Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 1

MATA KULIAH

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

MATERI 3 – DATA GIS

Dosen Pengampu:

Ferryati Masitoh, S. Si, M. Si

Program Studi Sistem Informasi

Fakultas Teknik Universitas Pesantren Tinggi Darul Ulum

Jombang, 2014

Fungsi GIS

Fungsi analisis attribut

• Operasi dasar basisdata : pembuatan basisdata, editing, query, dll

• Perluasan basisdata : export dan import basisdata ke sistem basisdata lain, ODBC, query, dll

Fungsi analisis spasial

• klassifikasi, jaringan, analisis 3D, pemrosesan citra digital, dll.

Data dan informasi geografis

peta-peta tematik

Penelitian pengukuran

lapangan kumpulan

data statistik

2

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 2

MODEL-MODEL BASISDATA PADA ATTRIBUT

BERORIENTASI OBYEK

1. Model Tabular

2. Model Hirarki

3. Model Jaringan

4. Model Relasional

3

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

1. MODEL TABULAR

Model tabular merupakan model yang berada

dalam tabel tunggal dan terdapat kaitan antara

tabel satu dengan yang lainnya.

No_sampel Lokasi Material Dominan

301 Gembong pasir

302 Balong Lempung, pasir

302 Pasuruhan Pasir, batuan andesit

Contoh 1. Tabel data sumur sampel air

Contoh 2. Tabel data hasil analisis air isi ulang

No_sampel Lokasi pH Fe2+ (ppm)

301 Gembong 7,98 0.7

302 Balong 8.04 0.14

302 Pasuruhan 8.15 0.7 4

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 3

2. MODEL HIRARKI

Model hirarki merupakan model yang menerapkan hirarki

dalam rekord datanya yang mirip dengan diagram pohon

terbalik. Pola yang digunakan adalah pola hubungan parent-

child. Bagian teratas dari simpul merupakan Root yang

tidak memiliki parent. Parent memilki child yang antara

child tersebut tidak mempunyai hubungan sejajar dan tidak

ada pengulangan rekord (non redundant).

Dalam GIS, model hirarki terutama digunakan dalam

analisis pada obyek geometrinya. Misalnya pada saat

dissolve pada geoprocessing, yang menyatukan beberapa

obyek menjadi stau obyek utama

5

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

2. MODEL HIRARKI

A

B

D E

C

F

6

Level I

Level II

Level III

Model Hirarki mengenal adanya konsep one to one dan one to many.

Keterangan:

A adalah root dan parents bagi B dan C one to many

B dan C adalah child bagi A

B adalah parents bagi D dan E

C adalah parents bagi C dan F adalah child dari F one to one

Akar/root

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 4

3. MODEL JARINGAN

Model jaringan mempunyai kemiripan dengan model hirarki,

tetapi bedanya dalam model jaringan ini rekord child dapat

mempunyai lebih dari satu parent begitu juga sebaliknya.

7

A

B C

D E F G F

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

4. MODEL RELASIONAL

Model relasional merupakan model yang lebih umum

digunakan dalam SIG. Model ini terdiri dari tabel-tabel

data yang ternormalisasi dengan field-field kunci

sebagai penghubung relasional antar tabel.

Model relasional mampu menangkap realitas geografis

melalui set tabel (relasi) yang berkaitan dengan kunci-

kunci (field umum dan attribut umum). Setiap tabel

mengandung satu set rekord dan ternormalisasi untuk

mengurangi pengulangan informasi dan

memaksimumkan intregitas rekord dalam tabel.

8

Hal yang perlu dipahami adalah bahwa pembuat

basisdata perlu mengetahui kenampakan-kenampakan

apa saja yang harus disimpan dalam tabel.

