Model Basis Data

Sistem Manajamen Basis Data (SMBD) 

Database adalah system berkas terpadu yang dirancang terutama untuk meminimalkan pengulangan (redundancy) data. Sedangkan menurut Date, database dapat dianggap sebagai tempat sekumpulan berkas dan terkomputerisasi, jadi system database menurut Date pada dasarnya adalah system terkomputersisai yang tujuan utamanya adalah melakukan pemeliharaan terhadap informasi dan membuat informasi tersebut tersedia saat dibutuhkan.

Jadi secara konsep, database atau basis data adalah kumpulan dari data-data yang membentuk suatu berkas (file) yang saling berhubungan (relation) dengan tatacara yang tertentu untuk membentuk data baru atau infromasi. Atau basis data (database) adalah kumpulan dari data yang saling berhubungan (relation) antara satu dengan yang lainnya yang diorganisasikan berdasarkan skema atau struktur tertentu. Pada komputer, basis data disimpan dalam perangkat hardware penyimpanan, dan dengan software tertentu dimanipulasi untuk kepentingan atau kegunaan tertentu. Hubungan atau relasi data biasanya ditunjukkan dengan kunci (key) dari tiap file yang ada.

Struktur dan Karaktristik Database

a.    Database berjenjang (hierarchical data structure)

        Model database hirarki  disebut juga model pohon, karena hubungan antar simpul digambarkan seperti struktur pohon (tree-structured) yang dibalik dengan pola hubungan orang tua – anak (parent – child). Simpul yang paling atas disebut akar (root) dan paling bawah disebut daun. Setiap simpul digambarkan dengan lingkaran atau kotak. Simpul yang berada di atas simpul lainnya disebut  orang tua, sedangkan yang berada di bawahnya di sebut anak, dimana seorang orang tua bisa mempunyai satu anak (jenis hubungan satu ke satu, one to one) atau mempunya beberapa anak (jenis hubungan satu ke banyak, one to many). Tapi satu anak hanya boleh punya satu orang tua (jenis hubungan satu ke satu, one to one). Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :

Pada gambar diatas, simpul A disebut  akar dan juga bertindak sebagai orang tua dengan anak simpul A, B dan C. Simpul E, F, I dan J disebut daun, dimana E dan F merupakan anak dari simpul B serta simpul I dan J merupakan anak dari simpul H. Simpul B disebut anak dari simpul A, tapi disisi lain simpul B juga merupakan orang tua dengan anak simpul E dan F.

Kelemahan

Kelemahan dari model database hirarki adalah

Ø ketidakmampuannya dalam mengelola hubungan banyak ke banyak (many to many), sehingga apabila ada jenis hubungan ini pada model database, maka banyaknya redundansi database tidak dapat terelakkan lagi.

Ø Penghapusan titik simpil induk menjadi terhapusnya semua titik simpil ananknya.

Ø Perintah-perintah cenderung menjadi prosedural akibat kekakuan strukturnya.

Ø Titik simpul anak hanya dapat dicari melalui titik simpul induknya.

Keunggulan

Keunggulan model database hirarki adalah

Ø terletak pada keteraturan struktur yang ditunjukkannya dan hanya sangat cocok untuk sistem yang keterkaitan atau hubungan antara recordnya mengikuti struktur hirarki.

Ø Hubungan antar data menyatakan fakta dan keadaan yang nyata.

Ø Dapat digambarkan dalam bentuk yang sesuai dengan persepsi pemakaian tentang hubungan tersebut.

Karena keterbatasan pemakaiannya dan adanya kelemahan yang cukup mendasar, penggunaan model database ini dalam pengelolaan sistem database sudah ditinggalkan. 

Data Vektor

Data vektor adalah data yang menampilkan pola keruangan dalam bentuk titik, garis, kurva atau poligon. Data vektor sangat baik untuk merepresentasikan fitur-fitur jaringan jalan, gedung, rel kereta dan letak koordinat. Kelemahan data ini adalah ketidakmampuannya dalam mengakomodasi perubahan fenomena yang bersifat gradual.

Data vektor adalah data yang direkam dalam bentuk koordinat titik yang menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik, garis atau area (polygon). Ada tiga tipe data vector (titik, garis, dan polygon) yang bisa digunakan untuk menampilkan informasi pada peta. Titik bisa digunakan sebagai lokasi sebuah kota atau posisi tower radio. Garis bisa digunakan untuk menunjukkan route suatu perjalanan atau menggambarkan boundary. Poligon bisa digunakan untuk menggambarkan sebuah danau atau sebuah Negara pada peta dunia. Data vektor tentu memiliki kelebihan dan kekurangan, berikut adalah kelebihan dan kekurangan data vektor.

