Pemodelan data yang dibuat berdasarkan analisis ESTDM, yang memperhatikan aspek event, version, dan proses yang terjadi pada sebuah objek. Dengan bentuk data yang didapatkan, data bertipe .shp diubah menjadi data jenis tabular dan disimpan dalam DBMS. Dilakukan penyesuaian beberapa entitas data dan tipe data pada tabel basemap, tabel geografiinfo, tabel version, tabel proses, dan tabel event.
Pada entitas event dilakukan penambahan data berupa jenis event yang terjadi. Entitas geografiinfo pada model ini menyimpan info geografi objek spasial baik yang telah mengalami perubahan atau yang belum. Pada entitas
version disimpan id setiap objek yang mengalami perubahan berserta perubahan setiap versinya. Pada basemap disimpan data baru dari poligon yang telah mengalami perubahan sebagai parents bagi poligon berikutnya yang telah berubah.
Proses Modifikasi
Pada tabel yang mengandung aspek waktu berupa valid time dan transaction time (tabel bitemporal) dilakukan modifikasi pada perancangan relasi-relasi. Modifikasi dilakukan pada saat insert, delete dan update data. Pada pembangunan
spatiotemporal data model pada data poligon, proses yang berlaku hanya proses
insert dan update. Proses delete tidak disertakan dalam proses modifikasi karena adanya kepentingan history dari data. Proses delete akan membuat data menjadi tidak sinkron (terjadi kesenjangan data).
Ketika terjadi perubahan atau evolusi objek maka diperiksa nilai waktu
valid time end (ve) dan transaction time end (Te) dari tabel basemap dan version.
Tabel basemap dan version merupakan tabel bitemporal yang mencatat waktu terjadinya data yang digunakan di dunia nyata dan waktu ketika data di-input-kan dalam database. Penambahan data pada kedua tabel ini menyebabkan nilai valid time end dan transaction time end akan berubah atau diganti secara berkala. Alur perubahan nilai valid time dan transaction time ini digambarkan pada Gambar 14.
Pada alur update data geografi sebuah objek dilakukan bila terjadi kesalahan
input-an dalam database. Sebagai contoh, jenis tanah sebuah objek bernilai 11
sawah, namun data ini tidak valid karena seharusnya bernilai pemukiman. Oleh karena itu, pada kondisi ini data diperbarui seperti alur update pada Gambar 15.
Gambar 14 Update akibat evolusi objek.
Proses insert dilakukan dengan terlebih dahulu meng-upload data keseluruhan peta baru ke dalam database. Kemudian akan dilakukan proses spasial dengan membandingkan data baru dengan data basemap terakhir untuk melihat perubahan dan mencatat jenis perubahan pada proses, serta versi baru dari poligon pada tabel version dan menyimpan basemap terbaru pada table basemap.
Penambahan event baru diasumsikan terjadi sama dengan waktu terjadinya perubahan pada poligon, sehingga saat terjadinya insert pada basemap dan version juga dilakukan penambahan event baru pada database. Alur penambahan data terdapat pada Gambar 16.
12
Selesai
Input Objectid
Ve dan Te akhir tabel version dan
basemap = now Objectid bernilai sama
Update record terakhir set Ve= waktu terjadi dan Te= waktu input pada
tabel version dan
basemap Mulai
Tidak
Gambar 15 Update data geografi objek.
Contoh kasus untuk modifikasi data jika terjadi perubahan pada poligon. Poligon 1, 2, 3, 4, dan 5 pada tanggal 1/1/1994 belum mengalami perubahan. Seluruh poligon disimpan dalam tabel basemap dengan valid start 1/1/1994. Pada tanggal 1/1/1995 terjadi banjir yang mengakibatkan poligon 1 dan 3 mengalami perubahan spasial. Setiap perubahan spasial poligon dicatat dalam tabel version
sebagai versi dari perubahan kemudian informasi perubahan geografi disimpan pada tabel geografiinfo. Jenis proses yang terjadi disimpan pada tabel proses. Ketika terjadi penyimpanan data baru, valid end data sebelumnya pada basemap
di-update menjadi tanggal terbaru. Pada tanggal 1/1/1996 terjadi kebakaran hutan yang menyebabkan perubahan pada poligon 2, 4, dan 5, kemudian pada tanggal 1-1-1997 terjadi gempa bumi yang menyebabkan perubahan pada poligon 5. Setiap terjadi perubahan pencatatan dilakukan seperti sebelumnya.
