7 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Informasi Geografi Sistem

BAB 2
LANDAS AN TEORI
2.1 Sistem Informasi Geografi
Sistem Informasi Geografis (SIG) pada dasarnya merupakan gabungan tiga unsur
pokok yaitu sistem, informasi dan geografis. Dengan melihat unsur–unsur pokoknya,
maka jelas sistem informasi geografis merupakan salah satu sistem informasi dengan
tambahan unsur “geografis”. Sistem Informasi Geografis diartikan sebagai sistem
informasi yang digunakan untuk memasukkan, menyimpan, memanggil kembali,
mengolah, menganalisis dan menghasilkan data bereferensi geografis atau data
geospatial, untuk mendukung keputusan dalam perencanaan dan pengelolaan
penggunaan lahan, sumber daya alam, lingkungan transportasi, fasilitas kota dan
pelayanan umum lainnya.
M enurut Prahasta (2005, p49) sistem informasi geografi merupakan suatu
kesatuan formal yang terdiri dari berbagai sumber daya fisik dan logika yang berkenaan
dengan objek-objek yang terdapat di permukaan bumi. Jadi Sistem Informasi Geografi
merupakan kumpulan data geografi (spasial) dan data dokumen (non-spasial) yang
terorganisir dan dapat dimanipulasi.
M enurut Burrough (1986, p6), sistem informasi geografi merupakan sistem
informasi yang bertujuan mengumpulkan, menyimpan, menggunakan kembali saat
dibutuhkan, memroses, dan menampilkan data spasial dari dunia sebenarnya untuk
tujuan tertentu.
Sistem informasi geografi adalah sistem yang terdiri dari perangkat keras,
perangkat lunak, data, manusia, organisasi, dan lembaga yang digunakan untuk
7
8
mengumpulkan, menyimpan, menganalisis, dan menyebarkan informasi-informasi
mengenai daerah-daerah di permukaan bumi (Prahasta, 2001, p55; Chrisman, 1997,
p121).
Teknologi sistem informasi geografi dapat digunakan untuk investigasi ilmiah,
pengelolaan sumber daya, perencanaan pembangunan, kartografi, dan perencanaan rute.
M isalnya SIG dapat membantu pihak berwenang untuk secara cepat menghitung waktu
tanggap darurat saat terjadi bencana alam atau SIG dapat digunakan untuk mencari lahan
basah yang membutuhkan perlindungan dari polusi.
Secara singkat, SIG dapat berguna untuk memberikan nilai tambah pada data
spasial dengan memungkinkan data untuk diorganisasikan dan ditampilkan secara
efisien. Dengan analisis dan penemuan data baru yang dapat dilakukan secara cepat, SIG
menghasilkan informasi yang sangat berguna untuk membantu pengambilan keputusan.
2.2 Subsistem Sistem Informasi Geografi (S IG)
Sistem Informasi Geografi dapat diuraikan menjadi beberapa subsistem
(Prahasta, 2005, P56), yaitu :
1. Data Input
Subsistem ini bertugas untuk mengumpulkan dan mempersiapkan data spasial
dan atribut dari berbagai sumber. Subsistem ini pula yang bertanggung jawab
dalam mengkonversi atau mentransformasikan format-format yang dapat
digunakan oleh sistem informasi geografi.
9
2. Data Output
Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran seluruh atau sebagian
basis data baik dalam bentuk softcopy maupun dalam bentuk hardcopy seperti
tabel, grafik, peta, dan lain-lain.
3. Data M anajemen
Subsistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun atribut ke dalam
sebuah basis data sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, diperbaharui, dan
diperbaiki.
4. Data M anipulation and Analysis
Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan oleh sistem
informasi geografi. Selain itu, subsistem ini juga melakukan manipulasi dan
pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.
Uraian dari subsistem-subsistem tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.1 Uraian Subsistem-subsistem SIG
10
Beberapa kemampuan SIG:
1. Dapat mengumpulkan data georgafi.
2. Dapat mengitegrasikan data geografi (spasial dan attribute).
3. Dapat memeriksa, mengupdate, data geografi.
4. Dapat menyimpan dan memanggil kembali data geografi.
5. Dapat memanipulasi data geografi.
6. Dapat menganalisa data geografi.
7. Dapat menghasilkan output.
2.3 Komponen S istem Informasi Geografi
Komponen-komponen SIG terdiri dari :
2.3.1 Perangkat Keras (hardware)
SIG membutuhkan komputer untuk menyimpan dan memproses data.
SIG dengan skala yang kecil membutuhkan PC (Personal Computer) yang kecil
untuk menjalankannya, namun ketika sistem menjadi besar dibutuhkan komputer
yang lebih besar serta host untuk client machine yang mendukung penggunaan
multiple user. Perangkat keras yang digunakan dalam SIG memiliki spesifikasi
yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem informasi lainnya. Ini dikarenakan
penyimpanan data yang digunakan dalam SIG baik data raster maupun data
vektor membutuhkan ruang yang besar dan dalam proses analisisnya
membutuhkan memori yang besar dan processor yang cepat. Selain itu
diperlukan juga digitizer untuk mengubah peta ke dalam bentuk digital.
11
Perangkat keras dalam SIG terbagi menjadi tiga kelompok yaitu:
a. Alat masukan (input) sebagai alat untuk memasukkan data ke komputer.
Contoh: scanner, digitizer dan CD-ROM
b. Alat pemrosesan, merupakan sistem komputer yang berfungs i mengolah,
menganalisis dan menyimpan data yang masuk sesuai kebutuhan.
