Gambaran Umum Sistem Informasi Geografi (SIG)

Kata geografi berasal dari kata geo dan grafi. Geo adalah hubungannya dengan bumi, dan grafi berarti sebuah proses penulisan; sehingga geografi dapat didefinisikan sebagai penulisan tentang bumi. Star dan Estes (1990), menyebutkan bahwa biasanya geografi lebih terfokus pada hubungan manusia dengan tanah.

Fungsi dari sistem informasi adalah untuk menaikkan kemampuan dalam membuat kesimpulan. Sistem informasi merupakan rantai dari kegiatan perencanaan yang meliputi observasi dan pengumpulan data, penyimpanan data dan analisis data untuk digunakan sebagai informasi untuk penarikan kesimpulan. Kegiatan ini membawa seseorang ke konsep yang penting, bahwa peta merupakan salah satu sistem informasi. Peta merupakan kumpulan dari penyimpanan dan analisis data serta informasi yang didapatkan dari data tersebut digunakan untuk menarik kesimpulan. Agar dapat menggunakan peta, maka peta harus mampu menampilkan informasi dengan jelas dan pasti (Jhonson, 1992).

Terdapat banyak sekali definisi tentang Sistem Informasi Geografi seiring dengan perkembangan SIG itu sendiri. Salah satu definisi yang paling sederhana menyebutkan bahwa Sistem Informasi Geografi adalah hasil kerja perangkat komputer, perangkat lunak, data geografi dan proses disain dengan tujuan untuk mempermudah pekerjaan-pekerjaan menyimpan, menganalisis, merubah dan menampilkan seluruh bentuk informasi tentang geografi (Dangermond, 1992). Pengertian ini kurang lebih sama dengan definisi yang diberikan oleh Aronoff (1989) dalam Anonim (1999), dimana Sistem Informasi Geografi yaitu sistem berbasiskan komputer yang di disain untuk menyimpan, menganalisis, memanipulasi dan menampilkan informasi geografis.


Winaryo dan Suryono (1994), mendefinisikan SIG sebagai suatu sistem untuk mendayagunakan dan menghasilgunakan; penyimpanan, pengolahan dan analisis data spasial (keruangan) serta data non spasial (tabular), dalam memperoleh berbagai informasi yang berkaitan dengan aspek keruangan, baik yang berorientasi ilmiah, komersial, pengolahan maupun kebijakan. Sementara itu, menurut Mubekti (1994) SIG adalah suatu teknik penampalan/penumpang-tindihan (overlay) beberapa data dan informasi spasial dengan menggunakan formulasi matematis untuk menghasilkan suatu tema geografis yang baru.

Dilihat dari fungsinya, SIG mempunyai kemampuan sebagai berikut:

a). Memasukkan (input) data untuk merubah format data-data grafis menjadi data digital dalam suatu format yang digunakan oleh SIG;

b). Mengelola (management) data, yaitu dapat menyimpan data yang sudah dimasukkan dan kemudian mengambil data tersebut pada saat yang diperlukan;

c). Memanipulasi dan analisis data yang ada sehingga dari SIG ini dapat diperoleh informasi lebih mendalam dan lengkap;

d). Mengeluarkan (output) data, sehingga dari SIG dapat diperoleh informasi yang merupakan hasil olahan dalam SIG tersebut (Winaryo dan Suryono, 1994).

Jhonson (1992), mendefinisikan SIG sebagai sebuah sistem yang berguna untuk menangani dan menganalisis data geografi untuk banyak pemakai dan aplikasi. Data yang digunakan dalam SIG adalah data geografis yang terdiri dari data geometrik dan data deskriptif.

Data geometrik berhubungan dengan lokasi, bentuk dan hubungan antar kenampakan, misal peta-peta atau data dari penginderaan jauh. Sementara itu, data deskriptif berhubungan dengan sifat-sifat dari kenampakan, misal tabel, grafis dan keterangan lainnya. Data-data tersebut dipakai sebagai visualisasi dan menerangkan keadaan dunia yang sesungguhnya.

SIG adalah informasi yang dibuat untuk berbagai data yang dikumpulkan dengan keruangan atau koordinat geografi. Dengan kata lain, SIG adalah sebuah sistem database dengan kemampuan spesifik untuk data keruangan dan juga sebuah perangkat operasi untuk bekerja dengan data (Star dan Estes, 1990).

