Sistem Informasi Geografi (SIG)

A. TERMINOLOGI SIG

1. Sistem Informasi Geografi (Indonesia)
2. Geographyc Information Sistem (Amerika Serikat)
3. Geographycal Information Sistem (Eropa)
4. Geomatique (Kanada)
5. Georational Infoemation Sistem (Berbasis Teknologi)
6. Natural Resources Information Sistem (Berbasis Sumber Daya Alam)
7. Geoscience of geological information Sistem (Berbasis Geologi)
8. Spatial Information Sistem (Berbasis turunan non Geografi)
9. Spatial data analysis Sistem (Berdasarkan sistemnya)

B. KONSEP DASAR SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Pertengahan 1970-an telah dikembangkan sistem-sistem yang secara khusus dibuat untuk menangani masalah informasi yang bereferansi geografis. Masalah-masalah ini mencakup:
a. Pengorganisasian data dan informasi.
b. Penempatan informasi pada lokasi tertentu.
c. Melakukan komputasi, memberikan ilusi keterhubungan satu sama lainnya (koneksi), beserta analisa-analisa spasial lainnya.

Dalam geografi, informasi yang diperlukan harus memiliki ciri-ciri yang dimiliki ilmu lain, yaitu:
1. Merupakan pengetahuan (knowledge) hasil pengalaman.
2. Tersusun secara sistematis, artinya merupakan satu kesatuan yang tersusun secara berurut dan teratur.
3. Logis, artinya masuk akal dan menunjukkan sebab akibat.
4. Objektif, artinya berlaku umum dan mempunyai sasaran yang jelas dan teruji.

C. PENGERTIAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFI (SIG)

1. Calkin dan Tomlison (1984)
SIG merupakan sistem komputerisasi data yang sangat penting

2. Linden (1987)
SIG adalah sistem pengelolaan, penyimpanan dan pemerosesan ( manipulasi ), analisis dan penayangan data spasial terkait dengan permukaan bumi

3. Arronoff (1989)
SIG adalah sistem informasi yang didasarkan pada kerja komputer yang mampu memasukan, mengelola, memanipulasi dan menganalisis data serta memberikan uraian.

4. Rice (2000)
SIG adalah sistem komputer yang digunakan untuk memasukan, menyimpan, memeriksa , mengintegrasikan, memanipulasi, dan menampilkan data-data yang berhubungan dengan posisi-posisi di permukaan bumi.

5. Wiradisastra (2000)
SIG adalah suatu sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi

6. Anon (2001)
SIG adalah suatu sistem Informasi yang dapat memadukan antara data grafis (spasial) dengan data teks (atribut) objek yang dihubungkan secara geogrfis di bumi (georeference).

7. Burrough (1986)
SIG sebagai sistem berbasis komputer yang digunakan untuk memasukkan, menyimpan, mengelola, menganalisis dan mengaktifkan kembali data yang mempunyai referensi keruangan untuk berbagai tujuan yang berkaitan dengan pemetaan dan perencanaan.

Bisa diartikan secara luas :
1. Sistem Informasi Geografi adalah sekumpulan hardware, software, brainware, prosedur dan atau aturan yang diorganisasikan secara integral untuk mengolah data menjadi informasi yang bermanfaat guna memecahkan masalah dan pengambilan keputusan

2. Sistem Informasi Geografi adalah satu Kesatuan data olahan yang terintegrasi dan saling melengkapi yang menghasilkan output baik dalam bentuk gambar, suara maupun tulisan.

3. Sistem informasi Geografi adalah sekumpulan komponen pembentuk sistem yang mempunyai keterkaitan antara satu komponen dengan komponen lainnya yang bertujuan menghasilkan suatu informasi dalam suatu bidang tertentu

4. Sistem informasi Geografi adalah kumpulan antara sub-sub sistem yang salaing berhubungan yang membentuk suatu komponen yang didalamnya mencakup input-proses-output yang berhubungan dengan pengolaan informasi (data yang telah dioleh sehingga lebih berguna bagi user)

5. Suatu sistem informasi (SI) atau information system (IS) merupakan aransemen dari orang, data, proses-proses, dan antar-muka yang berinteraksi mendukung dan memperbaiki beberapa operasi sehari-hari dalam suatu bisnis termasuk mendukung memecahkan soal dan kebutuhan pembuat-keputusan manejemen dan para pengguna.

