PT312 GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM

1. PT312 GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM Pertemuan 4

2. Tujuan Perkuliahan • Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu memahami dan menjelaskan: • Konsep pemetaan, jenis peta dan teknik pemetaan • Konsep data spasial • Konsep pemodelan dunia nyata kedalam basis data spasial

3. PT312 GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM Konsep Pemetaan

4. Geodesi • Geodesi adalah cabang ilmu geosains (Ilmu Bumi) • Teknik Geodesi mempelajari tentang bentuk dan ukuran bumi baik di daratan maupun di lautan serta penggambaran rupa bumi atau yang lebih dikenal dengan pemetaan. • Geodesi juga merupakan cabang dari matematika terapan yang melakukan pengukuran dan pengamatan posisi yang pasti dari titik-titik di muka bumi serta ukuran dan luas dari sebagian besar muka bumi, bentuk dan ukuran bumi, dan variasi gaya berat bumi. • Perkembangan teknologi komputer digital membuat Teknik Geodesi berkembang ke arah Geomatika/Geoinformatika, yang mengacu kepada pendekatan terpadu dari pengukuran, analisis, pengelolaan, penyimpanan serta penyajian deskripsi dan lokasi dari data yang berbasis muka bumi (umumnya disebut data spasial).

5. Peta (1) • Kita umumnya mengenal peta sebagai gambar rupa muka bumi pada suatu lembar kertas dengan ukuran yang lebih kecil. • Rupa bumi yang digambarkan pada peta meliputi: unsur-unsur alamiah dan unsur-unsur buatan manusia. • Kemajuan dalam bidang teknologi yang berbasiskan komputer telah memperluas wahana dan wawasan mengenai peta. • Peta tidak hanya dikenali sebagai gambar pada lembar kertas, tetapi juga penyimpanan, pengelolaan, pengolahan, analisa dan penyajiannya dalam bentuk dijital terpadu antara gambar, citra dan teks. • Peta yang terkelola dalam mode dijital mempunyai keuntungan penyajian dan penggunaan secara konvensional peta garis cetakan (hard copy) dan keluwesan, kemudahan penyimpanan, pengelolaan, pengolahan, analisa dan penyajiannya secara interaktif bahkan real time pada media komputer (soft copy).

6. Peta (2) • Gambar rupa bumi diperoleh dengan melakukan pengukuran-pengukuran pada dan di antara titik-titik di permukaan bumi yang meliputi besaran-besaran: arah, sudut, jarak dan ketinggian. • Ada 2 metode pengukuran yang bisa dilakukan yaitu • Pengukuran langsung di lapangan, biasa disebut pemetaan teristris • Pengukuran tidak langsung seperti cara fotogrametris dan penginderaan jauh (remote rensing), disebut juga dengan pemetaan ekstrateristris. • Data hasil pengukuran diolah, dihitung dan direduksi ke bidang datum sebelum diproyeksikan ke dalam bentuk bidang datar menjadi peta.

7. Jenis Peta • Jenis peta bisa dibagi berdasarkan: • Isi • Skala • Penurunan dan penggunaan

8. Peta berdasarkan isinya (1) • Peta hidrografi: memuat informasi tentang kedalaman dan keadaan dasar laut serta informasi lainnya yang diperlukan untuk navigasi pelayaran. • Peta jalan: memuat informasi tentang jejaring jalan pada suatu wilayah

9. Peta berdasarkan isinya (2) • Peta geologi: memuat informasi tentang keadaan geologis suatu daerah, bahan-bahan pembentuk tanah dll. Peta geologi umumnya juga menyajikan unsur peta topografi. • Peta kadaster: memuat informasi tentang kepemilikan tanah beserta batas dll-nya. • Peta irigasi: memuat informasi tentang jaringan irigasi pada suatu wilayah. Peta Kadaster Peta Irigasi

10. Contoh Peta Geologi

11. Peta berdasarkan isinya (3) • Peta Kota: memuat informasi tentang jejaring transportasi, drainase, sarana kota dll-nya. • Peta Relief: memuat informasi tentang bentuk permukaan tanah dan kondisinya.