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 5

4. MODEL RELASIONAL …… (LANJUTAN)

Keunggulan model relasional :

1. Merupakan model data yang lengkap secara matematis;

2. Memiliki teori-teori yang solid untuk mendukung accessibility melalui

query, corectness melalui penggunaan aljabar, serta predictability

untuk mengantisipasi atau memperkirakan hasil-hasil dari query

yang diberikan

3. Intregitas yang berguna untuk memastikan bahwa perubahan-

perubahan struktur data tidak mengganggu keutuhan relasi dalam

basisdata

4. Multiple views yang memungkinkan view yang berbeda dari basisdata

yang sama untuk pengguna yang berbeda

Kelemahan model relasional adalah terjadinya dekomposisi struktur data

tabel hingga menjadi kecil dan sederhana pada bentuk normal akan

menyebabkan duplikasi data

9

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

CONTOH MODEL RELASIONAL

10

No_sampel Lokasi Material Dominan

301 Gembong pasir

302 Balong Lempung, pasir

302 Pasuruhan Pasir, batuan andesit

Contoh 1. Tabel data sumur sampel air

Contoh 2. Tabel data hasil analisis air isi ulang

No_sampel Lokasi pH Fe2+ (ppm)

301 Gembong 7,98 0.7

302 Balong 8.04 0.14

302 Pasuruhan 8.15 0.7

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 6

DATA DALAM SIG

Data SIG

Data Vektor

Non Topologi Topologi

Data Sederhana

Titik Garis Area

Data Tingkat Tinggi

TIN Regions Dynamic

Sgementation

Data Raster

11

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

DATA VEKTOR DALAM SIG

Data dalam SIG antara lain:

1. Data Grafis

2. Data Atrribut

Data Grafis terdiri dari Point, Line dan Poligon

Pembuatan data grafis diwajibkan untuk mengikuti aturan topologi. Topologi merupakan salah satu dari sejumlah hubungan terpenting yang dipertahankan di dalam banyak basisdata spasial.

Topologi mampu memberikan gambaran penting bagaimana kualitas dari geodatabase secara lebih realistis dalam merepresentasikan kenampakan geografis, sehingga akan didapatkan model dari dunia nyata secara akurat dan dapat mereferensikan kesatuan antar obyek di dalam geodatabase.

12

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 7

DATA TITIK (POINT)

Titik didefinisikan sebagai pasangan koordinat x dan y

tunggal di dunia nyata. Titik tidak memiliki dimensi dan

pada umumnya mewakili kenampakan yang berukuran kecil

misalnya sumur, lokasi rumah, dan titik survey.

Aturan topologi titik antara lain:

1. Titik merekam semua lokasi yang merupakan titik-titik

endpoints dan perpotongan-perpotongan garis (arc) dan

batas-batas boundary;

2. Titik berada tepat di dalam sebuah batas-batas

boundary;

3. Titik berada di dalam sebuah area;

4. Titik berada tepat sebagai titik akhir dalam sebuah garis;

dan

5. Titik berada di dalam garis. 13

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

CONTOH

DATA

TITIK

NO KOORD_X KOORD_Y ALAMAT

29 106,70838 -6,10554 Jl. Lingkungan III RT 001 RW 09

1 106,69913 -6,10518 Jl. Kampung Belakang RT 003 RW 03

5 106,70084 -6,12416 Jl. Kp. Pinggir Rawa RT 003 RW 04

7 106,70917 -6,11603 Jl. Raya Prepedan RT 002 RW 13 No. 23 Kalideres

9 106,69971 -6,09839 JL. Kp. Gaga Rawa Kompeni

15 106,71943 -6,11829 Jl. Kamal Raya No. 12 RT 001 RW 06

16 106,69857 -6,10518 Jl. Kampung Belakang RT 009 RW 05

19 106,70610 -6,09990 Jl. Puskesmas RT 011 RW 01

20 106,71475 -6,11546 Jl. Bakti Mulya No. 10 RT 005 RW 02

22 106,69971 -6,09839 JL. Kp. Gaga Rawa Kompeni

31 106,70567 -6,11175 Jl. Prepedan Raya

32 106,69846 -6,10547 Jl. Kampung Belakang rw.05

38 106,70831 -6,10007 Jl. Kebon Kalapa

14

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 8

DATA GARIS (LINE)

Line merupakan sekumpulan titik (pasangan koordinat) yang dimulai

dari suatu titik yang didefinisikan sebagai titik awal dan diakhiri oleh

titik akhir. Line mempunyai endpoint sebagai titik terujung, serta

direction sebagai arah garis yang menggambarkan gerak dari titik awal

ke titik akhir. Line juga mempunyai titik antara yag terletak di antara

titik awal dan titik akhir.

