Perkembangan Sistem Informasi Geografis (SIG)

Awal kemunculan SIG secara komputerisasi dimulai pada tahun 1964 melalui sebuah Canadian Geographic Information System Project (CGIS) di pemerintahan Kanada. Program tersebut antara lain didesain untuk menganalisis pengumpulan data lahan untuk membantu pengembangan lahan pertanian. Pada 1969, Jack Dangermond dari Universitas Harvard menemukan program Environmental Systems Research Institute (ESRI). ESRI mendominasi pemasaran SIG dan menghasilkan software ArcInfo dan ArcView. Pada 1970, diadakan kongres pertama mengenai SIG yang dilaksanakan oleh International Geographical Union (IGU). Kongres ini merupakan bukti bahwa pemanfaatan SIG sudah merupakan suatu kebutuhan secara global.

Pada 1980 dan 1990, kebanyakan aplikasi SIG secara substansial berevolusi melalui berbagai bentuk. Selama periode ini diperkirakan telah beroperasi sekitar 1.000 program SIG di Amerika Serikat. Beberapa jenis aplikasi komersial dirilis selama periode ini, seperti ArcInfo, ArcView, MapInfo, SPANS GIS, PAMAP GIS, INTERGRAPH, dan SMALLWORLD.

Mengapa penyajian data dalam SIG lebih menguntungkan dengan menggunakan komputer daripada manual? Alasannya karena penyajian data geografi secara manual memerlukan waktu yang lama untuk memperoleh informasi yang diinginkan. Selain itu, ketelitian informasi yang diperoleh dengan cara manual bergantung pada ketelitian si pembuat sehingga dengan cara manual orang dapat saja tidak memperoleh informasi secara tepat dan teliti. Selain itu, variabel data atau jenis data yang dapat diolah, jumlahnya terbatas. Dalam mengkaji persamaan-persamaan dan perbedaan-perbedaan gejala alam dan kehidupan di muka bumi dari sudut pandang keruangan dan kewilayahan, geografi memerlukan informasi yang cepat, tepat, dan akurat tentang gejala-gejala tersebut.

Untuk mendapatkan informasi yang cepat, tepat, dan akurat diperlukan alat bantu untuk menganalisis data yang diperlukan. Alat bantu tersebut merupakan suatu sistem yang mampu menangani data geografi secara cepat, tepat, dan akurat, yaitu dengan sistem komputer.

Selain diperoleh informasi secara cepat, tepat, dan akurat, keuntungan lain dari SIG dengan menggunakan komputer antara lain sebagai berikut.

1. Mudah dalam mengolah.

2. Pengumpulan data dan penyimpanannya hemat tempat dan ringkas (berupa disket atau CD).

3. Mudah diulang kalau sewaktu-waktu diperlukan.

4. Mudah diubah kalau sewaktu-waktu ada perubahan.

5. Mudah dibawa, dikirim, dan ditransformasikan (dipindahkan).

6. Aman karena dapat dikunci dengan kode atau manual.

7. Relatif lebih murah dibandingkan dengan survei lapangan.

8. Data yang sulit ditampilkan secara manual dapat diperbesar bahkan dapat ditampilkan dengan gambar tiga dimensi.

9. Berdasarkan data SIG dapat dilakukan pengambilan keputusandengan tepat dan cepat

Sistem Informasi Geografi (SIG) atau Geographic Information System (GIS) adalah suatu sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi atau dengan kata lain suatu SIG adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan dengan seperangkat operasi kerja.

Sedangkan menurut sumber lain Sistem Informasi geografi adalah suatu sistem Informasi yang dapat memadukan antara data grafis (spasial) dengan data teks (atribut) objek yang dihubungkan secara geografis di bumi (georeference). Disamping itu, SIG juga dapat menggabungkan data, mengatur data dan melakukan analisis data yang akhirnya akan menghasilkan keluaran yang dapat dijadikan acuan dalam pengambilan keputusan pada masalah yang berhubungan dengan geografi.

Pengertian GIS/SIG saat ini lebih sering diterapkan bagi teknologi informasi spasial atau geografi yang berorientasi pada penggunaan teknologi komputer. Komponen utama Sistem Informasi Geografis dapat dibagi kedalam 4 komponen utama yaitu:

Hardware

GIS membutuhkan komputer untuk penyimpanan dan pemproresan data. Ukuran dari sistem komputerisasi bergantung pada tipe GIS itu sendiri. GIS dengan skala yang kecil hanya membutuhkan PC (personal computer) yang kecil dan sebaliknya.

Komponen hardware GIS adalah:

1. Alat masukan data (digitizer, scanner, keyboard komputer, CD reader, diskette reader)

2. Alat penyimpan dan pengolah data (komputer dengan hard disk, tapes atau cartridge unit, CD writer)

Software

Dalam pembuatan GIS di perlukan software yang menyediakan fungsi tool yang mampu melakukan penyimpanan data, analisis dan menampilkan informasi geografis. Elemen yang harus terdapat dalam komponen software GIS adalah:

 Tool untuk melakukan input dan transformasi data geografis

Sistem Manajemen Basis Data (DBMS)

Tool yang mendukung query geografis, analisa dan visualisasi

Graphical User Interface (GUI) untuk memudahkan akses pada tool geografis

Inti dari software GIS adalah software GIS itu sendiri yang mampu menyediakan fungsi-fungsi untuk penyimpanan, pengaturan, link, query dan analisa data geografi.

Beberapa contoh software GIS adalah ArcView, MapInfo, ArcInfo untuk SIG, CAD system untuk entry graphic data dan ERDAS serta ER-MAP untuk proses remote sensing data.

