MODEL DATA SPASIAL

Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
MODEL DATA SPASIAL
1. Konsep Model Data
Model dunia nyata dapat memudahkan manusia dalam memahami studi mengenai area
aplikasi yang dipilih dengan cara mereduksi sejumlah kompleksitas yang ada di dalamnya.
Jika model dunia nyata ini akan digunakan, maka model ini perlu terlebih dahulu
diimplementasikan ke dalam terminologi (sistem) basis data. Dan dengan model data,
implementasi terkait menjadi sangat memungkinkan.
Tidak seperti manusia, sistem komputer tidak dapat memahami esensi dari bentuk unsurunsur spasial seperti garis jalan raya, bangunan, sungai, batas persil tanah milik, dll. Oleh
sebab itu, untuk merepresentasikan objek-objek spasial seperti ini, yang dapat dilakukan
oleh sistem komputer adalah memanipulasi objek-objek elementer atau entitas yang
memiliki atribut geometri (dalam beberapa literatur, entitas ini sering disebut juga sebagai
entitas spasial atau entitas geografis).
Hingga saat ini, persepsi mengenai bentuk representasi entitas spasial yang paling mendasar
adalah konsep raster dan vektor. Dengan demikian, setiap (layer) data spasial akan
direpresentasikan ke dalam format ‘’basis data’’ baik sebagai raster maupun vektor. Di
dalam konteks ini, sering digunakan terminologi ‘’model data’’ sehingga untuk menyajikan
entitas spasialnya digunakan istilah model data raster dan vektor.
2. Model Data Raster
Model data raster bertugas untuk menampilkan, menempatkan, dan menyimpan konten
data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau susunan piksel-piksel yang
membentuk suatu grid (segi empat). Setiap piksel atau sel ini memiliki atribut tersendiri,
termasuk koordinatnya yang unik. Akurasi spasial model data ini sangat bergantung pada
resolusi spasial atau ukuran pikselnya (sel grid) di permukaan bumi. Entitas-entitas spasial
model raster juga dapat disimpan di dalam sejumlah layer yang secara fungsionalitas
direlasikan dengan unsur-unsur petanya. Sebagai ilustrasi, beberapa sumber entitas spasial
raster adalah citra dijital satelit (ex: NOAA, Spot, Landsat, Ikonos, QuickBird), citra dijital
radar, dan model ketinggian dijital (DTM atau DEM dalam model data raster)
doktafia
Page 1
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Gambar 1. Contoh tampilan permukaan bumi & layer model raster
Model data raster dapat memberikan informasi spasial mengenai apa yang terjadi dalam
bentuk gambaran yang ‘’digeneralisasi’’ oleh sensor-sensornya. Dengan model ini, dunia
nyata dapat disajikan sebagai elemen matriks atau sel-sel grid yang homogen. Dengan
model data raster, unsur-unsur geografis ditandai oleh nilai-nilai elemen matriks persegi
panjang (persegi).
Gambar 2. Contoh tampilan struktur model data raster
Pada model data raster, matriks atau array dapat diurutkan menurut koordinat lokalnya
yaitu kolom (x) dan baris (y). Selain itu, pada sistem koordinat piksel monitor komputer,
secara default, titik asal sistem koordinat raster diletakkan di sudut kiri atas (lihat Gambar).
Oleh sebab itu, nilai absis (x) akan meningkat kearah kanan dan nilai ordinat (y) akan
meningkat kearah bawah.
Walaupun demikian, sistem koordinat ini dapat pula ditransformasikan sedemikian rupa
sehingga titik asal sistem koordinatnya terletak di sudut kiri bawah, makin ke kanan nilai
absisnya (x) akan meningkat, dan nilai ordinatnya (y) makin ke atas nilainya semakin
meningkat (lihat Gambar).
doktafia
Page 2
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Gambar 3. Contoh tampilan sistem koordinat data raster setelah transformasi
Pada sistem koordinat seperti ini (pasca transformasi), titik asal koordinat (x0, y0) data raster
terletak di titik sudut kiri bawah. Selain itu, terdapat sejumlah M kolom (absis) dan N baris
(ordinat) sesuai dengan arah sumbu koordinat masing-masing. Setiap piksel atau sel grid
memiliki nilai lebar a dan tinggi b (sesuai dengan resolusi spasialnya). Maka dengan
memperhatikan nilai-nilai ini, koordinat-koordinat sudut lainnya adalah :
Kiri – atas (x0, y0 + N*b) ; Kanan – bawah (x0 + M*a, y0) ; Kanan – atas (x0 + M*a, y0 + N*b)
Dengan memanfaatkan prinsip hitungan yang sama, maka dapat diketahui bahwa :