Contoh: CPU, tape drive dan disk drive
c. Alat keluaran (output) yang berfungsi menayangkan informasi geografi
sebagai data dalam proses SIG.
Contoh: VDU, plotter dan printer
2.3.2 Perangkat Lunak (software)
Perangkat lunak dalam SIG haruslah mampu menyediakan fungsi dan
tool untuk melakukan penyimpanan data, analisis dan menampilkan informasi
geografi. Dengan demikian, elemen yang harus terdapat dalam komponen
perangkat lunak SIG adalah :
a. Tool untuk melakukan input dan transformasi data geografi.
b. Sistem M anajemen Basis Data.
c. Tool yang mendukung manipulasi geografi, analisa dan visualisasi.
d. Graphical User Interface (GUI) untuk memudahkan akses pada tool
geografi.
Ada banyak perangkat lunak SIG yang dapat kita gunakan, diantaranya adalah
M ap Info, Arc Info, Arc View, Arc GIS dan masih banyak lainnya.
12
2.3.3 Data
Data merupakan fakta-fakta dan angka-angka yang relatif tidak berarti
bagi pemakai dan dideskripsikan sebagai berkas-berkas fakta yang masih mentah
yang
menggambarkan
kejadian-kejadian
yang
terjadi
di
dalam
perusahaan/organisasi atau di lingkungan fisik sebelum di susun dalam bentuk
yang dapat dimengerti dan digunakan oleh pemakai. Jenis data yang digunakan
dalam sistem informasi geografi adalah data spasial (peta) dan data non-spasial
(keterangan/atribut).
Perbedaan antara 2 jenis data tersebut adalah sebagai berikut :
a. Data Spasial
Data spasial adalah data sistem informasi yang terpaut pada dimensi
ruang dan dapat digambarkan dengan berbagai komponen data spasial, yaitu :
1. Titik
Titik merupakan representasi grafis yang paling sederhana untuk suatu
objek. Representasi ini tidak memiliki dimensi tetapi dapat diidentifikasi
di atas peta dan dapat ditampilkan pada layar monitor dengan
menggunakan simbol-simbol. Titik dapat mewakili objek-objek tertentu
berdasarkan skala yang ditentukan, misalnya letak bangunan, kota, dan
lain-lain.
2. Garis . Garis adalah bentuk linier yang akan menghubungkan paling sedikit dua
titik dan digunakan untuk merepresentasikan objek-objek satu dimensi.
Batas-batas poligon merupakan garis-garis, demikian pula dengan
jaringan listrik, saluran buangan, jalan, sungai, dan lain sebagainya. 13
3. Poligon
Poligon digunakan untuk merepresentasikan objek-objek dua dimensi.
Suatu danau, batas propinsi, batas kota, batas-batas persil tanah milik
adalah tipe-tipe entitas yang pada umumnya direpresentasikan sebagai
poligon. Suatu poligon paling sedikit dibatasi oleh tiga garis yang saling
terhubung diantara ketiga titik tersebut. Gambar 2.2 Komponen-komponen Data Spasial
Selain itu dalam sistem informasi geografi juga terdapat dua macam penyajian
data spasial, yaitu:
1. M odel Raster
M odel raster menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial
dengan menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid
(bidang referensi horizontal dan vertikal yang terbagi menjadi kotak-kotak).
Setiap piksel memiliki atribut tersendiri, termasuk koordinatnya yang unik.
Akurasi model ini sangat tergantung pada resolusi atau ukuran piksel suatu
gambar.
M odel raster memberikan informasi spasial apa saja yang terjadi di mana
saja dalam bentuk gambaran yang digeneralisasi. Dengan model raster, data
14
geografi ditandai oleh nilai-nilai elemen matriks dari suatu obyek yang berbentuk
titik, garis maupun bidang (Prahasta, 2007, p148).
2. M odel Vektor
M odel Vektor menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial
dengan menggunakan titik-titik, garis-garis dan kurva atau poligon beserta
atribut-atributnya. Bentuk dasar model vektor didefinisikan oleh sistem koordinat
Kartesius dua dimensi (x, y).
Di dalam data vektor, garis atau kurva merupakan sekumpulan titik-titik
terurut yang berhubungan. Sedangkan, bidang atau poligon disimpan sebagai
sekumpulan titik-titik dengan ketentuan bahwa titik awal dan titik akhir memiliki
koordinat yang sama (Prahasta, 2007, p156).
a. Data Non-spasial (atribut)
Data atribut adalah data yang mendeskripsikan karakteristik atau
fenomena yang dikandung pada suatu objek data dalam peta dan tidak
mempunyai hubungan dengan posisi geografi. Contoh : data atribut suatu sekolah
berupa jumlah murid, jurusan, jenis kelamin, agama, beserta atribut-atribut
lainnya yang masih
mungkin
dimiliki dan
diperlukan.
Atribut dapat
dideskripsikan secara kualitatif dan kuantitatif. Pada pendeskripsian secara
kualitatif, kita mendeskripsikan tipe, klasifikasi, label suatu objek agar dapat
dikenal dan dibedakan dengan objek lain, misalnya : sekolah, rumah sakit, hotel,
dan sebagainya. Bila dilakukan secara kuantitatif, data objek dapat diukur atau
dinilai berdasarkan skala ordinat atau tingkatan, interval atau selang, dan rasio
15
atau perbandingan dari suatu titik tertentu. Contohnya, populasi/jumlah siswa di
suatu sekolah 500-600 siswa, berprestasi, jurusan, dan sebagainya.