Kelebihan

1.Struktur datanya lebih rumit

2. Efisiensi untuk analisis

3. Sebagai sarana representasi yang baik

4. Transformasi proyeksi lebih efisien

5. Ketelitian, akurat dan lebih presisi

6. Relasi atribut langsung dengan DBMS (database)

Kekurangan

1. Sulit dalam melakukan proses overlay

2. Tidak bisa menampilkan data image/foto udara

4. Struktur data yang terlalu banyak tidak efektif dalam menampilkan banyak spasial

5. Memerlukan algoritma dan proses yang sangat kompleks

6. Kualitas (output) sangat bergantung dengan printer dan kartografi

7. Sulit dilakukan simulasi.

Data Raster

Data raster adalah data yang disimpan dalam bentuk kotak segi empat (grid)/sel sehingga terbentuk suatu ruang yang teratur. Foto digital seperti areal fotografi atau foto satelit merupakan bagian dari data raster pada peta. Raster mewakili data grid continue. Nilainya menggunakan gambar berwarna seperti fotografi, yang di tampilkan dengan level merah, hijau, dan biru pada sel. Pada data raster, obyek geografis direpresentasikan sebagai struktur sel grid yang disebut sebagai pixel (picture element). Resolusi (definisi visual) tergantung pada ukuran pixel-nya, semakin kecil ukuran permukaan bumi yang direpresentasikan oleh sel, semakin tinggi resolusinya. Data raster dihasilkan dari sistem penginderaan jauh dan sangat baik untuk merepresentasikan batas-batas yang berubah secara gradual seperti jenis tanah, kelembaban tanah, suhu, dan lain-lain.Peta Raster adalah peta yang diperoleh dari fotografi suatu areal, foto satelit atau foto permukaan bumi yang diperoleh dari komputer. Contoh peta raster yang diambil dari satelit cuaca.

Kelebihan

·         Struktur data yang sederhana.

·         Mudah dimanipulasi dengan fungsi matematis sederhana.

·         Teknologi yang digunakan cukup murah.

·         Overlay data raster dengan data inderaja mudah dilakukan.

Kekurangan

·         Memerlukan ruang penyimpanan yang besar.

·         Transformasi koordinat dan proyeksi sulit dilakukan.

·         Lebih sulit untuk merepresentasikan hubungan topologikal.

a.       Model Data Hybrid

Langkah awal pada pendekatan ini adalah pemahaman adanya dugaan atau pendapat bahwa mekanisme penyimpanan data yang optimal untuk informasi lokasi (data spasial atau koordinat-koordinat) di satu sisi, akan menyebabkan tidak optimalnya penyimpanan bagi informasi non-spasial di sisi yang lain. Maka berdasarkan pendapat ini, data kartografis (koordinat-koordinat) dijital disimpan dalam sekumpulan file dengan sistem operasi direct acsess untuk meningkatkan kecepatan proses input-output, sementara itu, data atributnya akan disimpan di dalam format DBMS relasional standar. Dengan demikian perangkat lunak SIG akan bertugas sebagai pengelola hubungan antara data spasial dan tabel-tabel atributnya yang berformat DBMS ini selama operasi-operasi pemrosesan atu analisis data peta berlangsung.

Sementara digunakan beberapa pendekatan yang berbeda dalam mekanisme penyimpanan data spasialnya, mekanisme yang dipakai untuk meggabungkan data spasial (layer) dengan tave-tabel atributnya tetap sama, yaitu dengan mendefenisikan nomor pengenal (ID) sebagai atribut kunci yang unik pada unsur spasialnya dan kemudian menempatkannya pula di dalan tabel atrubut hingga memungkinkannya tetap saling terkait dalam usaha membentuk informasi yang utuh.

b.      Model Data Terintegrasi

Pendekatan model data terintegrasi dapat dideskripsikan sebagai pendekatan sistem pengolahan basis data spasial, dengan SIG yang bertindak sebagai query processor. Kebanyakan implementasinya hingga sekarang ini adalah bentuk topologi vektor dengan tabel-tabel rasional yang menyimpan data koordinat-kordinat unsur-unsur peta (titik, nodes, segmen garis, dan lain sebagainya) bersama dengan tabel-tabel lain yang berisi data topologi.