12. Peta berdasarkan isinya (4) • Peta Teknis: memuat informasi umum tentang tentang keadaan permukaan bumi yang mencakup kawasan tidak luas. Peta ini dibuat untuk pekerjaan perencanaan teknis skala 1 : 10 000 atau lebih besar. • Peta Geografi (peta dunia): memuat informasi tentang ikhtisar peta, dibuat berwarna dengan skala lebih kecil dari 1 : 1 000 000.

13. Peta berdasarkan skalanya (1) • Skala peta menunjukkan ketelitian dan kelengkapan informasi yang tersaji dalam peta. • Peta skala besar lebih teliti dan lebih lengkap dibandingkan peta skala kecil. • Skala peta bisa dinyatakan dengan: • persamaan (engineer's scale): contoh 1” = 100 meter • perbandingan atau skala numeris (numerical or fractional scale) atau skala fraksi: contoh 1 : 50.000, 1 cm di peta sama dengan 50.000 cm di permukaan bumi • grafis (graphical scale)

14. Peta berdasarkan skalanya (2) • Peta kadaster, yaitu peta yang memiliki skala antara 1 : 100 sampai dengan 1 : 5.000. Contoh: Peta hak milik tanah. • Peta skala besar, yaitu peta yang memiliki skala antara 1 : 5.000 sampai dengan 1: 250.000. Contoh: Peta topografi • Peta skala sedang, yaitu peta yang memiliki skala antara 1 : 250.000 sampai dengan 1 : 500.000. Contoh: Peta kabupaten per provinsi. • Peta skala kecil, yaitu peta yang memiliki skala antara 1 : 500.000 sampai dengan 1 : 1.000.000. Contoh: Peta Provinsi di Indonesia. • Peta geografi, yaitu peta yang memiliki skala lebih kecil dari 1 : 1.000.000. Contoh: Peta Indonesia dan peta dunia. • Peta tanpa skala, kurang atau bahkan tidak berguna.

15. Skala Besar / Kecil?

16. Peta berdasarkan penurunan dan penggunaan • Peta dasar: digunakan untuk membuat peta turunan dan perencanaan umum maupun pengembangan suatu wilayah. Peta dasar umumnya menggunakan peta topografi. • Peta tematik: dibuat atau diturunkan berdasarkan peta dasar dan memuat tema-tema tertentu. Contoh Peta Tematik

17. Susunan Peta IndeksJawa dan Madura Skala 1 : 100 000 Menurut Badan Informasi Geogspasial Nomor Lembar Peta (NLP) 31 Salatiga 32 Kudus 33 Pacitan

18. Penggunaan Simbol & Warna • Supaya peta mudah dibaca dan dipahami, maka aneka ragam informasi peta pada skala tertentu harus disajikan dengan cara-cara tertentu, yaitu: • Simbol: digunakan untuk membedakan berbagai obyek, misalnya jalan, sungai, rel dan lain-lainnya.Daftar kumpulan simbol pada suatu peta disebut legenda peta. • Warna: digunakan untuk membedakan atau memerincikan lebih jauh dari simbol suatu obyek, misalnya laut yang lebih dalam diberi warna lebih gelap, berbagai kelas jalan diberi warna yang berbeda-beda dll.

19. Kumpulan simbol dan notasi pada suatu peta biasa disusun dalam satu kelompok legenda peta yang selalu disajikan dalam setiap lembar peta. • Unsur legenda peta biasa dibakukan agar memudahkan pembacaan dan interpretasi berbagai peta oleh berbagai pemakai dengan berbagai keperluan.

