2.1.9 Analisis Data pada Sistem Informasi Geografi
2.1.9.5 Mengintegrasikan Data – Map Overlay
Kemampuan mengintegrasikan data dari dua sumber menggunakan
overlay peta (map overlay) mungkin merupakan fungsi kunci dari analisi SIG. SIG memungkinkan dua buah layer peta tematik berbeda dari area yang sama saling di overlay satu di atas lainnya untuk membentuk suatu layer baru. Map overlay pada awalnya merupakan hasil kerja McHarg (1969) dengan banyaknya aplikasi termasuk kemampuan membandingkan secara visual antar layer data. Untuk lebih jelasnya, berikut ini kami berikan contoh integrasi data dengan map overlay. Untuk menjawab pertanyaan “hotel mana saja yang berada dalam jangkauan 200 meter dari jalan utama?” Langkah pertama adalah melakukan operasi buffering untuk mengetahui daerah dalam jangkauan 200 meter dari jalan utama, lalu fungsi overlay digunakan untuk mengkombinasikan daerah buffer dengan layer data hotel sehingga dapat diidentifikasikan hotel-hotel mana saja yang berada dalam daerah buffer.
Dengan semakin berkembangnya aplikasi dan analisis SIG, maka ada perbedaan memperlakukan map overlay antara dunia raster atau vector. Dalam sistem yang berbasis vector, map overlay lebih banyak memakan waktu, lebih kompleks, dan sedikit mahal. Sebaliknya dalam sistem berbasis raster bisa dilakukan secara cepat, langsung dan lebih efisien.
1. Overlay Vektor (Vector Overlay)
Peta vektor sangat berpedoman pada dua disiplin ilmu yaitu geometri dan topologi. Layer data yang nantinya akan di-overlay
haruslah benar dan tepat secara topologi sehingga semua garis haruslah bertemu pada satu titik dan batasan dari suatu poligon harus tertutup. Untuk membuat topologi untuk layer data yang baru sebagai hasil proses overlay, perpotongan garis dan poligon dari layer data input haruslah melalui serangkaian perhitungan geometri yang tidak mudah. Gambar 2.11 menampilkan tiga tipe utama dari
overlay vektor: titik dalam polygon (point-in-poligon), garis dalam polygon (line-in-poligon) dan poligon dalam poligon (polygon-in-polygon).
Gambar 2.11 Overlay Vektor: (a) Titik dalam Poligon; (b) Garis dalam Poligon; (c) Poligon pada Poligon
Overlay titik dalam poligon digunakan untuk mencari tahu poligon dimana suatu titik berada. Contohnya kantor polisi hutan dalam Taman Nasional Ujung Kulon diwakilkan dalam bentuk titik dan Taman Nasional diwakilkan sebagai poligon. Mengguunakan overlay titik dalam poligon dalam layer data vector, memungkinkan untuk mengetahui di daerah poligon manakah setiap kantor polisi hutan berada.
Overlay garis dalam poligon lebih sulit dibanding overlay titik dalam poligon. Sebagai contoh kita ingin tahu dimana jalan akan menembus daerah hutan untuk merencanakan pembangunan jalur wisata hutan. Untuk melakukan ini, kita harus meng-overlaykan data tentang jalan pad layer yang memuat poligon hutan. Peta hasil keluaran akan mengandung jalan bercabang menjadi bagian yang lebih kecil yang mewakili jalan di dalam area hutan dan jalan diluar area hutan.
Overlay polygon dalam polygon dapat digunakan untuk memeriksa suatu area. Misalnya memeriksa area hutan di pegunungan Jayawijaya. Dua layer data input diperlukan yaitu layer data daerah hutan yang berisi banyak polygon daerah hutan dan layer batasan daerah pegunungan. Tiga jenis keluaran yang mungkin diperoleh antara lain:
a. Layer data keluaran dapat mengandung semua poligon dari kedua input peta. Ini terjadi bila menggunakan operator Boolean
atau atau dalam kaitannya dengan matematika disebut operasi
union. Contohnya “dimanakah area hutan atau area yang masih termasuk daerah pegunungan?”
b. Layer data keluaran berisi semua area pegunungan dan area hutan di dalamnya. Batasan dari daerah pegunungan digunakan sebagai ujung-ujung dari peta keluaran dan daerah hutan akan akan dipotong bila melewati batas tersebut. Dalam matematika disebut operasi idEntiti. Contoh: “dimanakan batasan pegunungan dan dimanakan daerah hutan di dalamnya”.
c. Hasil keluaran layer data dapat berupa area yang memenuhi kedua persyaratan, pada contoh di atas yaitu daerah hutan dalam kawasan pegunungan. Sebuah peta keluaran akan dihasilkan menunjukkan seluruh polygon hutan tanpa kecuali yang kesemuannya berada dalam batasan kawasan pegunungan dan mememotong poligon hutan yang berada di luar batasan pegunungan. Secara matematis disebut intersect. Contohnya “dimana daerah hutan dalam kawasan pegunungan Jayawijaya?”