Sistem Informasi Geografis dibagi menjadi dua kelompok yaitu :
Ø Sistem manual (analog),
Ø Sistem otomatis (yang berbasis digital komputer).

Perbedaan yang paling mendasar terletak pada cara pengelolaannya.
- Sistem Informasi manual biasanya menggabungkan beberapa data seperti peta, lembar transparansi untuk tumpang susun (overlay), foto udara, laporan statistik dan laporan survey lapangan.
- Sedangkan Sistem Informasi Geografis otomatis telah menggunakan komputer sebagai sistem pengolah data melalui proses digitasi. Sumber data digital dapat berupa citra satelit atau foto udara digital serta foto udara yang terdigitasi.

Sistem Informasi Geografis dapat dibagi kedalam 4 komponen utama yaitu:
- Perangkat keras (digitizer, scanner, Central Procesing Unit (CPU), hard-disk, dan lain- lain),
- Perangkat lunak (ArcView, Idrisi, ARC/INFO, ILWIS, MapInfo
- Organisasi (manajemen)
- Pemakai (user).

Kombinasi yang benar antara keempat komponen utama ini akan menentukan kesuksesan suatu proyek pengembangan Sistem Informasi Geografis.

Geographic Information System (GIS) atau Sistem Informasi Geografis (SIG) diartikan sebagai sistem informasi yang digunakan untuk:
1. memasukkan data,
2. menyimpan data,
3. memangggil kembali data,
4. mengolah data,
5. menganalisis data
6. menghasilkan data bereferensi geografis atau geospatial dengan atribut datang pendukung lainya,
7. untuk mendukung pengambilan keputusan dalam perencanaan
8. pengelolaan penggunaan lahan,
9. sumber daya alam,
10. lingkungan transportasi,
11. fasilitas kota, dan pelayanan umum lainnya.

- Tujuan pokok dari pemanfaatan Sistem Informasi Geografis adalah untuk mempermudah mendapatkan informasi yang telah diolah dan tersimpan sebagai atribut suatu lokasi atau obyek.
- Ciri utama data yang bisa dimanfaatkan dalam Sistem Informasi Geografis adalah data yang telah terikat dengan lokasi dan merupakan data dasar yang belum dispesifikasi.

D. DATA UTAMA SISTEM INFORMASI GEOGRAFI

1. Data - Data SIG
Data-data yang diolah dalam SIG pada dasarnya terdiri dari

a. Data spasial merupakan data yang berkaitan dengan lokasi keruangan yang umumnya berbentuk peta.
b. Data atribut merupakan data tabel yang berfungsi menjelaskan keberadaan berbagai objek sebagai data spasial.

Demikian analisis yang dapat digunakan adalah analisis spasial dan analisis atribut.
Sistem Informasi Geografis dapat diuraikan menjadi beberapa subsistem sebagai berikut:

a. Data Input:
Subsistem ini bertugas untuk mengumpulkan data dan mempersiapkan data spasial dan atribut dari berbagai sumber dan bertanggung jawab dalam mengkonversi atau mentransfortasikan format-format data-data aslinya kedalam format yang dapat digunakan oleh SIG.

b. Data output:
Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran seluruh atau sebagian basis data baik dalam bentuk softcopy maupun bentuk hardcopy seperti: tabel, grafik dan peta.



c. Data Management:
Subsistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun data atribut ke dalam sebuah basis data sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, di-update dan diedit.

d. Data Manipulation & Analysis:
Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan oleh SIG dan melakukan manipulasi serta pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.

Jika subsistem SIG tersebut diperjelas berdasarkan uraian jenis masukan, proses, dan jenis keluaran yang ada didalamnya, maka subsistem SIG dapat juga digambarkan sebagai berikut:



Data spasial meliputi :
a. Peta Analog
- Peta analog adalah peta dalam bentuk cetakan seperti peta rupa bumi yang diterbitkan Bakosurtanal.
- Pada umumnya peta analog dibuat dengan teknik kartografi, sehingga sudah mempunyai referensi spasial seperti koordinat, skala, arah mata angina dsb walaupun pada akhirnya koordinatnya harus dikoreksi kedalam koordinat digital.
- Peta analog harus dikonversikan menjadi peta digital dengan berbagai cara misalnya digitasi.

