perkembangan perangkat keras

Komponen SIG

Brainware

Baraniware adalah orang yang menjalankan sistem meliputi mengoperasikan, mengembangkan bahkan memperoleh manfaat dari sistem. Kategori orang yang menjadi bagian dari SIG ini ada beragam, misalnya operator, analis, programmer, database administrator bahkan stakeholder.

Aplikasi

merupakan kumpulan dari prosedur-prosedur yang digunakan untuk mengolah data menjadi informasi. Misalnya penjumlahan, klasifikasi, rotasi, koreksi geometri, query, overlay, buffer, join table dan sebagainya.

Hardware

GIS membutuhkan komputer untuk penyimpanan dan pemproresan data. Ukuran dari sistem komputerisasi bergantung pada tipe GIS itu sendiri. GIS dengan skala yang kecil hanya membutuhkan PC (personal computer) yang kecil dan sebaliknya.

Ketika GIS yang di buat berskala besar di perlukan spesifikasi komputer yang besar pula serta host untuk client machine yang mendukung penggunaan multiple user. Hal tersebut disebabkan data yang digunakan dalam GIS baik data vektor maupun data raster penyimpanannya membutuhkan ruang yang besar dan dalam proses analisanya membutuhkan memori yang besar dan prosesor yang cepat. Untuk mengubah peta ke dalam bentuk digital diperlukan hardware yang disebut digitiz

• Alat masukan data (digitizer, scanner, keyboard omputer, CD reader, diskette reader)
• Alat penyimpan dan pengolah data (komputer dengan hard disk-nya, tapes or cartridge unit, CD writer)
• Alat penampil dan penyaji keluaran/informasi (monitor komputer, printer, plotter)

Software

Dalam pembuatan GIS di perlukan software yang menyediakan fungsi tool yang mampu melakukan penyimpanan data, analisis dan menampilkan informasi geografis.

Dengan demikian, elemen yang harus terdapat dalam komponen software GIS adalah:

• Tool untuk melakukan input dan transformasi data geografis
• Sistem Manajemen Basis Data (DBMS)
• Tool yang mendukung query geografis, analisa dan visualisasi
• Graphical User Interface (GUI) untuk memudahkan akses pada tool geografi.

Skema Software SIG

Inti dari software GIS adalah software GIS itu sendiri yang mampu menyediakan fungsi-fungsi untuk penyimpanan, pengaturan, link, query dan analisa data geografi. Beberapa contoh software GIS adalah ArcView, MapInfo, ArcInfo untuk SIG; CAD system untuk entry graphic data; dan ERDAS serta ER-MAP untuk proses remote sensing data. Modul dasar perangkat lunak SIG: modul pemasukan dan pembetulan data, modul penyimpanan dan pengorganisasian data, modul pemrosesan dan penyajian data, modul transformasi data, modul interaksi dengan pengguna (input query)

Data

• SIG merupakan perangkat pengelolaan basis data (DBMS = Data Base Management System) dimana interaksi dengan pemakai dilakukan dengan suatu sistem antar muka dan sistem query dan basis data dibangun untuk aplikasi multiuser.
• SIG merupakan perangkat analisis keruangan (spatial analysis) dengan kelebihan dapat mengelola data spasial dan data non-spasial sekaligus.
• Syarat pengorganisasian data:

Volum kecil dengan klasifikasi data yang baik; Penyajian yang akurat; Mudah dan cepat dalam pencarian kembali (data retrieval) dan penggabungan (proses komposit)

• Type Data

Data lokasi:

• Koordinat lokasi
• Nama lokasi
• Lokasi topologi (letak relatif: sebelah kiri danau A, sebelah kanan pertokoan B)

Data non-lokasi:

• Curah hujan
• Jumlah panen padi
• Terdiri dari variabel (tanah), kelas (alluvial), nilai luas (10 ha), jenis (pasir)
• Data dimensi waktu (temporal):
• Data non-lokasi di lokasi bersangkutan dapat berubah dengan waktu (misal: data curah hujan bulan Desember akan berbeda dengan bulan Juli)
• Sumber data SIG: data lapangan, data statistik, peta, penginderaan jauh
• Penyiapan data: data dikumpulkan, dikonversi, diklasifikasi, disunting dan ditransformasi dalam basis data
• Pembentukan format data keruangan (spasial): dijitisasi peta (diatas peta / di-screen monitor), interpretasi citra dijital dan konversi raster ke vektor secara otomatis penuh atau sebelumnya di-scan dulu, import dari sumber lain
• Bentuk data masukan SIG: spasial/non-spasial, vektor/raster, tabular alfanumerik
• Basis data SIG: posisi dan hubungan topology, data spasial dan non- spasial, gambaran obyek dan fenomena geografis (dataran rendah tinggi, kondisi lingkungan, kota, sungai), obyek dikaitkan dengan koordinat bumi
• Lapis data pada basis data SIG: lapis data dibuat sesuai dengan temanya: penggunaan lahan, jenis tanah, topografi, populasi penduduk, ada data primer (topografi, perairan/laut/sungai, pencacahan penduduk, hujan, suhu, kelembaban) dan sekunder (sudah diproses sebagai informasi)
• Penyajian informasi (keluaran): peta, grafik, tabel, laporan
• Lima Cara Perolehan Data/Informasi Geografi

• Survei lapangan: pengukuran fisik (land marks), pengambilan sampel (polusi air),  pengumpulan data non-fisik (data sosial, politik, ekonomi dan budaya).

• Sensus: dengan pendekatan kuesioner, wawancara dan pengamatan; pengumpulan data secara nasional dan periodik (sensus jumlah penduduk, sensus kepemilikan tanah).

• Statistik: merupakan metode pengumpulan data periodik/per-interval-waktu pada stasiun pengamatan dan analisis data geografi tersebut, contoh: data curah hujan.

• Tracking: merupakan cara pengumpulan data dalam periode tertentu untuk tujuan pemantauan atau pengamatan perubahan, contoh: kebakaran hutan, gunung meletus, debit air sungai.

• Penginderaan jarak jauh (inderaja): merupakan ilmu dan seni untuk mendapatkan informasi suatu obyek, wilayah atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh dari sensor pengamat tanpa harus kontak langsung dengan obyek, wilayah atau fenomena yang diamati (Lillesand & Kiefer, 1994).

Subsistem SIG

Data Masukan (Input Data)

Subsistem ini bertugas untuk mengumpulkan dan mepersiapkan data spasial dan atribut dari berbagai sumber. Subsistem ini bertanggungjawab dalam mengkonversi atau mentransformasikan format-format data aslinya kedalam format yang dapat digunakan dalam SIG.

Data Keluaran (output data)

Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran seluruh atau sebagian basis data baik dalam bentuk softcopy maupun hardcopy seperti tabel, grafik, peta dan lain-lain.

Gambar 5 Subsistem SIG

Data Manajemen

Subsistem ini mengorganisasikan data spasial maupun atribut kedalam sebuah basis data sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, di upgrade, dan di edit.

Manipulasi Data Analisis Data

Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan oleh SIG. selain itu, subsistem ini juga melakukan manipulasi dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan. Subsistem dalam SIG ini dapat digambarkan pada gambar.

Sejarah pengembangan SIG

35000 tahun yang lalu, di dinding gua Lascaux, Perancis, para pemburu Cro-Magnon menggambar hewan mangsa mereka, juga garis yang dipercaya sebagai rute migrasi hewan-hewan tersebut. Catatan awal ini sejalan dengan dua elemen struktur pada sistem informasi gegrafis modern sekarang ini, arsip grafis yang terhubung ke database atribut.

Pada tahun 1700-an teknik survey modern untuk pemetaan topografis diterapkan, termasuk juga versi awal pemetaan tematis, misalnya untuk keilmuan atau data sensus.

