Pada bagian sebelumnya, kita telah belajar tentang peta dan penginderaan jauh. Peta dan penginderaan jauh tidak dapat dipisahkan dari sistem informasi geografis ( SIG ).
Pesatnya perkembangan teknologi, baik perangkat keras maupun perangkat lunak menyebabkan terjadinya perubahan cara atau sistem di dalam menyelesaikan berbagai jenis pekerjaan. Secara operasional, pelaksanaannya akan menjadi lebih mudah jika digabungkan dengan data penginderaan jauh (citra satelit), aspek pengelolaan data dapat merekam objek dalam waktu yang relatif singkat. Di samping itu, melalui data citra yang terekam secara digital, objek relief bumi yang terekam dapat mudah diseleksi sesuai dengan kebutuhan. Untuk selanjutnya digabungkan dengan data lainnya melalui sistem informasi Geografis(SIG).
Sistem Informasi Geografis(SIG) merupakan sistem yang khusus mengelola database yang berisi data referensi geografis dan memiliki informasi spasial. Di Indonesia, SIG dikembangkan dan digunakan oleh Badan Informasi Geospasial(BIG). Selain badan ini, ada beberapa instansi yang menggunakan dan mengembangkan sistem informasi geografis sesuai dengan kebutuhan instansi tersebut, antara lain :
Badan Pertanahan Nasional (BPN), Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan), Pusat data Kementerian Pekerjaan Umum, Badan Nasional Penanggulangan Bencan (BNPB), Badan Meteorologi dan Klimatologi Geofisika (BMKG),perguruan tinggi dan lembaga swasta lainnya
A. Pengertian SIG
Sistem Informasi Geografis dalam bahasa Inggris dikenal dengan Geographic Information System (GIS), merupakan suatu sistem informasi yang mampu mengelola atau mengolah informasi yang terkait atau memiliki rujukan ruang atau tempat. Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah sistem informasi yang berdasar pada data keruangan dan merepresentasikan obyek di bumi. Apabila kita mengartikan satu per satu atau gabungan katanya, maka SIG dapat dijabarkan sebagai berikut:
- Sistem adalah kumpulan dari sejumlah komponen yang saling terkait dan memiliki fungsi satu sama lain.
- Informasi adalah data yang dapat memberikan keterangan tentang sesuatu.
- Geografis adalah segala sesuatu tentang gejala atau fenomena di permukaan bumi yang bersifat keruangan.
- Sistem informasi adalah suatu rangkaian kegiatan yang dimulai dari pengumpulan data, manipulasi, pengelolaan, dan analisis serta menjabarkannya sehingga menjadi keterangan.
- Informasi Geografis adalah keterangan mengenai ruang atau tempat-tempat serta gejala-gejala dan fenomena yang terjadi dalam ruang tersebut di permukaan Bumi.
Pengertian-pengertian tersebut dapat memberikan gambaran awal untuk memulai memahami tentang konsep SIG. Beberapa pengertian SIG menurut beberapa ahli di bidangnya sebagai berikut:
Menurut Borrough (1986)
SIG merupakan suatu sistem perangkat yang dapat melakukan pengumpulan, penyimpanan, pengambilan kembali, perubahan, dan penanganan dari data-data keruangan(spasial) untuk kebutuhan tertentu.
Menurut Arronoff (1989)
SIG merupakan sistem informasi yang mendasarkan pada kerja komputer yang mampu menerima masukan, mengelola ( memberi,mengambil, memanipulasi, dan analisis data ) dan kemudian memberi uraian.
Menurut Linden (1987)
SIG merupakan sistem untuk pengelolaan, penyimpanan, pemrosesan (manipulasi), analisis dan penayangan data secara spasial terkait dengan muka bumi.
Berdasarkan uraian para ahli, dapat disimpulkan bahwa SIG merupakan sistem informasi yang digunakan untuk memasukkan data, memproses data, memanipulasi, mengelola data, menganalisis dan menyajikan data secara spasial / keruangan untuk mendukung pengambilan keputusan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu fenomena di muka bumi. Bagi para penggunanya, SIG tak hanya mampu menampilkan informasi tentang suatu lokasi, tapi dapat digunakan untuk menjelaskan kejadian, merencanakan strategi, dan memprediksi apa yang akan terjadi berkaitan dengan kondisi geografis suatu wilayah.
B. Komponen SIG
Sebagai suatu sistem, SIG dibentuk oleh sejumlah komponen yang saling terkait di dalamnya. Komponen SIG terdiri dari data informasi geografis, sistem komputer, dan brainware (manusia).
1. Data Informasi Geografis
Data SIG dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu data spasial dan data atribut.
a. Data spasial
Merupakan data yang memiliki referensi ruang kebumian (georeference ) atau koordinat geografis, dimana berbagai data atribut terletak dalam berbagai unit spasial. Data ini merupakan data yang bereferensi geografis atas representasi obyek di bumi.. Data spasial umumnya disimpan dalam bentuk informasi dan koordinat sehingga dapat dimanipulasi dan dipetakan kembali. Data spasial berasal dari peta analog ( peta dalam bentuk cetak ), data penginderaan jauh ( citra satelit, foto udara ), data hasil pengukuran lapangan, data GPS ( global positioning system).