Anonim (1991a), menyatakan bahwa terdapat lima pertanyaan umum yang dapat dijawab oleh sistem informasi geografi:

a. Lokasi, What is ?
Pertanyaan pertama adalah mencari apa yang terdapat pada lokasi tertentu. Lokasi dapat dijelaskan dengan menggunakan banyak cara, sebagai contoh, nama tempat, kode pos, atau referensi geografi seperti garis bujur (latitude) dan garis lintang (longitude);

b. Kondisi, Where is it ?
Pertanyaan kedua adalah kebalikan dari yang pertama dan memerlukan analisis spasial untuk menjawabnya. Disamping mengidentifikasi apakah yang terdapat pada lokasi tertentu, ingin mencari lokasi di mana kondisi tertentu yang memuaskan (misalnya, bagian lahan yang berhutan yang luasnya lebih dari 2000 meter persegi, di dalam 100 meter dari jalan dan dengan tanah yang sesuai untuk mendukung bangunan);

c. Kecenderungan, What has changed since ?
Pertanyaan ketiga melibatkan kedua pertanyaan yang pertama dan mencari perbedaan di dalam area menurut perbedaan waktu;

d. Pola, What spatial patterns exist ?
Pertanyaan ini lebih rumit. Kemungkinan ditanya dengan pertanyaan ini untuk mendeterminasi apakah kanker merupakan penyebab utama kematian di antara penduduk yang dekat dengan pusat tenaga nuklir. Yang cukup penting, mengetahui banyak penyimpangan (anomali) yang ada, yang tidak tepat dengan pola dan di mana keberadaannya;

e. Permodelan. What if ?
Pertanyaan What if adalah untuk mendeterminasi apa yang terjadi, sebagai contoh, jika jalan baru ditambahkan ke jaringan atau jika zat berbahaya meresap ke dalam persediaan air tanah lokal. Untuk menjawab jenis pertanyaan ini memerlukan informasi geografi dan informasi lainnya (dan kemungkinan memerlukan hukum keilmuan).


1. Sumber Data Sistem Informasi Geografi

Menurut Paryono (1994), SIG memerlukan data masukan agar berfungsi dan memberikan informasi hasil analisisnya. Data masukan tersebut dapat diperoleh dari tiga sumber, yaitu; (a) lapangan, (b) peta, dan (c) citra penginderaan jauh.

(a). Data lapangan. Data ini diperoleh langsung dari pengukuran lapangan secara langsung, seperti misalnya pH tanah, salinitas air, curah hujan, jenis tanah, dan sebagainya;

(b). Data peta. Informasi yang lebih terekam pada peta kertas atau film, dikonversikan ke dalam bentuk digital. Misalnya, peta geologi, peta tanah dan sebagainya. Apabila data sudah terekam dalam bentuk peta, tidak lagi diperlukan data lapangan, kecuali untuk mengecek kebenarannya.

(c). Data citra pengideraan jauh. Citra penginderaan jauh yang berupa foto udara atau radar dapat diinterpretasi terlebih dahulu sebelum dikonversi ke dalam bentuk digital. Sementara itu, citra yang diperoleh dari satelit yang sudah dalam bentuk digital dapat langsung digunakan setelah diadakan koreksi seperlunya.

Lebih lanjut dikatakan bahwa ketiga sumber tersebut saling mendukung satu terhadap yang lain. Data lapangan dapat digunakan untuk membuat peta fisis, sedangkan data penginderaan jauh juga memerlukan data lapangan untuk lebih memastikan kebenaran data tersebut. Jadi ketiga sumber data saling berkaitan, melengkapi dan mendukung, sehingga tidak boleh ada yang diabaikan.

Data yang belum dalam bentuk digital dapat diubah menjadi bentuk digital dengan menggunakan cara manual, yaitu mengubah informasi geografis menjadi data digital dengan sistem kisi-kisi (grid or raster system). Cara manual lain namun lebih canggih adalah dengan menggunakan digitizer, sedangkan yang otomatis, menggunakan scanner (Suryono, dkk. 1994).

Untuk cara manual, diperlukan ketelitian operator yang mengkonversi data, sehingga data yang diperoleh masih sesuai (mendekati) seperti aslinya. Untuk penggunaan scanner, perlu diperhatikan resolusi scanner yang digunakan, agar data yang tersimpan tidak banyak mengalami kehilangan detilnya atau mengalami degradasi (Paryono, 1994).

Winaryo dan Suryono (1994) mencatat 3 (tiga) jenis sumber data yang dapat dipakai sebagai masukan bagi SIG, yaitu:

a. Data spasial berbentuk vektor

Data ini bersumber dari peta topografi dan peta tematik lainnya;

b. Data spasial berbentuk raster

Data ini bersumber dari hasil rekaman satelit atau pemotretan udara;

c. Data alphanumerik

Data ini bersumber dari catatan statistik atau sumber lainnya, yang sifatnya sebagai deskripsi langsung atau sebagai tambahan data spasial.

