Sistem Informasi Geografis

Sistem Informasi Geografis atau SIG menurut Burrough  (1986), adalah  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.

Dalam rangka mendeteksi perubahan yang terjadi di permukaan bumi diperlukan  suatu  teknik  yang  dapat mengidentifikasi  perubahan-perubahan  atau fenomena melalui pengamatan pada berbagai waktu yang berbeda. Menurut Singh (1989)  salah  satu data  yang  paling  banyak digunakan  adalah data  penginderaan jauh dari  satelit  yang  dapat mendeteksi  perubahan karena  peliputannya  yang berulang-ulang dengan interval waktu yang pendek dan terus menerus.

Penginderaan  jauh  merupakan suatu  teknik untuk  mengumpulkan informasi mengenai  obyek dan  lingkungannya dari jarak jauh tanpa sentuhan fisik. Biasanya menghasilkan beberapa bentuk citra yang selanjutnya diproses dan diinterpretasi untuk  menghasilkan data yang  bermanfaat  untuk  aplikasi  sesuaidengan kebutuhannya (Lo, 1996).

Sedangkan definisi  Sistem  Informasi  Geografis  (SIG)  menurut  Chrisman (1997) adalah suatu sistem perangkat lunak maupun keras, data, orang, organisasi dan  institusi  yang  melakukan pengumpulan,  penyediaan,  analisis  menyimpulkan informasi  yang meliputi  area di  bagian bumi. Jadi data tersebut dapat  berupa data spasial dan tabular yang dapat digunakan dalam pengambilan keputusan.

Aronoff  (1989),  memberikan pengertian Sistem Informasi Geografis adalah  suatu  sistem  berbasis  komputer  yang  memiliki kemampuan dalam menangani data bereferensi geografi yaitu pemasukan data, manajemen  data  (penyimpanan  dan  pemanggilan  kembali),  manipulasi  dan analisis data, serta keluaran sebagai  hasil akhir (output). Hasil akhir (output) dapat  dijadikan  acuan  dalam  pengambilan  keputusan  pada  masalah  yang berhubungan dengan geografi.

Analisis spasial dikembangkanuntuk mengisi kebutuhan akan permodelan dan penganalisisan data  spasial.    Rustiadi  et  al.  (1999)  mendefinisikan  analisis spasial  sebagai  suatu kemampuan umum  untuk  memanipulasi  data  spasial  ke dalam  bentuk-bentuk  yang  berbeda  dan  mengekstraksi  pengertian  tambahan sebagai  hasilnya.  Analisis spasial  berbeda  dengan peringkasan  (summarization) data spasial.

Rustiadi  et  al.  (1999)  mendefinisikan  analisis spasial  sebagai  suatu kumpulan dari teknik-teknik  analisis  kejadian-kejadian geografis  di mana  hasilhasil analisis tergantung pada susunan spasial kejadian-kejadian tersebut. Bentuk dari  ‘kejadian  geografis’  ini  dinyatakan dalam  kumpulan obyek  titik,  garis,  atau area. Dengan demikian, analisis spasial membutuhkan informasi  nilai -nilai atribut maupun geografi dari obyek -obyek yang dikumpulkan tersebut.

Sistem Informasi Geografis (SIG)  mempunyai  kemampuan  untuk  menghubungkan  berbagai  data  pada  suatu  titik tertentu  di  bumi,  menggabungkannya,  menganalisa,  dan  akhirnya  memetakan  hasilnya. Data  yang  diolah  pada  SIG  adalah  data  spasial  yaitu  sebuah data  yang  berorientasi geografis  dan  merupakan  lokasi  yang  memiliki  sistem  koordinat  tertentu, sebagai  dasar referensinya.  Sehingga  aplikasi  SIG  dapat  menjawab  beberapa  pertanyaan  seperti lokasi,kondisi,  tren,  pola  dan  pemodelan.  Kemampuan  inilah  yang  membedakan  SIG dengan sistem informasi lainnya.

Sub Sistem Informasi Geografis (SIG)

SIG dapat diuraikan menjadi beberapa subsistem sebagai berikut:

Data Input

Subsistem  ini bertugas untuk mengumpulkan, mempersiapkan, dan menyimpan data spasial  dan  atributnya  dari berbagai sumber. Sub-sistem ini pula yang bertanggung jawab dalam mengonversikan atau mentransformasikan format-format data aslinya ke dalam format yang dapat digunakan oeh perangkat SIG yang bersangkutan.