Ada dua model penyajian data spasial, yaitu model data raster dan model data vector
1) Model data raster
Merupakan model data dengan 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). Tingkat ketelitian model data raster sangat bergantung pada resolusi atau ukuran pikselnya terhadap obyek di permukaan bumi. Satuan elemen data raster biasa disebut dengan pixel (picture element). Elemen tersebut merupakan ekstrasi dari suatu citra yang disimpan sebagai digital number (DN). Data raster dihasilkan oleh sistem penginderaan jauh. Akurasi model data raster sangat bergantung pada resolusi atau ukuran piksel suatu gambar.
Karakteristik utama model data raster adalah bahwa setiap sel/pixel mempunyai nilai. Nilai sel/pixel mempresentasikan fenomena atau gambaran dari suatu kategori. Dimensi dari setiap pixel dapat ditentukan ukurannya sesuai dengan kebutuhan. Ukuran pixel menentukan bagamana kasar atau halusnya pola atau objek yang akan dipresentasikan. Semakin kecil ukuran pixel, maka akan semakin halus atau lebih detail. Akan tetapi semain besar jumlah pixel yang digunakan maka akan berpengaruh terhadap penyimpanan dan kecepatan proses. Resolusi pixel menggambarkan ukuran sebenarnya di permukaan bumi yang diwakili oleh setiap pixel pada citra. Semakin kecil ukuran pixel maka objek yang dipresentasikan semakin tinggi resolusinya atau dengan kata lain semakin tinggi resolusinya, semakin kecil ukuran sebenarnya di permukaan bumi.
2) Model data vektor
Merupakan data yang dapat menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik, garis atau kurva dan polygon beserta atribut-atributnya. Bentuk dasar model vektor didefinisikan oleh sistem koordinat kartesius dua dimensi (x, y). Di dalam model data spasial vektor, garis-garis atau kurva merupakan sekumpulan titik-titik terurut yang dihubungkan. Poligon akan terbentuk penuh jika titik awal dan titik akhir poligon memiliki nilai koordinat yang sama dengan titik awal.
Secara garis besar data spasial model vektor dibedakan menjadi 3 macam, yaitu data titik (point), garis (line), dan area (poligon).
a) Data spasial titik(point), digunakan untuk mempresentasikan spasial yang paling sederhana pada suatu objek. Titik tidak mempunyai dimensi, seperti lokasi fasilitas pendidikan ( sekolah) lokasi fasilitas kesehatan, lokasi administratif (kota/ kabupaten ), dan lain - lain
b) Data spasial garis (line), digunakan untuk mempresentasikan objek dalam satu dimensi, seperti jalan, sungai, dan lain-lain
c) Data spasial area(poligon), digunakan untuk mempresentasikan objek dalam dua dimensi seperti danau, batas lahan,batas administrasi, dan lain- lain
b. Data atribut
Merupakan data yang menyimpan informasi tentang nilai atau besaran dari data spasial. Data atribut diperoleh dari perhitungan statistik, sensus, catatan lapangan. Data disimpan dalam bentuk tabel. Contoh data atribut misalnya:
Pada peta lokasi sekolah, data atributnya memuat lokasi sekolah dan nama sekolah.
Pada peta jalan, data atributnya memuat status jalan dan kondisi jalan Pada peta penggunaan lahan, data atributnya memuat penggunaan lahan, luas lahan.
2. Sistem Komputer
a. Perangkat keras (hardware)
Perangkat keras berupa seperangkat komputer yang dapat mendukung pengoperasian perangkat lunak yang digunakan. SIG membutuhkan komputer untuk menyimpan, memproses, menganalisis dan menayangkan data spasial.. Perangkat keras yang digunakan dalam SIG memiliki spesifikasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem informasi lainnya. Hal ini dikarenakan penyimpanan data yang digunakan dalam sig baik data raster mupun data vektor membutuhkan ruang yag besar dan dalam prosesnya membutuhkan memori yang besar dan prosessor yang cepat.
Perangkat keras dalam SIG terbagi menjadi tiga kelompok yaitu :
1) Alat masukan (input), sebagai alat untuk memasukkan data ke komputer.