Mengubah data peta menjadi data sistem informasi geografi digital, proses yang dapat dilakukan yaitu melalui digitasi garis dan penyiaman/penyapuan (scanning). Dengan digitasi maka obyek–obyek di peta digambarkan ulang dalam bentuk digital menggunakan peralatan meja digitasi atau bantuan mouse dan monitor.

- Meja digitasi adalah alat perekam koordinat yang akan mencatat posisi dari kursor yang dipakai untuk menggambar ulang obyek peta.
- Teknik scanning/penyiaman, maka obyek–obyek peta direkam ulang dengan alat optik (semacam mesin foto copy) yang kemudian akan mengubah data rekaman gambar ke dalam format raster/image yang dalam proses digitasinya menggunakan teknik On Screen Digitazier.
- Digitasi adalah pengambilan data dengan cara menelusuri peta yang telah ada dengan menggunakan meja gambar yang disebut Digitizer Tablet atau mengikuti gambar hasil scanner/penyiaman di layar monitor yang disebut dengan On Screen Digitizer.

b. Data dari sistem Penginderaan Jauh
Data Pengindraan Jauh dapat dikatakan sebagai sumber data yang terpenting bagi SIG karena ketersediaannya secara berkala. Dengan adanya bermacam-macam satelit di ruang angkasa dengan spesifikasinya masing-masing, kita bisa menerima berbagai jenis citra satelit untuk beragam tujuan pemakaian. Data ini biasanya direpresentasikan dalam format raster seperti citra satelit dan foto udara

c. Data GPS.
Data posisi GPS dapat digunakan sebagai data dasar koordinat bumi, selain itu hasil traning area sebuah GPS dapat juga digunakan sebagai data penunjang dalam pembuatan peta.

d. Data atribut :
Data hasil pengukuran lapangan.

Contoh data hasil pengukuran lapang adalah data batas administrasi, batas kepemilikan lahan, batas persil, batas hak pengusahaan hutan, dsb., yang dihasilkan berdasarkan teknik perhitungan tersendiri. Pada umumnya data ini merupakan sumber data atribut

2. Penyajian Data Spasial
- Dalam bentuk titik,
- Dalam bentuk garis
- Dalam bentuk area (polygon).

Titik merupakan kenampakan tunggal dari sepasang koordinat x,y yang menunjukkan lokasi suatu obyek berupa ketinggian, lokasi kota, lokasi pengambilan sample dan lain-lain.

Garis merupakan sekumpulan titik-titik yang membentuk suatu kenampakan memanjang seperti sungai, jalan, kontus dan lain-lain.

Area adalah kenampakan yang dibatasi oleh suatu garis yang membentuk suatu ruang homogen, misalnya: batas daerah, batas penggunaan lahan, pulau dan lain sebagainya.

3. Struktur Data Spasial
a. Data raster adalah data yang disimpan dalam bentuk kotak segi empat (grid)/sel sehingga terbentuk suatu ruang yang teratur.

b. Data vektor adalah data yang direkam dalam bentuk koordinat titik yang menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik, garis atau area (polygon)

4. Masukan Data
Merupakan proses pemasukan data pada komputer dari peta (peta topografi dan peta tematik), data statistik, data hasil analisis penginderaan jauh data hasil pengolahan citra digital penginderaan jauh, dan lain-lain. Data-data spasial dan atribut baik dalam bentuk analog maupun data digital tersebut dikonversikan kedalam format yang diminta oleh perangkat lunak sehingga terbentuk basisdata (database).

5. Penyimpanan Data dan Pemanggilan Kembali (data storage and retrieval) 
ialah penyimpanan data pada komputer dan pemanggilan kembali dengan cepat (penampilan pada layar monitor dan dapat ditampilkan/cetak pada kertas).

6. Manipulasi Data dan Analisis 
Ialah kegiatan yang dapat dilakukan berbagai macam perintah misalnya overlay antara dua tema peta, membuat buffer zone jarak tertentu dari suatu area atau titik dan sebagainya.

7. Pelaporan Data 
Ialah dapat menyajikan data dasar, data hasil pengolahan data dari model menjadi bentuk peta atau data tabular.