2.3.4 Metode
Untuk menghasilkan SIG sesuai dengan yang diinginkan, maka SIG
harus direncanakan dengan matang dengan menggunakan metologi yang benar.
SIG yang baik memiliki keserasian antara rencana desain yang baik dan aturan
dunia nyata, yaitu metode, model dan implementasi akan berbeda-beda untuk
setiap permasalahan.
2.3.5 Manusia
Teknologi SIG tidak akan bermanfaat tanpa manusia yang mengelola
sistem dan membangun perencanaan untuk diaplikasikan sesuai dunia nyata.
Sumber daya manusia sangat diperlukan untuk mendefinisikan, menganalisa,
mengoperasikan serta menyimpulkan masalah yang sedang dihadapi dalam
pembuatan SIG. Pemakai pada SIG terdiri dari beberapa tingkatan, dari tingkatan
spesialis teknis yang mendesain dan memelihara sistem sampai pada pengguna
yang menggunakan SIG untuk membantu pekerjaan sehari-hari
2.4 Pemetaan
2.4.1
Pengertian Peta
M enurut Prahasta (2005), peta adalah suatu alat peraga untuk
menyampaikan suatu ide sebuah gambar mengenai tinggi rendahnya suatu daerah
16
(topografi), persebaran penduduk jaringan dan hal lainnya yang berhubungan
dengan kedudukan dalam ruang. Peta dilukiskan dengan skala tertentu, dengan
tulisan atau simbol sebagai keterangan yang dapat dilihat dari atas. Peta dapat
meliputi wilayah yang luas, dapat juga hanya mencakup wilayah yang sempit.
Peta dalam bahasa inggris berarti map, dan dalam bahasa Yunani berupa mappa.
Ilmu pengetahuan yang memepelajari peta disebut kartografi.
M enurut kamus bahasa Indonesia, peta adalah gambar atau lukisan pada
kertas dan sebagainya yang menunjukkan letak tanah, laut, sungai, gunung dan
sebagainya representasi melalui gambar dari suatu daerah yang menyatakan sifatsifat seperti batas daerah, sifat permukaan.
2.4.2 Format Penyajian Data Peta
2.4.2.1 Model Data Raster
M odel data raster mempunyai struktur data yang tersusun dalam bentuk
matriks atau piksel dan membentuk grid. Setiap piksel memiliki nilai tertentu dan
memiliki atribut tersendiri, termasuk nilai koordinat yang unik. Tingkat
keakurasian model ini sangat tergantung pada ukuran piksel atau biasa disebut
dengan resolusi. M odel data ini biasanya digunakan dalam remote sensing yang
berbasiskan citra satelit maupun airborne (pesawat terbang). Selain itu model ini
digunakan pula dalam membangun model ketinggian digital (DEM -Digital
Elevatin M odel) dan model permukaan digital (DTM -Digital Terrain M odel).
M odel raster memberikan informasi spasial terhadap permukaan di bumi
dalam bentuk gambaran yang di generalisasi. Representasi dunia nyata disajikan
sebagai elemen matriks atau piksel yang membentuk grid yang homogen. Pada
17
setiap piksel mewakili setiap obyek yang terekam dan ditandai dengan nilai-nilai
tertentu. Secara konseptual, model data raster merupakan model data spasial
yang paling sederhana.
Sel/Piksel
Baris
Kolom
Gambar 2.3 Struktur M odel Data Raster
18
Karakteristik utama data raster adalah bahwa dalam setiap sel/piksel mempunyai
nilai. Nilai sel/piksel merepresentasikan fenomena atau gambaran dari suatu kategori.
Nilai sel/piksel dapat meiliki nilai positif atau negatif, integer, dan floating point untuk
dapat merepresentasikan nilai cotinuous (lihat Gambar 2). Data raster disimpan dalam
suatu urutan nilai sel/piksel. Sebagai contoh, 80, 74, 45, 45, 34, dan seterusnya.
Gambar 2.4 Struktur Penyimpanan M odel Data Raster
Luas suatu area direpresentasikan dalam setiap sel/piksel dengan lebar dan
panjang yang sama. Sebagai contoh, sebuah data raster yang merepresentasikan
ketinggian permukaan (biasa disebut dengan DEM ) dengan luasan sebesar 100 Km2,
apabila terdapat 100 sel/piksel dalam raster, maka dalam setiap sel/piksel mempunyai
ukuran 1 Km2 ( 1 km x 1 km).
Gambar 2.5 Ukuran Sel/Piksel
19
Dimensi dari setiap sel/piksel dapat ditentukan ukurannya sesuai dengan
kebutuhan. Ukuran sel/piksel menentukan bagaimana kasar atau halusnya pola atau
obyek yang akan di representasikan. Semakin kecil ukuran sel/piksel, maka akan
semakin halus atau lebih detail. Akan tetapi semakin besar jumlah sel/piksel yang
digunakan maka akan berpengaruh terhadap penyimpanan dan kecepatan proses.
Apabila ukuran sel /piksel terlalu besar akan tejadi kehilangan informasi atau kehalusan
pola akan terlihat lebih kasar. Sebagai contoh apabila ukuran sel lebih besar dari lebar
jalan, maka jalan tidak akan dapat ditampilkan dalam data raster. Gambar berikut
memperlihatkan bagaimana obyek poligon di representasikan dalam raster dengan
berbagai macama ukuran sel/piksel.
