BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Informasi Geografi
Sistem informasi geografi adalah sebuah sistem informasi yang dapat memadukan antara data grafis dengan data teks (atribut) objek yang dihubungkan secara geografis dibumi (georeference).
2.2 Komponen Sistem Informasi Geografi
Sistem informasi merupakan sistem kompleks yang terintegrasi degan sistem-sistem komputer lain ditingkat fungsional dan jaringan. Sistem informasi geografi terdiri dari beberapa komponen.
1. Perangkat keras : Pada saat ini perangkat sistem informasi geografi dapat digunakan dalam berbagai platform perangkat keras mulai dari PC Desktop, workstation hingga multiuser host yang digunakan oleh banyak orang secara
bersamaan dalam jaringan luas. Perangkat keras yang sering digunakan untuk SIG adalah komputer (PC), mouse, digitizer, printer, plotter dan scanner.
3. Data dan informasi geografi : Sistem Informasi Geografi dapat mengumpulkan dan menyimpan data serta informasi yang diperlukan baik secara tidak langsung dengan cara meng-importnya dari perangkat-perangkat lunak sistem informasi geografi yang lain maupun secara langsung dengan cara mendijitasi .
4. Manajemen : Proyek sistem informasi geografi akan baik bila ditangani oleh orang yang memiliki keahlian yang tepat pada semua tingkatan. Susunan keahlian kemampuan pengelola sistem informasi geografi sangat penting untuk menjalankan fungsi sistem informasi geografi. Biasanya organisasi pengelola ini menyebar dari grup yang mengelola hal-hal berkait dengan manajemen dan yang berkaitan dengan teknis. Secara sederhana keahlian yang penting dalam suatu sistem informasi geografi adalah manajer, ahli database, kartografi, manajer sistem, programmer dan teknisi untuk
pemasukan dan pengeluaran data (Nurpilihan Bafdal, Kharistya Amaru, Boy Macklin Pareira P).
Kemampuan sistem informasi geografi dapat juga dikenali dari fungsi-fungsi analisis yang dapat dilakukannya. Terdapat dua jenis fungsi analisis; fungsi analisis atribut (basisdata atribut) dan fungsi analisis spasial.
2.3.1 Fungsi Analisis Atribut
Fungsi analisis atribut terdiri dari operasi dasar sistem pengelolaan basisdata (DBMS) dan perluasannya dapat dirinci sebagai berikut :
1. Operasi dasar basisdata mencakup :
1) Membuat basisdata baru (create database)
2) Menghapus basisdata (drop database) 3) Membuat tabel basisdata (create table) 4) Menghapus tabel basisdata (drop table)
5) Mengisi dan menyisipkan data (record) ke dalam tabel (insert)
6) Membaca dan mencari data (field atau record) dari tabel basisdata (seek, find, search, retrieve)
7) Mengubah dan meng-edit data yang tedapat di dalam tabel basisdata (update, edit)
8) Menghapus data dari tabel basisdata (delete, zap, pack) 9) Membuat indeks untuk setiap tabel basisdata.
1) Membaca dan menulis basisdata dalam sistem basisdata yang lain (export dan import)
2) Dapat berkomunikasi dengan sistem basisdata yang lain (misalkan dengan menggunakan driver ODBC)
3) Dapat menggunakan bahasa basisdata standard SQL (Structures Query Language)
4) Operasi-operasi atau fungsi analisis lain yang sudah rutin digunakan di dalam sistem basisdata.
2.3.2 Fungsi Analisis Spasial
Fungsi analisis spasial terdiri :
2. NetWork (jaringan) : Fungsi ini merujuk data spasial titik-titik (point) atau garis-garis (fines) sebagai suatu jaringan yang tidak terpisahkan. Fungsi ini sering digunakan, di dalam bidang-bidang transportasi dan utility (misalnya aplikasi jaringan kabel listrik, komunikasi - telepon, pipa minyak dan gas, air minum, saluran pembuangan).
