Pengantar
Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan sistem yang memiliki kemampuan dalam
menjawab baik pertanyaan spasial maupun pertanyaan non spasial beserta kombinasinya
(queries) dalam rangka memberikan solusi-‐solusi atas permasalahan keruangan.
Artinya,sistem ini memang sengaja dirancang untuk mendukung berbagai analisis terhadap
informasi geografis : teknik-‐teknik yang digunakan untuk meneliti dan mengeksplorasi
data dari perspektif keruangan, untuk datanya sedemikian rupa hingga dapat
meningkatkan pemahaman dan wawasan. Teknik-‐teknik ini berada dalam sebuah payung
umum yang bernama analisis spasial. Di dalam SIG, segala teknik atau pendekatan
perhitungan matematis yang terkait dengan data atau layer (tematik) keruangan dilakukan
dalam fungsi analisis tersebut. Dengan fungsi analisis spasialnya yang mumpuni,
menjadikan SIG sebagai perangkat lunak yang terkenal saat ini.
Pengertian Analisis Spasial
Secara umum, analisis spasial adalah suatu teknik atau proses yang melibatkan sejumlah
hitungan dan evaluasi logika (matematis) yang dilakukan dalam rangka mencari atau
menemukan potensi hubungan atau pola-‐pola yang (mungkin) terdapat di antara unsur-‐
unsur geografis (yang terkandung dalam data digital dengan batas-‐batas wilayah studi
tertentu.
Ringkasnya, analisis spasial merupakan :
• Sekumpulan teknik untuk menganalisis data spasial
• Sekumpulan teknik yang hasil-‐hasilnya sangat bergantung pada lokasi objek yang
bersangkutan (yang sedang dianalisis)
Basis Data Spasial 1
• Sekumpulan teknik yang memerlukan akses baik terhadap lokasi objek maupun
atribut-‐atributnya
Detail mengenai teknik, jenis fungsi, evaluasi, logika atau operator matematis yang
digunakan akan bergantung pada jenis atau tipe (query) analisis spasial itu sendiri.
Fungsi Analisis Spasial
Detail, tipe, implementasi atau jenis actual fungsi analisis spasial dapat dijumpai di banyak
teori dan perangkat lunak SIG, pengolahan citra digital, remote sensing, fotogrametri,
model permukaan digital dan CAD.
Query Basis Data
SIG juga menggunakan query terhadap basis data bersama dengan fungsi analisis spasial
itu sendiri dalam usaha menjawab berbagai pertanyaan spasial dan non spasial. Query
terhadap basis data digunakan untuk memanggil kembali (retrieve) data atau tabel atribut
tanpa mengubah atau mengedit /update data yang bersangkutan. Adapun mekanisme
query ini dapat memiliki bentuk sebagai berikut :
• Memilih unsur spasial : dengan memilih unsur spasial, maka unsur spasial yang
bersangkutan akan aktif atau terpilih
• Memilih record (entitas) : dengan memilih (satu atau lebih secara simultan) record
atau entitas yang terdapat di dalam tabel atribut, maka unsur-‐unsur spasial yang
bersangkutan secara otomatis akan terpilih
• Memasukkan data value : dengan memilih satu field (tunggal) tipe string yang
dimiliki oleh tabel atributnya dan kemudian mengetikkan string datavalue-‐nya pada
kotak dialog, maka unsur spasial yang bersangkutan akan terpilih (selected).
Ekivalen dengan sebagai contoh [Landuse] = “Pemukiman’.
• Memasukkan fungsi, operator logika dan matematis : dengan memilih salah satu
field (tunggal) tipe numerik yang dimiliki oleh tabel atributnya dan kemudian
mengetikkan bilangan data value-‐nya pada kotak dialog,maka unsurspasial yang
• Kombinasi lebih dari satu daa value, fungsi dan operator logika matematis : dengan
memilih lebih dari satu field, kemudian memasukkan beberapa data value, dan
melibatkan fungsi dan operator matematis di dalam sebuah kotak dialog “Query
Builder”, maka unsur yang bersangkutan akan terpilih. Sebagai contoh ,
[Landuse]=”Hutan” OR [Landuse]=”Rawa” AND [Luas>=50].