Data Output

Sub-sistem  ini  bertugas  untuk  menampilkan  atau  menghasilkan  keluaran  (termasuk mengekspornya  ke  format  yang  dikehendaki)  seluruh  atau  sebagian  basis  data (spasial)  baik  dalam  bentuk  softcopy  maupun hardcopy  seperti  halnya  tabel,  grafik, report, peta, dan lain sebagainya.

Data Management

Sub-sistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun tabel-tabel atribut terkait ke dalam sebuah sistem basis data sedemikian rupa hingga mudah dipanggil kembali atau di-retrieve, diupdate, dan diedit.

Data Manipulation & Analysis

Sub-sistem  ini  menentukan  informasi-informasi  y ang  dapat  dihasilkan  oleh  SIG. Selain itu sub-sistem ini juga melakukan manipulasi (evaluasi dan penggunaan fungsifungsi  dan  operator  matematis  &  logika)  dan  pemodelan  data  untuk  menghasilkan informasi yang diharapkan.

Sejarah Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sistem  ini  pertama  kali  diperkenalkan  di  Indonesia  pada  tahun  1972  dengan  nama Data  Banks  for  Development.  Munculnya  istilah  Sistem  Informasi  Geografis  seperti sekarang  ini setelah dicetuskan oleh  General Assembly  dari  International Geographical Union  di Ottawa Kanada pada tahun 1967.  Dikembangkan oleh Roger Tomlinson, yang kemudian  disebut  CGIS  (Canadian  GIS-SIG  Kanada).  CGIS  digunakan  untuk menyimpan,  menganalisa  dan  mengolah  data  yang  dikumpulkan  untuk  inventarisasi Tanah  Kanada  (CLI-Canadian  Land  Inventory)  yang  merupakan  sebuah  inisiatif  untuk mengetahui kemampuan lahan di wilayah pedesaan Kanada dengan memetakan berbagai informasi  pada  tanah,  pertanian,  pariwisata,  alam  bebas,  unggas  dan  penggunaan  tanah pada skala 1:250000.

Sejak  saat  itu  Sistem  Informasi  Geografis  berkembang  di  beberapa  benua  terutama Benua  Amerika,  Benua  Eropa,  Benua  Australia,  dan  Benua  Asia.  Seperti  di  Negaranegara  yang  lain, di Indonesia pengembangan SIG dimulai di  lingkungan pemerintahan dan  militer.  Perkembangan  SIG  menjadi  pesat  semenjak  di  ditunjang  oleh  sumberdaya yang bergerak di lingkungan akademis (kampus).

Dalam sejarahnya penggunaan SIG modern (berbasis computer, digital) dimulai sejak tahun  1960-an.  Pada  saat  itu  untuk  menjalankan  perangkat  SIG  diperlukan  computer mainframe  khusus  dan  mahal. Dengan  perkembangan  computer  PC,  kecanggihan  CPU,  dan  semakin  murahnya  memori,  sekarang  SIG  tersedia  bagi  siapapun  dengan  harga murah.

Komponen Sistem Informasi Geografis (SIG)

Menurut John E. Harmon, Steven J. Anderson, 2003, secara rinci SIG dapat beroperasi dengan komponen- komponen sebagai berikut:

1. Orang  yang  menjalankan  sistem  meliputi  orang  yang  mengoperasikan, mengembangkan  bahkan  memperoleh  manfaat  dari sistem.  Kategori  orang  yang menjadi  bagian  dari  SIG  beragam,  misalnya  operator,  analis,  programmer, database administrator bahkan stakeholder. 
2. Aplikasi  merupakan  prosedur  yang  digunakan  untuk  mengolah  data  menjadi informasi.  Misalnya  penjumlahan,  klasifikasi,  rotasi,  koreksi  geometri,  query, overlay, buffer, jointable, dsb. 
3. Data yang digunakan dalam SIG dapat berupa data grafis dan data atribut: Data  osisi/koordinat/grafis/ruang/spasial, merupakan  data  yang merupakan  representasi  fenomena  permukaan  bumi/keruangan  yang memiliki  referensi  (koordinat) lazim  berupa peta, foto udara,  citra  satelit dan sebagainya atau hasil dari interpretasi data-data tersebut,   Data  atribut/non-spasial,  data  yang  merepresentasikan  aspek-aspek deskriptif  dari  fenomena  yang  dimodelkannya.  Misalnya  data  sensus penduduk, catatan survei, data statistik lainnya. 
4. Software  adalah  perangkat  lunak  SIG  berupa  program  aplikasi  yang  memiliki kemampuan  pengelolaan,  penyimpanan,  pemrosesan,  analisis  dan  penayangan data. 
5. Hardware,  perangkat  keras  yang  dibutuhkan  untuk  menjalankan  sistem  berupa perangkat  komputer, printer, scanner, digitizer, plotter  dan perangkat pendukung lainnya.

