PENGENALAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Eko Budiyanto

A. Pendahuluan

Sejak manusia mengenal lingkungannya dia dihadapkan pada berbagai tantangan kehidupan baik yang berupa tuntutan fisik ataupun non fisik. Sesuai dengan sifatnya, manusia harus berinteraksi dan membutuhkan berbagai bantuan orang lain secara langsung ataupun tidak langsung. Kebutuhan berinteraksi ini mendorong manusia tersebut untuk berpindah ke tempat-tempat tertentu sesuai dengan kebutuhan tersebut jika kebutuhannya tidak dapat dipenuhi ditempat dia berada. Perpindahan ini dapat terus berlangsung secara sirkuler berbolak-balik dari tempat asal ke tempat tujuan ataupun bersifat nomaden dimana dia tinggal menetap di tempat tujuannya. Perpindahan yang terjadi terus menerus ini menimbulkan berbagai pengalaman seperti jalur-jalur dimana dia pergi, lokasi relatif suatu tempat dengan tempat lain, berbagai hal yang terdapat di suatu tempat, berbagai kejadian yang pernah terjadi dan lain-lain. Pengalaman ini suatu saat mungkin akan diceritakan pada orang lain sebagai suatu pelajaran. Pengalaman yang diceritakan pada orang lain tersebut merupakan sebuah rangkaian informasi yang dikemas dalam bentuk cerita. Orang yang mendengarkan cerita tersebut adalah penerima informasi yang selanjutnya mungkin akan menganalisa secara mental tentang dimana lokasi peristiwa yang diceritakan, seberapa jauh lokasi peristiwa tersebut dari posisi dia berada saat ini, bagaimana peristiwa tersebut terjadi, berapa pihak yang terlibat dan lain-lain.

Secara sederhana sebenarnya dapat dikatakan bahwa si penerima informasi di atas melakukan analisis secara spasial ataupun non spasial . Penerima informasi tersebut dalam benaknya membayangkan tentang unsur spasial yaitu dimana , dan seberapa jauh . Analisis spasial tersebut memberikan gambaran lokasi sebuah fenomena. Disamping hal tersebut, penerima informasi tersebut juga membayangkan unsur non spasial yang berupa bagaimana dan siapa . Kedua hal terakhir ini memberikan gambaran kualitas dan kuantitas fenomena tersebut. Paduan unsur spasial dan non spasial tersebut pada akhirnya membentuk serangkaian informasi utuh dalam benak si penerima tadi mengenai fenomena yang di sampaikan orang lain.

Dalam perkembangannya saat ini, informasi yang bersifat spasial tersebut menjadi dasar bagi analisa geografi modern. Penyampaian informasi dikemas dalam sebuah sistem informasi spasial yaitu sistem informasi geografis ( Geographic Information System ). Kerumitan fakta fenomena geografis teramat sulit untuk digambarkan secara deskriptif belaka terutama dalam kaitannya dengan perkiraan fenomena-fenomena yang akan terjadi sebagai akibat dari fenomena tersebut di masa sekarang. Pendekatan yang komprehensif dilakukan dengan penggambaran spasial menjadi sebuah peta baik manual maupun digital. SIG menggabungkan analisis spasial dengan penjabaran deskriptif sehingga dalam perkembangannya SIG banyak digunakan sebagai alat ataupun cara pandang dalam penyelesaian permasalahan di berbagai bidang. Informasi yang dihasilkan dalam SIG memberikan gambaran yang komprehensif, menyeluruh, sekaligus memberikan kemudahan dalam pendekatan terhadap fenomena. SIG menggunakan peta digital dan data atribut sebagai dasar berbagai analisisnya.

