BAB II Tinjauan Pustaka
F. SMCA
33
Menurut Environmental System Research Institute (ESRI) SIG adalah kumpulan yang teroganisir dari perangkat keras komputer, perangkat lunak, data geografis dan personil yang dirancang secara efisien untuk memperoleh, menyimpan, memperbarui, memanipulasi, menganalisis, dan menampilkan semua bentuk informasi yang bereferensi geografi.
Pengertian GIS saat ini lebih sering diterapkan bagi teknologi informasi spasial atau geografi yang berorientasi pada penggunaan teknologi komputer.
Dalam hubungannya dengan teknologi komputer, Arronoff (1989) dalam Anon (2003) mendifinisikan GIS sebagai sistem berbasis komputer yang memiliki kemampuan dalam menangani data bereferensi geografi yaitu pemasukan data, manajemen data (penyimpanan dan pemanggilan kembali), memanipulasi dan analisis data, serta keluaran sebagai hasil akhir (output). Sedangkan Burrough,1986 mendefinisikan GIS sebagai sistem berbasis komputer yang digunakan untuk memasukkan, menyimpan, mengelola, menganalisis dan mengaktifkan kembali data yang mempunyai referensi keruangan untuk berbagai tujuan yang berkaitan dengan pemetaan dan perencanaan. Komponen utama Sistem Informasi Geografis dapat dibagi kedalam 4 komponen utama yaitu: perangkat keras (digitizer, scanner, Central Procesing Unit (CPU), hard-disk, dan lain-lain), perangkat lunak (ArcView, Idrisi, ARC/INFO, ILWIS, MapInfo, dan lain-lain), organisasi (manajemen) dan pemakai (user). Kombinasi yang benar antara keempat komponen utama ini akan menentukan kesuksesan suatu proyek pengembangan Sistem Informasi Geografis.
b. Subsistem Sistem Informasi Geografis (SIG)
Dari beberapa definisi yang telah disebutkan di atas, maka SIG dapat diuraikan menjadi beberapa sub-sistem sebagai berikut:
1) Data input
Sub-sistem ini bertugas untuk mengumpulkan, mempersiapkan, dan menyimpan data spasial dan atributnya dari berbagai sumber. Sub-sistem ini pula yang bertanggungjawab dalam mengkonversikan atau mentransformasikan format-format data aslinya ke dalam format-format (native) yang dapat digunakan oleh perangkat SIG yang bersangkutan.
2) Data output
34
Sub-sistem ini bertugas untuk menampilkan atau menghasilkan keluaran (termasuk mengekspornya ke format yang dikehendaki) seluruh atau sebagian basis data (spasial) baik dalam bentuk softcopy maupun hardcopy seperti halnya tabel, grafik, report, peta, dan lain sebagainya.
3) Data management
Sub-sistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun tabel-tabel atribut terkait ke dalam sebuah sistem basis data sedemikian rupa hingga mudah dipanggil kembali atau di-retrieve (di-load ke memori), di-update, dan di-edit.
4) Data manipulationd & analisis
Sub-sistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan oleh SIG. Selain itu, sub-sistem ini juga melakukan manipulasi (evaluasi dan penggunaan fungsi-fungsi dan operator matematis & logika) dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.
c. Jenis dan sumber data SIG
Data geografis pada dasarnya tersusun oleh dua komponen penting yaitu data spasial dan data atribut. Perbedaan antara dua jenis data tersebut adalah sebagai berikut.
1) Data spasial
Data spasial adalah data yang bereferensi geografis atas representasi objek di bumi. Data spasial pada umumnya berdasarkan peta yang berisikan interpretasi dan proyeksi seluruh fenomena yang berada di bumi. Sesuai dengan perkembangan, peta tidak hanya merepresentasikan objek-objek yang ada di muka bumi, tetapi berkembang menjadi representasi objek di atas muka bumi (di udara) dan di bawah permukaan bumi. Data spasial dapat diperoleh dari berbagai sumber dalam berbagai format. Sumber data spasial antara lain mencakup: data grafis peta analog, foto udara, citra satelit, survei lapangan, pengukuran theodolit, pengukuran dengan menggunakan global positioning systems (GPS) dan lain-lain.
Data spasial memiliki dua macam penyajian, yaitu:
a) Model vektor
Model vektor menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik, garis-garis, dan kurva atau poligon beserta
atribut-35
atributnya. Bentuk dasar model vektor didefinisikan oleh sistem koordinat Kartesius dua dimensi (x,y).
b) Model data raster
Model data raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid (bidang referensi horizontal dan vertikal yang terbagi menjadi kotak-kotak). Piksel adalah unit dasar yang digunakan untuk menyimpan informasi secara eksplisit.