20. Prinsip Kerja Pengukuran Peta (1) • Prinsip kerja pengukuran untuk pembuatan peta adalah top down from the whole to the part: • Pertama membuat kerangka dasar peta yang mencakup seluruh daerah pemetaan dengan ketelitian pengukuran paling tinggi dibandingkan dengan pengukuran lainnya. • Dilanjutkan dengan pengukuran-pengukuran lainnya yang diikatkan ke kerangka dasar peta untuk mendapatkan bentuk rupa bumi yang diinginkan. • Berdasarkan konsep ini maka titik-titik pengukuran dikelompokkan menjadi titik-titik kerangka dasar dan titik-titik detil. • Titik kerangka dasar digunakan untuk rujukan pengikatan (reference) dan pemeriksaan (control) pengukuran titik detil. • Titik kerangka dasar pada beberapa aplikasi pemetaan biasa disebut dengan Ground Control Point (GCP)

21. Kerangka Dasar Peta seluruh daerah pemetaan dengan ketelitian pengukuran paling tinggi dibandingkan dengan pengukuran lainnya Kerangka Dasar Peta

22. Detail Peta dilanjutkan dengan pengukuran-pengukuran lainnya yang diikatkan ke kerangka dasar peta untuk mendapatkan bentuk rupa bumi yang diinginkan

23. Prinsip Kerja Pengukuran Peta (2) • Pemetaan pada daerah yang tidak luas, sekitar 37 km x 37 km, permukaan bumi yang lengkung bisa dianggap datar. • Sehingga data ukuran di muka bumi sama dengan data di permukaan peta. • Tetapi bila pemetaan mencakup kawasan yang lebih luas, maka harus diperhitungkan faktor kelengkungan bumi, data harus dipetakan menggunakan bidang datum dan selanjutnya ditransformasikan ke bidang proyeksi peta.

24. Jenis Pengukuran Pengukuran untuk pembuatan peta bisa dikelompokkan berdasarkan cakupan elemen alam, tujuan, cara atau alat dan luas cakupan pengukuran

25. Berdasarkan alam • Pengukuran daratan (land surveying): antara lainpengukuran topografi, untuk pembuatan peta topografi, dan pengukuran kadaster, untuk membuat peta kadaster. • Pengukuran perairan (marine or hydrographic surveying): antara lainpengukuran muka dasar laut, pengukuran pasang surut, pengukuran untuk pembuatan pelabuhan dll-nya. • Pengukuran astronomi (astronomical survey): untuk menentukan posisi di muka bumi dengan melakukan pengukuran-pengukuran terhadap benda langit.

26. Berdasarkan tujuan Pengukuran teknik sipil (engineering survey): untuk memperoleh data dan peta pada pekerjaan-pekerjaan teknik sipil. Pengukuran untuk keperluan militer (miltary survey). Pengukuran tambang (mining survey). Pengukuran geologi (geological survey). Pengukuran arkeologi (archeological survey).

27. Berdasarkan cara dan alat 1. Pengukuran kerangka dasar: triangulasi, polygon, GPS GPS Pengukuran Polygon

28. 2. Pengukuran detil: offset, tachymetri, meja lapangan, Aerial survey, dan remote sensing Remote Sensing Pengukuran Offset Pengukuran Tachimetri theodolit

29. PT312 GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM Data geografi (data spasial)

30. Data Spasial • Terdapat dua model dalam data spasial, yaitu: • model data raster, dan • model data vektor. • Keduanya memiliki karakteristik yang berbeda, selain itu dalam pemanfaatannya tergantung dari masukan data dan hasil akhir yang akan dihasilkan. • Model data tersebut merupakan representasi dari obyek - obyek geografi yang terekam sehingga dapat dikenali dan diproses oleh komputer.

31. Data Raster (1) • Model data raster mempunyai struktur data yang tersusun dalam bentuk matriks atau piksel dan membentuk grid. • Setiap piksel memiliki nilai tertentu dan memiliki atribut tersendiri, termasuk nilai koordinat yang unik. • Tingkat keakurasian model ini sangat tergantung pada ukuran piksel atau biasa disebut dengan resolusi • Model data ini biasanya digunakan dalam remote sensing yang berbasiskan citra • satelit maupun foto udara. • Selain itu model ini digunakan pula dalam membangun model ketinggian digital (DEM-Digital Elevatin Model) dan model permukaan digital (DTM-Digital Terrain Model).

