ARTIKEL 3 SIDS

SISTEM INFORMASI MANAJEMEN BASIS DATA SPATIAL

Konsep Manajemen Basis Data dalam SIG

1. SIG Sebagai Basis Data

Saat ini  SIG dikembangkan dengan menggunakan sistem manajemen basis data (DBMS). Beberapa fakta menunjukan bahwa sebagian besar biaya sistem perangkat lunak SIG adalah biaya untuk DBMS-nya. Selain itu, DBMS memiliki dan menangani fungsi-fungsi yang sangat diperlukan oleh SIG.

Ada dua pendekatan umum untuk menggunakan DBMS dalam SIG:

1. Pendekatan solusi DBMS  total – data spasial dan non-spasial diakses melalui DBMS.
2. Pendekatan solusi kombinasi – tidak semua data diakses melalui DBMS karena data-data tersebut telah sesuai dengan modelnya.

Sistem Manajemen Basis Data SIG

Tipe Data

1. Data lokasi:

– Koordinat lokasi

– Nama lokasi

– Lokasi topologi (letak relatif: sebelah kiri danau A, sebelah kanan pertokoan B)

1. Data non-lokasi:

– Curah hujan

– Jumlah panen padi

– Terdiri dari variabel (tanah), kelas (alluvial), nilai luas (10 ha), jenis (pasir)

1. Data dimensi waktu (temporal):

–  non-lokasi di lokasi bersangkutan dapat berubah dengan waktu (misal: data curah hujan bulan Desember akan berbeda dengan bulan Juli)

2. Basis Data                                    

Konsep bsis data (database) dapa dipandang dari beberapa sudut) dari sisi sistem, basis data merupakan kumpulan tabel yang salaing berhubungan. Sedangkan dari sisi manajemen, basis data merupakan kumpulan data yang memodelkan aktivias-aktivitas yang terdapat dalam perusahaan.

3. Sistem Manajamen Basis Data

Sistem manejamen basis data (DBMS) merupakan kumpulan dari data yang saling berhubungan dengan sekumpulan program-program yang mengakses data tersebut. Perbedaan dengan basis data, DBMS merupakan paket perangat lunak general prupose yang digunakan untuk membangun sistem basis data tertentu. Dengan kata lain DBMS  adalah bagian dari sistem basisdata.

4. Model Basis Data Relasional

Model basisdata yang paling terkenal dalam DBMS ini banyak digunakan dalam SIG. Beberapa DBMS yang menggunakan model basis data relasional:

1. Dbase(*.dbf) – digunakan oleh ArcView, PC Arc/Info, dan SIG lain
2. INFO – Digunakan di dalam Arc/Info
3. Oracle –  Digunakan dalam Arc/Info, Geovision, dll

Sedangkan pengertian Model basis data relasional sendiri adalah merupakan model database berdasarkan logika urutan pertama, pertama sekali dirumuskan dan dikemukakan oleh Edgar F. Codd pada tahun 1969.[1] Pada model database relasional, seluruh data diwakili dalam bentuk tuple, digabungkan dalam relasi-relasi. Database yang diorganisasikan dalam hal model relasi merupakan database relasi.

Keunggulan Model Basis Data Relasional :

1. Model relasional benear-benar mrupakan model data yang lengkap secara matematis.
2. Memiliki teori ayang solid untuk mendukung accestability, correctness, dan predictability.
3. Fleksibilitas tinggi – jelas memisahkan model fisik dan logic hingga dengan adanya decoupling(mengurangi ketergantungan antara komponen system)
4. Integritas – perubahan strukutr data tidak menggangu keutuhan relasi dalam basisdata
5. Multiple views –  dapat menyajikan secara langsung views yang berbeda dari basisdata yang sama untuk pengguna yang berbeda.
6. Concurrency – hampir semua teori menganai pengendalin transaksi simultan yang telah ada, dan dibuat berdasarkan teori formalisme milik model relasional

5. Model Basis Data Hybrid         
6. Pengertian 1: Struktur data vektor dan struktur data raster dapat dipadukan pada suatu sistem, dengan melengkapi fasilitas konversi vektor ke raster dan raster ke vektor. Selain itu juga disediakan fungsi-fungsi untuk mengolah masing-masing struktur data
7. Pengertian 2: Data SIG terdiri dari dua bentuk data: yaitu data grafis yang menyatakan entitas obyek dan data attribut. Data grafis yang terdiri dari data koordinat dan data topologi disimpan di berkas yang terpisah dari data atribut.  Data atribut ditangani oleh database management system.  Penggabungan kedua tipe data dilakukan melalui suatu kode identifikasi, misal kode identifikasi poligon, garis atau titik. Hal yang sama juga dapat dilakukan ‘linkage’ antara grid-cell modules dengan database management system.
8. Pengertian 3: Operasional SIG secara keseluruhan yang terdiri dari SIG software, CAD software, Image Processing software, GPS software, Open-Source components, DBMS system

