="http://www.opengis.net/ogc">
<wfs:Property>
<wfs:Name>topp:KETERANGAN</wfs:Name>
<wfs:Value>TestingUpdate</wfs:Value>
</wfs:Property><wfs:Property>
<wfs:Name>topp:the_geom</wfs:Name>
<wfs:Value>
<gml:MultiPoint xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml"
srsName="http://www.opengis.net/gml/srs/epsg.xml#4326">
<gml:pointMember>
<gml:Point>
<gml:coordinates decimal="." cs="," ts=" ">106.2125,7.05605
</gml:coordinates>
</gml:Point>
</gml:pointMember>
</gml:MultiPoint>
</wfs:Value>
</wfs:Property>
</wfs:Update>
</wfs:Transaction>
Di atas adalah contoh dokumen gml sederhana tentang wfs transaksi pengubahan
sebuah titik dengan keterangan sebagai berikut :
1. koordinat titiknya (the_geom) adalah 106.2125,-7.05605
2. layer yang akan di update topp:pg_jabar_bts.
3. Data atribut yang akan diubah mempunyai nama kolom KETERANGAN
dan nilai yang baru adalah TestingUpdate.
4. Jenis geometri yang ditangani adalah MultiPoint.
14