Dengan model data SIG yang terintegrasi (spasial-atribut), terdapat sejumlah karakteristik yang khusus pada data spasial sebagai implikasi dari penggunaanya.dari sudut pandang basis data, adalah memungkinkan untuk menyimpan baik data koordinat-koordinat maupun data mengenai topologi yang diperlukan untuk mengelompokkan elemen-elemen kartografis dijital dengan menggunakan perancangan yang didasarkan pada bentuk normal Boyce Codd (BCNF).

Sumber :

http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/struktur-database/

http://doylp.tripod.com/ora-adm/ora-adm-1.html

http://abdullahkelautan.blogspot.com/2016/04/data-vektor-data-raster-dan-data-atribut.html

https://irfanrahman.wordpress.com/2013/07/19/model-data-hybrid-dan-model-data-terintegrasi/

Model Data GIS

Model data 2 dimensi 

• Raster
• Vektor 

Data Raster

   Dalam model data raster  setiap lokasi direpresentasikan sebagai suatu posisi sel. Sel ini diorganisasikan dalam bentuk kolom dan baris sel-sel dan biasa disebut sebagai grid. Dengan kata lain, model data raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid. Setiap piksel atau sel ini memiliki atribut tersendiri, termasuk koordinatnya yang unik. Setiap baris matrik berisikan sejumlah sel yang memiliki nilai tertentu yang merepresentasikan suatu fenomena geografik. Nilai yang dikandung oleh suatu sel adalah angka yang menunjukan data nominal. Akurasi model data ini sangat bergantung pada resolusi atau ukuran pikselnya di permukaan bumi. Pada model data raster, matriks atau array diurutkan menurut koordinat kolom (x) dan barisnya (y).  

Karakteristik Raster

   Resolusi suatu data raster akan merujuk pada ukunan permukaan bumi yang direpresentasikan oleh setiap piksel. Makin kecil ukuran atau luas permukaan bumi yang dapat direpresentasikan oleh setiap pikselnya, makin tinggi resolusi spasialnya. Piksel-piksel di dalam zone atau area yang sejenis memiliki nilai (isi piksel atau ID number) yang sama. Pada umumnya, lokasi di dalam model data raster, diidentifikasi dengan menggunakan pasangan koordinat kolom dan baris (x,y). Nilai yang merepresentasikan suatu piksel dapat dihasilkan dengan cara sampling yang berlainan:

• Nilai suatu piksel merupakan nilai rata-rata sampling untuk wilayah yang direpresentasikannya.
•  Nilai suatu piksel adatah nilai sampling yang berposisi di pusat (atau di tengah) piksel yang bersangkutan.
• Nilai suatu pikset adatah nilai sample yang tertetak di sudut-sudut grid.

Data Vektor

Pada model data vektor, unsur geografik disajikan secara digital seperti bentuk visualisasi/penyajian dalam peta hardcopy. Model data vektor menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan :

1.Titik-titik.

Entity titik meliputi semua objek grafis atau geografis yang dikaitkan dengan koordinat. Di samping koordinat-koordinat, data atau informasi yang diasosiasikan dengan ‘titik’ tersebut juga harus disimpan untuk menunjukkan jenis titik yang bersangkutan.

2. Garis-garis atau kurva.

Entity garis dapat didefinisikan sebagai semua unsur-unsur linier yang dibangun dengan menggunakan segmen-segmen garis lurus yang dibentuk oleh dua titik koordinat atau lebih.

3. Poligon/luasan beserta atribut-atributnya. 

Cara yang paling sederhana untuk merepresentasikan suatu poligon adalah pengembangan dari cara yang digunakan untuk merepresentasikan arc yang sederhana yaitu merepresentasikan setiap poligon sebagai sekumpulan koordinat (x,y) yang membentuk segmen garis, dimana mempunyai titik awal dan titik akhir segmen garis yang sama (memiliki nilai koordinat yang sama).

Karakteristik Vektor 

Dalam model data vektor : 

Titik distrukturisasi dan disimpan (direcord) sebagai satu pasang  koordinat (x,y). Garis distrukturisasi dan disimpan sebagai suatu susunan pasangan koordinat (x,y) yang berurutan. Luasan distrukturisasikan dan disimpan sebagai suatu susunan pasangan koordinat (x,y) yang berurutan yang menyatakan segmen-segmen garis yang menutup menjadi suatu poligon

Model data 3 dimensi 

1, DEM (Digital Elevation Model): 

GRID merupakan format data raster dari ESRI yang dapat digunakan untuk untuk menyimpan data DEM. 

Kelebihan: 

• Konsep pemodelan sederhana. 

• Data dapat dibaca dengan mudah dan “murah”. 

