Geomatic Engineering

Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah sistem komputer (SBIS) yang digunakan untuk memasukkan (capturing), menyimpan, memeriksa, mengintegrasikan, memanipulasi, menganalisis, dan menampilkan data-data yang berhubungan dengan posisi-posisinya di permukaan bumi [Rice20]. SIG juga dapat didefinisikan sebagai sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi atau dengan kata lain suatu SIG adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan dengan seperangkat operasi kerja (Barus dan Wiradisastra, 2000).

Komponen SIG

SIG merupakan salah satu sistem yang kompleks dan pada umumnya juga (selain yang stand-alone) terintegrasi dengan lingkungan sistem computer lainnya di tingkat fungsional dan jaringan (network). Jika diuraikan, SIG sebagai sistem terdiri dari beberapa komponen (sebagai berikut) dengan berbagai karakteristiknya [Gistut94] :

a)      Perangkat Keras

Perangkat keras yang sering digunakan untuk aplikasi SIG adalah computer (PC), mouse, monitor (plus VGA-card grafik) yang beresolusi tinggi, digitizer, printer, plotter, receiver GPS, dan scanner.

b)      Perangkat Lunak

SIG juga merupakan sistem perangkat lunak yang tersusun secara modular di mana sistem basis datanya memegang peranan kunci. Pada kasus perangkat SIG tertentu, setiap sub-sistem diimplementasikan dengan menggunakan perangkat lunak yang terdiri dari ratusan modul program (*.exe) yang masing-masing dapat dieksekusi sendiri.

c)      Data & informasi geografi

SIG dapat mengumpulkan dan menyimpan data atau informasi yang diperlukan baik secara tidak langsung (dengan cara meng-import-nya dari format-format perangkat lunak SIG yang lain) maupun secara langsung dengan cara melakukan digitasi data spasialnya (digitasi on-screen atau head-ups di atas tampilan layar monitor, atau manual dengan menggunakan digitizer) dari peta analog dan kemudian memasukkan data atributnya dari tabel-tabel atau laporan dengan menggunakan keyboard.

  d)    Manajemen

Suatu proyek SIG akan berhasil jika dikelola dengan baik dan dikerjakan oleh orang-orang memiliki keahlian (kesesuaian dengan job-desription yang bersangkutan) yang tepat pada semua tingkatan.

Kemampuan SIG dapat juga dikenali dari fungsi-fungsi analisis yang dapat dilakukannya. Secara umum, sesuai dengan nature datanya terdapat dua jenis fungsi analisis di dalam SIG; fungsi analisis spasial dan atribut (basis data atribut). Fungsi analisis atribut (non-spasial) antara lain terdiri dari operasi-operasi dasar Database Management System (DBMS) beserta perluasannya : (Eddy Prahasta 2009)

a)      Operasi-operasi dasar pengelolaan basis data antara lain mencakup :

-          Pembuatan basis data baru (create database)

-          Penghapusan basis data (drop database)

-          Pembuatan tabel baru (create table)

-          Penghapusan tabel (drop table)

-    Pengisian dan penyisipan data (record) baru ke dalam tabel (add record atau insert record)

-    Penambahan field baru dan penghapusan field lama (add field, delete field)

-    Pembacaan dan pencarian data (field atau record) dari tabel basis data (seek, find, search, retrieve).

-    Peng-update-an dan peng-edit-an data yang terdapat di dalam tabel basis data (update record atau edit record)

-    Penghapusan (beserta mengkonsolidasikannya) data (record) dari suatu table basis data (delete record, zap, pack)

-    Membuat indeks untuk setiap tabel basis data.

b)      Perluasan operasi-operasi basis data :

-    Fungsionalitas pembacaan & penulisan tabel-tabel basis data ke dalam sistem basis data yang lain (export dan import)

-    Fungsionalitas untuk berkomunikasi dengan sistem basis data yang lain (misalkan dengan menggunakan driver ODBC atau protokol-protokol client-server yang lainnya)

-    Penggunaan kalimat-kalimat bahasa standard SQL (structured query language) yang terdapat di dalam sistem-sistem basis data.