• Select by theme atau select by feature : fungsi ini akan mencari atau memilih unsur-‐
unsur spasial yang berada di dalam radius tertentu dari suatu unsur (ditentukan
atau terpilih sebelumnya melalui satu mekanisme query). Jika layer vector lain yang
menjadi targetnya, maka yang bisa terpilih adalah unsur-‐unsur milik tematik
lainnya. Sebagai contoh adalah mencari lokasi objek wisata yang berada di dalam
radius 5 km dari sebuah hotel. Sebaliknya jika yang menjadi target adalah layer
yangsama dengan rematik masukkan, maka yang bisa ditemukan adalah unsur-‐
unsur spasial sejenis. Sebagai contoh adalah mencari lokasi-‐lokasi minimarket yang
berada dalam radius 1 km dari STTI Itech (ditentukan atau terpilih sebelumnya
melalui salah satu mekanisme query.
Pengukuran
Berikut adalah beberapa analisis spasial yang melibatkan fungsi matematis sederhana di
seputar bentuk unsur spasial dengan geometri yang juga sederhana.
• Jarak : fungsi ini dapat digunakan untuk menentukan jarak antara dua titik (atau
unsur spasial ) yang dipilih secara interaktif dengan menggunakan mouse (atau
dipilih melaui query).
• Luas : fungsi ini digunakan untuk menghitung luas (area) unsur-‐unsur spasial baik
yang bertipe polygon (vector) maupun raster
• Keliling : fungsi ini digunakan untuk menghitung keliling (perimeter) unsur-‐unsur
spasial baik yang bertipe polygon (vector)
• Centroid : fungsi ini digunakan untuk menghitung koordinat (x,y) titik pusat milik
unsur-‐unsur spasial yang bertipe polygon (vector)
• Point in Polygon (PIP) : fungsi ini digunakan untuk menentukan (mengevaluasi)
apakah suatu titik terdapat di dalam atau di luar suatu unsur spasial yang bertipe
polygon (vector).
• Line of Sight (LOF) digunakan untuk mengetahui apakah dua lokasi yang terdapat di
atas suatu permukaan digital bisa saling terlihat satu sama lainnya
• Cut & Fill : fungsi ini digunakan untuk menghitung volume galian atau timbunan
dengan cara membandingkan suatu data permukaan lainnya atau dengan
permukaan datar dengan asumsi ketinggian tertentu sebagai referensi.
Fungsi Kedekatan (Proximity)
Berikut beberapa analisis spasial yang berkaitan dengan hubungan atau kedekatan suatu
unsur spasial dengan unsur-‐unsur spasial lainnya yang terdapat dalam layer vector yang
sama :
• Find Distance : fungsi analisis ini akan menerima masukan sebuah layer vector yang
berisi unsur-‐unsur spasial tipe titik, garis atau polygon untuk menghasilkan sebuah
layer raster (grid) yang piksel-‐pikselnya berisi nilai-‐nilai (bertipe bilangan real)
jarak (sebagai pengganti intensitas) dari semua (atau hanya yang terpilih saja)
unsur spasial yang terdapat di dalam layer masukan. Kenampakkan hasil yang siap
dikenakan oleh fungsi analisis spasial reclassify (sebagai contoh untuk
mendapatkan buffer jarak 500 meter dari unsur spasial terpilih, maka
klasifikasikan nilai piksel 0 hingga 500 dengan nilai baru 500 dan nilai baru 0 untuk
nilai-‐nilai piksel di atas 500) dan kemudian divektorkan hingga hanya didapatkan
jarak-‐jarak yang diperlukan (terutama Boolean image) ini akan mirip buffer
dengan pola yang akan konsentris ke arah luar unsur spasialnya.
