Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis

Pada tulisan kali ini kita akan membahas tentang konsep dasar SIG atau Sistem Informasi Geografis, dimana hal ini berkaitan juga dengan materi yang disampaikan pada perkuliahan mata kuliah Sistem Basis Data Spasial. Mengapa perlu mengenal terlebih dahulu konsep dasar ini ? Adalah agar anda yang sedang baru memasuki dunia geografis dapat mengenal seperti apa bagian-bagian yang ada pada dunia tersebut. Juga hal ini bertujuan bagi diri pribadi sendiri untuk mengulang kembali materi yang sudah disampaikan. Apabila terdapat kekurangan agar kiranya pembaca dapat menyampaikan kritik dan saran agar dapat diperbaiki dikemudian hari. Hal ini juga karena saya masih terus belajar agar dapat menuju yang baik.

Konsep Dasar SIG

Sistem Informasi Geografis pada dasarnya adalah data yang mereprentasikan dunia nyata (real world) yang dapat disimpan, dimanipulasi, dan direpresentasikan dalam bentuk yang sederhana dengan layer-layer tematik yang direalisasikan dengan lokasi-lokasi geografi pada permukaan bumi. Hasil dari hal tersebut dapat digunakan untuk pemecahan masalah seperti perencanaan dan pengambilan keputusan berkaitan dengan data kebumian.

Hubungan SIG dengan Data Geospasial

Secara harfiah SIG adalah "Suatu komponen yang terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, data  geografis, dan sumber daya manusia yang bekerja secara efektif untuk menangkap, menyimpan, memperbaiki, memperbaharui, mengelola, memanipulasi, mengintegrasikan, menganalisis, dan menampilkan data dalam suatu informasi berbasis geografis" (ESRI, 1990)

Informasi spasial memakai lokasi dalam suatu sistem koordinat tertentu sebagai dasar referensi. Hal ini karena SIG mempunyai kemampuan untuk menghubungkan berbagai data pada suatu titik tertentu di bumi, menggabungkannya, menganalisis dan akhirnya memetakan hasilnya. Aplikasi SIG menjawab beberapa pertanyaan seperti lokasi, kondisi, tren, pola dan pemodelan. Kemampuan ini lah yang membedakan SIG dari sistem informasi lainnya.

Dari definisi tersebut, maka SIG adalah suatu sistem yang terdiri dari berbagai komponen yang tidak dapat berdiri sendiri-sendiri. Memiliki perangkat keras komputer beserta perangkat lunaknya belum berarti bahwa kita sudah memiliki SIG apabila data geografis dan sumber daya manusia yang mengoperasikan belum ada. Karena sebagaimana sistem komputer pada umumnya, SIG hanyalah sebuah "Alat" yang mempunyai kemampuan khusus. Kemampuan sumber daya manusia untuk memformulasikan persoalan dan menganalisis hasil akhir sangat berperan dalam keberhasilan sistem SIG.

Data Spasial

Ada dua bagian penting yang membuat data spasial berbeda dengan data lain, yaitu :

1. Informasi lokasi atau informasi spasial. Contohnya adalah informasi lintang dan bujur, termasuk diantaranya informasi datum dan proyeksi.
2. Informasi deskriptif (atribut) atau informasi non spasial. Suatu lokasi bisa mempunyai beberapa atribut atau properti yang berkaitan dengannya. Contoh adalah jenis vegetasi, populasi, pendapatan per tahun dan sebagainya.

Format Data Spasial

Dalam SIG  ada dua format data spasial yang dapat direpresentasikan yaitu :

1. Vektor. Dalam data format vektor, bumi direpresentasikan sebagai suatu mosaik dari garis (line/arc), polygon (daerah yang dibatasi oleh garis yang berawal dan berakhir pada titik yang sama), titik/point (node yang mempunyai label) dan nodes (merupakan titik perpotongan antara dua buah garis). Keuntungan utama dari format data vektor adalah ketepatan dalam merepresentasikan fitur titik, batasan dan garis lurus. Hal ini sangat berguna untuk analisis yang membutuhkan ketepatan posisi, misalnya pada basis data batas-batas kadaster. Contoh penggunaan lainnya adalah untuk mendefinisikan hubungan spasial dari beberapa fitur. Kelemahan dari data vektor yang utama adalah ketidakmampuannya dalam mengakomodasi perubahan gradual. 
   
