SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS RUTE PERJALANAN OPTIMUM
MENGGUNAKAN
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS
RUTE PERJALANAN OPTIMUM DI KOTA BOGOR MENGGUNAKAN FRAMEWORK PMAPPER
YOGA ADI PAMUNGKAS
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2010
DI KOTA BOGOR PMAPPER
DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS
RUTE PERJALANAN OPTIMUM DI KOTA BOGOR MENGGUNAKAN FRAMEWORK PMAPPER
YOGA ADI PAMUNGKAS
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada
Departemen Ilmu Komputer
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010
ABSTRACT
YOGA ADI PAMUNGKAS. Geographic Information System of Optimal Travel Route in Bogor City Using Pmapper Framework. Supervised by SONY HARTONO WIJAYA.
Nowadays, time becomes something that very valuable, for example, the time that is used for traveling. The shortest distance of the traveling, can make the time more efficient. Sometimes travel route has an alternative route, so the travelers have to choose the route that will be through with.
Usually the travelers will choose the optimal traveling route, which is the shortest distance and less travel time. Genetic algorithm approach can be used to find the optimal route. Genetic algorithm will be implemented to find the optimal route from the starting point to the destination point. Optimal route that generated by genetic algorithms needs to be visualized to the map format for the users to know the traveling route that has been through clearly. This paper presents the Geographic Information System of Bogor City (SIGKABO) as the solution to visualize the optimal route in the map format. SIGKABO developed by using Pmapper framework on Windows platform with PostgreSQL 8.3 and PostGIS 1.3.5 as a database management system and MS4W as a map server. The system visualize the optimal route according to its real condition. The system displays the route with the buildings and facilities around the road so users can identify the location of the road that must be passed. We can conclude that the SIGKABO works well to visualize the optimum route based on result of testing procedure.
Key words : Geographic Information System, optimum route, Pmapper framework.
Judul : Sistem Informasi Geografis Rute Perjalanan Optimum di Kota Bogor Menggunakan Framework Pmapper
Nama : Yoga Adi Pamungkas NRP : G64062987
Menyetujui:
Pembimbing
Sony Hartono Wijaya, M.Kom.
NIP. 19810809 200812 1 002
Mengetahui:
Ketua Departemen Ilmu Komputer Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Sri Nurdiati, M.Sc.
NIP. 19601126 198601 2 001
Tanggal Lulus: Oktober 2010
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi ini merupakan hasil penelitian yang dilakukan dari bulan Maret sampai bulan Agustus 2010 dengan bidang kajian Sistem Informasi Geografis Rute Perjalanan Optimum di Kota Bogor Menggunakan Framework Pmapper.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, bimbingan, dan dorongan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini, antara lain:
1 Kedua orang tua tercinta, Bapak H. Sumarlan, S.Pd dan Ibu Hj. Sopiyah, Am.Pd yang selalu memberikan kasih sayang, doa, dan dukungan moral.
2 Kakak-kakak tercinta, Marlina Sofianti, S.Pd, Ahmad Zuhri, S.Pd, Sofianto Ardhi Nugroho, S.Pd, Mufti Ari Indriasari, S.Pd, dan Rahardian Budi Permana yang selalu memberikan semangat dan perhatian.
3 Bapak Sony Hartono Wijaya, M.Kom selaku pembimbing atas ilmu, waktu, bimbingan, arahan, dan nasihat yang selalu diberikan selama pengerjaan tugas akhir ini.
4 Bapak Hari Agung Adrianto, S.Kom, M.Si dan Bapak Firman Ardiansyah, S.Kom, M.Si selaku penguji atas segala waktu, masukan, dan koreksi yang telah diberikan.
5 Laras Aryandini yang selalu menemani, memberikan dukungan, doa, dan kasih sayangnya.
6 Fuad Abdul Zabar dan Syamsul Bachri yang telah meluangkan waktu untuk bertukar pikiran.
7 Aditia W. A, Any Septiani, M. Mulyawanto, Tris Ramadhan, dan Rendy Rivaldi atas kebersamaan dan pengalaman berbagi ilmu selama ini.
8 Rekan-rekan satu bimbingan dan rekan-rekan ilkom 43 yang telah banyak membantu penulis selama menjalani waktu di departemen Ilmu Komputer IPB.
9 Departemen Ilmu Komputer, staf, dan dosen yang telah banyak membantu baik selama penelitian maupun pada masa perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa karya tulis ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan pengalaman dan pengetahuan yang dimiliki penulis. Segala kesempurnaan hanya milik Allah SWT, semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat, Amin.
Bogor, Oktober 2010
Yoga Adi Pamungkas
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pekalongan pada tanggal 14 Agustus 1989 sebagai putra terakhir dari empat bersaudara, dari pasangan ayahada H. Sumarlan, S.Pd dan Ibunda Hj. Sopiyah, Am.Pd.
Pada tahun 2006 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMAN 1 Pekalongan. Di tahun yang sama, penulis diterima menjadi mahasiswa S1 Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI), dan pada tahun kedua masa perkuliahan di IPB, setelah penulis menyelesaikan masa perkuliahan Tingkat Persiapan Bersama (TPB), penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Ilmu Komputer. Pada tahun 2007-2008 penulis pernah menjabat sebagai ketua Ikatan Mahasiswa Pekalongan di IPB (IMAPEKA) dan sebagai staf divisi programming di Himpunan Mahasiwa Ilmu Komputer (HIMALKOM). Tahun 2009 penulis melaksanakan praktik kerja lapang di Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata (DKSHE) Fakultas Kehutanan IPB dan berhasil menyelesaikan sistem informasi berbasis web DKSHE.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 1
Ruang Lingkup Penelitian ... 1
Manfaat Penelitian ... 1
TINJAUAN PUSTAKA Algoritme Genetika ... 1
Sistem Informasi Geografis (SIG) ... 3
Web Mapping ... 3
MapServer ... 4
Komponen Data Geografis ... 4
ESRI Shapefile ... 4
Three Tier Architecture ... 4
METODE PENELITIAN Analisis Kebutuhan ... 5
Perancangan Konseptual ... 5
Perancangan Database ... 5
Pembangunan Database ... 5
Sistem Algoritme Genetika (GA) ... 5
Perancangan dan Pembangunan Database GA ... 5
Integrasi dan Perancangan Antarmuka Sistem ... 6
Pengembangan Sistem ... 6
Pengujian Sistem ... 6
Dokumentasi ... 6
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Kebutuhan ... 6
Deskripsi Sistem ... 6
Spesifikasi Pengguna ... 6
Kebutuhan Fungsional Perangkat Lunak ... 6
Batasan Sistem... 7
Perancangan Konseptual ... 7
Kebutuhan Data ... 7
Kebutuhan Fungsional ... 7
Perancangan Database ... 7
Perancangan Database Konseptual ... 8
Perancangan Logical Database ... 8
Perancangan Physical Database ... 8
Pembangunan Database ... 8
Pengolahan Shapefile ... 8
Konversi Data ... 8
Pembangunan Database Menggunakan PostgreSQL ... 9
Sistem Algoritme Genetika ... 9
Perancangan dan Pembangunan Database Sistem Algoritme Genetika ... 9
Integrasi dan Perancangan Antarmuka Sistem ... 10
Pengembangan Sistem ... 11
Pengujian Sistem ... 14
Dokumentasi ... 14
KESIMPULAN DAN SARAN... 15
Kesimpulan ... 15
Saran ... 15
DAFTAR PUSTAKA ... 15
LAMPIRAN ... 16
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Diagram alir Algoritme Genetika ... 2
2 Evolusi web mapping ... 3
3 Ilustrasi three tier architecture ... 5
4 Metodologi Penelitian ... 5
5 Diagram konteks sistem. ... 7
6 Ilustrasi three tier architecture. ... 10
7 Rancangan antarmuka halaman awal ... 10
8 Rancangan antarmuka halaman peta ... 11
9 Frame pemilihan node awal dan node tujuan... 12
10 Frame rute optimum hasil pencarian... 12
11 Inisialisasi index layer jalan pada edge jalan ... 12
12 Proses memasukkan index edge ke dalam array ... 12
13 Inisialisasi array index edge ke dalam session resultslayer... 13
14 Reset session resultslayer ... 13
15 Tampilan rute optimum pada halaman peta ... 13
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1 Deskripsi kebutuhan fungsional sistem ... 172 Data node jalan Kota Bogor ... 18
3 Data edge jalan Kota Bogor ... 19
4 DFD level 1 sistem ... 22
5 Entity Relationship Diagram ... 23
6 Diagram keterhubungan antartabel ... 24
7 Tampilan proses konversi shapefile ke sql menggunakan command prompt ... 25
8 Tampilan proses pembuatan database baru pada PostgreSQL... 25
9 Tampilan proses pemasukkan data ke dalam database ... 26
10 Tampilan proses vacuum analyze dan pembuatan gix index ... 26
11 Tampilan database yang telah dibuat pada PostgreSQL ... 27
12 Daftar tabel database sistem ... 28
13 Desain physical database sistem ... 29
14 Diagram hierarki antarmuka halaman awal ... 33
15 Diagram hierarki antarmuka halaman peta... 34
16 Antarmuka halaman awal ... 35
17 Antarmuka halaman peta ... 35
18 Tampilan rute optimum pada halaman peta ... 36
19 Tools pada halaman peta ... 37
20 Hasil Pengujian ... 38
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Saat ini, waktu tempuh dan jarak tempuh perjalanan merupakan beberapa aspek yang selalu dipertimbangkan oleh pengguna jalan raya. Semakin singkat waktu tempuh perjalanan berarti semakin sedikit waktu yang terbuang sia-sia pada saat melakukan perjalanan. Selain itu, waktu tempuh perjalanan dapat mempengaruhi tingkat kepercayaan terhadap orang maupun perusahaan. Sebagai contoh, suatu rumah makan cepat saji akan kehilangan kepercayaan dari konsumen karena rumah makan tersebut tidak bisa memberikan pelayanan delivery order secara tepat waktu karena waktu tempuh pengiriman yang terlalu lama. Jarak tempuh perjalanan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi waktu tempuh perjalanan. Jarak tempuh yang lebih pendek akan menghasilkan waktu tempuh yang lebih singkat.
