IMPLEMENTASI
SPACE TIME COMPOSITE
(STC)
DATA
MODEL
MENGGUNAKAN MODEL DATA RELASIONAL
NORMA AGUSTINA
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Implementasi Space Time Composite (STC)Data Model Menggunakan Model Data Relasional adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2013
ABSTRAK
NORMA AGUSTINA. Implementasi Space Time Composite (STC) Data ModelMenggunakan Model Data Relasional. Dibimbing oleh ANNISA.
Model data adalah suatu konsep yang menjelaskan data-data yang tersimpan dalam basis data dan bagaimana hubungan antar data tersebut untuk para pengguna secara logika. Pembangunan model data sangat penting dalam perancangan basis data karena merupakan dasar dari tahap perancangan basis data yang harus dibuat. Penelitian ini bertujuan menerapkan konsep Space Time Composite (STC) Data Modelpada penyimpanan tipe data vektor sehingga dapat menyimpan cukup informasi dan menggambarkan proses penyusunan objek serta evolusi objek spatiotemporal dari waktu ke waktu. Dari hasil pengujian kueri pada model data yang telah dibuat, diperoleh kueri-kueri dalam sistem yang dapat membantu untuk menampilkan informasi penyusunan objek dari waktu ke waktu dan mengetahui sejarah dari objek poligon dan arc yang telah mengalami perubahan topologi.
Kata Kunci: Model data,Spatiotemporal, Space Time Composite.
ABSTRACT
NORMA AGUSTINA. Implementation of Space Time Composite (STC) Data Model Using Relational Data Model. Supervised by ANNISA.
The data model is a concept that describes the data stored in the database and the relationship between the data to the user in logic. Development of data models is very important in the design of the database as the basis of the stage of database design to be made. This study aims to apply the concept of Space Time Composite (STC) on the Model Data storage vector data types that can store enough information and describes the process of drafting objects and objects spatiotemporal evolution over time. From the results of the test queries on the data model that have been created, queries in a system are acquired that can help display the information preparation of objects from time to time and know the history of the object polygon and arc that has undergone changes in topology.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SarjanaIlmu Komputer
pada
Departemen Ilmu Komputer
IMPLEMENTASI
SPACE TIME COMPOSITE
(STC)
DATA
MODEL
MENGGUNAKAN MODEL DATA RELASIONAL
NORMA AGUSTINA
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : ImplementasiSpace Time Composite(STC)Data Model
Menggunakan Model Data Relasional
Nama : Norma Agustina
NIM : G64080055
Disetujui oleh
Annisa, SKom, MKom Pembimbing
Diketahui oleh
Dr IrAgus Buono, MSi, MKom Ketua Departemen Ilmu Komputer
Judul Skripsi:ImplementasiSpace Time Composite(STC)Data Model Menggunakan Model Data Relasional
Nama : Norma Agustina NIM : G64080055
Disetujui oleh
Annisa, SKom, MKom Pembimbing
Diketahui oleh
Dr IrAgus Buono, MSi, MKom Ketua Departemen Ilmu Komputer
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu wa-ta'ala atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Implementasi Space Time Composite (STC) Data Model Menggunakan Model Data Relasional. Penelitian ini dilaksanakan mulai September 2012 sampai dengan Agustus 2013 dan bertempat di Departemen Ilmu Komputer Institut Pertanian Bogor.
Penulis juga menyampaikan terima kasih dan permintaan maaf kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini, yaitu: 1 Ayahanda Drs Muchammad Labib, Ibunda Mustikawati, serta kakak tercinta
Aulia Rahmawati, SPt dan Rani Zuraida, SP beserta keluarga kecilnya yang selalu memberikan kasih sayang, semangat, dan doa.
2 Ibu Annisa, SKom, MKom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dengan sabar kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3 Bapak Endang Purnama Giri, SKom, MKom dan Ibu Karlina Khiyarin Nisa, SKom, MT yang telah bersedia menjadi penguji.
4 Muti Relegi, Fahrul Irianto, Hutomo Triasmoro, Stefanus Eko Susanto, dan Ulfa Khaira sebagai teman satu perjuangan yang selalu mengingatkan dan memberikan semangat kepada penulis.
5 Rizya Sanjaya, Kirana Nuryunita, Meriska Defriani, Chandra Wangsa Setiadipura, dan Niken Eka Septiani yang memberikan dukungan, bantuan, saran, dan doa.
6 Ramadhania, Riyta Yunita, Dian Rizki Eka Rizal, Nur Pratiwi, Nurul Muslihat, Andi Mariani, Rifah Arum sebagai teman kosan yang setia menemani, mengingatkan, mendoakan, dan memberikan semangat dalam proses penulisan ini.
7 Rekan-rekan di Departemen Ilmu Komputer IPB angkatan 45 atas segala kebersamaan, canda tawa, dan kenangan indah yang telah mengisi kehidupan penulis selama di kampus.
Semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi penulis serta pihak lain yang membutuhkan.
