BAB 2
LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dibahas teori yang digunakan sebagai landasan pengerjaan aplikasi pembangunan Geographic Information System.
2.1 Geographic Information System (GIS)
Geographic Information System atau dalam bahasa indonesia dikenal sebagai Sistem Informasi Geografis adalah suatu sistem informasi yang dibangun untuk bekerja dengan data spasial atau berkoordinat geografis. atau dengan kata lain Geographic Infromation System adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan dengan seperangkat kerja (Barus et all, 2000). Data spasial yang dimaksud disini adalah data yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut (Nugraha, 2012) :
1. Memiliki geometric propertiesi seperti koordinat dan lokasi
2. Terkait dengan aspek ruang seperti persil, kota, kawasan pembangunan 3. Berhubungan dengan semua fenomena yang terdapat di bumi, misalnya
data kejadian, gejala atau objek.
4. Dipakai untuk maksud-maksud tertentu, misalnya analisis, pemantaun ataupun pengolahan
1. Sistem (System)
Pengertian sistem itu sendiri adalah kumpulan elemen – elemen yang saling berintegrasi dan berinterdependensi dalam lingkungan yang dinamis dalam mencapai tujuan yang diinginkan.
2. Informasi (Information)
Informasi berasal dari kumpulan beberapa data. Dalam Geographic Information System informasi memiliki volume terbesar. Setiap objek geografi memiliki setting data tersendiri karena tidak sepenuhnya data yang ada dapat terwakili didalam peta. Jadi, semua data harus diasosiasikan dengan objek spasial yang dapat membuat peta menjadi berkualitas. Ketika data tersebut diasosiasikan dengan permukaan geografis yang representatif, maka data tersebut mampu memeberi informasi hanya dengan mengklik mouse pada objek. Perlu diingat bahwa informasi adalah data tetapi data tidak sepenuhnya informasi.
3. Georgrafis (Geographic)
Istilah ini digunakan karena Geographic Infromation System dibuat
berdasarkan pada ‘geografi’ atau spasial. Setiap objek geografi mengarah
kepada spesifikasi lokasi dalam suatu ruang (space). Objek bisa berupa fisik, budaya atau ekonomi alamiah. Penampakan tersebut ditampilkan pada suatu peta untuk memberikan gambaran yang representatif dari spasial suatu objek sesuai dengan kenyataan di bumi. Simbol, warna, dan gaya garis digunakan untuk mewakili setiap data spasial yang berbeda pada peta dua dimensi.
Tabel 2.1 : Perbedaan GIS dan perpetaan konvensional (Sugito et all, 2009)
No. Sistem Perpetaan Konvensional Geographic Information System
1. Statis Statis dan Dinamis
2. Proses update mahal Proses update murah
3. Rigid Fleksibel
4. Diskrit Kontinu dan yang perlu saja
5. Analisi dan modeling secara langsung
tidak mungkin
Analisis dan modeling secara langsung
sangat mungkin
6. Menurunkan data perlu interpretasi Menurunkan data tidak perlu interpretasi
Komponen GIS adalah sistem komputer yang terdiri atas perangkat keras (hardwa re) dan perangkat lunak (software), data geospatial dan pengguna (brainwa re), seperti yang ditunjukan gambar 2.1
Sistem Komputer
Data Geospatial Pengguna
Peta, foto udara, data statistik, dll
Desain, analisi dan penerapan
Data yang diolah pada GIS adalah data Geopastial (Data Spasial dan Non Spasial). Data spasial adalah data yang berhubungan dengan kondisi geografis misalnya sungai, wilayah adminstrasi, gedung, jalan raya dan sebagainya. Sedangkan data non spasial adalah data yang berupa text atau angka biasanya disebut dengan atribut.
Data non-spasial menggambarkan data spasial atau sebagai dasar untuk menggambarkan data spasial. Dari data non spasial ini nantinya akan dibentuk data spasial. Misalnya jika ingin menggambarkan peta penyebaran penduduk maka diperlukan data jumlah penduduk dari masing – masing daerah, dari data tersebut akan digambarkan pola penyebaran penduduk untuk masing – masing daerah.(Sari, 2007).
2.1.1 Manfaat Geographic Information System
Fungsi GIS adalah meningkatkan kemampuan menganalisis informasi spasial secara terpadu untuk perencanaan dan pengambilan keputusan. SIG dapat memberikan informasi kepada pengambil keputusan untuk analisis dan penerapan database
keruangan (Prahasta,2002).