Bentuk penambahan data baru dan perubahan pada database terlihat pada Tabel 2 yang mencatat setiap kejadian dengan waktu terjadinya. Pada Tabel 3 dicatat keadaan poligon sebelum mengalami perubahan beserta waktu berlakunya data di dunia nyata dan di dalam database. Tabel 4 menyimpan objek yang
13 Mulai Input Objectid Objectid bernilai sama Geom database = geom. Objectid yang di-input-kan
Update record dengan informasi terbaru, set Te sebelum dan Ts data baru =
waktu saat ini, Te = now
Selesai
Tidak
mengalami perubahan beserta waktu validnya data. Tabel 5 menyimpan informasi geografi dari setiap objek poligon baik sebelum mengalami perubahan dan setelah mengalami perubahan. Tabel 6 menyimpan aksi yang dilakukan objek ketika terkena event.
Gambar 16 Alur Insert Data.
Tabel 2 Contoh data dalam tabel event
EID Ename Vs Ve
1 Banjir 1-1-1995 1-1-1995
2 Kebakaran Hutan 1-1-1996 1-1-1996
3 Gempa bumi 1-1-1997 1-1-1997
Tabel 3 Contoh data dalam tabel basemap
bid oid Vs Ve Ts Te 0 1 1-1-1994 1-1-1995 2-7-2010 2-7-2011 0 2 1-1-1994 1-1-1996 2-7-2010 2-7-2012 0 3 1-1-1994 1-1-1995 2-7-2010 2-7-2011 0 4 1-1-1994 1-1-1996 2-7-2010 2-7-2012 0 5 1-1-1994 1-1-1996 2-7-2010 2-7-2012 1 1 1-1-1995 NULL 2-7-2011 NULL 1 3 1-1-1995 NULL 2-7-2011 NULL 2 2 1-1-1996 NULL 2-7-2012 NULL 2 4 1-1-1996 NULL 2-7-2012 NULL 2 5 1-1-1996 1-1-1997 2-7-2012 2-7-2013 3 5 1-1-1997 NULL 2-7-2013 NULL
Tabel 4 Contoh data dalam tabel version
Tabel 5 Contoh data dalam tabel geografiinfo
gid bid vid oid Jenistanah Luas x y geom
1 0 Null 1 Sawah 17 hectares 72055 9260 001030059600AD000A
2 0 Null 2 pemukiman 57 hectares 87942 20995 0010900174CFBFECA6C
3 0 Null 3 Hutan 450 hectares 45469 23359 000123AFE5678DEF56C
4 0 Null 4 Kebun 4 hectares 8927 82307 0237AEF56332FDE2343
5 0 Null 5 Rawa 2 hectares 28329 23209 00004234EFABCD3145
6 1 1 1 Sawah 19 hecatares 832974 81293 050123AFE5678DEF56C
7 1 1 3 Hutan 440 hectares 82394 23242 020123DFE5678DEF36C
8 2 1 2 Pemukiman 65 hectares 6237 3489 0123AF33678DEF5EF3
9 2 1 4 Kebun 1 hectares 543 239 0032144E5678DEF56C
10 2 1 5 Rawa 2,4 hectares 2929 2982 00123AFE5678DE3445
11 3 2 5 Rawa 0,8 hectares 7382 2829 00123A532234AEDCF
Vid oid Vs Ve Ts Te 1 1 1-1-1995 Null 2-7-2011 Null 1 3 1-1-1995 Null 2-7-2011 Null 1 2 1-1-1996 Null 2-7-2012 Null 1 4 1-1-1996 Null 2-7-2012 Null 1 5 1-1-1996 1-1-1997 2-7-2012 2-7-2013 2 5 1-1-1997 Null 2-7-2013 Null 15
d t 2 p y o p o Tabe Pid 1 2 3 4 5 Gamba data peneliti tahun 2001 2001 menun perubahan y yang menga overlaps den Data y penyesuaian objek poligo el 6 Contoh Vid Eid 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 ar 17 merup ian belum m terdapat per njukkan poli yang terjadi alami overla ngan poligon G Ga yang dipero n data berup on beberapa data dalam t oid 1 3 2 4 5 pakan data p mengalami pe rubahan spas igon yang m terlihat pada aps. Warna n lainnya dit Gambar 17 P ambar 18 Per Anal leh tidak m pa penambah waktu, sehi tabel proses penelitian da erubahan dan sial pada pet mengalami p a Gambar 1
hijau menun tahun 2001.
Peta data per
rubahan ove lisis dan Ku memiliki asp han Vs, Ve ingga bentuk Proses_name Expand Contraction Expand Contraction Expand alam pentuk n disimpan s ta. Warna y perubahan sp 8 yang meru njukkan pol rubahan poli rlaps pada p ueri ek valid tim dengan asu k database y e peta. Pada t sebagai base yang berbeda pasial. Perbe upakan cont ligon awal t igon. poligon. me sehingga umsi terjadi yang dibuat tahun 1994 emap. Pada a pada peta esaran dari toh poligon tahun 1994 a dilakukan perubahan mencakup 16
beberapa perubahan untuk beberapa tahun dan dapat dilakukan analisis dari aspek spasial dan temporal.