Operasi-operasi atau fungsi analisis lain yang sudah rutin digunakan di dalam sistem basis data. Sementara itu, fungsi-fungsi analisis spasial antara lain terdiri : (Eddy Prahasta 2009)

a)      Klasifikasi (reclassify) : mengklasifikasikan kembali suatu data hingga menjadi data spasial baru berdasarkan criteria (atribut) tertentu.

b)      Network atau jaringan : fungsionalitas ini merujuk data spasial titik-titik atau garis-garis sebagai jaringan yang tidak terpisahkan.

c)      Overlay : fungsionalitas ini menghasilkan layer data spasial baru yang merupakan hasil kombinasi dari minimal dua layer yang menjadi masukkannya.

d)      Buffering : fungsi ini akan menghasilkan layer spasial baru yang berbentuk polygon dengan jarak tertentu dari unsur-unsur spasial yang menjadi masukkannya.

e)      3D analysis : fungsi ini terdiri dari sub-sub fungsi yang terkait dengan presentasi data spasial di dalam ruang 3 dimensi (permukaan dijital)

f)       Digital image processing : pada fungsionalitas ini, nilai atau intensitas dianggap sebagai fungsi sebaran (spasial).

g)      Dan masih banyak fungsi-fungsi analisis spasial detail lainnya yang umum dan secara rutin digunakan di dalam SIG.

Posisi suatu titik biasanya dinyatakan dengan koordinat (dua dimensi atau tiga dimensi) yang mengacu pada suatu sistem koordinat tertentu. Sistem koordinat itu sendiri didefinisikan dengan menspesifikasi tiga parameter berikut, yaitu :

ü   Lokasi titik nol dari sistem koordinat

ü   Orientasi dari sumbu-sumbu koordinat, dan

ü   Besaran (kartesian, curvalinier) yang digunakan untuk mendefinisikan posisi suatu titik dalam sistem koordinat tersebut.

Setiap parameter dari sistem koordinat tertentu dapat dispesifikasikan lebih lanjut, dan berdasarkan pada spesifikasi parameter yang digunakan maka dikenal beberapa jenis sistem koordinat (Abidin,2006).

     Dalam penentuan posisi suatu titik di permukaan bumi, titik nol dari sistem koordinat yang digunakan dapat berlokasi di titik pusat massa bumi (Sistem Koordinat Geosentrik), maupun di salah satu titik di permukaan bumi (Sistem Koordinat Toposentrik). Sistem koordinat geosentrik banyak digunakan dalam metode-metode penentuan posisi ekstra-terestris yang menggunakan satelit dan benda-benda langit lainnya, dan sistem koordinat toposentrik banyak digunakan oleh metode-metode penentuan posisi terestris.

     Dilihat dari orientasi sumbunya, ada sistem koordinat yang sumbu-sumbunya ikut berotasi dengan bumi (terikat bumi) dan ada yang tidak (terikat langit). Sistem koordinat yang terikat bumi umumnya digunakan untuk menyatakan posisi titik-titik yang berada di bumi, dan sistem yang teringkat langit umumnya digunakan untuk menyatakan posisi titik dan objek di angkasa, seperti satelit dan benda-benda langit. Dilihat dari besaran koordinat yang digunakan, posisi suatu titik dalam sistem koordinat ada yang dinyatakan dengan besaran-besaran sudut dan jarak seperti sistem koordinat geodetik. (Abidin,2006).

 Sistem Koordinat Global Geodetik

Sistem koordinat ini mengacu pada permukaan suatu bentuk ellipsoida tertentu dan tergantung juga pada ukuran, bentuk dan orientasi tiga dimensi ellipsoida. Dalam sistem koordinat geodetik, model permukaan bumi didekati dengan model ellipsoida sebagai model permukaan referensi. Posisi suatu titik pada sistem koordinat geodetik ditentukan oleh lintang geodetik (L), bujur geodetik (B) dan tinggi di atas permukaan ellipsoida (h), seperti dijelaskan sebagai berikut :

·         Lintang geodetik (L) dari suatu titik adalah sudut lancip yang dibentuk oleh normal ellipsoida yang melalui titik tersebut dengan bidang ekuator   (-90⁰≤L≤+90⁰).

·   Bujur geodetik (B) adalah sudut yang dibentuk antara meredian lokal dengan meredian referensi, yaitu meredian Greenwich (0⁰≤B≤180⁰E  dan   -180⁰W≤B≤0⁰  ).

·      Tinggi suatu titik di atas ellipsoida (h) dihitung sepanjang normal ellipsoida yang melalui titik tersebut.