Data geografis sebagai data keruangan (spatial data) dapat disajikan pada kertas atau pada sistem informasi geografis, baik sebagai titik (point), garis (line), ataupun bidang (area). Titik digunakan untuk menunjukkan posisi atau lokasi kenampakan geografis, seperti misalnya lokasi menara pengamat, lokasi sumur minyak, dan sebagainya. Garis yang merupakan kumpulan titik-titik, dapat digunakan untuk menyajikan jalan aspal antar kota, sungai, garis pantai dan lain sebagainya. Sementara itu, bidang untuk menggambarkan wilayah, waduk atau danau, dan sebagainya; yang sering disajikan dalam bentuk poligon, yaitu kumpulan segmen garis yang tertutup (Paryono, 1994).

2. Unsur-Unsur Penting dalam SIG

SIG dirancang untuk memanfaatkan informasi berdasarkan keruangan (spasial) pada lokasi-lokasi tertentu. Menurut Knapp yang dikutip Star dan Estes (1990), sedikitnya ada lima buah unsur penting yang terdapat dalam Sistem Informasi Geografi. Untuk berbagai aplikasi dalam SIG, unsur-unsur tersebut amatlah penting sebagai suatu proses yang dijalankan secara sistematis dan berurutan. Unsur-unsur pokok tersebut adalah sebagai berikut:

a. Pengambilan atau Perolehan Data (Data Acquisition)

Perolehan data adalah rangkaian beberapa pekerjaan identifikasi dan pengumpulan data yang diperlukan dalam pekerjaan SIG. Pengumpulan data dapat ditempuh dengan beberapa prosedur, antara lain penyiapan peta skala besar dari vegetasi alami dari observasi lapangan atau foto udara, data tersedia, hasil survey atau laporan-laporan lain. Tahapan ini sebaiknya mempertimbangkan dana yang tersedia. Satu hal yang paling penting di sini adalah keakuratan data yang tersedia akan sangat mempengaruhi hasil yang kita dapatkan.

b. Persiapan Proses (Preprocessing)

Tahapan ini termasuk memanipulasi data untuk dimasukkan ke dalam SIG, yang dapat dilakukan dengan berbagai cara. Dua tugas penting yang harus diperhatikan dalam persiapan proses ini adalah; pertama, perubahan bentuk data secara sistematis. Masukan data dapat dilakukan dari peta, foto dan laporan tertulis lainnya dan menyimpannya dalam komputer. Tugas kedua dalam persiapan proses adalah menentukan sistem yang baku untuk melakukan penyimpanan dan spesifikasi lokasi obyek dalam data. Hal penting dalam menjalankan proses ini adalah menentukan kriteria kontrol untuk melihat pada tahapan persiapan proses, sehingga dapat digunakan dengan maksimum. Sajian deskripsi lima elemen penting dalam SIG pada gambar di atas.


c. Pengolahan Data (Data Management)

Pengolahan data berfungsi untuk menentukan dan mempermudah ke dalam bentuk yang diperlukan. Pengolahan data memungkinkan untuk memasukkan data, memperbaharui, pembuatan deliniasi serta mendapatkannya kembali. Pengolahan data biasanya dirancang berdasarkan pertimbangan keamanan. Misalnya, untuk setiap penambahan data yang dilakukan haruslah seijin si pembuat pertama dari aplikasi spesifik. Untuk memulai aplikasi SIG biasanya ada tiga tahap dasar, yaitu:

1). Membangun Database

Tahap ini merupakan yang sangat penting dan sering merupakan bagian yang membutuhkan banyak waktu. Kelengkapan dan keakuratan database menentukan kualitas analisis dan produk akhir. Tahapan yang dilaksanakan dalam pengembangan database adalah (1) menentukan batas studi, sistem koordinat, layer data yang diperlukan, atribut yang diperlukan dan bagaimana atribut dikodekan dan diorganisasi; (2) mengotomasi data yang meliputi memasukkan data spasial ke dalam database, menjadikan data spasial dapat digunakan dan memasukkan data atribut ke dalam database; (3) mengelola database dengan menempatkan data spasial ke dalam koordinat bumi yang sebenarnya, menggabungkan coverage yang bersebelahan dan memelihara database.

2). Menganalisis Data

Tahap ini merupakan tahap dimana keistimewaan yang sebenarnya dari Sistem Informasi Geografi ditunjukkan. Pekerjaan analitik yang sangat membutuhkan waktu atau hampir tidak mungkin dikerjakan secara manual, dapat dilaksankan secara sangat efisien dengan menggunakan SIG.

3). Menyajikan Hasil Analisis
SIG menawarkan banyak pilihan untuk membuat peta dan laporan. Produk akhir sebaiknya berkaitan langsung dengan tujuan proyek dan sasaran pemakai yang diinginkan, keduanya telah ditentukan sebelum memulai analisis. Keahlian dalam meringkas dan menyajikan hasil analisis yang mudah dimengerti merupakan kunci pada tahap ini, dan akan membantu menentukan pengaruh dari analisis pada pembuatan keputusan. Untuk memperjelas pengertian, berikut disajikan deskripsi tahapan-tahapan aplikasi SIG.