DBMS yang digunakan yaitu PostgreSQL. PostgreSQL dilengkapi dengan tambahan fitur Postgis yang sudah mendukung pencatatan dan fungsi-fungsi spasial. Dilakukan pengujian hasil dengan kueri yang pernah digunakan pada penelitian Maryam 2009 dan dilakukan penyesuaian kueri dengan data yang ada. Contoh beberapa kueri yang dipergunakan yaitu :
a Mendaftarkan keadaan (luas wilayah atau tipe tanah) objek spasial tertentu pada waktu tertentu.
Kueri: keadaan poligon objectid=10 pada tanggal 12/12/1995
select geografiinfo.id, geografiinfo.landuse, geografiinfo.luas from geografiinfo inner join basemap on geografiinfo.bid=basemap.bid where basemap.vs<='1995-12-12'
and basemap.objectid=geografiinfo.objectid and geografiinfo.objectid='10'
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 7 yaitu keadaan poligon 10 pada waktu yang di-input-kan adalah keadaan tanah berupa pemukiman dengan luas 4.579 hektar.
Tabel 7 Hasil kueri a
Objectid Landuse luas 10 Pemukiman 4,579 Ha
b Mendaftarkan penyebab perubahan pada poligon objectid 5.
select event.ename from event inner join proses on proses.eid=event.eid where objectid='5'
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 8, penyebab perubahan yang terjadi pada poligon 5 adalah event A dan event B.
Tabel 8 Hasil kueri b
Event A B
c Mendaftarkan evolusi yang dialami objectid 5 dan penyebab evolusinya.
select pro.objectid, pro.vid, pro.prosesname, event.ename from (select proses.eid, proses.prosesname, geografiinfo.bid, geografiinfo.vid, geografiinfo.objectid from geografiinfo inner join proses on
geografiinfo.vid=proses.vid where proses.objectid=geografiinfo.objectid and
proses.objectid='5') as pro, event where pro.eid=event.eid
and pro.objectid='5'
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 9, evolusi yang terjadi pada poligon 5 dan penyebabkan adalah evolusi pertama berupa overlap disebabkan oleh event A dan evolusi ke dua berupa contain disebabkan oleh event B.
Tabel 9 Hasil kueri c
Objectid Vid Prosesname Eventname
5 2 Contain B
5 1 Overlap A
d Mendaftarkan objek yang belum pernah berubah.
select basemap.objectid from basemap where basemap.vs is Null and basemap.bid=0
Hasil kueri: no rows. Informasi yang diperoleh adalah semua poligon mengalami evolusi.
e Mendaftarkan event yang terjadi selama tahun 1996 (selesai dan berakhir di tahun 1996).
select event.ename from event where event.vs<='1996-10-10'
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 10, event yang terjadi pada waktu yang diinputkan adalah event A dan event B.
Tabel 10 Hasil kueri e
Event A B
f Mendaftarkan event yang terjadi tahun 1996 dan objek apa saja yang dipengaruhinya.
select event.ename,event.ve, event.vs, pro.objectid, pro.vid from (select proses.objectid, proses.eid, version.ve, version.vid from proses inner join version on version.vid=proses.vid where version.ve<='1996-10-10') as pro, event where pro.eid=event.eid and
event.ve<='1996-10-10' group by pro.objectid, event.ename, event.vs, event.ve, pro.vid order by objectid, event.ename, event.ve, event.vs, pro.vid
Tabel 11 merupakan 3 dari 34 hasil kueri yang diperoleh. Event yang terjadi pada waktu yang diinputkan yaitu event B yang menyebabkan evolusi pada poligon 2 dan event A yang menyebabkan evolusi pada poligon 4 dan 5.
Tabel 11 Hasil kueri f
Objectid Vs Ve eventname 2 1996-10-10 1996-10-10 B 4 1995-10-10 1995-10-10 A 5 1995-10-10 1995-10-10 A
g Mendata keadaan awal objectid 5.
select geografiinfo.luas, geografiinfo.landuse from geografiinfo where geografiinfo.bid=0 and
geografiinfo.objectid='5'
Informasi yang didapatkan pada Tabel 12 adalah keadaan awal poligon 5 sebelum mengalami evolusi keadaan tanah berupa hutan/semak belukar dengan luas 207,924 hektar.
Tabel 12 Hasil kueri g
Objectid Landuse luas 5 Hutan
semak/belukar
207.924
h Mendata keadaan objectid 5 setelah mengalami evolusi.
select geografiinfo.luas, geografiinfo.landuse, geografiinfo.vid from geografiinfo where geografiinfo.bid!=0 and geografiinfo.objectid='5'
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 13 adalah keadaan poligon 5 setelah mengalami evolusi pertama keadaan tanah berupa hutan/semak belukar dengan luas 133,393 hektar sedangkan pada evolusi ke dua keadaan tanah berupa hutan/semak belukar dengan luas 21.142 hektar.