Setiap piksel memiliki atribut tersendiri, termasuk koordinatnya yang unik. Akurasi model ini sangat tergantung pada resolusi atau ukuran piksel suatu gambar.
2) Data Atribut
Data atribut adalah data yang mendeskripsikan karakteristik atau fenomena yang dikandung pada suatu objek data dalam peta dan tidak mempunyai hubungan dengan posisi geografi. Data atribut dapat berupa informasi numerik, foto, narasi, dan lain sebagainya, yang diperoleh dari data statistik, pengukuran lapangan dan sensus, dan lain-lain.
d. Pengelolaan Sistem Informasi Geografis
Menurut Adam (2012), Dalam pengolahan Sistem Informasi Geografi (SIG) memiliki beberapa prosedur dalam penginput Data SIG, yaitu:
1) Digitasi manual dengan digitizer (manual digitizing)
proses input data dilakukan menggunakan bantuan meja digitizer.
2) Digitasi di layar monitor ("heads-up" digitizing)
Proses input data dilakukan langsung pada layar monitor. Metode ini banyak dikembangkan karena keterbatasan manual digitizing (harus menggunakan meja digitizer yang harganya cukup mahal dan tidak semua instansi/kantor memilikinya)
3) Penyiaman (automatic scanning) – raster to vector (menggunakan ArcScan)
Proses ini digunakan untuk mempercepat proses input data dari data raster, namun metode ini memiliki kelemahan semua kenampakan yang ada dijadikan bentuk vektor.
4) Koordinat geometri (coordinate geometry keyboard entry)
36
Metode ini merupakan teknik input data yang memiliki akurasi sangat baik, dimana pengguna dapat memperoleh posisi, panjang serta luas sesuai dengan pengukuran di lapangan. Caranya dengan memasukan nilai-nilai koordinat dari obyek sehingga menjadi data spasial.
5) Data langsung dari GPS ("live" digitizing with GPS)
Metode ini dilakukan dengan bantuan alat GPS, dimana pengguna yang sedang survey lapangan dapat secara otomatis menentukan wilayah yang rawan banjir
6) Hasil Pengolahan Citra Penginderaan Jauh Digital (image processing), yaitu:
a) Peta Digital
Data utama yang membedakan sistem informasi geografik dengan sistem informasi lainnya adalah kemampuannya dalam menampilkan dan menangani basis data spasial atau data bergeoreferensi. Dalam hal inilah keberadaan peta digital menjadi sangat esensial bagi system ini.
b) Data Tabular
Yang dimaksud dengan data tabular adalah data-data yang berupa teks, angka, ataupun biner yang disimpan dalam bentuk tabel-tabel. Terdapat 2 (dua) jenis data tabular yang dimaksud, yaitu data tabular yang terikat dengan objek dalam peta dan yang tidak terikat.
c) Data Image
Database GIS dapat menerima data masukan berupa foto digital, gambar, dan objek grafis digital lainnya. Data-data tersebut dapat ditampilkan sebagai data pelengkap, misalnya: foto Lokasi Bangunan pelintas, pintu air, tapal batas, obyek vital, dan berbagai macam hal lainnya.
d) Data Digital Lainnya
Secara umum, hampir semua jenis data dalam bentuk digital yang ingin dicantumkan dan ditampilkan dapat diterima dan disimpan dengan baik oleh basis data GIS dan dapat pula ditampilkan sesuai dengan kebutuhan. Selain data peta digital, data image, dan data tabular,
data-37
data berbentuk digital lainnya juga dapat dengan mudah diikutkan dalam sistem ini: musik, animasi, atau film misalnya.
e) Analisis data
Analisis data yang tersimpan dalam sistem basis data yang bersangkutan kemudian dijadikan bahan untuk melakukan analisis sehingga dapat ditarik sebuah informasi darinya sesuai dengan kebutuhan pengguna dan pemilik sistem. Adapun analisis-analisis yang dapat dilakukan dalam sistem ini adalah sebagai berikut: Analisis Spasial, Analisis Tabular, Analisis numeris, Analisis Statistik, Analisis Tekstual.
f) Output
Keluaran dari proses analisis-analisis yang telah disebutkan sebelumnya adalah berupa informasi-informasi yang diinginkan oleh pengguna. Informasi tersebut disajikan dalam berbagai bentuk yaitu peta tematik, tabel, dan grafik.