• Mudah untuk dihubungkan dengan data raster yang lain. 

• Titik-titik yang terletak tidak beraturan dapat diubah menjadi beraturan dengan interpolasi. 

 Kekurangan: 

• Tidak bisa menyesuaikan dengan keberagaman dalam suatu wilayah (terrain) 

• Fitur-fitur yang linier tidak bisa direpresentasikan dengan baik.

2. TIN (Triangulated Irregular Network):

TIN dapat digunakan untuk menyimpan data surfaces (dan DEM) dengan format vektor. 

Kelebihan: 

• Efisien. Hanya membutuhkan beberapa segitiga untuk menyimpan data area datar. 

• Mudah digunakan untuk beberapa analisa: slope, aspect, volume 

Kekurangan:

 • Analisa yang melibatkan layer lain sulit dilakukan

3. Countour ( Isolines) Lines 

Kelebihan: 

• Dipahami oleh kebanyakan orang. 

• Mudah memahami arti dari gambar: ‒ Close lines = steep slope ‒ Uphill V = stream ‒ Downhill V = ridge ‒ Circle = hill top atau basin 

Kekurangan: 

• Susah untuk direpresentasikan di computer, tidak model digital yang baku. 

• Harus dikonversikan ke format raster atau TIN untuk proses analisa. 

Sumber :

http://www.geo.umass.edu/courses/geo494a/Chapter2_GIS_Fundamentals.pdf
https://gedbinlink.wordpress.com/2009/10/19/data-raster-data-vektor-dan-pengelolaannya/
http://syauqi.lecturer.pens.ac.id/uploads/courseitem/05%20-%20Model%20Data%20Spasial.pdf

Basic GIS (Geographical information System)

Basic GIS 

1. Data Spasial dan Non Spasial

Data Spasial

 Data spasial adalah gambaran nyata suatu wilayah yang terdapat di permukaan bumi. Umumnya direpresentasikan berupa grafik, peta, gambar dengan format digital dan disimpan dalam bentuk koordinat x,y (vektor) atau dalam bentuk image (raster) yang memiliki nilai tertentu.

·         Data Non Spasial (Atribut)

 Data non spasial adalah data berbentuk tabel dimana tabel tersebut berisi informasi- informasi yang dimiliki oleh obyek dalam data spasial. Data tersebut berbentuk data tabular yang saling terintegrasi dengan data spasial yang ada.

GIS memiliki beberapa komponen dalam pengelolaan informasi geografis, diantaranya :

• Geodatabase           : Alat untuk memasukkan dan memanipulasi data SIG atau Data Base                                                     Management System (DBMS).
• Geoprocessing        : Alat untuk menganalisa data-data.
•  Geovisuaization      : Alat untuk menampilkan data dan hasil analisa.

2. Pengertian  Proyeksi Peta 

 Proyeksi adalah cara penggambaran garis-garis meridian dan paralel dari globe ke dalam bidang datar. Contoh sederhana pembuatan peta dengan menggunakan proyeksi adalah seperti pada waktu kita mengelupas buah jeruk, kemudian kulit jeruk tersebut kita lembarkan perhatikan gambar dibawah ini 

Di dalam melakukan kegiatan proyeksi peta, ada beberapa hal yang tidak boleh terabaikan, yaitu:

1. peta harus equivalen, yaitu peta harus sesuai dengan luas sebenarnya di permukaan bumi setelah dikalikan dengan skala.
2. peta harus equidistan, yaitu peta harus mempunyai jarak-jarak yang sama dengan jarak sebenarnya di permukaan bumi setelah dikalikan dengan skala.
3. peta harus konform, yaitu bentuk-bentuk atau sudut-sudut pada peta harus dipertahankan sesuai dengan bentuk sebenarnya di permukaan bumi.

B. Jenis jenis proyeksi peta 

 Terdapat beberapa jenis proyeksi yang digunakan untuk menggambar peta, yaitu proyeksi azimutal, kerucut, dan silinder.

A) Proyeksi Azimutal/ Proyeksi Zenital

 Proyeksi zenital ini bidang proyeksinya berupa bidang datar. Proyeksi zenital ini sesuai digunakan untuk memetakan daerah kutub, namun akan mengalami penyimpangan yang besar jika digunakan untuk menggambarkan daerah yang berada di sekitar khatulistiwa.