Beberapa rute perjalanan terkadang memiliki suatu rute alternatif sehingga ada pilihan kepada pengguna jalan untuk menentukan rute perjalanan yang akan dilalui untuk mencapai tempat tujuan. Pada umumnya, pengguna jalan akan memilih alternatif rute perjalanan perjalanan yang memiliki jarak tempuh terpendek. Pemetaan terhadap seluruh rute perjalanan akan mempermudah pengguna jalan untuk mengetahui alternatif rute perjalanan yang dapat dilalui.
Penelitian Marwantoni (2009) telah menghasilkan sebuah sistem yang mampu melakukan pencarian rute optimum perjalanan, yaitu rute yang memiliki jarak tempuh terpendek dengan waktu tempuh tercepat.
Proses penghitungan dalam penelitian tersebut dilakukan menggunakan Algoritme Genetika.
Algoritme Genetika menggunakan representasi kromosom sebagai cara untuk mengkodekan suatu alternatif pencarian rute terpendek. Rute optimum yang dihasilkan masih berupa rangkaian node nama jalan yang harus dilalui sehingga masih membutuhkan pengembangan lebih lanjut untuk memberikan gambaran rute optimum yang lebih jelas.
Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian Marwantoni (2009) untuk memperjelas gambaran terhadap rute optimum yang telah dihasilkan. Rute tersebut akan diimplementasikan dalam sistem informasi geografis dengan framework Pmapper sehingga dapat memberikan gambaran yang lebih jelas
dan menarik tentang pilihan rute perjalanan yang bisa digunakan oleh pengguna.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan sistem informasi geografis berbasis web yang mampu menampilkan rute optimum dari jalur perjalanan yang ada di Kota Bogor.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian yang dilakukan adalah:
1. Informasi disajikan dalam bentuk peta yang menunjukkan jalur perjalanan yang ada di Kota Bogor, khususnya jalur perjalanan di Kecamatan Bogor Tengah.
2. Data yang digunakan meliputi data peta administrasi Kota Bogor dan data jalur perjalanan di Kota Bogor yang telah diimplementasikan dalam bentuk data node dan edge. Data peta administrasi Kota Bogor diperoleh dari penelitian Aini (2009), data jarak antar node diperoleh dari penelitian Priasa (2008), sedangkan data waktu tempuh antar node diperoleh dari penelitian Marwantoni (2009).
3. Data waktu tempuh diperoleh Marwantoni (2009) dengan melakukan pengambilan data di lapangan menggunakan sepeda motor dengan kecepatan rata-rata 30 km/jam.
4. Sistem dikembangkan dalam platform Windows dengan menggunakan aplikasi MapServer dengan framework Pmapper dan database menggunakan PostgreSQL.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan rute optimum dari suatu rute perjalanan yang ada di Kota Bogor dan memetakan rute tersebut untuk memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai rute optimum yang dihasilkan.
TINJAUAN PUSTAKA
Algoritme Genetika
Algoritme Genetika merupakan suatu metode pencarian yang didasarkan pada mekanisme seleksi alam dan genetika.
Algoritme ini tepat digunakan untuk penyelesaian masalah optimasi yang kompleks dan susah diselesaikan dengan menggunakan metode optimasi yang konvensional karena memiliki beberapa keunggulan, yaitu (Goldberg 1989):
1. Algoritme Genetika memproses bentuk pengkodean dari parameter solusi, bukan parameter itu sendiri.
2. Informasi yang digunakan dalam Algoritme Genetika berasal dari fungsi tujuan, bukan dari informasi tambahan.
3. Algoritme Genetika menggunakan probabilistic rules, bukan deterministic rules.
Algoritme Genetika memelihara populasi dari individu P(t) untuk tiap generasi ke-t.
Setiap individu dievaluasi untuk diberikan nilai fitness-nya. Ada dua jenis transformasi yang digunakan dalam Algoritme Genetika yaitu mutasi dan pindah silang (crossover).
Transformasi tersebut akan menghasilkan individu baru, yang dikenal sebagai offstring C(t) yang akan dievaluasi kembali. Populasi baru dibentuk dari seleksi individu-individu dalam beberapa generasi sehingga didapatkan individu yang terbaik. Individu terbaik inilah yang diharapkan akan menjadi solusi optimal atau suboptimal dari masalah yang diangkat (Gen & Cheng 2000). Mekanisme kerja Algoritme Genetika dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Diagram alir Algoritme Genetika.
Secara garis besar, langkah-langkah dari Algoritme Genetika dapat didefinisikan sebagai berikut:
1. Pembentukan Populasi Awal
Populasi awal dibangkitkan secara acak sehingga didapatkan solusi awal. Anggota populasi tersebut adalah kromosom yang berisi informasi solusi dari sekian banyak alternatif solusi masalah yang dihadapi.
Representasi kromosom harus dilakukan sebelum inisialisasi populasi, proses ini dikenal dengan encoding. Tata cara untuk menerjemahkan masalah yang dihadapi ke dalam framework Algoritme Genetika disebut encoding schema.
2. Proses Reproduksi
Dalam proses reproduksi, kromosom akan mengalami proses generasi berupa proses evolusi melalui sejumlah iterasi.
Pada setiap proses generasi, masing-masing kromosom akan dievaluasi menggunakan fungsi fitness. Setiap generasi akan menghasilkan kromosom baru yang dibentuk dari generasi sebelumnya. Proses reproduksi dilakukan melalui tahap seleksi kemudian dilanjutkan ke proses berikutnya yaitu crossover dan mutasi. Seleksi adalah proses memilih individu terbaik dari sebuah populasi dengan mencari kromosom dengan nilai fitness terbaik. Crossover merupakan proses kombinasi dua individu untuk memperoleh individu baru yang diharapkan mempunyai nilai fitness yang lebih baik. Mutasi adalah proses penggantian gen dengan nilai inversinya.
Gen 0 akan diubah menjadi 1 dan sebaliknya gen 1 akan diubah menjadi 0.
Proses ini dilakukan secara acak pada posisi gen tertentu pada individu-individu yang terpilih untuk dimutasikan.
3. Evaluasi Solusi
Proses evaluasi solusi akan mengevaluasi setiap populasi dengan menghitung nilai fitness setiap kromosom sampai terpenuhi kriteria berhenti. Apabila kriteria berhenti belum terpenuhi maka akan dibentuk lagi generasi yang baru dengan mengulangi langkah 2. Beberapa kriteria berhenti yang sering digunakan antara lain:
• Berhenti pada generasi tertentu.