Pada masa terdahulu informasi spasial digambarkan dalam bentuk peta. Obyek-obyek di muka bumi digambarkan dalam bentuk titik, garis, dan area serta warna. Gradasi warna, ukuran titik, dan ketebalan garis menggambarkan kualitas fenomena atau obyek tersebut. Misal garis tebal menggambarkan jalan kelas I, garis dengan ketebalan lebih tipis menggambarkan jalas kelas II, dan garis yang lebih tipis lagi menggambarkan jalan kelas III dan seterusnya. Teknik pemetaan ini berkembang dalam ranah ilmu kartografi. Proses pemetaan dalam kartografi terbantu dengan munculnya teknik digital yang diaplikasikan dalam hal pemetaan ini yaitu Computer Assisted Cartography (CAC) . Teknologi digital ini sangat membantu proses pembuatan dan penampilan peta. CAC memiliki kemampuan yang baik dalam proses pembuatan, pengolahan hingga pencetakan akhir sebuah peta. SIG dikatakan sebagai hasil perkawinan CAC dengan teknologi basis data (Bernhardsen, 1992).

Peta sebagai media penggambaran obyek di lapangan

Sejalan dengan CAC, terdapat teknik digital lain yang hampir mirip dengannya yaitu Computer Assisted Drafting (CAD) . Sebenarnya CAD ini ditujukan sebagai alat bantu penggambaran teknik arsitektural. Dalam perkembangannya CAD banyak pula digunakan sebagai alat untuk menggambarkan berbagai peta seperti peta persil ataupun peta administrasi yang banyak ditemui diberbagai instansi di Indonesia. Namun demikian CAD tidak memiliki kemampuan analisis geografis seperti yang dimiliki oleh banyak software SIG (DeMers, 1997).

Banyak kemiripan di dalam ketiga teknologi tersebut, terutama berkaitan dengan hal perpetaan, tetapi terdapat perbedaan yang pada akhirnya perbedaan tersebut menjadikan ciri atau karakteristik yang membedakannya dengan SIG. Lalu apakah Sistem Informasi Geografis (SIG) itu ?

B. Sistem Informasi Geografis

Hingga saat ini terdapat banyak definisi mengenai Sistem Informasi Geografis tersebut. Tidak ada satu kata yang pasti mengenai SIG ini. Banyak pendapat yang mencoba mendekati dan menjawab apakah sistem informasi geografis itu? Berikut dicontohkan beberapa definisi mengenai SIG.

Rind (1988) mencoba mendefinisikan SIG dengan istilah :

“a computer system for collecting, checking, integrating and analyzing information related to the surface of the earth”

(Sistem komputer yang ditujukan untuk pengumpulan, pemeriksaan, pemaduan dan analisis informasi yang berkaitan dengan permukaan bumi)

Bernhardsen (1992) mendefinisikan SIG sebagai berikut :

“ information on the qualities of and the relationships between objects which are uniquely georeferenced ”

(informasi atas nilai kualitas dan hubungan antar obyek yang memiliki georeferensi unik)

DeMers (1997) menggunakan definisi SIG sebagai berikut :

“a series of subsystems within a larger system”

(serangkaian subsistem dalam sebuah sistem yang lebih besar)

Definisi-definisi di atas merupakan sedikit contoh dari beragamnya pengertian dari sistem informasi geografis pada saat ini. Tidak terdapat satu kata sepakat yang menjelaskan secara ringkas tentang sistem informasi geografis. Perbedaan disebabkan oleh latar belakang yang berbeda-beda dari pengguna teknologi ini. Seorang ahli hutan akan mendefinisikan berbeda dari seorang ahli geologi terhadap SIG. Demikian pula ahli hidrologi memberikan definisi yang berbeda dengan seorang ahli tata kota. Di samping perbedaan latar belakang tersebut, arah atau hasil akhir yang diharapkan oleh masing-masing pengguna juga menyebabkan perbedaan definisi yang diberikan pengguna tersebut pada SIG. Pengguna akan memberikan definisi yang “paling tepat” untuk diterjemahkan menjadi langkah aplikasinya.

ESCAP (1998) menemukan permasalahan - permasalahan yang menyebabkan sulitnya pembentukan definisi standar mengenai SIG antara lain:

• Tidak adanya pengertian umum atau kesepakatan atas model data spasial.

