Sistem Informasi Geografi (SIG) : Pengertian, Komponen, Jenis Data, Pengolahan, dan Hubungannya dengan Teknologi Pengindraan Jauh

A. Pengertian Sistem Informasi Geografi (SIG)

Sistem Informasi Geografi (SIG) adalah sistem berbasis komputer yang digunakan untuk menyimpan, memanipulasi, dan menganalisis informasi geografi.

Yang semula informasi permukaan bumi disajikan dalam bentuk peta yang dibuat secara manual, maka dengan hadirnya Sistem Informasi Geografi (SIG) informasi-informasi itu diolah oleh komputer, dan hasilnya berupa peta digital. Sistem Informasi Geografi mampu menyajikan keaslian dan kelengkapan sebuah informasi dibandingkan cara-cara yang digunakan sebelumnya.

Sistem informasi geografi menyimpan data sesuai dengan data aslinya. Walaupun demikian, agar data yang disimpan itu akurat, maka data yang dimasukkan haruslah data yang akurat. Sistem Informasi Geografi akan memberikan informasi yang kurang akurat bila data yang dimasukkan merupakan data yang meragukan.

Selain berperan sebagai alat pengolah data keuangan, sistem informasi geografi juga mampu menyajikan informasi mengenai sumber daya yang dimiliki oleh suatu ruang atau wilayah tertentu. Dengan demikian, sistem informasi geografi tidak hanya berfungsi sebagai "alat pembuat peta", tetapi jauh lebih dari itu. Sistem Informasi Geografi mampu menghasilkan suatu sistem informasi yang aplikatif, yang dapat digunakan oleh perencana atau oleh pengambil keputusan untuk kepentingan pengolahan sumber daya yang ada di suatu wilayah.

Kajian tentang pemetaan sangat penting dalam pelajaran Geografi, karena kajian-kajiannya berkaitan dengan ruang di permukaan bumi akan berhubungan dengan persebaran, jarak, letak, fungsi dan potensi, dan objek serta interaksi antarobjek di permukaan bumi sehingga objek-objek geografi perli digambar pada bidang datar yang disebut peta. Perkembangan informasi akan data keruangan di era kemajuan IPTEK ini semakin dibutuhkan karena membutuhkan data yang akurat, praktis, dan efisien. Dengan demikian, muncullah apa yang dinamakan Sistem Informasi Geografi (SIG).

 Gambar 1. Bagan Uraian Subsistem SIG

Dilihat dari istilahnya, SIG terdiri atas dua pengertian, yaitu Sistem Informasi dan Informasi Geografi. Sistem Informasi adalah keterpaduan kerja untuk mendapatkan informasi dalam pengambilan keputusan. Dalam sistem informasi terdapat komponen data, manusia, perangkat lunak (program komputer), perangkat keras (komputer), serta aktivitasnya dalam pengolahan dan analisis data untuk pengambilan keputusan. Adapun informasi geografi adalah kumpulan data atau fakta yang terkait dengan lokasi keruangan di permukaan bumi, yang disusun sedemikian rupa sehingga menghasilkan informasi baru yang bersifat geografis dan berbeda dari sumber data awalnya ketika masih terpisah-pisah. Oleh karena itu, SIG sebagai sistem informasi memiliki komponen dan cara kerja tertentu (menangani dan menyimpan data yang berisi informasi geografis). Adapun sebagai informasi geograifs, SIG menyajikan fakta baru sebagai hasil upaya manipulasi data.

B. Komponen Sistem Informasi Geografis (SIG)

 

Gambar 2. Bagan Komponen SIG

Sebagai suatu sistem, SIG memiliki sejumlah komponen yang saling berkaitan. Pada dasarnya untuk mengoperasikan SIG diperlukan tiga komponen, sebagai berikut.