• Berhenti apabila dalam n generasi berikut tidak didapatkan nilai fitness yang lebih tinggi atau lebih rendah.
Kromosom yang memiliki nilai fitness yang baik akan memiliki peluang yang lebih tinggi untuk terseleksi. Setelah dilakukan beberapa kali proses generasi, Algoritme Genetika akan menunjukkan kromosom terbaik yang diharapkan merupakan solusi optimal atau mendekati optimal dari masalah yang dihadapi.
Sistem Informasi Geografis (SIG)
SIG adalah sebuah sistem komputer yang dapat menangkap, menyimpan, menganalisis, melakukan kueri, dan menampilkan data geografi. Sama seperti beberapa sistem informasi lainnya, SIG dapat dikelompokkan ke dalam empat komponen sebagai berikut (Chang 2002):
1 Sistem Komputer
Sistem komputer yang meliputi perangkat keras komputer dan sistem operasi yang digunakan untuk mengoperasikan SIG. Pada umumnya sistem operasi yang digunakan adalah Windows dan UNIX.
2 Perangkat Lunak SIG
Perangkat lunak meliputi program dan antarmuka pengguna untuk menjalankan perangkat keras. Beberapa antarmuka pengguna SIG yang umum adalah menu dan ikon grafis.
3 Perangkat Pikir
Sama seperti perangkat lunak dan perangkat keras, perangkat pikir juga sangat dibutuhkan oleh SIG karena perangkat pikir merujuk pada tujuan, sasaran, dan alasan penggunaan SIG.
4 Infrastruktur
Infrastruktur meliputi kemampuan yang dibutuhkan, standar data, dan pola umum organisasi. Infrastruktur merujuk pada kebutuhan fisik dan berhubungan dengan organisasi dan lingkungan penggunaan SIG.
Web Mapping
Web mapping system adalah sebuah sistem yang digunakan untuk menampilkan peta secara digital. Sistem ini dapat memadukan kekuatan SIG sebagai sebuah alat bantu yang canggih, terutama dalam menangani analisis secara keruangan dengan kekuatan internet sebagai media penyampaian informasi. Setiap objek pada peta digital disimpan sebagai sebuah atau sekumpulan koordinat (Mitchell 2005).
Seiring dengan perkembangan teknologi informasi, SIG telah mengalami proses evolusi, dimulai dari static map publishing, static web mapping, interact web mapping, dan kemudian menjadi distributed GIServices (Peng & Tsou 2003). Tahapan evolusi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Evolusi web mapping (Peng &Tsou 2003).
Gambar 2 menunjukkan bahwa teknologi evolusi pada web mapping terdiri atas:
• Static Map Publishing, mendistribusikan peta pada halaman web sebagai peta yang statis dalam format grafis seperti GIF atau JPEG. Metode ini bertumpu pada sebuah server Hypertex Transfer Protocol (HTTP) yang besar untuk menyediakan hyperlink ke peta yang telah siap sebelumnya. Peta biasanya merupakan bagian dari dokumen Hypertext Markup Language (HTML) untuk memperkaya isi dari dokumen.
Pengguna tidak dapat berinteraksi dengan peta atau mengubah format tampilan dalam bentuk apapun.
• Static Web Mapping, melibatkan penggunaan form HTML dan Common Gateway Interface (CGI) untuk menghubungkan masukan dari pengguna pada web browser dengan SIG atau program pemetaan pada server. Pengguna membuat suatu permintaan menggunakan form HTML. Request dikirimkan ke CGI melalui server HTTP untuk mengaktifkan program GIS/Mapping Engines yang akan membuat peta berdasarkan permintaan pengguna dan membangkitkan citra peta secara langsung. Citra yang baru dihasilkan kemudian dikirimkan ke pengguna melalui web browser.
• Interact Web Mapping, lebih interaktif dan cerdas dengan ditambahkan dari sisi client dengan menggunakan dynamic HTML dan aplikasi seperti Plug-ins, ActiveX control, dan Java Applets. Beberapa kueri dari pengguna dapat diolah pada sisi client
tanpa harus mengirim request ke server.
Pendekatan ini tetap memerlukan koneksi HTTP dan web server sebagai jembatan diantara objek software yang berjalan di mesin client dengan server yang menyimpan objek-objek tersebut.
• Distributed GIServices, komponen dari SIG pada sisi web client dapat berkomunikasi secara langsung dengan komponen SIG yang lain pada server tanpa melewati suatu server HTTP dan CGI-related meddleware.
MapServer
MapServer merupakan komponen yang menampilkan peta, menyelesaikan kueri spasial, dan mengirim gambar atau elemen grafis peta pada sisi klien pada saat ada permintaan pengguna (Peng & Tsou 2003).
Mapscript merupakan interface dari MapServer. Mapscript menyediakan tools yang dapat memudahkan pengembang untuk menambahkan fungsi yang diperlukan sistem.
Penggunaan mapscript dimaksudkan untuk membuat gambar peta menjadi lebih dinamis.
Mapscript mendukung beberapa bahasa pemrograman web yaitu PHP, Perl, Phyton dan Java. Sebuah aplikasi MapServer sederhana mempunyai komponen sebagai berikut:
• Mapfile
Mapfile merupakan file yang menyimpan berbagai konfigurasi untuk menggambarkan data spasial dan atribut dari shapefile ke dalam bentuk halaman web (Mitchell 2005). Mapfile mendefinisikan sekumpulan objek peta sekaligus membedakan bentuk dan sifat peta yang akan ditampilkan pada browser. Walaupun data geografisnya sama, aplikasi yang menggunakan mapfile berbeda akan menampilkan peta yang berbeda pula, sesuai hasil interaksi dengan pengguna (Kropla 2005).
• Halaman HTML
Halaman HTML merupakan interface antara user dan MapServer yang umumnya berdiri pada web root. Dalam bentuk yang sederhana, MapServer digunakan untuk menempatkan sebuah gambar peta statis pada halaman web.
Untuk membuat peta yang interaktif, gambar ditempatkan pada bentuk HTML.
Aplikasi sederhana terdiri atas dua halaman HTML, antara lain:
1. MapServer CGI yaitu protokol standar antarmuka eksternal untuk aplikasi perangkat lunak dengan informasi server berupa file biner dan executable yang
menerima permintaan dan mengembalikan gambar dan data.
2. HTTP server, menyajikan halaman HTML ketika diakses oleh pengguna browser.
Komponen Data Geografis
Data yang digunakan dalam SIG dapat digolongkan menjadi dua, yaitu data spasial dan data atribut (Chang 2002). Data spasial merupakan data yang memiliki informasi lokasi atau data yang bereferensi geografis. Secara umum, SIG menggunakan dua bentuk data untuk merepresentasikan data spasial, yaitu data vektor dan data raster. Data vektor menggunakan satu titik atau gabungan titik yang berkoordinat untuk membentuk fitur spasial titik, garis, dan area, sedangkan data raster menggunakan sel-sel dalam parameter piksel untuk merepresentasikan variasi spasial dari sebuah fitur. Data raster membentuk fitur titik dari sel tunggal, fitur garis dari rangkaian sel yang bersebelahan, dan fitur area dari kumpulan sel yang berbatasan. Data atribut merupakan data yang memiliki informasi fitur spasial. Jumlah data atribut yang dilampirkan dalam fitur spasial dipengaruhi oleh tipe fitur dan dan aplikasi yang digunakan.
ESRI Shapefile
Shapefile merupakan format yang digunakan oleh Environmental System Resource Institute (ESRI) untuk merepresentasikan data vektor yang berbasis non-topological (Chang 2002).
Shapefile menyimpan lokasi geografis berupa informasi atribut titik (point), garis (line), dan poligon (polygon). Bentuk geometri tersebut disimpan dalam bentuk koordinat vektor. ESRI shapefile terdiri atas:
1. Main file (.shp)
Merupakan file yang dapat diakses secara langsung dan panjang dari record variabel dalam file mendeskripsikan bentuk verteksnya.
2. Index file (.shx)
Pada file indeks, tiap record terdiri atas proses cetakan offset yang berhubungan dengan record file utama.
3. Tabel dBASE (.dbf)
Pada tabel dBASE terdapat fitur atribut dengan record pada setiap fiturnya.