Pengertian tentang model data spasial dari satu produsen perangkat SIG dengan produsen lain sangat bervariasi secara nyata.

• Tidak adanya perangkat SIG saat ini yang secara pasti dapat diarahkan pada seluruh kasus.

Bervariasinya fenomena alami dan variasi multidisipliner pengguna SIG menyebabkan perbedaan pandangan mengenai data spasial dan operasionalisasi SIG.

• Adanya pemahaman bahwa definisi standar berada pada lahan aplikasinya.

Basisdata pada suatu wilayah pada umumnya telah terklasifikasi dan teridentifikasi sendiri-sendiri. Klasifikasi dan identifikasi terhadap suatu obyek yang sama berbeda antara satu wilayah dengan wilayah lainnya, satu negara dengan negara lainnya. Sebagai contoh : kelas-kelas tanah berbeda antara satu negara dengan negara lain.

Pada kenyataannya memang pengguna sistem informasi geografis “tidak membutuhkan” definisi tentang SIG. Beragamnya definisi bukan berarti tidak ada kesatuan mengenai SIG. Dari seluruh definisi tersebut menjabarkan subsistem atau fungsi yang sama dalam sebuah tubuh SIG. Subsistem yang terdapat pada tubuh SIG tersebut adalah sebagai berikut :

• Subsistem input data

Subsistem ini adalah sebuah proses perolehan data baik data spasial ataupun data tabular dan deskriptif ke dalam SIG. Peroleh data berupa perekaman, penyiaman, duplikasi, konversi, dan digitasi data.

• Subsistem penyimpanan dan pengelolaan data

Subsistem penyimpanan dan pengolahan merupakan rangkaian proses menyimpan, menata, menyusun dan mengorganisasi data baik spasial, tabular dan deskriptif hasil dari proses perolehan data pada suatu tipe data tertentu menggunakan tata aturan tertentu. Subsistem ini menggunakan metode yang memungkinan kemudahan dalam proses pencarian dan pengubahan data tersebut.

• Subsistem manipulasi dan analisis data spasial

Subsistem ini merupakan hal yang sangat penting dalam SIG. Kemampuan analisis data spasial merupakan ciri pokok yang harus dimiliki oleh SIG. Subsistem ini yang membedakan dengan sistem informasi lain. Subsistem ini melakukan berbagai proses penggabungan, pemisahan, pengubahan, estimasi, dan pemodelan data spasial.

• Subsistem hasil dan pelaporan data

Hasil dari subsistem ini berupa laporan dalam bentuk peta-peta, uraian deskriptif, tabel, grafik, dan citra. Subsistem ini harus dapat diolah pada rangkaian kerja berikutnya pada waktu lain. Hasil dari subsistem ini bukan merupakan hasil akhir tetapi dapat sebagai data dasar dalam proses analisis yang lain. Dengan demikian hasil dari subsistem ini akan terus berputar dalam proses SIG selanjutnya. Hal ini yang membedakan SIG dengan CAC.

Empat subsistem tersebut disepakati sebagai isi dari SIG. Dalam hal ini SIG melakukan perolehan, mengorganisasi, menganalisis, dan memberikan laporan atas data spasial (UN). ESCAP (19..) menguraikan bahwa SIG menjelaskan tentang “informasi geografis”. Informasi geografis dalam hal ini berisi empat komponen pokok yaitu:

• Komponen posisi geografis :

Komponen ini berupa sistem koordinat geografis berbasis pada model matematis yang dapat ditransformasikan pada sistem yang lain. Koordinat geografis menunjukkan lokasi fenomena yang sering digambarkan dengan koordinat kartesius, easting-northing, ataupun latitude-longitude.

• Komponen spasial :

Komponen spasial ini merupakan suatu hubungan topologis antar komponen dari entitas data spasial seperti hubungan antara titik dengan titik, titik dengan garis, titik dengan area garis dengan garis, garis dengan area, dan area dengan area yang lainnya. Hubungan ini menjelaskan posisi relatif suatu fenomena, kaitan sebab akibat fenomena, arah, keterkaitan, dan lain-lain.