Gambar 2.6 Poligon yang direpresentasikan dalam berbagai macam ukuran sel/piksel
Lokasi dalam setiap sel/piksel di definisikan dalam bentuk baris dan kolom
dimana didalamnya terdapat informasi mengenai posisi. Apabila sel memuat Sistem
Koordinat Kartesian, dimana setiap baris merupakan paralel dengan sumbu X (x-axis),
dan kolom paralel dengan sumbu Y (y-axis). Demikian pula apabila sel/piksel memuat
20
Sistem Koordinat UTM (Universal Transverse M ercator) dan sel/piksel memiliki ukuran
100, maka lokasi sel/piksel tersebut pada 300, 500 E (east) dan 5, 900, 600 N (north).
Gambar 2.7 Atribut Lokasi dalam Setiap Sel/Piksel
Terkadang dibutuhkan informasi spesifik dari luasan suatu raster. Luasan
tersebut dapat didefinisikan pada koordinat bagian atas, bawah, kanan, dan kiri dari
keseluruhan raster, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.8 Informasi Luasan Data Raster
21
Terdapat beberapa keuntungan dalam menggunakan model raster, diantaranya adalah :
1. M emiliki struktur data yang sederhana, bentuk sel matriks dengan nilainya dapat
merepresentasikan koordinat dan kadangkala memiliki link dengan tabel atribut.
2. Format yang sangat cocok untuk dapt melakukan analisis statistik dan spasial.
3. M empunyai kemampuan dalam merepresentasikan data-data yang bersifat
continous seperti dalam memodelkan permukaan bumi.
4. M emiliki kemampuan untuk menyimpan titik (point), garis (line), area
(polygon), dan permukaan (surface)
5. M emiliki kemampuan dalam melakukan proses tumpang-tindih (overlay) secara
lebih cepat pada data yang kompleks.
Selain keuntungan dari model raster, terdapat pula beberapa pertimbangan yang
perlu diperhatikan dalam menggunakan model data raster dibandingkan dengan data
vektor, diantaranya adalah :
1. Terdapat beberapa keterbatasan masalah akurasi dan presisi data terutama dalam
pada saat menentukan ukuran sel/piksel.
2. Data raster sangat berpotensial dalam menghasilkan ukuran file yang sangat
besar. Peningkatan resolusi akan meningkatan ukuran data, hal ini akan berdapak
pada penyimpanan data dan kecepatan proses. Hal ini akan sangat bergantung
kepada kemampuan hardware yang akan digunakan.
Pemanfaatan model data raster banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, akan
tetapi Environmental Systems Research Institute (ESRI), Inc (2006) membagi menjadi
empat kategori utama, yaitu :
22
1. Raster sebagai peta dasar
Data
raster
Biasanya
digunakan
sebagai
tampilan
latar
belakang
(background) untuk suatu layer dari obyek yang lain (vektor). Sebagai contoh
foto udara ortho ditampilkan sebagai latar dari obyek jalan (lihat Gambar 8).
Tiga sumber utama dari peta dasar raster adalah foto udara, citra satelit, dan peta
hasil scan.
Gambar 2.9 Foto Udara (Raster) ditampilkan Sebagai Latar dari Layer Jalan (Vektor)
2. Raster sebagai peta model permukaan
Data raster sangat cocok untuk merepresentasikan data permukaan bumi.
Data dapat menyediakan metode yang efektif dalam menyimpan informasi nilai
ketinggian yang diukur dari permukaan bumi. Selain dapat merepresentasikan
permukaan bumi, data raster dapat pula merepresentasikan curah hujan,
temperatur, konsentrasi, dan kepadatan populasi. Gambar 9 berikut ini
memperlihatkan nilai ketinggian suatu permukaan bumi.
Warna hijau
memperlihatkan permukaan yang rendah, dan berikutnya merah, pink dan putih
menunjukan permukaan yang semakin tinggi.
23
Gambar 2.10 Data Raster dalam M emodelkan Permukaan Bumi
3. Raster sebagai peta tematik
Data raster yang merpresentasikan peta tematik dapat diturunkan dari hasil
analisis data lain. Aplikasi analisis yang sering digunakan adalah dalam
melakukan klasifikasi citra satelit untuk menghasilkan kategori tutupan lahan
(land cover). Pada dasarnya aktifitas yang dilakukan adalah mengelompokan
nilai dari data multispektral kedalam kelas tertentu (seperti tipe vegetasi) dan
memberikan nilai terhadap kategori tersebut. Peta tematik juga dapat dihasilkan
dari operasi geoprocessing yang dikombinasikan dari berbagai macam sumber,
seperti vektor, raster, dan data permukaan. Sebagai contoh dalam menghaslkan
peta kesesuaian lahan dihasilkan melalui operasi dengan menggunakan data
raster sebagai masukannya.
24
Gambar 2.11 Data Raster dalam M engklasifikasi Data Tutupan Lahan
4. Raster sebagai atribut dari obyek
Data raster dapat pula digunakan sebagai atribut dari suatu obyek, baik dalam
foto digital, dokumen hasil scan atau gambar hasil scan yang mempunyai
hubungan dengan obyek geografi atau lokasi. Sebagai contoh dokumen
kepemilikan persil dapat ditampilkan sebagai atribut obyek persil.
2.4.2.2 Model Data Vektor
M odel data vektor merupakan model data yang paling banyak digunakan,
model ini berbasiskan pada titik (points) dengan nilai koordinat (x,y) untuk
membangun obyek spasialnya. Obyek yang dibangun terbagi menjadi tiga bagian
lagi yaitu berupa titik (point), garis (line), dan area (polygon).
25
1. Titik (point)
Titik merupakan representasi grafis yang paling sederhana pada suatu obyek.