Three Tier Architecture
Three Tier Architecture terdiri atas tiga bagian. Arsitektur lapisan paling bawah adalah data tier yang merupakan tempat penyimpanan dan temu kembali informasi dari database atau file sistem. Arsitektur lapisan tengah adalah
logic tier yang merupakan
berjalannya proses pada sistem dan tempat pemindahan data diantara dua
disekitarnya. Arsitektur lapisan paling atas adalah presentation tier yang merupakan interface yang berguna untuk menejemahkan task dan menghasilkan sesuatu yang dipa oleh pengguna (Microsoft).
architecture dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Ilustrasi three tier architecture (Microsoft).
METODE PENELITIAN
Penelitian ini akan dikerjakan dalam beberapa tahap. Tahapan yang akan dilaksanakan telah disesuaikan dengan metode penelitian yang dapat dilihat pada Gambar
Analisis Kebutuhan
Perancangan Konseptual
Perancangan Basis Data
Pembangunan Basis Data
Integrasi dan Perancangan Antarmuka Sistem
Pengembangan Sistem
Pengujian Sistem
Dokumentasi Mulai
Selesai
Gambar 4 Metodologi Penelitian.
yang merupakan middle tier tempat berjalannya proses pada sistem dan tempat pemindahan data diantara dua layer disekitarnya. Arsitektur lapisan paling atas yang merupakan user yang berguna untuk menejemahkan dan menghasilkan sesuatu yang dipahami Ilustrasi three tier dapat dilihat pada Gambar 3.
three tier architecture
METODE PENELITIAN
Penelitian ini akan dikerjakan dalam beberapa tahap. Tahapan yang akan dilaksanakan telah disesuaikan dengan metode
yang dapat dilihat pada Gambar 4.
Analisis Kebutuhan
Sistem Algoritme Genetika (GA)
Perancangan dan Pembangunan Basis Data GA Integrasi dan Perancangan
Antarmuka Sistem
Pengembangan Sistem
Pengujian Sistem
Metodologi Penelitian.
Analisis Kebutuhan
Analisis kebutuhan adalah tahapan untuk mengetahui kebutuhan dari sistem. Proses analisis dilakukan untuk merumuskan spesifikasi kebutuhan perangkat lunak
spesifikasi pengguna, kebutuhan eksternal, dan kebutuhan fungsional sist Perancangan Konseptual
Perancangan konseptual meliputi perancangan konseptual database
proses dari sistem. Perancangan digunakan untuk mengidentifikasi
dibutuhkan. Desain proses dibuat berdasarkan kebutuhan fungsional dan kebutuhan data.
Aliran informasi dan data yang terjadi diilustrasikan dalam diagram konteks Perancangan Database
Perancangan database
melakukan perancangan logikal dan perancangan fisik terhadap
Perancangan logikal merupakan perancangan database dengan membuat diagram keterhubungan antartabel. Perancangan fisik dilakukan dengan memilih atribut yang akan terdapat dalam masing-masing tabel
Pembangunan Database
Tipe data yang telah diperoleh dari tahapan perancangan database kemudian dimasukkan dalam database yang akan dibangun
yang akan dimasukkan ke dalam berupa tipe data spasial dan data atribut Sistem Algoritme Genetika (GA)
Sistem Algoritme Genetika yang digunakan merupakan aplikasi hasil penelitian Marwantoni (2009). Sistem ini melakukan penelusuran rute optimum menggunakan Algoritme Genetika tehadap jalur perjalanan di Kota Bogor.
Pengembangan sistem ini
representasi kromosom, pembentukan prosedur Algoritme Genetika, evaluasi dan kriteria berhenti. Algoritme Genetika yang digunakan akan diintegrasikan dengan SIG sehingga diperoleh visualisasi dari rute optimum yang dihasilkan oleh Algoritme Genetika.
Perancangan dan Pembangunan GA
Data jalan yang ditelusuri oleh Algoritme Genetika perlu diimplementasikan dalam tipe data spasial dan atribut. Hal ini dilakukan agar hasil penelusuran rute optimum dapat adalah tahapan untuk mengetahui kebutuhan dari sistem. Proses analisis dilakukan untuk merumuskan spesifikasi kebutuhan perangkat lunak seperti spesifikasi pengguna, kebutuhan antarmuka
dan kebutuhan fungsional sistem.
Perancangan konseptual meliputi database dan desain proses dari sistem. Perancangan database mengidentifikasi data yang dibutuhkan. Desain proses dibuat berdasarkan kebutuhan fungsional dan kebutuhan data.
Aliran informasi dan data yang terjadi akan diilustrasikan dalam diagram konteks.
dilakukan dengan melakukan perancangan logikal dan terhadap database.
Perancangan logikal merupakan perancangan dengan membuat diagram keterhubungan antartabel. Perancangan fisik dilakukan dengan memilih atribut yang akan
masing tabel.
Tipe data yang telah diperoleh dari tahapan kemudian dimasukkan ke yang akan dibangun. Tipe data yang akan dimasukkan ke dalam database dapat berupa tipe data spasial dan data atribut.
Algoritme Genetika (GA)
Sistem Algoritme Genetika yang digunakan merupakan aplikasi hasil penelitian Marwantoni (2009). Sistem ini melakukan penelusuran rute optimum menggunakan Algoritme Genetika jalur perjalanan di Kota Bogor.
mengikuti tahapan representasi kromosom, pembentukan prosedur Algoritme Genetika, evaluasi dan kriteria Algoritme Genetika yang digunakan akan diintegrasikan dengan SIG sehingga isualisasi dari rute optimum yang dihasilkan oleh Algoritme Genetika.
Perancangan dan Pembangunan Database
ditelusuri oleh Algoritme Genetika perlu diimplementasikan dalam tipe data spasial dan atribut. Hal ini dilakukan agar hasil penelusuran rute optimum dapat
ditampilkan dalam sebuah layer yang akan muncul dalam aplikasi SIG.
Integrasi dan Perancangan Antarmuka Sistem
Aplikasi SIG bukanlah sistem yang plug and play sehingga ada kemungkinan beberapa komponen dapat berjalan dengan baik bila berjalan sendiri, tetapi belum tentu dapat berjalan baik bila telah dipadukan. Pada tahapan ini dilakukan integrasi antara data raster dengan data vektor sehingga dapat digunakan sebagai sebuah sumber data yang valid.
Perancangan antarmuka dilakukan dengan merancang tampilan halaman dengan kombinasi warna, teks, dan gambar sesuai dengan isi dan tujuan pengembangan sistem. Selain itu, perancangan antarmuka memberikan gambaran untuk menentukan posisi Sistem Algoritme Genetika dan fungsi-fungsi yang ada di dalamnya pada saat dilakukan integrasi dengan aplikasi SIG.
Pengembangan Sistem
Perangkat dan teknologi diaplikasikan untuk membangun aplikasi web yang telah dirancang.
Pengembangan sistem ini dilakukan dengan menggunakan framework Pmapper. Halaman peta dikembangkan dengan melakukan konfigurasi layer pada mapfile, sedangkan penempatan Algoritme Genetika dilakukan dengan konfigurasi beberapa script PHP.
Pengujian Sistem
Pengujian terhadap sistem dilakukan dengan menggunakan metode black-box. Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan masukan tertentu untuk memeriksa apakah keluaran yang dihasilkan sesuai dengan harapan.
Dokumentasi
Seluruh tahapan pengembangan sistem, mulai dari tahapan analisis kebutuhan sampai dengan tahapan evaluasi, modul fungsi dari sistem, hasil pengujian, dan hasil evaluasi perlu didokumentasikan dalam bentuk tulisan untuk mempermudah pemahaman terhadap sistem pada saat akan dilakukan tahap pengembangan lebih lanjut. Garis besar dari isi dokumentasi tersebut dapat dituliskan dalam bentuk skripsi maupun karya ilmiah lainnya
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Analisis Kebutuhan
Tahapan analisis yang dilakukan meliputi beberapa aspek, yaitu deskripsi umum sistem, spesifikasi pengguna, kebutuhan fungsional perangkat lunak, dan batasan sistem.