• Komponen atribut

Komponen atribut merupakan data deskribtif dari sebuah obyek data spasial. Komponen atribut ini dapat berupa data tabular, data deskriptif (seperti laporan dan sensus), gambar, grafik, bahkan foto atau data video. Atribut memberikan penjelasan mengenai kualitas dan kuantitas fenomena.

• Komponen waktu

Komponen waktu merupakan informasi fenomena antar waktu dari data spasial tersebut. Fenomena dijelaskan dengan pembandingan fenomena yang sama dalam waktu yang berbeda, dari satu waktu ke waktu yang lainnya. Komponen ini memberikan penjelasan mengenai berbagai kemungkinan perubahan dan perkembangan kualitas ataupun kuantitas data spasial.

Dengan komponen informasi geografis ini, SIG mampu memberikan gambaran yang komprehensif tentang sebuah fenomena data spasial baik dari sisi lokasi, keterkaitannya dengan fenomena spasial lain, kualitas dan kuantitas fenomena dan perubahannya antar waktu.

Pendekatan ini tentunya sangat baik untuk sebuah analisis kewilayahan saat ini ataupun prediksi-prediksi di masa mendatang.

Keterkaitan data spasial dengan data atribut

SIG menggunakan peta sebagai dasar analisis spasial dengan dipadukan berbagai data atribut. Data spasial dan atribut ini dalam bentuk digital. SIG menggunakan data digital berbasis komputer dalam prosesnya, sehingga memungkinkan kemudahan pengolahan dan perubahan dimasa yang akan datang. Pada SIG modern saat ini, banyak tipe data yang dapat diakses dan diolah oleh sistem, disamping data vektor yang banyak digunakan pada SIG. Data raster seperti foto, citra satelit atau bahkan data video dapat diaplikasikan dalam SIG. Kemampuan mengolah tipe data ini memberikan nilai lebih pada SIG dalam penyelesaian permasalahan data spasial. Dengan kemudahan dan kemampuan ini, didapatkan banyak keuntungan dengan aplikasi SIG dalam analisis data spasial. Hal ini dibuktikan dengan semakin banyaknya pengguna baik perorangan ataupun instansi yang menerapkan SIG sebagai alat ataupun cara pandang penyelesaian kasusnya.

C. Kartografi Tradisional dan SIG Modern

Hasil proses kartografi adalah peta yang digambarkan pada kertas. Proses kartografis ditujukan untuk menghasilkan peta . Obyek di lapangan disimbolkan dengan titik, garis dan area. Bentuk dan ukuran titik dan garis memiliki makna tertentu. Demikian pula dalam hal pewarnaan dan bentuk gradasinya yang sering digunakan untuk menggambarkan suatu tingkatan. Dalam perkembangannya, kartografi yang menggunakan metode analog terbantu dengan munculnya teknologi Computer Assisted Cartography (CAC) . CAC yang merupakan perangkat bantu digital yang ditujukan untuk pembuatan peta dengan berbagai aturannya.

Seperti telah diungkapkan dimuka bahwa SIG merupakan perpaduan atau perkawinan antara CAC dengan teknologi basisdata. Pendapat lain mengatakan bahwa SIG merupakan sebuah langkah maju dari kartografi tradisional itu sendiri. Kesamaan umum yang diterima antara kartografi dengan SIG adalah sama-sama menghasilkan peta. SIG menggunakan peta digital sebagai dasar analisis spasial.

Subsistem pertama atau subsistem input pada SIG memiliki kesamaan dengan langkah pertama dan kedua pada proses kartografis yaitu pengumpulan data dan kompilasi peta (Robinson, 1995 pada DeMers 1997).

DeMers (1997) membandingkan antara proses kartografi yang diterapkan pada kartografi tradisional dengan SIG secara umum sebagai berikut.