Koordinat titik pusat piksel baris ke i dan kolom ke j adalah (x0 + (j-0.5)*a, y0 + (i0.5)*b)
Batas-batas piksel baris ke i dan kolom ke j adalah (x0 + (j-1)*a < x < x0 + j*a) untuk X
dan (y0 + (i-1)*b < y < y0 + i*b) untuk y.
Matrik raster memiliki bentuk yang teratur secara geometrik dan telah terurut secara
otomatis, oleh sebab itu setiap posisi sel atau posisi pikselnya tidak harus direkam satu
persatu. Jika semuanya direkam malah terjadi pemborosan memori yang sebenarnya tidak
perlu. Hal inilah yang membedakannya dengan data vektor. Untuk membaca konten file
data raster dengan benar, urutan perekaman data tersebut harus diperhatikan.
doktafia
Page 3
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
2.1 Karakteristik Layer Raster
Raster memiliki beberapa karakteristik yang dapat membedakannya satu sama lain.
Karakteristik tersebut antara lain :

Resolusi
Resolusi spasial dapat didefinisikan sebagai dimensi linier minimum dari satuan
terkecil geographic space yang dapat direkam. Satuan terkecil ini, pada umumnya
berbentuk segiempat dan dikenal sebagai sel-sel grid, elemen matriks, elemen
terkecil dari suatu gambar, atau piksel. Resolusi suatu data raster pada dasarnya
akan merujuk pada ukuran permukaan bumi yang dapat direpresentasikan oleh
setiap pikselnya. Makin kecil area permukaan bumi yang dapat direpresentasikan
oleh setiap pikselnya, maka berarti makin tinggi resolusi spasialnya dan data raster
yang bersangkutan makin baik. Demikian pula sebaliknya.

Orientasi
Orientasi di dalam sistem grid atau raster dibuat untuk merepresentasikan arah
utara pada sistem grid. Yang paling sering dilakukan adalah mengimpitkan arah
utara grid ini dengan arah utara yang sebenarnya di titik asal sistem koordinat grid
yang bersangkutan. Walaupun demikian, karena masalah perubahan atau distorsi,
adalah suatu hal yang tidak mungkin untuk mengimpitkan arah utara grid dan arah
utara sebenarnya di semua titik yang terdapat di dalam grid tersebut. Dalam kaitan
ini, jika suatu grid telah diorientasikan terhadap titik asal dan arah utara
sebenarnya, maka sistem penomoran grid dan satuan-satuan ukurannya sudah
dapat ditentukan.

Zone
Setiap zone ‘’layer’’ peta raster merupakan sekumpulan lokasi-lokasi yang
memperlihatkan nilai-nilai (bisa diasumsikan Id atau nomor pengenal). Contoh zone
yang dimaksud adalah persil-persil tanah milik, batas-batas administrasi, danau atau
pulau, jenis tanah dan vegetasi, dll. Walaupun demikian, tidak semua layer peta
raster memiliki zone, karena setiap isi sel grid dapat bervariasi secara kontinu di
dalam daerah tertentu sehingga setiap sel juga memungkinkan untuk memiliki nilai
yang berbeda (unik).

Domain Nilai Piksel
Nilai dalam konteks data raster, adalah item informasi (atribut) yang disimpan di
dalam sebuah layer untuk setiap pikselnya. Piksel-piksel di dalam zone atau area
yang sejenis memiliki nilai (isi piksel atau Id) yang sama. Pada umumnya, nilai
sebuah piksel data raster dikuantisasikan ke dalam domain bilangan bulat dengan
panjang 8 bit (atau 1 byte). Meskipun demikian, tidak menutup kemungkinan jika
doktafia
Page 4
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
data raster memiliki domain bilangan bulat dengan panjang 2 byte atau bahkan
domain bilangan real 4, 6, 8 byte atau lebih besar lagi.