32. Data Raster (2) 80 1 cell Width: 30 meter Height: 30 meter Nilai tiap cell dalam numerik

33. Data Vektor (1) Model data vektor merupakan model data yang paling banyak digunakan, model ini berbasiskan pada titik (points) dengan nilai koordinat (x,y) untuk membangun obyek spasialnya. Obyek yang dibangun terbagi menjadi tiga bagian lagi yaitu berupa titik (point), garis (line), dan area (polygon): • Titik (point) Titik merupakan representasi grafis yang paling sederhana pada suatu obyek. Titik tidak mempunyai dimensi tetapi dapat ditampilkan dalam bentuk simbol baik pada peta maupun dalam layar monitor. Contoh : Lokasi Fasilitasi Kesehatan, Lokasi Fasilitas Kesehatan,dll. • Garis (line) Garis merupakan bentuk linear yang menghubungkan dua atau lebih titik dan merepresentasikan obyek dalam satu dimensi. Contoh : Jalan, Sungai, dll. • Area (Poligon) Poligon merupakan representasi obyek dalam dua dimensi.Contoh : Danau, Persil Tanah, dll.

34. Data Vektor (2)

35. PT312 GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM peModelan Dunia Nyata kedalam data spasial

36. Pemodelan Dunia Nyata kedalam Data Spasial • Untuk bisa menghasilkan sebuah basis data spasial yang berguna maka dibutuhkan pemahaman mengenai pemodelan dunia nyata kedalam basis data spasial • Hasil-hasil pengukuran yang dilakukan dalam pemetaan dan survey lapangan harus dimodelkan terlebih dahulu mengikuti aturan struktur data spasial. • Proses ini tidak jauh berbeda dengan proses perancangan sebuah basis data pada umumnya.

37. Konsep Hubungan Pemodelan Dunia Nyata Kedalam Data Spasial Realitas Fisik Model Dunia Nyata Model Data • Fenomena Aktual: • Properties • Connection • Entity: • Tipe • Atribut • Relasi • Objek: • Tipe • Atribut • Relasi • Geometri • Kualitas Peta / Report Basis Data Simbol, garis, titik Teks, anotasi, dll. • Objek: • Tipe • Atribut • Relasi • Geometri • Kualitas

38. Model Dunia Nyata Realitas Fisik Model Dunia Nyata Model Data • Fenomena Aktual: • Properties • Connection • Entity: • Tipe • Atribut • Relasi • Objek: • Tipe • Atribut • Relasi • Geometri • Kualitas Peta / Report Basis Data Simbol, garis, titik Teks, anotasi, dll. • Objek: • Tipe • Atribut • Relasi • Geometri • Kualitas

39. Model Dunia Nyata • Persespsi, rancangan model dunia nyata yang dikembangkan oleh pengembang SIG akan menentukan semua data yang diperlukan. • Persepsi ini mencakup informasi yang paling dasar (entity) • Diketahui bahwa entity terdiri dari: • Klasifikasi tipe • Atribut • Relasi (Relationship)

40. Model Dunia Nyata: Tipe Entity • Fenomena yang seragam/mirip dikelompokan kedalam suatu tipe entity • Pengelompokan harus unik untuk menghindari ambiguitas Dunia Nyata Model Dunia Nyata Model Dunia Nyata kemudian dimodelkan kedalam model data

41. Model Dunia Nyata: Atribut Entity (1) • Setiap tipe entity dapat memiliki lebih dari atribut yang mendeskripsikan karakteristik-karakteristik dasar fenomena yang bersangkutan. • Sebagai contoh, entities yang termasuk ke dalam klasifikasi bangunan bisa memiliki atribut-atribut material (komposisi pasir, beton, semen, besi, kayu, dsb) • Selain karakteristik diatas entity juga dapat mendeskripsikan data kuantitatif dan kualitatif • Data kuantitatif berdasarkan akurasi dapat diurutkan dalam 4 tingkat akurasi (proposional, interval, ordinal, nominal)