Bogor, Agustus 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR x
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Data Titik, Garis dan Poligon (Burrough dan McDonnell 1998) 2
Spatio-Temporal Data 3
KonsepSpace Time Composite(STC) (Langran dan Chrisman 1988) 4
METODE 5
Studi Pustaka danPreprocessingData 6
Perancangan Konseptual 6
Perancangan Logika 6
Perancangan Fisik atau Implementasi 6
Analisis dengan Kueri 7
HASIL DAN PEMBAHASAN 7
Data 7
Perancangan Konseptual 10
Perancangan Logika 12
Perancangan Fisik atau Implementasi 14
Analisis dengan Kueri 15
Sistem 23
SIMPULAN DAN SARAN 26
Simpulan 26
Saran 26
DAFTAR PUSTAKA 27
LAMPIRAN 28
DAFTAR TABEL
1 Elemen spasial-temporal poligon 9
2 Elemen spasial-temporalarc 9
3 Elemen spasial-temporal node 9
4 Histori entitas poligon 10
5 Histori entitas arc 10
6 Hasil kueri a 16
7 Hasil kueri b 16
8 Hasil kueri c 16
9 Hasil kueri d 17
10 Hasil kueri e 17
11 Hasil kueri f 17
12 Hasil kueri g 18
13 Hasil kueri h 18
14 Hasil kueri i 19
15 Hasil kueri j 19
16 Hasil analisis dengan uji kueri 19
DAFTAR GAMBAR
1 Contoh keadaan titikhotspot(Kurniawan 2011) ... 2
2 Dataline... 3
3 Data poligon... 3
4 Deskripsi dataspatiotemporal(Rahim 2006)... 4
5 KonsepSpace Time Composite(STC) data model ... 4
6 Diagram alir metode penelitian... 5
7 Perubahan topologi entitasspatiotemporaldariT1sampaiT3... 8
8 Entity Relationship Diagram (ERD)dengan konsepSTC... 11
9 Skema data relasional dengan konsepSpace Time Composite... 12
10 Tampilan awal sistem ... 23
11 Pilihan kueri pada polygon ... 23
12 Pilihan kueri pada arc ... 24
13 Pilihan kueri pada node... 24
14 Tampilan hasil kueri padapolygon... 25
15 Tampilan hasil kueri padaarc... 25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pembangunan model data sangat penting dalam perancangan basis data karena merupakan dasar dari tahap perancangan basis data yang harus dibuat. Model data adalah suatu konsep yang menerangkan data, hubungan-hubungan antardata, dan batasan-batasan yang terintegrasi dalam suatu organisasi. Oleh karena itu, model penyimpanan data yang sesuai dan efisien sangat dibutuhkan agar dapat memudahkan dalam mengolah serta dapat merepresentasikan informasi perubahan topologi suatu objek dengan tepat.
Informasi topologi atau bentuk suatu objek dalam sistem informasi geografis sangat penting bagi entitas spasial karena memberikan keterangan mengenai bentuk dan penyusunan objek spasial dari waktu ke waktu secara jelas. Pemodelan data dengan menggunakan konsep Space Time Composite (STC) dibuat oleh Langran dan Chrisman (1988) dapat digunakan untuk menyimpan dan merepresentasikan informasi topologi suatu objek terhadap waktu. Konsep model data ini juga dapat merepresentasikan unsur penyusun dari objek spasial. Objek spasial berupa poligon terbentuk dari beberapa arc yang cycle (tertutup). Kemudian, arc-arc tersebut terdiri atas node-node yang menjadi titik awal dan titik akhir dariarcpenghubungnode-nodetersebut.
Prinsip dasar dari STC adalah menjadikan peta dasar sebagai peta komposit yang dibangun dari akumulasi perubahan geometris. Setiap perubahan geometris yang terjadi akan dicatat perubahan dari unsur penyusun objek tersebut. Hal ini berarti, setiap perubahan yang terjadi pada sebuah poligon, mengubah juga sejarah dari node dan arc yang menjadi unsur penyusunnya. Jika poligon yang bertetangga dalam irisan waktu berbagi atribut tunggal, akan muncul sebuah objek baru berupanodeatauarcyang memisahkan keduanya dalam sejarah objek tersebut.
Kelebihan menggunakan model STC adalah dapat menelusuri bagaimana perubahan topologi dari sebuah objek geometri dari waktu ke waktu. Kekurangan konsep STC adalah banyaknya tabel history dari perubahan sebuah objek yang harus disimpan. Ruiju et al. (2005), mencoba untuk memodelkan STC menggunakan pemodelan object oriented data model. Langran dan Chrisman (1988) dalam papernya yang berjudul A Framework for Temporal Geographic Information menyebutkan bahwa model ini sangat sulit untuk diimplementasikan dalam model relasional, karena akan menyalahibentuk normal yang terdapat di dalam konsep relasional. Oleh karena itu, penelitian ini mencoba untuk mengimplementasikan konsep STC dalam model relasional agar dapat dilihat hasil yang diperoleh.
Tujuan Penelitian
2
Data poligon se sistem informasi geog keadaan tertutup (cycl Poligon digunakan unt lainnya pada peta. Gam
Dataspatiotemporal 2006). Jadi, data spat temporal, sedangkan kebumian (georeferen unit spasial (tidak mem
Data spatiotemporal jangka waktu tertentu. Berdasarkan Gambar perubahan menjadi AB Data spatiotemporal dari sebuah proses per
Gambar 2 Dataline
on secara sederhana merupakan representasi ru eografis, poligon tersusun atas titik dan garis ya ycle), yakni titik awal dari poligon sama denga n untuk menggambarkan lahan, wilayah suatu ne
ambar 3 merupakan contoh dari data poligon.
Gambar 3 Data poligon
Spatio-Temporal Data
mporaladalah data spasial yang berubah seiring spatiotemporal adalah data spasial yang m kan data spasial adalah data yang memiliki
rence) dengan berbagai data atribut terletak emiliki aspektemporal).
mporal merupakan data spasial yang nilainya ntu. Data spatiotemporal dapat diilustrasikan pa bar 4 dapat dijelaskan bahwa objek A pada wakt
AB pada waktut2dan berubah menjadi objek B al akan mengalami perubahan sampai waktu s perubahan.