3. Overlay : Fungsi ini menghasilkan data spasial baru dari minimal dua data spasial yang rnenjadi masukannya. Sebagai contoh, bila untuk rnenghasilkan wilayah-wilayah yang sesuai untuk budidaya tanaman tertentu (misalnya padi) diperlukan data ketinggian perrnukaan bumi, kadar air tanah, dan jenis tanah, maka fungsi analisis spasial overlay akan dikenakan terhadap ketiga data spasial (dan atribut) tersebut.
4. Buffering : Fungsi ini akan menghasilkan data spasial baru yang berbentuk poligon atau zone dengan jarak tertentu dari data spasial yang menjadi masukannya. Data spasial titik akan menghasilkan data spasial baru yang berupa lingkaran-lingkaran yang mengelilingi titik-titik pusatnya. Untuk data spasial garis akan menghasilkan data spasial baru yang berupa poligon-poligon yang melingkupi garis-garis. Demikian pula untuk data spasial poligon akan menghasilkan data spasial baru yang berupa poligon-poligon yang lebih besar dan konsentris.
6. Digital image processing (pengolahan citra digital) : Fungsi ini dimiliki oleh perangkat sistem informasi geografi yang berbasiskan raster. Karena data spasial permukaan bumi (citra dijital) banyak didapat dari perekaman data satelit yang berformat raster, maka banyak sistem informasi geografi raster yang juga dilengkapi dengan fungsi analisis ini. Fungsi analisis spasial ini terdiri dari banyak sub-sub fungsi analisis pengolahan citra dijital.
Dari uraian di atas diketahui bahwa sistem informasi geografi bukan sekedar sebagai tools pembuat peta. Walaupun produk sistem informasi geografi paling sering disajikan dalam bentuk peta, kekuatan sistem informasi geografi yang sebenarnya terletak pada kemampuannya dalam melakukan analisis, seperti telah dibahas di muka. Sistem informasi geografi dapat mengolah dan mengelola data dengan volume yang besar. Dengan demikian, pengetahuan mengenai bagaimana cara mengekstrak data tersebut dan bagaimana menggunakannya merupakan kunci analisis di dalam sistem informasi geografi (Nurpilihan Bafdal, Kharistya Amaru, Boy Macklin Pareira P).
2.4Manfaat Sistem Informasi Geografis
Manfaat sistem Informasi Geografis sangatlah beragam, beberapa manfaat sistem informasi geografi sebagai berikut :
2. Memecahkan masalah seputar akurasi representasi, akurasi prediksi dan keputusan yang diambil berdasarkan representasi, minimalisasi volume data yang digunakan, maksimalisasi kecepatan komputasi, kesesuaian dengan para pengguna, perangkat lunak, dan proyek-proyek yang lain mengenai bumi.
2.5Data Atribut
Data atribut memberikan gambaran atau menjelaskan informasi berkaitan dengan fitur peta atau coverage sistem informasi geografi. Data atribut dapat disimpan sebagai/dalam format angka (numbers) maupun karakter (characters). Pada Sistem Informasi Geografis, utamanya di ArcView dan ARC/INFO, data atribut di hubungkan (linked) dengan data spasial melalui “identifier”, atau sering disingkat ID, yang terkait di fitur. Pada ARC/INFO file data atribut disimpan sebagai file INFO disebut “feature attribute tables”. Pada ArcView file dikenal dengan nama “shape” file (*.SHP) yang terdiri dari serangkaian file. Atribut disimpan pada file dengan nama ekstensi *.dbf ( Dr. Ir. Roland A. Barkey ,dkk, 2009).
2.6Data Spasial
bumi termasuk permukaan bumi, dibawah permukaan bumi, perairan, kelautan dan bawah atmosfir (Rajabidfard dan Williamson, 2000). Data spasial dan informasi turunannya digunakan untuk menentukan posisi dari identifikasi suatu elemen di permukaan bumi (Radjabidfard, 2001). Mapping Science Committee (1995) dalam (Rajabidfard, 2001) menerangkan mengenai pentingnya peranan posisi lokasi yaitu:
1. Pengetahuan mengenai lokasi dari suatu aktifitas memungkinkan hubungannya dengan aktifitas lain atau elemen lain dalam daerah yang sama atau lokasi yang berdekatan .