• Cost & Pathway : Cost adalah fungsi yang akan menghasilkan permukaan raster atau
grid yang setiap pikselnya menyatakan besaran biaya, bobot, kesulitan relative,
atau hambatan perjalanan dari suatu lokasi awal (source) berdasarkan masukan
lokasi awalnya dan permukaan biaya, bobot, kesulitan relative atau hambatan
raster, hasil analisis find distance atau calculate density ; membentuk pola
yang terletakpada lokasi piksel yang bersangkutan memiliki sumber yang berlokasi
di unsur spasial tipe titik yang menjadi masukannya. Secarateknis, sumber terdekat
ini ditentukan oleh jarak Euclidean. Jika hasilnya kemudian divektorkan, maka
dengan bantuan analisis spasial tambahan, setiap unsur spasial tipe polygon ini bisa
memiliki atribut ‘warisan’ atau properties (sebagai contoh sdalah ketinggian,
curah-‐hujan, tekanan udara, dan lain sebagainya) dari sumbernya. Dalam beberapa
pikselnya menyatakan besaran yang bersangkutan. Fungsi ini mentransformasikan
besaran yang berasal dari unsur spasial tipe titik menjadi besaran milik unsur
spasial tipe raster (area). Secara praktis, fenomena ini sangat mirip dengan proses
penurunan garis-‐garis kontur dan lokasi-‐lokasi titik-‐titik pengamatan ketinggian.
Hanya saja, analisis ini menghasilkan output dalam bentuk raster/grid yang setiap
pikselnya menyatakan besaran yang bersangkutan.
Model Permukaan Digital
Berikut beberapa fungsi analisis yang pada umumnya berkaitan dengan data atau tematik
permukaan digital :
• Gridding : fungsi ini akan mentransformasikan (menginterpolasikan) data
permukaan (ketinggian/kedalaman) digital format acak (juga TIN) ke dalam format
grid hingga siapa diproses lebih lanjut
• Spatial Filtering : fungsi yang sering diterapkan pada bidang pengolahan citra
digital dan permukaan digital ini dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan
kualitas, menyederhanakan detail spasial yang dianggap terlalu kompleks atau
bahkan mempertahankan detail spasial tertentu yang terdapat di dalam datanya
(format raster/grid).
• Contouring : fungsi ini digunakan untuk mentransformasikan atau
menginterpolasikan data ketinggian digital yang dituliskan dalam format grid ke
dalam bentuk unsur-‐unsur spasial bertipe garis (vector) yang masing-‐masing
merepresentasikan ketinggian yang sama (dengan interval tertentu).
• Gradien/Slope : fungsi ini pada umumnya menerima masukan data ketinggian dalam
format raster/grid/TIN untuk menghasilkan layer raster baru sebagai wujud dari
nilai-‐nilai kemiringan(yang siap diklasifikasikankembali).
• Aspect : berdasarkan masukan data ketinggian (raster/grid), fungsi ini akan
menghasilkan layer raster/grid yang menyatakan arah gradient di setiap pikselnya.
• Hillshading : fungsi ini akan menghasilkan iluminasi hipotetikal (dalam format
• Steepest path : fungsi ini digunakan untuk menghasilkan path (polyline) yang
melihat satu sama lainnya tanpa terhalang permukaan yang bersangkutan.
• Viewshed : fungsi ini akan mengidentifikasi unsur-‐unsur spasial (area) mana saja
yang dapat terlihat secara langsung (tanpa terhalang) dari suatu ketinggian di lokasi
yang posisinya ditentukan di atas permukaan digital.
• Watershed (basin, catchment area atau contributing aea) : fungsi analisis spasial ini
akan mengidentifikasi area-‐area di mana tempat berkumpulnya air (batas air atau
drainase yang tekonsentrasi) yang berasal dari berbagai sumber (saluran).
Buffer
Buffer adalah analisis spasial yang akan menghasilkan unsur-‐unsur spasial (di dalam layer
lain) yang bertipe polygon. Unsur-‐unsur ini merupakan area atau buffer yang berjarak
(yang ditentukan) dari unsur-‐unsur spasial yang menjadi masukannya (ditentukan atau
terpilih sebelumnya melalui salah satu mekanisme query).
Reclassify (Klasifikasi)
Klasifikasi pada dasarnya merupakn pemetaan suatu besaran yang memiliki interval-‐
interval (domain) tertentu ke dalam interval-‐interval yang lain berdasarkan batas-‐batas
atau kategori yang ditentukan. Dalam aplikasi SIG, sebagai contoh yang biasanya menjadi
objek analisis spasial. Klasifikasi ini adalah besaran jarak dari objek (produk fungsi analisis
‘Find Distance’ di atas), kemiringan (gradient permukaan tanah) dan lain sejenisnya.
