Dunia Nyata dan GIS

1. Dunia Nyata dan GIS GIS = World Model

2. Tujuan Setelah menyelesaikan bab ini, anda diharapkan dapat: • Merepresentasikan dunia nyata ke dalam GIS • Mengerti model data pada GIS • Memahami cara penyimpanan data atribut

3. Dari Real World ke GIS (1) • Real world terdiri dari banyak geografi • Geografi tsb harus disederhanakan • subyek ke beberapa interpretasi • Misalnya jalan • Sebagai fitur dengan 2 tepi (surveyor) • Sebagai fitur dengan permukaan aspal (pemeliharaan jalan besar) • Sebagai hubungan dengan arah (driver)

4. Dari Real World ke GIS (2) • Real world dapat digambarkan hanya dalam hubungan model physical >> real world >> data >> database >> maps/reports reality model model | | | what, where, how structure why |-----------------------------| conceptual level

5. Dunia Nyata dan Database Spasial • Dunia nyata amat sangat komplek • Banyak sekali jenis tumbuhan • Berbagai macam bangunan • Dan lain-lain • Isi dari database spasial hanya dapat merepresentasikan dunia nyata dengan sangat terbatas  database spasial adalah model dari dunia nyata • User dapat melihat dunia nyata melalui database spasial

6. Definisi Database Spasial • Kumpulan data bereferensi spasial yang merupakan “model” realitas • Database adalah model realitas yang merepresentasikan kumpulan perkiraan fenomena • Fenomena tersebut dianggap cukup penting untuk direpresentasikan dalam bentuk digital • Representasi digital dapat berupa periode yang lalu, saat ini atau akan datang (atau berisi kombinasi dari beberapa periode waktu yang biasa digunakan)

7. ER Model • Entitas : fenomena real-world yang tidak dapat dibagi ke dalam fenomena yang sama • tipe (fenomena keseluruhan; didefinisikan secara unik untuk menghindari kemenduaan) • atribut (menggambarkan karakteristik dari fenomena) • relasi (bagaimana fenomena diorganisasikan secara spasial berhubungan dengan fenomena lain) • Contoh: kota dianggap sebagai entitas dan dibagi ke dalam bagian komponen tetapi bagian tersebut tidak disebut kota melainkan disebut distrik, tetangga atau lainnya • Contoh: hutan dibagi ke dalam hutan yang lebih kecil

8. Transportasi (cara) Udara Sipil : pesawat komersial, pesawat pribadi Militer : pertempuran, pengawasan Darat Sipil : komersial (kereta api, bus, taksi dll), pribadi (bus, mobil, sepeda motor dll) Militer : tank, truk dll Laut Sipil : komersial, pribadi Militer : kapal perang, kapal selam dll Transportasi (rute) Udara Pengguna (sipil, militer) Fungsi (pribadi, komersial, pertempuran, pengawasan) Jalan Darat Kelas (primer, sekunder dll) Panjang (mil, km) Kapasitas (4 lajur, 3 lajur, 2 lajur dll) Arah (2 arah atau 1 arah) Batas kecepatan (10,12,35 dll) Jalan Air Status (buatan manusia, asli dll) Panjang (mil, km) Dapat dinavigasi (ya, tidak) ER Model

9. a 2 b g 1 3 4 c f d e h 5 Beberapa Definisi • Entity vs Obyek (entity spasial) • Lokasi spasial • Geometry (x,y) • Atribut • Menggambarkan karakteristik • Relasi manajemen database • Relation • Pengkodean topologi • Koneksi (dari/ke) • Kedekatan (sebelah, batas) • Pembatasan (berlokasi di, berisi, menjadi milik) Greenway National Park Highway I-12 Interstate highway; 65 mph

10. Dunia Nyata dalam GIS • Database dari GIS dapat berisi: • Objek-objek nyata dalam versi digital • Misal: rumah, jalan, hutan, dll. • Objek-objek buatan (atau khayalan) dalam versi digital • Misal: batas wilayah.

11. ‘features’ pada Dunia Nyata • Feature (fitur): objek2 yang berada didunia nyata. • Ada dua jenis fitur, yaitu: • Discrete feature, misal: • Rumah, pulau, jalan, danau. • Continuous feature, misal: • Temperatur. • Discrete feature dapat disimpan langsung di komputer, sedangkan continuous feature harus di konversikan ke bentuk discrete lebih dahulu.

12. Forest Non-Forest Representasi pada GIS kenyataan kadang-kadang perbedaan antara objek discrete dan continuous tidak jelas.

13. Object dan Field • Object: wilayah kosong yang di-’isi’ dengan objek (titik, garis, atau area/poligon) • Field: nilai yang didefinisikan untuk semua lokasi.