Aturan dalam topologi line adalah sebagai berikut :

1. Sebuah line berada di dalam batas toleransi dengan line terdekat;

2. Sebuah line tidak boleh memiliki duplikasi/overlap dengan line

yang lain,

3. Sebuah line yang merupakan line kontur tidak boleh saling

berpotongan

4. Line tidak boleh mimiliki dangling nodes dan pseudo nodes

5. Line tepat berada di dalam batas sebuah boundary

6. Sebuah line merupakan line tunggal untuk obyek jalan, dan

memiliki titik interseksi pada setiap pertemuan garis

15

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

DATA GARIS (LINE) …… (LANJUTAN) 1. Attribut yang digunakan pada line berisikan field-field yang menerangkan tentang

kondisi sebenarnya di lapangan. Obyek di muka bumi yang menggunakan line antara

lain : sungai, rel, jalan dan batas administrasi. Untuk obyek jalan, terdapat aturan-

aturan tambahan pada attributnya. Hal ini mengingat jalan merupakan obyek yang

dapat digunakan untuk analisis jaringan. Berikut aturan –aturan yang digunakan:

2. Terdapat kelas jalan yang menjelaskan hierarki jalan misalnya seperti contoh berikut :

a. Klas 1 : Jalan Arteri

b. Klas 2 : Jalan Kolektor

c. Klas 3 : Jalan Lokal Tingkat 1

d. Klas 4 : Jalan Lokal Tingkat 2, dst

3. Dalam attribut, terdapat field-field yang menjelaskan tentang jarak dan waktu

tempuh.

4. Pada field waktu tempuh, dibedakan antara dari ke (from to) dan ke dari (to from) yang

didefinisikan melalui satuan waktu misalnya menit. Dengan demikian maka field yang

digunakan antara lain ”FT_Minutes” dan ”TF_Minutes”

5. Untuk menjelaskan aturan lalu lintas maka dalam attribut harus terdapat field string

field ”One_Way” atau ”Oneway” yang mampu mendefinisikan kondisi-kondisi antara

lain :

a. FT atau F sebagai jalan satu arah yang searah dengan arah digitasi

b. TF atau T sebagai jalan yang berlawanan dengan arah digitasi

c. N sebagai jalan yang tidak boleh dilewati oleh kedua arah

d. Nilai lainnya sebagai jalan yang boleh dilewati oleh kedua arah

6. Bila jalan berupa overpass atau underpass maka field yang digunakan adalah

"F_ELEV" and "T_ELEV" or "F_ZLEV" and "T_ZLEV".

16

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 9

CONTOH DATA LINE

F_ID Nama Length_m FT_Minutes TF_Minutes FT_Cost TF_Cost One_way F_ZLEV T_ZLEV

1 Jl. Sudirman 6000 30 20 2000 2000 F 0 0

2 Jl. Sudirman

(Dukuh Atas)

500 5 5 2000 - F 0 0

3 Jl. Sudirman

(Semanggi)

500 5 5 2000 - T 1 1

17

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

DATA AREA (POLYGON)

Aturan-aturan topologi area atau poligon :

1. Tidak boleh ada poligon yang saling tumpang

susun (overlay);

2. Poligon tidak boleh mempunyai celah (gap)

dengan poligon lain; dan

3. Tidak boleh menyatukan 2 poligon atau lebih

yang berbeda kelas menjadi satu poligon.

18

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 10

CONTOH DATA AREA (POLYGON)

Peta Kelas Erosi

19

Peta Lahan Kritis

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

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 ini memiliki atribut tersendiri,

termasuk koordinatnya yang unik (di sudut grid (pojok), di

pusat grid, atau di tempat lainnya). Akurasi model data ini

sangat tergantung pada resolusi atau ukuran pikselnya (sel

grid) di permukaan bumi. Entity spasial raster disimpan di

dalam layers yang secara fungsionalitas direlasikan dengan

unsur-unsur petanya.