1. Sistem Komputer

Sistem komputer terdiri dari dua, yaitu perangkat keras dan perangkat lunak.

a. Hardware (Perangkat Keras). SIG sebenarnya tidak berbeda dengan perangkat keras lainnya yang digunakan untuk mendukung aplikasi bisnis dan sains. Perangkat keras ini umumnya mencakup :

1) CPU (uni pemproses utama), perangkat ini merupakan bagian dari sistem komputer yang bertindak sebagai tempat untuk pemprosesan semua intruksi-instruksi dan program (processor). Selain itu, CPU juga mengendalikan seluruh operasi yang ada dalam lingkungan sistem komputer yang bersangkutan.

2) RAM, perangkat ini digunakan oleh CPU untuk menyimpan sementara semua data dan program yang dimasukkan melalui input device, baik untuk jangka panjang maupun jangka pendek.

3) Storage, perangkat ini merupakan tempat penyimpanan data secara permanen atau semi permanen (temporary) dibandingkan dengan RAM, akses pada storage agak lambat. Contoh perangkat ini adalah hardisk, disket, CD ROM, dan pita magnetis.

4) Input device, perangkat ini merupakan peralatan-peralatan yang digunakan untuk memasukkan data ke dalam SIG. Yang termasuk dalam perangkat ini adalah mouse, keyboard, scanner, kamera digital.

a) Keyboard merupakan sebuah papan yang terdiri dari tombol-tombol untuk mengetik kalimat dan simbol-simbol khusus lainnya pada komputer.

b) Mouse dikenal dengan istilah "Klik" dan "Drag" yang artinya menggeser atau menarik. Apabila kita menekan tombol paling kiri tanpa melepaskannya dan sambil menggesernya, salah satu akibatnya objek tersebut akan berpindah atau tersalin ke objek lain.

c) Scanner adalah sebuah alat elektronik yang fungsinya mirip dengan mesin fotokopi. Mesin fotokopi hasilnya dapat langsung dilihat pada kertas, sedangkan scanner hasilnya ditampilkan pada layar monitor komputer dahulu kemudian dapat diubah dan dimodifikasi sehingga tampilan dan hasilnya menjadi bagus yang kemudian dapat disimpan sebagai file teks, dokumen, dan gambar. Data yang telah diambil dengan scanner bisa dimasukkan secara langsung ke semua aplikasi komputer yang mengenali teks ASCIL.

5) Output device, perangkat ini merupakan peralatan-peralatan yang digunakan untuk mempresentasikan data dan informasi SIG berupa kertas (hardcopy) atau ke layar monitor (softcopy). Yang termasuk perangkat ini adalah layar monitor, printer, plotter, dan sebagainya.

a) Printer dan plotter adalah jenis hardcopy device karena keluaran hasil proses dicetak di atas kertas. Printer memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, serta ketajaman hasil cetak. Ukuran kertas yang dapat digunakan pun beragam. Tetapi untuk mencetak di atas kertas dengan ukuran yang sangat besar, menggunakan plotter.

b) Monitor adalah salah satu jenis softcopy devicekarena hasil yang keluar berupa sinyal elektronik. Dalam hal ini berupa gambar yang tampil di layar monitor. Gambar yang tampil adalah hasil pemrosesan data ataupun informasi masukan.

c) Digital Camera, salah satu input device yang sedang marak sekarang. Dengan adanya alat ini, kita dapat lebih mudah memasukkan data berupa gambar apa saja, dengan ukuran yang relatif besar ke dalam komputer kita. Digital kamera banyak jenisnya mulai dari mengambil gambar statis, sampai dengan kamera yang dapat merekam gambar seperti video.

b. Software (Perangkat Lunak) merupakan program-program komputer yang berguna untuk menjalankan pekerjaan sesuai dengan yang dikehendaki. Program tersebut ditulis dengan bahasa khusus yang dimengerti oleh komputer. Software terdiri dari beberapa jenis, yaitu :

1) Sistem operasi, adalah software yang berfungsi untuk mengaktifkan seluruh perangkat yang terpasang pada komputer sehingga tiap-tiap perangkat tersebut dapat saling berkomunikasi. Tanpa ada sistem operasi, maka komputer tidak dapat difungsikan sama ekali. Sistem operasi yang mendukung SIG seperti Windows, UNIX, Novell, dan lain-lain.