 Sistem Koordinat Global Kartesian 3 Dimensi

Sistem koordinat kartesian tiga dimensi terdiri dari tiga sumbu pada arah X, Y, dan Z.

Pada sistem koordinat kartesian tiga dimensi, posisi suatu titik ditentukan oleh harga X, Y, dan Z dengan ketentuan sebagai berikut :

·         Titik pusat sistem koordinat kartesian tiga dimensi terletak pada pusat bumi

·         Sumbu Z adalah garis dalam arah Conventional Terrestrial Pole (CTP)

·  Sumbu X adalah arah perpotongan meredian Greenwich atau meredian nol CZM (Conventional Zero Meridian) yang ditetapkan oleh BIH (Burau International de l’Heure) dan bidang ekuator

·      Sumbu Y adalah garis pada bidang ekuator yang tegak lurus pada sumbu X dan Z dengan mengikuti kaidah tangan kanan

 Geometrik Koordinat Kartesian dan Geodetik

Proyeksi peta merupakan sistem yang memberikan hubungan antara posisi titik titik di muka bumi dan di peta. Karena permukaan bumi fisis tidak teratur, maka perhitungan dilakukan pada bidang teratur yang yang mendekati bidang fisis bumi, yaitu bidang ellipsoid dengan besaran besaran tertentu .Proyeksi peta dilakukan untuk menyajikan informasi permukaan bumi pada suatu bidang datar. Penyajian ini dibutuhkan untuk mengekspresikan posisi titik-titik pada permukaan bumi ke dalam sistem koordinat bidang datar yang nantinya dapat dipakai untuk perhitungan jarak-jarak dan arah-arah. Peta sendiri merupakan gambaran permukaan bumi dalam skala yang lebih kecil pada bidang datar. Suatu peta seharusnya harus dapat memenuhi ketentuan geometrik sebagai berikut : (Mutiara. 2004)

·       Jarak antara titik yang terletak di atas peta harus sesuai dengan jarak sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala peta)

·   Luas permukaan yang digambarkan di atas peta harus sesuai dengan luas sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala peta)

·     Besar sudut atau arah suatu garis yang digambarkan di atas peta harus sesuai dengan besar sudut atau arah sebenarnya di permukaan bumi

·  Bentuk yang digambarkan di atas peta harus sesuai dengan bentuk yang sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala peta)

Peta merupakan gambaran permukaan bumi dalam skala yang lebih kecil pada bidang datar. Suatu peta ‘idealnya’ harus dapat memenuhi ketentuan geometrik sebagai berikut :

􀀹 Jarak antara titik yang terletak di atas peta harus sesuai dengan jarak sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala peta)

􀀹 Luas permukaan yang digambarkan di atas peta harus sesuai dengan luas sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala peta)

􀀹 Besar sudut atau arah suatu garis yang digambarkan di atas peta harus sesuai dengan besar sudut atau arah sebenarnya di permukaan bumi

􀀹 Bentuk yang digambarkan di atas peta harus sesuai dengan bentuk yang sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala peta)

Pada daerah yang relatif kecil (30 km x 30 km) permukaan bumi diasumsikan sebagai bidang datar, sehingga pemetaan daerah tersebut dapat dilakukan tanpa proyeksi peta dan tetap memenuhi semua persyaratan geometrik. Namun karena permukaan bumi secara keseluruhan merupakan permukaan yang melengkung, maka pemetaan pada bidang datar tidak dapat dilakukan dengan sempurna tanpa terjadi perubahan (distorsi) dari bentuk yang sebenarnya sehingga tidak semua persyaratan geometrik peta yang ‘ideal’ dapat dipenuhi.

  q JENIS PETA :

q  Berdasarkan Isi :

1.       Peta Umum/Topografi/Rupa Bumi

2.       Peta Khusus/Tematik

q  Berdasarkan Skala

1.       1 : 100 – 1 : 10.000 adalah Peta Skala Besar

2.       1 : 10.000 – 1 : 100.000 adalah  Peta Skala Sedang

3.       1 : 100.000 – 1.000.000 adalah Peta Skala Kecil

q  SKALA PETA

q  Definisi :

q  Perbandingan antara besaran-besaran yang ada diatas peta dengan diatas permukaan bumi (besaran yang sebenarnya). Ada 2 jenis penyajian peta yaitu secara numerik dan grafis.