Sistem Informasi Geografi (SIG)

PENGERTIAN

• Salah satu teknologi untuk menyimpan, mengolah informasi geografi berbasis komputer.
• Sistem komputer yang digunakan untuk mengolah data.
• Sistem informasi yang didasarkan pada kerja komputer yang dapat memasukkan, mengelola, dan memanipulasi data.
• Sistem pengelolaan, penyimpanan, pemrosesan, analisis penayangan data secara spasial terkait dengan permukaan bumi.
• Suatu alat manajemen pada geografi yang memiliki atribut pokok, yaitu deskripsi dan atribut lokasi.

UNSUR POKOK SIG

Sistem
Berbagai hal yang saling berkaitan dan/atau saling memengaruhi dalam mengerjakan atau memproses satu atau beberapa hal untuk satu tujuan.

Manusia
Unsur yang paling utama dalam pengelolaan SIG untuk mendapatkan data.

Pengetahuan
Kemampuan manusia untuk menyelesaikan permasalahan.

Komputer
Berfungsi mengelola data secara cepat dan akurat.

Informasi
Data tentang segala yang ada di permukaan bumi berupa gejala alam, manusia, hewan, dan tumbuhan.

Geografis
Data yang diinformasikan merupakan objek yang ada di ruang geosfer, khususnya pada lokasi atau wilayah tertentu. Objeknya sendiri dalam bentuk titik, garis, atau area.

KONSEP DASAR SIG

• Hakikat > bentuk penyampaian informasi data keruangan selain dalam bentuk peta.
• Kelemahan peta > sajian informasi secara umum.
• Kegiatan SIG > overlay data (menumpuk peta-peta).

SIG SEBAGAI SISTEM

Sistem Masukan (Input Data)
Mengumpulkan dan mempersiapkan data spasial dan atribut dari berbagai sumber.

Sistem Penyimpangan Data (Bank Data)
Mengorganisasikan data, baik data spasial maupun atribut ke dalam basis data yang akan mempermudah dalam pemanggilan, pengeditan, dan pembaharuan data.

Sistem Pengolahan Data (Processing Data)
Menentukan informasi yang dapat dihasilkan oleh SIG, serta menghasilkan informasi yang diharapkan.

Sistem Penyajian (Output Data)
Menampilkan data dan hasil dari pengolahannya, baik sebagian maupun keseluruhan dalam bentuk grafik, tabel, peta, bagan, dll.

KOMPONEN SIG

Perangkat Keras (Hardware)
Berupa perangkat-perangkat fisik yang digunakan dalam sistem komputer. Perangkat keras dibedakan menjadi dua:

• Input Device: digunakan untuk memasukkan data.
• Output Device: digunakan untuk mempresentasikan data dan informasi SIG.

Perangkat Lunak (Software)
Program yang dimanfaatkan dalam pengoperasian SIG.

Manajemen / SDM (Brainware)
Manajemen merupakan perangkat SIG yang terdiri atas sumber daya manusia. Proyek SIG akan berhasil jika dilakukan dengan manajemen yang baik. Oleh karena itu, SIG harus dikerjakan oleh orang-orang yang tepat serta memiliki keahlian di bidang SIG.

Data SIG
Data yang terdapat dalam SIG dapat dibedakan dalam dua macam, yaitu:

Data Spasial
Data grafis yang mengidentifikasi kenampakan lokasi geografi berupa titik, garis, dan area. Data spasial diperoleh dari peta yang disimpan dalam bentuk digital (numerik).

Data Atribut
Data yang berupa penjelasan dari setiap fenomena yang terdapat di permukaan bumi. Data atribut berfungsi untuk menggambarkan gejala geografi karena memiliki aspek kuantitatif dan kualitatif.

Data Kuantitatif
Hasil pengamatan atau pengukuran yang dinyatakan dalam bilangan (angka).

Data Kualitatif
Data hasil pengamatan yang dinyatakan dalam bentuk deskriptif yang memperlihatkan perbedaan jenis atau rupa.

TAHAP KERJA SIG

Memasukkan Data
Sumber data meliputi:

• Data penginderaan jarak jauh yang sudah diinterpretasikan.
• Data terestris (data lapangan).
• Data peta yang diubah dalam bentuk digital.

Manipulasi dan Analisis Data
Kegiatan yang meliputi pembuatan basis data, menghapus, membuat tabel, mengisi, dan menyisipkan data ke dalam tabel.

Penyajian Data
Mengeluarkan dan menyampaikan informasi hasil pengolahan data geografis dalam bentuk tabel, grafik, peta, bagan, dll.

MANFAAT

• Evaluasi perencanaan dan pemantauan tata ruang wilayah.
• Pendekatan daerah rawan bencana.
• Kesesuaian lahan untuk tanaman, pemukiman, industri, dll.
• Perencanaan wilayah laut dan pesisir.
• Pengkajian perkotaan.
• Monitoring daerah aliran sungai (DAS).

Penginderaan Jauh

PENGERTIAN

Lillesand dan Kiefer (1979)
Ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang suatu objek, daerah atau gejala dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak langsung dengan objek, daerah atau gejala yang dikaji.