3
si ruang 2D. Pada s yang membentuk gan titik akhirnya. u negara, kota, dan on.
ring waktu (Rahim memiliki elemen ki referensi ruang k dalam berbagai
4
5
Pada Gambar 5 dijelaskan peta mengenai perubahan topologi atau bentuk suatu objek wilayah dari waktu ke waktu. Setiap peta pada waktu tertentu mempunyai sejarah atribut sendiri yang disimpan pada atribut time varying topological. Time varying topological yaitu atribut yang menjelaskan perubahan bentuk dari suatu objek terhadap waktu. Objek yang dimaksud dapat berupa poligon, arc (garis yang menyusun objek poligon), ataupun node (titik yang merupakan titik awal dan titik akhir dari garis yang menyusun objek poligon).
METODE
Langkah dalam metode penelitian dimulai dengan studi pustaka, preprocessing data, merancang model konseptual, kemudian dilanjutkan dengan merancang model logika, implementasi, dan tahap terakhir melakukan analisis hasil dengan menggunakan kueri. Tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.
Perancangan Model Data dengan Konsep
Space Time Composite(STC)
Implementasi Model Data ke dalam DBMS
Studi Pustaka
PreprocessingData
Pendefinisian entitas dan relasi antar entitas
Pemetaan Model Data
Analisis dengan kueri Mulai
Selesai Perancangan Konseptual
Perancangan Logika
Perancangan Fisik atau Implementasi
Visualisasi dengan sistem
6
Studi Pustaka danPreprocessingData
Studi pustaka yang dilakukan yaitu mencari literatur-literatur yang dapat digunakan untuk rujukan dan sesuai dengan kebutuhan dari penelitian ini. Jurnal yang mendasari penelitian ini berjudulAn Object-Oriented Spatio-Temporal Data Model oleh Ruiju et al. (2005) dan sebuah paper berjudul A Framework For Temporal Geographic Informationoleh Langran dan Chrisman (1988).
Dalam proses pemodelan, data yang digunakandirujuk dari jurnal yang ditulis oleh Ruiju et al. (2005). Data yang telah didapatkan dari jurnal tersebut tidak bisa langsung digunakan. Diperlukan adanya preprocessing data terlebih dahulu. Data yang tidak mempunyai keterangan yang jelas akan dihapus agar mempermudah proses pengolahan informasi. Recorddari entitas-entitas yang ada pada data tersebut dikoreksi agar sesuai dengan keadaan yang ada pada contoh kasus.
Perancangan Konseptual
Setelah melakukan studi pustaka terhadap konsep STC dan melakukan preprocessing data yang telah didapatkan, tahap selanjutnya yaitu tahap perancangan konseptual. Tahapan ini menggunakan skema konseptual untuk database tanpa tergantung pada sebuah DBMS yang spesifik. Pada penelitian ini dibuat Entity Relationship Diagram (ERD) untuk menggambarkan requirement data dalam merepresentasikan proses terbentuknya suatu objek poligon dengan konsep STC. Pada tahap ini juga dijelaskan definisi dari entitas-entitas yang telah dibuat untuk pembangunan model data dan relasi yang ada antarentitas tersebut. Ulasan tahap perancangan konseptual ini dapat dilihat pada bagian hasil dan pembahasan.
Perancangan Logika
Perancangan logika merupakan tahapan untuk memetakan model konseptual ke model database yang akan dipakai. Tahap perancangan logika ini merubah skema E-R menjadi skema database relasional. Tujuan proses ini adalah untuk memperoleh skema konseptual pada model data relasional yang sering dinamakan skema logika.
Pada penelitian ini digunakan model relasional untuk tahap perancangan logika. Pada tahap ini dibuat skema data relational yang menjelaskan hubungan antar relasi dan juga atribut-atributnya berdasarkan konsep STC. Ulasan tahap perancangan logika ini dapat dilihat pada bagian hasil dan pembahasan.
Perancangan Fisik atau Implementasi
7
kueri berbasis web. DBMS yang digunakan yaitu PostgreSQL. Windows 7 sebagai sistem operasi dan PHP sebagai bahasa pemrograman untuk pengembangan sistem. Tabel-tabel yang telah diimplementasikan ke dalam DBMS dan penjelasan masing-masing atributnya beserta tipe datanya dapat dilihat pada Lampiran 1.
Analisis dengan Kueri
Analisis dilakukan dengan menggunakan kueri untuk model data yang telah dibuat. Berikut adalah contoh-contoh kueri yang dapat digunakan:
• Mendaftarkan poligon sebelum terjadi perubahan (parent poligon) dari poligon tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent poligon tersebut.
• Mendaftarkan keadaan dari poligon tertentu yang sudah mengalami perubahan bentuk pada waktu tertentu.
• Mendaftarkan arc dan node penyusun poligon tertentu yang sudah mengalami perubahan bentuk.
• Mendaftarkan arc sebelum terjadi perubahan (parent arc) dari arc tertentu dan menampilkan waktu kemunculanparent arctersebut.
• Mendaftarkanarcyang memotong poligon menjadi 2 objek baru.
• Mendaftarkan node dari arc tertentu yang belum mengalami perubahan (parent arc).
• Mendatanodeawal dannodeakhir dariarcpenyusun poligon tertentu.
• Mendaftarkannodedariparentpoligon tertentu.
• Mendaftarkan objek poligon yang berhimpitan denganarctertentu.
• Mendaftarkanarcyang dihubungkan olehnodetertentu, dan lain-lain.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data
Data yang digunakan adalah data yang terdapat pada penelitian Ruiju et al. (2005). Contoh kasus perubahan objek poligon yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 7.
