gis

1

BAB 1 : PENDAHULUAN


Bidang ilmu yang mendasari Sistem Informasi Geografis adalah Ilmu Geografi, yaitu ilmu yang
mempelajari permukaan dan iklim bumi, dan bagaimana aspek-aspek bumi saling berkorelasi
satu dengan yang lain. Misalnya bagaimana inter relasi antara makhluk bumi (manusia dan
binatang), tanah dan tumbuhan (vegetasi). Data yang dikumpulkan dari studi ini berorientasi
geografis dan oleh karena itu disebut data geografis. Studi yang berkaitan dengan komponen
geografis, apapun bentuknya, akan menghasilkan data geografis.

Berdasarkan sifatnya, data geografis mencakup lokasi fisik objek pada dan dekat permukaan
bumi. Data tersebut memiliki sifat dan atribut yang dapat diasosiasikan dengan tipe data
geografis yang lain , misal : sebidang tanah dapat memiliki dua tipe data geografis yaitu ;
ketinggian (elevasi) dari permuakaan air laut, dan komposisi (jenis) tanah. Untuk dapat
melakukan analisis data geografis maka dibuatlah sistem informasi geografis.

Sistem Informasi Geografis atau Geographical Information System (GIS) adalah : Sistem
komputer untuk mengumpulkan, menyimpan, meng-query, menganalisa dan menampilkan data
yang diacu secara geografis. Data yang diacu secara geografis menunjukkan bahwa data tersebut
mendeskripsikan lokasi dan karakteristik objek spasial. Oleh karena itu data tersebut disebut juga
sebagai data geospasial atau data spasial atau data geografis. Kata “spasial” sendiri memiliki arti
sesuatu yang berhubungan dengan ruang.

Kemampuan GIS untuk menangani dan memproses data spasial membedakan GIS dengan sistem
informasi yang lain, dan semakin memapankan GIS sebagai sebuah teknologi untuk berbagai
macam bidang aplikasi.

1.1 APLIKASI GIS

Aplikasi GIS mencakup bidang yang sangat luas, terutama bidang-bidang yang berkaitan dengan
ruang atau spasial. Beberapa diantaranya adalah :
B Bisnis 2

- Perbankan dan asuransi :
Data spasial banyak ditemukan dalam basis data pada aplikasi bisnis ini, bahkan
data spasial merupakan bagian dari keputusan yang penting, misalnya lokasi
ATM dan alamat nasabah.
- Real estate
Lokasi memegang peran utama dalam managemen dan investasi bidang real
estate, sehingga GIS dalam bentuk managemen kontak berbasis peta (map-based
contact managemen) dapat memudahkan analisis investasi pada bidang real estate.
- Retail dan bisnis komersial
Managemen bisnis pada dasarnya adalah managemen informasi mengenai
penjual, pelanggan, persediaan (inventory), profil demografis/kependudukan, dan
sebagainya. Dan yang paling penting dari informai tersebut adalah lokasi
geografis yaitu : alamat, batas wilayah layanan, wilayah penjualan dan rute
pengiriman barang, yang mana semua itu dapat diilustrasikan dan dikelola secara
interaktif dengan peta digital atau GIS.
B Komunikasi
- Layanan berbasis lokasi (Location-based System)
Merupakan aplikasi bisnis yang memberikan layanan informasi terkait lokasi
melalui jaringan komputer, mobile phone, personal digital assistants
(PDAs) atau unit mobile yang lain. Misalnya, memberikan informasi lokasi
pengisian bensin terdekat, rumah sakit terdekat, dan sebagainya.
- Telekomunikasi
GIS dapat membantu mengetahui lokasi pelanggan; merencanakan, menentukan
dan mengelola fasilitas telekomunikasi, seperti BTS (Base Transceiver Station)
dan jaringan telekomunikasi.
B Rekayasa (Engineering)
- Surveying
Surveyor dan insinyur sangat memahami pentingnya data geografis. Surveyor
menggunakan instrumen, prosedur dan komputasi yang presisi untuk menentukan 3