Lindgren (1985)
Teknik yang dikembangkan untuk memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi, khususnya berbentuk radiasi elektromagnetik yang dipantulkan atau dipancarkan dari permukaan bumi.

KOMPONEN PENGINDERAAN JAUH

Sumber Tenaga

• Sistem pasif (tenaga alamiah > matahari).
• Sistem aktif (tenaga buatan > gelombang mikro).

Atmosfer

• Berpengaruh terhadap besaran gelombang elektromagnetik yang diterima oleh objek. 
• Atmosfer bersifat selektif.
• Bagian spektrum elektromagnetik yang mampu melalui atmosfer dan dapat mencapai permukaan bumi disebut jendela atmosfer.

Interaksi Antara Tenaga dengan Objek

• Absorption > objek menyerap tenaga.
• Transmission > objek meneruskan tenaga.
• Reflection > objek memantulkan tenaga.

Sensor
Fungsi sensor adalah menyerap atau merekam gelombang elektromagnetik yang dipantulkan objek.

Cara perekaman sensor:

Distribusi Daya (Force)
Direkam dengan gravitometer, yaitu alat yang digunakan untuk mengumpulkan data yang berkaitan dengan gaya tarik bumi.

Distribusi Gelombang Bunyi
Direkam dengan sonar yang digunakan untuk mengumpulkan data gelombang suara dalam air.

Distribusi Gelombang Elektromagnetik
Direkam dengan kamera yang digunakan untuk mengumpulkan data yang berkaitan dengan pantulan sinar.

Sensor berdasarkan proses perekamannya:

Sensor Fotografik
Menggunakan emulsi film secara kimiawi, sehingga menghasilkan foto udara dan foto satelit.

Sensor Elektronik
Menggunakan tenaga elektrik dalam bentuk sinyal elektrik yang tersimpan dalam pita magnetik dan menghasilkan data visual atau data digital, sehingga menghasilkan citra.

Wahana
Alat yang digunakan untuk membawa sensor

Pengumpulan Data
Perolehan data berupa peta. Interpretasi dapat dilakukan secara manual dan digital.

Pengguna Data
Pengguna data dapat perorangan maupun instansi. Diterima atau tidaknya data dipengaruhi oleh kemampuan pengguna.

CITRA
Citra adalah gambaran objek atau gejala hasil rekaman sensor.

Jenis-jenis citra foto:

Berdasarkan Spektrum Elektromagnetik

Foto Ultraviolet (0,29 mikrometer)

• Tidak banyak informasi yang dapat disadap.
• Beberapa objek foto mudah dikenali karena tingkat kontras yang besar.
• Sangat baik mendeteksi tumpahan minyak di laut, membedakan atap logam yang tidak dicat, jaringan jalan aspal, dan daerah batuan kapur.
• Foto ortokromatik (warna biru sampai sebagian hijau).

Foto Pankromatik (Spektrum Tampak)

• Warna objek sama dengan mata manusia.
• Baik untuk mendeteksi pencemaran air, kerusakan banjir, penyebaran air tanah, dan air permukaan.

Foto Inframerah Asli (Spektrum Inframerah)

• Dapat mencapai bagian dalam daun sehingga rona pada foto inframerah tidak ditentukan warna daun, tetapi oleh sifat jaringannya.
• Baik untuk mendeteksi berbagai jenis tanaman, termasuk tanaman yang sehat maupun sakit.

Foto Inframerah Modifikasi (Inframerah, Merah-Hijau)
Foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum inframerah dekat dan sebagian spektrum tampak pada saluran merah dan sebagian saluran hijau.

Foto Ortokromatik

• Dibuat dengan menggunakan spektrum tampak dari saluran biru hingga hijau.
• Banyak objek yang tampak jelas.
• Bermanfaat untuk studi pantai karena filmnya peka terhadap objek di bawah permukaan air hingga kedalaman kurang lebih 20 meter.
• Baik untuk survei vegetasi karena daun hijau tergambar dengan kontras.

Berdasarkan Sumbu Kamera

Citra Foto Vertikal
Citra foto yang dibuat dengan sumbu kamera tegak lurus terhadap objek di permukaan bumi.

Citra Foto Horizontal
Citra foto yang dibuat dengan sumbu kamera miring terhadap objek di permukaan bumi.

Berdasarkan Jenis Kamera

Citra Foto Tunggal
Satu daerah tergambar oleh satu lembar citra foto.

Citra Foto Jamak
Beberapa citra yang dibuat pada wilayah dan waktu yang sama.

CITRA NON-FOTO
Citra non-foto adalah gambaran objek permukaan bumi sebagai hasil penginderaan jauh dengan menggunakan sensor bukan kamera, melainkan dari penyinaran scanner.

Jenis-jenis citra non-foto:

Berdasarkan Spektrum Elektromagnetik

• Citra inframerah.
• Citra gelombang radio.
• Citra radar.

Berdasarkan Jenis Sensor

• Citra tunggal (menggunakan sensor tunggal).
• Citra multispektral (menggunakan sensor jamak).