Pada Gambar 7 dijelaskan perubahan objek spasial dari waktu ke waktu dengan konsep STC. Keadaan awal dari objek poligon digambarkan pada layer pertama yang ada pada Gambar 7 bagian a. Pada saat T1, poligon awal yang terbentuk ialah poligon a dan poligon b. Poligon a tersusun dari arc 1 danarc 2, arc 1 dan arc 2 menghubungkan node N1 dan N2. Sedangkan pada poligon b tersusun oleharc2 danarc3,arc-arcini menghubungkannode N1danN2.
8
menyebabkan arc tersebut Sedangkan munculnya node tersebut memecah menjadi 2 menyusun poligon c, sedang
Gambar 7 Perubahan t
Pada saatT3terjadi pe 3 yang ada pada Gambar perubahan topologi pada w objek pertama ialah arc7 y poligon c dan poligon d me b. Kemudian perubahan topol menghubungkannode N5da objek poligon a memecah Munculnya node baru pada memecah menjadi 2 arcbar 2 menjadiarc5 dan arc4 m menjadi arc 2. Kemudian, tersebut menjadi 2 arc bar menyusun poligon e, sedang
Untuk mempermudah setiap waktu digabungkan mengenai topologi dari se composite layer dapat diliha ada pada layer dari setiap tersebut terbentuk karena ada
Semua proses di atas et al. (2005) menjadi beber Tabel 5.
ut memecah menjadi 2 arc baru yaitu arc 5 da node baru pada arc 3 yaitu node N3 menyeba
di 2arcbaru yaituarc6 danarc8.Arc5,arc6, angkan poligon d tersusun oleharc4,arc7, dan
han topologi entitasspatiotemporaldariT1sampa perubahan topologi kedua yang digambarkan pa bar 7 bagian c. Terdapat dua objek yang m
waktu bersamaan. Perubahan topologi yang te 7 yang ada pada layersebelumnya menghilang menyatu kembali membentuk poligon awal yai topologi yang terjadi pada objek kedua yaituarc
dannode N6terbentuk di dalam poligon a, men h menjadi 2 objek baru yaitu poligon e dan pada arc 1 yaitu node N6 menyebabkan arc baru yaituarc11 danarc13.Node N4yang mem 4 menghilang sehinggaarc5 danarc4 menyat an, muncul node baru yaitu N5 yang memec baru yaitu arc 9 dan arc 12. Arc 9, arc 10, d
angkan poligon f tersusun oleharc10,arc12, da udah representasi topologi objek dari setiap wa
an menjadi satu layer yaitu composite layer. setiap waktu yang sudah digabungkan menj lihat pada Gambar 7 bagian d. Penggabungan obj
p waktu ini menimbulkan arc baru yaitu arc14. ada garis baru yang terpotong oleh nodeN4dan as dimodelkan dengan model object oriented ol berapa tabel seperti terlihat pada Tabel 1 sampa
9
Tabel 1 Elemen spasial-temporal poligon PolygonID ArcID TimeVaryingPolygonType
Tabel 2 Elemen spasial-temporalarc
ArcID Start
Tabel 3 Elemen spasial-temporal node
NodeID X Y ArcID TimeVaryingNodeType
10
Tabel 4 Histori entitas poligon PolygonID SubObject ExistTime
a e, f T1T3//
b c, d T1T2/T3NOW//
Tabel 5 Histori entitas arc ArcID SubObject ExistTime
1 13, 11 T1T3//
2 5, 14, -12 T1T2//
3 6, 8 T1T2/T3NOW//
4 14, -12 T2T3//
9 5, 14 T3NOW//
Tabel 1 sampai Tabel 3 masing-masing memiliki atribut TimeVaryingPolygonType, TimeVaryingArcType, dan TimeVaryingNodeType yang menyimpan informasi perubahan topologi dari waktu ke waktu. Atribut TimeVaryingPolygonType tersebut menggabungkan waktu dan keterangan keadaan dari objek poligon tersebut. Objek poligon tersebut mempunyai 2 keterangan keadaan yaitu PP dan PE. PP berarti entitas poligon tersebut tertutup oleh poligon lainnya pada waktu tertentu. PE berarti poligon tersebut merupakan objek poligon yang tampak atau muncul pada waktu tertentu. Atribut TimeVaryingArcType menggabungkan waktu dan keterangan topologi dari arc. Arc tersebut mempunyai 3 jenis topologi yaitu AI, AP, dan AE. AI berarti arcyang terletak di bagian dalam poligon, arc yang membelah poligon menjadi dua objek poligon baru. AP berarti arc tersebut tertutupi oleh arc lain. AE merupakan arc yang tampak. Sedangkan atribut TimeVaryingNodeType menggabungkan waktu dengan keadaan topologi dari node. Terdapat tiga jenis topologi dari node yaitu NI, NP, dan NE. NI adalah node yang terletak di bagian dalam poligon. NP merupakan node yang berada pada batas entitas poligon tetapi bukan merupakan node awal ataupun nodeakhir. NE adalahnode yang tampak dari sebuah entitas poligon.
Perancangan Konseptual
Pada Gambar 8 dapat dilihat model data yang menjelaskan perancangan konseptual dari konsep STC. Model data disajikan dalam bentuk Entity Relationship Diagram (ERD) untuk memudahkan pengguna dalam memahami alur data. ERD yang telah dibuat terdiri atas 10 entitas yang berasal dari data jurnal rujukan pada Gambar 7 yang telah dinormalisasi. Berikut 10 entitas yang dibutuhkan beserta keterangan.
1 Entitas history_polygon. Entitas tersebut memberikan informasi mengenai waktu kemunculan atau eksistensi suatu objek poligon. Objek poligon yang disimpan pada entitas ini adalah objek poligon sebelum mengalami perubahan atau prosessplit(membelah).