Koordinat Piksel atau Lokasi Unsur
Pada umumnya, lokasi di dalam model raster secara langsung dapat
diidentifikasikan dengan menggunakan pasangan koordinat lokalnya; kolom dan
baris (x,y). meskipun demikian, posisi-posisi koordinat geografis yang sebenarnya
dari beberapa piksel yang terletak di sudut-sudut citra raster juga diketahui melalui
proses pengikatan; memerlukan beberapa titik control (GCP – Ground Control
Point)
2.2 Sampling Raster
Nilai yang merepresentasikan suatu piksel dapat dihasilkan dengan beberapa cara sampling
yang berlainan :

Nilai suatu piksel merupakan nilai rata-rata sampling untuk wilayah yang
direpresentasikannya. Citra raster hasil penginderaan jauh sering menggunakan
sampling tipe ini. Ukuran citra raster akan menjadi N x M piksel.

Nilai suatu piksel adalah nilai sampling yang berposisi di pusat (di tengah) piksel
yang bersangkutan. Teknik sampling ini sering digunakan untuk data raster model
ketinggian dijital (DTM/DEM). Ukuran citra raster akan menjadi N x M piksel.

Nilai suatu piksel adalah nilai sample yang terletak disudut-sudt grid-nya. Ukuran
citra raster yang dihasilkan berukuran (N + 1) x (M + 1) piksel.
Gambar 4. Contoh tampilan nilai sampling pada model data raster
2.3 Layer Raster
Pada umumnya setiap piksel atau sel grid memiliki nilai tunggal. Nilai piksel-piksel ini
kemudian bekerja sama dalam membentuk layer data spasial. Dengan demikian, suatu baris
data spasial (S-DBMS) kemungkinan besar mengandung lebih dari satu layer. Setiap layer
doktafia
Page 5
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
akan bersifat kongruen terhadap layer yang lain di dalam basis data tersebut. Kongruen
adalah memiliki keselarasan dengan batas-batas lokasi yang sama, jumlah yang sama baik
pada kolom maupun barisnya, dan sistem koordinatnya sama.
Penyimpanan layer pada kebanyakan basis data raster menggunakan arsitektur
penyimpanan yang berbeda. Ada yang menggunakan arsitektur di mana semua layer data
berikut headernya dimasukkan ke dalam sebuah file besar. Ada juga yang menggunakan
arsitektur yang memisahkan antara setiap isi datanya dengan masing-masing header-nya ke
dalam beberapa file yang terpisah. Pada bidang penginderaan jauh dan pengolahan citra
dijital, kedua arsitektur penyimpanan ini sering digunakan untuk merepresentasikan data
yang didapat dari beberapa sensor (band) di dalam satu file sekaligus. Dengan demikian,
pada bidang penginderaan jauh dan pengolahan citra dijital ini dikenal istilah :


Band-interleaved (by pixel atau by line).
Band sequential
Gambar 5. Contoh tampilan salah satu arsitektur penyimpanan data/layer data
Dari Gambar 5 di atas terlihat bahwa layer raster yang disimpan di dalam suatu file dapat
dikelompokkan menjadi tiga bagian yaitu :