Perbandingan Kartografi tradisional dengan SIG

Proses	Kartografi	SIG
Pengumpulan data	Foto udara, survey-survey, dll	Foto udara, survey-survey, dll
Pemrosesan data	Pemilahan, pengkelasan, merupakan proses linear	Pemilahan, pengkelasan, analisis merupakan proses sirkular
Produksi peta	Langkah akhir kecuali jika untuk reproduksi	Tidak selalu langkah akhir, peta dapat digunakan atau diproduksi lagi.
Hasil	Peta	Peta

Tabel di atas merupakan perbandingan umum antara proses kartografi dengan SIG. Kartografi berakhir dengan menghasilkan sebuah peta sedangkan pada SIG peta bukan hasil akhir secara pasti melainkan peta tersebut dapat digunakan untuk analisis. SIG melakukan pembuatan peta dengan ditujukan untuk analisis-analisis spasial tertentu.

Secara spesifik DeMers membandingkan kartografi dengan SIG berdasarkan pada masing-masing subsistem. Dengan menggunakan sudut pandang masing-masing subsistem tersebut diperoleh perbandingan yang lebih tajam antara proses kartografis dengan proses-proses dalam SIG. Perbandingan ini akan lebih memperjelas “posisi” masing-masing, kartografi dan SIG.

Perbandingan antara kartografi dengan SIG tersebut adalah sebagai berikut.

Kartografi	SIG
Subsistem Input
Digambarkan pada kertas Sumber : Foto udara, survey, deskripsi visual, data sensus, data statistik, dll	Direkam pada komputer Sumber : seluruh sumber kartografi, grafik garis digital, DEM, orthophoto digital, basis data digital, dll.
Subsistem penyimpanan dan pengelolaan data
Titik, garis, dan area digambarkan pada kertas dengan simbol Pencarian dilakukan secara sederhana dengan pembacaan peta	Titik, garis, dan area disimpan sebagai grid atau pasangan koordinat pada komputer Tabel atribut terkait dengan pasangan koordinat Pencarian dilakukan dengan teknik pencarian
Subsistem manipulasi dan analisis data spasial
Membutuhkan perangkat bantu penggaris, planimeter, kompas, dan lain-lain Memiliki keterbatasan atas data yang telah terpecah dan ditampilkan pada kertas	Menggunakan kemampuan komputer untuk pengukuran jarak, pembandingan, dan penjabaran isi basis data Memungkinkan penggunaan data mentah dan dapat pula melakukan pemecahan-pemacahan ataupun klasifikasi ulang pada peta tersebut dalam analisis yang lainnya
Subsistem hasil dan pelaporan
Hanya dengan perangkat grafis Memiliki banyak bentuk peta Modifikasi dapat dilakukan menggunakan kartogram	Peta menggunakan satu tipe keluaran SIG Memiliki banyak bentuk peta Dapat memuat tabel-tabel, grafik-grafik, diagram, foto, dan lain-lain

D. Posisi SIG dalam Sistem Informasi

Sejalan dengan perkembangan teknologi komputer berkembang pula banyak sistem informasi. Masing-masing sistem informasi tersebut memiliki karakteristik yang tertentu yang mencirikan fungsi dan kemampuan sistem informasi tersebut. Sistem informasi yang ada biasanya berbasiskan pada teknologi digital komputer dengan aplikasi bidang tertentu. Dalam masyarakat sistem informasi ini, SIG menjadi salah satu sistem informasi yang banyak digunakan.

Sistem informasi geografis (SIG) memiliki karakteristik pendekatan dan analisis secara spasial. Cara pandang spasial ini yang pada akhirnya memudahkan pengguna sistem informasi melakukan pendekatan, pemahaman dan pengambilan kesimpulan terhadap sebuah permasalahan yang muncul dari sebuah fenomena. Kemampuan SIG dalam pengolahan basisdata non spasial dan menggabungkannya dengan data spasial yang ada meningkatkan kemampuan performa SIG dibandingkan sistem informasi lain yang ada.

