Sistem Informasi Geografis (SIG)

Era komputerisasi telah membuka wawasan dan paradigma baru dalam proses pengambilan keputusan dan penyebaran informasi. Data yang mempresentasikan “dunia nyata” dapat disimpan dan diproses sedemikian rupa sehingga dapat disajikan dalam bentuk – bentuk yang lebih sederhana dan sesuai kebutuhan.
Sejak pertengahan tahun 1970-an, telah dikembangkan sisitem – system yang secara khusus dibuat untuk menangani masalah informasi yang bereferensi geografis dalam berbagai cara dan bentuk. Masalah – masalah ini mencangkup :
1. Pengorganisasian dan data informasi .
2. Penempatan informasi pada lokasi tertentu.
3. Melakukan komputasi, memberikan ilustrasi keterhubungan informasi, beserta analisa-analisa spasial lainnya.
Sebutan umum untuk sistem-sistem yang menangani masalah-masalah tersebut adalah Sistem Informasi Geografis (SIG). Dalam beberapa literature, SIG dipandang sebagai hasil dari perkawinan antar system computer untuk bidang kartografi (CAC) atau system computer untuk bidang perancangan (CAD) dengan teknologi basisdata(database).
Pada dasarnya ada 5 tahap yang perlu diperhatikan dalam konsepsi, disain, pengembangan, penerapan dan pembinaan suatu Sistem Informasi Geografis (SIG), yaitu :
1. Spesifikasi Data : Menyangkut penentuan himpunan data pengaturan dan format data, yaitu cara bagaimana unsur data disimpan. yang keduanya merupakan input terhadap pengembangan data.
2. Pengumpulan Data : menyangkut pekerjaan mencatat, merekam, mengamati mengenai ukura, nilai atau status obyek dari himpunan data.
3. Pengolahan Data : menyangkut pekerjaan penyimpanan, pengambilan kembali dan manipulasi data yang dilaksanakan terhadap data yang disimpan dalam pangkalan data untuk menghasilkan informasi.
4. Penyebaran Data : menyangkut penyampaian data dan informasi kepada para pemakai dalam bentuk tabulasi, peta, informasi dijital dan lain-lain.
5. Penerapan Data : dilaksanakan oleh para pemakai data/informasi sewaktu melaksanakan aktivitas operasional, control, perencanaan dan sebagainya.

Definisi
Menurut Simatupang(1995), sistem adalah cara pandang terhadap dunia nyata yang terdiri dari elemen-elemen yang saling berinteraksi untuk mencapai tujuan dalam lingkungan yang kompleks.
Menurut Lukas (1993), Informasi adalah sesuatu yang nyata atau setengah nyata yang dapat mengurangi derajat ketidakpastian tentang suatu keadaan atau kejadian. Dan menurut Edward (1961), informasi adalah data yang telah diorganisir ke dalam bentuk yang sesuai dengan kebutuhan seseorang manajer, staf, atau orang lain di dalam suatu organisasi atau perusahaan.
Perkataan “geografi” berasal dari yunani “geographia” yang terdiri dari dua kata, yaitu geo yang berarti bumi dan graphein yang berarti mencitra. Secara umum, geografi adalah ilmu pengetahuan yang mencitra atau menggambarkan keadaan bumi atau mengkaji segala sesuatu yang ada di atasnya seperti penduduk, flora, fauna, iklim, udara, dan keruangan dengan segala interaksinya.
Berdasarkan dari definisi sistem, informasi dan geografi di atas, maka dapat disimpulkan bahwa Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah suatu system berbasis komputer yang berisi sekumpulan elemen informasi geografi yang saling berkaitan yang dirancang untuk bekerja dengan koordinat-koordinat geografi untuk menganalisis, menyimpan, dan menampilkan data spasial maupun data non spasial.

Subsistem Sistem Informasi Geografis (SIG)
Sistem Informasi Geografis dapat diuraikan menjadi beberapa subsistem, 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 format-format data aslinya ke dalam format-format yang digunakan oleh SIG.
2. Data Output
Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran seluruh atau sebagian basis data seperti tabel, grafik, peta dan lain-lain.
3. Manajemen Data
Subsistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun atribut ke dalam sebuah basis data sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, diperbaharui, dan diperbaiki.
4. Analisis dan Manipulasi Data
Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan oleh SIG. Selain itu, subsistem ini juga melakukan manipulasi dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.

Komponen SIG
SIG merupakan system yang kompleks yang biasanya, terintegrasi dengan lingkungan system – system computer yang lain ditingkat fungsional dan jaringan. Sistem SIG terdiri dari beberapa komponen berikut [Gistus94] :
1) Perangkat keras.
2) Perangkat Lunak.
3) Data dan Informasi geografi.
4) Manajemen.

Model Data SIG
Data dalam SIG dikelompokkan dalam dua bagian, yaitu :
1) Data Spasial
adalah suatu data yang merepresentasikan aspek-aspek keruangan dari fenomena-fenomena yang terdapat di dunia nyata. Aspek keruangan berhubungan dengan tempat dan kedudukan suatu objek di dalam kerangka tertentu.