1.1 Deskripsi Sistem
Sistem Informasi Geografis Kota Bogor (SIGKABO) adalah sebuah sistem informasi berbasis web yang dikembangkan dengan tujuan menggambarkan rute perjalanan optimum yang bisa dilalui oleh pengguna jalan raya dalam bentuk peta interaktif. Sistem ini diharapkan dapat membantu pengguna jalan raya untuk mengetahui rute perjalanan optimum sehingga pengguna bisa mencapai tempat tujuan dengan waktu yang lebih singkat. Selain fungsi utama tersebut, sistem ini juga menyajikan informasi secara dinamis dan interaktif mengenai lokasi fasilitas-fasilitas yang ada di Kota Bogor seperti peta administrasi, lokasi fasilitas pemerintahan, lokasi fasilitas layanan umum, lokasi fasilitas sentral bisnis, dan lokasi fasilitas wisata.
1.2 Spesifikasi Pengguna
Pengguna SIGKABO dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu pengguna biasa dan administrator. Penggolongan ini dilakukan berdasarkan tanggung jawab dan hak akses yang dimiliki masing-masing pengguna terhadap sistem. Pengguna biasa merupakan pengunjung website yang hanya memiliki hak akses untuk mengakses informasi dari website, sedangkan administrator merupakan pengguna yang memiliki hak akses khusus untuk mengakses halaman administrator dan melakukan penambahan, pengubahan, dan penghapusan data dan informasi yang ditampilkan pada website. Selain itu, administrator juga bisa mengakses halaman website sama seperti pengguna biasa.
1.3 Kebutuhan Fungsional Perangkat Lunak Fungsi-fungsi yang disediakan oleh SIGKABO dapat digolongkan menjadi dua kategori, yaitu fungsi umum dan fungsi peta.
Fungsi umum merupakan fungsi-fungsi yang disediakan oleh halaman awal SIGKABO sedangkan fungsi peta merupakan fungsi-fungsi yang disediakan oleh halaman peta SIGKABO.
Deskripsi lengkap untuk kebutuhan fungsional sistem dapat dilihat pada Lampiran 1. Secara umum, fungsi tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:
Fungsi awal yang disediakan SIGKABO:
1 Menyediakan fasilitas buku tamu.
2 Menyajikan berita terkini seputar Kota Bogor.
3 Menyajikan informasi sekilas tentang Kota Bogor, meliputi sejarah pemerintahan, visi dan misi, dan lambang Kota Bogor.
4 Mengelola database yang hanya dapat dilakukan oleh administrator.
Fungsi peta yang disediakan SIGKABO:
1 Menyediakan fasilitas pencarian rute optimum dari posisi awal ke tempat tujuan.
2 Menampilkan rute optimum hasil pencarian.
3 Menampilkan peta administrasi Kota Bogor.
4 Memilih layer peta yang ingin diaktifkan.
5 Menampilkan menu legenda yang berisi simbol dan keterangan dari layer yang ingin ditampilkan.
6 Melakukan perbesaran maksimum sesuai dengan besarnya frame.
7 Melakukan pergeseran posisi tampilan peta.
8 Melakukan pengukuran jarak dari satu titik ke titik yang lain dalam peta.
9 Menambahkan objek baru di dalam view peta.
10 Memberikan print preview peta dalam skala tertentu.
11 Memperbesar dan memperkecil ukuran peta.
12 Melakukan proses searching berdasarkan pilihan pengguna.
13 Melakukan konversi peta dalam bentuk PDF maupun HTML.
1.4 Batasan Sistem
Batasan yang digunakan dalam sistem ini adalah:
• Penentuan rute optimum yang dihasilkan hanya memperhatikan satu kali perjalanan dalam penelusuran jalur yang dilalui.
• Tidak semua jalan yang ada di Kota Bogor ditampilkan pada layer jalan. Layer jalan hanya menampilkan data jalan yang digunakan sebagai node dalam proses penentuan rute perjalanan optimum. Data node jalan tersebut dapat dilihat pada Lampiran 2.
• Administrator dapat melakukan manajemen database pada halaman awal tetapi administrator tidak bisa melakukan manajemen data spasial pada halaman peta secara langsung.
2. Perancangan Konseptual
Tahapan perancangan konseptual terdiri atas perancangan kebutuhan data, dan perancangan kebutuhan fungsional.
2.1 Kebutuhan Data
Berdasarkan analisis kebutuhan sistem yang telah dilakukan, data yang dibutuhkan berupa:
1. Data spasial dan data atribut wilayah administrasi Kota Bogor.
2. Data spasial dan data atribut jalan yang mencakup data node jalan yang digunakan dalam proses penghitungan rute optimum.
3. Data profil dan informasi terbaru mengenai Kota Bogor.
2.2 Kebutuhan Fungsional
Secara umum, kebutuhan fungsional dimodelkan dengan menggunakan Data Flow Diagram (DFD). Diagram konteks SIGKABO dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Diagram konteks sistem.
Diagram konteks dapat dikembangkan menjadi DFD level 1. DFD level 1 memiliki informasi proses yang terjadi dalam sistem serta aliran data dari entitas ke sistem dan sebaliknya.
DFD level 1 SIGKABO dapat dilihat pada Lampiran 4.
3. Perancangan Database
Perancangan database dilakukan melalui tahapan perancangan konseptual, perancangan logical, dan perancangan physical.
3.1 Perancangan Database Konseptual Data yang akan digunakan adalah data vektor dengan format shapefile yang dihasilkan oleh perangkat lunak Arc View GIS. Semua data yang digunakan harus memiliki format shapefile (*.shp) untuk data spasial dan format dbaseIV (*.dbf) untuk data atribut.
Bentuk data vektor yang digunakan dalam pengembangan SIGKABO digolongkan menjadi dua, yaitu:
• Polygon, untuk data wilayah kecamatan dan kelurahan,
• Point, untuk fasilitas pemerintahan, layanan umum, sentra bisnis, dan wisata.
Data tersebut digunakan sebagai entity yang memiliki tipe entitas masing-masing dan saling berhubungan. Setiap entitas dilengkapi dengan keterangan bentuk dan spasial. Hasil perancangan konseptual kemudian digambarkan dalam entity relationship diagram (ERD) yang dapat dilihat pada Lampiran 5.
3.2 Perancangan Logical Database
Perancangan logical database dilakukan dengan membuat diagram keterhubungan antartabel. Diagram tersebut dapat dilihat pada Lampiran 6. Proses organisasi terhadap data menghasilkan lima belas layer sebagai berikut:
1. kecamatan, berisi atribut nama, dan luas (m2) kecamatan di Kota Bogor,
2. kelurahan, berisi atribut nama, luas (m2), dan keliling (m) kelurahan di Kota Bogor, 3. namakelurahan, berisi atribut nama
kelurahan di Kota Bogor,
4. namakec, berisi atribut nama kecamatan di Kota Bogor,
5. pemerintahan 1, berisi atribut koordinat, jenis, dan nama fasilitas pemerintahan berdasarkan pengambilan data dengan GPS, 6. pemerintahan 2, berisi atribut jenis, dan
nama fasilitas pemerintahan berdasarkan data Bakosurtanal,
7. pemerintahan 3, berisi atribut nama fasilitas pemerintahan dan kategorinya berdasarkan pengambilan data dengan GPS,
8. layanan umum 1, berisi atribut koordinat, jenis, dan nama fasilitas layanan umum berdasarkan pengambilan data dengan GPS, 9. layanan umum 2, berisi atribut jenis, dan
nama fasilitas layanan umum berdasarkan data Bakosurtanal,
10. layanan umum 3, berisi atribut kategori dan nama fasilitas layanan umum berdasarkan pengambilan data dengan GPS,
11. sentral bisnis 1, berisi atribut koordinat, jenis, dan nama fasilitas sentral bisnis berdasarkan pengambilan data dengan GPS, 12. sentral bisnis 2, berisi atribut jenis, dan
nama fasilitas sentral bisnis berdasarkan data Bakosurtanal,
13. sentral bisnis 3, berisi atribut kategori, dan nama fasilitas sentral bisnis berdasarkan pengambilan data dengan GPS,
14. wisata1, berisi atribut koordinat, jenis, dan nama fasilitas wisata berdasarkan pengambilan data dengan GPS,
15. wisata2, berisi atribut kategori, dan nama fasilitas wisata berdasarkan pengambilan data dengan GPS.
3.3 Perancangan Physical Database
Perancangan physical dilakukan dengan menentukan tipe data dari tiap data atribut dan menyimpan data dalam bentuk shapefile yang memiliki tiga format file turunan yaitu *.shp,
*.shx, *.dbf.