2) Program utility, berfungsi untuk membantu atau mengisi kekurangan/kelemahan sistem operasi.

3) Program aplikasi, merupakan program yang khusus melakukan pekerjaan tertentu, Map Info, Iddrisi, Erdas, Autocard for GIS, Ermapper, Ilwis, seperti ARC/Info, ArcView, dan lain-lain.

2. Data Geografis

Data geografis adalah data yang berhubungan dengan kondisi geografi seperti wilayah administrasi negara, jalan raya, topografi, sungai, gedung, dan sebagainya yang dapat dilihat dari foto udara, citra satelit, data statistik, dan sebagainya.

3. Pengguna

Pengguna adalah orang yang mempunyai tugas untuk memilih informasi yang diperlukan, membuat standar, membuat jadwal pemutakhiran (updating) yang efisien, menganalisis hasil yang dikeluarkan untuk kegunaan yang diinginkan, dan merencanakan aplikasi.

Dalam pengoperasian SIG, pemasukan data keruangan dibutuhkan elemen dasar. SIG memiliki lima elemen dasar, yaitu :

a. akuisisi data merupakan proses mengidentifikasi dan mengumpulkan data yang dibutuhkan;

b. persiapan melibatkan manipulasi data dengan berbagai cara yang berkaitan dengan SIG;

c. manajemen data yang berfungsi untuk mengatur kreasi dan mengakses data dasar;

d. manipulasi dan analisis yang memfokuskan pada pengguna sistem, agar data dalam SIG dapat dianalisis, maka diperlukan pemahaman tentang memakai SIG;

e. pembuatan produk merupakan bentuk produk yang sangat bervariasi, baik dalam kualitas, keakuratan, dan kemudahan pemakaian.

C. Jenis Data Sistem Informasi Geografis

1. Data Raster

Pada dasarnya, data SIG dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu data raster dan data vektor. Kedua data ini merupakan data yang esensial dan memiliki kesatuan fungsi dalam SIG.

Model data raster ini 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. Akurasi model data ini sangat bergantung pada resolusi atau ukuran pikselnya (sel grid) di permukaan bumi.

Data raster memberikan informasi spasial apa yang terjadi di mana saja dalam bentuk gamabaran yang digeneralisasi. Dengan data ini, dunia nyata disajikan sebagai elemen matriks atau sel-sel grid yang homogen. Dengan model data raster, data geografi ditandai oleh nilai (bilangan elemen matriks persegi panjang dari suatu objek). Dengan demikian, secara konseptual, model data raster merupakan model data spasial yang paling sederhana.

2. Data Vektor

Model data vektor menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik, garis-garis atau kurva atau poligon 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). Dalam model data spasial vektor, garis-garis atau kurva (busur atau area) merupakan sekumpulan titik-titik terurut yang dihubungkan. Sedangkan luas atau poligon juga disimpan sebagai sekumpulan lis titik-titik. Tetapi dengan catatan bahwa titik awal dan titik akhir poligon memiliki nilai koordinat yang sama (poligon tertutup sempurna).