14. B C B A C A B Points Lines Polygons Object

15. Contoh Object

16. Raster grid Regular point grid 200 260 240 180 270 200 220 170 130 250 Irregular points Contour lines Field

17. Contoh Field • Digital elevation models (DEMs) Elevation in Nepal

18. Layer • Obyek spasial dapat dikelompokkan dalam layer yang disebut overlay, coverage atau theme • Satu layer merepresentasikan satu tipe entitas atau kelompok tipe entitas yang berhubungan secara konseptual • Contoh: layer bisa terdiri dari satu segmen sungai atau gabungan dari sungai, danau, garis pantai dan rawa • Pilihan tergantung sistem seperti model database • Beberapa database spasial dibangun dengan mengkombinasikan semua entitas dalam satu layer

19. GIS Data Modelling • Aturan-aturan untuk merubah variasi informasi geografis yang ada di dunia nyata menjadi representasi yang bersifat diskrit • Dua tipe utama: • Model data raster • Model data vector

20. Raster – berbasis sel Vector – berbasis titik/garis Model Data

21. Model Data Raster • Membagi dunia dalam sel-sel persegi • Mencatat sudut bumi • Merepresentasikan obyek diskrit sebagai kumpulan sel • Menetapkan nilai atribut ke sel • Umum digunakan untuk merepresentasikan fielt daripada obyek diskrit • Karakteristik: • Ukuran piksel • Skema tetap

22. Model Data Vector • Digunakan untuk representasi titik, garis dan area • Semua direpresentasikan menggunakan koordinat • Satu event per vektor • Titik mempunyai panjang dan area 0 • Garis sebagai polyline • Garis lurus antar titik • Area sebagai polygon • Garis lurus antar titik, dihubungkan kembali ke titik awal • Lokasi titik disimpan sebagai koordinat • Tidak ada skala detail dari area yang direpresentasikan (hanya 1 nilai)

23. Area/poligon titik garis Node Vertex y x Model Data Vector

24. Raster vs Vektor • Volume data berbeda • Raster mempunyai ukuran sel yang besar • Format data dan kompresi dapat digunakan • Sumber data bervariasi • Raster baik untuk remote sensing, evelation data • Vektor digunakan untuk data administratif • Kecocokan software • Beberapa GIT cocok untuk raster (ERDAS, ENVI) • Beberapa cocok untuk vektor (ArcGIS, GeoMedia)

25. Paper map vs GIS • Paper Map: • Fisik • Skala tetap • Pre-made • Tidak dapat diupdate • Dapat dipindah secara fisik • Atribut data • Sulit untuk query • Mudah digunakan • GIS: • Digital • Skala bervariasi • Customizable • Cepat diupdate • Membutuhkan komputer • Atribut data: • Bisa diquery • Dapat membuat peta

26. Penyimpanan Data Atribut • Data atribut disimpan terpisah dari data koordinat • Tiap identitas dari fitur dapat dihubungkan dengan table atribut • Table atribut untuk titik • Table atribut untuk garis • Table atribut untuk area • Data atribut biasanya disimpan dalam database yang terpisah dari software GIS

27. Table atribut area point id nama staff room 1 2 1 RS G 200 145 2 RS B 120 85 3 3 RS H 310 130 Penyimpanan Data Atribut #3 • Contoh penyimpanan data atribut untuk fitur yang berupa titik

28. Table atribut area area id area HH pop 1 2 1 gbk 4583 1021 2 gbp 3927 761 3 3 klp 9271 2102 Penyimpanan Data Atribut #2 • Contoh penyimpanan data atribut untuk fitur yang berupa area

29. Redundancy 103 102 101 104 105 107 106 Menyimpan data provinsi dan data district dalam table yang sama adalah tidak efisien, karena data provinsi harus diulang untuk tiap district.

30. Penyimpanan Data Atribut #4 • Kita harus dapat mendesain database yang tidak memiliki banyak redundancy • Menggunakan database relational • Proses untuk memisahkan beberapa variabel menjadi beberapa tabel disebut “normalisasi”

31. 103 102 101 104 105 107 106 Database relasional menyediakan efisiensi penyimpanan yang lebih baik

32. Penyimpanan Data Atribut #5 • Pengelolaan data atribut sangatlah penting • Contoh  pada aplikasi GIS untuk socioeconomic, komponen data atribut biasanya jauh lebih besar dari pada komponen database. Misal: hanya ada sedikit provinsi, tetapi terdapat beratus-ratus variabel.

33. Kualitas Data Objek • Untuk mendapatkan aplikasi GIS yang baik, perlu diperhatikan kualitas dari data objek yang ada • Pertimbangan untuk kualitas data: • Ketelitian spasial (grafis/geometrik) • Update data terakhir • Tingkat detil data (resolusi) • Luas cakupan geografis dan atribut2nya • Konsistensi logika yang terdapat di antara objek geometri dengan atribut-atributnya • Jenis representasi: diskrit atau kontinyu • Relevansi  jika data asli sulit didapat, bisa digunakan data pengganti yang relevan