11
3 Entitas polygon memberikan informasi mengenai keadaan objek poligon baru dari waktu ke waktu.
4 Entitas polygon_to_arc. Entitas tersebut menyimpan arc-arc penyusun objek poligon baru. Arc yang menjadi penyusun objek poligon baru tersebut merupakan arc baru yang berasal dari pecahan arc awal sebelum terjadi prosessplit.
5 Entitastime_arc. Entitas ini memberikan informasi mengenai keadaanarc baru dari waktu ke waktu.
6 Entitas arc memberikan informasi mengenai node awal, node akhir, poligon sebelah kiri maupun poligon sebelah kanan dariarc tersebut. Arc yang disimpan pada entitas ini sama dengan arc yang disimpan pada entitaspolygon_to_arcyaituarcbaru yang berasal dari pecahanarcawal. 7 Entitas arc_to_arc. Entitas ini menyimpan arc baru yang berasal dari
pecahanarclama.
8 Entitas history_arc. Entitas ini memberikan informasi mengenai waktu bertahannyaarclama sampai berubah menjadiarcbaru.
9 Entitas arc_to_node. Entitas tersebut menyimpan node-node yang menyusunarcbaru.
10 Entitas node memberikan informasi mengenai keadaan node-node penyusun arc baru dari waktu ke waktu dan menyimpan koordinat dari node-nodetersebut.
Gambar 8 Entity Relationship Diagram (ERD)dengan konsepSTC
12
penyusunan dari objek poligon, seperti arc dan node disimpan di atribut polygon_to_arc danarc_to_node.Setelah itu data mengenai objek asal dari objek poligon ataupun arc yang sudah mengalami mengalami perubahan topologi masing-masing dicatat pada atributpolygon_to_polygondanarc_to_arc.
Perancangan Logika
Pada tahap ini dilakukan pemetaan model data yang telah dirancang pada tahap sebelumnya. Pemetaan dilakukan dengan proses normalisasi terhadap tabel-tabel data yang ada pada jurnal rujukan yang telah diperoleh. Proses normalisasi bertujuan untuk mendapatkan tabel-tabel yang baik agar dapat memudahkan dalam proses pembentukan model data untuk tahap selanjutnya. Pada Gambar 9 dapat dilihat skema data relational yang telah dibuat.
.
Gambar 9 Skema data relasional dengan konsepSpace Time Composite
13
Entitas-entitas yang sudah dibuat tersebut saling berhubungan. Hubungan antarentitas ini direpresentasikan dengan relasi-relasi. Berikut penjelasan mengenai relasi-relasi yang ada, yaitu:
• Relasihistory_polygondenganpolygon_to_polygon.
Relasi ini menghubungkan entitas history_polygon dan entitas polygon_to_polygon dengan relasi one to many. Setiap poligon lama yang ada pada entitas history_polygon memecah menjadi beberapa poligon baru yang disimpan pada tabel polygon_to_polygon. Entitas polygon_to_polygon juga berelasi dengan entitas polygon dengan relasione to many. Setiap poligon baru yang ada pada polygon_to_polygon menyimpan paling sedikit 1 atau banyak informasi mengenai keadaan objek poligon dari waktu ke waktu yang dicatat di entitas polygon. Poligon lama adalah poligon yang belum mengalami perubahan spasial seperti prosessplit. Poligon baru adalah poligon yang terbentuk dari proses split yang terjadi pada poligon lama. Salah satu primary key dari entitashistory_polygon yaitu atribut polygon_id dan salah satu primary key dari entitas polygonyaitu sub_polygon menjadi foreign keypada entitaspolygon_to_polygon.
• Relasipolygondenganpolygon_to_arc.
Relasi ini menghubungkan antara entitas polygon dan entitas polygon_to_arc dengan relasi one to many. Setiap objek poligon yang ada pada tabel polygon mempunyai banyak arc yang saling berhubungan membentuk objek poligon yang dicatat pada tabel polygon_to_arc. Kemudian entitas polygon_to_arc juga berelasi dengan entitas time_arc dengan relasione to many. Setiaparcbaru padapolygon_to_arcmenyimpan paling sedikit 1 atau banyak informasi mengenai keadaan arcdari waktu ke waktu pada tabel time_arc. Salah satuprimary keydari entitaspolygonyaitu atribut sub_polygon dan salah satu primary key dari entitas time_arc yaitu sub_arcmenjadiforeign keypada entitaspolygon_to_arc.
• Relasihistory_arcdenganarc_to_arc.
Relasi ini menghubungkan entitashistory_arcdan entitasarc_to_arc dengan relasi one to many. Setiap arc lama pada arc_to_arc menyimpan paling sedikit satu atau banyak waktu kemunculan dari arc lama yang disimpan pada entitas history_arc. Entitas arc to arc juga berelasi dengan entitas time_arc dengan relasione to many. Setiap arc yang lama pada arc_to_arc mempunyai banyak arc baru yang berasal dari proses split arc lama yang disimpan di entitastime_arc. Salah satuprimary keydari entitas history_arc yaitu atribut arc_id dan salah satu primary key dari entitas time_arc yaitu sub_arcmenjadiforeign keypada entitasarc_to_arc.
• Relasitime_arcdenganarc_to_node.
14
primary key dari entitasnodeyaitunode_idmenjadiforeign keypada entitas arc_to_node.
• Relasitime_arcdenganarc.
Relasi ini menghubungkan entitas time_arc dan entitas arc dengan relasi many to one. Setiaparcbaru yang ada pada time_arcmempunyai informasi node awal dan node akhir, serta poligon yang ada pada sebelah kanan maupun kiri dariarctersebut yang disimpan pada entitasarc.
Perancangan Fisik atau Implementasi
Setelah dilakukan pendefinisian entitas dan relasi pada tahap perancangan konseptual dan logika, maka dilakukan implementasi relasi ke dalam bentuk tabel. Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing tabel beserta beberapa hal penting yang harus diperhatikan.