2. Raster. Data raster (atau disebut juga dengan sel grid) adalah data yang dihasilkan dari sistem pengindraan jauh. Pada data raster, obyek geografis direpresentasikan sebagai struktur sel grid yang disebut dengan Pixel (Picture Element). Pada data raster, resolusi (definisi visual) tergantung pada ukuran pixel-nya. Dengan kata lain, resolusi pixel menggambarkan ukuran sebenarnya di permukaan bumi yang direpresentasikan oleh suatu sel, semakin tinggi resolusinya. Data raster sangat baik untuk merepresentasikan batas-batas yang berubah secara gradual, seperti jenis tanah, kelembaban tanah, vegetasi, suhu tanah dan sebagainya. Keterbatasan utama dari data raster adalah besarnya ukuran file, semakin tinggi resolusi grid-nya semakin besar pula ukuran filenya. 
   

Sumber Data Spasial

Beberapa sumber data yang bersifat spasial yang dibutuhkan oleh SIG antara lain adalah :

1. Peta Analog (Peta topografi, peta tanah dan sebagainya). Adalah peta dalam bentuk cetakan yang dibuat dengan teknik kartografi, sehingga sudah mempunyai referensi spasial seperti koordinat, skala, arah mata angin, dan sebagainya. Referensi spasial dari peta analog memberikan koordinat sebenarnya di permukaan bumi pada peta digital yang dihasilkan. Biasanya peta analog direpresentasikan dalam format vektor.
2. Data dari sistem pengindraan jauh (Citra Satelit, foto udara dan sebagainya). Dapat dikatakan sebagai data sumber data yang terpenting bagi SIG karena ketersediaannya secara berkala. Dengan adanya bermacam-macam satelit diruang angkasa dengan spesifikasi masing-masing, kita bisa menerima berbagai jenis citra satelit untuk beragam tujuan pemakaian. Data ini biasanya direpresentasikan dala format raster.
3. Data hasil pengukuran lapangan. Contohnya adalah data batas administrasi, batas kepemilikan lahan, batas persil, batas hak pengusahaan hutan, podes dan sebagainya yang dihasilkan berdasarkan teknik perhitungan tersendiri. Pada umumnya data ini merupakan sumber data atribut.
4. Data GPS. Teknologi ini memberikan terobosan penting dalam menyediakan data bagi SIG. Keakuratan pengukuran GPS semakin tinggi dengan berkembangnya teknologi. Data ini biasanya direpresentasikan dalam format vektor.

Proyeksi

Secara singkat adalah proses transformasi dari ruang tiga dimensi ke dalam peta yang dua dimensi. Proyesi peta melibatkan perhitungan matematika yang mengkonversikan data dari lokasi geografisnya yang berbentuk bola elipse ke dalam lokasi representasinya pada permukaan yang rata (peta).

Proses proyeksi ini tidak dapat menghindarkan munculnya distorsi, paling sedikit pada satu hal dari hal-hal seperti : bentuk, luas, jarak, arah, dan banyak lainnya. Karena pengambilan keputusan tentunya harus dihasilkan dari peta-peta yang oleh karena proyeksinya telah memiliki distorsi, maka seorang pengguna peta untuk tujuan analisis harus tahu pada hal-hal apa yang ditimbulkan oleh masing-masing proyeksi dan sampai sejauh mana.

Dalam membangun basis data SIG, proyeksi asal sumber data sangat perlu diketahui sehingga data tersebut dapat diperlakukan sebagaimana mestinya terhadap data-data yang lain. Dengan diketahuinya parameter baik proyeksi maupun datumnya, maka dapat dengan mudah bisa memproyeksikan sebuah data ke proyeksi dan datum standar yang digunakan dalam basis data SIG. Sehingga masing-masing data tersebut akan kompatibel satu dengan lainnya.

Datum

Merupakan kumpulan parameter yang mendefinisikan sistem koordinat dan sekumpulan titik kontrol yang relasi geometrisnya diketahui, baik cara pengukuran maupun dengan cara perhitungan (kalkulasi). Semua datum didasarkan kepada bentuk bumi yang bola elipse.

Datum tertentu dipergunakan karena dapat merepresentasikan bentuk bumi pada lokasi tertentu dengan lebih baik. Karena akurasi datum lokal sangat dibatasi pada area sekitar titik asalnya semata. Datum yang digunakan di Indonesia cukup beragam, parameter transformasi dari beberapa datum yang sering dipergunakan terhadap Datum WGS 84 adalah seperti pada tabel di bawah ini :