B) Proyeksi Kerucut

 Proyeksi kerucut ini bidang proyeksinya berupa kerucut. Proyeksi seperti ini sesuai digunakan untuk menggambarkan daerah yang berada pada lintang tengah seperti pada negara-negara di Eropa.

c) Proyeksi Silinder

 Proyeksi silinder ini bidang proyeksinya berupa silinder. Proyeksi seperti ini sangat baik untuk memetakan daerah yang berada di daerah khatulistiwa, dan tidak sesuai digunakan untuk memetakan daerah yang berada di sekitar kutub

3. Komponen penginderaan jauh 

 Penginderaan jauh biasa disingkat dengan "inderaja" dan dalam bahasa Inggris biasa disebut "remote sensing". Menurut American Society of Photogrammetry, penginderaan jauh merupakan pengukuran atau perolehan informasi berupa data dari beberapa sifat objek atau fenomena, dengan menggunakan alat perekam dan tidak terjadi kontak langsung dengan objek atau fenomena yang dikaji. Pengambilan data dari jarak jauh biasanya dengan menggunakan sensor buatan.

1. Sumber Tenaga

 Pengindraan jauh harus memiliki tenaga untuk memantulkan atau memancarkan objek di permukaan bumi. Tenaga yang biasanya digunakan adalah tenaga elektromagnetik dari matahari serta tenaga buatan. Perbedaan sumber tenaga inilah yang menghasilkan istilah penginderaan jauh sistem pasif (tenaga pantulan matahari) dan pengindraan jauh sistem aktif (tenaga pancaran buatan).

2. Atmosfer

 Energi dari matahari tidak seluruhnya sampai ke permukaan bumi. Atmosfer mempunyai fungsi untuk menghambat dan mengganggu tenaga atau sinar matahari yang datang (selektif terhadap panjang gelombang). Bagian spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat mencapai bumi disebut dengan "jendela atmosfer". Kondisi demikian ini dapat menghalangi pancaran sumber tenaga ke muka bumi, sehingga akan menghalangi interaksi antara tenaga dan objek dalam sebuah sistem penginderaan jauh.

3. Interaksi antara Tenaga dan Objek

 Kondisi ini dapat terlihat pada rona yang diperoleh, dimana tiap-tiap objek memiliki karakteristik yang berbeda-beda dalam memantulkan atau memancarkan tenaga ke sensor. Objek yang pantulan ataupun pancaran tenaganya besar akan memiliki rona lebih cerah, sedangkan objek yang pantulan atau pancaran tenaganya sedikit akan memiliki rona lebih gelap.

4. Sensor

Komponen ini berfungsi untuk menerima dan merekam tenaga yang datang dari suatu objek. Kemampuan sensor dalam merekam objek terkecil disebut dengan istilah resolusi spasial. Atas dasar proses perekamannya, sensor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu Sensor Fotografik, dan Sensor Elektronik.

5. Data Input

Komponen ini dalam bentuk perolehan data yang dapat dilakukan secara manual visual, dan secara numerik atau digital. Contoh cara manual yaitu dengan melakukan interpretasi citra udara secara visual, sedangkan cara numerik atau digital yaitu dengan mengambil data digital melalui komputer.

6. Pengguna Data (User)

Tingkat keberhasilan sistem penginderaan jauh ditentukan oleh pengguna data (user). Kemampuan pengguna data dalam menerapkan hasil ideraja menjadikannya sebagai komponen yang sangat penting untuk mendapatkan manfaat langsung dari sistem ini. Para user akan sangat membutuhkan sebuah data penginderaan jauh yang terperinci dan handal.

Manfaat Penginderaan Jauh

Ahli geologi yang berhubungan dengan penanggulangan bencana alam memerlukan informasi dari teknologi penginderaan jauh. Mereka biasanya menggunakan informasi tersebut untuk mengetahui, memperkirakan potensi, dan melokalisir daerah rawan bencana.
Selain itu, penginderaan jauh juga berguna untuk menentukan struktur geologi, pemantauan daerah bencana gempa dan vulkanik, pemantauan pencemaran laut dan lapisan minyak di laut, pemantauan distribusi sumberdaya alam, dan masih banyak lagi manfaat lain dari penginderaan jauh untuk ilmu geologi.

Sumber :
http://ppg.spada.ristekdikti.go.id/pluginfile.php/18995/mod_resource/content/1/m51.pdf
https://palembanggisweb.wordpress.com/2017/02/23/jenis-jenis-proyeksi-peta-sig/
https://yandiyulio.wordpress.com/2009/04/07/penginderaan-jauh-dan-sistem-informasi-geografi/
https://www.geologinesia.com/2016/06/pengertian-komponen-dan-manfaat-penginderaan-jauh.html