Tabel 13 Hasil kueri h
Objectid Landuse luas vid 5 Hutan semak/belukar 133.393 1 5 Hutan semak/belukar 21.141 2
Sistem
Pada penelitian kali ini dirancang sebuah sistem berbasis web guna menganalisis model data spatiotemporal pada penelitian ini. Sistem dibagi menjadi dua bagian, sistem untuk user biasa dan user admin. Pengguna biasa dapat menggunakan sistem untuk melihat hasil dari beberapa kueri yang disediakan. Kueri ditampilkan dengan pilihan radio button. Tampilan untuk pengguna biasa dapat dilihat pada Gambar 19, sedangkan hasil dari kueri akan ditampilkan dalam bentuk tabel pada Gambar 20.
Sistem untuk admin memiliki beberapa fungsi di antaranya fungsi login dan
logout, penambahan record data, serta update data. Fungsi login pada Gambar 21 dan logout dengan menginputkan username dan password admin untuk dapat mengakses fungsi-fungsi admin lainnya.
Penambahan file data pada database melalui sistem dilakukan dengan meng-upload file dengan format SHP. Kemudian, sistem akan melakukan pembandingan data baru dengan data pada database dan mencatat perubahan yang terjadi. Sistem ini menggunakan plug in untuk fungsi upload dari PostGIS sehingga ada beberapa hal yang harus disesuaikan ketika pengunggahan, seperti diharuskan melakukan login ke database dengan meng-input-kan data yang sesuai seperti pada Gambar 22.
Default dari penambahan file dengan format SHP untuk nama tabel pada
database adalah nama file SHP yang ditambahkan. Oleh karena itu, dilakukan penggantian nama tabel menjadi tahunbaru agar pengerjaan kueri dapat dilakukan tanpa terjadi error. Gambar 23 menunjukkan perubahan nama tabel menjadi
tahunbaru.
Proses update dilakukan bila terjadi kesalahan input pada informasi geografi poligon, misalnya objek poligon yang memiliki jenis tanah pemukiman tercatatobjek poligon yang memiliki jenis tanah pemukiman tercatat sebagai sawah pada database sehingga dilakukan pembaruan informasi. Tahap awal alur modifikasi data dilakukan dengan pemilihan objectid poligon yang ingin diperbarui. Selanjutnya memilih data dari objectid serta mengisi data yang
Gambar 19 Tampilan pilihan kueri.
20
Gambar 20 Hasil kueri.
akan memperbarui data sesuai dengan data baru yang ditambahkan. Langkah pembaruan data terlihat pada Gambar 24.
Gambar 21 Tampilan login.
akan ... ...
Gambar 22 Plugin PostGIS. 21
Gambar 24 Tampilan update data.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Pembangunan spatiotemporal data model dengan konsep event-based spatiotemporal data model dapat diimplementasikan pada data vektor berupa poligon. Penggunaan konsep ESTDM pada pembangunan model data pada penelitian ini memungkinkan disimpannya informasi-informasi terkait penyebab perubahan spasial dan aksi evolusi yang dilakukan objek. Model data ini menjadi alternatif dari jenis data poligon serta sudah dapat memberikan informasi yang dibutuhkan mengenai data spatiotemporal. Terdapat delapan kueri spatiotemporal yang digunakan untuk menganalisis perubahan objek berupa contains, overlaps,
dan coveredby pada penelitian ini. Namun, keterbatasan data berupa tidak adanya Gambar 23 Nama tabel menjadi tahunbaru.
jenis kejadian yang menyebabkan perubahan spasial objek serta waktu valid dari perubahan-perubahan yang terjadi menyebabkan kurang maksimalnya informasi yang bisa digali.
Penerapan konsep event-based spatiotemporal data model pada data jenis poligon ini membutuhkan jenis data yang lebih beragam dari segi perubahan spasial dan pencatatan waktu dengan interval yang lebih panjang.
Saran
Saran-saran yang dapat diberikan untuk pembuatan model data spatiotemporal pada data jenis polygon dengan konsep ESTDM ini agar lebih baik sebagai berikut:
Penggunaan data dengan interval waktu yang lebih panjang, sehingga dapat digunakan query temporal dan penggalian informasi yang lebih luas.
Penggunaan data yang memiliki informasi kejadian yang menyebabkan evolusi pada objek.
Saran lainnya untuk mengembangkan hasil model data pada penelitian ini di antaranya memperbaiki GUI sistem agar memudahkan user dalam menambahkan atau mengedit data spasial serta menggunakan spatiotemporal data model dengan konsep event-based spatiotemporal data model untuk pembangunan
spatiotemporal data warehouse.