Awal abad ke-20 memperlihatkan pengembangan “litografi foto” dimana peta dipisahkan menjadi beberapa lapisan (layer). Perkembangan perangkat keras komputer yang dipacu oleh penelitian senjata nuklir membawa aplikasi pemetaan menjadi multifungsi pada awal tahun 1960-an.

Tahun 1967 merupakan awal pengembangan SIG yang bisa diterapkan di Ottawa, Ontario oleh Departemen Energi, Pertambangan dan Sumber Daya. Dikembangkan oleh Roger Tomlinson, yang kemudian disebut CGIS (Canadian GIS – SIG Kanada), digunakan untuk menyimpan, menganalisis dan mengolah data yang dikumpulkan untuk Inventarisasi Tanah Kanada (CLI – Canadian land Inventory) – sebuah inisiatif untuk mengetahui kemampuan lahan di wilayah pedesaan Kanada dengan memetakaan berbagai informasi pada tanah, pertanian, pariwisata, alam bebas, unggas dan penggunaan tanah pada skala 1:250000. Faktor pemeringkatan klasifikasi juga diterapkan untuk keperluan analisis.

CGIS merupakan sistem pertama di dunia dan hasil dari perbaikan aplikasi pemetaan yang memiliki kemampuan timpang susun (overlay), penghitungan, pendijitalan/pemindaian (digitizing/scanning), mendukung sistem koordinat national yang membentang di atas benua Amerika , memasukkan garis sebagai arc yang memiliki topologi dan menyimpan atribut dan informasi lokasional pada berkas terpisah. Pengembangya, seorang geografer bernama Roger Tomlinson kemudian disebut “Bapak SIG”.

CGIS bertahan sampai tahun 1970-an dan memakan waktu lama untuk penyempurnaan setelah pengembangan awal, dan tidak bisa bersaing denga aplikasi pemetaan komersil yang dikeluarkan beberapa vendor seperti Intergraph. Perkembangan perangkat keras mikro komputer memacu vendor lain seperti ESRI dan CARIS berhasil membuat banyak fitur SIG, menggabung pendekatan generasi pertama pada pemisahan informasi spasial dan atributnya, dengan pendekatan generasi kedua pada organisasi data atribut menjadi struktur database. Perkembangan industri pada tahun 1980-an dan 1990-an memacu lagi pertumbuhan SIG pada workstation UNIX dan komputer pribadi. Pada akhir abad ke-20, pertumbuhan yang cepat di berbagai sistem dikonsolidasikan dan distandarisasikan menjadi platform lebih sedikit, dan para pengguna mulai mengekspor menampilkan data SIG lewat internet, yang membutuhkan standar pada format data dan transfer.

Indonesia sudah mengadopsi sistem ini sejak Pelita ke-2 ketika LIPI mengundang UNESCO dalam menyusun “Kebijakan dan Program Pembangunan Lima Tahun Tahap Kedua (1974-1979)” dalam pembangunan ilmu pengetahuan, teknologi dan riset .

Perkembangan SIG Saat Ini

Berbicara perkembangan SIG saat ini kiranya tidak lengkap tanpa menyinggung perkembangan teknologi informasi (TI). Saat ini teknologi informasi sudah sangat maju, telah ada internet yang menjembatani komunikasi tanpa batas, perkembangan webserver, harddisk dalam kapasitas terrabyte dan sebagainya. Dalam lingkup SIG juga muncul teknologi mapserver seperti ArcIMS buatan ESRI yang merupakan salah satu raksasa produsen perangkat lunak SIG dari Amerika. Ketika di dunia TI muncul komunitas opensource, di bidang SIG juga muncul komunitas serupa. Misalnya komunitas yang bernaung pada Inovagis.org, MapWindow.org yang membuat activeX untuk pengembangan perangkat lunak SIG secara gratis. ActiveX tersebut tersedia dalam bahasa pemrograman Visual Basic maupun C++ sehingga dapat leluasa dikembangkan oleh rekan-rekan yang telah belajar bahasa tersebut.