posisi lokasi dan objek geografis secara akurat ketika melakukan survey
lapangan, misal cadastral untuk membuat lay out konstruksi infrastruktur.
- Pipeline
Proyek konstruksi jalur pipa baik untuk gas, minyak ataupun air membutuhkan
informasi geografis terkait dengan distribusi asset dan operasinya.
B Managemen lingkungan
GIS merupakan komponen integral dalam managemen lingkungan. GIS dipakai untuk
membuat dan mengelola data, menganalisis dan melakukan penilaian terhadap resiko-
resiko lingkungan, dan proyek-proyek konservasi lingkungan.
B Pemerintahan
Banyak sekali data atau informasi dalam urusan pemerintahan yang berkaitan dengan
ruang yang dapat dikelola secara efektif menggunakan GIS, diantaranya adalah :
pertanahan, sensus penduduk, kode pos; penegakan hukum dan penanganan kriminal;
pengelolaan bencana dan tanggap darurat.
B Kesehatan
Masalah kesehatan saat ini banyak disebabkan oleh faktor-faktor lingkungan,
ekonomi, politik dan sosial, yang eksistensinya selalu dalam konteks geografis, oleh
karena itu analisis dan responnya harus mempertimbangkan faktor geografis, maka
dalam hal ini GIS dapat mmenjadi instrumen yang penting.
B Sumber daya alam
Meliputi bidang-bidang geologi, pertambangan, perminyakan, kehutanan dan
pertanian. GIS dapat dipakai untuk analisis, perencanaan dan pengelolaan bidang-
bidang tersebut.
B Transportasi
Analisis geografis dalam industri transportasi merupakan kunci utama dalam
pengambilan keputusan yang lebih baik, misalnya memonitor jalur kereta api dan
kondisi jalan, serta distribusi dan penggunaan sumberdaya dalam pemeliharaan
jaringan transportasi. 4

B Militer
Geografi dan bentang alam (terrain) merupakan masalah peting bagi militer. GIS
dapat dipakai dalam membuat keputusan militer dalam hal taktik, strategi, logistik,
administratif dan operasional.
B Pendidikan
Sekolah, perpustakaan dan museum dapat dilengkapi dengan peta digital atau GIS
sehingga memudahkan siswa memahami topik-topik seperti geologi, iklim dan
perubahan populasi penduduk, lokasi situs-situs bersejarah dan sebagainya.
Pemahaman secara visual dan interaktif akan lebih mudah dibanding teks dan tabel.

Bidang-bidang tersebut diatas adalah sebagian dari aplikasi GIS, dimana masing-masing dapat
dieksplorasi lebih spesifik dengan melibatkan bidang ilmu yang lebih kompleks seperti logika
samar, kecerdasan buatan, GIS 3 dimensi dan sebagainya. Disamping itu integrasi GIS dengan
GPS dan internet akan menghasilkan aplikasi yang bersifat mobile dan presisi yang merupakan
ciri teknologi informasi masa depan.

1.2 KOMPONEN GIS

Sebagaimana teknologi informasi lain, GIS memiliki 4 komponen utama sebagai berikut :

B Sistem komputer
Sistem komputer mencakup komputer (hardware) dan sistem operasi untuk
menjalankan GIS. Dan peralatan tambahan lain seperti : digitizer dan scanner untuk
input data spasial, dan printer serta plotter untuk menampilkan data tercetak (hard
copy).
B Software GIS
Software GIS merupakan program dan user interface. Ada beragam software GIS,
baik yang bersifat komersial maupun open source. Berikut adalah daftar produser
software GIS beserta produknya :
• Environmental Systems Research Institute (ESRI) Inc. (http://www.esri.com) :
ArcGIS, ArcView 3.x 5