Header
Bagian ini berisi informasi penting mengenai kode file, jumlah band data yang
dikandung, baris, kolom, tipe data, dll. Informasi ini harus dibaca terlebih dahulu
sebelum membaca data yang sebenarnya (konten). Ukuran header ini hanya
beberapa bytes saja.
Blok data / konten layer raster.
Ancillary
Bagian ini berisi informasi-informasi tambahan yang biasanya meliputi data statistik
citra yang bersangkutan.
doktafia
Page 6
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Dengan demikian, secara keseluruhan ukuran (bytes) suatu file raster dapat dihitung dengan
menggunakan rumus-rumus berikut :
Layer raster = header + blok data + ancillary
Blok data = jumlah band x tipe data x baris x kolom
2.3.1 Band-interleaved
Layer raster yang disimpan dengan menggunakan arsitektur band-interleaved, dapat dibagi
menjadi dua kelompok :
a. BIP (band-interleaved by-pixel)
Data setiap band citra akan disimpan piksel demi piksel berselang seling secara
bergantian. Contohnya, jika jumlah bandnya 4, maka :
Piksel pertama (1,1) adalah piksel pertama milik band pertama
Piksel kedua (1,2) adalah piksel pertama milik band kedua
Piksel ketiga (1,3) adalah piksel pertama milik band ketiga
Piksel keempat (1,4) adalah piksel pertama milik band keempat
Piksel kelima (1,5) adalah piksel kedua milik band pertama
Piksel keenam (1,6) adalah piksel kedua milik band kedua, dan seterusnya.
b. BIL (band-interleaved by-line)
Data citra raster disimpan baris demi baris. Sebagai contoh, jika jumlah band-nya 3,
maka :
Piksel-piksel pada baris pertama (1,k) merupakan piksel-piksel baris pertama
milik band pertama
Piksel-piksel pada baris kedua (2,k) merupakan piksel-piksel baris pertama
milik band kedua
Piksel-piksel pada baris ketiga (3,k) merupakan piksel-piksel baris pertama
milik band ketiga
Piksel-piksel pada baris keempat (4,k) merupakan piksel-piksel baris kedua
milik band pertama
Piksel-piksel pada baris kelima(5,k) merupakan piksel-piksel baris kedua milik
band pertama, dan seterusnya.
doktafia
Page 7
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Gambar 6. Contoh tampilan arsitektur data raster BIP 4 band
Gambar 7. Contoh tampilan arsitektur data raster BIL 4 band
2.3.2 Band Sequential (BSQ)
Pilihan arsitektur band-interleved jarang digunakan oleh perangkat lunak SIG karena pada
format data raster ini agak sulit untuk menambahkan atau mengurangi layer yang sudah
ada. Selain itu, arsitektur ini juga akan memperlambat kerja operasi matematis atau analisis
spasial yang sedang dilakukan terhadap sebuah layer raster tunggal. Oleh sebab itu, sistem
perangkat lunak SIG raster pun lebih sering menggunakan format BSQ untuk format layer
data spasialnya.
doktafia
Page 8
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Gambar 8. Contoh tampilan arsitektur data raster BSQ 4 band
Pada arsitektur BSQ data setiap band citra disimpan secara berutan tanpa diselingi oleh
piksel-piksel milik band lain. Seperti yang terlihat di Gambar 8, piksel-piksel band pertama
disimpan pertama kali dari awal hingga piksel terakhir, dan diteruskan dengan band yang
berikutnya secara berurutan.
Implementasi arsitektur penyimpanan BSQ yang digunakan oleh sistem-sistem perangkat
lunak SIG kemungkinan tidak selalu sama. Kemungkinan tersebut adalah :
c. Perangkat lunak SIG menjadikan keseluruhan layer raster (header, blok data dari
beberapa band, dan ancillary) ke dalam sebuah file tunggal.
d. Perangkat lunak SIG memisahkan penyimpanan setiap layer raster (header, blok data
untuk satu band, dan ancillary)
e. Perangkat lunak SIG melakukan penyimpanan pada file terpisah untuk setiap header,
blok data, dan ancillary.
Idrisi adalah salah satu contoh perangkat SIG yang menggunakan arsitektur data BSQ
dengan teknik implementasi yang ketiga (e). Data citra raster Idrisi tidak mengandung
ancillary. Beberapa informasi yang dapat dikategorikan sebagai ancillary dimasukkan ke
dalam header-nya. Dengan demikian, pada perangkat SIG raster-based ini, suatu layer raster
akan direpresentasikan oleh dua file yaitu file header ( ektensi *.DOC) dan file yang berisi
data raster yang hanya berisi nilai-nilai piksel citra yang bersangkutan (ekstensi *.IMG)
3. Model Data Vektor
Model data vector dapat menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial
dengan menggunakan titik-titik, garis-garis atau kurva, atau polygon beserta atributatributnya. Bentuk-bentuk dasar representasi data spasial ini, di dalam sistem model data
vector didefinisikan oleh sistem koordinat kartesian dua dimensi (x, y). Dalam model data