Selain  kelima  komponen  di  atas,  ada  satu  komponen  yang  sebenarnya  tidak  kalah  penting yaitu Metode. Sebuah SIG  yang  baik  adalah  apabila didukung dengan metode perencanaan desain  sistem yang baik dan sesuai dengan ‘’business rules’’ organisasi yang menggunakan SIG tersebut.

Tugas Utama Sistem Informasi Geografis (SIG)

Berdasarkan desain awalnya  tugas  utama SIG adalah untuk melakukan analisis data spasial.  Dilihat  dari  sudut  pemrosesan  data  geografik,  SIG  bukanlah  penemuan  baru. Pemrosesan data geografik sudah lama dilakukan oleh berbagai macam bidang ilmu, yang membedakannya  dengan  pemrosesan  lama  hanyalah  digunakannya  data  digital. 

Adapun tugas utama dalam SIG adalah sebagai berikut: 

1. Input  Data,  sebelum  data  geografis  digunakan  dalam  SIG,  data  tersebut  harus dikonversi terlebih dahulu ke dalam bentuk digital. Proses konversi data dari peta kertas  atau  foto  ke  dalam bentuk  digital  disebut dengan  digitizing.  SIG  modern bisa melakukan proses ini secara otomatis menggunakan teknologi scanning. 
2. Pembuatan peta, proses pembuatan peta dalam SIG lebih fleksibel dibandingkan dengan  cara  manual  atau  pendekatan  kartografi  otomatis.  Prosesnya  diawali dengan pembuatan database. Peta kertas dapat didigitalkan dan informasi digital  tersebut  dapat  diterjemahkan  ke  dalam  SIG.  Peta  yang  dihasilkan  dapat  dibuat  dengan  berbagai  skala  dan  dapat  menunjukkan  informasi  yang  dipilih  sesuai dengan karakteristik tertentu. 
3. Manipulasi  data,  data  dalam  SIG  akan  membutuhkan  transformasi  atau manipulasi  untuk  membuat  data-data  tersebut  kompatibel  dengan  sistem. Teknologi SIG menyediakan berbagai macam alat bantu untuk memanipulasi data yang ada dan menghilangkan data-data yang tidak dibutuhkan. 
4. Manajemen  file,  ketika  volume  data  y ang  ada  semakin  besar  dan  jumlah  data user semakin banyak, maka hal terbaik yang harus dilakukan adalah menggunakan database  management  system  (DBMS)  untuk  membantu  menyimpan,  mengatur, dan mengelola data 
5. Analisis query, SIG menyediakan kapabilitas untuk menampilkan query dan alat bantu  untuk  menganalisis  informasi  yang  ada.  Teknologi  SIG  digunakan  untuk menganalisis data geografis untuk melihat pola dan tren. 
6. Memvisualisasikan  hasil,  untuk  berbagai  macam  tipe  operasi  geografis,  hasil akhirnya  divisualisasikan dalam bentuk peta atau graf. Peta sangat efisien untuk menyimpan  dan  mengkomunikasikan  informasi  geografis.  Namun  saat  ini  SIG juga  sudah  mengintegrasikan  tampilan  peta  dengan  menambahkan  laporan, tampilan tiga dimensi, dan multimedia.

Bidang-bidang Aplikasi Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sistem  Informasi  Geografis  dapat  dimanfaatkan  untuk  mempermudah  dalam mendapatkan data-data yang telah diolah dan tersimpan sebagai atribut suatu lokasi atau obyek. Data-data yang diolah dalam SIG pada dasarnya terdiri dari data spasial dan data atribut dalam bentuk dijital. Sistem ini merelasikan data spasial (lokasi geografis) dengan data  non  spasial,  sehingga  para  penggunanya  dapat  membuat  peta  dan  menganalisa informasinya  dengan  berbagai  cara. SIG merupakan  alat  yang  handal untuk menangani data  spasial,  dimana  dalam  SIG  data  dipelihara  dalam  bentuk  digital  sehingga  data  ini lebih  padat  dibanding  dalam  bentuk  peta  cetak,  tabel,  atau  dalam  bentuk  konvensional lainya  yang  akhirnya  akan  mempercepat  pekerjaan  dan  meringankan  biaya  yang diperlukan.