• Autodesk Inc. (http://www3.autodesk.com/): Autodesk Map
• Land Management Information Center at Minnesota Planning
(http://www.manplan.state.mn.us/EPPL7): EPPL7
• Baylor University, Texas (http://www3.baylor.edu/grass/): GRASS
• Clark Labs (http://www.clarklabs.org/) : IDRISI
• International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences, the
Netherlands (http://www.itc.nl?ilwis/) : ILWIS
• Manifold.net (http://www.manifold.net/) : Manifold System
• MapInfo Corporation (http://www.mapinfo.com/) : MapInfo
• ThinkSpace Inc (http://www.keigansystems.com/) : MFworks
• Intergraph Corporation (http://www.intergraph .com/) : MGE, Geomedia
• Bentley Systems, Inc (http://www2.bentley.com/) : Microstation
• PCI Geomatics (http://www.pcigeomatics.com) : PAMAP
• TYDAC Inc (http://www.tydac.ch/) : SPANS
• Caliper Corporation (http://www.caliper.com/) : TransCAD, Maptitude
• Northwood Technologies Limited (http://wnp.marconi.com/) : Vertical
Mapper
B Brainware
Brainware adalah sumber daya manusia yang terlibat dalam proyek GIS, sehingga
berorientasi atau mengacu pada maksud, tujuan, alasan dan justifikasi penggunaan
GIS.
B Infrastruktur
Infrastruktur adalah lingkungan fisik, organisasional, administratif dan budaya, yang
diperlukan untuk mendukung operasi GIS. Termasuk didalamnya adalah standart
data, dan lembaga penyedia data spasial (pemerintah ataupun swasta).

1.3 SEJARAH SINGKAT GIS

Sejak akhir 1960-an komputer telah digunakan untuk menyimpan dan memproses data spasial
atau data geografis, hal itu ditunjukkan dengan adanya : computer mapping di University of 6

Edinburgh; Havard Laboratory for Computer Graphics; Experimental Cartography Unit; Canada
Land Inventory dan Canada Geographic Information System.

Pada masa-masa awal GIS dianggap mahal dan sulit digunakan, namun dengan adanya antar
muka grafis (graphical user interface (GUI)) serta harga hardware yang semakin terjangkau,
pemakaian GIS semakin luas dan mencakup berbagai bidang aplikasi, dan perusahaan pembuat
software GIS juga semakin banyak baik yang bersifat komersial maupun open source. Diantara
perusahaan software GIS tersebut, ESRI Inc. dan Intergraph Corp dianggap mendominasi pasar
internasional untuk software GIS.

Produk utama ESRI Inc. adalah ArcGIS, yang terdiri dari ArcView, ArcEditor dan
ArcInfo.Ketiganya berjalan pada sistem operasi Windows dan dapat sharing aplikasi dan
ekstensi yang sama, tetapi masing-masing memiliki kapabilitas yang berbeda. ArcView memiliki
kapabilitas untuk integrasi, query, display dan analisis data. ArcEditor memiliki fungsionalitas
tambahan yaitu pengeditan data. Sedangkan ArcInfo dibedakan menjadi ArcInfo Desktop dan
ArcInfo Workstation, dimana ArcInfo Workstation memiliki fungsionalitas yang lebih banyak.

Integraph Corp memiliki dua produk utama : GeoMedia dan MGE. Geomedia merupakan paket
GIS desktop untuk integrasi dan visualisasi data, dan berjalan pada sistem Windows. Sedangkan
MGE selain untuk platform Windows, juga tersedia untuk platform UNIX.

Software GIS yang bersifat open source salah satunya adalah GRASS, saat ini dikembangkan
dan dikelola oleh dua universitas yaitu : Baylor University (Amerika Serikat) dan University of
Hannover (Jerman). Sebagaimana umumnya software open source, GRASS berjalan pada
platform UNIX atau LINUX.

Sedangkan software GIS yang banyak dipakai di Indonesia selain ArcView, adalah MapInfo.
yang berjalan pada sistem operasi Windows, dan memiliki modul tambahan yang dijual secara
terpisah yaitu MapBasic yang berfungsi untuk memanipulasi aplikasi menggunakan bahasa
script.
7

1.4. DATA SPASIAL

Data spasial mendeskripsikan lokasi objek spasial, yang bisa bersifat diskrit atau kontinyu. Data
diskrit adalah objek spasial (geografis) yang direpresentasikan oleh titik, garis dan polygon,
dimana batas-batasnya (boundary) terdefinisi dengan jelas, dan objek dapat dibedakan secara
individu karena tidak exist antar observasi. Contohnya : sumur (titik), jalan (garis), luasan
(polygon). Data kontinyu adalah objek spasial yang exist secara spasial antar observasi, batas-
batasnya tidak terdefinisi dengan jelas, kecuali pada batas luar atau kelilingnya (perimeter).
Contohnya : kemiringan (elevasi), resapan (daerah resapan atau endapan). GIS
merepresentasikan objek spasial pada permukaan bumi tersebut sebagai objek-objek peta pada
permukaan bidang. Transformasi ini melibatkan dua hal : sistem referensi spasial dan model
data.