Titik tidak mempunyai dimensi tetapi dapat ditampilkan dalam bentuk simbol
baik pada peta maupun dalam layar monitor. Contoh : Lokasi Fasilitasi
Kesehatan, Lokasi Fasilitas Kesehatan, dll.
2. Garis (line)
Garis merupakan bentuk linear yang menghubungkan dua atau lebih titik dan
merepresentasikan obyek dalam satu dimensi. Contoh : Jalan, Sungai, dll.
3. Area (Poligon)
Poligon merupakan representasi obyek dalam dua dimensi.Contoh : Danau,
Persil Tanah, dll.
Jenis
Contoh Representasi
Titik
3
1
5
2
Garis
Poligon
4
Contoh Atribut
ID
1
2
3
4
5
Nama
SM U 1
SDN B
SM P 5
SDN A
SM U 2
Lokasi
Kec. A
Kec. A
Kec. A
Kec. B
Kec. B
ID Status Jalan
1 Jalan Nasional
2 Jalan Provinsi
Jalan
3 Kabupaten
Kondisi
Baik
Sedang
Rusak
Luas
(Ha)
1 Sawah
20
2 Permukiman 30
3 Kebun
45
4 Danau
40
Gambar 2.12 Contoh Representasi Data Vektor dan Atributnya
ID Guna Lahan
26
Gambar 2.13 Kategori M odel Data Vektor
Seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.13 diatas, model data vektor terbagi menjadi
beberapa bagian, diantaranya :
1. Topologi, biasa digunakan dalam analisis spasial dalam SIG.
Topologi merupakan model data vektor yang menunjukan hubungan spasial
diantara obyek spasial. Salah satu contoh adalah bahwa persimpangan diantara
dua garis di pertemukan dalam bentuk titik, dan kedua garis tersebut secara
explisit dalam atributnya mempunyai informasi sebelah kiri dan sebelah kanan.
Topologi sangat berguna pada saat melakukan deteksi kesalahan pada saat proses
digitasi. Selain itu berguna pula dalam melakukan proses analisis spasial yang
bersifat kompleks dengan melibatkan data spasial yang cukup besar ukuran
filenya. Salah satu contoh analisis spasial yang dapat dilakukan dalam format
27
topologi adalah proses tumpang tindih (overlay) dan analisis jaringan (network
analysis) dalam SIG.
2. Non Topologi, merupakan model data yang mempunyai sifat yang lebih cepat
dalam menampilkan, dan yang paling penting dapat digunakan secara langsung
dalam perangkat lunak (software) SIG yang berbeda-beda. Non-topologi
digunakan dalam menampilkan atau memproses data spasial yang sederhana dan
tidak terlalu besar ukuran filenya. Pengguna hendaknya dapat mengetahui
dengaan jelas dari kedua format ini. Sebagai contoh dalam format produk ESRI,
yang dimaksud dengan fomat non-topologi adalah dalam bentuk shapefile,
sedangkan format dalam bentuk topologi adalah coverage. M odel data vektor
dalam topologi lebih jauh lagi dapat dikembangkan dalam dua kategori, yaitu
Data Sederhana (Simple Data) yang merupakan representasi data yang
mengandung tiga jenis data (titik, garis, poligon) secara sederhana. Sedangkan
Data Tingkat Tinggi (Higher Data Level), dikembangkan lebih jauh dalam
melakukan pemodelan secara tiga dimensi (3 Dimensi/3D). M odel tersebut
adalah dengan menggunakan TIN (Triangulated Irregular Network). M odel TIN
merupakan suatu set data yang membentuk segitiga dari suatu data set ang tidak
saling bertampalan. Pada setiap segitiga dalam TIN terdiri dari titik dan garis
yang saling terhubungkan sehingga membentuk segitiga. M odel TIN dangta
berguna dalam merepresentasikan ruang (spasial) dalam bentuk 3D, sehingga
dapat mendekati kenyataan dilapangan. Salah satu diantaranya adalah dalam
membangun M odel Permukaan Bumi Digital (Digital Terrain M odel/DTM ).
28
3. Region, merupakan sekumpulan poligon, dimana masing-masing poligon
tersebut dapat atau tidak mempunyai keterkaitan diantaranya akan tetapi saling
bertampalan dalam satu data set.
4. Segmentation, adalah model data yang dibangun dengan menggunakan segmen
garis dalam rangka membangun model jaringan (network).
2.4.2.3 Perbandingan Model Data Raster dan Model Data Vektor
Kedua model data spasial yang telah disebutkan diatas (raster dan vektor)
mempunyai karakteristik yang berbeda dalam mengaplikasikannya. Hal ini
sangat bergantung pada tujuan, analisis, sistem dan aplikasi yang akan
digunakan. Tabel berikut ini memperlihatkan perbandingan diantara kedua model
tersebut.
Parameter
Akurasi
Atribut
Kompleksitas
Output
Analisis
Aplikasi dalam
Remote Sensing
Simulasi
Vektor
Akurat dan lebih presisi
Raster
Sangat bergantung dengan ukuran
grid/sel
Relasi langsung dengan DBM S Grid/sel merepresentasikan atribut.