42. Model Dunia Nyata: Atribut Entity (2) Data kuantitatif berdasarkan akurasi paling tinggi: Proposional (rasio): besar, panjang, luas, koordinat. Nilai-nilai yang diukur berdasarkan/dari titik pusat tertentu. Interval: umur, besar pendapatan (kelompok data) Ordinal: terminologi urutan (terbaik, baik, cukup, buruk, sangat buruk) Nominal: skala nominal (data dikelompokan kemudian diberi pengenal menggunakan label nominal)

43. Model Dunia Nyata: Relasi Entity (1) • Dimiliki/termasuk/berhubungan (pertains/belongs): pipa air AX12 merupakan salah satu jaringan pipa air kecamatan Tingkir • Berpotongan (intersect): Jl. Diponegoro berpotongan dengan Jl. Setia Budi • Saling terkait (connect): satu segmen bergabung dengan segmen lain membentuk sungai Bengawan Solo • Terdiri dari (comprises): propinsi terdiri dari kabupaten, dst • Terletak (located in/on): UKSW terletak di Salatiga • Berdekatan (proximity): UKSW berdekatan dengan SD Al Azhar, GKJ, dsb.. • Bersebelahan atau berbatasan (orders on or adjacent): Salatiga dan Kabupaten Semarang.

44. Model Dunia Nyata: Relasi Entity (2) Tingkat Relasi One to One One to Many Many to One Many to Many

45. Model Dunia Nyata: Relasi Entity (3) Model-model dunia nyata dan entities tidak dapat direalisasikan langsung dalam basisdata, karena suatu entity bisa saja terdiri dari beberapa objek. Contoh: jl. Diponegoro cukup panjang dan memotong jalan-jalan lainnya (intersection), sehingga merupakan kompilasi dari beberapa segmen jalan. Setiap segmen inilah yang yang membawa informasi objek Objek dalam model data GIS pada dasarnya dapat dideskripsikan menggunakan propertiesnya (tipe/indentitas, nomer pengenal, elemen geometri, dll)

46. Mode Data Realitas Fisik Model Dunia Nyata Model Data • Fenomena Aktual: • Properties • Connection • Entity: • Tipe • Atribut • Relasi • Objek: • Tipe • Atribut • Relasi • Geometri • Kualitas Peta / Report Basis Data Simbol, garis, titik Teks, anotasi, dll. • Objek: • Tipe • Atribut • Relasi • Geometri • Kualitas

47. Model Data (1) • Model Dunia nyata akan dimodelkan kedalam sebauh model data. • Pembawa informasi pada model data adalah objek • Objek disini adalah objek yang berhubungan dengan entities dalam model-model dunia nyata. • Objek dianggap deskripsi fenomena dunia nyata. • Suatu objek memiliki properties: • Tipe • Atribut • Relasi • Geometri • Kualitas

48. Model Data (2) Model data dapat dirancang untuk mencakup: Objek fisik: jalan, pemukiman, sungai, dll Objek-objek yang terklasifikasi: tipe vegetasi, zone iklim, kelompok usia, dll Peristiwa: kecelakaan, gempa, dll Objek yang berubah secara kontinyu: ketinggian, kedalaman, suhu, dll Objek buatan: kontur ketinggian, populasi, dll Raster

49. Atribut objek • Relasi objek diperlukan untuk mengganti intuisi manusia yang tidak dimiliki oleh komputer, serupa dengan dengan resali entity. Relasi ini dibuat berdasarkan: • Koordinat • Struktur • Atribut-atribut objek • Kualitas objek: ketelitian spasial, update data, resolusi, cakupan geografis, konsistensi logika, jenis representasi (diskrit/kontinyu), relevansi.

50. Contoh Model Data Bangunan Yang termasuk Rumah, sekolah, industri, pertokoan Terletak di Nomor persil Representasi oleh Titik Ketelitian geometri 10 meter Jalan Yang termasuk Jalan negara, provinsi, kabupaten, tol, layang Satuan panjang Meter Representasi oleh Garis Ketelitian geometri 15 meter Tataguna Lahan Yang termasuk Pemukiman, kebun, hutan, kawasan industri, dll Satuan Luas Hektar Representasi oleh Poligon Ketelitian geometri 12 meter