• Polygon
Pada tabelpolygonterdapattime_startdantime_endsebagaivalid timedari objek poligon. Valid time hanya menyimpan tuple yang berlaku (memiliki informasi yang benar) dalam tabel historis (Annisa 2002). Pada penelitian ini tidak digunakan transaction time karena asumsi data yang disimpan dalam database sudah merupakan data yang benar. Transaction time digunakan ketika ingin menelusuri kesalahan penyimpanan data (error querying) (Annisa 2002). Adapun beberapa hal penting dari tabel polygon yaitu:
1 Objek poligon yang disimpan pada tabel ini yaitu objek poligon yang sudah mengalami perubahan topologi.
2 Objek poligon tersebut mempunyai 2 keterangan keadaan yaitu PP dan PE. PP berartientitas poligon tersebut tertutup oleh poligon lainnya pada waktu tertentu. PE berarti poligon tersebut merupakan objek poligon yang tampak atau muncul pada waktu tertentu. 3 Tabelpolygon terhubung dengan tabel polygon_to_polygonsebagai
entitas asosiatif antara polygon dengan history_polygon. Entitas asosiatif merupakan entitas penghubung dua buah tabel yang memiliki hubunganmany to many.
• History_polygon
Pada tabel history_polygon terdapat time_start_exist dan time_end_exist sebagaivalid timeyang memberikan informasi mengenai waktu keberadaan objek poligon. Adapun beberapa hal penting dari tabel history_polygon yaitu:
1 Objek poligon yang disimpan pada tabel ini yaitu objek poligon terdahulu atau sebelum terjadi perubahan topologi dari objek poligon yang ada pada tabelpolygon.
2 Rentang waktu yang digunakan pada penelitian ini untuk waktu kejadian T1sampai dengan T3berlaku T1<T≤T3.
• Polygon_to_arc
15
dilihat pada tabel 12. Araharc akan bernilai positif ketika sama dengan arah batas poligon, sebaliknya bernilai negatif. Arah batas poligon dimulai dari node yang muncul terlebih dahulu ke node yang muncul selanjutnya. Arah batas poligon juga ditentukan berlawan arah jarum jam.
• Time_arc
Pada tabel time_arcdisimpan informasi mengenai keadaan arcpada waktu tertentu. Waktu yang digunakan untuk menyimpan keterangan mengenai keadaanarcmerupakan valid time.Adapun beberapa hal penting dari tabel time_arcyaitu:
1 Arc yang disimpan pada tabel ini adalah arc yang telah pecah menjadi 2arcbaru.
2 Arc tersebut mempunyai 3 jenis topologi yaitu AI, AP, dan AE. AI berarti arcyang terletak di bagian dalam poligon, arc yang membelah poligon menjadi dua objek poligon baru. AP berarti arc tersebut tertutupi oleharclain. AE merupakanarcyang tampak. 3 Tabel time_arc terhubung dengan tabel arc_to_arc sebagai entitas
asosiatif antaratime_arcdenganhistory_arc.
• History_arc
Pada tabelhistory_arcterdapattime_start_existdantime_end_existsebagai valid time yang memberikan informasi mengenai waktu keberadaan arc. Arc yang disimpan pada tabel ini yaitu arc terdahulu atau sebelum terjadi perubahan topologi dari arc yang ada pada tabeltime_arc.
• Node
Pada tabel node ini terdapat atribut x dan y yang menyimpan informasi koordinat dari titik-titik penyusun objek poligon. Atribut status menampilkan tiga jenis topologi dari node yaitu NI, NP dan NE. NI adalah nodeyang terletak di bagian dalam poligon. NP merupakan node yang berada pada batas entitas poligon tetapi bukan merupakan node awal ataupun nodeakhir. NE adalahnode yang tampak dari sebuah entitas poligon.
Analisis dengan Kueri
Dilakukan pengujian hasil model data STC yang telah dirancang dengan kueri pada data yang ada. Contoh beberapa kueri yang dipergunakan yaitu :
a Mendaftarkan poligon sebelum terjadi perubahan (parent poligon) dari poligon tertentu dan menampilkan waktu kemunculan parent poligon tersebut.
Kueri: parent poligon dan waktu kemunculan parent poligon dari sub_polygon=c.
SELECT polygon_to_polygon.sub_polygon,
polygon_to_polygon.polygon_id,history_polygon.time_start _exist, history_polygon.time_end_exist FROM polygon_to_polygon INNER JOIN history_polygon ON
polygon_to_polygon.polygon_id =
16
Tabel 6 memberikan informasi bahwaparentpoligon dari poligon c adalah poligon b. Poligon b tersebut terbentuk pada saat T1sampaiT2danT3sampaiNow.
Tabel 6 Hasil kueri a
Polygon_ID ParentPolygon_ID Time Start Exist Time End Exist c
b Mendaftarkan keadaan dari poligon tertentu pada waktu tertentu.
Kueri: keadaan poligon dengan sub_polygon=d pada waktu time_start=T2dantime_end=T3.
SELECT * FROM polygon WHERE sub_polygon = ’d’ ANDtime_start = 'T2' AND time_end = 'T3'.
Didapatkan informasi dari Tabel 7 yaitu keadaan dari poligon d pada saatT2 sampaiT3adalah PE yang artinya poligon tersebut muncul atau terbentuk.
Tabel 7 Hasil kueri b
Polygon_ID Time Start Time End Status
d T2 T3 PE
c Mendaftarkanarcdannodepenyusun poligon tertentu.
Kueri:arcdannodepenyusun poligon dengansub_polygon= e.