2) Data non spasial
adalah data yang merepresentasikan aspek-aspek deskriptif dari fenomena yang dimodelkannya. Data ini sering disebut juga data atribut. Dalam suatu peta, atribut biasanya disajikan sebagai teks atau legenda peta.
Hingga saat ini, secara umum, presepsi manusia mengenai bentuk representasi objek spasial adalah konsep raster dan vektor. Dengan demikian, data spasial direpresentasikan di dalam basis data sebagai raster atau vektor. Di dalam konteks ini, sering digunakan terminologi ‘model data’, sehingga untuk menyajikan data spasial digunakan model data raster atau model data vektor.

Model Data Raster
Model data raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid. Setiap piksel atau sel inti memiliki atribut tersendiri, termasuk koordinatnya yang unik (di sudut grid (pojok), di pusat grid, atau di tempat yang lainnya). Akurasi model data ini sangat bergantung pada resolusi atau ukuran pikselnya (sel grid) di permukaan bumi. Entitas spasial raster disimpan di dalam lapisan-lapisan (layers) yang secara fungsional direlasikan dengan unsur-unsur petanya. Contoh sumber-sumber entitas spasial raster adalah citra satelit (misalnya NOAA, Spot, Landsat, Ikonos, dan lain-lain), citra radar, dan model ketinggian digital.
Model raster memberikan informasi spasial apa yang terjadi di mana saja dalam bentuk gambaran yang digenaralisir. Dengan model ini, dunia nyata disajikan sebagai elemen matriks atau sel-sel grid yang homogen. Dengan model data raster, data geografi ditandai oleh nilai-nilai (bilangan) elemen matriks persegi panjang dari suatu objek. Dengan demikian, secara konseptual, model data raster merupakan model data spasial yang paling sederhana.

Karakteristik Layer(s) pada Raster
1. Resolusi
Resolusi spasial dapat didefinisikan sebagai dimensi linier minimum dari satuan terkecil geographic space yang dapat direkam. Satuan terkecil ini pada
umumnya berbentuk segi empat (biasanya bujur sangkar) dan dikenal sebagai sel-sel grid, elemen matriks, elemen terkecil dari suatu gambar, atau piksel. Resolusi suatu data raster akan merujuk pada ukuran permukaan bumi yang direpresentasikan oleh setiap pikselnya. Semakin kecil ukuran permukaan bumi yang dapat direpresentasikan oleh setiap pikselnya, semakin tinggi resolusi spasialnya. Demikian pula sebaliknya, semakin luas permukaan bumi yang dapat direpresentasikan oleh setiap pikselnya, semakin rendah resolusi spasialnya.
2. Orientasi
Orientasi di dalam sistem grid atau raster dibuat untuk merepresentasikan arah utara grid. Hal yang paling sering dilakukan adalah dengan cara menghimpitkan arah utara grid ini dengan arah utara yang sebenarnya di titik asal sistem koordinat grid yang bersangkutan. Jika suatu grid raster telah diorientasikan terhadap titik asal dan arah utara sejati, maka system penomoran grid dan satuan-satuan ukurannya dapat ditentukan.
3. Zona
Setiap zona lapisan peta raster merupakan sekumpulan lokasi yang memperlihatkan nilai-nilai (ID atau nomor pengenal yang direpresentasikan oleh nilai piksel) yang sama. Sebagai contoh adalah persil-persil tanah milik, batas-batas administrasi, danau atau pulau, jenis tanah dan vegetasi, dan sebagainya. Tetapi tidak semua lapisan memiliki zona.
4. Nilai
Nilai, dalam konteks raster, adalah atribut informasi yang disimpan di dalam sebuah lapisan untuk setiap pikselnya. Piksel-piksel di dalam zona yang sejenis memiliki nilai yang sama.
5. Lokasi
Pada umumnya, lokasi, di dalam model data raster, diidentifikasikan dengan menggunakan pasangan koordinat kolom dan baris (x,y). Biasanya, lokasilokasi atau posisi-posisi koordinat geografi (geodetik) yang sebenarnya di permukaan bumi dari beberapa piksel yang teletak di sudut-sudut citra raster juga diketahui melalui proses pengikatan.

Model Data Vektor
Model data vektor menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik, garis-garis atau kurva, atau polygon beserta atribut-atributnya. Bentuk-bentuk dasar representasi data spasial ini, di dalam sistem model data vektor, didefinisikan oleh sistem koordinat kartesian dua dimensi (x,y). Di dalam model data spasial vektor, garis-garis atau kurva merupakan sekumpulan titik-titik terurut yang dihubungkan. Sedangkan luasan atau poligon juga disimpan sebagai sekumpulan data atau obyek berupa titik-titik yang saling terkait secara dinamis tetapi dengan catatan bahwa titik awal dan titik akhir poligon memiliki nilai koordinat yang sama (poligon tertutup sempurna).
Entitas garis dapat didefinisikan sebagai semua unsur-unsur linier yang dibangun dengan menggunakan segmen-segmen garis lurus yang dibentuk oleh dua titik koordinat atau lebih. Entitas garis yang paling sederhana memerlukan ruang untuk menyimpan titik awal dan titik akhir (dua pasangan koordinat (x,y)) beserta informasi lain mengenai simbol yang digunakan untuk merepresentasikannya.
Entitas poligon dapat direpresentasikan dengan berbagai cara di dalam model data vektor. Struktur data poligon bertujuan untuk mendeskripsikan properti yang bersifat topologi dari suatu area sedemikian rupa sehingga property yang dimiliki oleh blok-blok bangunan spasial dasar dapat ditampilkan dan dimanipulasi sebagai data peta tematik.