spasial vector, garis-garis atau kurva merupakan sekumpulan titik-titik terurut yang saling
doktafia
Page 9
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
terhubung. Sedangkan polygon juga disimpan sebagai sekumpulan list titik-titik, tetapi
dengan catatan bahwa titik awal dan titik akhir geometri polygon memiliki nilai koordinat
yang sama (polygon tertutup sempurna).
Gambar 9. Contoh tampilan permukaan bumi & layer model data vektor
Representasi vector suatu objek merupakan suatu usaha di dalam menyajikan objek yang
bersangkutan sesempurna mungkin. Oleh sebab itu, ruang atau dimensi koordinat vector
diasumsikan bersifat kontinyu (tidak terkuantisasikan sebagaimana terjadi pada model data
raster) sehingga memungkinkan semua parameternya dapat didefinisikan dengan presisi.
3.1 Entitas (Bergeometri) Titik
Entitas yang bergeometri titik meliputi semua objek grafis atau geografis yang dikaitkan
dengan pasangan koordinat (x,y). Selain koordinat (x,y) diasosiasikan dengan geometri
‘’titik’’, data yang bersangkutan juga harus disimpan sedemikian rupa untuk menunjukkan
jenis ‘’titik’’ nya.
Sebagai contoh, sebuah titik bisa saja merupakan suatu symbol yang tidak dikaitkan dengan
informasi lain. Atau titik tersebut merupakan suatu symbol yang memiliki keterikatan
dengan data yang lain. Data ini bisa memuat informasi seperti halnya ukuran tampilan dan
orientasi symbol tersebut. Jika titik ini merupakan suatu entitas teks, maka data lain yang
diasosiasikan dengan entitas ini akan memuat informasi karakter-karakter yang akan
ditampilkan, font (style) yang digunakan, perataan teks (right, center, left), skala, dan
orientasi.
doktafia
Page 10
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Gambar 10. Contoh tampilan entitas titik dengan asosiasi informasinya
3.2 Entitas (Bergeometri) Garis
Entitas garis dapat didefinisikan sebagai semua unsur linier yang dibangun dengan
menggunakan segmen-segmen garis lurus yang dibentuk oleh dua titik koordinat atau
lebih. Entitas garis yang paling sederhana akan memerlukan ruang untuk menyimpan titik
awal dan titik akhir beserta informasi lainnya mengenai symbol yang akan digunakan untuk
merepresentasikannya.
Dalam entitas bergeometri garis, sering pula digunakan istilah seperyi arc, chain, dan string
yang merupakan sekumpulan pasangan koordinat (x,y) yang mendeskripsikan garis
continue yang bersifat kompleks. Makin pendek segmen-segmen garis pembentuknya,
makin banyak jumlah pasangan koordinat (x,y) yang terlibat di dalamnya, dan makin halus
bentuk kurva yang dapat direpresentasikannya.
Vector garis sederhana dan chain tidak secara otomatis membawa informasi spasial yang
inherent (yang melekat secara otomatis) mengenai sebuah keterhubungan atau network.
Dengan demikian, untuk mendapatkan line network yang dapat di-trace oleh sistem
perangkat lunak computer garis demi garis, diperlukan pointer di dalam struktur data
vector. Struktur data yang melibatkan pointer ini sering dibentuk dengan bantuan node.
doktafia
Page 11
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Gambar 11. Contoh tampilan entitas garis yang membentuk network (Chain & Node)
Gambar di atas memberikan ilustrasi mengenai struktur data vector yang diperlukan untuk
mendefinisikan keterhubungan antara semua cabang, anak sungai, atau jalan. Pada
struktur vector seperti ini terdapat komponen chain dengan indeks C dan komponen node
dengan index N. Di samping bertugas untuk membawa pointer ke beberapa chain, node
juga memiliki data atau informasi yang menunjukkan besar sudut setiap chain yang
berhubungan dengan node yang bersangkutan. Dengan demikian node, arc atau chain
dapat mendefinisikan topologi jaringan. Topologi merupakan suatu teknik yang digunakan
untuk mencatat, merekam, dan memanipulasi hubungan-hubungan logika yang terdapat
dalam unsur-unsur peta dan informasi geografis di dalam SIG.
3.3 Entitas (Bergeometri) Area atau Poligon
Entitas bergeometri polygon juga dapat direpresentasikan dengan memanfaatkan berbagai
cara pada model data vector. Struktur data polygon bertujuan untuk mendeskripsikan
properties dari suatu area sedemikian rupa hingga atribut-atribut yang dimiliki oleh blokblok bangunan spasial dasar tipe ini dapat ditampilkan dan dimanipulasi sebagai peta
tematik.
Sebelum mendeskripsikan lebih jauh mengenai bagaimana struktur data polygon dapat
dibangung, berikut dijelaskan beberapa persyaratan jaringan polygon yang ditentukan oleh
data geografisnya :