6. Model Basis Data Terintegrasi

Pendekatan modael data terintegrasi juga dideskripsikan sebagai pendekatan sistem pengelolaan basis data (DBMS) spasial, dengan SIG yang bertindak sebagai query processor. Kebanyakan implementasinya pada saat ini adalah bentuk topologi vektor dengan tabel-tabel relasional yang menyimpan data-data koordinat peta (titik, nodes, segmen garis, dl.) bersama dengan tabel lain yang berisi informasi topologi. Data-data atribut disimpan di dalam tabel-tabel yang sama sebagai basis data map feature (tabel internal atau abel yang dibuat secara otomatis) atau disimpan di dalam tabel-tabel yang terpisah dan dapat diakses melalui operasi relasioanl “JOIN”.

CATATAN:

Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sistem Informasi Geografis sesungguhnya mempunyai arti yang sangat luas dan sukar untuk didefinisikan secara tepat. Beberapa ahli telah mencoba mendefinisikan dari sudut pandangnya masing-masing sehingga muncul beberapa istilah tentang Sistem Informasi Geografis. Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah suatu sistem perangkat yang dapat melakukan pengumpulan, penyempurnaan, pengambilan kembali, transformasi dan visualisasi dari data spasial bumi untuk kebutuhan tertentu (Burrough, P.A., 1986).
Menurut Aronoff (1989) secara umum Sistem Informasi Geografis merupakan sekumpulan prosedur secara manual maupun berbasis komputer yang digunakan untuk menyimpan dan menganalisis data bereferensi geografik.
Dari definisi tersebut maka Sistem Informasi Geografi pada hakekatnya dapat berfungsi sebagai :

1. Bank data terpadu, yaitu memadukan data spasial dan non spasial dalam suatu Relational Database Management System.
2. Sistem modeling dan analisa, yaitu sebagai sarana evaluasi potensi wilayah dan perencanaan spasial.
3. Sistem pengelolaan yang bereferensi geografis, yaitu untuk mengelola operasional dan administrasi yang bereferensi posisi geografi.
4. Sistem pemetaan berkomputer, yaitu sistem yang dapat menyajikan peta sesuai dengan kebutuhan.

Fungsi-fungsi tersebut di atas dapat berjalan karena GIS memiliki kemampuan dalam mendeskripsi data geografi, data-data geografi yang dapat dideskripsikan oleh GIS adalah :

1. Data spasial yang berkaitan dengan posisi pada koordinat tertentu.
2. Data non spasial (atribut) yang tidak berkaitan dengan posisi berupa warna, nama, dan sebagainya.
3. Hubungan antara data spasial, non spasial dan waktu.

Sistem Informasi Geografis menghubungkan data spasial dengan informasi geografis mengenaifeature tertentu pada peta. Feature yang dimaksud adalah kenampakan obyek dalam peta yang berbentuk titik, garis, atau poligon. Informasi ini disimpan sebagai atribut atau karakteristik dari feature yang disajikan secara grafis (Team RePPMIT Bakosurtanal, 1991).

Komponen Sistem Informasi Geografis

 Komponen dasar Sistem Informasi Geografik terdiri dari empat macam (Arronoff, 1989) :

1. Pemasukan data (Input data). Pemasukan data merupakan suatu prosedur pengkodean data ke dalam suatu bentuk yang dapat dibaca komputer dan menuliskannya ke dalam basis data Sistem Informasi Geografis. Pemasukan data dengan jalan mengubah data dari format analog ke format digital. Data yang dimasukkan dalam SIG mempunyai dua tipe data yaitu data spasial dan data atribut (data non-spasial). Data spasial menyajikan lokasi geografis suatu kenampakan muka bumi (feature). Titik, garis dan luasan dipakai untuk menyajikanfeature geografis seperti jalan, hutan, persil tanah dan lain-lain. Data atribut menyajikan informasi diskriptif seperti nama jalan, komposisi hutan atau nama pemilik persil. Adapun cara pemasukaan data yang umum digunakan dalam SIG yaitu melaluikeyboard, digitasi dengan perangkat digitizer, scanning, koordinat geometri, konversi file data digital.
2. Manajemen data (Data management). Komponen ini berisikan fungsi-fungsi untuk menyimpan dan memanggil kembali data. Data-data masukan dalam SIG dikelola sedemikian rupa dalam suatu sistem basis data. Basis data didefinisikan sebagai kumpulan data yang saling berhubungan yang disimpan bersama dengan sedikit redundansi serta mampu melayani lebih dari satu pemakai. Organisasi konseptual dalam suatu basis data disebut dengan model data. Ada tiga model data yang dipergunakan dalam mengorganisasi data atribut yaitu : model data hirarki, jaringan dan relasional. Sedangkan model data spasial dapat berupa data vektor dan data raster.
3. Manipulasi dan analisis data (Data manipulation dan analysis). Dalam fungsi manipulasi dan analisis ini data diolah sedemikian rupa guna memperoleh informasi yang diinginkan dari Sistem Informasi geografis. Manipulasi dan analisis dengan membuat algoritma dari data grafis dan atribut yang berupa tumpang-susun (overlaying) data grafis maupun pengkaitan data grafis dan atribut.
4. Penyajian Data (Output data). Penyajian data merupakan prosedur untuk menyajikan informasi dari SIG dalam bentuk yang diinginkan pemakai. Output data disajikan dalamhardcopy dan softcopy. Output dalam format hardcopy berupa tampilan permanen, biasanya dicetak pada kertas, film fotografik atau material lain. Output dalam softcopy disajikan melalui layar komputer baik berupa teks atau grafik maupun sebagai langkah guna melihat hasil analisis sebelum dicetak secara permanen.