2. Lokasi memungkinkan diperhitungkannya jarak, pembuatan peta, memberikan arahan dalam membuat keputusan spasial yang bersifat kompleks.
teknologi perekaman data spasial selama tiga dasawarsa ini. Prinsip tersebut adalah :
1. Perkembangan teknologi,
2. Kepedulian terhadap lingkungan hidup, 3. Konflik politik atau perang dan
4. Kepentingan ekonomi.
keberadaanya. Pada dasarnya terdapat dua permasalahan utama yang terjadi pada saat ini dalam pembangunan data spasial. Pertama adalah “ledakan” informasi,
dimana informasi tersebut diperlukan dalam perkembangan waktu yang terjadi. Hal ini sangatlah bergantung pada perkembangan yang cepat dalam proses pengambilan dan perekaman data spasial. Sedangkan yang kedua adalah terbatasnya dan sulitnya melakukan akses dan mendapatkan informasi spasial dari berbagai macam sumber data yang tersedia. Konsekuensi yang terjadi terdapat kebutuhan yang sangat mendesak untuk memecahkan permasalahan tersebut, yaitu dengan melakukan konsep berbagi pakai data, integrasi dari aplikasi yang berbeda dan mengurangi duplikasi data dan minimalisasi biaya pengeluaran yang terjadi. Secara sederhana format dalam bahasa komputer berarti bentuk dan kode penyimpanan data yang berbeda antara file satu dengan lainnya (Rajabidfard dan Wiliamson, 2000),.
2.7Sumber Data Spasial
Data spasial dapat dihasilkan dari berbagai macam sumber, diantaranya adalah : 1. Citra Satelit: Data ini menggunakan satelit sebagai wahananya. Satelit tersebut
dalam dekade ini adalah dalam kemampuan merekam cakupan wilayah yang luas dan tingkat resolusi dalam merekam obyek yang sangat tinggi. Data yang dihasilkan dari citra satelit kemudian diturunkan menjadi data tematik dan disimpan dalam bentuk basis data untuk digunakan dalam berbagai macam aplikasi.
2. Peta Analog: Jenis data ini merupakan versi awal dari data spasial, dimana yang membedakannya adalah hanya dalam bentuk penyimpanannya saja. Peta analog merupakan bentuk tradisional dari data spasial, dimana data ditampilkan dalam bentuk kertas atau film. Oleh karena itu dengan perkembangan teknologi saat ini peta analog tersebut dapat di scan menjadi format digital untuk kemudian disimpan dalam basis data.
4. Data Tabular: Data ini berfungsi sebagai atribut bagi data spasial. Data ini umumnya berbentuk tabel. Salah satu contoh data ini yang umumnya digunakan adalah data sensus penduduk, data sosial, data ekonomi. Data tabular ini kemudian di relasikan dengan data spasial untuk menghasilkan tema data tertentu.
5. Data Survei (Pengamatan atau pengukuran dilapangan): data ini dihasilkan dari hasil survei atau pengamatan dilapangan. Contohnya adalah pengukuran persil lahan dengan menggunakan metode survei terestris (Nurpilihan Bafdal dkk, 2011).