GIS mampu memberikan kemudahan-kemudahan yang diinginkan. Dengan GIS kita akan dimudahkan dalam melihat fenomena kebumian dengan perspektif yang lebih baik. GIS mampu mengakomodasi penyimpanan, pemrosesan, dan penayangan data spasial digital bahkan integrasi data yang beragam, mulai dari citra satelit, foto udara, peta bahkan data statistik. GIS juga mengakomodasi dinamika data, pemutakhiran data yang akan menjadi lebih mudah (Swastikayana, 2011).
2.1.2 Subsistem Gegoraphic Information System
Menurut Prahasta (2005), GIS dapat diuraikan menjadi beberapa subsistem sebagai berikut :
1. Data Input
2. Data Output
Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran seluruh atau sebagian
basisdata baik dalam bentuk softcopy maupun dalam bentuk hardcopy seperti : tabel, grafik, peta, dan lain-lain.
3. Data Manajemen
Subsistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun atribut kedalam sebuah basisdata sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, di-update dan di-edit.
4. Analisis dan Manipulasi Data
Subsistem ini menentukan informasi – informasi yang dapat dihasilkan oleh GIS. Selain itu, subsistem ini juga melakukan manipulasi dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.
2.1.3 Kemampuan GIS
Sistem informasi geografis mempunyai kemampuan untuk menghubungkan berbagai data pada suatu titik tertentu di bumi, menggabungkannya, menganalisis dan akhirnya memetakan hasilnya : (Prahasta, 2009)
1. Memasukkan dan mengumpulkan data geografis (spasial dan atribut) 2. Mengintegrasikan data geografis.
3. Memeriksa, meng-update (meng-edit) data geografis. 4. Menyimpan atau memanggil kembali data geografis. 5. Mempresentasikan atau menampilkan data geografis. 6. Mengelola, memanipulasi dan menganalisis data geografis.
7. Menghasilkan output data geografis dalam bentuk peta tematik (view dan
layout),tabel,grafik (chart) laporan, dan lainnya baik dalam bentuk hardcopy maupun softcopy.
2.1.4 Cara kerja GIS
dan lain-lain). Karena peta mengorganisasikan unsur-unsur berdasrkan lokasi-lokasinya. GIS menyimpan semua informasi deksriptif unsur-unsurnya sebagai atribut-atribut didalam basis data. Kemudian, GIS membentuk dan menyimpannya didalam tabel-tabel (relasional) dengan demikian, atribut-atribut ini dapat diakses melalui lokasi-lokasi unsur-unsur peta dan sebaliknya, unsur - unsur peta juga dapat diakses melalui atribut-atributnya. (Prahasta, 2005)
2.2 Peta
Peta merupakan gambaran wilayah geografis, bagian permukaan bumi yang disajikan dalam berbagai cara yang berbeda, mulai dari peta konvensionalyang tercetak hingga peta digital yang tampil di layar komputer. Peta dapat digambarkan denganberbagai gaya, masing – masing menunjukkan permukaan yang berbeda untuk subjek yang sama untuk menvisualisasikan dunia dengan mudah, informatif dan fungsional.
Peta berbasis komputer (digital) lebih serba guna dan dinamis karena bisa menunjukkan banyak view yang berbeda dengan subjek yang sama. Peta ini juga memungkinkan perubahan skala, animasi gabungan, gambar, suara, dan bisa terhubung ke sumber informasi tambahan melalui internet. Peta digital dapat diupdate ke peta tematik baru dan bisa menambahkan detail informasi geografi lainnya. (Charter et al, 2003)
2.3 Web – GIS
Web-GIS merupakan Sistem Informasi Geografi berbasis web yang terdiri dari beberapa komponen yang saling terkait. Web-GIS merupakan gabungan antara design grafis pemetaan, peta digital dengan analisa geografis, pemrograman komputer, dan sebuah database yang saling terhubung menjadi satu bagian web design dan web pemetaan. Nama lain untuk Web-GIS sendiri bermacam-macam yang diantaranya adalah Web-Based GIS, Online GIS, Distributed GIS, Internet Mapping. Sebuah
2.4 Sumber Daya Pendidikan
Dalam Undang – Undang No. 2 Tahun 1989 tentang Sistem Pendidikan Nasional, pasal 1 ayat (10) mengatakan bahwa yang dimaksud dengan Sumber Daya Pendidikan adalah pendukung dan penunjang pelaksanaan pendidikan yang terwujud sebagai tenaga, dana, sarana dan prasarna yang tersedia atau diadakan dan didayagunakan oleh keluarga, masyarakat, peserta didik dan Pemerintah, baik sendiri-sendiri maupun bersama-sama. Hal ini diperkuat kembali dalam Undang-undang No. 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional. Pada Pasal 1 ayat (23) dikatakan bahwa Sumber Daya Pendidikan adalah segala sesuatu yang dipergunakan dalam penyelenggaraan pendidikan yang meliputi tenaga kependidikan, masyarakat, dana dan sarana dan prasarana.