Data Sistem Informasi Geografi

Data dalam SIG merupakan bahan baku yang diproses oleh Sistem Informasi Geografis sehingga dihasilkan informasi yang menggambarkan kenampakan permukaan bumi (real world). Jenis data geografi dalam SIG terdiri dari :

1. Data spasial, yaitu data grafis yang berkaitan dengan lokasi, posisi dan area pada koordinat tertentu. Data spasial mempunyai beberapa hubungan geografi, meliputi :

– Geometri, yaitu bagaimana masing-masing elemen data dijelaskan pada hubungan titik, garis, dan lain-lain serta sistem koordinat yang digunakan. Ada tiga model data yang dipergunakan dalam menangani data atribut, yaitu model data hierarki, jaringan dan relasional. Sedangkan untuk organisasi data spasial, dalam SIG kita mengenal 2 macam model data, yaitu model data raster dan model data vektor.

– Topologi, yaitu hubungan satu elemen terhadap elemen yang lain.

– Kartografi, yaitu bagaimana elemen peta ditampilkan pada monitor atau plotter disajikan secara kartografi.

1. Data non spasial (atribut), menguraikan karakteristik objek-objek geografi dari spasialnya seperti warna, tekstur dan keterangan lainnya.
2. Hubungan antara data spasial, non spasial dan waktu.

Klasifikasi Feature Peta

Dalam Sistem Informasi Geografi, peta merupakan penyajian data informasi secara grafis dari kenampakan (feature) permukaan bumi. Data atau informasi dari kenampakan permukaan bumi ditampilkan dalam feature peta. Berdasarkan kenampakan karakteristik, feature peta dikelompokan menjadi 3 :

1. Feature titik, yaitu kenampakan geografis permukaan bumi berupa titik yang dibentuk dari sepasang koordinat yang mempunyai suatu identifier yang menghubungkan ke suatu tabelatribut feature. Contoh feature titik pada peta skala kecil adalah letak kota yang direpresentasikan dengan titik. Isi dari tabel atribut feature titik ini adalah keterangan nama kota, jumlah penduduk dan sebagainya.
2. Feature garis, yaitu kenampakan geografis permukaan bumi berupa garis yang terbentuk dari serangkaian koordinat yang mempunyai identifier yang menghubungkan ke tabelatribute feature garis. Contohnya adalah feature jalan dan sungai dimana tabel atribut feature-nya berisi nama jalan, panjang jalan, nama sungai, panjang sungai dan sebagainya.
3. Feature luas, yaitu kenampakan geografis permukaan bumi berupa luasan yang terbentuk dari beberapa rangkaian koordinat dimana koordinat awal dan koordinat akhirnya sama serta mempunyai identifier di dalamnya yang menghubungkan tabel atribut feature luasan. Contohnya adalah batas administrasi kabupaten, kecamatan, desa dan sebagainya. Isi tabel atributnya adalah luas wilayah, keliling, nama batas administrasi dan sebagainya.

Basis Data Sistem Informasi Geografi

 Basis data menurut Aronoff (1989) adalah suatu kumpulan informasi tentang sesuatu yang disimpan di dalam memori komputer yang berasal dari kumpulan data spasial dan data non spasial yang saling berkaitan antara satu dengan lainnya. Basis data bertujuan menyediakan informasi dengan data yang terdiri dari kumpulan data yang saling berkaitan satu sama lain.