2.8Model Data Spasial
Pemanfaatan data spasial yang diolah dengan menggunakan komputer (data spasial digital) menggunakan model sebagai pendekatannya. Economic and Social Comminssion for Asia and the Pasific (1996), mendefinisikan model data
1. Data raster (atau disebut juga dengan sel grid) adalah data yang dihasilkan dari sistem Penginderaan Jauh. Pada data raster, obyek geografis direpresentasikan sebagai struktur sel grid yang disebut dengan pixel (picture element). Pada data raster, resolusi (definisi visual) tergantung pada ukuran
pixel-nya. Dengan kata lain, resolusi pixel menggambarkan ukuran sebenarnya di permukaan bumi yang diwakili oleh setiap pixel pada citra. Semakin kecil ukuran permukaan bumi yang direpresentasikan oleh satu sel, semakin tinggi resolusinya. Data raster sangat baik untuk merepresentasikan batas-batas yang berubah secara gradual, seperti jenis tanah, kelembaban tanah, vegetasi, suhu tanah dan sebagainya. Keterbatasan utama dari data raster adalah besarnya ukuran file; semakin tinggi resolusi grid-nya semakin besar pula ukuran filenya dan sangat tergantung pada kapasistas perangkat keras yang tersedia. Masing-masing format data mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pemilihan format data yang digunakan sangat tergantung pada tujuan penggunaan, data yang tersedia, volume data yang dihasilkan, ketelitian yang diinginkan, serta kemudahan dalam analisa. Data vektor relatif lebih ekonomis dalam hal ukuran file dan presisi dalam lokasi, tetapi sangat sulit untuk digunakan dalam komputasi matematik. Sedangkan data raster biasanya membutuhkan ruang penyimpanan file yang lebih besar dan presisi lokasinya lebih rendah, tetapi lebih mudah digunakan secara matematis (Dr. Ir. Roland A. Barkey ,dkk).
antara dua buah garis). Keuntungan utama dari format data vektor adalah ketepatan dalam merepresentasikan fitur titik, batasan dan garis lurus. Hal ini sangat berguna untuk analisa yang membutuhkan ketepatan posisi, misalnya pada basisdata batas-batas kadaster. Contoh penggunaan lainnya adalah untuk mendefinisikan hubungan spasial dari beberapa fitur. Kelemahan data vektor yang utama adalah ketidakmampuannya dalam mengakomodasi perubahan gradual matematis (Dr. Ir. Roland A. Barkey ,dkk).
2.9Peta
Pada dasarnya bentuk bumi tidak datar tapi mendekati bulat maka untuk menggambarkan sebagian muka bumi untuk kepentingan pembuatan peta, perlu dilakukan langkah-langkah tertentu agar bentuk yang mendekati bulat tersebut dapat didatarkan dan distorsinya dapat terkontrol, untuk itu dilakukan proyeksi ke bidang datar. Proyeksi UTM dibuat oleh US Army sekitar tahun 1940-an. Sejak saat itu proyeksi ini menjadi standar untuk pemetaan topografi. Sifat-sifat proyeksi UTM dapat digambarkan sebagai berikut:
1. Proyeksi ini adalah proyeksi Transverse Mercator yang memotong bola bumi pada dua buah meridian, yang disebut dengan meridian standar. Meridian pada pusat zone disebut sebagai meridian tengah.
2. Daerah diantara dua meridian ini disebut zone. Lebar zone adalah 6 derajat sehingga bola bumi dibagi menjadi 60 zone.
3. Perbesaran pada meridian tengah adalah 0,9996.
4. Perbesaran pada meridian standar adalah 1. 5. Perbesaran pada meridian tepi adalah 1,001. 6. Satuan ukuran yang digunakan adalah meter.