SIG juga tidak hanya tersedia untuk platform Windows, tetap telah ada pula yang mengembangkan SIG untuk Linux yang dikenal opensource, misalnya GRASS GIS (Geographic Resource Analysis Support System) yang sudah include di Knoppix GIS, juga tersedia GRASS untuk Solaris, MacOS X, IBM AIK dan masih banyak lagi. Selain itu masih banyak perangkat lunak SIG yang berlisensi GNU Public License seperti SAGA (System for Automated Geoscientific Analyses), DIVA-GIS yang dikhususkan untuk pemetaan dan analisis biodiversity, kemudian ada MapWindow, Jshape yang berbasis java juga tidak kalah mutakhirnya. Jshape merupakan jalan menggunakan dari Google Map API dan beberapa aplikasi mobile.

Dari sisi basisdata SIG juga telah sangat maju. Basisdata SIG juga telah menganut model basisdata yang mutakhir. Perusahaan raksasa dibidang perangkat lunak basisdata seperti Oracle sendiri juga telah mengembangkan ekstensi untuk menagani data spasial SIG yang dikenal sebagai Oracle Spatial. Oracle Spatial ini dijual sebagai pilihan dari Oracle 8i dan saat ini telah mencapai Oracle 10i. Dengan kemajuan perangkat lunak DBMS (Database Management System) ini sangat mendukung perkembangan SIG sehingga basisdata SIG tidak hanya bersifat lokal saja. Selain Oracle juga ada Postgress system yang pada tahun 1996 berubah menjadi proyek open sourse. Kemudian Postgres sytem berubah nama menjadi POSTGRESQL yang juga mengembangkan ekstensi spasial untuk SQL. Sekarang sistem ini terbuka lebar digunakan oleh komunitas pengembang perangkat lunak open source untuk menerapkan DBMS secara gratis.

Di Indonesia sendiri perkembangan SIG cukup bagus. Beberapa instansi ataupun institusi pemerintah telah membuat terobosan dalam aplikasi SIG. Tengok saja KPU yang pada waktu Pemilu tahun 2004 yang lalu telah mengembangkan WebGIS dengan alamat http://webgis.kpu.go.id/. Jadi saat ini hasil SIG sudah dapat dipergunakan secara luas. Setiap orang yang memiliki koneksi internet dapat mengakses informasi yang tersedia pada layanan WebGIS tersebut.

Apabila informasi publik dapat terintegrasi ke dalam layanan WebGIS tentu akan sangat bermanfaat, misalnya mulai dari bidang pariwisata, tata ruang, transportasi dan sebagainya. Seorang pelancong akan mudah mengetahui lokasi-lokasi wisata yang hendak dituju, investor dibidang properti dapat memilih lokasi yang akan dikembangkan untuk permukiman secara tepat. Apalagi akhir-akhir ini perkembangan sistem komunikasi seluler juga sangat pesat dan sangat dimungkinkan integrasi ke ponsel sehingga kemanapun orang pergi dapat memperoleh informasi geografis ini dengan mudah. Semoga saja dengan perkembangan ini manfaat SIG akan dikenal dan dirasakan oleh masyarakat luas.

Contoh SIG berbasis Web (Web GIS)

Sistem informasi geografis (SIG) pertama pada tahun 1960 yang bertujuan untuk menyelesaikan permasalahan geografis. 40 tahun kemudian perkembangan GIS berkembang tidak hanya bertujuan untuk menyelesaikan permasalahan geografi saja tetapi sudah merambah ke berbagai bidang seperti:

• analisis penyakit epidemik (demam berdarah)
• analisis kejahatan (kerusuhan)
• navigasi dan vehicle routing (lintasan terpendek)
• analisis bisnis (sistem stock dan distribusi)
• urban (tata kota) dan regional planning (tata ruang wilayah)
• peneliti: spatial data exploration
• utility (listrik, PAM, telpon) inventory and management
• pertahanan (military simulation), dll