2.5. Pendidikan
Pendidikan merupakan sarana utama untuk meningkatkan kecerdasan dan keterampilan sumber daya manusia (SDM). Kualitas SDM antara lain sangat dipengaruhi oleh kualitas pendidikan. Arah kebijakan pembangunan pendidikan di Tapanuli Utara merupakan salah satu dari misi pembangunan yaitu dalam upaya menciptakan sumber daya manusia (SDM) yang berkualitas dan handal adalah dengan peningkatan pendidikan berkualitas. Beberapa kebijakan pembangunan pendidikan dimaksud adalah dengan menyelenggarakn wajib belajar pendidikan dasar 9 tahun, menurunkan secara signifikan jumlah penduduk yang buta aksara, meningkatkan perluasan dan pemerataan pendidikan.(BAPEDA dan BPS, 2013).
Pemerintah Daetah Kabupaten Tapanuli Utara telah menetapkan beberapa kebijakan pembangunan daerah, salah satunya adalah kebijakan pembangunan sektor pendidikan yang diarahkan dalam rangka penciptaan SDM berkualitas dan mampu berperanserta dalam melaksanakan pembangunan berbagai sektor dan dalam upaya peningkatan kesejahterahan rakyat melalui .(BAPEDA dan BPS, 2013):
1. Peningkatan kualitas pengajaran dan kualitas kelulusan pendidikan formal, 2. Penanggulangan kekurangan guru di setiap wilayah / Kecamatan.
1.Angka partisipasi kasar (APK)
APK adalah perbandingan jumlah siswa pada tingkat pendidikan SD/SLTP/SLTA dibagi dengan jumlah penduduk berusia 7 hingga 18 tahun atau rasio jumlah siswa, berapapun usianya, yang sedang sekolah di tingkat pendidikan tertentu terhadap jumlah penduduk kelompok usia yang berkaitan dengan jenjang pendidikan tertentu. APK menunjukkan tingkat partisipasi penduduk secara umum di suatu tingkat pendidikan. APK merupakan indikator yang paling sederhana untuk mengukur daya serap penduduk usia sekolah di masing-masing jenjang pendidikan. APK didapat dengan membagi jumlah penduduk yang sedang bersekolah (atau jumlah siswa), tanpa memperhitungkan umur, pada jenjang pendidikan tertentu dengan jumlah penduduk kelompok usia yang berkaitan dengan jenjang pendidikan tersebut. (PERMENDAGRI, 2010).
APK dapat dihitung dengan :
APK =
100%
2.Angka Partisipasi Murni (APM)
Angka partisipasi murni adalah perbandingan penduduk usia antara 7 hingga 18 tahun yang terdaftar sekolah pada tingkat pendidikan SD/SLTP/SLTA dibagi dengan jumlah penduduk berusia 7 hingga 18 tahun. Angka Partisipasi Murni (APM) adalah persentase siswa dengan usia yang berkaitan dengan jenjang pendidikannya dari jumlah penduduk di usia yang sama APM menunjukkan partisipasi sekolah penduduk usia sekolah di tingkat pendidikan tertentu. Seperti APK, APM juga merupakan indikator daya serap penduduk usia sekolah di setiap jenjang pendidikan. Tetapi, jika dibandingkan APK, APM merupakan indikator daya serap yang lebih baik karena APM melihat partisipasi penduduk kelompok usia standar di jenjang pendidikan yang sesuai dengan standar tersebut.(PERMENDAGRI, 2010).