Untuk menghindari koordinat negatif dalam proyeksi UTM setiap meridian tengah dalam tiap zone diberi harga 500.000 mT (meter timur). Untuk harga-harga ke arah utara, ekuator dipakai sebagai garis datum dan diberi harga-harga 0 mU (meter utara). Untuk perhitungan ke arah selatan ekuator diberi harga 10.000.000 mU. Wilayah Indonesia terbentang antara 90° – 144°BT dan 11° LS – 6°LU terbagi dalam 9 zone UTM, dengan demikian wilayah Indonesia dimulai dari
2.10 Sejarah Kabupaten Karo
Kabupaten Karo adalah salah satu Kabupaten di provinsi Sumatera Utara, Indonesia. ibu kota kabupaten ini terletak di Kabanjahe. Kabupaten ini memiliki luas wilayah 2.127,25 km2 dan berpenduduk sebanyak kurang lebih 500.000 jiwa. Kabupaten ini berlokasi di dataran tinggi Karo, Bukit Barisan Sumatera Utara. Terletak sejauh 77 km dari kota Medan, ibu kota Provinsi Sumatera Utara. Wilayah Kabupaten Karo terletak di dataran tinggi dengan ketinggian antara 600 sampai 1.400 meter di atas permukaan laut. Karena berada diketinggian tersebut, Tanah Karo Simalem, nama lain dari kabupaten ini mempunyai iklim yang sejuk dengan suhu berkisar antara 16 sampai 17° C. Di dataran tinggi Karo ini bisa ditemukan indahnya nuansa alam pegunungan dengan udara yang sejuk dan berciri khas daerah buah dan sayur. Di daerah ini juga bisa kita nikmati keindahan Gunung berapi Sibayak yang masih aktif dan berlokasi di atas ketinggian 2.172 meter dari permukaan laut. Arti kata Sibayak adalah Raja. Berarti Gunung Sibayak adalah Gunung Raja menurut pengertian nenek moyang suku Karo. Kabupaten Karo saat ini dulu merupakan bagian dari Kerajaan Aru. Ada 5 kebayakan (kerajaan) di Tanah Karo:
1. Kerajaan Sebayak Lingga (asal mula Marga Karo-Karo Sinulingga) 2. Kerajaan Sebayak Sarinembah (asal mula Marga Sembiring Meliala) 3. Kerajaan Sebayak Suka (asal mula Marga Ginting Suka)
6. Kerajaan Sukapiring Seberaja (asal mula marga Karo Sekali)
Kerajaan Aru atau Haru merupakan sebuah kerajaan yang pernah berdiri di wilayah pantai timur Sumatera Utara sekarang. Nama kerajaan ini disebutkan dalam Kakawin Nagarakretagama sebagai salah satu kerajaan yang pernah menjadi taklukan Majapahit. Sedangkan dalam Suma Oriental menyebutkan bahwa kerajaan ini merupakan kerajaan yang kuat Penguasa Terbesar di Sumatera yang memiliki wilayah kekuasaan yang luas dan memiliki pelabuhan yang ramai dikunjungi oleh kapal-kapal asing. Dalam laporannya, Tomé Pires juga mendeskripsikan akan kehebatan armada kapal laut kerajaan Aru yang mampu melakukan pengontrolan lalu lintas kapal-kapal yang melalui Selat Melaka pada masa itu. Dalam Sulalatus Salatin Haru disebut sebagai kerajaan yang setara kebesarannya dengan Malaka dan Pasai. Peninggalan arkeologi yang dihubungkan dengan Kerajaan Haru telah ditemukan di Kota Cina dan Kota Rantang.
dinyatakan adanya masyarakat ‘Aru’ di pesisir Timur Laut Sumatera dan mengunjungi rajanya yang muslim, sekitar dua puluh tahun sebelumnya, Duarte Barbosa sudah mencatat tentang kerajaan Aru yang ketika itu dikuasai oleh orang-orang kanibal penganut paganisme. Namun tidak ditemukan pernyataan kanibalisme dalam sumber-sumber Tionghoa zaman itu. Terdapat indikasi bahwa penduduk asli Haru berasal dari suku Karo, seperti nama-nama pembesar Haru dalam Sulalatus Salatin yang mengandung nama dan marga Karo.