E. KOMPONEN UTAMA SISTEM INFORMASI GEOGRAFI

1. Perangkat Keras (Hardware)
Perangkat keras: berupa komputer beserta instrumennya (perangkat pendukungnya) Data yang terdapat dalam SIG diolah melalui perangkat keras. Perangkat keras dalam SIG terbagi menjadi tiga kelompok yaitu:

a. Alat masukan (input) sebagai alat untuk memasukkan data ke dalam jaringan komputer. Contoh: Scanner, digitizer, CD-ROM.
b. Alat pemrosesan, merupakan sistem dalam komputer yang berfungsi mengolah, menganalisis dan menyimpan data yang masuk sesuai kebutuhan, contoh: CPU,tape drive, disk drive.
c. Alat keluaran (ouput) yang berfungsi menayangkan informasi geografi sebagai data dalam proses SIG, contoh: VDU, plotter, printer.


Keterangan
Data dasar geografi melalui unit masukan (digitizer, scanner, CD-ROM) dimasukkan ke komputer. Data yang telah masuk akan diolah melalui CPU (pusat pemrosesan data), dan CPU ini dihubungkan dengan:

a. Unit penyimpanan (disk drive, tape drive) untuk disimpan dalam disket.
b. Unit keluaran (printer, plotter) untuk dicetak menjadi data dalam bentuk peta.
c. VDU (layar monitor) untuk ditayangkan agar dapat dikontrol oleh para pemakai dan programmer (pembuat program).
d. Scanner : alat untuk membaca tulisan pada sebuah kertas atau gambar.
e. CD-ROM : alat untuk menyimpan program.
f. Digitizer : alat pengubah data asli (gambar) menjadi data digital (angka).
g. Plotter : alat yang mencetak peta dalam ukuran relatif besar.
h. Printer : alat yang mencetak data maupun peta dalam ukuran relatif kecil.
i. CPU : (Central Processing Unit) pusat pemrosesan data digital.
j. VDU : (Visual Display Unit) layar monitor untuk menayangkan hasil pemrosesan.
k. Disk drive : bagian CPU untuk menghidupkan program.
l. Tape drive : bagian CPU untuk menyimpan program.

2. Perangkat Lunak (Software)
Perangkat lunak, merupakan sistem modul yang berfungsi untuk memasukkan, menyimpan dan mengeluarkan data yang diperlukan.


Keterangan
a. Data hasil penginderaan jauh dan tambahan (data lapangan, peta) dijadikan satu menjadi data dasar geografi.
b. Data dasar tersebut dimasukkan ke komputer melalui unit masukan untuk disimpan dalam disket.
c. Bila diperlukan data yang telah disimpan tersebut dapat ditayangkan melalui layar monitor atau dicetak untuk bahan laporan (dalam bentuk peta/ gambar).
d. Data ini juga dapat diubah untuk menjaga agar data tetap aktual (sesuai dengan keadaan sebenarnya).

3. Komponen 
kemampuan pengorganisasian sistem, termasuk keahlian manusia untuk menjalan-kan sistem informasi geografis tersebut

F. TAHAPAN KERJA DALAM SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Data dasar geografi melalui unit masukan (digitizer, scanner, CD-ROM) dimasukkan ke komputer. Data yang telah masuk akan diolah melalui CPU (pusat pemrosesan data), dan CPU ini dihubungkan dengan:

a. Unit penyimpanan (disk drive, tape drive) untuk disimpan dalam disket.
b. Unit keluaran (printer, plotter) untuk dicetak menjadi data dalam bentuk peta.
c. VDU (layar monitor) untuk ditayangkan agar dapat dikontrol oleh para pemakai dan programmer pembuat program

Pembuatan peta dan anlisisnya dalam SIG dilakukan dengan tahapan kerja sebagai berikut:

1. Tahap Persiapan
Tahap persiapan meliputi lima sub kegiatan yang menjadi dasar dalam pengoperasian SIG.
- Kajian kebutuhan, artinya mengkaji tentang informasi apa yang dibutuhkan oleh pengguna.
- Pembuatan konsep yang akan dibutuhkan dan rencana analisis (tumpang-susun) antara peta-peta tematik yang akan dibuat.
- Menyiapkan peta dasar yang diperlukan.
- Merancang siklus basis data yang akan dibangun. Membangun basis data adalah konsep rencana pengorganisasian data yang akan dimasukkan dalam sistem.
- Menentukan prosedur kerja dalam pemasukan data kedalam sistem komputer, misalnya semua simbol poligon didigitasi lebih dahulu.