4. Pembangunan Database
Proses pembangunan database dilakukan dalam tiga tahap, yaitu pengolahan shapefile, konversi data shapefile ke format *.sql, dan pembangunan database pada PostgreSQL.
4.1 Pengolahan Shapefile
Luas cakupan masing-masing shapefile perlu disesuaikan dengan layer jalan yang akan ditampilkan agar komposisi peta yang ditampilkan menjadi seimbang. Luas cakupan seluruh shapefile dengan tipe data point disesuaikan dengan batas terluar layer jalan, sedangkan untuk shapefile dengan tipe data polygon, hanya dilakukan penyesuaian terhadap data wilayah kelurahan. Data shapefile wilayah kecamatan ditampilkan seluruhnya untuk merepresentasikan batas-batas terluar dari Kota Bogor.
4.2 Konversi Data
Tahapan konversi data dilakukan untuk memasukkan data shapefile ke dalam PostGIS melalui PostgreSQL. Seluruh file yang akan dikonversi ke dalam format .sql perlu dipindahkan ke direktori:
..\Program Files\PostgreSQL\8.3\bin kemudian dilakukan proses konversi dengan mengetikkan perintah pada command prompt yang berisi:
shp2pgsql [nama shapefile] [nama tabel] > [nama file.sql]
4.3 Pembangunan Database Menggunakan PostgreSQL
Pembangunan database pada PostgreSQL diawali dengan membuat database baru. Data
*.sql hasil proses konversi data kemudian dimasukkan sebagai data tabel pada database yang baru. Proses ini dapat dilakukan dengan mengetikkan perintah:
psql –d [nama database] –U [owner database] –f [nama file *.sql]
Perintah tersebut dieksekusi melalui command prompt maupun melalui sqlshell PostgreSQL.
Setelah seluruh data spasial dimasukkan ke dalam tabel database, perlu dilakukan gix index dan vacuum analyze pada masing-masing tabel. Gix index dilakukan untuk mempercepat proses query dengan membuat satu kolom unique pada masing- masing tabel geometri. Vacuum analyze dilakukan untuk memperbarui statistik geometri.
5. Sistem Algoritme Genetika
Proses pencarian rute optimum menggunakan Algoritme Genetika diawali dengan tahapan representasi kromosom, kemudian dilanjutkan dengan penentuan parameter algoritme genetika dan proses berakhir saat generasi telah memenuhi kriteria berhenti.
• Representasi Kromosom
Metode yang digunakan untuk menentukan representasi kromosom adalah metode Priority-based Encoding and Decoding. Penelitian ini akan menentukan rute optimum yang dipengaruhi oleh jarak terdekat dan waktu tercepat. Oleh karena itu, fungsi fitness yang akan digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan dalam persamaan ܨሺݔ, ݐሻ = ሺ%ܦሻ ∗ ݔ
ୀଵ
+ ሺ%ܹሻ ∗ ቌ ݐ
ୀଵ
ቍ ∗ ݒ . . ሺ1ሻ dimana F(x,t) adalah fungsi fitness, j adalah jumlah proses perpindahan dari satu titik ke titik lain yang merupakan tetangganya yang diperlukan hingga mencapai titik tujuan, x adalah jarak antar titik, t adalah waktu antar titik, v adalah kecepatan konstan, %D adalah bobot persentase untuk jarak, dan %W adalah bobot persentase untuk waktu.
• Penentuan Parameter Algoritme Genetika
Parameter algoritme genetika yang digunakan dalam penelitian ini antara lain
adalah parameter optimal ukuran populasi, crossover probability, dan mutation probability. Seluruh prosedur tersebut akan terus berulang sampai kriteria berhenti stall generation telah terpenuhi.
Parameter ukuran populasi yang optimal diperoleh dengan memilih nilai ukuran populasi yang memiliki nilai fitness rata-rata paling kecil sehingga akan menghasilkan rute optimum. Nilai crossover probability dan mutation probability ditentukan oleh akhir generasi. Nilai crossover probability dan mutation probability yang paling baik adalah nilai yang mampu menghasilkan akhir generasi dengan ukuran paling besar.
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan oleh Marwantoni (2009), nilai parameter ukuran populasi, crossover probability, dan mutation probability yang optimal dalam penelitian ini adalah 300 kromosom, 0.6, dan 0.5.
• Evaluasi dan Kriteria Berhenti
Kriteria berhenti yang diterapkan dalam penelitian ini adalah stall generation. Stall generation merupakan suatu kondisi dimana nilai fitness sudah tidak mengalami perubahan selama generasi yang ditentukan.
Semakin besar nilai parameter stall generation yang digunakan akan menyebabkan waktu eksekusi program menjadi lebih lama. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, parameter stall generation yang optimal adalah 5.
Setelah seluruh nilai parameter dan kriteria berhenti ditentukan, Algoritme Genetika yang digunakan diimplementasikan dalam sebuah web client dengan menggunakan parameter optimal ukuran populasi sebanyak 300 kromosom, crossover probability 0.6, mutation probability 0.5, dan stall generation 5. Hal ini dilakukan untuk menguji rute perjalanan optimum pada sistem berbasis web. Input yang dimasukkan oleh pengguna sistem adalah node awal dan node tujuan perjalanan. Kemudian sistem akan memberikan hasil berupa urutan node yang bisa dilalui dari node awal sampai node tujuan perjalanan.
6. Perancangan dan Pembangunan Database Sistem Algoritme Genetika
Bentuk data vektor yang digunakan oleh sistem Algoritme Genetika (GA) adalah line untuk data jalan dan point untuk data node jalan. Shapefile data jalan yang digunakan hanya terdiri atas jalan yang digunakan dalam sistem GA. Id pada data jalan diisi dengan
angka tertentu berdasarkan klasifikasi node jalan untuk mempermudah proses pengambilan index data jalan. Sebelum pemrosesan lebih lanjut, dilakukan pemotongan line pada shapefile data jalan. Pemotongan dilakukan terhadap line yang membentuk persimpangan, pertigaan, maupun perempatan jalan. Masing- masing potongan line memiliki id yang berbeda-beda sesuai dengan id edge yang direpresentasikan oleh line tersebut. Tujuan dari proses tersebut adalah untuk memastikan bahwa highlight layer hanya akan menampilkan visualisasi dari node jalan yang sesuai dengan hasil pencarian sistem GA.
Format shapefile data jalan dan node jalan kemudian dikonversi ke dalam format .sql untuk dimasukkan ke dalam PostGIS dan dimasukkan sebagai anggota tabel baru pada database SIGKABO di PostgreSQL. Data tersebut akan ditampilkan sebagai layer jalan dan layer node jalan pada halaman peta. Daftar tabel database SIGKABO dan sistem GA bisa dilihat pada Lampiran 7.
7. Integrasi dan Perancangan Antarmuka Sistem
Perancangan arsitektur sistem didasarkan pada three tier architecture yang terdiri atas data tier, logic tier, dan presentation tier.
Ilustrasi dari three tier architecture dapat dilihat pada Gambar 6. Data yang diperoleh dari aplikasi pembuat dan pengolah shapefile dikonversi ke dalam PostGIS. Proses tersebut terjadi di lapisan data tier. Kemudian dibuat mapfile yang menyimpan konfigurasi untuk menampilkan data yang ada pada DBMS PostgreSQL ke dalam aplikasi MapServer.
Hasil konfigurasi mapfile tersebut dibangkitkan oleh Pmapper untuk menyajikan bentuk tampilan peta dengan menu navigasi yang interaktif dan dinamis. Selanjutnya, MapServer mengkonversi data shapefile ke dalam format tiff atau jpeg sehingga MapServer dapat menempatkan sebuah gambar peta statis pada halaman web. Gambar peta statis tersebut ditempatkan pada sebuah file dengan bentuk HTML. Proses dari tampilan MapServer, konfigurasi mapfile pada Pmapper, dan penanganan komunikasi antara client dan server terjadi pada lapisan logic tier. Lapisan presentation tier bertanggung jawab sebagai penyedia antarmuka ke pengguna dan menjadi web browser. Pada lapisan inilah client melakukan sebuah permintaan ke web server.
Tahapan penelitian yang dilakukan pada lapisan data tier adalah tahap perencanaan dan pembangunan database, sedangkan tahapan
pengembangan halaman peta sistem dilakukan pada lapisan logic tier dan presentation tier.
Proses pembuatan database pada lapisan data tier diawali dengan pengolahan shapefile menggunakan Arcview dan QuantumGIS.
