Pengertian dan Tahap Kerja Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sistem Informasi Geografis (SIG) sebagai komputasi kuantitatif dan kualitatif pada komputer mulai diperkenalkan pada tahun 1960-an. Analisis SIG pada awalnya termasuk penelitian penting yang dilakukan oleh komunitas akademik. Kemudian, Pusat Nasional untuk Informasi dan Analisis Geografis, yang dipimpin oleh Michael Goodchild, meresmikan penelitian tentang topik-topik ilmu informasi geografis utama seperti analisis spasial dan visualisasi. Upaya ini memicu perkembangan penelitian kuantitatif menggunakan SIG dalam geografi.

A. Perkembangan Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sebelum Sistem Informasi Geografis diperkenalkan, pengolahan data spasial masih berbasis konvensional (SIG Konvensional). Analisis data spasial pada masa SIG Konvensional memerlukan peralatan yang cukup rumit. Seperti, stereoskop, kertas kalkir, pensil, drawing pen, pantograf, dan lainnya. SIG Konvensional juga melakukan pengolahan data, seperti overlay dan buffer. Teknik analisis tersebut membutuhkan peta yang dibuat pada kertas kalkir, agar masing-masing parameter dapat terlihat dengan jelas.

Berbeda dengan SIG Konvensional, SIG Modern telah memanfaatkan komputer (komputasi) untuk melakukan analisis data secara spasial. Data-data yang diproses juga merupakan data-data digital. Data-data tersebut dikumpulkan melalui alat, seperti GPS, Total Station, satelit, drone, atau pengamatan secara langsung. Kemudian, barulah SIG yang melakukan proses analisis sesuai kebutuhan pengguna.

SIG Konvensional berbeda dengan SIG Modern, SIG Konvensional lebih bertumpu pada keahlian seseorang dalam melakukan analisis. Sedangkan SIG Modern lebih bertumpu pada proses komputasi, dimana proses-proses tersebut dibuat oleh seorang programer  untuk mempermudah pengolahan data.

B. Pengertian SIG

Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan sistem untuk membuat, mengelola, menganalisis, dan memetakan jenis data. Sisitem ini menghubungkan data ke peta, kemudian mengintegrasikan data-data pada suatu lokasi dengan informasi deskriptif (keadaan suatu tempat). SIG memberikan dasar untuk memetakan dan menganalisis data yang digunakan dalam sains dan industri. SIG juga dapat membantu memahami pola, hubungan, dan konteks geografis. Termasuk peningkatan komunikasi dan efisiensi dalam pengambilan keputusan yang lebih baik.

Sistem Informasi Geografis (SIG) berbeda dengan Kartografi. Namun, keduanya memiliki keterkaitan antara satu dengan yang lainnya. Kartografi merupakan seni, ilmu, dan teknologi yang digunakan dalam membuat peta/ memetakan suatu wilayah. Dalam SIG, kartografi dapat bermanfaat untuk pengambilan data-data secara keruangan. Data-data yang diperoleh dengan kartografi, kemudian di proses dan disajikan menggunakan Sistem Informasi Geogafis.

SIG telah menjadi platform yang relevan untuk hampir setiap usaha manusia—sistem saraf di planet ini. Saat dunia kita menghadapi masalah dari pertambahan populasi, hilangnya alam, dan polusi, GIS akan memainkan peran yang semakin penting dalam cara kita memahami dan mengatasi masalah ini dan menyediakan sarana untuk mengomunikasikan solusi menggunakan bahasa pemetaan yang umum.

1. Keunggulan Sistem Informasi Geografis (SIG)

Saat ini, hampir setiap bidang telah memanfaatkan Sistem Informasi Geografis (SIG) untuk menyajikan informasi secara spasial. Hal ini disebabkan oleh beberapa keunggulan SIG, seperti kemampuan mengidentifikasi masalah, memantau perubahan, mengelola dan merespons bencana atau peristiwa, melakukan pemodelan, mengatur prioritas, serta mengenali pola. Berikut penjelasannya:

• Mengidentifikasi masalah.

  SIG memungkinkan identifikasi masalah yang berkaitan dengan geografi. Misalnya, dengan menggunakan peta dan visualisasi, SIG dapat menghubungkan ketidaksetaraan lingkungan yang ada dengan kebijakan redlining. Hal ini membantu dalam memahami dan menangani masalah secara efektif.

• Melihat perubahan.

  SIG dapat mempresentasikan keadaan suatu wilayah serta memberikan informasi terkait perubahan yang terjadi di dalamnya. Informasi ini biasanya disajikan dalam bentuk peta yang memungkinkan pemahaman terhadap dinamika suatu ruang.