APM dapat dihitung dengan rumus :
APM :
3.Rasio Guru Murid (RGM)
Rasio guru per murid dididefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah guru dengan jumlah murid pada jenjang pendidikan tertentu. untuk mengetahui rata-rata jumlah guru yang dapat melayani murid di suatu sekolah atau daerah tertentu.(Junaidi, 2010). Rasio Guru Murid dapat dicari dengan :
RGM =
4.Rasio Gedung Sekolah –Murid (RSM)
Rasio sekolah per murid didefinisikan sebagai perbandingan antar jumlah sekolah dengan jumlah murid pada jenjang pendidikan tertentu untuk mengetahui rata-rata besarnya kepadatan sekolah di suatu daerah.
Kriteria :
” Semakin tinggi nilai rasio, berarti tingkat kepadatan sekolah makin tinggi. Pada umumnya terdapat suatu pola bahwa makin tinggi jenjang pendidikan makin padat jumlah murid di sekolah. Kondisi ini juga menunjukkan makin tinggi jenjang pendidikan, makin kurang jumlah sekolahnya. (Junaidi, 2010)
Rasio Sekolah Murid dapat dihitung dengan :
RSM =
5.Rasio Kelas – Murid (RKM)
Rasio murid per kelas didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah murid dengan jumlah kelas pada jenjang pendidikan tertentu. Hal ini digunakan untuk mengetahui rata-rata besarnya kepadatan kelas di suatu sekolah atau daerah tertentu. (Junaidi, 2010).
Rasio kelas – murid dapat dicari dengan :
6.Angka Shift
Jika angka shift > 1 (lebih besar satu), maka waktu penyelenggaraan proses belajar mengajar tidak dilakukan pada waktu yang bersamaan (lebih dari sekali), yang berarti bahwa sebagian murid melakukan proses belajar mengajar pada waktu pagi, misalnya pukul 07.00-12.00, sedangkan sejumlah murid yang lain melakukan proses belajar mengajar pada pukul 13.00-18.00. Dengan cara demikian, maka lama waktu belajar setiap mata pelajaran tidak lagi 45 menit tetapi berkurang menjadi 40 menit (BPS, 2011).
Angka Shift dapat dihitung dengan :
A. Shift =
2.6 Data
Data adalah deskripsi tentang benda, kejadian, aktifitas, dan transaksi yang tidak mempunyai makna atau tidak berpengaruh langsung kepada pemakai. Data dapat berupa nilai terformat, teks, citra, audio dan video (Kadir,2003).
Data yang terformat adalah data dengan suatu format tertentu. Misalnya, data yang menyatakan tanggal atau jam, atau menyatakan nilai mata uang (Swastikayana, 2011).
Teks adalah sederetan huruf, angka, dan simbol-simbol khususnya (misalnya
“+” dan“$”) yang kombinasinya tidak tergantung pada masing-masing item secara individual Contoh teks adalah koran. (Swastikayana, 2011)
Citra ( image ) adalah data dalam bentuk gambar. Citra dapat berupa grafik, foto, hasil rontgen, dan tanda tangan ataupun gambar yang lain. (Swastikayana, 2011)
Audio adalah data dalam bentuk suara. Instrumen musik, suara orang atau suara binatang, gemercik air, detak jantung merupakan beberapa contoh data audio. (Swastikayana, 2011)
2.6.1 Data Spasial
Data spasial mempunyai dua bagian penting yang membuatnya berbeda dari data lain, yaitu informasi lokasi dan informasi atribut yang dapat dijelaskan sebagai berikut (Puntodewo, et al. 2003):
1. Informasi lokasi atau informasi spasial. Contoh yang umum adalah informasi lintang dan bujur, termasuk diantaranya informasi datum dan proyeksi. Contoh lain dari informasi spasial yang bisa digunakan untuk mengidentifikasikan lokasi misalnya adalah Kode Pos.
2. Informasi deskriptif (atribut) atau informasi non spasial. Suatu lokalitas bisa mempunyai beberapa atribut atau properti yang berkaitan dengannya; contohnya jenis vegetasi, populasi, pendapatan pertahun, dsb.
Data Spasial dapat diambil dari beberapa sumber, antara lain adalah (Puntodewo, et al. 2003):
1. Peta analog (antara lain peta topografi, peta tanah,dsb.) Peta analog adalah peta dalam bentuk cetakan. Pada umumnya peta analog dibuat dengan teknik kartografi, sehingga sudah mempunyai referensi spasial seperti koordinat, skala, arah mata angina dsb. Peta analog dikonversi menjadi peta digital dengan berbagai cara yang akan dibahas pada bab selanjutnya. Referensi spasial dari peta analog memberikan koordinat sebenarnya di permukaan bumi pada peta digital yang dihasilkan. Biasanya peta analog direpresentasikan dalam format vektor.