Semua data yang dianalisis sebagian besar berupa data spasial dalam bentuk peta tematik. Sistem Informasi Geografis (SIG) dalam bentuk analisis tumpang susun (overlay). SIG dirancang untuk memadukan komputerisasi pemetaan tingkat tinggi, dengan kemampuan pengelolaan data base secara luas (Catanase, Snyder, 1988).
Menurut Hendra Lucky (2001), SIG yang ideal adalah yang dapat menjawab pertanyaan sebagai berikut:
1. Lokasi (What is at ...?), pertanyaan pertama adalah mencari apa yang terdapat pada lokasi tertentu.
2. Kondisi/penyebaran (Where is it ...?), pertanyaan kedua ini melanjutkan pertanyaan yang pertama, dan memerlukan analisis spasial untuk menjawabnya.
3. Kecenderungan (What has changed since ...?), pertanyaan ketiga melibatkan kedua pertanyaan yang pertama dan mencari perbedaan didalam area menurut perbedaan waktu.
38
4. Pola (What spatial pattern exist ...?), pertanyaan ini lebih rumit yaitu untuk mendeterminasi, berapa banyak penyimpangan yang tidak tepat dengan pola dan keberadaannya.
5. Permodelan (What if ...?), pertanyaan ini untuk mendeterminasi apa yang akan terjadi.
Salah satu alasan dipilihnya SIG sebagai pengelola data sebenarnya terletak pada kemampuannya untuk menganalisis dan mengolah data spasial dan non spasial dengan volume yang besar. Pengetahuan mengenai bagaimana cara mengekstrak data dan bagaimana menggunakannya merupakan kunci analisis di dalam SIG.
Kemampuan analisis data berdasarkan aspek spasial yang dapat dilakukan oleh SIG menjadi kunci-kunci analisis dalam perkembangan perkotaan diantaranya adalah sebagai berikut:
a. Buffering: yaitu analisis yang akan menghasilkan penyangga yang bias berbentuk lingkaran atau poligon yang melingkupi suatu objek sebagai pusatnya, sehingga kita bias mengetahui berapa parameter objek dan luas wilayahnya.
b. Overlaying: yaitu menganalisis dan menginterasikan dua atau lebih data spasial yang berbeda
c. Network management: yaitu analisis yang bertitik tolak pada jaringan yang terdiri dari garis-garis dari titik-titik yang saling terhubung.
d. Matematika dan fungsinya: evaluasi model migrasi, pelaksanaan overlay, statistic perhitungan luas, pembatasan beberapa zona morfologi perkotaan, studi kebisingan dan penyeberan polusi udara.
e. Macroing dengan bahasa program Gambar untuk pelaksanaan stimulasi, model, strategi dan perencanaan.
f. Image processing: program untuk mendapatkan informasi tentang kondisi penutupan lahan, penggunaan lahan teratur, gedung yang tidak punya izin, ruang terbuka hijau, pendektesian terhadap pencemaran lingkungan, pendektesian terhadap perubahan peta dan datanya.
2. AHP (Analytic Hierarchy Process) a. Pengertian
39
Metode AHP dikembangkan oleh Thomas L. Saaty, seorang ahli matematika.
Metode ini adalah sebuah kerangka untuk mengambil keputusan dengan efektif atas persoalan yang kompleks dengan menyederhanakan dan mempercepat proses pengambilan keputusan dengan memecahkan persoalan tersebut kedalam bagian-bagiannya, menata bagian atau variabel ini dalam suatu susunan hirarki, memberi nilai numerik pada pertimbangan subjektf tentang pentingnya tiap variabel dan mensintesis berbagai pertimbangan ini untuk menetapkan variabel yang mana yang memiliki prioritas paling tinggi dan bertindak untuk mempengaruhi hasil pada situasi tersebut. Metode AHP ini membantu memecahkan persoalan yang kompleks dengan menstruktur suatu hirarki kriteria, pihak yang berkepentingan, hasil dan dengan menarik berbagai pertimbangan guna mengembangkan bobot atau prioritas.
Metode ini juga menggabungkan kekuatan dan perasaan dan logika yang bersangkutan pada berbagai persoalan, lalu mensintesis berbagai pertimbangan yang beragam menjadi hasil yang cocok dengan perkiraan kita secara intuitif sebagaimana yang dipresentasikan pada pertimbangan yang telah dibuat. (Saaty, 1993).
b. Tahapan AHP (Analytic Hierarchy Process)
Tahapan-tahapan pengambilan keputusan menurut Saaty (1993) dalam metode AHP pada dasarnya adalah sebagai berikut:
1) Mendefinisikan masalah dan menentukan solusi yang diinginkan.