doktafia
Setiap komponen polygon (area, luasan atau region) di atas peta akan memiliki
bentuk, luas, dan keliling yang unik. Di sini tidak terdapat satuan dasar standar
tunggal sebagaimana halnya piksel di dalam model data raster.
Analisis spasial menghendaki struktur data vector yang bersangkutan juga dapat
melibatkan unsur-unsur spasial lainnya yang menjadi ‘’tetangga’’ setiap unsur
Page 12
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)

polygon. Misalnya unsur anak sungai memerlukan konektivitas dalam usaha
membentuk jaringan transportasi air secara keseluruhan.
Setiap unsur spasial yang berbentuk polygon belum tentu berada pada tingkatan
atau entitas yang sama. Sebagai contoh, adalah suatu kenyataan bahwa terdapat
beberapa pulau kecil di dalam sebuah unsur spasial danau yang juga terletak di
dalam sebuah unsur spasial pulau besar. Contoh lain adalah sebuah unsur persil
tanah milik terletak di suatu unsur spasial Desa, unsur spasial Kecamatan, unsur
spasial Kabupaten, unsur spasial Propinsi, dan unsur spasial Negara tertentu.
3.4 Area atau Poligon Sederhana
Cara yang paling sederhana dalam merepresentasikan suatu unsur polygon adalah dengan
menggunakan komponen chain (atau arc), yaitu merepresentasikan setiap poligon sebagai
sekumpulan koordinat (x,y). kemudian, nama atau symbol yang digunakan untuk memberi
deskripsi ini dikenal sebagai sekumpulan entitas teks sederhana. Meskipun menguntungkan
karena sifat-sifatnya yang mudah dan sederhana, cara ini masih memiliki beberapa
kelemahan sebagai berikut :

Garis-garis yang terletak di perbatasan dan membentuk dua polygon yang
bersebelahan harus di-sampling, didijitasi, dan direkam dua kali. Sekali untuk
mengasilkan chain bagi polygon pertama dan sekali lagi untuk menghasilkan chain
milik polygon kedua. Tetapi karena tidak ada dua event yang benar-benar sama,
maka hal ini akan menghasilkan dua chain yang berbeda (seharusnya sama). Tentu
saja hal ini dapat menyebabkan masalah serius seperti munculnya sliver dan gap di
sepanjang batas-batas bersama pada kedua polygon yang bersebelahan.
Gambar 12. Contoh tampilan polygon sebenarnya & mengandung Sliver & Gap


doktafia
Tidak tersedianya informasi mengenai hubungan ketetanggaan.
Penggambaran unsur-unsur spasial polygon yang bertingkat seperti halnya unsur
pulau yang terdapat di dalam unsur danau yang juga terdapat di dalam unsur pulau
yang lebih besar adalah tidak memungkinkan untuk dilakukan kecuali hanya sebagai
bagunan grafis semata.
Page 13
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)