Proses yang dikerjakan pada lapisan logic tier adalah proses pembuatan mapfile dan pembangkitan konfigurasi mapfile oleh Pmapper, sedangkan proses yang dikerjakan pada lapisan presentaion tier adalah visualisasi antarmuka halaman peta pada web browser.
Gambar 6 Ilustrasi three tier architecture.
Perancangan antarmuka sistem dikategorikan menjadi antarmuka halaman awal dan antarmuka halaman peta.
• Antarmuka halaman awal
Antarmuka halaman awal SIGKABO terdiri terdiri atas bagian header, menu, isi, menu kanan, dan footer. Rancangan antarmuka halaman utama dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7 Rancangan antarmuka halaman awal.
• Antarmuka halaman peta
Antarmuka halaman peta terdiri atas bagian header, search, tools, peta, navigasi, layer, legenda, referensi, pencarian rute optimum, dan hasil rute optimum.
Rancangan antarmuka halaman peta dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 Rancangan antarmuka halaman peta.
Diagram hierarki antarmuka halaman awal dan halaman peta SIGKABO dapat dilihat pada Lampiran 14 dan Lampiran 15.
8. Pengembangan Sistem
Tahapan pengembangan sistem diawali dengan mempersiapkan paket MapServer 4 Windows (MS4W) ke dalam root directory.
Struktur aplikasi yang dikembangkan kemudian dimasukkan ke dalam folder apps pada MS4W dan dilanjutkan dengan konfigurasi terhadap beberapa file di direktori root\MS4W\httpd.d dan root\MS4W\Apache\htdocs.
Setelah MapServer selesai dipersiapkan, data yang dibutuhkan sudah lengkap, dan desain antarmuka telah tersedia, tahap integrasi dan pengembangan sistem sudah bisa dilakukan.
Halaman awal sistem yang dikembangkan dapat dilihat pada Lampiran 16.
Halaman awal SIGKABO berisi tentang informasi mengenai Kota Bogor. Halaman ini memiliki tiga menu utama yaitu Home, Profil, dan Buku Tamu. Menu Home berisi tentang berita dan informasi terbaru yang terjadi di Kota Bogor. Menu Profil menjelaskan tentang garis besar pemerintahan Kota Bogor, seperti sejarah pemerintahan, visi dan misi, dan lambang Kota Bogor. Menu Buku Tamu menyediakan fasilitas pengisian komentar sehingga pengguna dapat memberikan komentar, kritik, dan saran mengenai aplikasi SIGKABO. Selain menu utama, terdapat juga menu yang terletak di sebelah kanan yang berfungsi untuk membuka halaman peta.
Pengembangan halaman peta dilakukan dalam dua tahap, yaitu tahap pembuatan peta menggunakan framework Pmapper dan tahap integrasi peta dengan sistem GA. Tahap pembuatan peta dimulai dengan memasukkan data ke dalam format mapfile. Mapfile tersusun atas definisi objek map, objek layer, objek class, objek style, dan objek label. Objek map berisi kumpulan objek layer yang dibutuhkan untuk membuat peta. Objek class, label, dan style merupakan penjabaran informasi yang ada pada objek layer. Objek layer yang pertama kali didefinisikan akan menempati lapisan paling bawah. Seluruh objek layer yang berada pada objek map kemudian dikonfigurasi oleh sebuah file xml untuk mengatur tampilan layer pada peta. Setelah proses konfigurasi peta selesai, tahap integrasi peta dan sistem GA dilakukan dengan menggunakan frame HTML. Halaman peta sistem yang dikembangkan dan visualisasi rute optimum pada peta dapat dilihat pada Gambar 15.
Untuk melakukan pencarian rute optimum, pengguna memilih node posisi awal dan node tempat tujuan yang telah disediakan. Kemudian sistem akan melakukan pencarian rute optimum berdasarkan algoritme genetika dan sistem akan menampilkan hasil pencarian di bawah frame pencarian rute. Frame untuk melakukan pemilihan node awal dan tujuan dapat dilihat pada Gambar 9, sedangkan frame yang digunakan untuk menampilkan rute optimum hasil pencarian dapat dilihat pada Gambar 10.
Jika node posisi awal berbeda dengan node tujuan, maka sistem akan memberikan hasil berupa rangkaian node jalan yang harus dilalui untuk mencapai tempat tujuan. Masing-masing edge yang ada pada node jalan diinisialisasikan dengan nilai yang sesuai dengan index jalan yang ada pada data spasial. Seluruh edge dari rangkaian node jalan tersebut ditampung dalam sebuah array. Tidak semua edge yang ada pada array memiliki nilai index tunggal, sebagian besar masih terdiri atas beberapa index yang dipisahkan dengan tanda koma (,). Proses pemisahan index pada masing-masing edge dilakukan dengan membuat kondisi dimana tanda koma berfungsi sebagai batas untuk melakukan pemotongan terhadap rangkaian index dan memasukkan masing-masing index ke dalam sebuah variabel baru. Array dari variabel tersebut kemudian dimasukkan ke dalam variabel session yang bernama resultslayer.
Session resultslayer akan menampilkan sebuah highlight berupa layer baru yang tidak memiliki atribut. Layer tersebut ditampilkan pada lapisan teratas halaman peta dengan warna yang
berbeda dari warna layer yang sudah tersedia sebelumnya.
Jika node posisi awal yang dipilih sama dengan node tujuan, maka sistem hanya akan menampilkan pesan “Anda Tidak Berpindah Posisi”. Selain itu, sistem juga akan me-reset
session resultslayer. Proses reset dilakukan untuk menghapus highlight layer yang sudah ditampilkan pada halaman peta. Source code seluruh proses tersebut dapat dilihat pada Gambar 11, Gambar 12, Gambar 13, dan Gambar 14.
Gambar 9 Frame pemilihan node awal dan node tujuan.
Gambar 10 Frame rute optimum hasil pencarian.
Gambar 11 Inisialisasi index layer jalan pada edge jalan.
Gambar 12 Proses memasukkan index edge ke dalam array.
Gambar 13 Inisialisasi array index edge ke dalam session resultslayer.
Gambar 14 Reset session resultslayer.
Gambar 15 Tampilan rute optimum pada halaman peta.
Selain fungsi utama, halaman peta SIGKABO juga memiliki tujuh kategori layer yang berguna untuk memberikan informasi tambahan mengenai tampilan rute optimum.
Ketujuh kategori layer tersebut adalah:
1 Kategori Peta Administrasi
Kategori ini terdiri atas empat layer yakni layer kelurahan, kecamatan, nama kelurahan, dan nama kecamatan. Layer kelurahan dan kecamatan pada legenda disimbolkan dengan bentuk polygon, sedangkan layer nama kelurahan dan nama kecamatan menggunakan legenda dengan simbol point. Masing-masing kecamatan dan kelurahan divisualisasikan dengan warna yang berbeda. Layer kecamatan dan kelurahan berfungsi untuk memberikan informasi mengenai letak node jalan yang akan dilalui pengguna.
2 Kategori Fasilitas Pemerintahan
Kategori fasilitas pemerintahan terdiri atas tiga layer yakni layer pemerintahan 1, pemerintahan 2, dan pemerintahan 3. Layer ini disimbolkan dengan legenda berbentuk point.
3 Kategori Fasilitas Layanan Umum
Kategori fasilitas layanan umum terdiri atas tiga layer yakni layer layanan umum 1, layanan umum 2, dan layanan umum 3.
Layer ini disimbolkan dengan legenda berbentuk point.
4 Kategori Fasilitas Sentral Bisnis
Kategori fasilitas sentral bisnis terdiri atas tiga layer yakni layer sentral bisnis 1, sentral bisnis 2, dan sentral bisnis 3. Layer ini disimbolkan dengan legenda berbentuk point.
5 Kategori Fasilitas Wisata
Kategori fasilitas wisata terdiri atas dua layer yakni layer lokasi wisata 1 dan lokasi wisata 2. Layer ini disimbolkan dengan legenda berbentuk point.
6 Kategori Node Jalan
Layer node jalan disimbolkan dengan legenda berbentuk point.
Layer node jalan berfungsi untuk menunjukkan posisi node jalan pada peta.