Model Data	Kelebihan	Kelemahan
Data Raster	Memiliki struktur data yang sederhana Mudah dimanipulasi dengan menggunakan fungsi-fungsi matematis sederhana karena strukturnya sederhana seperti matrik bilangan-bilangan biasa. Compatible dengan citra-citra satelit pengindraan jauh dan semua image hasil scanning data spasial. Overlay dan kombinasi data spasial raster dengan data indraja mudah dilakukan. Memiliki kemampuan-kemampuan pemodelan dan analisis spasial tingkat lanjut. Metode untuk mendapatkan citra raster lebih mudah (baik melalui scanning) dengan scanner segala ukuran yang sudah beredar luas, maupun dengan menggunakan citra satelit atau konversi dari format vektor. Gambaran permukaan bumi dalam bentuk citra raster yang didapat dari radar atau satelit pengindraan jauh (landsat, spot, ikonos, dan lain-lain) selalu lebih aktual daripada bentuk vektornya.	Secara umum memerlukan ruang atau tempat penyimpanan (disk) yang besar di komputer, banyak terjadi redundancy, data baik untuk setiap layernya maupun secara keseluruhan. Pengguna sel atau ukuran grid yang lebih besar untuk menghemat ruang penyimpanan akan menyebabkan kehilangan informasi dan ketelitian. Sebuah citra raster hanya mengandung satu tematik saja, sulit digabungkan dengan atribut-atribut lainnya dalam satu layer. Dengan demikian, untuk mempresentasikan atribut-atribut tambahan, juga diperlukan layer baru, timbul lagi redundancy data secara keseluruhan. Tampilan atau representatif dan akurasi posisinya sangat bergantung pada ukuran pikselnya (resolusi spasial). Sering mengalami kesalahan-kesalahan dalam menggambarkan bentuk dari garis-garis batas-batas suatu objek (karena itu jarang digunakan untuk penentuan batas-batas administrasi dan tanah milik), sangat bergantung pada resolusi spasialnya dan toleransi yang diberikan. Transformasi koordinat dan proyeksi lebih sulit dilakukan. Sangat sulit untuk mempresentasikan hubungan topologi (juga network).
Data Vektor	Prosedur untuk memperoleh data dalam bentuk raster (atau citra) lebih mudah, sederhana, dan murah. Memerlukan ruang atau tempat penyimpanan (disk) yang lebih sedikit di komputer. Satu layer dapat dikaitkan dengan atau mengandung banyak atribut sehingga dapat menghemat ruang penyimpanan secara keseluruhan. Dengan banyak atribut yang dapat dikandung oleh satu layer, banyak peta tematik lain (layer) yang dapat dihasilkan sebagai peta turunannya. Hubungan topologi dan network dapat dilakukan dengan mudah. Memiliki resolusi spasial yang tinggi. Representatif gratis data spasialnya sangat mirip dengan peta garis buatan tangan manusia. Memiliki batas-batas yang teliti, tegas, dan jelas sehingga sangat baik untuk pembuatan peta-peta administrasi dan persil tanah milik. Transformasi koordinat dan proyeksi tidak sulit dilakukan.	Metode untuk mendapatkan format data vektor melalui proses yang lama, cukup melelahkan (baik proses digitasi pada instrumen/ instrument fotogrametri digital on-screen digitizing langsung di layer monitor komputer, maupun proses digitasi di meja digitizer), dan relatif mahal. Memiliki struktur data yang kompleks. Datanya tidak mudah untuk dimanipulasi. Pengguna tidak mudah berkreasi membuat programnya sendiri untuk memenuhi kebutuhan aplikasinya. Hal ini disebabkan oleh struktur data vektor yang lebih kompleks dan prosedur-prosedur fungsi dan analisisnya memerlukan kemampuan yang tinggi karena lebih sulit.

 Tabel 1. Perbandingan Data Raster dan Data Vektor

D. Hubungan antara Tekonologi Pengindraan Jauh dengan SIG

Sistem informasi geografi merupakan langkah selanjutnya setelah proses pengindraan jauh dalam rangkaian pengolahan informasi geografi. Citra yang diperoleh melalui pengindraan jauh merupakan data dasar atau input yang selanjutnya diolah dan disajikan oleh sistem informasi geografi. Posisi data dalam citra pengindraan jauh dapat dikoreksi kembali dalam sistem informasi geografi. Dengan demikian, integrasi antara data pengindraan jauh dengan sistem informasi geografi akan memperoleh informasi yang optimal sebagai data pemanfaatan wilayah.

Pada awalnya, pengindraan jauh dan sistem informasi geografi dikembangkan secara terpisah. Tenaga ahli di bidang pengindraan jauh mengembangkan sistem sensor dan metode pengolahan citra, sedangkan ahli sistem informasi geogradi akan lebih mengenal prinsip-prinsip proyeksi peta, analisis keruangan, dan rancang bangun data dasar keruangan. Walaupun keduanya berbeda dalam orientasi kerja, tetapi baik ahli pengindraan jauh maupun sistem informasi geografi, sama-sama perlu mengerti kondisi dan informasi keruangan yang dikumpulkannya, seperti ikhwal hutan, geologi perencanaan jalan raya, dan sebagainya.