Dalam sistem informasi geografis, data dikelompokkan dalam dua bagian yaitu data spasial atau grafis yang diperoleh dari hasil digitasi peta dan data non spasial atau atribut yang menerangkan data spasialnya. Perpaduan antara data spasial dan data non spasial ini disebut basis data. Dengan komputer untuk penanganan data tersebut akan memudahkan serta meningkatkan fungsi dari basis data tersebut, hal ini disebabkan bentuk datanya dalam format digital.

Konsep basis data merupakan kekuatan utama SIG yang membedakan dengan sistem pemetaan komputer lainnya yang hanya mampu memproduksi output grafis yang baik. SIG mengorganisasi data geografis dalam suatu basis data.

Basis data SIG menghubungkan data spasial dan informasi geografis tentang suatu featuretertentu pada peta. Informasi geografis ini merupakan data sematis (atribut) yang mendiskripsikan lebih jauh kenampakan feature yang sebenarnya. Konsep hubungan data spasial dan data atribut dalam SIG merupakan implementasi dari model data relasional.

Pada model data relasional, setiap data tersimpan sebagai record (kumpulan nilai yang berdiri sendiri dalam bentuk rekaman sederhana) yang disebut tuple. Semua tuple dikumpulkan bersama dalam suatu tabel dua dimensi dan masing-masing tabel selalu disimpan dalam berkas tabel terpisah. Meskipun demikian tabel-tabel tersebut dapat dihubungkan dengan menggunakan suatu medan umum.

Pengertian Model Data Relasional

Model Relasional merupakan model data yang paling banyak digunakan saat ini. Hal ini disebabkan oleh bentuknya yang sederhana dibandingkan dengan model jaringan/network atau model hirarki. Bentuk yang sederhana ini membuat pekerjaan seorang programmer menjadi lebih mudah, yaitu dalam melakukan berbagai operasi data (query, insert, update, delete, dan lainnya).

Model Data Relasional adalah model basis data yang menggunakan tabel dua dimensi,  yang terdiri dari baris dan kolom untuk menggambarkan sebuah berkas data.

Model Basis Data Relasional dan SIG
Perbedaan penekanan para perancang sistem SIG pada pendekatan basis data untuk penyimpanan koordinat-koordinat peta dijital telah memicu pengembangan dua pendekatan yang berbeda dalam mengimplementasikan basis data relasional di dalam SIG. Pengimplementasian basis data relasional ini didasarkan pada model data hybrid atau terintegrasi.

Model Data Hybrid
Langkah awal pada pendekatan ini adalah pemahaman adanya dugaan atau pendapat bahwa mekanisme penyimpanan data yang optimal untuk informasi lokasi (spasial) di satu sisi, tetapi di dsisi yang lain, tidak optimal untuk informasi atribut (tematik). Berdasarkan hal ini, data kartografi digital disimpan di dalam sekumpulan files sistem operasi direct access untuk meningkatkan kecepatan input-output, sementara data atributnya disimpan did alam DBMS relasioanl lomersial yang standar.

Maka perangkat lunak SIG bertugas mengelola hubungan (linkage) anatar files kartografi (lokasi) dan DBMS (data atribut) selama operas-operasi pemrosesan peta yang berbeda (misalnya overlay) berlangsung. Sementara digunakan beberapa pendekatan yang berbeda untuk penyimpanan data kartografi, mekanisme untuk menghubungkan dengan basis datanya tetap sama secara esensial, berdasarkan nomor pengenal (ID) yang unik yang disimpan di dalam sebuah tabel atribut basis data yang memungkinkannya tetap terkait dengan elemen-elemen peta yang bersangkutan.

Model Data Terintegrasi
Pendekatan modael data terintegrasi juga dideskripsikan sebagai pendekatan sistem pengelolaan basis data (DBMS) spasial, dengan SIG yang bertindak sebagai query processor. Kebanyakan implementasinya pada saat ini adalah bentuk topologi vektor dengan tabel-tabel relasional yang menyimpan data-data koordinat peta (titik, nodes, segmen garis, dl.) bersama dengan tabel lain yang berisi informasi topologi. Data-data atribut disimpan di dalam tabel-tabel yang sama sebagai basis data map feature (tabel internal atau abel yang dibuat secara otomatis) atau disimpan di dalam tabel-tabel yang terpisah dan dapat diakses melalui operasi relasioanl “JOIN”.
Aspek lain didalam penanganan basis data spasial yang bervolume besar adalah kebutuhan mengenai konversi informasi koordinat dua dimensi menjadi kunci-kunci spasial satu dimensi yang dapat disimpan sebagai kolom-kolom (fields) tael basis data (sebagai contoh sejumlah nilai koordinat pada tabel garis dapat dijadikan sebagai satu string panjang di dalam satu kolom (field) koordinat). Kemudian kunci-kunci ini dapat diindekskan untuk mempercepat pemanggilan elemen-elemen peta yang bersangkutan.