Besaran ini bisa dikodekan atau diklasifikasikan kembali hingga menjadi : 1) 0 -‐10% datar,
2) 10-‐15% agak miring, 3) 15-‐30% miring, 4) 30-‐45% agak curam, 5) 45-‐55% curam dan
6) di atas 55% sangat curam.
Pada unsur-‐unsur spasial, khususnya yang bertipe polygon, kenampakkan warna dan
symbol hasil operasi reclassify tidak cukup, perlu beberapa hal berikut :
• Reclassify raster : fungsi ini akan melakukan pengklasifikasian suatu data raster
(yang pada umumnya berdomain bilangan real) ke dalam data raster lainnya
(berdomain bilangan bulat sederhana) berdasarkan batas-‐batas kelas yang
ditentukan secara interaktif oleh pengguna
• Reclassify vector : fungsi ini melakukan klasifikasi unsur-‐unsur spasial tipe polygon
vector berdasarkan nilai-‐nilai milik salah satu field terutama yang bertipe bumerik
sebagaimana hanya ‘Populasi’ yang terdapat dalam tabel atributnya. Pada kasus
vector, kesamaan keanggotaan sebuah kelas unsur-‐unsurnya hanya ditandai oleh
kesamaan warna dan simbolnya (arsiran). Sementara itu, batas-‐batasnya unsurnya
tidak berubah sama sekali.
Pengolahan Citra Digital
Salah satu analisis spasial yang terkenal di bidang SIG dan juga pengolahan citra digital
(penginderaan jauh) adalah klasifikasi, istilah yang merujuk pada proses interprestasi
citra-‐citra digital (dengan bantuan sistem computer) hasil penginderaan jauh. Analisis ini
merupakan suatu proses penyusunan, pengurutan atau pengelompokkan setiap piksel citra
digital multi-‐spektral ke dalam beberapa kelas berdasarkan kriteria atau kategori objek
hingga dapat menghasilkan sebuah peta tematik dalam bentuk raster. Pada analisis ini,
setiap piksel yang terdapat di dalam suatu kelas diasumsikan berkarakteristik homogeny.
Tujuan analisis ini adalah untuk mengekstrak pola-‐pola respon spectral (terutama yang
dominan) yang terdapat di dalam citra itu sendiri, pada umumnya berupa kelas-‐kelas
• Clustering (unsupervised classification) :proses klasifikasi digunakan untuk
mengelompokkan (clustering) piksel-‐piksel citra berdasarkan aspek-‐aspek statistic
(matematis) semata.
• Classification (supervised classification) : proses klasifikasi yang sama dengan
clustering , tetapi dengan tambahan pendefinsisian beberapa sampel kelas atau
tambahan (training sites/areas) oleh penggunanya untuk mengakomodasikan
aspek-‐aspek variabilitas anggota-‐anggota kelasnya.
Fungsi Editing Unsur-‐Unsur Spasial
Beberapa analisis spasial pada umumnya juga difungsikan sebagai layanan di dalam proses
editing data spasial (terutama yang bertipe polygon)
• Union, Merge atau Combine : fungsi analiss spasial ini pada umumnya digunakan
untuk menggabungkan agregasi beberapa unsur spasial yang terdapat di dalam
sebuah tematik yang dipilih hingga menjadi sebuah unsur saja.
• Delete, Erase atau Cut : fungsi analisis spasial ini akan menghapus unsur spasial
yang terpilih.
• Split atau Clip : fungsi analisis spasial ini akan memisahkan sebuah unsur menjadi
lebih dari satu unsur spasial
• Substract : fungsi analisis spasial ini akan secara otomatis menghapus area yang
overlap di antara dua unsur spasial tipe poligon
• Intersect : fungsi analisis spasial ini akan menghasilkan unsur spasial baru yang
merupakan irisan dari unsur-‐unsur spasial masukannya
Referensi :
Materi diambil dari buku :
Prahasta, Eddy. 2009. Sistem Informasi Geografis : Konsep-‐Konsep Dasar. Bandung :
Informatika.