Untuk memahami posisi keberadaan SIG dibandingkan sistem informasi-sistem informasi lainnya dapat dilihat pada bagan berikut.

*) Land Information System

Bagan menampilkan posisi SIG dalam sistem informasi

Dari bagan tersebut di atas dengan jelas dapat dilihat posisi SIG dibandingkan sistem informasi yang lain. SIG merupakan bagian dari sistem informasi spasial. Sistem informasi spasial terbagi menjadi dua bentuk yaitu sistem informasi geografis dan sistem informasi non geografis. Sistem informasi non geografis memiliki obyek-obyek tanpa geokoding. Pada posisi ini Computer Assisted Drafting (CAD) dibangun.

SIG merupakan sistem informasi spasial yang memiliki topologi, geokoding, georeferensi. SIG dipilah menjadi dua kelompok yaitu LIS ( Land Information System ) dan Non LIS. Non LIS biasa digunakan untuk berbagai analisis yang berhubungan dengan aktifitas sosial, transportasi, ekonomi, dan politik seperti analisis penempatan lokasi pemadam kebakaran, sekolah, pasar, rumah sakit dan lain-lain. LIS berkaitan dengan sistem informasi lahan atau pertanahan. LIS dibagi menjadi dua kelompok yaitu LIS berbasiskan persil dan tidak berbasiskan persil. LIS berbasiskan pada persil dapat disamakan dengan Sistem Informasi Pertanahan yang berbicara mengenai kepemilikan lahan dengan segala atributnya. Sistem informasi ini juga dimanfaatkan untuk berbagai penelitian dan pengkajian kadastral. LIS tidak berbasis persil merupakan sistem informasi yang mengkaji lahan tanpa batas-batas persil seperti analisis sumber daya lahan. Aktifitas yang dapat dimasukkan pada kelompok ini sebagai contoh adalah penelitian ilmiah, perencanaan hutan, analisis longsor dan erosi, analisis bahaya banjir dan lain sebagainya.

E. Unsur Terkait SIG

Pada saat ini terdapat banyak pengguna SIG. Perkembangan teknologi digital yang mendorong peningkatan kemampuan SIG semakin meningkatkan peluang bertambahnya pihak-pihak pemakai sistem informasi ini. Banyaknya pemakai SIG tidak terlepas pula dari banyaknya unsur-unsur yang terkait dengan terbentuknya SIG. Unsur-unsur terkait dengan SIG dapat digolongkan dalam berberapa kelompok, yaitu: disiplin ilmu, pemanfaatan, tipe data, dan pengguna akhir dari SIG (Bernhardsen, 1992).

Kompleksitas unsur-unsur terkait ini menyebabkan banyaknya pihak-pihak terkait dengan SIG. Kompleksitas ini menempatkan SIG sebagai sebuah konsep sekaligus alat yang umum digunakan dalam penanganan berbagai macam permasalahan. Keterkaitan antara unsur-unsur tersebut dapat digambarkan sebagai berikut.

Unsur-unsur terkait dalam SIG

Disiplin ilmu yang terkait dengan SIG dapat diidentifikasikan sebagai berikut: Ilmu komputer, kartografi, fotogrametri, survei, penginderaan jauh, geografi, hidrografi, statistik, perencanaan, dan lain-lain.

Pemanfaatan SIG dapat dilihat pada beberapa hal berikut: operasional dan pemeliharaan jaringan dan fasilitas umum, pengelolaan sumberdaya alam, pengelolaan perumahan, perencanaan pembangunan, perpetaan, dan lain-lain.

Terkait dengan data-data yang digunakan berupa peta digital, citra digital, foto-foto dan peta tersiam, data satelit, data lapangan, data video, data tabular, data deskriptif, sensus, dan lain-lain.

Terkait dengan pemakai adalah sebagai berikut tenaga teknik hidrologi, perencana, ahli geologi, politisi dan pengambil keputusan, surveyor dan lain-lain