Tidak memiliki cara yang mudah untuk memeriksa apakah topologi batas-batasnya
sudah benar, lengkap, tidak lengkap (dead end), atau tidak dapat diterima dan aneh
(weird polygon)
Gambar 13. Contoh tampilan polygon aneh & dead-end
3.5 Model Data Spaghetti
Model data vector yang sudah di bahas sebelumnya sering dikenal juga sebagai model data
spaghetti. Pada model vector ini, lembaran peta kertas seolah-olah ditranslasikan garis
demi garis ke dalam sejumlah koordinat (x,y) dalam format dijital. Sebuah titik dikodekan
sebagai pasangan koordinat (x,y) tunggal, sebuah garis dikodekan sebagai string (chain atau
arc) pasangan-pasangan koordinat (x,y). Sementara unsur spasial berbentuk area atau
luasan dikodekan sebagai geometri polygon dan direkam sebagai pasangan-pasangan
koordinat closed loop yang mendefinisikan batas-batasnya.
Garis-garis yang menjadi batas bersama di antara polygon-poligon yang bersebelahan sitrace atau direkam dua kali (sekali untuk polygon pertama, dan sekali lagi untuk polygon
yang terletak di sebelahnya). Dengan demikian, file data spasial yang dibangun dengan
menggunakan model data vector seperti ini pada dasarnya merupakan kumpulan pasangan
koordinat tanpa struktur yang inherent, karena itu pada konteks ini digunakan istilah
‘’model spaghetti’’.
Struktur model data seperti ini sangat sederhana dan sangat mudah untuk dimengerti.
Model data ini benar-benar merupakan ekspresi spasial peta di dalam sistem koordinat
kartesian dua dimensi. File data koordinat (x,y) merupakan bentuk struktur data yang
sebenarnya , di mana data spasial disimpan di dalam formay sistem computer. Pada model
ini meskipun semua unsur spasialnya telah direkam, tetapi hubungan spasial yang terdapat
di antara unsur-unsurnya masih tidak terkodekan.
Model data vector spaghetti seperti ini sangat tidak efisien untuk kebanyakan tipe analisis
spasial yang diperlukan oleh SIG. Hal ini disebabkan oleh karena hampir semua tipe analisis
doktafia
Page 14
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
spasial di dalam SIG berikut hubungan spasialnya harus diturunkan dengan menggunakan
proses komputasi. Meskipun demikian, model data vector spaghetti ini masih sangat efisien
untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan reproduksi peta secara dijital karena semua
informasi yang tidak berhubungan dengan masalah proses plotting dan reproduksi tidak
akan turut terekam dan diproses sama sekali.
4. Perbandingan Model Data Vektor dan Raster
Baik model data raster maupun vector masing-masing memiliki sifat atau kecenderungan,
kelemahan dan kelebihan sendiri. Meskipun demikian, dengan mengingat bahwa sifat
objektif dan kebutuhan manusia yang bisa berbeda satu sama lainnya dan bahkan berubah
dari waktu ke waktu, maka tidak ada satupun model data yang benar-benar dapat
memenuhi semua kebutuhan representasi dan analisis data spasial secara sempurna.
Dengan demikian, kedua model data ini akan saling melengkapi dan bahkan dapat saling
dikonversikan satu sama lainnya (raster ke vector atau vector ke raster).
Jika perangkat SIG-nya berbasiskan model data vector, maka biasanya analisis spasial yang
dimilikinya semuanya berbasiskan vector, sementara layer raster atau citra dijital yang
digunakan oleh perangkat sistem ini hanya dipakai sebagai image pelengkap yang
mempermanis tampilannya hingga nampak lebih natural dimana batas-batas yang tegas
dan unsur-unsur spasial permukaan bumi terlihat sangat mirip dengan aslinya.
Demikian pula sebaliknya, jika perangkat SIG-nya berbasiskan raster, maka hampir semua
analisis yang dimilikinya akan bekerja dengan dasar model data raster. Algoritma-algoritma
yang digunakannya beserta semua fungsi dan prosedur analisisnya akan berbasiskan
algoritma raster atau matriks. Sedangkat data spasial vector yang digunakan hanya akan
dipakai sebagai layer tambahan untuk mempertegas representasi batas-batas area suatu
kawasan (biasanya batas administrasi).
Sebagai ilustrasi, di dalam tabel berikut disajikan beberapa kekurangan dan kelebihan yang
terdapat di dalam penggunaan model data raster dan vector.
Kelebihan
Kekurangan
Raster



doktafia
Memiliki
struktur
data
yang
sederhana
Secara teoritis, mudah dimanipulasi
dengan menggunakan fungsi dan
operator sederhana
Teknologi yang digunakan cukup
murah dan tidak begitu kompleks


Secara umum, memerlukan ruang
atau tempat penyimpanan (memori)
yang lebih besar di sistem computer,
banyak terjadi redundancy data baik
untuk setiap layernya maupun
secara keseluruhan
Penggunaan sel atau ukuran grid
Page 15
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)







Kelebihan
sehingga pengguna dapat membuat
sendiri program aplikasi yang
menggunakan layer raster
Compatible dengan citra-citra satelit
penginderaan jauh dan semua image
hasil scanning data spasial
Overlay dan kombinasi data spasial
raster dengan data inderaja sangat
mudah dilakukan
Memiliki kemampuan pemodelan
dan analisis spasial tingkat lanjut
Metode untuk mendapatkan layer
raster lebih mudah, baik melalui
proses scanning dengan scanner
maupun dengan menggunakan citra
satelit atau konversi dari format
vector.
Gambaran permukaan bumi dalam
bentuk citra raster yang didapat dari
sensor radar atau satelit, selalu lebih
actual dari pada bentuk vektornya
Prosedur untuk memperoleh data
dalam bentuk raster lebih mudah,
sederhana dan murah
Harga sistem perangkat lunak
aplikasinya cenderung lebih murah.