Contoh: Scanner, digitizer, dan CD-Room
2) Alat pemrosesan, merupakan sistem dalam komputer yang berfungsi mengolah, menganalisis dan menyimpan data yang masuk sesuai kebutuhan
3) Alat keluaran (ouput), berfungsi menayangkan informasi geografi sebagai data dalam proses SIG, misalnya : printer, plotter
b. Perangkat lunak (software)
Perangkat lunak merupakan program-program yang berguna untuk memproses dan menganalisis data. Terdapat beberapa perangkat lunak yang digunakan dalam SIG antara lain : Arcview, Er Mapper, Arcgis,Map Info, Quantum GIS dan lain sebagainya.
c. Sumberdaya manusia (brainware)
Brainware merupakan manusia yang terlibat dalam mengoperasikan serta mengatur sistem di dalam komputer. Brainware bertugas untuk menjalankan sistem mulai dari pengolahan, penyimpanan, analisis dan penyajian data. Bagaimanapun juga manusia merupakan subjek (pelaku) yang mengendalikan seluruh sistem, sehingga sangat dituntut kemampuan dan penguasaannya terhadap ilmu dan teknologi mutakhir dalam sistem informasi geografis. Selain itu diperlukan pula kemampuan untuk memadukan pengelolaan dengan pemanfaatan SIG, agar SIG dapat digunakan secara efektif dan efisien. Adanya koordinasi dalam pengelolaan SIG sangat diperlukan agar informasi yang diperoleh tidak simpang siur, tetapi tepat dan akurat dalam menyajikan informasi.
C. SUBSISTEM SIG
SIG merupakan suatu sistem yang terdiri atas beberapa subsistem yang satu sama lainnya saling terkait. Secara garis besar subsistem di dalam SIG terdiri dari empat, yaitu subsistem Input Data, Manajemen Data, Manipulasi dan analisis data , serta Output Data.
1. Input Data
Subsistem ini berperan untuk memasukkan data dan mengubah data asli ke bentuk yang dapat diterima dan dipakai dalam SIG. Semua data dasar geografi diubah dulu menjadi data digital, sebelum dimasukkan ke komputer. Data digital memiliki kelebihan dibandingkan dengan peta (garis, area) karena jumlah data yang disimpan lebih banyak dan pengambilan kembali lebih cepat. Ada dua macam data dasar geografi, yaitu data spasial dan data atribut.
Data dasar yang dimasukkan dalam SIG diperoleh dari tiga sumber, yaitu data lapangan (teristris), data peta dan data penginderaan jauh.
a. Data lapangan (teristris)
Data teristris adalah data yang diperoleh secara langsung melalui hasil pengamatan di lapangan, karena data ini tidak terekam dengan alat penginderaan jauh. Misalnya, batas administrasi, kepadatan penduduk, curah hujan, jenis tanah dan kemiringan lereng.
b. Data peta
Data peta adalah data yang digunakan sebagai masukan dalam SIG yang diperoleh dari peta, kemudian diubah ke dalam bentuk digital.
c. Data penginderaan jauh
Data ini merupakan data dalam bentuk citra dan foto udara. Citra adalah gambar permukaan bumi yang diambil melalui satelit. Sedangkan foto udara adalah gambar permukaan bumi yang diambil melalui pesawat udara. Informasi yang terekam pada citra penginderaan jauh yang berupa foto udara atau radar, diinterpretasi (ditafsirkan) dahulu sebelum diubah ke dalam bentuk digital. Sedangkan citra yang diperoleh dari satelit yang sudah dalam bentuk digital, langsung digunakan setelah diadakan koreksi seperlunya.
Dalam tahapan input data terdapat beberapa tahapan, yaitu:
- Penyiaman : Proses pengubahan data grafis kontinue menjadi data grafis diskrit/analog. Data tersebut berupa Data Raster yang terdri atas sel-sel penyusun gambar/pixel/grid.
- Digitasi : Proses pengubahan data grafis analog menjadi data grafis digital. Data tersebut berupa Data Vektor yang terdiri atas titik/dot, gris/polyline, area/polygone.
- Tabulasi :Proses Pemasukan data atribut melalui bentuk table.
2. Manajemen Data
Subsistem dalam SIG yang berfungsi mengorganisir data spasial dan data atribut ke dalam basis data sehingga dapat dengan mudah dipanggil kembali untuk diadakan pengeditan, revisi dan pembaharuan data.
3. Manipulasi dan Analisis Data
Subsistem ini berfungsi menyimpan, menarik kembali data dasar dan menganalisa data yang telah tersimpan dalam komputer.
Dalam SIG terdapat beberapa analisis yang menjadi ciri khas dari SIG, yakni:
- Analisis Buffer / Buffering, yaitu analisis yang berbentuk zonasi. Contoh, “Analisis Daerah Rawan Bencana Letusan Gunung Api Galunggung”.
- Analisis Overlay / Tumpang Susun, yaitu analisis yang dilakukan dengan menggabungkan dua data atau lebih secara langsung. Contoh, penggabungan antara Peta Penggunaan Lahan, Peta Persebaran Penduduk dan Peta Topografi menghasilkan Peta Analisis Lahan Pertanian.
- Networking / Analisis Jaringan, yaitu analisis yang digunakan untuk membuat jaringan yang efisien terutama untuk transportasi. Contoh, analisis jarak terdekat untuk jaringan jalan, pipa minyak, dan pipa air minum.
- Klasifikasi
- Analisis tiga dimensi
- Analisis pengolahan data image, digunakan untuk pengolahan citra digital
4. Output Data
Penyajian hasil berupa informasi baru atau basis data yang ada, baik dalam bentuk softcopy maupun dalam bentuk hardcopy seperti dalam bentuk: peta, tabel, grafik, dan lain-lain.