Berdasarkan Wahana yang Digunakan

Citra Dirgantara
Citra yang dibuat dengan wahana yang berada di udara atau atmosfer.

Citra Satelit
Citra yang dibuat dengan wahana yang berada di antariksa atau luar angkasa. Citra satelit sendiri digunakan untuk penginderaan planet, cuaca, sumber daya bumi, dan laut.

INTERPRETASI CITRA
Interpretasi citra adalah suatu upaya untuk mengenali ciri-ciri suatu objek atau gejala pada citra.

Tahapan interpretasi citra:

Deteksi
Pengamatan suatu objek.

Identifikasi
Upaya mengenali ciri-ciri objek yang meliputi:

Ciri Spektral
Ciri yang dihasilkan oleh interaksi antara tenaga elektromagnetik dengan objek. Unsur interpretasi citra yang termasuk ciri ini adalah rona dan warna.

Ciri Spasial
Ciri yang terkait dengan ruang permukaan bumi. Unsur interpretasi citra yang termasuk ciri ini meliputi pola, bentuk, ukuran, bayangan, asosiasi, situs, dan tekstur.

Ciri Temporal
Ciri yang terkait dengan benda pada waktu perekaman.

Analisis
Kegiatan penelaahan dan penguraian data hasil interpretasi sehingga dapat dihasilkan dalam bentuk tabel, grafik, atau peta tematik.

Deduksi
Menyimpulkan berdasarkan bukti-bukti yang ada.

Unsur-unsur interpretasi citra:

Rona dan Warna
Rona adalah tingkat kecerahan objek pada citra dalam wujud hitam-putih.
Warna adalah wujud yang tampak oleh mata pada citra berwarna. 

Contoh:

• Air tampak rona gelap pada citra pankromatik. Namun, air tampak cerah pada sungai dangkal dan deras.

Bentuk
Konfigurasi atau kerangka suatu objek.

Contoh:

• Sungai dan jalan bentuknya memanjang.
• Rumah bentuknya segi empat.
• Gedung bentuknya seperti huruf I, L, U, atau kotak.
• Pohon palem, kelapa, dan sagu bentuknya bintang.
• Pohon pinus bentuknya kerucut.

Ukuran
Atribut objek dalam bentuk jarak, luas, tinggi, lereng, dan volume. Ukuran dapat diketahui dari skalanya.

Contoh:

• Ukuran rumah menentukan status rumah tersebut, pabrik, rumah mukim, kantor, dsb.
• Lapangan dicirikan dari bentuk dan ukuran. Lapangan bola berukuran besar, dsb.

Pola
Susunan atau kumpulan dari beberapa objek dalam ruang.

Contoh:

• Pola aliran sungai menandai struktur geologi, jenis tanah, dan litologi. Pola aliran sungai trelis menandai struktur lipatan.
• Pemukiman penduduk transmigrasi yang dikenali dengan pola yang teratur. Ukuran rumah, jarak antarrumah, dan arah menghadap ke jalan.

Tekstur
Frekuensi perubahan rona pada citra atau pengulangan rona. Biasanya, gambaran dari kumpulan objek yang homogen atau heterogen. Tekstur sering dinyatakan dalam kasar, halus, dan belang-belang.

Contoh:

• Hutan heterogen bertekstur kasar.
• Belukar bertekstur sedang.
• Padi dan rumput bertekstur halus.
• Permukaan air tenang bertekstur halus.

Bayangan
Efek yang dibentuk dari pengaruh pencahayaan sinar matahari. Posisi bayangan dapat digunakan untuk mengetahui waktu pemotretan, juga dapat digunakan untuk menentukan orientasi foto.

Contoh:

• Cerobong asap, menara, tangki minyak, dan penampungan air yang dipasang tinggi lebih tampak dari bayangannya.
• Tembok stadion, gawang sepak bola, dan pagar keliling lapangan tenis lebih tampak dari bayangannya.

Situs
Letak objek terhadap objek lain di sekitarnya. Situs tidak mencirikan objek secara langsung tapi lebih menekankan pada hubungannya dengan objek lain dan lingkungan sekitar.

Contoh:

• Pemukiman penduduk dikenali dengan polanya yang memanjang mengikuti sungai atau jalan raya.
• Mangrove terletak di pinggir pantai.

Asosiasi
Hubungan keterkaitan antara objek yang satu dengan yang lainnya.

Contoh:

• Stasiun kereta api berasosiasi dengan rel kereta api.
• Gedung sekolah berasosiasi dengan ukuran, bentuk, lapangan, dan tiang bendera.

Konvergensi Bukti
Suatu usaha untuk memperbanyak dan mengumpulkan bukti-bukti tentang objek yang mengarah pada sebuah kesimpulan atas objek yang bersangkutan.

MANFAAT

• Membantu dalam perencanaan pembangunan.
• Membantu menganalisis perairan darat dan laut.
• Membantu menganalisis keadaan cuaca dan iklim beserta prediksinya.
• Menyajikan model, relief, dan kemiringan lereng suatu lahan.
• Memberikan gambaran atau pemetaan daerah bencana alam sehingga dapat dimanfaatkan untuk proses pencegahan dan evakuasi.