Beberapa alasan penggunaan SIG, antara lain:

1. SIG  sangat efektif dalam membantu proses-proses pembentukan, pengembangan, atau  perbaikan  peta  mental  yang  telah  dimiliki  oleh  setiap  orang  yang  selalu berdampingan dengan lingkungan dunia nyata. 
2. SIG  dapat  digunakan  sebagai  alat  bantu  utama  yang  effektif,  menarik,  dan menantang dalam usaha-usaha untuk meningkatkan pemahaman, pengertian, dan pendidikan mengenai ide atau konsep lokasi, ruang (spasial), kependudukan dan unsur-unsur geografis yang terdapat dipermukaan bumi berikut data atribut terkait yang menyertainya. 
3. SIG   dapat memberikan gambaran yang lengkap dan komprehensif terhadap suatu masalah  nyata  yang  terkait  spasial  permukaan  bumi.  Semua  entitas  yang dilibatkan  dapat  divisualkan  untuk  memberikan  informasi  baik  yang  tersirat(implisit)   maupun yang tersurat (eksplisit). 
4. SIG  menggunakan  baik  data  spasial  maupun  atribut  secara  terintegrasi  hingga sistemnya dapat menjawab  baik pertanyaan  spasial maupun non-spasial, memiliki kemampuan analisis spasial dan non-spasial. 
5. SIG  memiliki  kemampuan  yang  sangat  baik  dalam  memvisualkan  data  spasial berikut  atribut-atributnya.  Modifikasi  warna,  bentuk  dan  ukuran  simbol  yang diperlukan  untuk  merepresentasikan  unsur-unsur  permukaan  bumi  dapat dilakukan dengan mudah. 
6. SIG  memiliki  kemampuan  untuk  menguraikan  unsur-unsur  yang  terdapat  di permukaan  bumi  ke  dalam  bentuk  layer,  tematik,  atau  coverage  data  spasial. Dengan  layer  ini  permukaan  bumi  dapat  ‘’direkonstruksi’’  kembali  atau dimodelkan  ke  dalam  bentuk  nyata  (real  world  tiga  dimensi)  dengan menggunakan data ketinggian berikut layer  tematik yang diperlukan. 
7. SIG  dapat  menurunkan  informasi  secara  otomatis  tanpa  keharusan  untuk  selalu melakukan  interpretasi  secara  manual.  Dengan  demikian,  SIG  dengan  mudah dapat menghasilkan data spasial tematik yang merupakan (hasil) turuan dari data spasial yang lain (primer) dengan hanya memanipulasi atribut-atributnya.

Berikut ini adalah beberapa contoh aplikasi SIG di berbagai bidang:

1. Pengelolaan  Fasilitas:  Peta  skala  besar,  network  analysis,  biasanya  digunakan untuk  pengolaan  fasilitas  kota.  Contoh  aplikasinya  adalah  penempatan  pipa  dan kabel  bawah  tanah,  perencanaan  fasilitas  perawatan,  pelayanan  jaringan telekomunikasi. 
2. Sumber Daya Alam: studi kelayakan untuk tanaman pertanian, pengelolaan  hutan, perencanaan  tataguna  lahan,  analisis  daerah  bencana  alam  dan  analisis  dampak lingkungan. 
3. Lingkungan :  pencemaran  sungai,  danau,  laut,  evaluasi  pengendapan  lumpur  di sekitar sungai, danau atau laut, pemodelan pencemaran udara, dll. 
4. Perencanaan:  pemukiman  transmigrasi,  tata  ruang  wilayah,  tata  kota,  relokasi industri, pasar, pemukiman, dll. 
5. Ekonomi  dan  bisnis:  penentuan  lokasi  bisnis  yang  prospektif  untuk  bank,  pasar swalayan, mesin ATM, show room, dll. 
6. Kependudukan: penyediaan informasi kependudukan, pemilihan umum, dll 
7. Transportasi: inventarisasi jaringan (seperti  jalur angkutan umum), analisis rawan kemacetan dan kecelakaan,  manajemen transit perencanaan rute, dll. 
8. Telekomunikasi: inventarisasi jaringan, perizinan lokasi-lokasi BTS beserta pemodelan spasialnya, sistem informasi pelanggan, perencanaan pemeliharaan dan analisis perluasan jaringan, dll. 
9. Militer: penyediaan data spasial untuk rute perjalanan logistic, peralatan perang, dll