Contoh sumber-sumber entity spasial raster adalah citra

satelit (misalnya NOAA, SPOT, LandSat, IKONOS, dll), citra

radar, dan model ketinggian dijital (DEM – Digital Elevation

Model dalam model data raster).

20

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 11

STRUKTUR MODEL DATA RASTER

21

Titik asal

(origin) X max

Y max

Piksel

Kolom

Baris

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

SISTEM KOORDINAT PADA DATA RASTER

22

a

b

Titik Asal

(Xo, Yo)

Sumbu Y

Sumbu X

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 12

SISTEM KOORDINAT PADA DATA RASTER …….. (LANJUTAN)

Pada model data raster, matriks atau array diurutkan menurut

koordinat kolom (x) dan barisnya (y). Pada sistem koordinat piksel

monitor komputer, titik asal sistem koordinat (origin) raster terletak di

sudut kiri atas. Nilai absis (x) akan meningkat ke arah kanan, dan

nilai ordinat (y) akan membesar ke arah bawah (Gambar 1). Walaupun

demikian, sistem koordinat ini sering pula ditransformasikan sehingga

titik asal sistem koordinat (origin) terletak di sudut kiri bawah, makin

ke kanan nilai absisnya (x) akan meningkat, dan nilai ordinatnya (y)

makin meningkat jika bergerak ke arah atas.

Pada sistem koordinat ini, titik asal (Xo, Yo) raster terletak di titik

sudut kiri bawah. Selain itu, terdapat M kolom dan N baris sesuai

dengan arah sumbu koordinat masing-masing. Setiap piksel atau sel

grid memiliki nilai lebar a dan tinggi b. Koordinat sudut-sudut lainnya

adalah kiri-atas (Xo, Yo + N*b), kanan-bawah (Xo + M*a, Yo), dan

kanan atas (Xo + M*a, Yo + N*b). 23

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

24

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 13

HAZE (15 OCT 2006, NOAA-18)

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

25

PERBANDINGAN DATA VEKTOR DAN RASTER

26

No. Parameter Vektor Raster

1. Akurasi Akurat dan lebih presisi Sangat bergantung

dengan ukuran grid/sel

2. Atribut Relasi langsung dengan DBMS (database)

Grid/sel

merepresentasikan

atribut. Relasi dengan

DBMS tidak secara langsung

3. Kompleksitas Tinggi. Memerlukan

algortima dan proses yang sangat kompleks

Mudah dalam

mengorganisasi dan proses

4. Output Kualitas tinggi sangat

bergantung dengan

plotter/printer dan kartografi

Bergantung terhadap output printer/plotter

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 14

PERBANDINGAN DATA VEKTOR DAN RASTER…. (LANJUTAN)

27

No.

Parameter Vektor Raster

5. Analisis Spasial dan atribut

terintegrasi.

Kompleksitasnya sangat tinggi

Bergantung dengan

algortima dan mudah untuk dianalisis

6. Aplikasi dalam Remote Sensing

Tidak langsung, memerlukan konversi

Langsung, analisis

dalam bentuk citra sangat dimungkinkan

7. Simulasi Kompleks dan sulit Mudah untuk dilakukan simulasi

8. Input Digitasi, dan

memerlukan konversi dari scanner

Sangat

memungkinkan untuk

diaplikasikan dari

hasil konversi dengan menggunakan scan

9. Volume Bergantung pada

kepadatan dan jumlah verteks

Bergantung pada ukuran grid/sel

10. Resolusi Bermacam-macam Tetap

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

KARAKTERISTIK MODEL DATA RASTER

1. Resolusi

2. Orientasi

3. Zone

4. Nilai-nilai

5. Lokasi

28

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 15

1. RESOLUSI

Resolusi (spasial) dapat didefinisikan sebagai dimensi

linier minimum dari satuan terkecil geographic space

yang dapat direkam. Satuan terkecil ini umumnya

berbentuk segi empat (biasanya bujur sangkar) dan

dikenal sebagai sel-sel grid, elemen matriks, elemen

terkecil dari suatu gambar (image) atau piksel.