Secara ringkas, hubungan antara pengindraan jauh dengan sistem informasi geografi adalah sebagai berikut.

1. Pengindraan jauh dan sistem informasi geografi keduanya digunakan untuk mengumpulkan, menganalisis, dan melaporkan tentang sumber daya di bumi beserta infrastrukturnya yang akan digunakan manusia.

2. Pengindraan jauh dan sistem informasi geografi mempunyai kemampuan yang saling melengkapi. Kemampuan analisis pengindraan jauh bertambah baik dengan pemeriksaan (verifikasi) data yang diperoleh sistem informasi geografi. Demikian pula, penerapan sistem informasi geografi akan memperoleh keuntungan dari informasi yang diberikan oleh pengindraan jauh.

3. Integrasi penggunaan pengindraan jauh dengan sistem informasi geografi tidak hanya menguntungkan secara ekonomi, tetapi juga memungkinkan memperoleh data baru dan bagi daerah yang belum tersedia datanya.

E. Pengolahan Informasi Geografi

Terdapat empat tahap pengolahan informasi geografi, yaitu.

1. Tahap Perolehan Data

Sistem informasi geografi memerlukan data masukan yang akurat agar nantinya dapat memperoleh informasi yang benar. Data masukan itu dapat kita peroleh dari beberapa sumber.

a. Data Lapangan

Data ini diperoleh langsung dari hasil pengukuran lapangan, misalnya pengukuran terhadap curah hujan di suatu wilayah, salinitas air, kedudukan muka air tanah, dan sebagainya.

b. Data Peta

Yaitu dapat berupa peta yang dituangkan dalam kerta atau dalam film, misalnya peta geologi, peta hidrologi, dan sebagainya. Peta ini masih merupakan data mentah yang harus kita ubah menjadi data digital.

c. Data Citra

Data ini diperoleh dari hasil pengindraan jauh.

d. Databse

Database memberikan informasi yang sangat penting bagi sistem informasi geografi. Data yang disajikan dalam bentuk database ini dapat memuat informasi yang tidak terbatas.

2. Tahap Input Data SIG

Data yang diperoleh, baik berupa data lapangan, data peta, dan pengindraan jauh, maupun database, dimasukkan ke dalam program sistem informasi geografi.

3. Tahap Pengolahan Manipulasi dan Analisis Data SIG

Tahap ini merupakan tahap inti dari keseluruhan rangkaian program sistem informasi geografi.

4. Tahap Output Data Sistem Informasi Geografi (SIG)

Keluaran (output) yang disajikan sistem informasi geografi, antara lain : berupa peta, bagan, grafik, tabel, atau berupa hasil-hasil perhitungan (data numerik). Semua itu dapat berwujud tampilan pada layar komputer, pada kertas printer, ataupun pada media lainnya.

5. Pemanfaatan SIG

Sesuai dengan definisi SIG yang telah dikemukakan, maka dapat disimpulkan bahwa kegunaan atau manfaat SIG sebagai berikut.

a. Memasukkan dan mengumpulkan data geografi (spasial dan atribut).

b. Mengintegrasikan data geografi (spasial dan atribut).

c. Memeriksa, mengoreksi (mengedit) data geografi (spasial dan atribut).

d. Menyimpan dan memanggil kembali data geografi (spasial dan atribut).

e. Mempresentasikan atau menampilkan data geografi (spasial dan atribut).

f. Mengelola data geografi (spasial dan atribut).

g. Memanipulasi data geografi (spasial dan atribut).

h. Menganalisis data geografi (spasial dan atribut).

i. Menghasilkan keluaran (output) data geografi dalam bentuk peta tematik (view dan lay out), tabel, grafik, laporan, dan lainnya dalam bentuk hardcopy maupun softcopy.

Daftar Pustaka :

Dewi, Nurmala. 2009. Geografi Untuk SMA dan MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.