(database)
Relasi dengan DBM S tidak secara
langsung
Tinggi. M emerlukan algortima M udah dalam mengorganisasi dan
dan
proses
yang
sangat proses
kompleks
Kualitas
tinggi
sangat Bergantung
terhadap
output
bergantung
dengan printer/plotter
plotter/printer dan kartografi
Spasial dan atribut terintegrasi. Bergantung dengan algortima dan
Kompleksitasnya sangat tinggi
mudah untuk dianalisis
Tidak langsung, memerlukan Langsung, analisis dalam bentuk
konversi
citra sangat dimungkinkan
Kompleks dan sulit
M udah untuk dilakukan simulasi
29
Input
Digitasi,
dan
memerlukan Sangat
memungkinkan
untuk
konversi dari scanner
diaplikasikan dari hasil konversi
dengan menggunakan scan
Bergantung pada kepadatan dan Bergantung pada ukuran grid/sel
jumlah verteks
Bermacam-macam
Tetap
Volume
Resolusi
Tabel 1.1 : Perbandingan Struktur Data Vektor dan Raster
2.5 Teori Database
2.5.1 Pengertian Basis Data
Basis data adalah penggabungan dari sekumpulan unsur data yang
berhubungan secara logika. Basis data menggabungkan catatan lama yang
disimpan dalam arsip terpisah ke dalam unsur data yang biasa menyediakan data
untuk banyak aplikasi (O’Brien, 2005, p145).
Basis data dapat diartikan sebagai kumpulan data yang saling
berhubungan secara logika dan saling berbagi serta menghasilkan informasi yang
dibutuhkan. Basis data merupakan sebuah penyimpanan data yang besar yang
dapat digunakan oleh pemakai dan departemen secara simultan (Connolly, 2002,
p14-p15).
M enurut Turban, Rainer dan Potter (2003, p19), basis data adalah
kumpulan berkas dan arsip yang terkumpul, tersusun dan saling berhubungan
membentuk data dan hal lainnya yang tersimpan di suatu wadah atau tempat.
2.5.2 Pengertian Table
Table adalah suatu relasi data yang digambarkan dalam kolom dan baris
(Connolly, 2002, p72).
30
2.5.3 Pengertian Field
Field dalam konteks database biasanya sering disebut dengan atribut.
Field merupakan nama kolom dari sebuah tabel atau relasi (Connolly, 2002,
p72).
2.5.4 Pengertian Record
Record adalah suatu baris data atau informasi dalam sebuah tabel. Record
sering juga disebut dengan tuple (Connolly, 2002, p73).
2.5.5 Pengertian Primary Key
Primary key adalah sebuah atribut atau himpunan atribut yang dipilih
untuk mengindentifikasikan tuple-tuple atau record dalam tabel yang bersifat
unik. Unik memiliki arti tidak boleh ada duplikat atau key yang untuk dua atau
lebih tuple atau record dalam sebuah table (Connolly, 2002, p79).
2.5.6 Pengertian Foreign Key
Foreign Key adalah sebuah atribut atau himpunan atribut dalam suatu
tabel yang menunjuk pada key yang terdapat pada tabel lain. Foreign Key
berfungsi untuk menunjukan hubungan antar satu tabel dengan tabel yang
lainnya (Connolly, 2002, p79).
2.5.7 Entitas Relationship Diagram (ERD)
Entitas Relationship Diagram (ERD) adalah pendekatan top-down untuk
mendesain basis data yang dimulai dengan mengidentifikasikan data yang
penting, yang disebut sebagai entitas dan hubungan antara data harus
digambarkan (Connolly, 2002, p330). Batasan utama dalam relasi disebut
multiplicity. Multiplicity adalah jumlah kejadian yang mungkin muncul dari
31
entitas satu ke entitas lainnya yang mempunyai hubungan khusus. Hubungan
yang paling umum adalah berpasangan (Connolly, 2002, p344-p348), seperti:
1. one-to-one(1..1)
Sebuah entitas di A hanya dapat diasosiasikan dengan paling banyak satu
entitas di B.
2. one-to-many (1..*)
Sebuah entitas di A dapat diasosiasikan dengan satu atau lebih entitas di B,
namun entitas di B hanya dapat diasosiasikan dengan paling banyak satu
entitas di A.
3. many-to-many (*..*)
Sebuah entitas di A dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entitas di B dan
sebuah entitas di B dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entitas di A.
Gambar 2.14 ERD Relationship
32
2.5.8
Database Management System
M enurut Eaglestone dan Ridley (2001, p79), komputer biasanya
mengartikan informasi dengan suatu pola dan susunan tertentu sebagai data yang
tersimpan di dalam perangkat penyimpanan. Database Management System
(DBM S) adalah program-program tertentu dari komputer yang dipakai oleh
program aplikasi untuk mengelola dan menyediakan akses ke koleksi data yang
tersimpan dan diatur secara sistematis dalam basis data untuk memperoleh
informasi yang dibutuhkan.
DBM S juga dapat diartikan sebagai sebuah sistem perangkat lunak yang
memungkinkan pengguna untuk menciptakan dan merawat basis data serta
mengendalikan akses dan interaksi basis data tersebut dengan program aplikasi
yang membutuhkannya.
Fasilitas-fasilitas yang biasanya disediakan DBM S meliputi:
a. Data Definition Language (DDL), di mana pengguna dapat membuat
tipe data, struktur data spesifik dan batasan-batasan (constraint)
terhadap data yang disimpan dalam basis data;
b. Data Manipulation Language (DM L), di mana pengguna dapat
melakukan pemasukan, pembaharuan, penghapusan, dan pemanggilan
kembali terhadap data di dalam basis data;
c. engendalian akses yang dapat dibatasi terhadap basis data.