2. Tahap Digitasi Peta
Pada tahap ini peta yang masih dalam bentuk lembaran kertas atau yang lainnya diubah kedalam format digital, yaitu format yang dapat dibaca dan diolah oleh komputer. Alat untuk memindahkan tersebut dinamakan Digitizer.Setelah menjadi format digital maka peta tersebut siap didigit sesuai dengan konsep dan prosedur kerja yang telah dirancang.

3. Tahap Editing
Data dalam bentuk peta yang telah didigitasi biasanya masih memiliki kesalahan. Kesalahan tersebut umumnya terjadi karena ketidaktelitian dalam proses digitasi. Untuk meminimalisasinya maka dilakukan editing.

4. Tahap Konversi
Tahap konversi adalah tahap penyesuaian koordinat peta yang semula masih dalam koordinat meja digitasi kedalam koordinat lintang dan meridian bumi yang sesungguhnya. Koordinat meja digitasi adalah koordinat yang diperlukan agar pembuatan peta tidak ngacak. Oleh karana bersifat sementara, perlu diubah dalam koordinat lintang dan meridian dengan menggunakan koordinat Universal Transverse Mercator (UTM).Keuntungannya dapat menentukan luas dari ketampakan pada peta karena satuan dalam UTM adalah meter.

5. Tahap Anotasi
Tahap anotasi adalah tahap dilakukannya pemberian nama terhadap berbagai objek yang ada di peta. Misalnya nama sungai, nama kota, atau nama gunung.

6. Tahap Menghubungkan Basis Data Dengan Jaringan (Network)
Jika perlu tahap selanjutnya adalah menghubungkan basis data dengan jaringan (network) melalui intranet atau internet agar dapat diakses oleh orang lain

G. PEMANFAATAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS DALAM KAJIAN GEOGRAFI

SIG sebenarnya tidak hanya dimanfaatkan untuk kajian geografi, tetapi dimanfaatkan pula oleh bidang ilmu pengetahuan lainnya, seperti geologi, hidrologi, perencanaan wilayah atau kota (planologi), dan kehutanan. Pemanfaatan SIG dalam kajian geografi adalah dalam topik-topik antara lain sebagai berikut.

1. Penentuan letak ibu kota atau pusat pertumbuhan wilayah.
2. Perencanaan tata ruang.
3. Evaluasi kemampuan dan kesesuaian lahan.
4. Penentuan tingkat bahaya erosi suatu kawasan.
5. Penentuan arahan pemanfaatan lahan
6. Rehabilitasi dan konservasi lahan.
7. Analisis tentang lingkungan.
8. Prediksi ketinggian banjir dan kekeringan lingkungan.
9. Prediksi kebakaran hutan.
10. Menunjukkan lokasi suatu fenomena dan menganalisis karakteristik fenomena tersebut.
11. Mencari lokasi yang memenuhi persyaratan tertentu.
12. Menyajikan kecenderungan perkembangan atau perubahan pada suatu daerah.
13. Menganalisis pola dari suatu fenomena.
14. Membuat model-model pengembangan dan pengelolaan, misalnya model pengelolaan hutan.

Contoh Pemanfaatan SIG

1. Pelayaran


2. Sistem Posisi Global
Sistem Posisi Global ( GPS) satelit mengorbitkan tinggi di atas permukaan bumi pada orbit yang tepat. GPS digunakan sipenerima untuk menentukan garis lintang, garis bujur, dan ketinggian. Penerima mengukur waktu dari signal yang dikirim oleh satelit yang berbeda( A, B, dan C) untuk menjangkau penerima tersebut. Dari data tersebut , sipenerima mengetahui suatu posisi dengan tepat. Setiap waktu ada berbagai satelit di dalam cakupan GPS disegala penempatan di atas permukaan bumi. Tiga satelit diperlukan untuk menentukan garis bujur dan garis lintang, sedang satelit yang keempat ( D) diperlukan untuk menentukan ketinggian.

Global Positioning System

3. Menunjukkan lokasi suatu fenomena