Pada abad ke-15 Sejarah Dinasti Ming menyebutkan bahwa “Su-lu-tang Husin”, penguasa Haru, mengirimkan upeti pada Cina tahun 1411. Setahun
sekitar masa itu raja Haru terbunuh oleh pasukan Aceh. Istrinya, ratu Haru, kemudian meminta bantuan baik pada Portugal di Malaka maupun pada Johor (yang merupakan penerus Kesultanan Malaka dan Bintan). Armada Johor menghancurkan armada Aceh di Haru pada 1540.Aceh kembali menaklukkan Haru pada 1564. Sekali lagi Haru berkat bantuan Johor berhasil mendapatkan kemerdekaannya, seperti yang dicatat oleh Hikayat Aceh dan sumber-sumber Eropa. Namun pada abad akhir ke-16 kerajaan ini hanyalah menjadi bidak dalam perebutan pengaruh antara Aceh dan Johor.Kemerdekaan Haru baru benar-benar berakhir pada masa pemerintahan Sultan Iskandar Muda dari Aceh, yang naik tahta pada 1607. Dalam surat Iskandar Muda kepada Best bertanggal tahun 1613 dikatakan, bahwa Raja Aru telah ditangkap; 70 ekor gajah dan sejumlah besar persenjataan yang diangkut melalui laut untuk melakukan peperangan-peperangan di Aru. Dalam masa ini sebutan Haru atau Aru juga digantikan dengan nama Deli.Wilayah Haru kemudian mendapatkan kemerdekaannya dari Aceh pada 1669, dengan nama Kesultanan Deli (wikipedia, 2017).
2.11 Kondisi Geografis Kabupaten Karo
Bujur Timur. Batas wilayah kabupaten karoKabupaten Karo Memiliki Batas Wilayah Yaitu Sebagai Berikut :
Tabel 2.1 Batas Wilayah Kabuaten Karo.
Utara Kabupaten Langkat dan Kabupaten Deli Serdang Selatan Kabupaten Dairi
Barat Kabupaten Aceh Tenggara (Provinsi Aceh) Timur Kabupaten Simalungun dan Kabupaten Samosir
Luas wilayah kabupaten karo 2.127,25 km2 atau 2,97% dari luas provinsi sumatera dengan total jumlah penduduk 322.012 jiwa yang tersebar di 17 kecamatan. Kabupaten karo memiliki dua buah gunung berapi yaitu Gunung sibayak 2.172 M dpl dan Gunung Sinabung 2.454 M dpl. Daerah ini juga memiliki dua buah danau yaitu Danau toba dan Danau Lau Kawar. Daya Tarik wisata utama daerah ini adalah alam pegunungan. Panorama, danau, sungai, peninggalan budaya dan atraksi seni budaya.
Sesuai dengan yang tertuang dalam surat keputusan Menteri Dalam Negeri No.118 tahun 1991 dan Surat Keputusan Gubernur KDH Tkt I Provinsi Sumatera Utara No. 138/21/1994 tanggal 21 Mei 1994 tentang data wilayah administrasi pemerintahan di Indonesia dan Sumatera Utara serta Peraturan Daerah Kabupaten Karo No.04 tentang Pembentukan Kecamatan Dolat Rayat, Kecamatan Merdeka, Kecamatan Naman Teran dan Kecamatan Tiganderket serta pemindahan Ibukota Kecamatan Payung, maka di Kabupaten Karo terdapat 17 kecamatan, 248 desa serta 10 kelurahan. Wilayah Kabupaten Karo dibagi menjadi 17 kecamatan, yaitu: 1. Barusjahe
3. Dolat Rayat
4. Juhar 5. Kabanjahe
6. Kuta Buluh 7. Laubaleng 8. Mardingding
9. Merdeka 10.Merek
11.Munthe 12.Naman Teran 13.Payung
14.Simpang Empat 15.Tigabinanga
2.12 Flowchart
Flowchart adalah sebuah diagram umum yang mempresentasikan sebuah
Tabel 2.2 Simbol Flowchart.
Simbol Keterangan
Oval
Digunakan untuk mewakili simbol start (mulai) atau end (akhir).simbol
Suatu simbol yang melambangkan diprosesnya suatu data seperti perhitungan dan instruksi-instruksi.
Decision(keputusan)
Digunakan untuk menyatakan keputusan (decission).
Document(Dokumen )
Digunakan untuk mewakili output sebagai alternatif untuk simbol jajaran genjang yang digunakan pada input.
Arrow (Anak panah)