Layer fasilitas pemerintahan,, layanan umum, sentral bisnis, dan wisata berfungsi untuk menunjukkan posisi node terhadap suatu bangunan atau lokasi. Hal itu bisa membantu pengguna sistem yang tidak mengetahui nama
jalan yang akan menjadi posisi awal dan tempat tujuan tetapi pengguna tersebut mengetahui salah satu bangunan atau lokasi yang letaknya dekat dengan posisi awal dan tempat dan tujuan sehingga pengguna bisa memilih node awal dan node tujuan berdasarkan perkiraan posisi node terhadap suatu bangunan atau lokasi.
9. Pengujian Sistem
Pengujian sistem dilakukan dengan menggunakan metode pengujian black-box.
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui fungsi-fungsi pada sistem dapat berjalan dengan baik dan memeriksa terjadinya error pada saat sistem digunakan. Pengujian ini dilakukan dengan memeriksa kesesuaian input dan output yang dihasilkan oleh sistem. Hasil yang diperoleh dari skenario pengujian menunjukkan bahwa fungsi-fungsi pada sistem dapat berjalan dengan baik. Hasil pengujian selengkapanya dapat dilihat pada Lampiran 20.
Selain itu, dilakukan pengujian kesesuaian sistem terhadap web browser. Pengujian dilakukan pada browser Internet Explorer 8, Mozilla Firefox 3.6, Opera 10, dan Google Chrome. Hasil pengujian menunjukkan bahwa fungsi-fungsi pada sistem dapat berjalan dengan baik dan antarmuka sistem ditampilkan dalam struktur yang diharapkan.
10. Dokumentasi
Seluruh prosedur pengembangan dan penggunaan sistem perlu didokumentasikan dalam bentuk tulisan untuk mempermudah pemahaman terhadap sistem pada saat akan dilakukan tahap pengembangan lebih lanjut.
Prosedur pengembangan dibuat berdasarkan urutan proses pembuatan sistem dari tahap analisis kebutuhan sampai dengan tahap pengujian, sedangkan prosedur penggunaan sistem dibuat berdasarkan interaksi pengguna dengan halaman dan fungsi yang ada pada sistem. Salah satu bentuk dokumentasi yang bisa dibuat adalah tulisan ini.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Sistem Informasi Geografis Kota Bogor (SIGKABO) adalah sebuah sistem informasi berbasis web yang dikembangkan dengan tujuan menggambarkan rute perjalanan optimum yang bisa dilalui oleh pengguna jalan raya dalam bentuk peta interaktif. Sistem ini berhasil diselesaikan melalui serangkaian tahapan pengembangan sistem yang telah direncanakan. SIGKABO dikembangkan menggunakan bahasa pemrograman PHP dengan framework Pmapper. Proses manipulasi dan manajemen database halaman awal dilakukan melalui halaman administrator, sedangkan manipulasi dan manajemen database halaman peta yang berupa data spasial dan data atribut dilakukan menggunakan PostgreSQL.
SIGKABO berhasil menjalankan fungsi utamanya dengan baik, yaitu menggambarkan rute perjalanan optimum pada halaman peta.
Selain itu, SIGKABO juga menyediakan informasi mengenai Kota Bogor beserta fasilitas yang dimiliki, seperti kecamatan, kelurahan, bangunan, fasilitas pemerintahan, layanan umum, sentral bisnis, dan lokasi wisata.
Fasilitas yang ada di Kota Bogor ditampilkan pada halaman peta sehingga pengguna dapat mencari lokasi fasilitas yang ada dengan memilih layer yang telah disediakan.
Saran
Sistem Informasi Geografis Kota Bogor (SIGKABO) sampai saat ini hanya bisa menampilkan data pada halaman peta tanpa bisa melakukan penambahan data secara langsung sehingga masih memerlukan pengembangan agar sistem bisa melakukan penambahan data spasial melalui halaman administrator. Selain itu, rute perjalanan optimum yang ditelusuri masih terbatas pada satu kondisi sehingga masih bisa dikembangkan penelusuran rute perjalanan optimum pada kisaran waktu tertentu berdasarkan waktu terjadinya kemacetan di Kota Bogor.
DAFTAR PUSTAKA
Aini IK. 2009. Sistem Informasi Geografis Fasilitas Kota Bogor Menggunakan Framework Pmapper [Skripsi]. Bogor:
Institut Pertanian Bogor.
[Buffalo]. Department of Geography University at Buffalo. 2004. GIS Development Guide.
http://www.ncgia.buffalo.edu/sara/, volumei.pdf. [14 Juni 2010].
[Buffalo]. Department of Geography University at Buffalo. 2004. GIS Development Guide.
http://www.ncgia.buffalo.edu/sara/, volumeiii.pdf. [14 Juni 2010].
Chang KT. 2002. Introduction to Geographic Information Systems. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.
Gen M, Cheng R. 2000. Genetic Algorithm and Engineering Optimization. Canada. Jhon Willey & Sons, Inc.
Goldberg, David E. 1989. Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning. England: Addison-Wesley Publishing Company.
Kropla B. 2005. Beginning MapServer: Open Source GIS Development. New York:
Appres.
Marwantoni D. 2009. Penentuan Rute Optimum Jalur Distribusi dalam Supply Chain Network Menggunakan Algoritme Genetika [Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Mitchell T. 2005. Web Mapping Illustrated.
O'Reilly.
[MS].Three-Tier Architecture homepage.
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/
ms685068(VS.85).aspx. [14 Juni 2010].
Peng ZR, Tsou MH. 2003. Internet GIS:Distributed Geographic Information Services for the Internet and Wireless Network. New Jersey: John Wiley and Sons, Inc.
Priasa A. 2008. Perancangan Supply Chain Network Untuk Penentuan Lokasi Produksi dan Jalur Distribusi [Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
LAMPIRAN
Lampiran 1 Deskripsi kebutuhan fungsional sistem
No Kode
Fungsional Nama Proses Masukan Keluaran Deskripsi
1 SIGKABO
-1
Menampilkan berita terbaru
Klik menu Home atau link judul berita
Tampilan halaman berita
Sistem menampilkan halaman berita secara lengkap
2 SIGKABO
-2
Menampilkan informasi profil Kota Bogor
Klik menu Profil
Halaman profil Sistem menampilkan informasi tentang sejarah pemerintahan, visi misi, dan lambang
pemerintahan Kota Bogor
3 SIGKABO
-2.1
Menampilkan infomasi sejarah pemerintahan Kota Bogor
Klik link sejarah
Tampilan halaman
informasi sejarah pemerintahan Kota Bogor
Sistem menampilkan halaman sejarah pemerintahan secara lengkap
4 SIGKABO
-2.2
Menampilkan infomasi visi misi pemerintahan Kota Bogor
Klik link lambang
Tampilan halaman informasi visi misi pemerintahan Kota Bogor
Sistem menampilkan halaman visi misi pemerintahan secara lengkap
5 SIGKABO
-2.3
Menampilkan infomasi lambang pemerintahan Kota Bogor
Klik link lambang
Tampilan halaman informasi lambang pemerintahan Kota Bogor
Sistem menampilkan halaman lambang pemerintahan secara lengkap
6 SIGKABO
-3
Menampilkan halaman buku tamu
Klik menu Buku Tamu
Tampilan form pengisian komentar
Sistem menampilkan halaman form pengisian komentar yang berisi nama, komentar, dan kode captcha
7 SIGKABO
-3.1
Menampilkan informasi komentar
Klik link lihat komentar pada halaman buku tamu
Tampilan informasi komentar yang telah diisi pengguna
Sistem menampilkan informasi komentar yang telah ditulis pengguna sebanyak sepuluh komentar per halaman
8 SIGKABO
-4
Menampilkan halaman peta
Klik link pada menu di sebelah kanan
Menampilkan halaman peta
Sistem membuka tab baru pada browser. Tab tersebut berisi halaman peta
9 SIGKABO
-5
Pemilihan layer peta yang ingin diaktifkan
Klik tanda checkbox layer peta
Tampilan peta berdasarkan layer yang dipilih
Sistem menampilkan peta sesuai dengan layer yang dipilih
10 SIGKABO
-6
Menampilkan rute perjalanan optimum
Pilih node awal, pilih node tujuan kemudian klik button rute optimum
Tampilan hasil pencarian rute optimum
Sistem menampilkan hasil pencarian berupa nama node yang bisa dilalui dan menampilkan garis biru pada layer jalan. Garis tersebut merupakan visualisasi dari nama node.