SELECT
polygon_to_arc.sub_polygon,polygon_to_arc.sub_arc,
arc_to_node.node_id FROM polygon_to_arc INNER JOIN
arc_to_node ON
polygon_to_arc.sub_arc=arc_to_node.sub_arc WHERE sub_polygon = 'e' ORDER BY sub_arc ASC.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 8, poligon e mempunyai arc penyusun yaitu 5, 10, 11, dan 14 yang saling sambung menyambung (cycle). Arc5 terdiri atas node N4danN1,arc10 terdiri atasnode N5danN6,arc11 terdiri atasnode N1danN6, danarc14 terdiri atasnode N5danN4.
Tabel 8 Hasil kueri c
Polygon_ID Arc_ID Node_ID
17
Kueri:parent arcdan waktu kemunculanparent arcdarisub_arc=5.
SELECT
arc_to_arc.sub_arc,arc_to_arc.arc_id,history_arc.time_st art_exist, history_arc.time_end_exist FROM arc_to_arc INNER JOIN history_arc ON arc_to_arc.arc_id = history_arc.arc_id WHERE sub_arc = '5'.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 9, parent arc atau arc sebelum berubah menjadi arc 5 yaitu arc 2 dan arc 9. Waktu kemunculan arc 2 yaitu pada saat T1 sampai T2 dan waktu kemunculan arc 9 pada saat T3 sampai Now.
Tabel 9 Hasil kueri d
Arc_ID Parent Arc_ID Time Start Exist Time End Exist
5 2 T1 T2
5 9 T3 Now
e Mendaftarkanarcyang memotong poligon menjadi 2 objek baru.
SELECT DISTINCT sub_arc FROM time_arc WHERE status = 'AI'.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 10, arc yang memotong poligon menjadi dua objek baru yaituarc7 danarc10.
Tabel 10 Hasil kueri e
Arc_ID yang memotong Polygon 7
10
f Mendaftarkan node dari arc tertentu yang belum mengalami perubahan (parent arc).
Kueri: menampilkannodedariparent arcdenganarc_id=2.
SELECT A.arc_id, A.sub_arc, N.node_id FROM arc_to_arc A INNER JOIN arc_to_node N ON A.sub_arc = N.sub_arc WHERE A.arc_id='2' ORDER BY sub_arc ASC.
Informasi yang didapatkan pada Tabel 11 adalah parent arc 2 terpecah menjadi arc 5, 12, dan 14. Dari pecahan arc-arc tersebut dapat diketahui node-nodeyang ada padaparent arc 2 pada waktu akhir.Node-nodepenyusun tersebut yaitu node N1 dan N4 yang dihubungkan oleh arc 5, node N2 dan N5 yang dihubungkan oleharc12, kemudianN4danN5yang dihubungkan oleharc14.
Tabel 11 Hasil kueri f
Parent Arc_ID Arc_ID Node_ID
2 5 N1
2 5 N4
2 12 N2
18
Parent Arc_ID Arc_ID Node_ID
2 14 N4
2 14 N5
g Mendaftarkannodeawal dannodeakhir dariarcpenyusun poligon tertentu. Kueri: mendaftar start_node dan end_node dari arc penyusun poligon dengansub_polygon=f.
SELECT sub_polygon, arc.sub_arc, start_node, end_node FROM arc INNER JOIN polygon_to_arc ON arc.sub_arc = polygon_to_arc.sub_arc WHERE sub_polygon = 'f'.
Informasi yang didapatkan pada Tabel 12 adalah poligon f tersusun dariarc 10, 12, dan 13 yang saling menyambung (cycle).Arc10 mempunyainodeawalN5 dan node akhir N6. Arc 12 mempunyai node awal N2 dan node akhir N5. Arc 13 mempunyai node awalN2dannodeakhirN6.
Tabel 12 Hasil kueri g
Polygon_ID Arc_ID Start Node End Node
f 10 N5 N6
f 12 N2 N5
f 13 N2 N6
h Mendaftarkannodedariparentpoligon tertentu.
Kueri: menampilkannodedariparentpoligon denganpolygon_id=a.
SELECT DISTINCT P.polygon_id, N.node_id FROM polygon_to_polygon P INNER JOIN polygon_to_arc AON P.sub_polygon = A.sub_polygon INNER JOIN arc_to_node as NON A.sub_arc = N.sub_arc WHERE P.polygon_id = ‘a’.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 13 adalahparentpoligon a mempunyai banyaknodeyaitunode N4,N5,N2,N1, dannode N6.
Tabel 13 Hasil kueri h
Parent Polygon_ID Node_ID
a N4
a N5
a N2
a N1
a N6
i Mendaftarkan objek poligon yang berhimpitan denganarctertentu.
Kueri: menampilkan poligon yang berhimpit denganarcuntuksub_arc=10.
SELECT sub_polygon, sub_arc FROM polygon_to_arc WHERE sub_arc = '10'.
19
Tabel 14 Hasil kueri i
Polygon_ID Arc_ID
e 10
f 10
j Mendaftarkanarcyang dihubungkan olehnodetertentu.
Kueri: menampilkanarcyang dihubungkan olehnodedengannode_id=N5.
SELECT * FROM arc_to_node WHERE node_id = '5'.
Informasi yang didapatkan dari kueri pada Tabel 15 adalah node N5
menghubungkan banyakarcyaituarc10,arc12, danarc14. Tabel 15 Hasil kueri j
Node_ID Arc_ID
N5 10
N5 12
N5 14
Dari uji kueri yang telah dilakukan untuk membantu dalam menganalisis model data yang telah dibuat, didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 16 sebagai berikut.
