Oleh I Wayan Nuarsa
Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana
1. Pendahuluan
Pesatnya pembangunan di berbagai bidang, di satu sisi dapat meningkatkan kualitas dan kesejahteraan hidup manusia. Sementara di sisi lain pembangunan juga bertampak terhadap kondisi dan kualitas lingkungan. Kemerosotan kualitas lingkungan seperti pencemaran air, polusi udara, degradasi lahan merupakan beberapa dampak negatif dari pembangunan yang sering kali sulit dihindari. Untuk itu, agar dampak negatif dari pembangunan dapat diminimalisasi, perlu adanya pengelolaan sumber daya alam yang komprehensif dan berkelanjutan, yang meliputi inventarisasi, evaluasi dan prediksi dengan aplikasi sistem informasi yang akurat (Sutanto, 1997).
Sistem informasi geografis (SIG) merupakan suatu sistem yang digunakan untuk memasukkan, mengelola, dan menganalisis data spasial (bereferensi geografis) untuk menghasilkan suatu informasi yang bermanfaat (Burrough, 1986; Aronoff, 1989). Valenzuela (1991a) menyatakan bahwa dalam pengelolaan sumber daya alam, SIG dapat digunakan untuk membantu pengambilan keputusan dengan memberikan alternatif pemecahan masalah, seperti diilustrasikan pada gambar 1.
Gambar 1. Sistem Informasi Geografi sebagai alat pengelolaan.
2. Tipe Data dalam SIG
Ada dua macam tipe data dalam SIG, yaitu data grafis dan data tabular. Data grafis menyajikan kenampakan objek di permukaan bumi. Secara garis besar data grafis dibagi 3 bagian, yaitu titik (point), garis (line/polyline), dan area (region/poligon). Objek titik hanya terdiri dari satu pasangan koordinat x,y, sedangkan garis terdiri dari posisi x,y awal dan x,y akhir. Sementara objek area terdari dari beberapa pasangan x,y. Gambar berikut memberikan ilustrasi tentang macam-macam data grafis.
|
|
Gambar 2. Macam-macam data grafis SIG.
Data grafis titik biasanya digunakan untuk mewakili objek kota, stasiun curah hujan, titik sampel dll. Garis dapat dipakai untuk menggambarkan jalan, sungai, jaringan listrik dll. Sementara Area digunakan untuk mewakili batas administrasi, penggunaan lahan, kemiringan lereng dll. Data tabular adalah data deskriptif yang menyatakan nilai dari data grafis yang diterangkan. Data ini biasanya berbentuk tabel terdiri dari kolom dan baris. Kolom menyatakan jenis data (field), sedangkan baris adalah detail datanya (record) (Nuarsa, 2003). Di bawah ini disajikan contoh data tabular.
2. Sumber dan Input data SIG
Input data merupakan proses memasukkan data ke dalam SIG yang berasal dari berbagai sumber. Dalam membangun sistem informasi geografi, input data merupakan pekerjaan yang paling banyak memakan waktu dan biaya. Bernhardsen (1992) dan Demers (1997) memperkirakan sekitar 60 ? 80 % waktu dan biaya membangun SIG digunakan untuk mengumpulkan data dan input data. Weir (1991) menguraikan beberapa sumber data dan cara input data SIG sebagai berikut.
a.
Peta
Peta-peta yang telah ada baik itu peta dasar ataupun peta tematik dapat digunakan sebagai sumber data dalam SIG. Peta dalam bentuk visual harus dikonversi ke dalam bentuk digital baik melalui proses digitasi ataupun scanning. Digitasi peta akan menghasilkan data grafis berformat vektor, sedangkan scanning peta menghasilkan data grafis berformat raster.
Gambar 5. Peta Rupabumi merupakan salah satu sumber data SIG.
b. Data Penginderaan Jauh
Produk penginderaan jauh baik berupa foto udara ataupun citra satelit merupakan sumber data yang penting dalam SIG. Citra satelit dengan perekaman ulang daerah yang sama (resolusi temporal) yang tinggi sangat baik digunakan untuk monitoring perubahan kondisi permukaan bumi seperti kebakaran hutan, banjir, penebangan hutan, pencemaran, pembuangan limbah ke laut dan sebagainya. Contoh beberapa citra satelit untuk mendeteksi kebakaran dan banjir disajikan pada gambar 6.
a
b c
Gambar 6. Contoh beberapa citra satelit a. kebakaran di Portugal, b. kebakaran di Kalimantan, dan c. banjir di Belanda.
c. Survey lapang
Data hasil survei lapang yang dilengkapi dengan koordinat geografis dapat digunakan sebagai inputan data SIG. Misalnya dengan menggunakan GPS (Global Position System) dapat diketahui posisi geografis dari berbagai objek seperti stasiun curah hujan, lokasi pengambilan sampel (air, tanah, tanaman, dll.) di lapangan, dan sebagainya. Berikut ini adalah contoh data hasil survei lapang yang diinputkan ke dalam SIG kemudian ditampilkan pada peta.
Gambar 7. Data hasil survei yang diinputkan ke SIG.
d. Computer Aided Design (CAD)
Data yang dibuat pada program grafis lain seperti Autocad dapat diimport untuk menjadi bagian dari data SIG. Penambahan koordinat geografis pada data yang bersumber dari CAD dilakukan melalui proses regestrasi data.
e. Data tabular lainnya (Data statistik, hasil penelitian, dll.)