33
2.5.9
Database Life Cycle
M eunrut Connolly dan Begg (2002, p279), sistem database merupakan
komponen dasar dari organisasi besar dengan sistem informasi yang luas. Hal
penting yang perlu di perhatikan dalam database application lifecycle adalah
bahwa tingkatannya tidak sepenuhnya berurutan (sequential). Dimana ada
beberapa tingkatan tidak sepenuhnya dengan alur-balik (feedback loop),
misalnya, masalah ditemukan pada tingkatan perancangan database (database
design) yang membutuhkan tambahan kumpulan kebutuhan dan analisis
(requirement collection and analysis). Untuk aplikasi database yang kecil dengan
pengguna yang sedikit maka lifecycle-nya akan tidak terlalu kompleks.
Sebaliknya, ketika merancang database yang menengah sampai ke database yang
besar dengan puluhan ribu pengguna, menggunakan ratusan query dan program
aplikasi maka lifecycle akan menjadi sangat kompleks.
Gambar 2.15 Tingkatan dari Database Application Lifecycle
34
2.6 S ystem Development Life Cycle (S DLC)
Dalam pengembangan piranti lunak dibutuhkan tahapan-tahapan pengembangan
yang sesuai. Sistem yang ada pada umunya digunakan adalah SDLC (System
Development Life Cycle) (Pressman, 2001, p10). Dalam definisi lain, System
Development life cycle (SDLC) adalah sekumpulan kegiatan yang dibutuhkan dalam
membangun suatu solusi sistem informasi yang dapat member jawaban bagi
permasalahan maupun kesempatan bisnis (Turban, 2003, p461).
Pembuatan solusi yang tepat harus melibatkan pihak pengembang perangkat lunak
terkait agar didapatkan suatu solusi yang tepat. Pada saat ini telah dikenal bebarapa
model pengembangan sistem, yaitu antara lain: waterfall, prototyping, spiral,
incremental, fourth generation techniques. M odel waterfall merupakan salah satu model
pengembangan sistem yang paling baik dan efektif. Pembuatan solusi yang tepat harus
melibatkan pihak pengembang perangkat lunak terkait agar didapatkan suatu solusi yang
tepat. Pada saat ini telah dikenal bebarapa model pengembangan sistem, yaitu antara
lain: waterfall, prototyping, spiral, incremental, fourth generation techniques. M odel
waterfall merupakan salah satu model pengembangan sistem yang paling baik dan
efektif.
2.7 Waterfall
M etodologi Perancangan Aplikasi Sistem Informasi Geografi, memakai metode
SDLC / Waterfall :
35
Gambar 2.16 M etode Waterfall
1. Analisa kebutuhan
2. Desain sistem
3. Penulisan Kode Program
4. Pengujian Program
5. Penerapan Program
2.8 Data Flow Diagram (DFD)
Data Flow Diagram (DFD) adalah suatu gambaran garis dari suatu sistem yang
menggunakan sejumlah bentuk simbol untuk menggambarkan aliran data melalui suatu
proses yang saling berkaitan. Simbol menggambarkan hubungan antar elemen proses,
aliran data dan penyimpanan data (McLeod, 2004, p171).
Proses adalah sesuatu yang mengubah masukan menjadi keluaran. Aliran data
mengandung sekelompok elemen data yang saling berhubungan secara logika.
Penyimpanan data bertugas mengambil data atau meng-update (O’Brien, 2007, p115).
36
Dengan pemakain DFD, pengguna dapat memahami aliran data dalam sebuah sistem.
Ada tiga keuntungan pemakaian DFD:
1. Terhindar dari satu usaha untuk mengimplementasikan sistem yang terlalu dini.
Pengguna perlu memikirkan secara cermat aliran-aliran data sebelum memakai
keputusan untuk merealisasikannya secara teknis.
2. Dapat mengerti lebih dalam hubungan sistem dengan subsistemnya. Pengguna
dapat membedakan sistem dari lingkungan beserta batasan-batasannya.
3. Dapat menginformasikan sistem yang berlaku kepada dunia. DFD dapat
digunakan sebagai alat untuk berinteraksi dengan pengguna dalam bentuk
representasi simbol-simbol yang digunakan.
Tingkatan dalam DFD ada tiga, yaitu :
1. Diagram Konteks
a. M erupakan level tertinggi yang menggambarkan masukan dan
keluaran sistem
b. Terdiri dari suatu proses yang tidak memiliki data store.
2. Diagram Nol
a. M emiliki data store.
b. Diagram tidak rinci, diberikan tanda bintang pada akhir nomor.
3. Diagram Rinci
a. M erupakan rincian dari diagram nol atau diagram level di atasnya.
b. Proses yang ada sebaiknya tidak lebih dari tujuh titik.
37
Simbol-simbol yang digunakan dalam DFD adalah sebagai berikut :
1. Entitas Eksternal
Entitas eksternal adalah entitas yang berada di luar sistem yang memberi
data ke sistem atau menerima keluaran dari sistem dan tidak termasuk
dalam bagian sistem. Entitas ini digambarkan dengan simbol
2. Proses
M enggambarkan
apa
yang
dilakukan
sistem.
Berfungsi
mentransformasikan satu atau beberapa data input menjadi satu atau
beberapa output sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dalam
penamaan suatu proses digunakan kata kerja dan kata benda.
Digambarkan dengan simbol
3. Aliran Data
M enggambarkan aliran data dari suatu entitas ke entitas lain. Simbol anak
panah menggambarkan arah aliran data. Digambarkan dengan simbol
Penyimpanan Data (Storage) M erupakan data untuk menyimpan data.
Proses dapat mengambil data dari atau memberikan data ke data store.