doktafia
Vektor
Memerlukan ruang atau tempat

penyimpanan yang lebih sedikit di
sistem computer
Satu layer dapat dikaitkan dengan
Kekurangan
yang lebih besar untuk menghemat
ruang
penyimpanan
akan
menyebabkan kehilangan informasi
dan ketelitian spasial
Sebuah citra raster pada umumnya
hanya mengandung satu tematik
saja, sulit digabungkan dengan
atribut-atribut lainnya dalam satu
layer. Dengan demikian, untuk
merepresentasikan
atribut-atribut
tambahan, juga diperlukan layer
baru, sehingga timbul masalah
redundancy data secara keseluruhan
Tampilan atau representasi dan
akurasi posisinya sangat bergantung
pada ukuran pikselnya (resolusi
spasial)
Sering mengalami kesalahan dalam
menggambarkan bentuk atau garis
batas area suatu objek spasial
(karena itu jarang digunakan untuk
menggambarkan
batas-batas
administrasi)
Proses transformasi koordinat dan
proyeksi petanya sedikit lebih sulit
dilakukan
Sangat
sulit
untuk
merepresentasikan
hubungan
topologi yang terdapat di antara
unsur-unsur spasialnya
Metode untuk mendapatkan format
data
vector
melalui
proses
vektorisasi ditempuh dengan waktu
yang relative lama dan mahal.
Memiliki
struktur
data
yang
bervariasi mulai dari yang cukup
sederhana hingga yang sangat
kompleks
Page 16
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)






Kelebihan
banyak atribut sehingga dapat
menghemat ruang penyimpanan
secara keseluruhan
Dengan banyaknya atribut yang
dapat dikandung oleh sebuah layer,
maka banyak peta tematik lain
(layer) yang dapat dihasilkan sebagai
peta turunannya
Hubungan topologi dan network
yang terdapat di antara unsur-unsur
spasialnya dapat dinyatakan dengan
jelas
Memiliki resolusi spasial yang tinggi
Representasi grafis data spasialnya
sangat mirip dengan peta garis
buatan tangan manusia
Memiliki batas-batas yang teliti,
tegas dab jelas sehingga sangat baik
jika
digunakan
untuk
menggambarkan unsur-unsur spasial
yang berwujud area seperti petapeta administrasi dan persil tanah
milik
Transformasi koordinat dan proyeksi
petanya tidak sulit dilakukan






Kekurangan
Data unsur-unsur spasialnya tidak
mudah untuk dimanipulasi
Pengguna tidak mudah berkreasi
dalam membuat programnya sendiri
untuk
memenuhi
kebutuhan
aplikasinya
dalam
pengolahan
datanya. Hal ini disebabkan oleh
struktur data vector yang lebih
kompleks dan prosedur fungsi
analisisnya memerlukan kemampuan
yang tinggi
Karena proses keseluruahn untuk
mendapatkan datanya memakan
waktu yang lebih lama, maka peta
vector sering kali mengalami out of
date atau kadaluarsa
Format datanya tidak compatible
dengan
data
citra
satelit
penginderaan jauh
Dalam beberapa kasus, memerlukan
perangkat lunak dan perangkat keras
yang lebih mahal
Proses overlay beberapa layer vector
secara simultan berpotensi untuk
memakan waktu yang lama
Sebagai ilustrasi, berikut adalah tampilan yang berisikan unsur-unsur spasial bergeometri
titik, garis dan polygon baik pada model data raster maupun vector.
Gambar 14. Contoh tampilan model data raster & vektor
doktafia
Page 17
Sistem Informasi Geografis (AK-011225)
Sebagai ilustrasi tambahan, berikut adalah tampilan beberapa layer raster dan vector yang
merepresentasikan unsur-unsur spasial yang terdapat di dalam cakupan wilayah studi yang
sama.
Gambar 15. Contoh tampilan model data spasial raster & vector dalam merepresentasikan dunia
nyata
Seluruh isi artikel ini dikutip dari sumber berikut :
Prahasta, Eddy. 2009. Sistem Informasi Geografis : Konsep-konsep Dasar (Perspektif
Geodesi & Geomatika). Penerbit Informatika, Bandung
doktafia
Page 18