Lokasi objek spasial dipermukaan bumi didasarkan pada sistem koordinat geografis yaitu nilai-
nilai garis bujur dan lintang. Sedangkan lokasi objek-objek peta didasarkan pada sistem
koordinat bidang dengan koordinat x, y. Proyeksi adalah proses yang dapat mentrasformasi
permukaan speris bumi ke permukaan bidang, dan menjembatani kedua sistem referensi spasial
tersebut. Tetapi karena trasformasi selalu melibatkan distorsi, maka dalam prakteknya banyak
dibuat beragam sistem koordinat bidang dengan tujuan untuk mempertahankan sifat-sifat spasial
tertentu, sementara dalam analisis data spasial harus didasarkan pada sistem koordinat yang
sama. Oleh karena itu pemahaman proyeksi dan sistem koordinat merupakan hal yang krusial
bagi pengguna data spasial.

Sedangkan model data spasial menentukan bagaimana objek spasial direpresentasikan dalam
GIS. Dua model data spasial utama adalah data vektor dan data raster. Model data vektor
menggunakan titik-titik dan koordinat x, y untuk membangun objek spasial titik, garis dan
luasan. Model data raster menggunakan sebuag grid dan grid cells atau pixel untuk
merepresentasikan variasi spasial sebuah objek, biasanya dalam bentuk citra (image) (Gambar
1.1). Data vektor dipakai untuk merepresentasikan objek diskrit, sedangkan data raster dipakai
untuk merepresentasikan objek kontinyu.

8





Gambar 1.1 (a) Model data vektor dan (b) Model data raster

1.5 DATA ATRIBUT

Data atribut mendeskripsikan karakteristik objek spasial. Untuk data raster, setiap cel memiliki
sebuah nilai yang berhubungan dengan atribut objek spasial pada lokasi cel tersebut. Sebuah cel
terkait erat dengan nilai cel-nya. Sedangkan pada data vektor, jumlah data atribut yang
berasosiasi dengan sebuah objek spasial sangat bervariasi, misalnya, sebuah segmen jalan hanya
memiliki dua atribut yaitu : nama jalan dan batas kecepatan. Sementara sepetak tanah bisa
memiliki beberapa atribut, misal : nama pemilik, lokasi/alamat, jenis, dan luas tanah.

Pada sebagian besar paket GIS, data spasial dan data atribut ditempatkan secara terpisah. Data
spasial disimpan pada file grafik, sedangkan data atribut disimpan pada tabel basis data, dan
keduanya dihubungkan (link) melalui feature IDs (yaitu ID dari objek spasial). Sistem semacam
ini biasanya disebut georelational data model.
9


Gambar 1.2 Data Raster

Model basis data relasional banyak digunakan dalam GIS untuk pengelolaan data atribut karena
model basis data ini efisien dan fleksibel untuk pencarian, ekstraksi data, pengeditan data dan
pembuatan report berbentuk tabel.




Gambar 1.3 Data Vektor



10

1.6 AKTIFITAS-AKTIFITAS GIS

Meskipun tidak harus dilakukan secara berurutan, aktifitas yang dilakukan dalam pembuatan GIS
dapat dikelompokkan sebagai berikut : input data spasial, managemen atau input data atribut,
display data, eksplorasi data, analisis data, dan pemodelan data. (Gambar 1.4).

Input Data Spasial 1. Entry data, menggunakan data yang sudah ada atau membuat data
baru.
2. Pengeditan data
3. Transformasi geometrik
4. Proyeksi dan re-proyeksi
Managemen data atribut 1. Entry data dan verifikasi data
2. Managemen basisdata
Display data Display menggunakan peta, grafik dan tabel
Eksplorasi data 1. Query data atribut
2. Query data spasial
3. Visualisasi geografis
Analisis data 1. Analisis data vektor : bufferig, overlay, pengukuran jarak dan
manipulasi peta
2. Analisis data raster : local, neighborhood, zonal, global
3. Terrain mapping dan analisis
4. Interpolasi spasial : global, local
5. Regions-based analysis
6. Network analysis dan dynamic segmentation
Pemodelan GIS 1. Binary models
2. Index models
3. Regression models
4. Process models


Gambar 1.4 Aktifitas GIS