• Mengelola dan merespon sebuah bencana/peristiwa.

  SIG dapat memberikan informasi tentang suatu wilayah secara langsung (real-time). Informasi ini membantu para pemangku kepentingan untuk mengambil tindakan yang tepat guna mengurangi dampak dari suatu peristiwa.
  Sebagai contoh, ketika terjadi gempa bumi di Poso, Sulawesi Tengah, SIG dapat menyajikan gambaran wilayah terdampak, baik sebelum maupun sesudah gempa, sehingga mendukung proses mitigasi dan penanganan.

• Melakukan pemodelan.

  SIG memungkinkan pemodelan suatu peristiwa untuk mengetahui pola-pola tertentu, baik yang acak maupun teratur. Data-data ini diolah sehingga dapat digunakan untuk memprediksi peluang kejadian serupa di masa depan.
  Sebagai contoh, peta perubahan garis pantai dapat memberikan informasi tentang batas banjir akibat pasang surut air laut (rob), yang kemudian dapat digunakan untuk perencanaan dan mitigasi.

• Mengatur prioritas.

  Informasi yang disediakan oleh SIG sangat berguna dalam menentukan prioritas dalam berbagai bidang, seperti perencanaan pertanian. Contohnya, petani dapat menggunakan informasi dari SIG untuk menentukan jenis tanaman yang menjadi kebutuhan atau prioritas saat ini maupun di masa mendatang.

• Mengenali pola.

  SIG mampu memvisualisasikan data yang beragam, tergantung pada masukan (input) data yang diolah. Hasilnya dapat berupa gambaran pola-pola tertentu, baik yang teratur maupun tidak, sehingga membantu dalam pengambilan keputusan di berbagai bidang.

Hingga saat ini Sisttem Informasi Geografis (SIG) telah dimanfaatkan dalam berbagai bidang, seperti dibindang pendidikan, kesehatan, asuransi, industri, tambang, keamanan, permukiman, retail, pembangunan berkelanjutan, telekomunikasi, transportasi, infrastruktur, manajemen sumberdaya alam, pemerintahan, serta sumber daya air.

(Baca juga : Pemanfaatan SIG pada Fenomena Geosfer)

C. Tahap Kerja Sistem Informasi Geografis (SIG)

Informasi yang ditampilkan pada peta atau situs web berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG) tidak muncul begitu saja. Ada proses tertentu yang harus dilalui agar data dapat disajikan dengan benar. Data mentah yang diperoleh dari lapangan perlu diolah menggunakan perangkat lunak atau aplikasi tertentu agar menjadi peta yang informatif.

Pemilihan program atau aplikasi harus disesuaikan dengan kebutuhan perencana, karena setiap perangkat lunak memiliki spesialisasi tertentu dalam pengolahan data SIG. Oleh sebab itu, perencana harus cermat dalam memilih dan mengonfigurasi aplikasi yang digunakan.

Banyaknya program yang tersedia di pasaran, seperti ENVI dan ErMapper untuk pengolahan citra satelit atau HecRAS dan HecGeoRAS untuk data hidrologi (banjir), menunjukkan pentingnya evaluasi kebutuhan sebelum menentukan perangkat lunak yang digunakan. Pemilihan yang tepat akan memastikan hasil pengolahan sesuai dengan tujuan penelitian atau proyek.

1. Tahapan Kerja SIG

Meskipun ada banyak perangkat lunak atau aplikasi yang digunakan, tahapan kerja SIG pada dasarnya sama. Proses ini melibatkan tiga langkah utama, yaitu data masukan (input), manipulasi dan analisis data (process), serta data keluaran (output)

    a)    Data Masukan (Input Data)

Tahap pertama dalam Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah data masukan (input data). Tahapan ini mencakup proses pengumpulan dan persiapan data spasial serta atribut dari berbagai sumber. Data masukan yang akurat dan sesuai sangat penting untuk menghasilkan analisis yang andal dalam SIG.

 

1. 1) Jenis Data Masukan dalam SIG

   Data masukan dalam SIG meliputi informasi keruangan (spasial) yang merepresentasikan fenomena-fenomena geosfer. Data ini dapat berupa tabel, grafik, data digital, foto udara, peta, citra satelit, dan lainnya. Berikut adalah sumber utama data masukan:

2. Data dari Penginderaan Jauh
   • Citra foto: Berupa gambar dari kamera yang dipasang pada pesawat terbang atau drone.
   • Citra nonfoto: Data penginderaan satelit yang mencakup spektrum nonvisual (seperti inframerah atau radar).
   • Contoh:
     • Citra satelit Landsat untuk analisis penggunaan lahan.
     • Foto udara untuk pemetaan wilayah perkotaan.
3. Data Terestris (Data Lapangan)
   Data ini diperoleh langsung dari pengamatan lapangan atau survei, baik manual maupun dengan alat bantu teknologi. Data terestris dapat berupa:
   • Pengukuran fisik: Seperti ketinggian tempat, suhu permukaan tanah, kelembapan, atau curah hujan.
   • Data sosial: Contohnya, persebaran penduduk atau data pasien penyakit seperti demam berdarah.
   • Format data: Dapat berupa peta, tabel, grafik, atau hasil perhitungan.
4. Data Peta Digital
   Data ini biasanya disimpan dalam format digital dan kompatibel dengan perangkat lunak SIG, seperti shapefile (.shp) atau drawing file (.dwg).
   • Jenis data:
     • Data spasial sungai.
     • Jaringan jalan.
     • Tata guna lahan.
   • Pengguna dapat membuat peta secara mandiri atau mengimpor data digital yang sudah tersedia sesuai kebutuhan.

   b)    Manipulasi dan Analisis Data ( Data Process )

Tahap kedua dalam kerja Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah manipulasi dan analisis data. Tahap ini bertujuan untuk menyimpan, mengolah, menarik kembali data dasar, melakukan perhitungan (komputasi), dan menganalisis data yang telah tersimpan di komputer. Pada tahap ini, data juga dapat diubah formatnya untuk menghasilkan informasi yang lebih mendetail dan relevan.

Berikut beberapa metode analisis data yang umum digunakan dalam SIG:

1. Analisis kualifikasi adalah proses pengelompokan data spasial berdasarkan karakteristik yang sama dalam suatu ruang. Setiap kesamaan dicatat pada atribut data tertentu.
   Contoh: Klasifikasi tata guna lahan seperti permukiman, pertanian, perkebunan, atau hutan.
   

   

   sumber : https://www.researchgate.net/figure/Land-Cover-Use-Result-of-Supervised-Classification-of-Landsat-8_fig4_343233017
   

   
   
2. Analisis Overlay atau tumpang susun, adalah proses mengintegrasikan dua atau lebih data spasial untuk menghasilkan informasi baru.
   Contoh:
   • Analisis daerah rawan bencana dengan menggunakan berbagai indikator, seperti kondisi tanah, curah hujan, dan topografi.
     
3. Analisis jaringan (networking) digunakan untuk memproses dan memanipulasi data yang terkait dengan jaringan. Metode ini sering digunakan untuk menganalisis jaringan telekomunikasi, kabel listrik, pipa gas, pipa air, atau sistem drainase.
   

   

   sumber : https://gisgeography.com/network-analysis/
   

   
   
4. Analisis 3D pada Sistem Informasi Geografis (SIG), merupakan proses memanipulasi data spasial secara secara keruangan menjadi bentuk visual 3 dimensi. Analisis ini berguna untuk menganalisis bencana, pemodelan tata ruang kota, dan lainnya.
   

   

   sumber : https://www.civilgeo.com/products/geohecras/
   

5. Analisis Buffer digunakan untuk menentukan radius atau jarak jangkauan di sekitar objek tertentu. Metode ini sering diterapkan dalam:
   
   
   

   
c)    Keluaran Data (Output Data)

Tahap terakhir dalam kerja SIG adalah keluaran data (output data), di mana hasil analisis data geografis disajikan dalam bentuk yang dapat diakses oleh pengguna. Keluaran ini bisa bersifat kuantitatif maupun kualitatif.

1) Jenis Keluaran:

• Hardcopy: Peta cetak yang memenuhi kaidah pemetaan.
• Softcopy: Rekaman digital yang dapat dibagikan atau diunggah.
• Display: Tayangan visual untuk presentasi atau pemantauan.

2) Bentuk Keluaran:

• Grafik
• Peta cetak dan digital
• Tabel
• Statistik 

3) Kaidah Pemetaan

Pembuatan peta, baik cetak maupun digital, harus mengikuti aturan berikut:

• Judul peta: Memberikan deskripsi singkat mengenai isi peta.
• Orientasi/arah mata angin: Penunjuk arah.
• Skala: Representasi proporsi jarak.
• Legenda: Penjelasan simbol pada peta.
• Inset: Lokasi wilayah kecil dalam konteks yang lebih besar.
• Sumber peta: Informasi mengenai asal data.
• Koordinat: Penunjuk lokasi geografis.
• Garis tepi: Membatasi area peta.

Melalui tahap keluaran ini, pengguna dapat memperoleh informasi yang diperlukan untuk perencanaan, analisis, atau pengambilan keputusan kebijakan.