Data tabular dari berbagai sumber dapat digabungkan ke dalam data SIG yang lain melalui manajemen database relasional.
Gambar 8. Contoh data tabular yang diambil dari data statistik
3. Analisis Data dan Pemodelan
Salah satu kemampuan penting dari SIG adalah kemampuannya dalam melakukan analisis dan pemodelan spasial untuk menghasilkan informasi baru. Aronoff (1989) menguraikan beberapa macam analisis dan pemodelan dalam SIG sebagai berikut.
a. Pengukuran
Macam pengukuran yang dapat dilakukan meliputi, jarak antar titik, panjang, keliling dan luas. Misalnya berapa perubahan luas hutan mangrove pada kurun waktu tertentu.
Gambar 9. Mengitung luas dan keliling danau batur, yaitu 1.631,66 ha dan 20,92 km.
b. Query spasial
Query spasial digunakan untuk menampilkan data sesuai dengan kriteria yang diinginkan. Misalnya menampilkan daerah-daerah yang mempunyai tingkat erosi yang sangat tinggi.
Gambar 10. Menampilkan daerah dengan tingkat erosi
sangat berat.
c. Reklasifikasi
Membuat informasi turunan berdasarkan data tabular. Contohnya membuat peta tekstur tanah dari peta jenis tanah.
Gambar 11. Keklasifikasi peta jenis tanah menjadi Peta tekstur tanah.
d. Overlay
Overlay merupakan penggabungan informasi beberapa peta untuk menghasilkan satu informasi baru. Di bawah ini disajikan contoh overlay kemiringan lereng dan peta curah hujan misalnya untuk menentukan daerah dengan kemiringan lereng terjal dan curah hujan sangat tinggi, dimana daerah tersebut biasanya berpotensi terjadi erosi yang besar.
a b c
Gambar 12. Overlay peta lereng dan peja curah hujan.
e. Interpolasi
Interpolasi merupakan suatu proses estimasi suatu nilai pada daerah yang tidak disampel berdasarkan data yang ada disekitarnya. Misalnya interpolasi nilai curah hujan berdasarkan data dari stasiun curah hujan, Inperpolasi garis kontur untuk membuat model elevasi digital. Di bawah ini disajikan model elevasi digital hasil interpolasi garis kontur.
Gambar 13. Model Elevasi digital yang ditampilkan dalam bentuk 3 dimensi.
f. Buffering
Buffering adalah pembuatan zone atau kawasan dengan menggunakan jarak dari suatu objek. Buffering banyak digunakan penentuan sempadan, daerah rawan bencana, dan sebagainya.
a b
Gambar 14. Aplikasi buffer (a) Pembuatan sempadan danau batur dengan buffer, dan (b) zonasi pada kawasan gunung berapi.
g. Pemodelan
Model merupakan bentuk penyederhanaan dari keadaan yang sebenarnya dengan memilih feacture yang mewakili atau yang berhubungan. Valenzuela (1991b) membagi pemodelan menjadi 3, yaitu model deskriptif, model prediktif, dan model keputusan. Model deskriptif digunakan menggambarkan dunia nyata. Peta merupakan contoh model deskriptif. Model prediktif banyak digunakan untuk melakukan estimasi. Misalnya model prediksi erosi tanah menggunakan USLE (Universal Soil Loss Equation). Sementara model keputusan dipakai untuk memberikan suatu saran rekomendasi pada suatu kondisi dengan beberapa alternatif pilihan.
4. Keluaran (Output)
Hasil analsis SIG dapat ditampilkan dengan beberapa cara, diantaranya hanya ditampilkan di layar monitor, dicetak dalam bentuk hardcopy, Laporan dalam bentuk tabel dan grafik, dan output dalam bentuk softcopy yang selanjutnya dapat digunakan sebagai inputan SIG yang baru untuk proses lebih lanjut.
Aronoff, Stanley. 1989. Geographic Information Systems, A Management Perspective. Ottawa Canada.
Bernhardsen, Tor. 1992. Geographic Information Systems. Longum Park Norway.
Burrough, P.A. 1988. Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment. Oxford University Press, New York.
Demers, Michael N. 1997. Fundamental of Geographic Information Systems. John Wiley & Sons, Inc.
European Space Agency. 1998. Earth Watching. Remote Sensing Missions and Applications. Rome, Italy.
Nuarsa. 2003. Mengolah Data Spasial dengan MapInfo Professioanal 7.0. Laboratorium Evaluasi Lahan dan Penginderaan Jauh, Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Unud, Denpasar.
Nuarsa. 2003. Aplikasi Sistem Informasi Geografi Untuk Penentuan Prioritas Pengembangan Kawasan Wisata di Kabupaten Badung, dalam Dari dan Untuk Bali. Kumpulan Penelitian Unggulan, Lembaga Penelitian Universitas Udayana.
Sutanto. 1997. Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografis dalam Pembangunan Berkelanjutan. Program Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Valenzuela, C.R. 1991a. Basic Principles of Geographic Information Systems. Kluwer Academic, Dordrecht, Boston, London.
Valenzuela, C.R. 1991b. Data Analysis and Modelling. Kluwer Academic, Dordrecht, Boston, London.
Weir, M.J. 1991. Data Input and Output. Kluwer Academic, Dordrecht, Boston, London.