Tabel 16 Hasil analisis dengan uji kueri
No Kueri Hasil yang diharapkan
20
No Kueri Hasil yang diharapkan
21
No Kueri Hasil yang diharapkan
Contoh Sintaks Hasil OK/ Tidak OK
T3-Now. history_arcON
22
No Kueri Hasil yang diharapkan
27
• Penggunaan konsep object oriented sehingga dapat memudahkan penyimpanan informasi dengan carainheritance.
Saran lainnya untuk mengembangkan hasil model data pada penelitian ini di antaranya memperbaiki GUI sistem agar memudahkan pengguna dalam menambahkan atau mengedit data spasial.
DAFTAR PUSTAKA
•Annisa. 2002. Penerapan konsep basis data temporal pada basis data relasional [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
•Burrough PA, McDonnell RA. 1998. Principles of Geographical Information System. England (GB): Oxford University Press.
•Kurniawan Y. 2011. Pembangunan spatiotemporal data model pada data hotspot dengan konsep Event-Based Spatiotemporal Data Model (ESTDM) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
•Langran G, Chrisman NR. 1988. A framework for temporal geographic information. Washington (US): University of Washington.
•Maryam MS. 2009. Pembuatan database dengan pendekatan event-based spatiotemporal [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
•Rahim MS. 2006. The development of spatiotemporal data model for dynamic visualization of virtual geographical information system[tesis]. Johor (MY): Fakultas Sains Komputer dan Sistem Maklumat, Universitas Teknologi Malaysia.
28
Lampiran 1 Penjelasan Atribut dan Tipe Data
Tabel Polygon
Field Keterangan Tipe Data
sub_polygon Primary key pertama. Poligon yang telah mengalami perubahan topologi
Varchar
time_start Primary key kedua. Waktu awal dari keadaan objek poligon. Masih menggunakan variabelT1,T2dan seterusnya
Varchar
time_end Waktu akhir dari keadaan objek poligon. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
Varchar
status Keadaan poligon pada waktu tertentu Varchar
Tabel Polygon_to_polygon
Field Keterangan Tipe Data
polygon_id Primary keypertama sekaligusforeign keydari tabel History_polygon
Varchar
sub_polygon Primary key kedua sekaligus foreign key dari tabel Polygon
Varchar
Tabel History_polygon
Field Keterangan Tipe Data
polygon_id Primary key pertama. Poligon awal sebelum terjadi perubahan topologi
Varchar
time_start_exist Primary key kedua. Waktu awal dari terbentuknya objek poligon. Masih menggunakan variabelT1,T2dan seterusnya
Varchar
time_end_exist Waktu akhir dari terbentuknya objek poligon. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
Varchar
Tabel Polygon_to_arc
Field Keterangan Tipe Data
sub_polygon Primary keypertama sekaligusforeign keydari tabel Polygon
Varchar
sub_arc Primary keypertama sekaligusforeign keydari tabel Time_arc
Integer
mark Arah arc. Bernilai positif jika searah dengan arah batas poligon, sebaliknya negatif
29
Tabel Time_arc
Field Keterangan Tipe Data
sub_arc Primary keypertama. Arc yang sudah mengalami pecah karena perubahan topologi objek poligon
Integer
time_start Primary key kedua. Waktu awal dari keadaan arc. Masih menggunakan variabel T1,T2dan
seterusnya
Varchar
time_end Waktu akhir dari keadaan arc. Masih menggunakan variabel T1,T2dan seterusnya
Varchar
status Keadaan dariarcpada waktu tertentu Varchar
Tabel Arc_to_arc
Field Keterangan Tipe Data
arc_id Primary keypertama sekaligusforeign keydari tabel History_arc
Integer
sub_arc Primary key kedua sekaligus foreign key dari tabel Time_arc
Integer
mark Arah arc. Bernilai positif jika searah dengan arah batas poligon, sebaliknya negatif
Varchar
Tabel History_arc
Field Keterangan Tipe Data
arc_id Primary key pertama. Arc yang belum mengalami pecah karena perubahan topologi objek poligon
Integer
time_start_exist Primary key kedua. Waktu awal dari terbentuknya arc. Masih menggunakan variabelT1,T2dan seterusnya
Varchar
time_end_exist Waktu akhir dari terbentuknya arc. Masih menggunakan variabelT1,T2dan seterusnya
Varchar
Tabel Arc
Field Keterangan Tipe Data
sub_arc Primary key sekaligus foreign key dari tabel Time_arc
Varchar
start_node Nodeawal dariarc Varchar
end_node Nodeakhir dariarc
left_polygon Objek poligon yang ada pada sebelah kiri dari arc.
30
Field Keterangan Tipe Data
right_polygon Objek poligon yang ada pada sebelah kanan dariarc.
Varchar
Tabel Arc_to_node
Field Keterangan Tipe Data
sub_arc Primary keypertama sekaligusforeign keydari tabel Time_arc
Integer
node_id Primary keypertama sekaligusforeign keydari tabel Node
Varchar
Tabel Node
Field Keterangan Tipe Data
node_id Primary key pertama. Node yang menyusun arc
Varchar
time_start Primary key kedua. Waktu awal dari keadaan node. Masih menggunakan variabel T1,T2 dan seterusnya
Varchar
time_end Waktu akhir dari keadaan arc. Masih menggunakan variabelT1,T2dan seterusnya
Varchar
x Koordinat titik darinode Double
y Koordinat titik darinode Double
31
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pekalongan pada tanggal 16 Agustus 1990. Penulis merupakan anak ketiga dari pasangan Drs Muchammad Labib dan Mustikawati.
Pada tahun 2008, penulis menamatkan pendidikan di SMA Negeri 1 Pekalongan. Pada tahun yang sama, penulis diterima menjadi mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis menjadi mahasiswa di Departemen Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