2) Membuat struktur hirarki yang diawali dengan tujuan umum, dilanjutkan dengan kriteria-kriteria dan alternatif-alternatif pilihan yang ingin di rangking.
3) Membentuk matriks perbandingan berpasangan yang menggambarkan kontribusi relative atau pengaruh setiap elemen terhadap masing-masing tujuan atau kriteria yang setingkat diatas. Perbandingan dilakukan berdasarkan pilihan atau judgement dari pembuat keputusan dengan menilai tingkat-tingkat kepentingan suatu elemen dibandingkan elemen lainnya.
4) Menormalkan data yaitu dengan membagi nilai dari setiap elemen di dalam matriks yang berpasangan dengan nilai total dari setiap kolom.
40
5) Menghitung nilai eigen vector maksimum yang diperoleh dengan menggunakan matlab maupun dengan manual.
6) Mengulangi langkah 3,4 dan 5 untuk seluruh tingkat hirarki.
7) Menghitung eigen vector dari setiap matriks perbandingan berpasangan.
Nilai eigen vector merupakan bobot setiap elemen. Langkah ini untuk mensintesis pilihan dalam penentuan prioritas elemen pada tingkat hirarki terendah sampai pencapaian tujuan.
8) Menguji konsistensi hirarki. Jika tidak memenuhi dengan CR< 0,100 maka penilaian harus diulang kembali.
c. Prinsip Dasar AHP (Analytic Hierarchy Process)
Dalam menyelesaikan persoalan dengan metode AHP menurut Saaty (1993) ada beberapa prinsip dasar yang harus dipahami antara lain:
1) Decomposition
Pengertian decomposition adalah memecahkan atau membagi problema yang utuh menjadi unsur-unsurnya ke bentuk hirarki proses pengambilan keputusan, dimana setiap unsur atau elemen saling berhubungan. Untuk mendapatkan hasil yang akurat, pemecahan dilakukan terhadap unsur-unsur sampai tidak mungkin dilakukan pemecahan lebih lanjut, sehingga didapatkan beberapa tingkatan dari persoalan yang hendak dipecahkan. Struktur hirarki keputusan tersebut dapat dikategorikan sebagai complete dan incomplete. Suatu hirarki keputusan disebut complete jika semua elemen pada suatu tingkat memiliki hubungan terhadap semua elemen yang ada pada tingkat berikutnya, sementara hirarki keputusan incomplete kebalikan dari hirarki complete. Bentuk struktur dekomposisi yakni:
Tingkat pertama : Tujuan/Sasaran keputusan (Goal) Tingkat kedua : Kriteria-kriteria
Tingkat ketiga : Alternatif-alternatif (pilihan)
41 Gambar 2.1 Struktur Hirarki
Hirarki masalah disusun untuk membantu proses pengambilan keputusan dnegan memperhatikan seluruh elemen keputusan yang terlibat dalam sistem.
Sebagian besar masalah menjadi sulit untuk diselesaikan karena proses
pemecahannya dilakukan tanpa memandang masalah sebagai suatu sistem dengan suatu struktur tertentu.
2) Comparative Judgement
Comparative judgement dilakukan dengan penilaian tentang kepentingan relative dua elemen pada suatu tingkat tertentu dalam kaitannya dengan tingkatan diatasnya. Penilaian ini merupakan inti dari AHP karena akan berpengaruh terhadap urutan prioritas dari elemen-elemennya. Hasil dari penilaian ini lebih mudah disajikan dalam bentuk matriks pairwise comparisons yaitu matriks perbandingan berpasangan memuat tingkat preferensi beberapa alternatif untuk tiap kriteria. Skala preferensi yang digunakan yaitu skala 1 yang menunjukkan tingkat yang paling rendah (equal importance) sampai dengan skala 9 yang menunjukkan tingkatan paling tinggi (extreme importance)
3) Synthesis of Priority
Synthesis of Priority dilakukan dengan menggunakan eigen vector method untuk mendapatkan bobot relatif bagi unsur-unsur pengambilan keputusan.
4) Logical Consistency
Logical Consistency merupakan karakteristik penting AHP. Hal ini dicapai dengan mengapresikan seluruh eigen vector yang diperoleh dari berbagai tingkatan hirarki dan selanjutnya diperoleh suatu vector composite tertimbang yang menghasilkan urutan pengambilan keputusan.
42