Digambarkan dengan
Terdapat tiga simbol dan satu koneksi dalam DFD, yaitu:
a. Persegi panjang tumpul menyatakan proses atau bagaimana tugas dikerjakan;
Gambar 2.17 Proses DFD
38
b. Persegi empat menyatakan agen eksternal dan batasan sistem tersebut;
Gambar 2.18 A gen eksternal DFD
c. Kotak berujung terbuka menyatakan data store, terkadang disebut basis data;
Gambar 2.19 Data store DFD
d. Panah menyatakan aliran data atau input ke dan output dari suatu proses.
Gambar 2.20 Aliran data DFD
2.9 State Transition Diagram (S TD)
STD menggambarkan sifat suatu sistem informasi, menjelaskan cara sistem
melakukan suatu respon untuk setiap kejadian dan cara kejadian merubah State suatu
sistem (Yourdon, 1989, p260-261).
M enurut Whitten (2004, p636), state transition diagram adalah alat yang
digunakan untuk menggambarkan urutan dan variasi layar yang dapat muncul ketika
pengguna sistem menjalankan sistem.
STD digunakan untuk menggambarkan diagram dari kebiasaan sistem dan
beberapa jenis pesan dengan proses yang kompleks dan singkronisasi kebutuhan. STD
39
memiliki komponen-komponen utama, yaitu state dan arrow yang mewakili sebuah
perubahan state. Setiap persegi panjang mewakili sebuah state, tempat sistem tersebut
berada. Sebuah state didefinisikan sebagai suatu atribut atau keadaan suatu sistem pada
saat tertentu.
Komponen utama dari sebuah diagram transisi adalah state dan anak panah yang
mewakili perubahan state. State adalah sekumpulan keadaan atau atribut karakter
seseorang atau sesuatu pada waktu tertentu (Yourdon, 1989, p260).
Gambar 2.21 State pada diagram transisi
Gambar 2.22 Penanda perubahan pada diagram transisi
aksi
kondisi
Gambar 2.23 Diagram transisi yang dilengkapi dengan aksi dan kondisi
40
Terdapat dua macam pendekatan yang dapat digunakan dalam pembuatan
diagram transisi yaitu :
a.
M endefinisikan semua state yang mungkin
pada sistem dengan cara
menampilkan ke dalam bentuk kotak-kotak terpisah, kemudian mencari
hubungan yang ada antar kotak;
b.
Inisialisasi state, dimulai dari state paling awal kemudian dilanjutkan ke statestate berikutnya hingga sampai ke state akhir.
2.10 Teori Khusus
2.10.1 Pengertian Hutan
M enurut UU No. 41 tahun 1999 tentang Kehutanan, Hutan adalah suatu kesatuan
ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumber daya alam hayati yang didominasi
pepohonan dalam persekutuan alam lingkungannya, yang satu dengan lainnya tidak
dapat dipisahkan. Berdasarkan fungsinya hutan dibagi hutan konservasi, hutan lindung
dan hutan produksi. Dalam kawasan hutan produksi terdapat hutan alam produksi dan
hutan tanaman. Hutan tanaman adalah kawasan hutan yang berisi tegakan monokultur,
dimana proses regenerasi tanamannya dilakukan dengan kegiatan penanaman oleh
penggelolanya.
Terdapat dua jenis hutan yang dikelompokkan berdasarkan fungsinya, yaitu
hutan lindung yang berfungsi untuk penyangga keseimbangan ekosistem lingkungan dan
hutan konservasi yang mempunyai fungsi pokok sebagai pengawetan keanekaragaman
tumbuhan dan satwa serta ekosistemnya. Hutan konservasi sendiri dibagi menjadi tiga
golongan yaitu:
41
a. Hutan suaka alam yang berfungsi sebagai pelestarian tumbuhan, satwa dan
ekosistem.
b. Hutan pelestarian alam yang berfungsi menyangga kehidupan dan pengawetan
keragaman ekosistem.
c. Hutan produksi yang berfungsi menciptakan hasil hutan untuk memenuhi
kebutuhan manusia.
Fungsi hutan bagi manusia dan lingkungan:
1. Fungsi ekonomi a. Hasil hutan dapat dijual langsung atau diolah menjadi berbagai
barang yang bernilai tinggi.
b. M embuka lapangan pekerjaan bagi pembalak hutan legal.
c. M enyumbang devisa negara dari hasil penjualan produk hasil hutan
ke luar negeri.
2. Fungsi klimatologis
a. Hutan dapat mengatur iklim.
b. Hutan berfungsi sebagai paru-paru dunia yang menghasilkan oksigen
bagi kehidupan.
3. Fungsi hidrolis
a. Dapat menampung air hujan di dalam tanah
b. M encegah intrusi air laut yang asin.
c. M enjadi pengatur tata air tanah.
4. Fungsi ekologis
a. M encegah erosi dan banjir.
42
b. M enjaga dan mempertahankan kesuburan tanah.
c. Sebagai wilayah untuk melestarikan kenaekaragaman hayati.
2.10.2 Faktor Yang Mempengaruhi Persebaran hutan
Dalam persebarannya hutan memiliki faktor-faktor yang mempengaruhinya.
Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi persebaran hutan, seperti :
1. Keadaan tanah
Daerah gurun pasir akan membentuk hutan yang berbeda dengan daerah
tropis yang banyak hujannya.
2. Tinggi rendah permukaan tanah
Jenis hutan beserta isi tanaman dipengaruhi oleh suhu wilayah yang berbeda
antara dataran tinggi dan dataran rendah.
3. M akhluk hidup
M anusia dapat menentukan di mana boleh ada hutan dan tidak boleh ada
hutan.
4. Iklim
Iklim yang memiliki curah hujan tinggi akan membentuk hutan yang lebat
seperti hutan hujan tropis.