2. Data dari sistem Penginderaan Jauh (antara lain citra satelit, foto-udara, dsb.) Data Pengindraan Jauh dapat dikatakan sebagai sumber data yang terpenting bagi SIG karena ketersediaanya secara berkala. Dengan adanya bermacam-macam satelit di ruang angkasa dengan spesifikasinya masing-masing, kita bisa menerima berbagai jenis citra satelit untuk beragam tujuan pemakaian. Data ini biasanya direpresentasikan dalam format raster.
3. Data hasil pengukuran lapangan. Contoh data hasil pengukuran lapang adalah data batas administrasi, batas kepemilikan lahan, batas persil, batas hak pengusahaan hutan, dsb., yang dihasilkan berdasarkan teknik perhitungan tersendiri. Pada umumnya data ini merupakan sumber data atribut.
berkembangnya teknologi. Data ini biasanya direpresentasikan dalam format vektor.
2.6.2 Data Attribut
Data non spasial atau data atribut adalah data yang berupa text atau angka biasanya disebut dengan atribut. Data non-spasial menggambarkan data spasial atau sebagai dasar untuk menggambarkan data spasial. Dari data non spasial ini nantinya akan dibentuk data spasial. Misalnya jika ingin menggambarkan peta penyebaran penduduk maka diperlukan data jumlah penduduk dari masing – masing daerah, dari data tersebut akan digambarkan pola penyebaran penduduk untuk masing – masing daerah.(Sari, 2007).
2.7 Penelitian Terdahulu
Pada bagian ini akan dijabarkan beberapa penelitian terdahulu. Klasifikasi dan penggunaan Geograhic Information System telah banyak dilakukan pada penelitian terdahulu. Seperti Sistem Informasi Geografis dalam penelitian perikanan dan kelautan (Zainuddin, 2006), analisis kerentanan banjir di daerah aliran sungai Sengakarang Kabupaten Pekalongan Provinsi Jawa Tengah dengan bantuan Sistem Informasi Geografis (Pratomo, 2008). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 2.2
Tabel 2.2 Penelitian Terdahulu
No Judul Penelitian Pengarang Tahun Keterangan
1. Sistem Informasi Geografis
Berbasis Web Untuk Pemetaan
Industri Kecil di Kabupaten
Bantul.
Bangun
Muridati Jati
2011 Memetakan Penyebaran
Industri Kecil dan
mengetahui grafik
pertumbuhan dan
perkembangan industry
Tabel 2.2 Penelitian Terdahulu (lanjutan)
No. Judul Penelitian Pengarang Tahun Keterangan
2 Sistem informasi geografis
untuk pemetaan daerah rawan
gempa tektonik di Daerah
Istimewa Yogyakarta serta
jalur evakuasi korban gempa
dengan rute terpendek.
Sri Hartati 2012 Memetakan wilayah
yang berpotensi rawan
gempa di Yogyakarta
dan mencarikan rute
evakuasi terpendek
3. Pemetaan batas administrasi,
tanah, geologi, penggunaan
lahan, lereng, Daerah
Istimewa Yogyakarta dan
daerah aliran sungai di Jawa
Tengah
4. A Geographic Information
System for Hotspot
2015 Memetakan daerah yang
rawan kebakaran hutan
dan
mengklasifikasikanna
dengan metode C4.5
5. Probabilistic model to
analyze patient accessibility
2015 Menggunakan kode pos
untuk memperoleh
Tabel 2.2 Penelitian Terdahulu (lanjutan)
No. Judul Penelitian Pengarang Tahun Keterangan
6. Geographic
2015 Sistem yang dipakai untuk
mengelola data wilayah
2015 Menetukan rute tercepat
Tabel 2.2 Penelitian Terdahulu (lanjutan)
No. Judul Pengarang Tahun Keterangan
9. Lineament analysis of South Jenein Area (Southern Tunisia) using remote sensing data and geographic information system
Rochdi Chaabounia, Samir Bouaziza, Herwig Peressonb, Janauschek
Wolfgangb
2012 Penggunaan teknik