2. Raster overlay
Dalam struktur data raster, semua data diwakilkan oleh sel. Titik diwakilkan oleh sel tunggal, garis oleh beberapa sel beurutan, dan area oleh sekelompok sel. Overlay peta raster memperkenalkan ide akan adanya peta algebra atau mapematics (Berry,1993). Dengan
menggunakan peta algebra, layer input data dapat ditambahkan, dikurangi, dikalikan atau dibagi untuk menghasilkan keluaran data. Operasi matematika dilakukan pada nilai sel tunggal dari dua atau lebih layer input untuk menghasilkan nilai keluaran. Lalu, pertimbangan paling penting dalam overlay raster adalah pemograman titik, garis dan area yang terdapat dalam fitur layer data input secara tepat.
Sebagai contoh, empat layer data pada Happy Valley resort
telah dikonversi menjadi raster antara lain: lokasi stasiun meteorologikal, jaringan jalan, layer penggunaan daerah, dan batasan
resort. Stasiun meteorologikal direpresentasikan dalam layer data raster dimana nilai 1 diberikan pada sel yang memiliki stasiun. Jalan diberi kode 2 dalam layer data jalan di sel telah dihubungkan untuk membentuk rangkaian. Setiap sel dalam layer penggunaan lahan mempunyai nilai yang mewakili fungsinya masing-masing, pemukiman diberi nilai 1, air 2, pertanian 4 dan hutan 5. Area resort telah diberi nilai 10 dan disemua data layer nilai 0 diberikan pada darah yang tidak memiliki obyek penelitian.
Untuk mencari stasiun meteorologikal mana saja yang ada dalam Happy Valley sama dengan operasi vektor titik dalam poligon, untuk melakukan proses berikut suatu cara akan menggunakan kedua data layer dan peta keluaran akan mengandung sel dengan nilai berikut :
a. 0 untuk sel diluar batasan resort dan tidak memiliki stasiun. b. 1 untuk sel memiliki stasiun namun berada di luar batasan resort. c. 10 untuk sel dalam batasan resort namun tidak memiliki stasiun. d. 11 untuk sel dalam batasan resort dan memiliki stasiun
meteorological.
Untuk operasi yang ekuivalen dengan metode garis dalam poligon dalam layer vektor, bagian jalan yang melewati hutan bisa didapatkan dengan menggunakan layer jalan dan reklasifikasi layer penggunaan lahan yang di dalamnya terdapat are hutan. Dua buah peta akan ditambahkan dan peta keluaran akan mengandung sel dengan nilai:
a. 0 untuk sel yang tidak memiliki jalan ataupun hutan. b. 2 untuk sel dengan jalan namun diluar daerah hutan. c. 5 untuk sel dengan hutan namun tanpa jalan.
d. 7 untuk sel dimana terdapat jalan dan hutan.
Analisis poligon ke polygon dapat dilihat pada gambar 2.12. Sekali lagi, kode dari layer inputan adalah kunci untuk mengerti hasil keluaran dari overlay raster. Sebagai contoh, menambahkan layer daerah hutan dan batasan resort akan menghasilkan layer dengan kode berikut:
a. 0 untuk sel yang berada di luar batasan resort dan tidak memiliki hutan.
b. 5 untuk sel yang berada di luar batasan resort dan memiliki hutan.
c. 10 untuk sel yang berada dalam batasan resort dan tidak memiliki hutan.
d. 15 untuk sel yang berada dalam batasan resort dan memiliki hutan.
Gambar 2.12 Overlay Raster: (a) Titik dalam Poligon (dengan jumlah); (b) Garis dalam Poligon (dengan jumlah); (c) Poligon pada Poligon (dengan jumlah);
Peta hasil keluaran akan ekuivalen dengan metode polygon dalam polygon dalam GIS vector. Reklasifikasi akan menghasilkan variasi dari peta keluaran tersebut dan beberapa operasi overlay bisa dilakukan.
Ada dua masalah yang secara khusus mempengaruhi overlay raster yang perlu dipertimbangkan oleh pengguna yaitu resolusi dan skala pengukuran. Resolusi ditentukan oleh besarnya ukuran sel yang digunakan. Misalnya data satelit SPOT mengumpulkan data dalam resolusi 10 meter. Masalah kedua yaitu skala pengukuran. Operasi overlay sembarang dapat dilakukan pada layer peta. Sebagai contoh, memang dimungkinkan untuk menambahkan, mengurangkan atau mengalikan dua peta satu menampilkan kode penggunaan lahan menggunakan skala nominal dan lainnya menampilkan kode curah hujan tahunan menggunakan skala rasio. Hasilnya bagaimanapun akan tidak masuk akal karena tidak ada hubungan secara logis antara angka-angka tersebut.