Data

Struktur data spasial dibagi dua yaitu model data raster dan model data vektor. Data raster adalah data yang disimpan dalam bentuk kotak segi empat (grid) atau sel sehingga terbentuk suatu ruang yang teratur. Data vektor adalah data yang direkam dalam bentuk koordinat titik yang menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik, garis atau area (polygon).

Pemakai (user)

User adalah personil atau orang yang menggunakan dan memanfaatkan SIG. Atau disebut juga eksekutor sehingga program bisa dijalankan dan mendapatkan output yang diinginkan.

Teknologi Pemetaan

llmu ukur tanah merupakan bagian rendah dari ilmu yang lebih luas yang dinamakan ilmu Geodesi. Ilmu Geodesi mempunyai dua maksud :

Maksud ilmiah : menentukan bentuk permukaan bumi

Maksud praktis : membuat bayangan yang dinamakan peta dari sebagian besar atau sebagian kecil permukaan bumi.

Pada maksud kedua inilah yang sering disebut dengan istilah pemetaan.

Pengukuran dan pemetaan pada dasarnya dapat dibagi 2, yaitu :

Geodetic Surveying : suatu pengukuran untuk menggambarkan permukaan bumi pada bidang melengkung/ellipsoida/bola. Geodetic Surveying adalah llmu, seni, teknologi untuk menyajikan informasi bentuk kelengkungan bumi atau pada kelengkungan bola

Plan Surveying : merupakan llmu seni, dan teknologi untuk menyajikan bentuk permukaan bumi baik unsur alam maupun unsur buatan manusia pada bidang yang dianggap datar. Plan surveying di batasi oleh daerah yang sempit yaitu berkisar antara 0.5 derajat x 0.5 derajat atau 55 km x 55 km.

Teknologi pemetaan mengalami perkembangan dari waktu ke waktu. Mulai dari pemetaan manual dengan pengukuran di lapangan hingga sekarang menggunakan teknologi satelit. Pemetaan menjadi semakin mudah  dan cepat dengan adanya satelit. Namun hal itu tidak berarti pemetaan manual ditinggalkan. Berbagai peralatan untuk pengukuran di lapangan dibuat sedemikian rupa hingga lebih memudahkan pekerjaan pengukuran. Sehingga teknologi pemetaan dengan pengukuran di lapangan maupun dengan citra satelit dapat dilakukan seiring sejalan.

Salah satu contoh teknologi pemetaan menggunakan satelit adalah pemetaan suhu permukaan bumi.

Suhu permukaan tanah (LST) merupakan keadaan yang dikendalikan oleh keseimbangan energi permukaan, atmosfer, sifat termal dari permukaan, dan media bawah permukaan tanah (Becker dan Li, 1990). Sejumlah faktor perlu diukur untuk menilai akurasi pengambilan LST dari data satelit termal, termasuk sensor kalibrasi radiometrik (Wukelic et al, 1989.), koreksi atmosfer (Cooper dan Asrar, 1989), permukaan koreksi emisivitas (Norman et al, 1990.) Dalam menentukan estimasi LST dari data satelit termal, jumlah digital (DN) piksel gambar perlu dikonversi menjadi nilai spektral menggunakan data kalibrasi sensor (Markham dan Barker, 1986).

Beberapa citra yang digunakan untuk mendeteksi suhu permukaan :

MODIS

NOAA

LANDSAT

MODIS

MODIS (Moderate Resolution Imaging atau Spectroradiometer) merupakan instrumen dari satelit.T erra (EOS AM) dan Aqua (EOS PM).

Orbit Terra ada di sekitar Bumi dari utara ke selatan melintasi garis khatulistiwa di pagi hari, sedangkan Aqua melewati selatan ke utara di atas khatulistiwa di sore hari.

MODIS Terra dan Aqua MODIS melihat seluruh permukaan Bumi setiap 1 sampai 2 hari, memperoleh data dalam 36 band spektral, atau kelompok dari panjang gelombang (lihat MODIS Spesifikasi Teknis).

Data ini akan meningkatkan pemahaman kita tentang dinamika global dan proses yang terjadi pada tanah, di lautan, dan di bagian bawah atmosfer.

MODIS adalah memainkan peran penting dalam pengembangan divalidasi, global, interaktif model sistem Bumi dapat memprediksi perubahan global cukup akurat untuk membantu para pembuat kebijakan dalam membuat keputusan yang tepat tentang perlindungan lingkungan

NOAA

Orbit: sun-synchronous polar orbit

850 km altitude

even-numbered missions have daylight (7:30am) descending equatorial crossings

odd-numbered missions have nighttime (2:30am) descending equatorial crossings

swath: 3000 km x 6000 km

twice daily --> the active pair provides coverage of almost all of the earth’s surface

LANDSAT

Program ini dikembangkan oleh NASA di Amerika, dan secara resmi diubah menjadi program Landsat pada tahun 1975 untuk membedakannya dari program satelit kelautan Seasat. Landsat merupakan satelit tak berawak pertama yang dirancang secara spesifik untuk memperoleh data sumber daya bumi dalam basis yang sistematik dan berulang. Landsat 7 dikontrol oleh USGS, yang telah mengambil alih dari EOSAT. Band-band pada LANDSAT ETM+ berguna untuk mengkaji air, suhu permukaan, pemilihan jenis vegetasi, pengukuran kelembaban tanah dan tanaman, pembedaan awan, salju, dan es, serta mengidentifikasi jenis batuan. Sama dengan Landsat TM, Landsat ETM+ bisa digunakan untuk penerapan daerah perkotaan, akan tetapi dengan resolusi spektral yang tinggi akan lebih sesuai jika digunakan untuk membuat karakteristik alami suatu bentang alam.