Resolusi suatu data raster akan merujuk pada ukuran

(atau luas) permukaan bumi yang direpresentasikan

oleh setiap pikselnya. Makin kecil ukuran atau luas

permukaan bumi yang direpresentasikan oleh setiap

pikselnya, makin tinggi resolusi spasialnya. Demikian

pula sebaliknya, makin luas permukaan bumi yang

dapat direpresentasikan oleh setiap pikselnya, makin

rendah resolusinya 29

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

2. ORIENTASI

Orientasi di dalam sistem grid atau raster di buat untuk merepresentasikan arah utara grid. Yang paling sering dilakukan adalah dengan cara menghimpitkan arah utara grid ini dengan arah utara sebenarnya (true north) di titik asal (origin) sistem koordinat grid yang bersangkutan.

Adanya masalah perubahan atau distorsi, adalah tidak mungkin untuk mengimpitkan arah utara grid dan arah utara sebenarnya di semua titik di dalam grid tersebut. Jika suatu grid raster telah diorientasikan terhadap titik asal dan arah utara sejati, maka sistem penomoran dan satuan-satuan ukurannya dapat ditentukan

30

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 16

3. ZONE

Setiap Zone layer peta raster merupakan

sekumpulan lokasi-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.

Tidak semua layer peta raster memiliki zone,

setiap isi sel grid dapat bervariasi secara kontinyu

di dalam daerah tertentu sehingga setiap sel

memiliki nilai yang berbeda (unik)

31

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

4. NILAI-NILAI

Nilai, dalam konteks raster, adalah item informasi

(atribut) yang disimpan di dalam sebuah layer

untuk setiap pikselnya. Piksel-piksel di dalam

zone atau area yang sejenis memiliki nilai (isi

piksel atau nomor pengenal) yang sama

32

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 17

5. LOKASI

Pada umumnya, lokasi, di dalam model data

raster, diidentifikasi dengan menggunakan

pasangan koordinat kolom dan baris (x,y).

Biasanya, lokasi-lokasi atau posisi-posisi koordinat

geografi (geodetik) yang sebenarnya di permukaan

bumi dari beberapa piksel yang terletak di sudut

citra raster (atau di titik-titik yang mudah dikenali

seperti persimpangan jalan) juga diketahui melalui

pengikatan

33

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

PERANCANGAN BASISDATA SPASIAL

Perancangan basisdata SIG diawali dengan

perencanaan basisdata yang kegiatannya meliputi

pengenalan kebutuhan mengenai data, identifikasi

data, pemutakhiran (updating) data hingga

penyimpanan data. Selain itu, perancangan juga

mencakup arsitektur dasar (perangkat keras dan

lunak SIG), estimasi penggunaan serta penentuan

lingkup ukuran sistem.

34

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u

Unipdu 5/2/2015

f.masitoh@unipdu 18

KEGIATAN

DALAM PERANCANGAN BASISDATA SPASIAL

1. Penentuan tujuan Penentuan tujuan berguna untuk : a) Mendapatkan gambaran akhir dari produk SIG, b) memberikan gambaran mengenai langkah-langkah yang harus dilewati saat proses perancangan.

2. Survey data dan perangkat SIG Survey data merupakan kegiatan penelusuran data, pengumpulan data hingga pemilihan data (akurat dan sesuai dengan tujuan)

3. Pembuatan struktur data Pembuatan struktur data akan mempermudah dalam proses perancangan dengan cara yang terencana dan sistematis. Perancang juga membuat tabel-tabel basisdata dengan mengidentifikasi subyek-subyek ayang akan digunakan dalam basisdatanya.

4. Perencanaan dan perancangan basisdata Tahap kegiatan ini merupakan kegiatan merencanakan dan pembuatan basisdata. Basisdata yang digunakan dalam SIG yaitu basisdata spasial dan basisdata non spasial.

5. Akusisi Basisdata Akusisi basisdata merupakan kegiatan koreksi pada basisdata yang telah dibuat dengan mempertimbangkan keakuratan, presisi, konsistensi, skala dan ketepatan penggunaan data dengan tetap mempertimbangkan tujuan perancangan.

35

5/2

/20

15

f.m

asito

h@

un

ipd

u